一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体的制备方法技术

本发明专利技术公布了一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体的制备方法，首先利用氧化石墨烯含氧官能团的螯合效应在氧化石墨烯表面原位生长硫化铋，得到石墨烯

【技术实现步骤摘要】
一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体的制备方法


[0001]本专利技术属于医疗设备领域，涉及一种抗肿瘤医疗设备，特别涉及一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，光热疗法(PTT)作为一种新兴的非侵入性治疗方法，因其精确的时空选择性和高特异性等内在优势，在致瘤细胞治疗中引起了广泛关注。PTT涉及利用近红外(NIR)光吸收剂将外部NIR激光能量转换为局部热能，以诱导热疗效应和热消融致瘤细胞。在众多材料中，氧化石墨烯(GO)纳米片具有良好的生物相容性和强近红外激光吸收能力，被认为是潜在的光热剂。但不幸的是，经热疗治疗的肿瘤细胞能诱导其耐热性，这大大提高了它们的生存能力，从而导致肿瘤治疗效果不理想。
[0003]活性氧(ROS)可以氧化蛋白质，并通过将蛋白质转化为其衍生物，使得其氨基酸侧链损伤，甚至肽链的断裂，从而灭活肿瘤细胞。具有高活性氧生成能力的热释电生物材料如纳米硫化铋是一种潜力的抗肿瘤物质，它可以避免传统PTT的固有缺点，在加热和冷却过程中，热释电材料促进温度变化转化为热释电电荷，热释电电荷可以进一步与周围的氧(O2)分子发生反应，产生有毒的ROS，消耗热休克蛋白，并杀死肿瘤细胞。但是纳米硫化铋具有高的比表面能，在基体内易发生团聚，这会严重影响其治疗效果。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的是为了解决现有技术中，氧化石墨烯以及纳米硫化铋在基体中易发生团聚问题。本专利技术提出一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体，其中，所述抗肿瘤植入体用于：利用氧化石墨烯含氧官能团的螯合效应在氧化石墨烯表面原位生长硫化铋形成纳米系统(GO@BiS)，其后将氯仿/甲醇溶液分别与将GO@BiS以及聚已酸内酯液相混合制得GO@BiS混合液和聚已酸内酯混合液，再将两种悬浮液按比例混合制备静电纺丝溶液，最后通过静电纺丝工艺制备出具有光热热电一体化的抗肿瘤植入体。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]步骤1、利用氧化石墨烯含氧官能团的螯合效应在氧化石墨烯表面原位生长硫化铋，得到氧化石墨烯
‑
硫化铋纳米复合材料；
[0008]步骤2、将氧化石墨烯
‑
硫化铋纳米复合材料溶于混合溶剂C中，得到混合溶液D；
[0009]步骤3、将聚已酸内酯粉末溶于混合溶剂C中，得到聚已酸内酯混合液E；
[0010]步骤4、将混合溶液D和聚已酸内酯混合液E混合得到静电纺丝溶液F；
[0011]步骤5、利用静电纺丝工艺将静电纺丝溶液F制备得到所需形状的抗肿瘤植入体，所述抗肿瘤植入体中氧化石墨烯通过光热效应灭活肿瘤，同时分散的硫化铋利用光热效过程中的温度变化转化为热释电电荷，通过释放活性氧进行协同灭活肿瘤。
[0012]作为一种优选方案，步骤1中原位生长硫化铋具体方法如下：
[0013]步骤1.1、首先将氧化石墨烯置于去离子水中并搅拌分散，得到氧化石墨烯悬溶液A；
[0014]步骤1.2、然后将水溶性的铋源、硫源添加到去离子水的烧杯中，搅拌后超声处理一段时间，混合均匀后得到混合溶液B；
[0015]步骤1.3、将混合溶液B与氧化石墨烯悬溶液A混合，并在真空条件下发生水热反应，之后经过滤、离心和干燥后，得到原位生长的硫化铋的复合材料粉末，即为氧化石墨烯
‑
硫化铋纳米复合材料。
[0016]作为一种优选方案，在氧化石墨烯表面原位生长的硫化铋为棒状硫化铋。
[0017]作为一种优选方案，步骤1.1中，氧化石墨烯搅拌分散时间为4
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10分钟，最优为5分钟。
[0018]作为一种优选方案，步骤1.2中，所述铋源和硫源质量的摩尔比为3:1。
[0019]作为一种优选方案，步骤1.2中，搅拌时间为5
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15分钟，最优为10分钟，搅拌转数为1000r/min，超声处理时间为6
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14小时，最优为8小时左右。
[0020]作为一种优选方案，步骤1.3中，水热反应温度为150
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110℃，最优温度为160℃；时间为18
