一种磁性纳米粒子及其制备高眼压动物模型的方法技术

本发明专利技术提供了一种磁性纳米粒子及其制备高眼压动物模型的方法。该发明专利技术基于一种尺寸可调的磁性纳米粒子，该磁性纳米粒子具有多级组装结构，可通过乳液聚合法制备；制备高眼压动物模型时，通过前房注射导入眼内，可根据眼房水循环途径——小梁网/施累姆氏管的具体微观组织结构调节自身交联或解交联，形成稳定的房水阻隔层，全方位多层次封堵房水运行通道，限制房水回流体循环，增加房水外流阻力，持久维持高眼压。本发明专利技术所述的高眼压动物模型的制备方法，简单、方便，安全、长效。

A magnetic nanoparticle and its preparation method for animal models of high intraocular pressure

The invention provides a magnetic nanoparticle and a method for preparing an animal model of high intraocular pressure. The invention is based on a magnetic nano particle with adjustable size. The magnetic nanoparticle has multilevel assembly structure and can be prepared by emulsion polymerization. When preparing intraocular pressure injection in the animal model of intraocular hypertension, the magnetic nanoparticles can adjust itself crosslinking or crosslinking according to the specific microstructural structure of the trabecular meshwork / Sam tube, and form stable aqueous humor resistance. Separator, all-round and multi-level closure of the running channel of aqueous humor, restrict the circulation of aqueous humor, increase the outflow resistance of aqueous humor, and maintain high intraocular pressure for a long time. The preparation method of the animal model with high intraocular pressure is simple, convenient, safe and long-term.

