用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料领域，尤其涉及一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法。本发明专利技术提供的制备方法包括以下步骤：将顺磁性金属靶材置于溅射室内，向溅射室内通入氩气和氧气，启动溅射室电源；磁控溅射结束后，向溅射室内通入乙炔气体；通乙炔气体结束后，向溅射室内通入保护气体，并对溅射室进行快速降温，得到内包顺磁性金属富勒烯颗粒；将内包顺磁性金属富勒烯颗粒、镁合金纳米颗粒和交联剂在溶剂中混合；之后将混合液涂布到基板表面，固化，等离子体轰击，研磨，载药，得到用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。本发明专利技术提供的制备方法生产工艺稳定，采用该方法制备得到的载药纳米机器人具有优异的顺磁性和抗肿瘤功能，降解时间可控。

【技术实现步骤摘要】
用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法本申请要求于2019年11月14日提交中国专利局、申请号为201911114763.8、专利技术名称为“用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术属于纳米材料领域，尤其涉及一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法。
技术介绍
肿瘤组织实际上是由肿瘤细胞和肿瘤血管形成的一个完整生态系统，不仅包含肿瘤细胞，内部还有丰富的肿瘤血管。现代生物医学研究已经证明，肿瘤血管与正常血管在结构上存在巨大差异。一般来说，正常血管需要一年时间才能够长成，是由内膜、中膜和外膜构成的三层密实结构，而肿瘤血管只用4天即可形成，结构上为由内皮细胞构成的单层薄膜。而由于构成肿瘤血管的内皮细胞间隙较大、结构不完整，导致肿瘤血管通常包含有大量纳米尺度的小孔，使小分子和一些纳米颗粒能够透孔而出。当纳米颗粒的尺度在合适的尺度下(例如50～200nm)，要经过几分钟甚至几十分钟才能通过肿瘤血管的间隙，在这一过程中纳米颗粒被肿瘤血管的内皮细胞所紧密包围，因此可以通过合适的设计由此特异性地破坏肿瘤血管。化学所研究人员首先利用磁性金属富勒烯，设计了尺度在150纳米左右的水溶性纳米颗粒，这种纳米颗粒能够通过吸收射频提高内能，在几分钟至几十分钟后由于内能升高发生相变，并伴随着体积剧烈膨胀50％左右。然后将磁性金属富勒烯纳米颗粒静脉注入小鼠体内，数分钟后这些纳米颗粒抵达肿瘤位置并长时间卡在血管壁上。这时再对小鼠施加射频“引爆”这些纳米颗粒。研究结果发现，这些镶嵌在肿瘤血管壁上的磁性金属富勒烯纳米颗粒“爆炸”有效地破坏了肿瘤血管，而后迅速阻断对肿瘤的营养供应，几个小时内就可完全“饿死”肿瘤细胞。目前，已被报道的制备磁性金属富勒烯的方法大多还都停留在实验阶段，存在着制备工艺稳定性差、肿瘤治疗效果欠佳、降解时间不易控制等问题，严重影响了其在肿瘤治疗领域的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法，本专利技术提供的制备方法生产工艺稳定，采用该方法制备得到的用于肿瘤治疗的载药纳米机器人具有优异的顺磁性和抗肿瘤功能，降解时间可控，在肿瘤治疗领域具有广阔的应用前景。本专利技术提供了一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：a)将顺磁性金属靶材置于溅射室内，向溅射室内通入氩气和氧气，启动溅射室电源进行磁控溅射；磁控溅射的过程中，所述溅射室的腔体温度为800～1200℃；b)磁控溅射结束后，维持溅射室的腔体温度为800～1200℃，向溅射室内通入乙炔气体；c)通乙炔气体结束后，向溅射室内通入保护气体，并在5～15min内将溅射室的腔体温度降至100～300℃，得到内包顺磁性金属富勒烯颗粒；d)将所述内包顺磁性金属富勒烯颗粒、镁合金纳米颗粒和交联剂在溶剂中混合，得到制膜液；之后将所述制膜液涂布到基板表面，固化，得到膜层；e)对所述膜层进行等离子体轰击，然后将完成等离子体轰击的膜层与基板分离，之后对分离获得的膜层进行研磨，得到内包金属富勒烯纳米机器人；f)将所述内包金属富勒烯纳米机器人与抗肿瘤药物在溶剂中超声混合，之后进行离心分离，弃上清液，得到用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。优选的，步骤a)中，所述顺磁性金属靶材包括氧化铁、氧化钛和氧化锆中的一种或多种。优选的，步骤a)中，磁控溅射的过程中，所述溅射室的真空度为10～30Pa；所述氩气的进气流量为40～50sccm；所述氧气的进气流量为10～15sccm。优选的，步骤b)中，所述溅射室的真空度为10～30Pa；所述乙炔气体的进气流量为100～120sccm。优选的，步骤d)中，所述镁合金纳米颗粒的化学成分包括Nd、Zn、Zr、Fe、Si、Mn和Mg。优选的，步骤d)中，所述制膜液中还含有氧化石墨烯、壳聚糖和消炎剂中的一种或多种。优选的，所述内包顺磁性金属富勒烯颗粒、氧化石墨烯、壳聚糖、镁合金纳米颗粒、消炎剂和交联剂的质量比为(35～44)：(5～15)：(10～15)：(10～15)：(5～10)：(4.5～10.5)。优选的，步骤f)中，所述抗肿瘤药物包括紫杉醇、地塞米松和水蛙素中的一种或多种。