帶有電極和有生理學活性的前體物質的皮膚敷料的製作方法

2023-10-04 07:22:29 1

帶有電極和有生理學活性的前體物質的皮膚敷料的製作方法
【專利摘要】一種皮膚敷料，該皮膚敷料包括第一和第二電極，一個電源不被電連接至該第一和第二電極中的任一者或兩者上，並且進一步包括一種有生理學或抗微生物活性的前體物質，該敷料是可操作的，當放置在一個有待治療的皮膚部位上時，以將該電源連接至該第一和第二電極上，從而在這些電極之一上觸發該前體物質的電化學氧化或還原以產生一種有生理學或抗微生物活性的氧化的或還原的化合物，該化合物能夠朝向該皮膚部位擴散用於其治療。
【專利說明】帶有電極和有生理學活性的前體物質的皮膚敷料

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用於處理人類或動物皮膚或者傷口部位的皮膚敷料。
[0002] 背景及現有摶術
[0003] 人們對遞送有生理學或抗微生物活性的化學種類以便為一個皮膚部位（例如，傷 口）提供醫療益處具有持續興趣。
[0004] 用於遞送的一種常規途徑是經由一種皮膚敷料，該皮膚敷料典型地是包裝的並且 如所希望地可供用於最終用戶使用於直接局部施用。
[0005] 然而，大量有生理學或抗微生物活性的化學種類難以從此類皮膚敷料給藥。當這 些活性種類是高度反應性的並且因此不穩定的，具有短保質期時，產生一種特殊困難。
[0006] 克服這種反應性問題的一種方式是在施用該皮膚敷料之前不久或過程中在該敷 料中產生有生理學活性的種類。以此方式，穩定的前體物質僅當需要它們時被轉化為反應 性物質。
[0007] WO 03/090800披露了一種皮膚敷料，其中過氧化氫在敷料中通過一種酶和大氣氧 的作用產生。
[0008] WO 2006/095193披露了一種敷料，其中反應性和不穩定的一氧化氮在使用過程中 在皮膚敷料中產生。
[0009] 然而，這種方法的一個問題是這些敷料傾向於比廣泛使用的非活性敷料更複雜， 經常要求單獨的組分在使用的時刻匯集在一起。需要可供用於酶的氧是另一個問題，尤其 當該含酶敷料被一個保護膜或外繃帶覆蓋時。
[0010] 因此將高度希望的是開發能夠遞送反應性的有生理學活性的種類並且更便於使 用的一種皮膚敷料。
[0011] 發明概沭
[0012] 本發明涉及一種皮膚敷料，該皮膚敷料包括第一和第二電極，一個電源不被電連 接至該第一和第二電極中的任一者或兩者上，並且進一步包括一種有生理學或抗微生物活 性的前體物質，該敷料是可活化的，當放置在一個有待治療的皮膚部位上時，通過連接至該 第一和第二電極兩者的電源，從而在這些電極之一上觸發該前體物質的電化學氧化或還原 以產生一種有生理學活性的氧化的或還原的物質，該物質能夠朝向該皮膚部位擴散用於其 治療。
[0013] 因此，在這些電極不被電連接至彼此並且該前體物質準備好在使用時被轉化的情 況下，該皮膚敷料保持為一種非活性並且穩定的狀態。當希望使用該敷料時，進行電連接， 這使該前體開始電化學轉化為有生理學或抗微生物活性的化學種類。一旦產生，這些活性 種類就自由擴散或另外被運送至有待治療的皮膚部位。
[0014] 以此方式，本發明旨在僅在使用過程中產生有生理學或抗微生物活性的種類，但 還以更大的可靠性、控制和靈活性實現了這一點。
[0015] 這些電極典型地是片狀或基本上平面的。優選地，這些電極具有小於I. 0mm、更優 選小於0· 5mm的厚度。
[0016] 這些電極優選是共平面的，以確保活性劑的電化學產生集中在該敷料的一個區域 內，從該區域到皮膚或傷口部位內的擴散可以被控制。
