CN112386690A - 镁合金载药纳米机器人及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纳米技术领域，尤其涉及镁合金载药纳米机器人及其制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)在衬底基板表面涂明胶液，形成明胶膜层；b)在明胶膜层上镀镁合金磁性材料，形成镁合金磁性膜层；c)在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解，镁合金磁性膜层与衬底基板分离；d)对分离得到的镁合金磁性膜层进行切割塑形，得到镁合金磁性体；e)将镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合后进行离心分离，干燥和冷冻，得到载消炎药物镁合金磁性体；f)将载消炎药物镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合后进行离心分离，得到镁合金载药纳米机器人。本发明提供的制备方法生产工艺稳定，适于工业化。

Description

镁合金载药纳米机器人及其制备方法
技术领域
本发明属于纳米技术领域，尤其涉及镁合金载药纳米机器人及其制备方法。
背景技术
纳米机器人指的是尺度在纳米级别的小型机器人，在生物医学和环境保护等领域有非常重要的潜在应用，例如可用于微创外科手术、靶向治疗、细胞操作、重金属检测、污染物降解等，因此受到国内外研究者的广泛关注，近年来发展迅速。
纳米机器人的工作环境位于雷诺系数很低的环境中，物体可看作在一个非常粘滞、微小以及缓慢的环境中运动，粘滞力占主导作用，惯性力则可忽略不计。在这种条件下，若想驱动纳米机器人，必须源源不断地为其提供动力。但由于其微小的尺寸，动力源如电池、发动机等很难装载在微纳米机器人中，因此，各种各样的微纳米机器人驱动方式被提出，包括自驱动(自电泳驱动、自扩散泳驱动、自热泳驱动、气泡驱动等方式)和外场驱动(磁场、声场和光驱动)。由于磁场驱动方式磁场强度较低，并且低频率磁场能够穿透生物组织且对生物体无害，成为纳米机器人领域的最有前景的驱动方式之一。因此，如何制备在较低雷诺系数环境下，易于被外部磁场驱动和控制的纳米机器人的成为了研究者们研究的重点。
随着材料与工艺的发展，各种磁性纳米机器人不断问世，已经完成了从金属纳米机器人、药物洗脱纳米机器人到生物可降解纳米机器人的三次升级进化。由于其降解会引起较重的局部炎症反应，并非可降解材料的完美选择，而可降解金属材料可在一定程度上避免上述问题，因此可降解金属纳米材料更具应用前景。当前最受关注的可降解金属当属镁合金，可降解镁合金具有良好的生物相容性及较强，同时可有效减少血管内膜增生、血栓等问题，被誉为"革命性的金属生物材料"，备受瞩目。
目前，已被报道的制备磁性镁合金纳米机器人的方法大多还都停留在实验阶段，存在着生产工艺不稳定，药物释放速率和降解时间难以控制，降解过程中会引起局部炎症反应等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镁合金载药纳米机器人及其制备方法，本发明提供的制备方法生产工艺稳定，适于工业化；采用该方法制备的镁合金载药纳米机器人具有良好的磁性，药物释放速率和降解时间可控，降解过程中不会引起局部炎症反应。
本发明提供了一种镁合金载药纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：
a)在衬底基板表面涂明胶液，形成明胶膜层；
b)在所述明胶膜层上镀镁合金磁性材料，形成镁合金磁性膜层；
c)将步骤b)得到的多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解，镁合金磁性膜层与衬底基板分离；
d)对步骤c)分离得到的镁合金磁性膜层进行切割塑形，得到镁合金磁性体；
e)将所述镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合后进行离心分离，离心分离得到的沉淀物进行干燥和冷冻，得到载消炎药物镁合金磁性体；
f)将所述载消炎药物镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合后进行离心分离，弃上清液，得到镁合金载药纳米机器人。
优选的，步骤b)中，在镀镁合金磁性材料之前，先对所述明胶膜层进行网版印刷，使明胶膜层形成多个凸柱。
优选的，步骤b)中，所述镀的方式为磁控溅射；
所述磁控溅射的溅射速率为5～10nm/s；所述磁控溅射的时间为40～120s；所述磁控溅射的真空度为5×10-4～3×10-4Pa；所述磁控溅射的基底温度为80～100℃。
优选的，步骤b)中，所述镁合金磁性膜层的成分包括镁、锌、钛、硅和四氧化三铁。
优选的，步骤b)中，所述镁合金磁性膜层的厚度为10～1000nm。
优选的，步骤c)中，所述镁合金磁性体为空心圆柱体。
优选的，所述消炎药物包括雷帕霉素、三氧化二砷和依维莫司中的一种或多种；
所述抗癌药物包括紫杉醇、地塞米松和水蛙素中的一种或多种。
优选的，所述镁合金磁性体、消炎药物和抗癌药物的质量比为5：(5～20)：(5～20)。
优选的，步骤d)中，在进行切割塑形之前，先对所述镁合金磁性膜层进行干燥和消毒。
本发明提供了一种上述技术方案所述制备方法制得的镁合金载药纳米机器人。
