一种用于光热治疗的抗病原微生物微针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于光热治疗的抗病原微生物微针及其制备方法和应用，属于光热治疗技术领域，解决了现有的光热响应的水凝胶微针激光照射维持稳定所需时间长、抗病原微生物效果差的技术问题。本发明专利技术首先制备具有NIR光热响应的聚吡咯纳米颗粒，随后将聚吡咯纳米颗粒负载在制备的聚乙烯醇

【技术实现步骤摘要】
一种用于光热治疗的抗病原微生物微针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光热治疗
，具体涉及一种用于光热治疗的抗病原微生物微针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]光热疗法具有非侵入性和靶向性等优势，但其穿透深度有限，限制其在体内中的作用。将光热治疗与给药系统相结合可以弥补单一疗法的局限性，提高治疗效果。目前，将光热疗法和水凝胶微针进行结合，以提高治疗效果，但是，具有近红外激光(Near
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Infrared,NIR)光热响应的水凝胶微针通常需要NIR激光照射1min～7min才可达到最高温度并维持稳定，影响疾病治疗效率。另外，现有的抗病原微生物型水凝胶微针通常需要负载抗生素、金属离子(如Ag+)、抗病毒类药物才能达到抗病原微生物效果，但这些方案容易产生耐药性、致敏性和离子细胞毒性，对人体健康造成危害。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于光热治疗的抗病原微生物微针及其制备方法和应用，用以解决现有的光热响应的水凝胶微针激光照射维持稳定所需时间长、抗病原微生物具有副作用的技术问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术公开了一种用于光热治疗的抗病原微生物微针的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将聚乙烯醇加入去离子水中，加热后搅拌均匀，得到混合溶液；将混合溶液冷却后加入三氯化铁搅拌均匀，随后在冰浴条件下，加入吡咯进行反应，得到反应产物；再将反应产物经过离心、冷冻干燥后得到聚吡咯纳米颗粒；
[0007]S2：将聚乙烯醇、壳聚糖、乙酸和去离子水混合，得到聚乙烯醇
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壳聚糖混合溶液，将聚吡咯纳米颗粒分散于聚乙烯醇
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壳聚糖混合溶液中，得到预处理混合溶液；将预处理混合溶液倒入微针模具中，经过冷冻、复温、干燥、脱模后，得到用于光热治疗的抗病原微生物微针。
[0008]进一步地，S1中，所述聚乙烯醇、去离子水、三氯化铁和吡咯的用量比为(5.6～6.6)g：(160～170)mL：(5.7～6.7)g：(0.9～1.3)g。
[0009]进一步地，S1中，所述加热的温度为90℃～110℃；所述冰浴条件的温度为0℃～4℃。
[0010]进一步地，S1中，所述搅拌的时间为1h～4h；所述离心是采用离心机进行离心，离心机的转速为8000rpm，离心的时间为15min～20min；所述冷冻干燥的温度为
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40℃～
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55℃，冷冻干燥的时间为12h～24h。
[0011]进一步地，S2中，所述聚乙烯醇、壳聚糖、乙酸和去离子水的用量比为(0.15～0.3)g：(0.01～0.06)g：(0.009～0.054)g：(5～10)mL；S2中，所述聚乙烯醇
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壳聚糖混合溶液和
聚吡咯纳米颗粒的用量比为(1～5)mL：(2～5)mg。
[0012]进一步地，S2中，所述微针模具的材料为聚二甲基硅氧烷，所述微针模具的规格为针长500μm～2000μm。
[0013]进一步地，S2中，所述冷冻的温度为
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30℃～
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10℃；所述复温是在室温下复温3h～5h；所述干燥是在30℃～50℃的鼓风干燥箱中进行干燥。
[0014]进一步地，S2中，所述冷冻、复温、干燥重复进行3～5次后，再进行脱模。
[0015]本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针，所述用于光热治疗的抗病原微生物微针的针长为500μm～2000μm。
[0016]本专利技术还公开了上述用于光热治疗的抗病原微生物微针的应用，所述用于光热治疗的抗病原微生物微针通过负载盐酸阿霉素，形成用于治疗黑色素瘤的给药系统。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术公开了一种用于光热治疗的抗病原微生物微针的制备方法，首先制备具有NIR光热响应的聚吡咯纳米颗粒，随后将聚吡咯纳米颗粒负载在制备的聚乙烯醇
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壳聚糖混合溶液中，倒入微针模具中，制备得到用于光热治疗的抗病原微生物微针；所述壳聚糖具有抗病原微生物性能，使得制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针对于病原微生物有很强的抵抗效果，同时，实现了光热