优选的，步骤f)中，所述内包金属富勒烯纳米机器人与抗肿瘤药物的质量比为5：(5～20)。本专利技术提供了一种按照上述技术方案所述制备方法制得的用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法。本专利技术提供的制备方法包括以下步骤：a)将顺磁性金属靶材置于溅射室内，向溅射室内通入氩气和氧气，启动溅射室电源进行磁控溅射；磁控溅射的过程中，所述溅射室的腔体温度为800～1200℃；b)磁控溅射结束后，维持溅射室的腔体温度为800～1200℃，向溅射室内通入乙炔气体；c)通乙炔气体结束后，向溅射室内通入保护气体，并在5～15min内将溅射室的腔体温度降至100～300℃，得到内包顺磁性金属富勒烯颗粒；d)将所述内包顺磁性金属富勒烯颗粒、镁合金纳米颗粒和交联剂在溶剂中混合，得到制膜液；之后将所述制膜液涂布到基板表面，固化，得到膜层；e)对所述膜层进行等离子体轰击，然后将完成等离子体轰击的膜层与基板分离，之后对分离获得的膜层进行研磨，得到内包金属富勒烯纳米机器人；f)将所述内包金属富勒烯纳米机器人与抗肿瘤药物在溶剂中超声混合，之后进行离心分离，弃上清液，得到用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。本专利技术首先利用磁控溅射设备在特定工艺条件下制备获得了具有良好顺磁性和粒径均匀性的小尺寸内包顺磁性金属富勒烯颗粒，然后将所述内包顺磁性金属富勒烯颗粒与镁合金纳米颗粒混合并制成制膜液，之后进行涂膜、离子体轰击、研磨和载药，得到了用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。本专利技术提供的制备方法以具有良好顺磁性的内包顺磁性金属富勒烯和镁合金作为纳米机器人的主体材料，可使纳米机器人表现出优异的顺磁性；同时通过在纳米机器人表面附载抗肿瘤药物，可使纳米机器人表现出更为优异的肿瘤治疗效果；而且，该制备方法还可以通过改变镁合金纳米颗粒的成分组成和尺寸大小实现对制备得到的纳米机器人降解速率的调控，从而控制纳米机器人的降解时间。采用本专利技术提供的方法制备的用于肿瘤治疗的载药纳米机器人具有优异的顺磁性和抗肿瘤功能，降解时间可控，其在射频辅助下可高效靶向阻断肿瘤血管，杀死肿瘤细胞；同时可在杀死肿瘤细胞后，3～5个星期内被人体完全降解或吸收，无任何副作用。本专利技术提供的制备方法生产工艺稳定、可控，适于工业化，在肿瘤治疗领域具有广阔的应用前景。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人的制备方法，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：/na)将顺磁性金属靶材置于溅射室内，向溅射室内通入氩气和氧气，启动溅射室电源进行磁控溅射；磁控溅射的过程中，所述溅射室的腔体温度为800～1200℃；/nb)磁控溅射结束后，维持溅射室的腔体温度为800～1200℃，向溅射室内通入乙炔气体；/nc)通乙炔气体结束后，向溅射室内通入保护气体，并在5～15min内将溅射室的腔体温度降至100～300℃，得到内包顺磁性金属富勒烯颗粒；/nd)将所述内包顺磁性金属富勒烯颗粒、镁合金纳米颗粒和交联剂在溶剂中混合，得到制膜液；之后将所述制膜液涂布到基板表面，固化，得到膜层；/ne)对所述膜层进行等离子体轰击，然后将完成等离子体轰击的膜层与基板分离，之后对分离获得的膜层进行研磨，得到内包金属富勒烯纳米机器人；/nf)将所述内包金属富勒烯纳米机器人与抗肿瘤药物在溶剂中超声混合，之后进行离心分离，弃上清液，得到用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。/n

【技术特征摘要】
20191114 CN 20191111476381.一种用于肿瘤治疗的载药纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：
a)将顺磁性金属靶材置于溅射室内，向溅射室内通入氩气和氧气，启动溅射室电源进行磁控溅射；磁控溅射的过程中，所述溅射室的腔体温度为800～1200℃；
b)磁控溅射结束后，维持溅射室的腔体温度为800～1200℃，向溅射室内通入乙炔气体；
c)通乙炔气体结束后，向溅射室内通入保护气体，并在5～15min内将溅射室的腔体温度降至100～300℃，得到内包顺磁性金属富勒烯颗粒；
d)将所述内包顺磁性金属富勒烯颗粒、镁合金纳米颗粒和交联剂在溶剂中混合，得到制膜液；之后将所述制膜液涂布到基板表面，固化，得到膜层；
e)对所述膜层进行等离子体轰击，然后将完成等离子体轰击的膜层与基板分离，之后对分离获得的膜层进行研磨，得到内包金属富勒烯纳米机器人；
f)将所述内包金属富勒烯纳米机器人与抗肿瘤药物在溶剂中超声混合，之后进行离心分离，弃上清液，得到用于肿瘤治疗的载药纳米机器人。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述顺磁性金属靶材包括氧化铁、氧化钛和氧化锆中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，磁控溅射的过程中，所述溅射...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：美国发现集团有限公司，
类型：发明
国别省市：塞舌尔;SC