CN113084188A - 一种多功能治疗性生物材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，属于激光应用技术领域。该制备方法的工艺步骤如下：(1)利用飞秒激光双脉冲在生物医用材料表面制备出多样的三维微/纳复合结构；(2)运用水热合成法在三维微/纳复合结构上进一步制备出纳米花状结构以构建由三维微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构；(3)将制备好的异质结构放入含有金离子和铂离子的混合溶液中，利用紫外光还原法在异质结构上原位还原出金铂双金属纳米颗粒，即得到多功能治疗性生物材料。本发明提供的多功能治疗性生物材料具有优异的光热转换特性，不仅能够促进骨再生，并且具有肿瘤治疗和抗细菌感染功能。本发明的方法适用于各种尺寸和不同形状的生物医用材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，具有治疗肿瘤和细菌感染，以及骨缺损修复的功能，属于激光应用技术领域。
背景技术
骨肿瘤是一种常见的恶性肿瘤，是危害最大的肿瘤之一，死亡率高，严重威胁全球人类健康。除自体骨骼系统癌外，骨转移是一种致命的癌症并发症，发生在30％-80％的癌症患者中。例如，高达65％-80％的晚期乳腺癌和前列腺癌患者被诊断为骨转移，而作为世界癌症发病率第三位的结肠癌患者，近50％的患者最终会出现骨转移。目前临床上主流的骨肿瘤治疗方法多为破坏性手术切除与化/放疗相结合，明显提高了患者的生存率。然而，骨肿瘤手术切除后相关的肿瘤复发、大面积骨缺损及术后细菌感染(感染率为20％-50％)是严重的问题，仍然威胁着患者的健康。化/放疗已被广泛应用于杀死手术后残留的存活肿瘤细胞，但耐药性和各种严重的全身副作用却不断折磨着患者。因此，临床仍然迫切需要一种应用在骨肿瘤术后的多功能治疗性生物材料，既能满足骨缺损的填充和引导骨组织再生的需求，又能通过使用安全、有效的方式清除残留肿瘤细胞和预防细菌感染。然而目前临床上同时具有骨缺损修复和肿瘤治疗、抗细菌感染性能的多功能治疗性生物材料非常有限。
近年来，光热疗法因其无创、有效且无毒副作用的特点已受到越来越多的关注。利用吸收近红外光产生的热量杀灭靶向区域的肿瘤细胞，防止对非靶向区域的损伤，与化/放疗相比优势明显，侵入性较小，使治疗区域组织快速恢复。因此，将具有骨再生性能的生物医用材料和光热疗法相结合，有望成为同时具有骨缺损修复、肿瘤治疗和抗细菌感染功能的有效途径。值得注意的是，选择光热效果显著、高生物相容性的光热材料用于多功能治疗性生物材料的制备尤为重要。
目前的现有技术中，例如，中国专利CN 108555437 A公开了一种定向调控生物金属材料表面细胞生长的激光加工方法，但是其专注于材料的成骨性能，未涉及肿瘤治疗和抗细菌感染的功能。又如，中国专利CN 108079383 A公开了一种利用碳量子点的光热效应和羟基磷灰石成骨性能制备光热骨修复支架，但是碳基纳米材料可引起肺部炎症和对患者的氧化应激，体内生物安全性低。综上所述，发明一种具有通用、低成本、高生物相容性、长期耐用、同时具有骨缺损修复和肿瘤治疗、抗细菌感染功能的多功能治疗性生物材料迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是为了解决骨肿瘤手术切除后面临的相关肿瘤复发、大面积骨缺损及术后细菌感染的严峻问题，提供一种多功能治疗性生物材料，皆在解决上述骨肿瘤手术切除后所面临的重大挑战。
本发明的目的具体是通过下述技术方案实现的：
一种多功能治疗性生物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将待加工的生物医用材料表面进行镜面抛光预处理，超声清洗干净并干燥，得到洁净的表面抛光材料。
步骤二，利用飞秒激光在步骤一所得表面抛光材料表面制备出大面积、一致性的三维微/纳复合结构，将加工后的材料用去离子水清洗、干燥。
步骤三、在步骤二所得材料表面制备出纳米花状结构，构建由三维微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构。
步骤四，将步骤三制备出的异质结构放入含有金离子和铂离子的混合溶液中，利用紫外光还原法在异质结构上原位还原出金铂双金属纳米颗粒，得到多功能治疗性生物材料。
所述方法制备的产物的应用，所述产物具有治疗肿瘤和细菌感染，以及骨缺损修复的功能，可用于骨肿瘤治疗及术后细菌感染。
步骤一所述的生物医用材料，包括：医用金属材料、医用陶瓷材料、医用高分子材料以及医用非金属材料。
步骤二的具体实现步骤如下：
(1)将洁净的生物医用材料固定在载玻片上，将玻璃片固定到高精度六自由度平移台上；
(2)通过分束合束或脉冲整形，把传统的飞秒激光在时域上调制为飞秒激光双脉冲，且两个子脉冲之间的时间间隔为100fs-100ps，两个子脉冲能量比范围为0.1-10；
(3)利用一个物镜，把产生的飞秒激光双脉冲聚焦到生物医用材料表面，通过计算机控制系统来控制高精度六自由度移动平台，使得样品相对激光运动；在加工过程中，利用高压氮气吹屑，通过控制激光通量、加工速度、加工间距以及双脉冲延迟时间，制备出三维微/纳复合结构。
步骤三的具体实现步骤如下：
(1)配置由氢氧化钠溶液和双氧水组成的混合溶液作为水热反应体系；
(2)将飞秒激光双脉冲加工制备出的表面具有三维微/纳复合结构的生物医用材料放入反应釜底部，再将配置好的混合溶液倒入反应釜中进行水热反应；