【技术实现步骤摘要】
一种磁性纳米粒子及其制备高眼压动物模型的方法
本专利技术涉及一种磁性纳米粒子及其制备高眼压动物模型的方法，属于纳米材料

技术介绍
目前青光眼高眼压动物模型制备方法包括球周静脉结扎法、地塞米松法、前房凝胶注射法，以及前房磁珠注射法，这些方法虽然能制备高眼压动物模型，但各有各的问题。总的特征是眼压稳定性差，手术成功率低。球周静脉结扎法可刺激血管补偿增生，绕开结扎血管，实现静脉回流，导致造模失败；地塞米松法可造成眼内诸多组织长期生物毒性，增加问题复杂性，不利于单一问题的精确考察；凝胶法维持高眼压时间较短，对于长期高眼压疾病的深入考察作用有限；前房磁珠注射法所选磁珠粒径在3μm左右，只能在房角小梁网位置富集，不能深入到房水运行通道内部组织，所用磁珠的基本性质不具有可调节性，不能很好地适应具体的微观组织结构，所造成高眼压稳定性和持久性都不理想，高眼压动物模型成功率只有不到三分之一。因此，制备可长期稳定维持高眼压的高眼压动物模型，已成为高眼压发病机制和药物筛选相关研究的当务之急。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供了一种磁性纳米粒子及其制备高眼压动物模型的方法。本专利技术基于一种尺寸可调的磁性纳米粒子，其具有多级组装结构，通过将一种磁性纳米粒子分散液以前房注射方式导入眼中，在磁铁引导下，磁性纳米粒子伴随房水深入循环至房水运行通道各级组织，并根据房水循环通道——小梁网/施累姆氏管的具体微观组织结构调节自身粒径，全方位多层次封堵房水循环通道，增加房水流出阻力，持久维持高眼压。所述的磁性纳米粒子的粒径调节可以通过粒子间交联和解交联来实现，解离的纳米粒子运行到新的位置，与其它粒子发生再交联，粒子间交联和解交联过程动态发生，最终趋于平衡。本专利技术首先提供了一种磁性纳米粒子，所述的磁性纳米粒子粒径范围为100～1200nm，由小尺寸磁性纳米粒子组装交联而成；所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为10～100nm，具有核壳结构，核为四氧化三铁磁性纳米粒子，壳为介孔二氧化硅纳米层，介孔二氧化硅纳米层包覆在四氧化三铁磁性纳米粒子表面，保护四氧化三铁磁性纳米粒子，并提供更好的材料生物相容性；所述的四氧化三铁磁性纳米粒子和介孔二氧化硅纳米层之间还具有含荧光探针的介孔二氧化硅中间层，以便于后续可通过核磁共振或荧光显微镜观察并跟踪磁性纳米粒子的在体运行和组织分布；磁性纳米粒子具有多模态跟踪和检测特征，有利于系统评价该高眼压动物模型的制备方法，也有利于基于该高眼压动物模型而开展的其它相关研究工作；所述的介孔二氧化硅纳米层表面还具有聚合物分子修饰层，聚合物分子之间通过交联反应，将小尺寸磁性纳米粒子组装成磁性纳米粒子；所述的聚合物分子，其一端包含硅氧烷基团，另一端包含巯基基团；聚合物分子通过硅氧烷基团接枝到介孔二氧化硅纳米层表面，再通过另一端的巯基基团实现分子间交联，进而通过聚合物分子间交联实现小尺寸磁性纳米粒子的组装交联。小分子巯基试剂可以与聚合物的巯基基团发生氧化反应，形成二硫键，可以阻碍纳米粒子间以二硫键模式发生交联反应。优选地，所述的磁性纳米粒子粒径范围为300～1000nm，所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为20～80nm。更优选地，所述的磁性纳米粒子粒径范围为500～800nm，所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为40～60nm。所述的聚合物分子具有良好的生物安全性，包括非降解型聚合物和可降解型聚合物，非降解型聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛中的任一种或其任意组合，或其单体或链段的任意共聚合；可降解型聚合物包括胶原、明胶、丝素蛋白、壳聚糖、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙二醇、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯中的任一种或其任意组合，或其单体或链段的任意共聚合；优选的，聚合物为聚硅氧烷、聚乙二醇、聚氨基酸、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯中的任一种或其任意组合，或其单体或链段的任意共聚合；聚合物分子量介于2000～20000之间。本专利技术还提供了一种基于上述磁性纳米粒子制备高眼压动物模型的方法，该方法包括如下步骤：S1：小尺寸磁性纳米粒子的制备S11：从Fe3O4纳米粒子到Fe3O4@SiO2(FITC)将磁铁粉-正己烷分散液稀释在正辛醇和聚乙二醇辛基苯基醚的环己烷溶液中，加入氨水形成稳定的反相微乳液，在连续机械搅拌下加入硅酸乙酯(TEOS)进行反应，以形成二氧化硅涂覆的磁性纳米粒子分散液，即Fe3O4@SiO2样品；在上述Fe3O4@SiO2分散液溶液中加入异硫氰酸荧光素(FITC)荧光探针母液，并在避光条件下搅拌，产物经磁力分离纯化、乙醇洗涤后真空干燥，获得Fe3O4@SiO2(FITC)磁性纳米粒子；S12：从Fe3O4@SiO2(FITC)到Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2Fe3O4@SiO2(FITC)磁性纳米粒子分散于十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、去离子水和正己烷的混合溶液中，超声处理，分散均匀；在连续搅拌下，将氨水溶液和TEOS逐滴滴加到上述混合溶液中，在避光条件下搅拌，并通过磁力分离收集产物并用乙醇反复洗涤；获得的样品将其在乙醇溶液中回流，以除去CTAB模板试剂，进一步用乙醇洗涤，磁力分离，得到Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2磁性纳米粒子；S13：从Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2到Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2-(P)-SH将巯基-聚合物(P)-丙基三甲氧基硅烷加入到Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2磁性纳米粒子的乙醇分散液中进行反应，使用磁性分离法将经-(P)-SH修饰的纳米粒子分离，并用乙醇反复洗涤纯化，得到Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2-(P)-SH；S2：小尺寸磁性纳米粒子组装交联成磁性纳米粒子S21：Fe3O4@SiO2(FITC)@mSiO2-(P)-SH磁性纳米粒子表面大量存在的-SH基团，通过氧化形成-S-S-，以实现聚合物间化学交联，以及纳米粒子间化学交联，形成磁性纳米粒子；S22：将步骤S21的交联反应置于乳液聚合的受限环境下进行，交联得到的磁性纳米粒子即可具有均匀的尺寸，形成稳定的磁性纳米粒子分散液；S3：磁性纳米粒子制备高眼压动物模型将所述磁性纳米粒子以水分散液形式注射进眼前房，以环形磁铁引导磁性纳米粒子聚集于房角，随着房水循环逐渐分散于小梁网、施累姆氏管及静脉毛细血管，在房水运行通道各级组织中富集，阻碍房水回流到体循环，从而造成高眼压。进一步，在上述磁性纳米粒子制备高眼压动物模型的方法中，可通过小分子巯基试剂调节小尺寸磁性纳米粒子表面聚合物分子链端的巯基密度，来调节小尺寸磁性纳米粒子交联反应能力，使小尺寸磁性纳米粒子在表面聚合物分子的交联作用和磁性相互排斥作用的双重控制下，精确调控磁性纳米粒子的粒径大小和粒径分布，以及在分散液中的稳定分散。通过乳液聚合法制备粒径均匀的磁性纳米粒子，通过小分子巯基试剂终止交联反应，离心分离，重新分散，形成稳定的磁性纳米粒子分散液。进一步，在上述磁性纳米粒子制备高眼压动物模型的方法中，所述的磁性纳米粒子在小梁网富集后，磁性纳米粒子局部浓度增大，粒子间可进一步发生交联反应，形成更大粒径的磁性纳米粒子或完整的封堵层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性纳米粒子，其特征在于，所述的磁性纳米粒子粒径范围为100～1200nm，由小尺寸磁性纳米粒子组装交联而成；所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为10～100nm，具有核壳结构，核为四氧化三铁磁性纳米粒子，壳为介孔二氧化硅纳米层，介孔二氧化硅纳米层包覆在四氧化三铁磁性纳米粒子表面；所述的四氧化三铁磁性纳米粒子和介孔二氧化硅纳米层之间还具有含荧光探针的介孔二氧化硅中间层，以便于后续可通过核磁共振或荧光显微镜观察并跟踪磁性纳米粒子的在体运行和组织分布；所述的介孔二氧化硅纳米层表面还具有聚合物分子修饰层，聚合物分子之间通过交联反应，将小尺寸磁性纳米粒子组装成磁性纳米粒子；所述的聚合物分子，其一端包含硅氧烷基团，另一端包含巯基基团；聚合物分子通过硅氧烷基团接枝到介孔二氧化硅纳米层表面，再通过另一端的巯基基团实现分子间交联，进而通过聚合物分子间交联实现小尺寸磁性纳米粒子的组装交联。

