System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种含纳米金簇的仿生复合材料及其制备方法和应用技术_技高网

一种含纳米金簇的仿生复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:40031184 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-16 18:16
本发明专利技术涉及仿生医用材料技术领域,具体为一种含纳米金簇的仿生复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术在热动力学控制技术下,使用I型鼠尾胶原和纳米金簇自组装,形成与骨结构和成分相似的含纳米金簇仿生复合材料。本发明专利技术制得的含纳米金簇仿生复合材料在1064 nm红外光以不同功率辐照下可产生不同的医用治疗效果。当使用1.0 W/cm<supgt;2</supgt;的功率辐照时,可抑制肿瘤细胞的增殖;当使用0.5 W/cm<supgt;2</supgt;的功率辐照时,可促进间充质干细胞向成骨分化。本发明专利技术能够用于肿瘤和骨缺损相关疾病,使用不同光照功率抑制手术后残留肿瘤细胞的生长和增殖,以及促进骨缺损部分的骨组织再生,为临床治疗单纯肿瘤、单纯骨缺损或骨肿瘤相关疾病提供新材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿生医用材料,特别是涉及一种仿生复合材料、制备方法和应用。


技术介绍

1、在恶性肿瘤术后,为了消灭未清除干净的肿瘤细胞,临床上往往采用放射治疗、化学治疗以及靶向治疗等方式。虽然这些治疗方式能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散,但是存在一定的负面影响。在放射治疗和化学治疗中,杀伤肿瘤细胞的同时还会对正常细胞造成损害。另外,放射治疗和化学治疗也存在一定的毒性,长期使用可能会对组织和器官造成损伤。除了以上副作用,一些肿瘤还可能存在耐药性,对放射治疗和化学治疗不敏感。靶向治疗成本高,同时也存在类似于放射治疗和化学治疗的副作用。此外,靶向治疗具有限定性,如果肿瘤缺乏特定变异或靶点异常,可能无法提供明显的治疗效果。

2、临床对于骨缺损的治疗,目前常用的治疗方法是使用骨移植材料进行充填。但是这些骨移植材料大多来源于异种或异体骨,容易带来免疫反应以及感染的风险。还有一些骨移植材料来源于患者的自体骨,取材过程可能引起创伤或并发症。

3、涉及到骨肿瘤时,临床上通常选择通过手术对病变骨组织以及肿瘤进行切除,但术后却面临两大主要问题:术区残存的肿瘤细胞如何清除,已经缺损的骨组织如何修复。上述提到的治疗办法均存在一定的局限性,这就要求本领域研究人员研发一种新的人工合成材料,为临床的治疗提供更多的选择,降低患者的治疗成本以及治疗带来的副作用,提高患者的治愈率,避免疾病的复发与进展,推动生物医疗的发展。


技术实现思路

1、针对现有技术中的上述弊端,本专利技术的目的是提供一种含纳米金簇的仿生复合材料及其制备方法和应用。

2、为了解决上述技术问题,本申请提供了如下技术方案:

3、一种含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)合成纳米金簇;

5、(2)组装i型鼠尾胶原和纳米金簇:将i型鼠尾胶原和纳米金簇混合后注入3500 da透析瓶,并将透析瓶完全浸入pbs缓冲液中,采用热动力控制技术进行自组装;

6、(3)三维材料制备:将步骤(2)透析瓶中混合物离心,弃去上清液,收集含纳米金簇的胶原沉淀,冻干后交联,即可得到含纳米金簇的仿生复合材料。

7、其中,所述步骤(1)的具体为,将阳离子表面活性剂和相转移催化剂以体积比1:1的比例混合并搅拌10 min,再加入上述混合液体积1/8的含金酸性化合物后继续搅拌10min,最后加入与阳离子表面活性剂或相转移催化剂相同体积的修饰剂,同时持续搅拌反应物1 h,超速离心后使用蒸馏水重悬,即可得纳米金簇胶体水溶液。

8、其中,所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵,浓度为0.025 m;所述相转移催化剂为四乙基溴化铵,浓度为0.025 m;所述含金酸性化合物为氯金酸,浓度为0.01m;所述修饰剂为巯基十一酸,浓度为0.28 m。