与现有技术相比，本发明提供了一种镁合金载药纳米机器人及其制备方法。本发明提供的镁合金载药纳米机器的制备方法包括以下步骤：a)在衬底基板表面涂明胶液，形成明胶膜层；b)在所述明胶膜层上镀镁合金磁性材料，形成镁合金磁性膜层；c)将步骤b)得到的多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解，镁合金磁性膜层与衬底基板分离；d)对步骤c)分离得到的镁合金磁性膜层进行切割塑形，得到镁合金磁性体；e)将所述镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合后进行离心分离，离心分离得到的沉淀物进行干燥和冷冻，得到载消炎药物镁合金磁性体；f)将所述载消炎药物镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合后进行离心分离，弃上清液，得到镁合金载药纳米机器人。本发明提供的制备方法选用磁性镁合金作为纳米机器人的主体材料，可使纳米机器人表现出良好的磁性；同时通过在镁合金磁性体表面附载消炎药物，可以大幅缓解由纳米机器人降解所诱发的炎症反应；而且，该制备方法还可以通过改变镁合金磁性体的成分组成和尺寸大小实现对镁合金载药纳米机器人降解速率的调控，从而控制镁合金载药纳米机器的药物释放速率和降解时间。本发明提供的制备方法生产工艺稳定、可控，适于工业化。实验结果表明：采用本发明方法制备的镁合金载药纳米机器人具有良好的药物缓释效果，4～6个月就可基本完成降解，降解过程中不会引起局部炎症反应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的网格形状示意图；
图2是本发明实施例提供的加热溶解明胶膜层的操作示意图；
图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图；
图4是本发明实施例提供的镁合金载药纳米机器人结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种镁合金载药纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：
a)在衬底基板表面涂明胶液，形成明胶膜层；
b)在所述明胶膜层上镀镁合金磁性材料，形成镁合金磁性膜层；
c)将步骤b)得到的多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解，镁合金磁性膜层与衬底基板分离；
d)对步骤c)分离得到的镁合金磁性膜层进行切割塑形，得到镁合金磁性体；
e)将所述镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合后进行离心分离，离心分离得到的沉淀物进行干燥和冷冻，得到载消炎药物镁合金磁性体；
f)将所述载消炎药物镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合后进行离心分离，弃上清液，得到镁合金载药纳米机器人。
在本发明提供的制备方法中，首先提供衬底基板，所述衬底基板的类型可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚酰亚胺(PI)基板或聚乙烯(PE)基板等柔性基板，也可以为玻璃基板，本发明优选玻璃基板，可以重复利用节约成本，技术也比较成熟；所述衬底基板的形状可以为矩形、圆形或不规则图形；所述衬底基板的厚度优选为0.1～5mm，更优选为0.2～1mm，具体可为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。
在本发明提供的制备方法中，得到衬底基板后，在衬底基板表面涂明胶液。其中，涂明胶液之前，优选先对所述衬底基板表面进行洗涤和干燥，从而去除衬底基板表面的污渍，避免衬底基板表面污渍对后道工序的影响。在本发明中，所述明胶液优选按照以下方法制备得到：
将明胶颗粒在水中浸泡溶胀，之后将其加热溶解，最后与甘油混合，得到明胶液。
在本发明提供的上述明胶液的制备方法中，所述浸泡溶胀的时间优选为30～60min，具体可为30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min；所述加热溶解的温度优选为50～70℃，具体可为50℃、55℃、60℃、65℃或70℃；所述明胶液中的明胶含量优选为15～30wt％，具体可为15wt％、20wt％、25wt％或30wt％；所述明胶液中的甘油含量优选为5～15wt％，具体可为5wt％、10wt％或15wt％。
在本发明提供的制备方法中，所述衬底基板优选在刀刮旋涂胶机中进行明胶液的涂覆。其中，所述刀刮旋涂胶机的旋刮速度优选为1000～1500rpm，具体可为1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm、1250rpm、1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm或1500rpm；所述刀刮旋涂胶机的旋刮时间优选为10～15s，具体可为10s、11s、12s、13s、14s或15s；所述刀刮旋涂胶机的旋刮均匀性优选控制在±3％以内。
在本发明提供的制备方法中，在所述衬底基板上涂覆了明胶液后，明胶液进行固化。其中，所述固化的温度优选为15～30℃，具体可为15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃；所述固化的湿度优选为45～55％，具体可为45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％或55％；所述固化的时间优选为40～60min，具体可为40min、45min、50min、55min或60min。固化结束后，形成明胶膜层，所述明胶膜层的厚度优选为10～20μm，具体可为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm。