[0017] 在一個優選的實施例中，這些電極被印刷在一個單片材料上。這種安排使得能夠 通過將多個電極印刷在一個用於卷到卷處理的連續片材上而改進大批量製造工藝。
[0018] 典型地，一種有抗微生物或生理學活性的種類將僅在陰極或陽極上產生。因此，通 常所希望的是優化電極幾何形狀以確保這些有抗微生物或生理學活性的種類在該產生器 電極的整個表面上均勻產生到所希望的活性面積內。
[0019] 因此，優選地該第一電極與該第二電極的表面面積比例是至少2 : 1，更優選至少 4 : 1，最優選至少8 : 1。這為該電極提供了一個大表面面積，在其上產生這些有抗微生物 或生理學活性的種類。
[0020] 在其中這些電極是共平面的並且一個電極具有比另一個更高的表面面積的優選 情況下，確保足夠的電流通過該較大電極的整體變成一個挑戰。如果不採取步驟將電流流 動分配通過該較大電極，那麼一個不均勻的電勢將存在於該電極的表面上，導致這些有抗 微生物或生理學活性的種類的產生。
[0021] 其中可以在兩個共平面電極之間進行良好的電接觸的一種方式是安排一個電極 基本上包圍另一個電極。已經發現這可以不論被包圍的電極是否是具有較大表面面積的那 個而實現。
[0022] 還將希望的是如果這些電極可以一種方式進行設計，該方式使得它們可以由用戶 修剪為一種形狀和尺寸以匹配傷口或皮膚部位的形狀和尺寸，例如通過用刀片或剪刀進行 修剪，並且它們仍作為電極起作用，具有在其間的不受妨礙的電子流。然而，當一個電極基 本上包圍另一個電極時，有可能這種修剪將成比例地將一個電極去除多於另一個電極並且 可能具有對電路運行的嚴重有害影響。
[0023] 其中這種修剪可以不破壞其餘元件的整體性和平衡而實現的一種方式是提供處 於多個股束或元件的形式的具有較小表面面積的電極，該多個股束或元件被安排為彼此分 開分布。以此方式，即使一個股束或元件被完全去除，至少另外一個將保持完整的，被連接 至與它的配對物平衡關聯的電源，條件是它與另一個修剪損失的電極分開分布。
[0024] 儘管金屬電極將提供具有最小電阻的有效電路，但已經發現這是不希望的，因為 此類電極可能腐蝕。因此已經發現非金屬電極，即使與金屬電極相比它們具有減少的導電 性，是優選的。而且，已經發現該減少的導電性有利於減緩電化學反應，使得這些有抗微生 物或生理學活性的種類可以最佳速率在更長的時間段內被遞送。因此，這些電極優選是非 金屬的，例如由碳製成，儘管多種多樣的非金屬材料是可能的。
[0025] 在一個優選的實施例中，該前體化合物是一種碘鹽。當這些電極被電連接至彼此 時，帶負電的碘離子（陰離子）遷移至帶正電的工作電極。一旦在那裡，碘化物貢獻一個電 子並且被氧化為碘。碘酒是一種熟知的有生理學活性的化合物和一種有效的抗微生物劑。
[0026] 在另一個優選的實施例中，該前體化合物是一種硫酸（S0廣）鹽。當這些電極被電 連接至彼此時，帶負電的硫酸根離子（陰離子）遷移至這些帶正電的工作電極。一旦在那 裡，它們就貢獻一個電子並且被氧化為過氧化二硫酸鹽（S 2O8勹。過氧化二硫酸鹽自發分解 產生過氧化氫，一種高度有效的並且反應性的生理學或抗微生物試劑。
[0027] 施加到這些電極上的電勢差取決於正在被氧化或還原的種類的氧化還原電勢。例 如，如果碘化物正在被氧化，那麼電勢必須大於+0. 55V，並且如果硫酸鹽正在被氧化，那麼 電勢應該優選大於2. 0V。
[0028] 實際上，所施加的電勢將大於最小值，以確保該反應的合理動力學。因此，優選施 加從1伏特至10伏特的電壓，更優選施加從2伏特至5伏特的電壓。
[0029] 該皮膚敷料典型地在使用之前為了最佳性能而被包裝，例如被密封在合適的無菌 水不透性的包裝中，例如層壓鋁箔的包裝。
