【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机器人，尤其涉及一种仿精子磁驱微机器人及其制备方法和应用。
技术介绍
1、磁性微纳米机器人能在磁场驱动下实现有效推进运动，可将治疗药物精准运送到病变部位，在靶向治疗等领域具有重大应用潜力。仿精子柔性结构的磁性微纳米机器人能够适应复杂应用环境，实现仿生波动推进，受到了广泛关注。但其在结构均一性和性能稳定性上存在不足，极大限制了实际功能应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种仿精子磁驱微机器人及其制备方法和应用，本专利技术提供的仿精子磁驱微机器人结构均一性与性能稳定性好，且能够实现对治疗药物的高效装载，对肿瘤具有优异的靶向化疗-热疗联合治疗效果。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种仿精子磁驱微机器人，包括组装的磁性头部与柔性鞭毛；所述磁性头部包括小球藻、沉积在所述小球藻内部的光热颗粒以及包覆在所述小球藻表面的磁性镀层，且所述磁性头部装载有化学药物；所述柔性鞭毛包括金头部纳米线以及与所述金头部纳米线连接的聚吡咯尾部纳米线；
4、所述磁性头部修饰有链霉亲和素，所述金头部纳米线修饰有生物素，所述磁性头部与所述柔性鞭毛中金头部纳米线经链霉亲和素与生物素键合实现所述组装。
5、优选地，所述光热颗粒包括pd纳米颗粒与包覆在所述pd纳米颗粒表面的金包覆层；所述光热颗粒的粒径为8～13nm。
6、优选地，所述磁性镀层由fe3o4纳米颗粒形成；所述磁性镀层的厚度为1
7、优选地，所述金头部纳米线的长度为0.5～1μm；所述聚吡咯尾部纳米线的长度为12～14μm；所述柔性鞭毛的直径为200～220nm。
8、优选地，所述化学药物包括盐酸阿霉素、紫杉醇或多西他赛。
9、本专利技术提供了上述技术方案所述仿精子磁驱微机器人的制备方法，包括以下步骤：
10、提供磁性头部与柔性鞭毛，所述磁性头部包括小球藻、沉积在所述小球藻内部的光热颗粒以及包覆在所述小球藻表面的磁性镀层，且所述磁性头部装载有化学药物；所述柔性鞭毛包括金头部纳米线以及与所述金头部纳米线连接的聚吡咯尾部纳米线；
11、将所述磁性头部进行链霉亲和素修饰处理，得到链霉亲和素修饰的磁性头部；
12、将所述柔性鞭毛进行生物素修饰处理，得到生物素修饰的柔性鞭毛；
13、将所述链霉亲和素修饰的磁性头部与生物素修饰的柔性鞭毛进行组装处理，得到所述仿精子磁驱微机器人。
14、优选地，所述链霉亲和素修饰处理包括：
15、将所述磁性头部与链霉亲和素溶液混合，进行第一修饰处理，得到所述链霉亲和素修饰的磁性头部。
16、优选地，所述生物素修饰处理包括：
17、将所述柔性鞭毛浸没于2,4-二(对甲苯磺酰基)苯酚与二甲基亚砜的混合液中，进行第二修饰处理，得到二甲基亚砜修饰的柔性鞭毛；
18、将所述二甲基亚砜修饰的柔性鞭毛浸没于链霉亲和素溶液中，进行第三修饰处理，得到链霉亲和素修饰的柔性鞭毛；
19、将所述链霉亲和素修饰的柔性鞭毛浸没于生物素溶液中，进行第四修饰处理，得到所述生物素修饰的柔性鞭毛。
20、优选地，所述组装处理的温度为20～25℃，时间为1～1.5h。
21、本专利技术提供了上述技术方案所述仿精子磁驱微机器人或上述技术方案所述制备方法制备得到的仿精子磁驱微机器人在制备肿瘤治疗药物中的应用。
22、本专利技术提供了一种仿精子磁驱微机器人，包括组装的磁性头部与柔性鞭毛；所述磁性头部包括小球藻、沉积在所述小球藻内部的光热颗粒以及包覆在所述小球藻表面的磁性镀层，且所述磁性头部装载有化学药物；所述柔性鞭毛包括金头部纳米线以及与所述金头部纳米线连接的聚吡咯尾部纳米线；所述磁性头部修饰有链霉亲和素，所述金头部纳米线修饰有生物素，所述磁性头部与所述柔性鞭毛中金头部纳米线经链霉亲和素与生物素键合实现所述组装。本专利技术中仿精子磁驱微机器人使用的是死亡小球藻，不受工作环境限制，稳定性更高。且本专利技术中仿精子磁驱微机器人结构设计合理，通过头尾组装形成具有精子形精巧柔性结构的生物杂交仿精子磁驱微米机器人(bfsn)，结构均一性好，其能够在磁性头部实现治疗药物的高效装载，且在磁性头部中光热颗粒作用下，可以实现卓越的化学-光热联合靶向肿瘤治疗效果；同时其可以通过外加磁场驱动，可实现仿精子磁驱微机器人螺旋推进和精准操控，具有靶向驱动以及生物相容性好的特点。相较于其他形式微机器人，本专利技术提供的仿精子磁驱微机器人体积更小，且模仿精子运动时具有更灵活的运动性能，首次实现了仿精子柔性结构的集成和卓越的多功能性，如磁驱运动性能、光热性能、药物负载性能、靶向化疗-热疗联合治疗性能，在肿瘤靶向治疗领域具有广阔的应用前景。