在本发明提供的制备方法中，形成明胶膜层后，在所述明胶膜层上镀镁合金磁性材料。其中，在镀镁合金磁性材料之前，优选先对所述明胶膜层进行网版印刷，使明胶膜层形成多个凸柱。在本发明中，进行所述网版印刷之前，优选先对所述明胶膜层进行加热使之变柔软，所述加热的温度优选为35～45℃，具体可为35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃或45℃；所述网版印刷的网版材质包括但不限于不锈钢、铜、银、金和钼中的一种或多种；所述网版印刷的网格形状包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、三角形和多边形中的一种或多种。在本发明提供的一个实施例中，所述网格形状如图1所示，图1是本发明实施例提供的网格形状示意图，从左到右依次为圆形、正六边形和正方形。在本发明中，所述网版印刷的印刷速度优选为5.5～7m/min，具体可为5.5m/min、6m/min、6.5m/min或7m/min；所述网版印刷的下压重力优选为0.2～0.6kg，具体可为0.2kg、0.25kg、0.3kg、0.35kg、0.4kg、0.45kg、0.5kg、0.55kg或0.6kg。网版印刷完毕后，降温定型，得到图案化的明胶膜层。其中，所述降温的温度优选为≤20℃。
在本发明提供的制备方法中，镀所述镁合金磁性材料的方式优选为磁控溅射；所述磁控溅射的溅射速率优选为5～10nm/s，具体可为5nm/s、5.5nm/s、6nm/s、6.5nm/s、7nm/s、7.5nm/s、8nm/s、8.5nm/s、9nm/s、9.5nm/s或10nm/s；所述磁控溅射的时间优选为40～120s，具体可为40s、45s、50s、55s、60s、65s、70s、75s、80s、85s、90s、95s、100s、105s、110s、115s或120s；所述磁控溅射的真空度优选为5×10-4～3×10-4Pa，具体可为5×10-4Pa、4.5×10-4Pa、4×10-4Pa、3.5×10-4Pa或3×10-4Pa；所述磁控溅射的基底温度优选为80～100℃，具体可为80℃、85℃、90℃、95℃或100℃；所述磁控溅射的功率优选为3000～5000W，具体可为3000W、3500W、4000W、4500W或5000W。在本发明中，所述磁控溅射的所使用的镁合金靶材优选按照以下步骤制备得到：i)将镁锭放入坩埚加热炉中加热，待镁锭全部熔化后，先后加入锌锭、钛锭、硅锭和铁，搅拌，得到成分均匀的镁合金熔液；ii)将镁合金熔液浇铸到铸棒结晶器中，镁合金凝固，形成镁合金棒料；iii)将镁合金棒料和模具放入加热炉中加热，降温后进行挤压，得镁合金靶材。步骤i)中，所述加热炉的加热温度优选为700～800℃，具体可为700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃；步骤ii)中，所述镁合金熔液进行浇铸前的温度优选保持在740～760℃，具体可为740℃、745℃、750℃、755℃或760℃；步骤iii)中，所述加热的温度优选为520～560℃，具体可为520℃、525℃、530℃、535℃、540℃、545℃、550℃、555℃或560℃；步骤iii)中，所述降温的温度优选为350～400℃，具体可为350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、395℃或400℃。
在本发明提供的制备方法中，镀镁合金磁性材料结束后，在所述明胶膜层上形成镁合金磁性膜层。其中，所述镁合金磁性膜层的成分优选包括镁、锌、钛、硅和四氧化三铁；所述镁的含量优选为40～50wt％，具体可为40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％、45wt％、46wt％、47wt％、48wt％、49wt％或50wt％；所述锌的含量优选为10～20wt％，具体可为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％；所述钛的含量优选为10～20wt％，具体可为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％；所述硅的含量优选为10～20wt％，具体可为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％；所述四氧化三铁的含量优选为5～15wt％，具体可为5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。在本发明中，所述镁合金磁性膜层的厚度优选为10～1000nm，具体可为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、70nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm或1000nm。
在本发明提供的制备方法中，形成镁合金磁性膜层后，得到多层复合材料，之后将所述多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解。其中，所述加热的温度优选为60～75℃，具体可为60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃或75℃；所述溶解的时间优选为15～20min，具体可为15min、16min、17min、18min、19min或20min。在本发明提供的一个实施例中，所述多层复合材料的加热溶解优选在水槽中进行，如图2所示，图2是本发明实施例提供的加热溶解明胶膜层的操作示意图，其中，1表示水槽，2表示固定件，3表示衬底基板，4表示明胶膜层，5表示镁合金磁性膜层。待明胶膜层溶解后，镁合金磁性膜层与衬底基板分离。