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30小时，最优时间为24小时。
[0021]作为一种优选方案，步骤1.3中，真空环境的真空度为
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30KPa～
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80KPa。
[0022]作为一种优选方案，步骤1.3中，所述离心是指将过滤后的产物再次加入去离子水中，离心洗涤处理，经过多次离心洗涤后干燥温度50
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10℃，干燥时间为8
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16小时，最优为12小时。
[0023]作为一种优选方案，所述铋源为硝酸铋、氯化铋和醋酸铋中的任意一种或者几种混合物；所述硫源为硫脲、硫代乙酰胺、九水硫化钠和硫代硫酸钠中的任意一种或者几种混合物。
[0024]作为一种优选方案，所述混合溶剂C为氯仿/甲醇混合溶剂，进一步优先，氯仿和甲醇的体积比为3:1。
[0025]作为一种优选方案，步骤3中，聚已酸内酯粉末的粒径为100～200μm。
[0026]作为一种优选方案，步骤4中，所述氧化石墨烯
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硫化铋纳米复合材料和聚已酸内酯粉末的质量分数比为1～3份：91～99份。
[0027]作为一种优选方案，步骤3中，氧化石墨烯的片层直径尺寸为5～10μm，原位生长的棒状硫化铋的直径为5～10μm，长径比为1
‑
100。
[0028]作为一种优选方案，步骤4中，将混合溶液D和聚已酸内酯混合液E混合后磁力机械搅拌40
‑
90min得到静电纺丝溶液F，搅拌转速为1000r/min。
[0029]作为一种优选方案，步骤5中，静电纺丝工艺如下：
[0030]将静电纺丝溶液F放置在注射器中，该注射器配有扁针；在整个静电纺丝过程中，进料流速为0.1～0.5mL/h。
[0031]进一步优选，所述扁针的针尖直径为0.4
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0.1mm；在整个静电纺丝过程中，施加的电压固定在22kV，扁针和收集器之间的距离保持在8
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14cm，最优为10cm左右。
[0032]本专利技术还保护一种抗肿瘤植入体，采用上述任意一项所述制备方法所制备。
[0033]通过本专利技术方法制备的抗肿瘤植入体具有热电效应，能够产生活性氧；热转换温度为60～10℃，光热转换效率为40～50％。抗肿瘤植入体对肿瘤的杀伤效率为85～95％。
[0034]专利技术原理
[0035]本专利技术抗肿瘤植入体作用原理如下所述：
[0036](1)氧化石墨烯表面具有丰富带负电的含氧官能团，能够通过静电作用与铋元素结合，随后铋源和硫源在适中的摩尔比形况下会自组装形成纳米硫化铋，从而实现硫化铋原位生长在氧化石墨烯表面。
[0037](2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光热热电一体化的抗肿瘤植入体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用氧化石墨烯含氧官能团的螯合效应在氧化石墨烯表面原位生长硫化铋，得到氧化石墨烯
‑
硫化铋纳米复合材料；步骤2、将氧化石墨烯
‑
硫化铋纳米复合材料溶于混合溶剂C中，得到混合溶液D；步骤3、将聚已酸内酯粉末溶于混合溶剂C中，得到聚已酸内酯混合液E；步骤4、将混合溶液D和聚已酸内酯混合液E混合得到静电纺丝溶液F；步骤5、利用静电纺丝工艺将静电纺丝溶液F制备得到所需形状的抗肿瘤植入体，所述抗肿瘤植入体中氧化石墨烯通过光热效应灭活肿瘤，同时分散的硫化铋利用光热效过程中的温度变化转化为热释电电荷，通过释放活性氧进行协同灭活肿瘤。2.根据权利要求1所述的抗肿瘤植入体的制备方法，其特征在于：步骤1中原位生长硫化铋具体方法如下：步骤1.1、首先将氧化石墨烯置于去离子水中并搅拌分散，得到氧化石墨烯悬溶液A；步骤1.2、然后将水溶性的铋源、硫源添加到去离子水的烧杯中，搅拌后超声处理一段时间，混合均匀后得到混合溶液B；步骤1.3、将混合溶液B与氧化石墨烯悬溶液A混合，并在真空条件下发生水热反应，之后经过滤、离心和干燥后，得到原位生长的硫化铋的复合材料粉末，即为氧化石墨烯
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硫化铋纳米复合材料。3.根据权利要求2所述的抗肿瘤植入体的制备方法，其特征在于：在氧化石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，戴静，欧阳雯，沈九零，於海军，曹振，谢丛华，
申请(专利权)人：武汉大学中南医院，
类型：发明
国别省市：