[0030] 當該敷料需要拆開包裝並且使用時，在這兩個電極之間進行電連接。在一個特別 方便的實施例中，該連接通過移除一個絕緣接片進行。該接片的移除可以通過用戶的分開 的行動或它可以通過將該皮膚敷料從其包裝去除被觸發。
[0031] 該皮膚敷料還包括一個皮膚接觸層，該皮膚接觸層充當所產生的活性種類的擴散 介質以及該前體物質的一個儲存器，以及物理地將這些電極與皮膚或傷口表面分開。
[0032] 典型地，這些電極將在該皮膚接觸層的頂部、或嵌入在其內。
[0033] 該皮膚接觸層的組分由一種材料構成，該材料可以作為一個連貫實體（不論處於 片（或膜）形式）、或作為一種無定形凝膠（例如，可以從一個分配器被擠壓）進行分配並 且當施加到一個目標部位（例如，一個傷口或一個皮膚區域）上時將保持在適當位置。 [0034] 該皮膚接觸層的形式可以進行選擇以適合預期用途，例如該組分方便地處於一個 片、層或膜的形式。該層或膜典型地具有的厚度在〇. Olmm至2. Omm的範圍內、優選在0. 05mm 至I. Omm的範圍內。
[0035] 該皮膚接觸層典型地處於一種水合狀態，這意味著它含有足夠的水用於形成該電 化學電路並且使所產生的活性種類擴散通過其結構並且至目標，例如傷口或皮膚。
[0036] 此外，皮膚敷料提供水分的來源，該水分可以起作用用於維持在一個目標傷口部 位內的有益的潮溼環境。
[0037] 該皮膚接觸層的材料可以處於水凝膠、海綿、泡沫的形式或某些其他親水性基質 的形式，這些形式可以容納足夠的水以允許從這些電極至該目標部位的一個受控擴散路 徑。
[0038] 該皮膚接觸層可以許多方式控制活性種類通量率，包括通過選擇其物理尺寸（具 體地深度，影響擴散路徑距離），其交聯程度（影響溶質擴散速率），其含水量（較少的水導 致較慢的擴散速率），其組成（具有減緩過氧化氫移動的固定氫鍵）和/或其在與目標部 位（例如傷口部位）的界面處、和/或在與上部組分（影響接觸表面積以及因此轉移到下 部組分內或轉移出下部組分的速率）的界面處的表面結構，例如，它可以具有一個波狀（可 能皺褶）的表面。
[0039] 典型地，皮膚或傷口與該皮膚接觸層直接接觸。該皮膚接觸層，優選當處於如以下 所討論的水合水凝膠的形式時，可以（取決於它的化學成分）起作用以吸收從傷口部位滲 出的水和其他物質，使得該敷料能夠通過從傷口部位移除此類物質來執行有價值和有用的 功能。
[0040] 該皮膚接觸層可以替代地處於一種無定形凝膠或乳液的形式，優選一種水凝膠， 該形式不具有固定形式或形狀，可以在三維上進行變形和成形，包括通過一個噴嘴進行擠 壓。無定形凝膠典型地不是交聯的或具有低交聯水平。可以使用一種剪切變稀的無定形凝 膠。此類凝膠當經受剪應力時（例如當通過一個噴嘴被澆注或擠壓時）是液體但當靜態時 是凝固的。因此，該凝膠可以處於一種可澆注或可擠壓組分，該組分可以例如從一個可壓縮 管或一種注射器狀分配器（包括一個活塞和圓筒，典型地具有一個約3_直徑的噴嘴）進 行分配。此類凝膠可以一個表面層的形式被施用，或作為一種填充可用空間並且與傷口表 面接觸的完全適合的凝膠施用到一個創腔內。
[0041] 實現此功能的一個另外的替代形式是已經被粉碎以形成適合質量的緊密並列的 精細顆粒的一種穩固的交聯凝膠，這些精細顆粒聚集在一起表現為一種無定形固體，該交 聯凝膠保持了形成它的顆粒的總體特性。
[0042] 這種方法在通過例如從一個管或注射器進行擠壓來治療腔洞創口中得到了具體 應用。一旦已經將適當質量的無定形凝膠放入該腔洞內，將一個薄的電極組件推入該凝膠 中。該電池與一個覆蓋膜相關聯，用該覆蓋膜來封閉至該腔洞的入口。一旦在適當的位置， 該電路通過在電池與電極之間進行電連接來完成。可替代地，該無定形凝膠可以丸劑形式 被供應，與已經被組裝的並且在適當位置的電極、電池和覆蓋膜一起被包含在一種多孔'原 料（stocking)，。