在本发明提供的制备方法中，分离得到镁合金磁性膜层后，将所述镁合金磁性膜层进行切割塑形，得到符合尺寸要求的镁合金磁性体(例如，用于心血管诊疗的镁合金磁性体尺寸为亚毫米量级，用于胃肠道以及实体肿瘤诊疗的镁合金磁性体尺寸为毫米至厘米量级)。在本发明中，在进行切割塑形之前，优选先对分离得到的镁合金磁性膜层进行干燥和消毒；所述干燥优选在50Pa以下真空环境中进行；所述消毒的方式优选为紫外线-臭氧消毒。在本发明中，进行紫外线-臭氧消毒可去除镁合金磁性膜层表面残留的有机物、促使表面氧化、增加表面与内侧的光滑与平整。在本发明中，所述切割塑形的方式优选为激光切割；所述激光切割的扫描步进优选为10～200nm/s，具体可为10nm/s、20nm/s、30nm/s、40nm/s、50nm/s、60nm/s、70nm/s、80nm/s、90nm/s、100nm/s、110nm/s、120nm/s、130nm/s、140nm/s、150nm/s、160nm/s、170nm/s、180nm/s、190nm/s或200nm/s；所述激光切割的激光光斑优选为0.05～0.1μm，具体可为0.05μm、0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm或0.1μm；所述激光切割的电子束能量优选为10～100mJ，具体可为10mJ、20mJ、30mJ、40mJ、50mJ、60mJ、70mJ、80mJ、90mJ或100mJ；所述激光切割的切割精度优选＜100nm。在本发明中，对所述切割塑形的形状没有特别限定，包括但不限于圆柱形、立方体形或不规则图形。在本发明提供的一个实施例中，所述镁合金磁性体的形状为空心圆柱体。
在本发明提供的制备方法中，切割塑形得到镁合金磁性体后，将所述镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合。其中，所述消炎药物包括但不限于雷帕霉素、三氧化二砷和依维莫司中的一种或多种；所述溶剂包括但不限于丙酮；所述镁合金磁性体与消炎药物的质量比优选为5：(5～20)，具体可为5:5、5:10、5:15或5:20。在本发明中，优选先将消炎药物与溶剂超声混合，得到消炎药物溶液；之后再将所述消炎药物溶液与所述镁合金磁性体混合。
在本发明提供的制备方法中，所述镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合后，对其进行离心分离。其中，所述离心分离的转速为8000～10000r/min，具体可为8000r/min、8500r/min、9000r/min、9500r/min或10000r/min；所述离心分离的时间优选为60～180min，具体可为60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min、160min、170min或180min。离心分离结束后，弃上清液，沉淀物进行干燥。其中，所述干燥的方式优选为真空干燥；所述干燥的温度优选为60～100℃，具体可为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃；所述干燥的时间优选为60～90min，具体可为60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min。干燥结束后进行冷冻，得到载消炎药物镁合金磁性体。其中，所述冷冻的方式优选为液氮冷冻。
在本发明提供的制备方法中，得到冷冻的载消炎药物镁合金磁性体后，将其与抗癌药物在溶剂中进行超声混合。其中，所述抗癌药物包括但不限于紫杉醇(PTX)、地塞米松(DXM)和水蛙素中的一种或多种；所述溶剂包括但不限于丙酮；所述镁合金磁性体与所述抗癌药物的质量比优选为5：(5～20)，具体可为5:5、5:10、5:15或5:20。在本发明中，优选先将抗癌药物与溶剂混合，得到抗癌药物溶液；之后再将所述抗癌药物溶液与所述载消炎药物镁合金磁性体超声混合。在本发明中，所述超声混合的时间优选为15～30min，具体可为15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min。在本发明中，进行所述超声混合之前，优选先进行搅拌混合，所述搅拌混合的搅拌速度优选为50～100r/min，具体可为50r/min、55r/min、60r/min、65r/min、70r/min、75r/min、80r/min、85r/min、90r/min、95r/min或100r/min；所述搅拌混合的时间优选为5～20min，具体可为5min、10min、15min或20min。在本发明中，超声混合的过程中，所述抗癌药物在超声作用下负载到载消炎药物镁合金磁性体上。
在本发明提供的制备方法中，载消炎药物镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合结束后，对其进行离心分离。其中，所述离心分离的转速优选为1000～1500r/min，具体可为1000r/min、1100r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min或1500r/min；所述离心分离的时间优选为10～30min，具体可为10min、15min、20min、25min或30min。离心分离结束后，弃上清液，沉淀物进行干燥，得到镁合金载药纳米机器人。所述镁合金载药纳米机器人包括镁合金磁性体，复合在所述镁合金磁性体表面的消炎药物层，和复合在所述消炎药物层上的抗癌药物。
本发明提供的制备方法选用磁性镁合金作为纳米机器人的主体材料，可使纳米机器人表现出良好的磁性；同时通过在镁合金磁性体表面附载消炎药物，可以大幅缓解由纳米机器人降解所诱发的炎症反应；而且，该制备方法还可以通过改变镁合金磁性体的成分组成和尺寸大小实现对镁合金载药纳米机器人降解速率的调控，从而控制镁合金载药纳米机器的药物释放速率和降解时间。
本发明提供的制备方法生产工艺稳定、可控，适于工业化。实验结果表明：采用本发明方法制备的镁合金载药纳米机器人具有良好的药物缓释效果，4～6个月就可基本完成降解，降解过程中不会引起局部炎症反应。
本发明还提供了一种上述技术方案所述制备方法制得的镁合金载药纳米机器人。本发明提供的镁合金载药纳米机器人按照所述方法制备得到，具有良好的尺寸均匀性和磁性，药物释放速率和降解时间可控，降解过程中不会引起局部炎症反应。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
按照如下具体工艺路线制备镁合金载药纳米机器人：清洗→旋涂明胶膜层→网格印刷→镁合金磁性膜层溅射→磁性膜层分离→干燥、消毒→切割→载消炎药→载抗肿瘤药。
