CN112386691A - 一种远红外载药纳米机器人制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远红外载药纳米机器人制备方法，制备多孔远红外磁性薄膜所用的远红外磁性薄膜前驱体浆料中，添加了质量分数为28％‑33％的远红外陶瓷颗粒，该远红外陶瓷颗粒不仅可以有效增加多孔远红外磁性薄膜的孔隙率，即增加多孔远红外磁性薄膜中孔的数量；还可以使得由多孔远红外磁性薄膜制备的纳米机器人在受到红外线照射时释放热能，从而能够在短时间内实现药物释放，即有效增加纳米机器人的释放速度，治疗效果更好；并且远红外陶瓷颗粒可以直接在病灶处释放热能，从而可以直接在病灶处进行热疗，有效增加热疗的效率。

Description

一种远红外载药纳米机器人制备方法

技术领域

本发明涉及纳米机器人领域，特别是涉及一种远红外载药纳米机器人制备方法。

背景技术

随着近年来科技不断的进步，纳米机器人的应用也越来越广泛。纳米机器人特指尺寸在几纳米至百微米，最大为厘米级的小型机器人，在生物医学和环境保护等领域具有非常重要的潜在应用，例如生物医学领域的靶向治疗等等。

在现有技术中，构成纳米机器人的材料通常为磁性材料，在使用过程中或通过施加的外部磁场控制纳米机器人移动。例如在靶向治疗过程中，纳米机器人可以携带药物。病人在服用之后可以通过人体外部的磁场控制人体内的纳米机器人移动至病灶，再释放携带的药物进行治疗。

但是在现有技术中，纳米机器人药物释放的速度通常较慢，治疗效果较差。所以如何提高纳米机器人药物释放的速度是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种远红外载药纳米机器人制备方法，所制备的纳米机器人可以具有较高的药物释放速度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种远红外载药纳米机器人制备方法，包括：

在衬底表面设置明胶薄膜；

在所述明胶薄膜表面涂覆一层远红外磁性薄膜前驱体浆料；所述远红外磁性薄膜前驱体浆料包括以下质量分数的组分：质量分数为28％-33％的远红外陶瓷颗粒、质量分数为32％-48％的磁性材料、质量分数为10％-15％的表面活性分子、质量分数为14％-20％的添加剂；

在预设温度下加热所述远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间，以将所述远红外磁性薄膜前驱体浆料固化为多孔远红外磁性薄膜；

将设置有所述多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入水中以溶解所述明胶薄膜，使所述多孔远红外磁性薄膜与所述衬底分离；

将所述多孔远红外磁性薄膜切分至预设大小；

在所述多孔远红外磁性薄膜中吸附预设药物，以制成所述远红外载药纳米机器人。

可选的，所述在衬底表面设置明胶薄膜包括：

将预设的明胶溶液涂覆在所述衬底表面以制成明胶湿膜；

对所述明胶湿膜进行干燥以将所述明胶湿膜干燥成所述明胶薄膜。

可选的，所述在将预设的明胶溶液涂覆在所述衬底表面以制成明胶湿膜之前，所述方法还包括：

将明胶颗粒放入蒸馏水中溶胀后加入甘油，以制成明胶溶液；所述明胶溶液包括以下质量分数的组分：质量分数为64％-74％的蒸馏水、质量分数为18％-24％的明胶、质量分数为8％-12％的甘油。

可选的，所述将设置有所述多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入水中以溶解所述明胶薄膜包括：

将超纯水加热至60℃至75℃，包括端点值；

将设置有所述多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入加热的所述超纯水中以溶解所述明胶薄膜。

可选的，在所述制成所述远红外磁性载药纳米机器人之后，所述方法还包括：

对载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜进行包封。

可选的，所述对载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜进行包封包括：

将载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜浸入到包封材料的水溶液中进行搅拌；

通过离心机对浸入有所述多孔远红外磁性薄膜的所述包封材料的水溶液进行离心，并去除离心后的上清液；

对离心后的所述多孔远红外磁性薄膜进行干燥，以在所述多孔远红外磁性薄膜表面形成覆盖所述预设药物的包封膜。

可选的，所述在预设温度下加热所述远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间包括：

在预设温度下加热所述远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间；所述预设温度的取值范围为180℃至200℃，包括端点值；所述预设时间的取值范围为6小时至8小时，包括端点值。