23、本专利技术提供了所述仿精子磁驱微机器人的制备方法，本专利技术通过合理结构设计及微纳制造方法，能够批量制造出具备头尾组装式柔性结构的仿精子磁驱微机器人，其具有高效载药、靶向驱动及良好生物相容性，在肿瘤靶向治疗领域具有广阔的应用前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种仿精子磁驱微机器人，其特征在于，包括组装的磁性头部与柔性鞭毛；所述磁性头部包括小球藻、沉积在所述小球藻内部的光热颗粒以及包覆在所述小球藻表面的磁性镀层，且所述磁性头部装载有化学药物；所述柔性鞭毛包括金头部纳米线以及与所述金头部纳米线连接的聚吡咯尾部纳米线；
2.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述光热颗粒包括Pd纳米颗粒与包覆在所述Pd纳米颗粒表面的金包覆层；所述光热颗粒的粒径为8～13nm。
3.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述磁性镀层由Fe3O4纳米颗粒形成；所述磁性镀层的厚度为100～300nm。
4.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述金头部纳米线的长度为0.5～1μm；所述聚吡咯尾部纳米线的长度为12～14μm；所述柔性鞭毛的直径为200～220nm。
5.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述化学药物包括盐酸阿霉素、紫杉醇或多西他赛。
6.权利要求1～5任一项所述仿精子磁驱微机器人的制备方法，包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生物素修饰处理包括：
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述组装处理的温度为20～25℃，时间为1～1.5h。
10.权利要求1～5任一项所述仿精子磁驱微机器人或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的仿精子磁驱微机器人在制备肿瘤治疗药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种仿精子磁驱微机器人，其特征在于，包括组装的磁性头部与柔性鞭毛；所述磁性头部包括小球藻、沉积在所述小球藻内部的光热颗粒以及包覆在所述小球藻表面的磁性镀层，且所述磁性头部装载有化学药物；所述柔性鞭毛包括金头部纳米线以及与所述金头部纳米线连接的聚吡咯尾部纳米线；
2.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述光热颗粒包括pd纳米颗粒与包覆在所述pd纳米颗粒表面的金包覆层；所述光热颗粒的粒径为8～13nm。
3.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述磁性镀层由fe3o4纳米颗粒形成；所述磁性镀层的厚度为100～300nm。
4.根据权利要求1所述的仿精子磁驱微机器人，其特征在于，所述金头部纳米线的长度为0.5～1μm；所述聚吡咯尾部纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚德，策力诺尔，蔡军，张德远，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。