1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。
2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1200rpm，旋刮时间为12秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制15μm。
2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。
步骤2)得到的材料结构如图3中的a图所示，图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图，图中，11表示衬底基板，12表示明胶膜层，13表示网格印刷后的明胶膜层，14表示磁性膜层。
3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为6m/min，下压重力0.4kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。
4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为7nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为100nm。
4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Mg 45wt％、Zn 15wt％、Ti15wt％、Si15wt％、Fe3O4 10wt％；
4.2)镁合金靶材的制备：先将镁锭放入坩埚加热炉中，加热炉料至750℃，待镁锭全部熔化后，先后加入锌锭、钛锭、硅锭、铁，搅拌，得到成分均匀的镁合金熔液；温度保持在750℃，准备浇铸；将镁合金熔液浇铸到铸棒结晶器中，镁合金凝固，形成镁合金棒料；最后将镁合金棒料和模具放入加热炉中加热至540℃，降温至380℃挤压，得镁合金靶材。
5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。
6)干燥、消毒：将步骤5)得到的镁合金磁性膜层放入50Pa以下真空环境中进行干燥处理，之后进行“紫外线—臭氧”表面消毒处理。
7)将经过步骤6)处理后的镁合金磁性膜层进行激光切割，激光切割的扫描步进为1000nm/s、激光光斑0.05μm、电子束能量200mJ、切割精度＜100nm，得到空心圆柱形的镁合金磁性体，镁合金磁性体的内径为150nm，外径为300nm。
8)载消炎药：将10mg雷帕霉素加入到50mL丙酮中超声完全溶解，置于离心管中，加入5mg步骤7)切割后的镁合金磁性体，在超速离心机(德国Sigma公司)中9000r/min离心120min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中在80℃下干燥至恒重(约70min)，加入液氮将其速冻然后贮存，得到载消炎药物镁合金磁性体。
9)载抗肿瘤药：将10mg紫杉醇加入到100mL丙酮中超声完全溶解，得到紫杉醇溶液；然后将步骤8)中得到的冷冻载消炎药物镁合金磁性体加入到紫杉醇溶液中，先以搅拌速度700r/min，搅伴时间大约10分钟，再超声处理15分钟；之后置于离心管中，1200r/min离心20min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重，得到镁合金载药纳米机器人。
本实施例制备的镁合金载药纳米机器人的结构如图4所示，图4是本发明实施例提供的镁合金载药纳米机器人结构示意图，图中，21和25表示抗肿瘤药，22和24表示消炎药，23表示空心圆柱形的镁合金磁性体。
实施例2
按照如下具体工艺路线制备镁合金载药纳米机器人：清洗→旋涂明胶膜层→网格印刷→镁合金磁性膜层溅射→磁性膜层分离→干燥、消毒→切割→载消炎药→载抗肿瘤药。
1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。
2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1200rpm，旋刮时间为12秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制15μm。
2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。
步骤2)得到的材料结构如图3中的a图所示，图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图，图中，11表示衬底基板，12表示明胶膜层，13表示网格印刷后的明胶膜层，14表示磁性膜层。
3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为6m/min，下压重力0.4kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。
4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为7nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为100nm。
4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Mg 40wt％、Zn 20wt％、Ti15wt％、Si15wt％、Fe3O4 10wt％；
4.2)镁合金靶材的制备：先将镁锭放入坩埚加热炉中，加热炉料至700℃，待镁锭全部熔化后，先后加入锌锭、钛锭、硅锭、铁，搅拌，得到成分均匀的镁合金熔液；温度保持在700℃，准备浇铸；将镁合金熔液浇铸到铸棒结晶器中，镁合金凝固，形成镁合金棒料；最后将镁合金棒料和模具放入加热炉中加热至520℃，降温至350℃挤压，得镁合金靶材。
