一种纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用，所述纳米抗菌光热材料包括：聚多巴胺/金光热复合纳米粒子、包裹于所述聚多巴胺/金光热复合纳米粒子表面的磷脂分子修饰的红细胞膜、以及连接于所述磷脂分子的细菌靶向分子。其中聚多巴胺/金光热复合纳米粒子在近红外II区具有光热效应，可以利用光热效应杀死细菌；其表面包裹的红细胞膜来源方便，易于提取，免疫原性低，能够极大延长纳米材料在血液环境的循环时间，不易被免疫系统识别清除，生物相容性好；而且利用表面靶向修饰基团能够捕捉血液中的致病细菌，进一步提高材料的抗菌效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，涉及一种纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种具有细菌靶向功能的纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金黄色葡萄球菌感染已经成为世界范围内的健康问题，它是菌血症相关感染的主要原因，细菌随着血液流动，可能会导致深部组织器官感染，比如心内膜炎、骨髓炎、肺部感染、化脓性关节炎和败血症等。这使金黄色葡萄球菌菌血症，成为全球最严重的细菌感染之一。目前，菌血症主流的治疗方法是抗生素治疗，但其因细菌耐药性的出现使其治疗难度越来越大。因此，迫切希望开发出新的治疗方法以应用于抗菌领域。
[0003]光热疗法由于具有无创性、无耐药性以及深层组织穿透性等优势，引起人们日益关注。近红外光谱窗口中有两个常用的治疗窗口，一个是近红外I区窗口，波长范围650
‑
950nm；另一个是近红外II区窗口，波长范围1000
‑
1350nm。在近红外光的照射下，光热材料的温度会快速升高进而破坏细菌膜和蛋白质，导致细菌死亡。值得一提的是，近红外II区窗口比近红外I区窗口具有更深的组织穿透力。
[0004]红细胞膜(CM)对纳米材料的表面修饰已经引起人们的广泛关注，用红细胞膜成份包覆纳米材料并参与血液循环时，将极大延长纳米材料在血液环境的循环时间，不易被免疫系统识别清除，提升材料的血液相容性，进而实现药物的高效运输以提升治疗效果。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种具有细菌靶向功能的纳米抗菌光热材料及其制备方法和应用。
[0006]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种纳米抗菌光热材料，所述纳米抗菌光热材料包括：聚多巴胺/金光热复合纳米粒子、包裹于所述聚多巴胺/金光热复合纳米粒子表面的磷脂分子修饰的红细胞膜、以及连接于所述磷脂分子的细菌靶向分子。
[0008]本专利技术所涉及的纳米抗菌光热材料中的聚多巴胺/金光热复合纳米粒子在近红外II区具有光热效应，可以利用光热效应杀死细菌；其表面包裹的红细胞膜来源方便，易于提取，免疫原性低，能够极大延长纳米材料在血液环境的循环时间，不易被免疫系统识别清除，生物相容性好；而且利用表面靶向修饰基团能够捕捉血液中的致病细菌，进一步提高材料的抗菌效果。本专利技术开发的对纳米材料进行CM及APT的修饰技术有望成为一种通用的修饰方法，用于提高纳米材料的生物相容性及靶向选择性，对纳米药物载体的设计提供了一个新思路，使该类纳米药物载体在生物医药及医疗卫生领域发挥重要作用。
[0009]优选地，所述磷脂分子包括二棕榈酰磷脂酰乙醇胺
‑
聚乙二醇
‑
马来酰亚胺、二油酰磷脂酰乙醇胺
‑
聚乙二醇
‑
马来酰亚胺或胆固醇聚乙二醇马来酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。
[0010]优选地，所述细菌靶向分子包括特异性识别金黄色葡萄球菌的核酸适配体。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种根据第一方面所述的纳米抗菌光热材料的制备方法，所述制备方法包括：
[0012](1)将聚多巴胺/金光热复合纳米粒子与磷脂分子修饰的红细胞膜共混，超声，挤压，得到红细胞膜/聚多巴胺/金纳米粒子；
[0013](2)将红细胞膜/聚多巴胺/金纳米粒子与细胞靶向分子混合孵育，得到所述纳米抗菌光热材料。
[0014]本专利技术提供了上述纳米抗菌光热材料的制备方法，通过对材料表面的特异性修饰，能够应用于清除血液中感染的细菌。首先制备出在近红外II区具有光热效应的聚多巴胺/金纳米粒子(PDA/Au NPs)，以及从血液中提取空化的CM；使用功能磷脂与CM融合，用融合后的CM对聚多巴胺/金纳米粒子表面进行包覆(CM
‑
(PDA/Au)NPs)，并且在材料表面修饰一种能够靶向识别细菌的靶向分子。该靶向分子与功能磷脂偶联后，修饰在光热材料的外表面，能够赋予材料靶向识别细菌的功能。
[0015]优选地，步骤(1)所述超声的功率为80
‑
140W，例如80W、90W、100W、110W、120W、130W、140W等；超声的时间为2
‑
10min，例如2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min等。
