慢性创面是临床上的一块"硬骨头"。
糖尿病足溃疡、压疮、静脉性溃疡——这些伤口往往迁延不愈,传统换药方式依赖药物被动扩散,药物浓度随时间衰减,难以维持有效治疗剂量。医生能做的,是定期更换敷料,但敷料更换本身就是二次损伤。
浙江大学南科望团队研发了一种"创面愈合用药物电控释水凝胶贴片",试图用电刺激和药物释放的协同作用,加速伤口愈合。更重要的是,药物释放的速率可以通过电压"调控"——电压越高,释放越快;电压越低,释放越慢。
近日,这项专利以20万元协议定价转让,由浙江大学持有,公示期为2026年6月1日至2026年6月15日。
这项专利的核心设计,是将导电水凝胶、储液池和柔性电路集成在一片贴片内。
导电水凝胶——药物的"载体"和"开关"。水凝胶内部掺杂了导电填料(氧化石墨烯、碳纳米管等)和药物(二甲双胍或姜黄素)。当两片电极之间施加电压时,水凝胶通电,药物释放加速;电压越大,释放越快。实验数据显示,2V电压下的药物释放速率是0V(被动扩散)的四倍。
储液池——药物的"补给站"。传统水凝胶敷料的载药量有限,药物释放完毕后需要更换整片敷料。这项专利在贴片上集成了一个储液池,通过移液装置可以定期向储液池内补充药物溶液,水凝胶浸渍在药物溶液中重新载药。实验表明,一次补充药物溶液可以满足5天的释放需求,15天内只需补充3次,显著延长了单次贴片的使用时间。
柔性电路——"控制中心"。电路板上集成了电源(纽扣电池)、电压调节电路、电位计和主控制器(带蓝牙功能的MCU)。医生或患者可以通过手机App发送给药流程指令,主控制器根据指令调节电压,实现药物释放的"程控"。
电刺激——伤口愈合的"加速器"。除了控制药物释放,电刺激本身也能促进伤口愈合。研究表明,适当强度的电场可以引导细胞迁移、促进血管生成、加速上皮化。贴片在释放药物的同时,对创面施加电刺激,形成"电刺激+药物释放"的双重协同。
本专利发明人共4位:南科望、樊云龙、杜凝洁、关怡新,来自浙江大学。关怡新教授长期从事生物材料、药物递送系统研究,在导电水凝胶、电刺激促愈合等领域有深厚积累。
研究团队用6周龄雄性SD大鼠建立了糖尿病伤口模型,验证了贴片的促愈合效果。
实验分为四组:空白对照组、空白水凝胶组(不含药物)、载药水凝胶组(含二甲双胍但不施加电刺激)、电控释水凝胶贴片组(含二甲双胍+施加电刺激+补充药物)。
结果显示:
· 空白对照组:前10天伤口没有明显愈合
· 空白水凝胶组:比对照组略有改善,说明水凝胶本身有一定的促愈合作用
· 载药水凝胶组:比空白水凝胶组进一步改善,说明二甲双胍有促愈合效果
· 电控释水凝胶贴片组:效果最显著,第14天观察到明显伤口闭合
四组对比清晰表明,电刺激和药物释放的协同作用优于单一因素。
该产品属于第三类医疗器械(植入/介入类,与创面直接接触),需完成产品技术要求制定、型检、动物实验、临床试验,再向国家药监局申请注册。从专利申请权转让到产品上市,通常需要3~5年周期。
产品瞄准糖尿病足溃疡、压疮、静脉性溃疡等慢性创面人群。核心价值在于:(1) 药物释放可程控,医生可根据伤口情况调整给药方案;(2) 储液池设计延长单次使用时间,减少换药频率和二次损伤;(3) 电刺激+药物协同,愈合效果优于传统敷料。
导电水凝胶的配方(导电填料与药物的比例)、柔性电路的集成、程控药物释放的算法,构成了技术门槛。浙江大学在生物材料领域的研究积累,为后续产品迭代提供了支撑。
柔性电路的长期稳定性(在潮湿创面环境下)、电池的安全性(贴附于人体)、电刺激剂量的临床验证,都是产品化过程中需要解决的关键问题。此外,慢性创面敷料市场竞争激烈,如何与现有高端敷料(银离子敷料、负压引流等)形成差异化,也是商业化需要回答的问题。

