5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。
6)干燥、消毒：将步骤5)得到的镁合金磁性膜层放入50Pa以下真空环境中进行干燥处理，之后进行“紫外线—臭氧”表面消毒处理。
7)将经过步骤6)处理后的镁合金磁性膜层进行激光切割，激光切割的扫描步进为1000nm/s、激光光斑0.05μm、电子束能量200mJ、切割精度＜100nm，得到空心圆柱形的镁合金磁性体，镁合金磁性体的内径为100nm，外径为250nm。
8)载消炎药：将10mg雷帕霉素加入到50mL丙酮中超声完全溶解，置于离心管中，加入5mg步骤7)切割后的镁合金磁性体，在超速离心机(德国Sigma公司)中9000r/min离心120min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中在80℃下干燥至恒重(约70min)，加入液氮将其速冻然后贮存，得到载消炎药物镁合金磁性体。
9)载抗肿瘤药：将10mg紫杉醇加入到100mL丙酮中超声完全溶解，得到紫杉醇溶液；然后将步骤8)中得到的冷冻载消炎药物镁合金磁性体加入到紫杉醇溶液中，先以搅拌速度700r/min，搅伴时间大约10分钟，再超声处理15分钟；之后置于离心管中，1200r/min离心20min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重，得到镁合金载药纳米机器人。
本实施例制备的镁合金载药纳米机器人的结构如图4所示，图4是本发明实施例提供的镁合金载药纳米机器人结构示意图，图中，21和25表示抗肿瘤药，22和24表示消炎药，23表示空心圆柱形的镁合金磁性体。
实施例3
按照如下具体工艺路线制备镁合金载药纳米机器人：清洗→旋涂明胶膜层→网格印刷→镁合金磁性膜层溅射→磁性膜层分离→干燥、消毒→切割→载消炎药→载抗肿瘤药。
1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。
2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1200rpm，旋刮时间为12秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制15μm。
2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。
步骤2)得到的材料结构如图3中的a图所示，图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图，图中，11表示衬底基板，12表示明胶膜层，13表示网格印刷后的明胶膜层，14表示磁性膜层。
3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为6m/min，下压重力0.4kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。
4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为7nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为100nm。
4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Mg 50wt％、Zn 10wt％、Ti10wt％、Si 15wt％、Fe3O4 15wt％；
4.2)镁合金靶材的制备：先将镁锭放入坩埚加热炉中，加热炉料至800℃，待镁锭全部熔化后，先后加入锌锭、钛锭、硅锭、铁，搅拌，得到成分均匀的镁合金熔液；温度保持在800℃，准备浇铸；将镁合金熔液浇铸到铸棒结晶器中，镁合金凝固，形成镁合金棒料；最后将镁合金棒料和模具放入加热炉中加热至560℃，降温至400℃挤压，得镁合金靶材。
5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。
6)干燥、消毒：将步骤5)得到的镁合金磁性膜层放入50Pa以下真空环境中进行干燥处理，之后进行“紫外线—臭氧”表面消毒处理。
7)将经过步骤6)处理后的镁合金磁性膜层进行激光切割，激光切割的扫描步进为1000nm/s、激光光斑0.05μm、电子束能量200mJ、切割精度＜100nm，得到空心圆柱形的镁合金磁性体，镁合金磁性体的内径为200nm，外径为400nm。
8)载消炎药：将10mg雷帕霉素加入到50mL丙酮中超声完全溶解，置于离心管中，加入5mg步骤7)切割后的镁合金磁性体，在超速离心机(德国Sigma公司)中9000r/min离心120min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中在80℃下干燥至恒重(约70min)，加入液氮将其速冻然后贮存，得到载消炎药物镁合金磁性体。
9)载抗肿瘤药：将10mg紫杉醇加入到100mL丙酮中超声完全溶解，得到紫杉醇溶液；然后将步骤8)中得到的冷冻载消炎药物镁合金磁性体加入到紫杉醇溶液中，先以搅拌速度700r/min，搅伴时间大约10分钟，再超声处理15分钟；之后置于离心管中，1200r/min离心20min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重，得到镁合金载药纳米机器人。
本实施例制备的镁合金载药纳米机器人的结构如图4所示，图4是本发明实施例提供的镁合金载药纳米机器人结构示意图，图中，21和25表示抗肿瘤药，22和24表示消炎药，23表示空心圆柱形的镁合金磁性体。
对比例1
按照如下具体工艺路线制备镁合金载药纳米机器人：清洗→旋涂明胶膜层→网格印刷→四氧化三铁磁性膜层溅射→磁性膜层分离→干燥、消毒→切割→载消炎药→载抗肿瘤药。
1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。