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化疗联合治疗，可以避免单一疗法的局限性，即激光穿透肿瘤深度有限和高剂量的化疗药物对健康细胞产生生理毒性，从而提高治疗效果；根据相关实验结果证明，由于负载聚吡咯纳米颗粒，使得用于光热治疗的抗病原微生物微针在NIR激光照射微针贴片15s后即可达到最高温度并维持稳定，具有优异的光热响应性，具有广阔的应用前景。
[0019]本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针，由于所述微针的针长仅为500μm～2000μm，可穿透皮肤角质层而又不触及痛觉神经，可适用于不同情况下的诊治。因此，微创无痛的微针给药系统可以避免传统化疗方式的缺陷性，例如；注射和静脉化疗给药可引发患者疼痛和口服化疗给药可受到胃肠道消化酶的影响，提高给药效率和患者的依从性，减少癌症患者的治疗痛苦；使用具有抗病原微生物性能的壳聚糖聚合物制备水凝胶微针，使得水凝胶微针可同时具备抗癌、抗菌、抗病毒性能。
[0020]将上述用于光热治疗的抗病原微生物微针负载盐酸阿霉素，根据相关实验结果表明，使用所述用于光热治疗的抗病原微生物微针负载盐酸阿霉素通过光热
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化疗联合疗法对于黑色素瘤具有良好的治疗效果。
附图说明
[0021]图1为制备得到的聚吡咯纳米颗粒的性能表征图；
[0022]其中：a
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红外光谱图；b
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SEM图；c
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TEM图；d
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DLS分析图；
[0023]图2为制备得到的聚吡咯纳米颗粒的光热性能测试分析图；
[0024]图3为PVA/PPy微针和本专利技术制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针微针在水中的溶胀性能；
[0025]图4为本专利技术制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针的机械性能示意图；
[0026]图5为本专利技术制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针的光热性能示意图；
[0027]图6为本专利技术制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针负载DOX时对黑色素
瘤细胞的影响效果图；
[0028]其中：a
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无NIR激光照射；b
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有NIR激光照射；
[0029]图7为本专利技术制备得到的用于光热治疗的抗病原微生物微针的抗菌效果图；
[0030]其中：a、b
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PVA/PPy微针、PVACS/PPy微针对革兰氏阳性MRSA的抗菌效果；c、d
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PVA/PPy微针、PVACS/PPy微针对革兰氏阴性E.coli的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光热治疗的抗病原微生物微针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将聚乙烯醇加入去离子水中，加热后搅拌均匀，得到混合溶液；将混合溶液冷却后加入三氯化铁搅拌均匀，随后在冰浴条件下，加入吡咯进行反应，得到反应产物；再将反应产物经过离心、冷冻干燥后得到聚吡咯纳米颗粒；S2：将聚乙烯醇、壳聚糖、乙酸和去离子水混合，得到聚乙烯醇
‑
壳聚糖混合溶液，将聚吡咯纳米颗粒分散于聚乙烯醇
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壳聚糖混合溶液中，得到预处理混合溶液；将预处理混合溶液倒入微针模具中，经过冷冻、复温、干燥、脱模后，得到用于光热治疗的抗病原微生物微针。2.根据权利要求1所述的一种用于光热治疗的抗病原微生物微针的制备方法，其特征在于，S1中，所述聚乙烯醇、去离子水、三氯化铁和吡咯的用量比为(5.6～6.6)g：(160～170)mL：(5.7～6.7)g：(0.9～1.3)g。3.根据权利要求1所述的一种用于光热治疗的抗病原微生物微针的制备方法，其特征在于，S1中，所述加热的温度为90℃～110℃；所述冰浴条件的温度为0℃～4℃。4.根据权利要求1所述的一种用于光热治疗的抗病原微生物微针的制备方法，其特征在于，S1中，所述搅拌的时间为1h～4h；所述离心是采用离心机进行离心，离心机的转速为8000rpm，离心的时间为15min～20min；所述冷冻干燥的温度为
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40℃～
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55℃，冷冻干燥的时间为12h～24h。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾筱莹，宋青，李鹏，张彦妮，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：