可选的，所述在所述多孔远红外磁性薄膜中吸附预设药物包括：

将所述多孔远红外磁性薄膜浸入预设药物溶液；

搅拌浸有所述多孔远红外磁性薄膜的所述预设药物溶液；

使用超声波作用于浸入所述预设药物溶液的多孔远红外磁性薄膜。

可选的，所述添加剂包括聚乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮；

所述远红外磁性薄膜前驱体浆料包括：质量分数为8％-10％的所述聚乙烯、以及质量分数为6％-10％的所述聚乙烯吡咯烷酮。

可选的，所述表面活性分子包括以下任意一项或任意组合：

羧酰胺、羧酸盐、羧酸氯化物、二酮、烷基硅烷。

可选的，所述磁性材料包括以下任意一项或任意组合：

四氧化三铁、三氧化二铁、二氧化钛、银、铜、锌。

可选的，所述将所述多孔远红外磁性薄膜切分至预设大小包括：

使用激光切割机将所述多孔远红外磁性薄膜切割至预设大小。

本发明所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法，制备多孔远红外磁性薄膜所用的远红外磁性薄膜前驱体浆料中，添加了质量分数为28％-33％的远红外陶瓷颗粒，该远红外陶瓷颗粒不仅可以有效增加多孔远红外磁性薄膜的孔隙率，即增加多孔远红外磁性薄膜中孔的数量；还可以使得由多孔远红外磁性薄膜制备的纳米机器人在受到红外线照射时释放热能，从而能够在短时间内实现药物释放，即有效增加纳米机器人的释放速度，治疗效果更好；并且远红外陶瓷颗粒可以直接在病灶处释放热能，从而可以直接在病灶处进行热疗，有效增加热疗的效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1至图4为本发明实施例所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法的工艺流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种具体的远红外载药纳米机器人制备方法的流程图。

图中：1.衬底、2.明胶薄膜、3.多孔远红外磁性薄膜。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种远红外载药纳米机器人制备方法。在现有技术中，纳米机器人通常只能将药物定向移动至病灶处自然释放，但是药物自然释放的速度通常较慢，治疗效果较差。

而本发明所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法，制备多孔远红外磁性薄膜所用的远红外磁性薄膜前驱体浆料中，添加了质量分数为28％-33％的远红外陶瓷颗粒，该远红外陶瓷颗粒不仅可以有效增加多孔远红外磁性薄膜的孔隙率，即增加多孔远红外磁性薄膜中孔的数量；还可以使得由多孔远红外磁性薄膜制备的纳米机器人在受到红外线照射时释放热能，从而能够在短时间内实现药物释放，即有效增加纳米机器人的释放速度，治疗效果更好；并且远红外陶瓷颗粒可以直接在病灶处释放热能，从而可以直接在病灶处进行热疗，有效增加热疗的效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

请参考图1至图4，图1至图4为本发明实施例所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法的工艺流程图。

参见图1，在本发明实施例中，远红外载药纳米机器人制备方法通常包括：

S101：在衬底表面设置明胶薄膜。

参见图2，上述明胶薄膜2在本发明实施例中作为待分离层使用，以便在后续步骤中将多孔远红外磁性薄膜3与衬底1相互分离。具体的，明胶薄膜2的材质为明胶，明胶可以溶于过量的水。有关明胶薄膜2的具体制备工艺将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

上述衬底1在本发明实施例中可以为玻璃基板、不锈钢板、耐高温的PET(聚对苯二甲酸类塑料)等均可，在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。在本发明实施例中，优选选用玻璃基板作为衬底1使用。相应的，在本发明实施例中同样不会衬底1的大小、形状具体限定，依工艺要求而定。具体的，上述衬底1在本发明实施例中的尺寸的取值范围可以为1mm×1mm至10cm×10cm，包括端点值。

S102：在明胶薄膜表面涂覆一层远红外磁性薄膜前驱体浆料。

在本发明实施例中，所述远红外磁性薄膜前驱体浆料包括以下质量分数的组分：质量分数为28％-33％的远红外陶瓷颗粒、质量分数为32％-48％的磁性材料、质量分数为10％-15％的表面活性分子、质量分数为14％-20％的添加剂。