2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1200rpm，旋刮时间为12秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜，得到如图3中a图所示的结构；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制15μm。
2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。
3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为6m/min，下压重力0.4kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。
4)四氧化三铁磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制四氧化三铁膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为7nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为100nm。
5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，四氧化三铁磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。
6)干燥、消毒：将步骤5)得到的四氧化三铁磁性膜层放入50Pa以下真空环境中进行干燥处理，之后进行“紫外线—臭氧”表面消毒处理。
7)将经过步骤6)处理后的四氧化三铁磁性膜层进行激光切割，激光切割的扫描步进为1000nm/s、激光光斑0.05μm、电子束能量200mJ、切割精度＜100nm，得到空心圆柱形的四氧化三铁磁性体，四氧化三铁磁性体的内径为150nm，外径为300nm。
8)载消炎药：将10mg雷帕霉素加入到50mL丙酮中超声完全溶解，置于离心管中，加入5mg步骤7)切割后的四氧化三铁磁性体，在超速离心机(德国Sigma公司)中9000r/min离心120min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中在80℃下干燥至恒重(约70min)，加入液氮将其速冻然后贮存，得到载消炎药物四氧化三铁磁性体。
9)载抗肿瘤药：将10mg紫杉醇加入到100mL丙酮中超声完全溶解，得到紫杉醇溶液；然后将步骤8)中得到的冷冻载消炎药物四氧化三铁磁性体加入到紫杉醇溶液中，先以搅拌速度700r/min，搅伴时间大约10分钟，再超声处理15分钟；之后置于离心管中，1200r/min离心20min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重，得到四氧化三铁载药纳米机器人。
对比例2
按照如下具体工艺路线制备镁合金载药纳米机器人：清洗→旋涂明胶膜层→网格印刷→镁合金磁性膜层溅射→磁性膜层分离→干燥、消毒→切割→载消炎药→载抗肿瘤药。
1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。
2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1200rpm，旋刮时间为12秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜，得到如图3中a图所示的结构；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制15μm。
2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。
3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为6m/min，下压重力0.4kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。
4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为7nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为100nm。
4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Mg 45wt％、Zn 15wt％、Ti15wt％、Si15wt％、Fe3O4 10wt％；
4.2)镁合金靶材的制备：先将镁锭放入坩埚加热炉中，加热炉料至750℃，待镁锭全部熔化后，先后加入锌锭、钛锭、硅锭、铁，搅拌，得到成分均匀的镁合金熔液；温度保持在750℃，准备浇铸；将镁合金熔液浇铸到铸棒结晶器中，镁合金凝固，形成镁合金棒料；最后将镁合金棒料和模具放入加热炉中加热至540℃，降温至380℃挤压，得镁合金靶材。
5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。
6)干燥、消毒：将步骤5)得到的镁合金磁性膜层放入50Pa以下真空环境中进行干燥处理，之后进行“紫外线—臭氧”表面消毒处理。
7)将经过步骤6)处理后的镁合金磁性膜层进行激光切割，激光切割的扫描步进为1000nm/s、激光光斑0.05μm、电子束能量200mJ、切割精度＜100nm，得到空心圆柱形的镁合金磁性体，镁合金磁性体的内径为150nm，外径为300nm。
8)载抗肿瘤药：将10mg紫杉醇加入到50mL丙酮中超声完全溶解，得到紫杉醇溶液；然后将5mg步骤7)切割后的镁合金磁性体加入到紫杉醇溶液中，先以搅拌速度700r/min，搅伴时间大约10分钟，再超声处理15分钟；之后置于离心管中，1200r/min离心20min，弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重，得到镁合金载药纳米机器人。
