一种多功能纳米复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及牙周炎治疗技术领域，为了解决目前使用牙周炎传统治疗方法难以清除深部感染细菌生物膜以及深部炎症治疗的问题，公开了一种多功能纳米复合材料及其制备方法和应用，所述一种多功能纳米复合材料，包括以下成分：金纳米棒、介孔二氧化硅、NO供体以及光敏剂。本发明专利技术制备的复合材料可以进入组织深部，产生高效的杀伤细菌，消散顽固的细菌生物膜，不引起细菌的耐药性，充分发挥抗菌抗感染的作用；复合材料能够缩小感染范围的同时，还能起到调节炎症的作用，调控炎症因子的表达，影响炎症小体的组装，从而有效控制炎症进展，该复合材料适用于深部的感染治疗，不限于牙周炎的治疗，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能纳米复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及牙周炎治疗
，尤其涉及一种多功能纳米复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]牙周病作为第六大流行的慢性炎症性疾病，与脑血管病、冠心病、心血管病、癌症等慢性非传染性疾病密切相关。目前，牙周炎的治疗主要使用机械清创和辅助抗生素治疗相结合的治疗方法。然而，即使在专业的龈上清创后，一些牙菌斑仍然存在。龈下清创是利用器械尽可能多的去除生物膜和龈下结石，由于器械进入区域和可见度有限，很少能完全去除龈下菌斑和牙石，尽管细菌数量可通过机械清创大幅减少，但是由于细菌可能存在于软组织，不规则根面以及牙本质小管等器械难以到达的部位，使细菌生物膜难以彻底清除，存在难以清除深部感染细菌生物膜以及深部炎症治疗的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多功能纳米复合材料及其制备方法和应用。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种多功能纳米复合材料，包括以下成分：金纳米棒、介孔二氧化硅、NO供体以及光敏剂。
[0006]优选的，所述含NO供体的物质为有机硝酸盐、金属亚硝基盐、N
‑
重氮二元酸盐以及亚硝基硫醇中的一种。
[0007]优选的，所述光敏剂为吲哚花菁素IR类碘化物和吲哚菁绿中的一种。
[0008]上述多功能纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：称取氯金酸、十六烷基三甲基溴化铵和硼氢化钠配制得到金种子液；
[0010]步骤2：称取氯金酸、硝酸银、抗坏血酸及金种子液依次添加到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，剧烈搅拌后，静置过夜，离心分离得到产物，并清洗数次，得到所述的金纳米棒；
[0011]步骤3：将金纳米棒配制成pH为10的碱性溶液后，滴加适量的正硅酸乙酯和乙醇的混合液，再静置过夜，次日离心分离得到产物，并清洗数次，得到金纳米棒介孔二氧化硅；
[0012]步骤4：向金纳米棒介孔二氧化硅中依次添加3
‑
巯丙基三乙氧基硅烷和氨水，搅拌过夜，再离心分离得到产物，并清洗数次，得到所述的表面巯基化的金纳米棒介孔二氧化硅；
[0013]步骤5：将表面巯基化的金纳米棒介孔二氧化硅溶于甲醇和甲苯中，再加入亚硝酸叔丁酯，避光搅拌，再离心分离得到产物，并清洗数次，得到表面带有NO供体的金纳米棒介孔二氧化硅；
[0014]步骤6：将表面带有NO供体的金纳米棒介孔二氧化硅溶于一定量的甲醇，滴入ICG
甲醇溶液，避光搅拌，离心分离得到产物，并清洗数次，通过冷冻干燥得到多功能纳米复合材料。
[0015]优选的，所述步骤3中金纳米棒和介孔二氧化硅的摩尔之比为1：(3.3938
‑
13.575)。
[0016]优选的，步骤5中甲醇、甲苯和亚硝酸叔丁酯的体积比为1：0.25：(0.042
‑
0.1038)。
[0017]优选的，步骤2
‑
6中离心分离的转速为8000
‑
10000rpm/min。
[0018]一种纳米药物，部分或全部包含上述的多功能纳米复合材料。
[0019]上述纳米药物在制备消散菌斑生物膜及炎症免疫调节药物中的应用。