(3)将水热反应后的材料用去离子水清洗、干燥。
步骤四的具体实现步骤如下：
(1)配置由氯金酸和氯铂酸组成的混合溶液作为前驱体溶液；
(2)将飞秒激光双脉冲加工结合水热处理制备出表面具有三维微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构的生物医用材料放入烧杯底部，再将配置好的前驱体溶液滴加入烧杯中，最后在烧杯上方水平放置紫外光源进行辐照；
(3)将光还原反应后的材料用去离子水清洗、干燥。
步骤二(3)所述的加工物镜倍数、激光通量、加工速度、加工间距以及双脉冲延迟时间分别为5倍、10倍或20倍、1-150J/cm2、10μm/s-2000μm/s、2-30μm以及5-20ps。
步骤三(1)所述的氢氧化钠溶液的浓度为1-20mM，双氧水的浓度为5％-30％。
步骤三(2)所述的水热反应温度为50℃-120℃，反应时间为24h-48h。
步骤四(1)所述的氯金酸和氯铂酸溶液浓度均为10mM-50mM，将这两种溶液1:1混合配置为前驱体溶液。
步骤四(2)所述的紫外光源的功率为5W-20W，光还原过程时间为10s-30s。
有益效果
(1)本发明的一种多功能治疗性生物材料，该多功能治疗性生物材料具有治疗肿瘤和细菌感染，以及骨缺损修复的功能，可用于治疗骨肿瘤及术后细菌感染。
(2)本发明的一种多功能治疗性生物材料的制备方法，该方法具备的图案化加工能力，可用于各种尺寸和不同形状的生物医用材料。
(3)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料在动物体外或体内均具有优异的光热转换特性。
(4)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料具有优异的血液相容性。
(5)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料在体外具有优异的细胞相容性，无细胞毒性。
(6)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料在体外可以通过光热效应显著地烧蚀人成骨肉瘤细胞(Saos-2)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231，一种十分容易发生骨转移的癌细胞)。
(7)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料在动物体内具有优异的生物相容性，无系统毒性。
(8)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料在体内可以显著地抑制骨肿瘤的生长。
(9)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，经过该多功能治疗性生物材料治疗后的荷瘤小鼠在饲养60天后保持100％的存活率，并且无肿瘤复发。
(10)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料显著地诱导了骨再生。
(11)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料可以有效地抑制生物膜的形成，并且通过光热效应显著地杀死材料表面粘附的多种细菌，具有优异的抗感染能力。
(12)本发明的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，该多功能治疗性生物材料的制备方法灵活简单，工艺参数容易控制，易于实现激光技术领域应用。值得注意的是，此方法在紫外光还原过程中无需添加其它任何的稳定剂和辅助还原剂，将还原完成后的材料用去离子水清洗并干燥，即得到多功能治疗性生物材料。
附图说明
图1为本发明实施例制备多功能治疗性生物材料的工艺流程图；其中(a)为飞秒激光双脉冲加工系统；(b)为飞秒激光双脉冲在生物医用材料表面制备三维微/纳复合结构；(c)为水热合成法；(d)为紫外光(UV)还原法。
图2为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料的紫外(UV)-可见光(vis)-近红外(NIR)的吸收光谱。
图3为本发明制备方法的图案化加工能力展示的示意图。
图4为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在体外利用近红外(808nm)激光辐照的光热特性及其稳定性(4个循环实验)；其中，(a)为干燥(空气中)的环境；(b)为液体(磷酸盐缓冲液)环境。
图5为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料的血液相容性(溶血率)。
图6为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在体外的光热抗癌特性；其中，(a)为人成骨肉瘤细胞(Saos-2)随着近红外(808nm)激光辐照的功率密度变化的相对细胞活性(连续照射10min)；(b)为人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)随着近红外(808nm)激光辐照的功率密度变化的相对细胞活性(连续照射10min)。