[0043] 還可能將該材料以一種與這些電氣部件組裝在一起的乾燥的繩或帶的形式（準 備好被填裝到一個腔洞內）運載。當例如通過有意的添加水潤溼該上部組分時，該材料變 得水合併且能夠傳導電流。如果，例如，該凝膠包括碘離子，那麼電流通過將導致在該凝膠 內的碘產生。
[0044] -種無定形水合水凝膠配製品的典型實例是：15% w/w AMPS(鈉鹽）、5% w/w葡 萄糖、0. 05% w/w碘化鉀、0. 1 %乳酸鋅、0. 19%聚乙二醇二丙烯酸酯和0. 01 %羥基環己基 苯基酮，其中用分析級DI水將體積補足到100%。將這些試劑徹底混合併且溶解，然後進 行聚合30秒與60秒之間（使用提供大約lOOmW/cm 2的UV-A燈），以形成所要求的水凝膠。 該水凝膠可以處於一種平片材或，更方便地，被容納在塑料注射器中。該無定形凝膠然後可 以從一個注射器被分配到一個目標部位內。
[0045] 一種水合水凝膠是指一種或多種基於水的或水性的凝膠，處於水合形式。一種水 合水凝膠可以起作用以吸收從傷口部位滲出的水和其他物質，使得該敷料能夠通過從傷口 部位移除此類物質來執行有價值和有用的功能。葡萄糖的存在進一步提高該凝膠的滲透強 度，幫助它從傷口吸收流體，以及為從事於治療傷口的細胞提供能量源。該水合水凝膠還提 供可以起作用以用於維持傷口部位潮溼（有助於治療）的水分源。該水合水凝膠還充當一 個水源,導致釋放過氧化氫。使用水合水凝膠具有其他益處,如WO 03/090800中所討論的。
[0046] 合適的水合水凝膠在WO 03/090800中披露。該水合水凝膠方便地包含親水性聚 合物材料。合適的親水性聚合物材料包括聚丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如可商購的處 於任意片材形式的水合凝膠敷料，包括聚2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（聚AMPS)或其鹽 (例如，如WO 01/96422中所描述的），多糖類例如多醣膠類，特別地黃原膠（例如，在商品 名Mark Keltrol下可獲得的），各種糖類，聚羧酸類（例如，從ISP歐洲在商品名Gantrez AN-169 BF下可獲得的），聚（甲基乙烯基醚共-馬來酸酐）（例如，在商品名Gantrez AN 139下可獲得的，具有在20, 000至40, 000的範圍內的分子量），聚乙烯吡咯烷酮（例如，處 於被稱為PVP K-30和PVP K-90的可商購等級的形式），聚氧化乙烯（例如，在商品名Polyox WSR-301下可獲得的），聚乙烯醇（例如，在商品名Elvanol下可獲得的），交聯的聚丙烯酸 聚合物（例如，在商品名Carbopol EZ-I下可獲得的），纖維素和改性的纖維素包括羥丙基 纖維素（例如，在商品名Klucel EEF下可獲得的），羧基甲基纖維素鈉（例如，在商品名 Cellulose Gum(纖維素膠）7LF下可獲得的）和輕乙基纖維素（例如，在商品名Natrosol 250 LR下可獲得的）。
[0047] 親水性聚合物材料的混合物可以在凝膠中使用。
[0048] 在親水性聚合物材料的一種水合水凝膠中，該親水性聚合物材料以基於該凝膠的 總重量按重量計至少1 %、優選至少2 %、更優選至少5 %、仍更優選至少10 %、或至少20 %、 希望地至少25%以及甚至更希望地至少30%的濃度希望地存在。可以使用甚至更高的量， 基於該凝膠的總重量高達按重量計約40%。
