本申請涉及電池，具體涉及一種智能響應(yīng)型鎂水電池和使用該智能響應(yīng)型鎂水電池的智能傷口敷料。
背景技術(shù)：
1、隨著人口老齡化及慢性疾病患者的增加，慢性傷口的護(hù)理已成為全球性的醫(yī)療挑戰(zhàn)。慢性傷口如糖尿病足潰瘍、壓力性潰瘍等，易發(fā)生感染，導(dǎo)致愈合延遲、患者痛苦加劇，甚至引發(fā)截肢等嚴(yán)重后果。因此，開發(fā)能夠?qū)崟r監(jiān)測傷口狀態(tài)并主動進(jìn)行干預(yù)的智能傷口敷料，具有重大的臨床意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的第一方面提供一種智能響應(yīng)型鎂水電池，鎂水電池包括：
2、負(fù)極，負(fù)極為鎂或鎂合金；
3、正極，正極為柔性碳布；
4、位于負(fù)極與正極之間的電解質(zhì)層；
5、電解質(zhì)層包括溫度和ph雙響應(yīng)的共聚物、作為交聯(lián)基質(zhì)的聚合物以及微膠囊；微膠囊以ph敏感聚合物為壁材包覆離子源；共聚物具有溫度響應(yīng)閾值和ph響應(yīng)閾值；ph敏感聚合物具有溶解ph閾值；
6、當(dāng)溫度大于等于溫度響應(yīng)閾值、ph值大于等于ph響應(yīng)閾值和溶解ph閾值的外部物質(zhì)接觸電解質(zhì)層時，鎂水電池被激活并放電。
7、進(jìn)一步的，共聚物包括聚（n-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）共聚物、聚合物為海藻酸鈉，離子源為檸檬酸鈣；聚（n-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）共聚物、海藻酸鈉和微膠囊的質(zhì)量比為100:(10-20):(20-40)；聚（n-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）中丙烯酸的摩爾含量為5%-15%；溫度響應(yīng)閾值為35°c至38°c，ph響應(yīng)閾值為7.8至8.5；ph敏感聚合物的溶解ph閾值為7.0至7.5。
8、進(jìn)一步的，電解質(zhì)層還包括植酸鈉和分子篩粉末，其中，植酸鈉和離子源被ph敏感聚合物壁材包覆。
9、進(jìn)一步的，外部物質(zhì)為傷口滲出液，鎂水電池還包括至少部分位于傷口和負(fù)極之間的封裝層；封裝層被配置為吸收傷口滲出液；封裝層和負(fù)極設(shè)置有供傷口滲出液到達(dá)電解質(zhì)層的通道；
10、傷口滲出液通過通道與電解質(zhì)層接觸，并且與電解質(zhì)層接觸的傷口滲出液的ph值大于等于溶解ph閾值時，微膠囊的壁材響應(yīng)于滲出液的ph值而溶解，釋放出離子源，離子源與作為交聯(lián)基質(zhì)的聚合物發(fā)生離子交聯(lián)；當(dāng)與電解質(zhì)層接觸的傷口滲出液的溫度大于等于溫度響應(yīng)閾值，且ph值大于等于ph響應(yīng)閾值時，共聚物響應(yīng)于滲出液的溫度而發(fā)生鏈段構(gòu)象變化，產(chǎn)生溶脹驅(qū)動力；在溶脹驅(qū)動力的作用下，電解質(zhì)層吸附傷口滲出液；吸附的過程與離子交聯(lián)的過程相互促進(jìn)，使電解質(zhì)層轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子交聯(lián)水凝膠，從而形成離子電導(dǎo)率不低于10-3?s/cm的連續(xù)離子通道，鎂水電池被激活并放電。
11、進(jìn)一步的，封裝層包括位于傷口和負(fù)極之間的第一封裝層，第一封裝層為聚氨酯多孔親水層；負(fù)極與電解質(zhì)層接觸的表面以及負(fù)極的側(cè)面經(jīng)過粗糙化處理，形成μm級粗糙結(jié)構(gòu)；第一封裝層的親水孔隙與負(fù)極的μm級粗糙結(jié)構(gòu)相配合，共同構(gòu)成通道。
12、進(jìn)一步的，電解質(zhì)層的邊緣具有倒角結(jié)構(gòu)，倒角結(jié)構(gòu)上涂敷有親水改性劑，和/或，電解質(zhì)層的內(nèi)部刻蝕有深度為電解質(zhì)層厚度的1/2、寬度為10-20μm的微裂隙；微裂隙之間的間距為1-2mm。
13、進(jìn)一步的，正極的至少面向電解質(zhì)層的表面經(jīng)過疏水化處理。