[0016]优选地，步骤(1)所述挤压使用100
‑
300nm孔径滤膜，例如100nm、120nm、150nm、200nm、250nm、300nm等；挤压的次数为5
‑
7次，例如5次、6次、7次。
[0017]优选地，步骤(2)所述孵育在2
‑
8℃(例如2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃等)下进行12
‑
24h(例如12h、15h、18h、20h、22h、23h、24h等)。
[0018]上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
[0019]优选地，所述聚多巴胺/金光热复合纳米粒子的制备方法包括：
[0020]将多巴胺与氯金酸共混于缓冲液中，搅拌，离心洗涤，重悬，即得。
[0021]优选地，所述缓冲液为Tris
‑
base溶液。
[0022]优选地，所述搅拌的温度为15
‑
35℃，例如15℃、18℃、20℃、22℃、25℃、28℃、30℃、35℃等；搅拌的时间为8
‑
10h，例如8h、8.5h、9h、9.5h、10h等；搅拌的速率为400
‑
600rpm，例如450rpm、500rpm、550rpm等。
[0023]优选地，所述离心的速率为10000
‑
15000rpm，例如10000rpm、11000rpm、12000rpm、13000rpm、14000rpm、15000rpm等；离心的时间为15
‑
20min，例如15min、16min、17min、18min、19min、20min等。
[0024]上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
[0025]优选地，所述磷脂分子修饰的红细胞膜的制备方法包括：
[0026]将血液用缓冲液离心洗涤，收集红细胞，然后加入低渗溶液溶血，用低渗溶液离心洗涤，超声，挤压，收集空化的红细胞膜囊泡；再将空化的红细胞膜囊泡与磷脂分子溶液混合振荡，即得。
[0027]优选地，所述离心的温度为2
‑
8℃，例如2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃等；离心的时间为5
‑
10min，例如5min、6min、7min、8min、9min、10min等；离心的速率为2000
‑
4000rpm，例如200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米抗菌光热材料，其特征在于，所述纳米抗菌光热材料包括：聚多巴胺/金光热复合纳米粒子、包裹于所述聚多巴胺/金光热复合纳米粒子表面的磷脂分子修饰的红细胞膜、以及连接于所述磷脂分子的细菌靶向分子。2.根据权利要求1所述的纳米抗菌光热材料，其特征在于，所述磷脂分子包括二棕榈酰磷脂酰乙醇胺
‑
聚乙二醇
‑
马来酰亚胺、二油酰磷脂酰乙醇胺
‑
聚乙二醇
‑
马来酰亚胺或胆固醇聚乙二醇马来酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的纳米抗菌光热材料，其特征在于，所述细菌靶向分子包括特异性识别金黄色葡萄球菌的核酸适配体。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的纳米抗菌光热材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(1)将聚多巴胺/金光热复合纳米粒子与磷脂分子修饰的红细胞膜共混，超声，挤压，得到红细胞膜/聚多巴胺/金纳米粒子；(2)将红细胞膜/聚多巴胺/金纳米粒子与细胞靶向分子混合孵育，得到所述纳米抗菌光热材料。5.根据权利要求4所述的纳米抗菌光热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述超声的功率为80
‑
140W，超声的时间为2
‑
10min；优选地，步骤(1)所述挤压使用100
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300nm孔径滤膜，挤压的次数为5
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7次；优选地，步骤(2)所述孵育在2
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8℃下进行12
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24h。6.根据权利要求4所述的纳米抗菌光热材料的制备方法，其特征在于，所述聚多巴胺/金光热复合纳米粒子的制备方法包括：将多巴胺与氯金酸共混于缓冲液中，搅拌，离心洗涤，重悬，即得。7.根据权利要求6所述的纳米抗菌光热材料的制备方法，其特征在于，所述缓冲液...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，盛蓉田，李春梅，李峻柏，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：