[0049] 一種優選的水合水凝膠包括聚2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（聚AMPS)或其鹽類， 優選處於該凝膠的總重量的按重量計約30%的量。
[0050] 該皮膚接觸層可以通過已知手段來製造。優選地它通過以約40% w/v的速率溶解 在一種被緩衝至約PH5. 5的溶液中的AMPS單體的聚合作用來製造，包含用於控制被氧化或 還原的化學物質如碘的傳輸或反應的速率所要求的任何另外的成分。典型地，該碘化物濃 度應該是約〇. 01% -〇. 2% w/v。如果要求更強的抗微生物作用，那麼碘化物水平應該是從 約0.05%至約0.2% w/v，與更高的施加電壓（例如，5. 0伏特）一起。用於製造這種材料 的方法在專利號EP 1631328進行描述。
[0051] 此外，該敷料可以結合一種或多種其他活性成分如鋅離子，如W02004/108917中 所披露的。已知鋅離子是一種具有生長並且修復活組織中的許多功能的必不可少的營養痕 量元素。
[0052] 乳酸離子可以被包括在該皮膚敷料中。乳酸離子具有在該遞送系統內的溫和緩衝 作用。乳酸離子還被認為具有在刺激血管發生中的重要作用-生長和再生新血管。
[0053] -種葡萄糖源優選被包括在該皮膚敷料中。除了其作為一種呼吸底物的作用，葡 萄糖被認為參與（作為一種新陳代謝前體）構造形成對組織修復和治療必不可少的胞外基 質（ECM)的各種類型的多糖類。優選的這種類型的皮膚接觸層披露於我們的歐洲專利申請 號04250508. 1和英國專利申請號0427444. 5中。
[0054] 在進一步的改進中，該皮膚敷料還可以包含一種感測裝置，用於感測一種特定標 記物的濃度。然後該感測器可以被安排為感測例如蛋白酶活性、PH或溫度。此外，該感測 器的輸出端可以聯接至電源，可能根據檢測到的標記物水平而改變電源電壓。以此方式，如 果該感測器檢測到感染（例如，從某些蛋白酶活性模式），它可能增加施加電壓，這將從而 例如增加碘生成速率。
[0055] 另一種類型的受感測器控制的碘遞送可以通過一種敷料內碘感測器來實現，使得 當已經產生一種特定（例如，最佳）碘濃度時，電壓被適當減少。
[0056] 本發明現將僅通過舉例並且參考以下附圖進行說明，其中：
[0057] 圖1是根據本發明的皮膚敷料的示意性圖示。
[0058] 圖2是用於本發明中的電極和電源的示意性圖示。
[0059] 圖3是示出在根據本發明的一種安排中使用計時電流法檢測碘的測定電流對時 間的圖。
[0060] 圖4是電極組件設計1的示意圖，該設計具有一個大的中心區域用作陽極，較小的 外軌道用作陰極。
[0061] 圖5是電極組件設計2的示意圖，該設計具有一個大的外部區域用作陽極，多個內 部的扇型軌道用作陰極。
[0062] 圖6是一種水凝膠和電極組件的基本設置的示意性圖示。
[0063] 圖7是電極設計1和在使用時由碘形成所造成的有色水凝膠的圖像。
[0064] 圖8是電極設計2和在使用時由碘形成所造成的有色水凝膠的圖像。
[0065] 圖9是當使用電極設計2時，由碘形成所造成的有色水凝膠的另一個圖像。
[0066] 圖10是電極設計1和在該整個碳電極中測量電阻的位置的示意圖，參考標記為 "X"的點。
[0067] 圖11是電極設計2和在該整個碳電極中測量電阻的位置的示意圖，參考標記為 "2"的點。
[0068] 轉向附圖，圖1示出了一種皮膚敷料10,包括一個皮膚接觸層12、一個第一電極 14、一個第二電極16和一個電池18。第一電極14由柔性碳製成並且是約0. 5mm厚且正方 形形狀的。第二電極16類似於第一電極14但在其正方形尺寸上較小。