14、進(jìn)一步的，封裝層還包括位于正極背離電解質(zhì)層一側(cè)的第二封裝層，第二封裝層為膨體聚四氟乙烯透氣防水膜；鎂水電池為層疊結(jié)構(gòu)，從貼附傷口的一側(cè)到遠(yuǎn)離傷口的一側(cè)，依次包括第一封裝層、負(fù)極、電解質(zhì)層、正極和第二封裝層。
15、進(jìn)一步的，第一封裝層的厚度為100-300?μm，孔隙率為60%-70%。
16、本申請的第二方面提供一種智能傷口敷料，其特征在于，包括：
17、基底層，基底層具有面向傷口設(shè)置的親水表面；
18、以及，集成于基底層上的本申請第一方面提供的鎂水電池；
19、其中，鎂水電池的封裝層連接至基底層的親水表面，使得當(dāng)敷料貼敷于傷口時，傷口滲出液能通過基底層被輸送至鎂水電池。
1.一種智能響應(yīng)型鎂水電池，其特征在于，所述鎂水電池包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂水電池，其中，所述共聚物包括聚（n-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）共聚物、所述聚合物為海藻酸鈉，所述離子源為檸檬酸鈣；所述聚（n-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）共聚物、海藻酸鈉和微膠囊的質(zhì)量比為100:(10-20):(20-40)；所述聚（n-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）中丙烯酸的摩爾含量為5%-15%；所述溫度響應(yīng)閾值為35°c至38°c，所述ph響應(yīng)閾值為7.8至8.5；所述ph敏感聚合物的溶解ph閾值為7.0至7.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂水電池，其特征在于，所述電解質(zhì)層還包括植酸鈉和分子篩粉末，其中，植酸鈉和離子源被ph敏感聚合物壁材包覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂水電池，其中，所述外部物質(zhì)為傷口滲出液，所述鎂水電池還包括至少部分位于所述傷口和所述負(fù)極之間的封裝層；所述封裝層被配置為吸收所述傷口滲出液；所述封裝層和所述負(fù)極設(shè)置有供所述傷口滲出液到達(dá)所述電解質(zhì)層的通道；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能響應(yīng)型鎂水電池，其中，所述封裝層包括位于所述傷口和所述負(fù)極之間的第一封裝層，所述第一封裝層為聚氨酯多孔親水層；所述負(fù)極與所述電解質(zhì)層接觸的表面以及所述負(fù)極的側(cè)面經(jīng)過粗糙化處理，形成μm級粗糙結(jié)構(gòu)；所述第一封裝層的親水孔隙與所述負(fù)極的μm級粗糙結(jié)構(gòu)相配合，共同構(gòu)成所述通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能響應(yīng)型鎂水電池，其中，所述電解質(zhì)層的邊緣具有倒角結(jié)構(gòu)，所述倒角結(jié)構(gòu)上涂敷有親水改性劑，和/或，所述電解質(zhì)層的內(nèi)部刻蝕有深度為所述電解質(zhì)層厚度的1/2、寬度為10-20μm的微裂隙；所述微裂隙之間的間距為1-2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂水電池，其中，所述正極的至少面向所述電解質(zhì)層的表面經(jīng)過疏水化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能響應(yīng)型鎂水電池，其中，所述封裝層還包括位于所述正極背離所述電解質(zhì)層一側(cè)的第二封裝層，所述第二封裝層為膨體聚四氟乙烯透氣防水膜；所述鎂水電池為層疊結(jié)構(gòu)，從貼附傷口的一側(cè)到遠(yuǎn)離傷口的一側(cè)，依次包括所述第一封裝層、所述負(fù)極、所述電解質(zhì)層、所述正極和所述第二封裝層。
9.?根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能響應(yīng)型鎂水電池，其中，所述第一封裝層的厚度為100-300?μm，孔隙率為60%-70%。
10.一種智能傷口敷料，其特征在于，包括：