在本步骤中会在在S101中制备的明胶薄膜2表面涂覆一层远红外磁性薄膜前驱体浆料，以便在后续步骤中以该远红外磁性薄膜前驱体浆料为原料制备多孔远红外磁性薄膜3。在远红外磁性薄膜前驱体浆料中需要添加远红外陶瓷颗粒以及磁性材料，其中远红外陶瓷颗粒可以在受到红外线照射使产生热能，而磁性材料可以使得多孔远红外磁性薄膜3具有磁性，便于通过磁场对多孔远红外磁性薄膜3的移动进行控制。具体的，上述远红外陶瓷颗粒以及磁性材料通常是以颗粒的形式存在于远红外磁性薄膜前驱体浆料内，上述远红外陶瓷颗粒以及磁性材料的粒径通常在1nm至100nm之间，包括端点值；优选的，上述远红外陶瓷颗粒以及磁性材料的粒径通常在10nm至20nm之间，包括端点值。有关远红外陶瓷颗粒的具体组分可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

在本发明实施例中，上述添加剂通常作为远红外磁性薄膜前驱体浆料中的粘结剂、活性剂、平流剂使用，该添加剂通常还作为远红外磁性薄膜前驱体浆料的聚合物基质，以便在后续步骤中形成多孔结构的远红外磁性薄膜。具体的，在本发明实施例中，所述添加剂可以包括聚乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮；所述远红外磁性薄膜前驱体浆料包括质量分数为8％-10％的所述聚乙烯、以及质量分数为6％-10％的所述聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。

上述表面活性分子为远红外陶瓷颗粒与聚合物基质之间连接的桥梁，该表面活性分子用于在远红外陶瓷颗粒与聚合物基质之间产生所需的相容性，以保证远红外陶瓷颗粒可以固定在远红外磁性薄膜前驱体浆料中。具体的，上述表面活性分子需要具有双功能结构，以使得表面活性分子的一部分可以与远红外陶瓷颗粒表面结合，并且表面活性分子的另一部分可以与上述聚合物基质相结合，以实现远红外陶瓷颗粒与聚合物基质之间所需的相容性。

具体的，在本发明实施例中，所述表面活性分子可以包括以下任意一项或任意组合：羧酰胺、羧酸盐、羧酸氯化物、二酮、烷基硅烷。在本发明实施例中优选羧酰胺作为远红外磁性薄膜前驱体浆料所需的表面活性分子。

上述磁性材料用于提供多孔远红外磁性薄膜3，即纳米机器人所需的磁性，以便在使用过程中通过外加磁场控制纳米机器人的定向移动。具体的，在本发明实施例中，所述磁性材料可以包括以下任意一项或任意组合：四氧化三铁、三氧化二铁、二氧化钛、银、铜、锌。当然，在远红外磁性薄膜前驱体浆料中也可以选用其他具有材质的磁性材料，有关磁性材料的具体材质在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。

S103：在预设温度下加热远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间，以将远红外磁性薄膜前驱体浆料固化为多孔远红外磁性薄膜。

参见图3，在本步骤中，通常会先在预设温度下对远红外磁性薄膜前驱体浆料进行烘烤预设时间，在将烘烤后的远红外磁性薄膜前驱体浆料自然冷却至常温，以制成多孔远红外磁性薄膜3。具体的，在烘烤时通常需要远红外磁性薄膜前驱体浆料处于惰性气体氛围。

具体的，由于远红外磁性薄膜前驱体浆料具体是设置在明胶薄膜2表面，而明胶薄膜2的耐受温度较低，相应的在本步骤中，上述预设温度的取值范围通常为180℃至200℃，包括端点值；上述预设时间的取值范围为6小时至8小时，包括端点值。即在本步骤中，通常是以180℃至200℃的温度加热远红外磁性薄膜前驱体浆料时长在6小时至8小时，以制成多孔远红外磁性薄膜3。

S104：将设置有多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入水中以溶解明胶薄膜，使多孔远红外磁性薄膜与衬底分离。

参见图4，在本步骤中，会依据明胶薄膜2溶于水的特性，将设置有多孔远红外磁性薄膜3的衬底1浸入水中以溶解所述明胶薄膜2。此时，分别位于明胶薄膜2相对两侧的衬底1以及多孔远红外磁性薄膜3会相互分离，从而实现将多孔远红外磁性薄膜3从衬底1表面剥离。有关本步骤的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