【技术特征摘要】
1.一种磁性纳米粒子，其特征在于，所述的磁性纳米粒子粒径范围为100～1200nm，由小尺寸磁性纳米粒子组装交联而成；所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为10～100nm，具有核壳结构，核为四氧化三铁磁性纳米粒子，壳为介孔二氧化硅纳米层，介孔二氧化硅纳米层包覆在四氧化三铁磁性纳米粒子表面；所述的四氧化三铁磁性纳米粒子和介孔二氧化硅纳米层之间还具有含荧光探针的介孔二氧化硅中间层，以便于后续可通过核磁共振或荧光显微镜观察并跟踪磁性纳米粒子的在体运行和组织分布；所述的介孔二氧化硅纳米层表面还具有聚合物分子修饰层，聚合物分子之间通过交联反应，将小尺寸磁性纳米粒子组装成磁性纳米粒子；所述的聚合物分子，其一端包含硅氧烷基团，另一端包含巯基基团；聚合物分子通过硅氧烷基团接枝到介孔二氧化硅纳米层表面，再通过另一端的巯基基团实现分子间交联，进而通过聚合物分子间交联实现小尺寸磁性纳米粒子的组装交联。2.如权利要求1所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述的磁性纳米粒子粒径范围为300～1000nm，所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为20～80nm。3.如权利要求1或2所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述的磁性纳米粒子粒径范围为500～800nm，所述的小尺寸磁性纳米粒子粒径范围为40～60nm。4.如权利要求1所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述的聚合物分子具有良好的生物安全性，包括非降解型聚合物和可降解型聚合物，非降解型聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛中的任一种或其任意组合，或其单体或链段的任意共聚合；可降解型聚合物包括胶原、明胶、丝素蛋白、壳聚糖、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙二醇、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯中的任一种或其任意组合，或其单体或链段的任意共聚合。5.如权利要求1或4所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述的聚合物分子为聚硅氧烷、聚乙二醇、聚氨基酸、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯中的任一种或其任意组合，或其单体或链段的任意共聚合。6.如权利要求1所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述的聚合物分子的分子量介于2000～20000之间。7.一种基于权利要求1所述的磁性纳米粒子制备高眼压动物模型的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1：小尺寸磁性纳米粒子的制备S11：从Fe3O4到Fe3O4@SiO2(FITC)将磁铁粉-正己烷分散液稀释在正辛醇和聚乙二醇辛基苯基醚的环己烷溶液中，加入氨水形成稳定的反相微乳液，在连续机械搅拌下加入硅酸乙酯(TEOS)进行反应，以形成二氧化硅涂覆的磁性纳米粒子分散液，即Fe3O4@SiO2样品；在上述Fe3O4@SiO2分散液溶液中加入异硫氰酸荧光素(FITC)荧光探针母液，并在避光条件下搅拌，产物经磁力分离纯化、乙醇洗涤后真空干燥，获得Fe3O4@SiO2(FITC)磁性纳米粒子；S12：从Fe3O4@...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建国，邓勇辉，
申请(专利权)人：复旦大学附属眼耳鼻喉科医院，
类型：发明
国别省市：上海,31