[0069] 電池 18也是非常薄的，具有約0. 5mm的厚度，並且被連接至第一電極14和第二電 極16兩者（如果沒有一個防止在這些電極之間的電連接的絕緣接片（未示出））。
[0070] 在使用時，將皮膚敷料10從包裝移除，這還起作用以移除該絕緣接片（未示出）。 這產生了在這些電極之間的電連接並且建立了一個電化學電路。
[0071] 皮膚接觸層12包含一種前體化合物，如碘化物或硫酸鹽，該前體化合物被電化學 氧化以產生一種有生理學活性的種類如碘或過氧化氫，該活性種類擴散通過皮膚接觸層12 至有待治療的皮膚部位。
[0072] 圖2更詳細地示出了電極14、16,連同它們至電源18的連接。還示出了一個反應 方案，該反應方案示出了碘化物如何被電化學氧化為碘，碘還進一步反應形成一種也是有 生理學活性的三碘複合物26。
[0073] SM
[0074] 實例 1
[0075] 將一種含有碘離子的交聯高分子水凝膠放置在一個電化學感測器上。該水凝膠是 約5cmX5cmX0. 25cm。該電化學感測器具有一種3電極設計，由3個絲網印刷碳軌道構造， 具有大的對電極、小的工作電極（大約2mm直徑）和銀/氯化銀參比電極。該感測器被連 接至一個Ezescan恆電位儀（Whistonbrook科技公司，盧頓（Luton),英國）並且使用附帶 的Ezescan軟體運行。
[0076] 將兩個絲網印刷的碳電極放置在該暴露的水凝膠的上表面，其中用作陽極的那個 直接位於在該電化學感測器上的工作電極上方。將陰極放置為靠近、但不接觸陽極。該陽 極和陰極碳電極被連接至電池以提供1. 5、3或5伏特。檢測分子碘是在該電化學感測器的 工作電極上進行，使用計時電流法，具有平穩在相對銀/氯化銀參比電極的-IOOmV的電勢。 一旦該計時電流法開始，接通這些電池，並且讓實驗進行1000分鐘。
[0077] 在大約450分鐘之後，斷開這些電池。在工作電極處存在的碘（其中碘被還原為 碘化物）隨著電流改變進行測量。圖3展示了在工作電極處的碘的測量。在所有情況下， 存在電流上的變化，表明分子碘正在被測量，這進而證實了在水凝膠的表面上經由這些電 池電極產生了碘。
[0078] 碘的存在以視覺進行了證實，其中該水凝膠在陽極下面以及其周圍是深橙/棕 色。最小的峰電流用最小的電池電壓獲得，而最大的用3v電池電壓獲得。5伏特電池給出 了在最高（3v)和最低（1.5v)之間的峰碘濃度。這被認為是由於在電池陽極處碘的過度產 生，導致碳表面的積垢，減少了碘化物至碘轉化的效率。
[0079] 實例 2
[0080] 四種水凝膠變體用50mM的、並且具有緩衝至7、6、5和4(檸檬酸鹽緩衝劑）的pH 的硫酸鈉進行製備。通過一個碳膜電極施加2. 5V和5V的電壓到這四種水凝膠變體片上持 續 15、30、45、60 和 120 分鐘。
[0081] 在每個時間間隔處在每個凝膠類型上進行測試以通過一種標準澱粉碘化物試劑 確定過氧化氫的存在。一式兩份的凝膠片還用一個氧電極進行測試以確定溶解在該水凝膠 中的氧的量。
[0082] 結果顯示過氧化氫以有用的速率在所有的凝膠類型中產生（即，在每個pH值下） 並且其量隨著測試的時間間隔穩定增加。在受測的每種凝膠片中發現升高的氧水平，並且 這些水平隨著更長時間電化學反應達到飽和。
[0083] 實例 3
[0084] 碘化物（例如碘化鉀）將經受氧化以形成碘。在電化學驅動的氧化中，這將在約 +400mV以上的電勢（相對於銀/氯化銀參比電極）處經由以下方程發生：
[0085] Γ# 1/212 + e-(電子）
[0086] 如果增加電勢，該氧化將加速。經由碘化物的電化學氧化產生碘使用一個石墨碳 /炭黑電極系統來證明。
[0087] 總體上，充當陽極和陰極的兩個電極被放置在一種含碘化物的水凝膠上，並且施 加+3. 2V的電勢。碘在陽極處產生，如通過由從無色（碘化物）至橙色（碘）的顏色改變 所看出的。