在本步骤之后，通常需要对分离出来的多孔远红外磁性薄膜3进行干燥，以便在后续步骤中使用多孔远红外磁性薄膜3进行载药。具体的，在对多孔远红外磁性薄膜3进行干燥时，通常是将多孔远红外磁性薄膜3在100℃至120℃的环境下加热30min至60min，以进行干燥。

S105：将多孔远红外磁性薄膜切分至预设大小。

在本步骤中会将多孔远红外磁性薄膜3切分至预设大小，以便在使用过程中可以使本发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人进入到人体病灶处。有关本步骤的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

S106：在多孔远红外磁性薄膜中吸附预设药物，以制成远红外载药纳米机器人。

在本步骤中会在多孔远红外磁性薄膜3中吸附预设药物，从而使得本发明实施例所提供的纳米机器人携带有药物。有关上述预设药物的具体种类在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。在S104中制备的多孔远红外磁性薄膜3可以吸附肿瘤药物，在本发明实施例中对于肿瘤药物的具体种类不做具体限定，与紫杉醇(PTX)、地塞米松(DXM)、水蛙素等均可。有关本步骤的具体内容将在下述发明实施例中所详细介绍，在此不再进行赘述。

在本步骤之后，可以对制备而成的远红外载药纳米机器人进行包封，即对载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜3进行包封。进行包封后可以在远红外载药纳米机器人表面形成一层包封膜，可以使得远红外载药纳米机器人运动至病灶处再释放预设药物。有关包封的具体步骤将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

本发明实施例所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法，制备多孔远红外磁性薄膜3所用的远红外磁性薄膜前驱体浆料中，添加了质量分数为28％-33％的远红外陶瓷颗粒，该远红外陶瓷颗粒不仅可以有效增加多孔远红外磁性薄膜3的孔隙率，即增加多孔远红外磁性薄膜3中孔的数量；还可以使得由多孔远红外磁性薄膜3制备的纳米机器人在受到红外线照射时释放热能，从而能够在短时间内实现药物释放，即有效增加纳米机器人的释放速度，治疗效果更好；并且远红外陶瓷颗粒可以直接在病灶处释放热能，从而可以直接在病灶处进行热疗，有效增加热疗的效率。

有关本发明所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图5，图5为本发明实施例所提供的一种具体的远红外载药纳米机器人制备方法的流程图。

参见图5，在本发明实施例中，远红外载药纳米机器人制备方法通常包括：

S201：清洗衬底表面。

在本步骤中，需要对衬底1表面进行清洗，以避免衬底1表面携带的杂质对后续步骤中制备的各个膜层造成干扰。具体的，在本步骤中通常会先用酒精擦拭衬底1，然后将衬底1放入超声波清洗机中，依次使用去离子水以及酒精对衬底1进行超声波清洗，最后将衬底1放入酒精蒸汽中进行干燥，当衬底1由酒精蒸汽中取出来时，因为凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以衬底1很快就可以干燥。上述超声波清洗机在工作时的超声功率通常在75W至300W之间，包括端点值。

S202：将预设的明胶溶液涂覆在衬底表面以制成明胶湿膜。

在本步骤之前，通常需要预先制备明胶溶液。而在本发明实施例中，制备明胶溶液的具体步骤包括：将明胶颗粒放入蒸馏水中溶胀后加入甘油，以制成明胶溶液；所述明胶溶液包括以下质量分数的组分：质量分数为64％-74％的蒸馏水、质量分数为18％-24％的明胶、质量分数为8％-12％的甘油。

具体的，在制备明胶溶液时，具体会先将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀30min至60min；然后加热蒸馏水以及溶胀的明胶颗粒至60℃并进行搅拌以使明胶颗粒溶解；最后加入甘油调配成明胶溶液。

在本步骤中，具体可以将衬底1放置在自动刀刮旋刮胶机的工作台面上，在自动定位之后，通过离心定律在衬底1表面自动将预先制备的明胶溶液旋刮在衬底1表面，以在衬底1表面形成明胶湿膜。在旋刮过程中，旋刮速度通常在1000rpm至1500rpm，旋刮时长通常在10s至15s，明胶湿膜的均匀性通常需要控制在±3％以内。上述旋刮明胶溶液的作业环境通常需要为百级无尘车间，车间内温度需要控制在22±3℃，湿度需要控制在45％至75％。