图7为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物(裸鼠)体内的毒性测试。
图8为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物(裸鼠)体内的光热特性(激光功率为1W/cm2)。
图9为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物(裸鼠)体内光热治疗肿瘤的能力。
图10为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料的成骨细胞(MC3T3-E1，共培养7天后)粘附图像；其中，(a)荧光显微(fluorescence microscopy)图像；(b)为扫描电子显微镜(scanning electron microscopy)图像。
图11为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在近红外(808nm)激光功率密度为1W/cm2，连续照射10min的条件下的抗菌效率；其中，(a)为金黄色葡萄球菌(S.aureus)；(b)为铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细介绍。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均采用常规方法。
实施例1
本实施例的一种多功能治疗性生物材料及其制备方法，包括以下具体步骤：
步骤一，将镍钛(NiTi)合金进行光学级抛光得到镜面抛光后的镍钛(NiTi)合金样品，表面粗糙度小于5埃；
步骤二，将步骤一所述的镜面抛光后的钛合金样品利用超声波清洗仪清洗，超声波清洗仪超声频率为80KHZ，分别用去离子水和无水乙醇溶液淹没样品表面，在室温下，分别清洗3min；
步骤三，将步骤二所述的清洗的钛合金样品冷风吹干，得到洁净的钛合金样品；
步骤四，利用如图1(a)所示飞秒激光双脉冲加工系统，其具体加工过程如图1(b)所示，对钛合金表面进行激光诱导的三维微/纳复合结构加工，激光加工参数具体设置为：飞秒激光的波长为800nm，脉冲持续时间为35fs，重复频率为1KHZ，加工物镜选用5倍物镜，双脉冲的激光通量为128.36J/cm2，扫描速度为1400μm/s，扫描间距为5μm，脉冲延时为5ps，整个加工过程利用高压氮气来吹屑，以加工出大面积、一致性的三维多孔阵列微/纳复合结构；
步骤五，将飞秒激光双脉冲加工制备出表面具有三维多孔阵列微/纳复合结构的钛合金样品，利用如图1(c)所示的水热合成法在三维多孔阵列微/纳复合结构上进一步生长出纳米花状结构，构建由三维多孔阵列微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构。本发明制备的异质结构具有意想不到的技术效果，具体如图2所示：此图为上述各个步骤制备出的不同表面的紫外(UV)-可见光(vis)-近红外(NIR)的吸收光谱，首先可以看出，表面抛光的材料在整个紫外至近红外波段均无吸收特性，但是飞秒激光加工制备出的三维微/纳复合结构显著地提升了紫外至近红外波段的吸收率，呈现出紫外波段吸收率最高的倾斜特性。其次，利用水热法构建的异质结构进一步提高了紫外至近红外波段的吸收率，同样呈现出紫外波段吸收率最高的倾斜特性。因此，本发明利用异质结构在紫外波段具有选择性强吸收的技术特点进行下一步实验；
步骤六，将步骤五制备好的表面具有异质结构的钛合金样品放入由氯金酸(HAuCl4)和氯铂酸(H2PtCl6)配置的混合溶液中，利用如图1(d)所示的紫外光(UV)还原法在异质结构上原位还原出金铂(AuPt)双金属纳米颗粒，值得注意的是，此方法在还原过程中无需添加其它任何的稳定剂和辅助还原剂，将还原完成后的钛合金样品用去离子水清洗并干燥，即得到多功能治疗性生物材料。多功能治疗性生物材料的紫外(UV)-可见光(vis)-近红外(NIR)的吸收光谱如图2所示，可以看出，由于金铂(AuPt)双金属纳米颗粒具有局域表面等离基元共振效应，使得多功能治疗性生物材料在近红外波段具有优异的光吸收特性，因此可以用于近红外激光(808nm)辅助的光热治疗。值得注意的是，本发明的制备方法可以使用飞秒激光加工技术结合水热合成法制备出任意图案的异质结构，利用异质结构在紫外波段具有选择性强吸收的技术特点，可以将金铂(AuPt)双金属纳米颗粒选择性地原位还原在图案化的异质结构上，适用于各种尺寸和不同形状的生物医用材料，本发明的制备方法所具备的图案化加工能力的结果展示示意图如图3所示；
其中，步骤五所述的水热合成法，包括如下步骤：
(1)分别配置10mL，浓度为10mM的氢氧化钠(NaOH)溶液和10mL，浓度为30％的双氧水(H2O2)溶液，将二者充分混合作为水热反应体系；
(2)将飞秒激光双脉冲加工制备出的表面具有三维多孔阵列微/纳复合结构的钛合金样品放入带不锈钢套的聚四氟乙烯反应釜底部，再将配置好的20mL混合溶液倒入反应釜中，将反应釜放在真空干燥箱中80℃下反应48h；
(3)水热反应后取出钛合金样品用去离子水清洗、干燥，即得到由三维多孔阵列微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构。
其中，步骤六所述的紫外光(UV)还原法，包括如下步骤：
1)分别配置5mL，浓度为50mM的氯金酸(HAuCl4)和5mL，浓度为50mM的氯铂酸(H2PtCl6)，将二者1:1充分混合配置为前驱体溶液；