[0020]上述纳米药物在制备用于治疗牙周炎药物中的应用。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]本专利技术实施例制备的纳米复合材料具备优异的消散菌斑生物膜以及炎症调节的性能，通过采用金纳米棒、介孔二氧化硅、NO供体以及光敏剂等作为原料，制备方法较为简单，制备原料较为廉价。制备得到的复合材料可以进入组织深部，有效发挥其抗菌消散生物膜的作用。复合材料的使用不会造成细菌耐药性。既可以在细菌定植前通过破坏细菌膜结构杀伤大部分细菌，又能够快速消散已经形成细菌生物膜；在控制感染的同时，还能够有效调节炎症。释放的NO能够下调控炎症因子，并且对NLRP3炎症小体的组装具有抑制作用。因此，在牙周炎的炎症过程起到重要的调控作用。本实施例制备的纳米复合材料生物安全性高，在牙周炎的治疗方面甚至是相似的感染性疾病的治疗方面具有广阔的市场应用前景。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的复合材料的制备方法的流程示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例提供的各级产物包括金纳米棒介孔二氧化硅、表面带有NO供体的金纳米棒介孔二氧化硅、多功能纳米复合材料样品的TEM图。
[0025]图3为本专利技术实施例提供的复合材料的元素的扫描分析谱图。
[0026]图4为本专利技术实施例提供的各级产物的FTIR谱图。
[0027]图5为本专利技术实施例提供的各级产物的UV
‑
Vis谱图。
[0028]图6为本专利技术实施例提供的各级产物的Zeta电位图。
[0029]图7为本专利技术实施例提供的复合材料的光热效果图。
[0030]图8为本专利技术实施例提供的复合材料的时间与释放NO的关系图。
[0031]图9为本专利技术实施例提供的复合材料的时间与释放的单线态氧与探针的关系图。
[0032]图10为本专利技术实施例提供的复合材料培养的细胞存活率实时动态监测曲线图
[0033]图11为本专利技术实施例提供的复合材料在人牙龈成纤维细胞培养的细胞存活率结果图。
[0034]图12为本专利技术实施例提供的复合材料的血液相容性结果图。
[0035]图13为本专利技术实施例提供的复合材料的对P.gingivalis以及F.nucleatum膜通透性影响图。
[0036]图14为本专利技术实施例提供的复合材料对P.gingivalis以及F.nucleatum形成的生物膜和成熟生物膜活/死细菌比率统计结果图。
[0037]图15为本专利技术实施例提供的复合材料P.gingivalis以及F.nucleatum形成的生物
膜和成熟生物膜的CFU值统计结果图。
[0038]图16为本专利技术实施例提供的复合材料对不同细菌的影响TEM图。
[0039]图17为本专利技术实施例提供的复合材料对细菌相关黏附因子和毒力因子的相对mRNA表达结果图。
[0040]图18为本专利技术实施例提供的复合材料在炎症调节中的相对mRNA表达结果图。
[0041]图19为本专利技术实施例提供的不同样品在免疫组化染色中的HE染色结果图。
[0042]图20为本专利技术实施例提供的不同样品在免疫组化染色中的Masson染色结果图。
[0043]图21为本专利技术实施例提供的复合材料在免疫组化染色中的IHC结果图。
[0044]图22为本专利技术实施例提供的复合材料在体内炎症调节中的阳性细胞计数结果图。
[0045]图23为本专利技术实施例中小鼠用药42天后主要器官的组织学切片图像。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能纳米复合材料，其特征在于，包括以下成分：金纳米棒、介孔二氧化硅、NO供体以及光敏剂。2.根据权利要求1所述的一种多功能纳米复合材料，其特征在于，所述含NO供体的物质为有机硝酸盐、金属亚硝基盐、N
‑
重氮二元酸盐以及亚硝基硫醇中的一种。3.根据权利要求1所述的一种多功能纳米复合材料，其特征在于，所述光敏剂为吲哚花菁素IR类碘化物和吲哚菁绿中的一种。4.如权利要求1
‑
3任一所述的一种多功能纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：称取氯金酸、十六烷基三甲基溴化铵和硼氢化钠配制得到金种子液；步骤2：称取氯金酸、硝酸银、抗坏血酸及金种子液依次添加到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，剧烈搅拌后，静置过夜，离心分离得到产物，并清洗数次，得到所述的金纳米棒；步骤3：将金纳米棒配制成pH为10的碱性溶液后，滴加适量的正硅酸乙酯和乙醇的混合液，再静置过夜，次日离心分离得到产物，并清洗数次，得到金纳米棒介孔二氧化硅；步骤4：向金纳米棒介孔二氧化硅中依次添加3
‑
巯丙基三乙氧基硅烷和氨水，搅拌过夜，再离心分离得到产物，并清洗数次，得到所述的表面巯基化的金纳米棒介孔二氧化硅；步骤5：将表面巯基化的金纳米棒介孔二氧化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，齐曼霖，董彪，孙晓琳，李文，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：