S203：对明胶湿膜进行干燥以将明胶湿膜干燥成明胶薄膜。

在本步骤中，通常需要将明胶湿膜置于温度在25±1℃的干燥箱内进行干燥，干燥时长通常在40min至60min，以得到明胶薄膜2，通常干燥后明胶薄膜2的厚度在10μm至20μm。上述干燥的作业环境通常需要为百级无尘车间，车间内温度需要控制在22±3℃，湿度需要控制在45％至75％。

在本发明实施例中，通过上述S202以及S203所制备的明胶薄膜2有利于使得该三股螺旋结构相互缠绕，从而形成稳定有序的网络结构，保护蛋白分子的三股螺旋结构在高温干燥下不易遭到破坏，使得明胶薄膜2最高可以耐高温200℃。相比于传统仅能耐100℃的明胶薄膜2，可以有效增加后续步骤中制备多孔远红外磁性薄膜3时的温度，缩小多孔远红外磁性薄膜3的形成时间。当在后续步骤中明胶薄膜2承受的温度高于其耐受温度时，明胶中的三股螺旋结构因受热会转变成无规则线圈，或螺旋或折叠或转角或卷曲等现象，这将导致后续制备的多孔远红外磁性薄膜3也卷曲，卷曲的多孔远红外磁性薄膜3将不利于切割工艺。

S204：在明胶薄膜表面涂覆一层远红外磁性薄膜前驱体浆料。

本步骤与上述发明实施例中S102基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

在本步骤中，具体可以通过机械手将设置有明胶薄膜2的衬底1放置在自动刀刮旋刮胶机的工作台面上，在自动定位之后，通过离心定律在明胶薄膜2表面旋刮一层远红外磁性薄膜前驱体浆料以便在后续步骤中制备多孔远红外磁性薄膜3。在旋刮过程中，旋刮速度通常在1000rpm至3000rpm可调，旋刮时间通常在10s至15s，其均匀性通常需要控制在±3％以内，旋刮所得的一层远红外磁性薄膜前驱体浆料的厚度通常在1000nm至100000nm之间。之后，通常需要在作业环境下自然风干3min至5min，然后再将旋刮有远红外磁性薄膜前驱体浆料的衬底1送入无尘烤箱烘烤20min至30min进行定型。该无尘烤箱在工作时的温度通常在60℃左右，其加热均匀性通常在±3℃以内。上述旋刮远红外磁性薄膜前驱体浆料的作业环境通常需要为百级无尘车间，车间内温度需要控制在22±3℃，湿度需要控制在45％至75％。

S205：在预设温度下加热远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间，以将远红外磁性薄膜前驱体浆料固化为多孔远红外磁性薄膜。

本步骤与上述发明实施例中S103基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

S206：将超纯水加热至60℃至75℃，包括端点值。

在本步骤中，会将超纯水加热至60℃至75℃，以便后续快速的溶解明胶薄膜2。

S207：将设置有多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入加热的超纯水中以溶解明胶薄膜。

在本步骤中，会将设置有多孔远红外磁性薄膜3的衬底1浸入加热的超纯水，以快速溶解明胶薄膜2，从而使得衬底1与多孔远红外陶瓷磁性薄膜3。有关本步骤的其余内容可以参考上述发明实施例中S104，在此不再进行赘述。

S208：使用激光切割机将多孔远红外磁性薄膜切割至预设大小。

在本步骤中，可以使用激光切割机对多孔远红外磁性薄膜3进行切割，其中激光切割机所产生的激光光斑的直径通常在0.05μm至0.1μm，电子束能量通常在10mj至100mj，其切割精度通常小于100nm；切割所得的多孔远红外磁性薄膜3的形成可以是圆形、矩形、不规则图形等均可，该切割所得的多孔远红外磁性薄膜3的大小通常在10nm至1000nm。需要说明的是，多孔远红外磁性薄膜3的切割大小可根据临床需求尺寸为纳米或微米或厘米量级，例如用于心血管的纳米机器人尺寸通常为亚毫米量级，用于胃肠道以及实体肿瘤的诊纳米机器人尺寸通常为毫米至厘米量级。

S209：将多孔远红外磁性薄膜浸入预设药物溶液。

在本步骤之前，可以先将预设药物溶解，制成预设药物溶液。具体的，若做使用的预设药物为肿瘤药物时，通常需要先将肿瘤药物溶于丙酮，以制成预设药物溶液。在本步骤中，会将所述多孔远红外磁性薄膜3浸入预设药物溶液以便后续步骤中在多孔远红外磁性薄膜3中吸附预设药物。