[0088] 詳細地，具有兩種特殊設計的電極（Archimed有限責任公司）由Jaybee圖形有限 公司絲網印刷在一個聚酯襯底上，使用一種導電碳糊（Acheson Electrodaq423SS)。該陽極 的表面面積大於陰極，以增加碘產生的面積。參見圖4和5。
[0089] 將這些單獨的電極組件（由陽極和陰極組成）放置在中心位置處的一種含碘化物 的水凝膠（例如，Iodozyme?抗微生物傷口敷料（Archimed有限責任公司））上，其中碳與 水凝膠表面接觸。將含有2x1. 6V AA電池的電池組（因此總共3. 2V)附接到兩個實施例的 陽極和陰極上並且接通。參見圖6,其中2x1. 6V電池30被連接至在水凝膠34的頂部的電 極組件32。使這些電池組30在移除之前附接3小時。移除這些電極組件並且檢查碘的發 展。
[0090] 圖7示出了電極設計140、連同它在使用過程中接觸的水凝膠42的圖像。可以看 出碘的均勻產生已經在貼片44處橫跨大陽極的完全表面面積發生。碘化物已經在該碳電 極的表面處被氧化，具有從這些碘化物分子至帶正電陽極的電子轉移。
[0091] 圖8示出了電極設計250、連同它在使用過程中接觸的水凝膠52的圖像。有趣 的是，碘的發展作為一個階梯明顯得多，其中最高的碘濃度54最靠近與電池接觸的陽極的 點，並且最弱的碘濃度56在最遠點處。這當檢查該電極組件的設計時進行解釋。在電極設 計1情況下，該陽極呈現為一個不間斷表面，其中陰極定位在陽極的外邊緣附近。
[0092] 因此這種設計允許電流遍及整個電極表面按一種均勻方式流動，允許碘的均勻產 生。在電極設計2情況下，該陽極不是一個不間斷表面，其中這些陰極元件散布在陽極內。 由於絲網印刷的碳電極的電阻（其隨著距離增加），相對於電池接線柱的電勢隨著與電池 接線柱的距離的增加而下降。雖然同樣也適用於設計1，設計2中的距離可以被測量為顯著 更多，因此這種電極設計能夠顯示距離對相對電勢以及隨後減少的碘產生效率的影響。
[0093] 此外，還觀察到接觸區域最靠近進行電池至電極組件連接的位置，產生一個高碘 濃度的局部區域，如由深橙色看出的（在圖8中標記為54)。這將表明該電流流動採取具有 最小電阻（即，最靠近電極連接點）以及還有最高電勢點（相對於電極的剩餘部分）的路 徑的傾向。因此這些因素均允許相對於整個電極組件的最高碘轉化。該觀察的一個有趣的 結果將是電極的改進的設計，由此存在許多局部的碘產生"熱點"，如一個陣列，這將允許改 進的碘產生效率。
[0094] 清楚地展示了在散布式設計的情況下，存在影響碘的氧化的大的電勢改變。圖8 展示了改變分布在電極內的電勢如何改變碘產生特徵曲線。為了檢驗至該電極組件的多個 電池連接點的影響，將電池連接至兩個不同位置（而不是如圖8中看到的僅一個）中的陽 極，並且在3小時之後，對碘的分布進行評價並且與圖8進行比較。
[0095] 圖9展示了至陽極進行的兩個連接點的影響。該圖清楚地示出了這兩個連接點已 經改進了遍及整個敷料的碘產生。這是由於局部電勢的增加，由於距離的減少，電流必須流 動通過陽極碳以完成電路。通過改進電極的設計，實現了碘的產生和分布上的明顯改進。因 此證實了電極的設計對於實現碘分布和濃度是根本上重要的。
[0096] 電極電阻圖譜：
[0097] 測量電極設計1和2的通過碳表面的電阻。這些測量點顯示在圖10和圖11中。
[0098] 在電極設計1(圖10)的情況下，從點標記物"X"測量電阻。
[0099] 表1 :通過從電極設計1取得的碳電極的電阻值。
[0100]

【權利要求】