9、其中,所述含金酸性化合物水溶液的ph为3-4。

10、其中,所述超速离心,转速需大于12000 rpm,时间为10-15 min。

11、其中,所述纳米金簇胶体水溶液,需使用1 m氢氧化钠溶液调整ph为10-11。

12、其中,所述步骤(2)中,i型鼠尾胶原可通过市售获得,调整浓度保持在3.5-5.0mg/ml。纳米金簇的浓度可根据需要进行调整。

13、其中,所述步骤(2)中,热动力学控制技术中,温度维持在37±0.5℃,动力维持在40-50 rpm。

14、其中,所述步骤(3)中,离心设置条件为:3000-4000 rpm,4-5 min。

15、步骤(3)中所述冻干,冻干时间为10-12 h。所述交联采用含1-乙基(3-二甲基氨丙基)碳化二亚胺盐酸盐(edc)的70%无水乙醇溶液进行交联,时间为3-4小时。

16、本专利技术还提供了一种采用本专利技术上述制备方法制得的含纳米金簇的仿生复合材料。

17、本专利技术的含纳米金簇的仿生复合材料在1064 nm红外光照射后,可产生光热效应。

18、本专利技术的含纳米金簇的仿生复合材料还可用于制备抑制肿瘤细胞增殖和促进间充质干细胞向成骨分化相关的药物。在1064 nm红外光辐照下,当使用1.0 w/cm2的功率时,可抑制肿瘤细胞的增殖;当使用0.5 w/cm2的功率时,可促进间充质干细胞向成骨分化。

19、与现有技术相比,本专利技术含纳米金簇的仿生复合材料及其制备方法和应用至少具有以下有益效果:

20、本专利技术方法制备获得的含纳米金簇仿生复合材料,通过热动力控制技术,使纳米金簇与胶原共组装进入胶原纤维的内部,不改变胶原原有的有序拓扑结构和理化性能,具有降解缓慢,延长作用时间,维持骨缺损区域的空间结构的作用。在1064 nm的红外光辐照下产生光热效应,发挥抑制肿瘤细胞增殖和促进间充质干细胞成骨向分化的功能,对于单纯性肿瘤术后、单纯性骨缺损或骨肿瘤相关疾病的治疗具有重要意义。

21、下面结合附图对本专利技术含纳米金簇的仿生复合材料及其制备方法和应用作进一步说明。

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【技术保护点】

1.一种含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:合成金纳米簇,采用热动力学控制技术,将I型鼠尾胶原和金纳米簇自组装,形成含纳米金簇仿生复合材料。

2.根据权利要求1所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述合成金纳米簇的具体步骤为,使用阳离子表面活性剂和相转移催化剂与含金酸性化合物水溶液混合,经修饰后形成金纳米簇胶体水溶液。

3.根据权利要求2所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵,浓度为0.025 M;所述相转移催化剂为四乙基溴化铵,浓度为0.025 M;所述含金酸性化合物为氯金酸,浓度为0.01 M;采用的修饰剂为巯基十一酸,浓度为0.28 M。

4.根据权利要求3所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述含金酸性化合物水溶液的pH为3-4。

5.根据权利要求1所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述热动力学控制技术中,温度维持在37±0.5℃,动力维持在40-50 rpm。

6.根据权利要求1所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:I型鼠尾胶原和金纳米簇自组装后,经过冻干和交联,最终形成含纳米金簇仿生复合材料。

7.根据权利要求6所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:冻干时间为10-12小时;所述交联采用含1-乙基(3-二甲基氨丙基)碳化二亚胺盐酸盐的70%无水乙醇溶液进行交联,时间为3-4小时。

8.采用权利要求1-7任一所述制备方法制得的含纳米金簇的仿生复合材料。

9.权利要求8所述含纳米金簇的仿生复合材料在光热效应中的应用,其特征在于:在1064 nm红外光照射后,可产生光热效应。

10.权利要求8所述含纳米金簇的仿生复合材料在制备抑制肿瘤细胞增殖和/或促进间充质干细胞向成骨分化的药物中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:合成金纳米簇,采用热动力学控制技术,将i型鼠尾胶原和金纳米簇自组装,形成含纳米金簇仿生复合材料。

2.根据权利要求1所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述合成金纳米簇的具体步骤为,使用阳离子表面活性剂和相转移催化剂与含金酸性化合物水溶液混合,经修饰后形成金纳米簇胶体水溶液。

3.根据权利要求2所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵,浓度为0.025 m;所述相转移催化剂为四乙基溴化铵,浓度为0.025 m;所述含金酸性化合物为氯金酸,浓度为0.01 m;采用的修饰剂为巯基十一酸,浓度为0.28 m。

4.根据权利要求3所述的含纳米金簇的仿生复合材料的制备方法,其特征在于:所述含金酸性化合物水溶液的ph为3-4。

5.根据权利要求1所述的含纳米金簇的仿生...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘燕罗聃王启博付玉
申请(专利权)人:北京大学口腔医学院
类型:发明
国别省市:

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