S210：搅拌浸有多孔远红外磁性薄膜的预设药物溶液。

在本步骤中，通常会以50r/min至100r/min的搅拌速度搅拌浸有多孔远红外磁性薄膜3的预设药物溶液时长在10min左右，以使预设药物溶液充分覆盖在多孔远红外磁性薄膜3表面。

S211：使用超声波作用于浸入预设药物溶液的多孔远红外磁性薄膜。

在本步骤中，通常会用超声换能器产生的超声波作用于浸入预设药物溶液的多孔远红外磁性薄膜3，从而使得多孔远红外磁性薄膜3发生振荡，使得预设药物溶液可以更加充分的进入到多孔远红外磁性薄膜3的孔隙中。具体的，本步骤通常会持续15min至30min。

在本步骤之后，通常会在20℃至30℃之间，静置上述浸有多孔远红外磁性薄膜3的预设药物溶液时长达30min至60min，从而使得多孔远红外磁性薄膜3以及预设药物沉淀。

S212：将载有预设药物的多孔远红外磁性薄膜浸入到包封材料的水溶液中进行搅拌。

在本发明实施例中，所选用的包封材料可以为TWEEN20、TWEEN80，泊洛沙姆非离子表面活性剂等，优选为TWEEN80。在本步骤中，会将载有预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜3浸入到包封材料的水溶液中，搅拌10min至20min以挥干有机溶剂。以TWEEN80为例，TWEEN80的水溶液中，TWEEN80的浓度通常在4％左右，载有预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜3与包封材料的水溶液的质量百分比通常在1:8左右，搅拌时的搅拌速度通常在1000r/min左右。

S213：通过离心机对浸入有多孔远红外磁性薄膜的包封材料的水溶液进行离心，并去除离心后的上清液。

在本步骤中，通常会将上述S212中得到的载有预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜3与包封材料水溶液的混合物放入离心管中，使用离心机以8000r/min至10000r/min的转速速度离心120min左右。在去除上清液时，通常是使用滴管将离心管中的上清液吸走。

S214：对离心后的多孔远红外磁性薄膜进行干燥，以在多孔远红外磁性薄膜表面形成覆盖预设药物的包封膜。

在本步骤中，通常是将清除上清液的离心管置于真空干燥箱中进行干燥至恒重，其中真空干燥箱内的温度通常在60℃至100℃，干燥时间通常在60min至90min，从而得到载药封装集于一体的远红外载药纳米机器人

本发明所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法，具体提供了各个步骤的具体细节，同时使用超声波作用于浸入预设药物溶液的多孔远红外磁性薄膜3可以使预设药物更加充分的进入多孔远红外磁性薄膜3的孔隙中；使用上述工艺制备的明胶薄膜2可以使其耐受200℃高温。

在本发明实施例中，将通过一试验验证上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人具体的功效。

具体的，在本发明实施例中，将采用HPLC法测定峰面积，与标准溶液作对照，得出远红外载药纳米机器人中药物缓释时间与缓释浓度。HPLC法测定血浆中药物浓度需要有三组数据，分别为：一、空白血浆；二、对照品色谱图；三、血浆样品色谱图。而本发明实施例所使用的HPLC法测定仪器为高效液相色谱仪(Watet515泵,ELSD检测器)。上述所需数据中：

一、空白血浆：指没有注入上述发明实施例提供的远红外载药纳米机器人的血液，进行HPLC法测定峰面积。

二、对照品色谱图：精密称取上述发明实施例提供的远红外载药纳米机器人标准品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。

三、血浆样品色谱图:取1mg上述发明实施例提供的远红外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，观察药物的浓度。

在本发明实施例中，远红外载药纳米机器人具体载有肿瘤药物，则在本发明实施例中具体的会取1mg远红外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，通过磁控系统将远红外载药纳米机器人推送至肿瘤区域，观察药物缓释时间与浓度。

下表1为实验数据结果，该表1中各个实施例所对应的具体内容如下：

实例1、采用普通磁性载药纳米机器人，其余内容与上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人一至；在第4小时增加红外照射；其中，普通磁性纳米机器人，多孔只有上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人的10％左右，载药能力较差，吸收红外线后不能发热。