1. 一種皮膚敷料，該皮膚敷料包括第一和第二電極，一個電源不被電連接至該第一和 第二電極中的任一者或兩者上，並且進一步包括一種有生理學或抗微生物活性的前體物 質，該敷料是可活化的，當放置在一個有待治療的皮膚部位上時，通過連接至該第一和第二 電極兩者的電源，從而在這些電極之一上觸發該前體物質的電化學氧化或還原以產生一種 有生理學或抗微生物活性的氧化的或還原的化合物，該化合物能夠朝向該皮膚部位擴散用 於其治療。
2. 根據權利要求1所述的皮膚敷料，其中，這些電極是片狀並且基本上平面的，優選地 具有小於1. Omm、更優選小於〇. 5mm的厚度。
3. 根據權利要求1或權利要求2所述的皮膚敷料，其中，這些電極是共平面的。
4. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，該第一電極與該第二電極的 表面面積的比例是至少2 : 1、更優選至少4 : 1、最優選至少8 : 1。
5. 根據權利要求3和權利要求4所述的皮膚敷料，其中，一個電極基本上包圍另一個電 極。
6. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，至少一個電極包括多個股束 或兀件，這些股束或兀件被安排為彼此分開地分布。
7. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，這些電極是非金屬的。
8. 根據權利要求7所述的皮膚敷料，其中，這些電極是由碳製成的。
9. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，該前體物質包括一種碘鹽。
10. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，該前體物質包括一種硫酸 鹽。
11. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，施加到這些電極上的電勢差 是從1伏特至10伏特、優選2伏特至5伏特。
12. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，其中，該電極連接是通過移除一個 絕緣接片來進行的。
13. 根據權利要求12所述的皮膚敷料，其中，該接片的移除通過將該皮膚敷料從其包 裝移除來進行。
14. 根據以上權利要求中任何一項所述的皮膚敷料，該皮膚敷料還包括一個皮膚接觸 層，該皮膚接觸層充當一個前體物質的儲存器、該產生的活性種類的擴散介質並且物理地 將這些電極與皮膚表面分開。
15. 根據權利要求14所述的皮膚敷料，其中，該皮膚接觸層處於一個片、層或膜的形 式。
16. 根據權利要求15所述的皮膚敷料，其中，該層或膜具有的厚度在0. 01mm至2. 0mm 的範圍內、優選在〇· 05mm至1. 0mm的範圍內。
17. 根據權利要求14至16中任何一項所述的皮膚敷料，其中，該皮膚接觸層處於一種 水合狀態，這意味著它含有足夠的水用於形成該電化學電路並且使所產生的活性種類擴散 通過其結構並且到達目標，例如傷口或皮膚。
18. 如權利要求14至17中任一項所述的皮膚敷料，其中該皮膚接觸層的材料處於水凝 膠、海綿、泡沫的形式或某些其他親水性基質的形式，這些形式可以容納足夠的水以允許從 這些電極至該目標部位的一個受控擴散路徑。
【文檔編號】A61N1/04GK104284695SQ201380015621
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年3月21日 優先權日:2012年3月23日
【發明者】P.戴維斯, A.奧斯汀 申請人:微陣列有限公司