性能测试
将1mg纳米机器人分散到盐水中，然后注射到患者肿瘤区域，最后通过外部磁控系统将纳米机器人全部覆盖肿瘤区域；纳米机器人范围超肿瘤范围5mm以上定义为完全覆盖。
1)生物相溶性与降解状况：通过CT扫描确定纳米机器人在体内生物相溶性与降解状况。
2)抗癌药物缓释情况：采用HPLC法测定峰面积，与标准溶液作对照，得出抗癌药物缓释时间与缓释浓度，HPLC法测定仪器为高效液相色谱仪(Watet515泵，ELSD检测器)，HPLC法测定血浆中抗癌药物浓度需要有三组数据，分别为A空白血浆、B对照品色谱图、C血浆样品色谱图：
A空白血浆：指没有注入载药纳米机器人的血液，进行HPLC法测定峰面积；
B对照品色谱图：精密称取载药机器人标准品1mg置10mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，进行HPLC法测定峰面积；
C血浆样品色谱图:取1mg载药纳米机器人分散在生理盐水中，再通过尾缘静脉注射到小鼠体内。不同时间段取血浆0.1mL，加入适量2％盐酸和3mL乙酸乙酯，涡旋振荡5min，超声10min后以12000r/min离心10min，60℃氮气吹干，残渣1mL甲醇充分溶解后，限20uL进样，观察抗癌药物的浓度。
纳米机器人的生物相溶性、降解和药物缓释情况测试结果如表1所示：
表1不同实施例和对比例的纳米机器人生物相溶性、降解和药物缓释情况
Figure BDA0002163707230000201
通过表1可以看出，本发明制备的镁合金载药纳米机器人具有良好的缓释效果，4～6个月就可基本完成降解，降解过程中不会引起局部炎症反应。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种镁合金载药纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：
a)在衬底基板表面涂明胶液，形成明胶膜层；
b)在所述明胶膜层上镀镁合金磁性材料，形成镁合金磁性膜层；
c)将步骤b)得到的多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解，镁合金磁性膜层与衬底基板分离；
d)对步骤c)分离得到的镁合金磁性膜层进行切割塑形，得到镁合金磁性体；
e)将所述镁合金磁性体与消炎药物在溶剂中混合后进行离心分离，离心分离得到的沉淀物进行干燥和冷冻，得到载消炎药物镁合金磁性体；
f)将所述载消炎药物镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合后进行离心分离，弃上清液，得到镁合金载药纳米机器人。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，在镀镁合金磁性材料之前，先对所述明胶膜层进行网版印刷，使明胶膜层形成多个凸柱。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述镀的方式为磁控溅射；
所述磁控溅射的溅射速率为5～10nm/s；所述磁控溅射的时间为40～120s；所述磁控溅射的真空度为5×10-4～3×10-4Pa；所述磁控溅射的基底温度为80～100℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述镁合金磁性膜层的成分包括镁、锌、钛、硅和四氧化三铁。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述镁合金磁性膜层的厚度为10～1000nm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述镁合金磁性体为空心圆柱体。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述消炎药物包括雷帕霉素、三氧化二砷和依维莫司中的一种或多种；
所述抗癌药物包括紫杉醇、地塞米松和水蛙素中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镁合金磁性体、消炎药物和抗癌药物的质量比为5：(5～20)：(5～20)。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)中，在进行切割塑形之前，先对所述镁合金磁性膜层进行干燥和消毒。
10.权利要求1～9任一项所述制备方法制得的镁合金载药纳米机器人。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102274519A (zh) * 2010-06-08 2011-12-14 卢世璧 一种载药磁性复合纳米材料的制备方法及其应用
WO2019151827A1 (ko) * 2018-02-05 2019-08-08 한국과학기술원 빌리루빈 유도체 기반의 진단 및 치료용 초음파 조영제

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102274519A (zh) * 2010-06-08 2011-12-14 卢世璧 一种载药磁性复合纳米材料的制备方法及其应用
WO2019151827A1 (ko) * 2018-02-05 2019-08-08 한국과학기술원 빌리루빈 유도체 기반의 진단 및 치료용 초음파 조영제

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUANYUAN KONG等: "Formation and Magnetic Characterization of Magnesium Oxide / Iron nano Composite Particles", 《ADVANCED MATERIALS RESEARCH》 *

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