实例2、与上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人大体一致，需要去除包封膜，即不对远红外载药纳米机器人进行包封；药物正常缓释。

实例3、与上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人一致，药物正常缓释。

实例4、与上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人一致，在第4小时增加红外照射。

实例5、将上述发明实施例所提供的远红外载药纳米机器人装载荧光粉(不载药)，使X光和荧光分别拍摄跟踪，并使用热成像仪感受温度变化。

表1.实验数据结果

从上表中可以看出，上述发明实施例所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法所制备而成的远红外载药纳米机器人，在受到红外线照射时可以释放热能，从而能够在短时间内实现药物释放，即有效增加纳米机器人的释放速度，治疗效果更好；并且远红外陶瓷颗粒可以直接在病灶处释放热能，从而可以直接在病灶处进行热疗，有效增加热疗的效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种远红外载药纳米机器人制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种远红外载药纳米机器人制备方法，其特征在于，包括：

在衬底表面设置明胶薄膜；

在所述明胶薄膜表面涂覆一层远红外磁性薄膜前驱体浆料；所述远红外磁性薄膜前驱体浆料包括以下质量分数的组分：质量分数为28％-33％的远红外陶瓷颗粒、质量分数为32％-48％的磁性材料、质量分数为10％-15％的表面活性分子、质量分数为14％-20％的添加剂；

在预设温度下加热所述远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间，以将所述远红外磁性薄膜前驱体浆料固化为多孔远红外磁性薄膜；

将设置有所述多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入水中以溶解所述明胶薄膜，使所述多孔远红外磁性薄膜与所述衬底分离；

将所述多孔远红外磁性薄膜切分至预设大小；

在所述多孔远红外磁性薄膜中吸附预设药物，以制成所述远红外载药纳米机器人。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衬底表面设置明胶薄膜包括：

将预设的明胶溶液涂覆在所述衬底表面以制成明胶湿膜；

对所述明胶湿膜进行干燥以将所述明胶湿膜干燥成所述明胶薄膜。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在将预设的明胶溶液涂覆在所述衬底表面以制成明胶湿膜之前，所述方法还包括：

将明胶颗粒放入蒸馏水中溶胀后加入甘油，以制成明胶溶液；所述明胶溶液包括以下质量分数的组分：质量分数为64％-74％的蒸馏水、质量分数为18％-24％的明胶、质量分数为8％-12％的甘油。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将设置有所述多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入水中以溶解所述明胶薄膜包括：

将超纯水加热至60℃至75℃，包括端点值；

将设置有所述多孔远红外磁性薄膜的衬底浸入加热的所述超纯水中以溶解所述明胶薄膜。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制成所述远红外磁性载药纳米机器人之后，所述方法还包括：

对载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜进行包封。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜进行包封包括：

将载有所述预设药物的所述多孔远红外磁性薄膜浸入到包封材料的水溶液中进行搅拌；

通过离心机对浸入有所述多孔远红外磁性薄膜的所述包封材料的水溶液进行离心，并去除离心后的上清液；

对离心后的所述多孔远红外磁性薄膜进行干燥，以在所述多孔远红外磁性薄膜表面形成覆盖所述预设药物的包封膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预设温度下加热所述远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间包括：

在预设温度下加热所述远红外磁性薄膜前驱体浆料预设时间；所述预设温度的取值范围为180℃至200℃，包括端点值；所述预设时间的取值范围为6小时至8小时，包括端点值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多孔远红外磁性薄膜中吸附预设药物包括：

将所述多孔远红外磁性薄膜浸入预设药物溶液；

搅拌浸有所述多孔远红外磁性薄膜的所述预设药物溶液；

使用超声波作用于浸入所述预设药物溶液的多孔远红外磁性薄膜。

9.根据权利要求1至8任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述添加剂包括聚乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮；

所述远红外磁性薄膜前驱体浆料包括：质量分数为8％-10％的所述聚乙烯、以及质量分数为6％-10％的所述聚乙烯吡咯烷酮。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述表面活性分子包括以下任意一项或任意组合：

羧酰胺、羧酸盐、羧酸氯化物、二酮、烷基硅烷。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述磁性材料包括以下任意一项或任意组合：

四氧化三铁、三氧化二铁、二氧化钛、银、铜、锌。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多孔远红外磁性薄膜切分至预设大小包括：

使用激光切割机将所述多孔远红外磁性薄膜切割至预设大小。

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