(2)将飞秒激光双脉冲加工结合水热处理制备出表面具有三维多孔阵列微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构的钛合金样品放入烧杯底部，再将配置好的前驱体溶液滴加入烧杯中，最后在烧杯上方水平放置紫外光源(UV)进行辐照，紫外光源的功率为15W，辐照时间为30s；
(3)将光还原反应后的钛合金样品用去离子水清洗、干燥，即得到多功能治疗性生物材料。
其中，步骤六所述的光还原过程，前驱体溶液可以盛放在塑料或者玻璃烧杯中。任何应用此种方法，在不同盛放容器中进行光还原过程，都属于本专利保护的范围。
本发明所述方法制备的产物具备优异的骨缺损修复和肿瘤治疗、抗细菌感染功能，可用于治疗骨肿瘤及术后细菌感染。
如图4所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在体外的光热特性及其稳定性(4个循环实验)测试。图(a)是多功能治疗性生物材料在干燥(空气中)的环境下利用功率密度为1.0W/cm2的近红外(808nm)激光进行辐照，可以看出其表面温度在5min内迅速增加至78.5℃，并且在4个循环实验下具有稳定的光热效应；图(b)是多功能治疗性生物材料在液体(磷酸盐缓冲液)环境下利用功率密度为1.0W/cm2的近红外(808nm)激光进行辐照，可以看出其表面温度在5min内迅速增加至58.1℃，并且在4个循环实验下具有稳定的光热效应。综上所述，本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在干燥和液体的环境下均具有优异、可控和稳定的光热效应。
如图5所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料的血液相容性(溶血率)。从图中可以看出，多功能治疗性生物材料的溶血率的值仅为0.18％，显著低于国际公认的标准数值(5％)，证明多功能治疗性生物材料对血红细胞几乎没有任何破坏。综上所述，本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料可以安全地应用于医疗领域。
如图6所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在体外的光热抗癌特性。图(a)为人成骨肉瘤细胞(Saos-2)随着近红外(808nm)激光辐照的功率密度变化的相对细胞活性(连续照射10min)；图(b)为人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)随着近红外(808nm)激光辐照的功率密度变化的相对细胞活性(连续照射10min)。从图中可以看出，这两种癌细胞的活性均会随着激光功率密度的增加而显著降低，表明本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在体外具有优异的光热抗癌特性。
如图7所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物(裸鼠)体内的毒性测试。将多功能治疗性生物材料植入在裸鼠体内并进一步饲养14天和28天后，取出裸鼠的主要器官(心脏、肝脏、脾、肺和肾脏)H&E染色后进行组织学分析。从图中可以看出，无论是饲养14天还是28天，各脏器均未见明显的急性、慢性病理毒性及不良反应。综上所述，本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物体内未引起明显的组织学异常和病变。
如图8所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物(裸鼠)体内的光热特性(激光功率为1W/cm2)。从图中可以看出，材料植入部位的局部温度在10min内迅速增加至58.1℃，表明本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物体内具有优异、可控和稳定的光热特性。
如图9所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物(裸鼠)体内光热治疗肿瘤的能力。首先在裸鼠背部右侧建立异位骨肿瘤模型，当肿瘤的直径长至约10mm左右时将材料植入在肿瘤底部，然后将裸鼠分成无治疗组和治疗组，无治疗组在材料植入后继续饲养14天，治疗组在材料植入后在肿瘤部位进行近红外激光照射，激光功率密度为1W/cm2，每天照射10min，连续照射3天后，继续饲养裸鼠至14天。从图中可以看出，在没有近红外激光照射时，饲养14天后，表面抛光材料、表面具有三维微/纳复合结构的材料、表面具有异质结构的材料和多功能治疗性生物材料在裸鼠体内并不具有治疗能力，肿瘤的体积呈现出了明显的增长。当进行近红外激光照射治疗时，由于表面抛光材料、表面具有三维微/纳复合结构的材料和表面具有异质结构的材料在裸鼠体内不具备光热特性，因此即使在光热治疗后肿瘤的体积依旧呈现出了明显的增长。但是，多功能治疗性生物材料在光热治疗后的第14天肿瘤几乎消失。综上所述，本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在动物体内具有优异的光热治疗肿瘤的能力。
如图10所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料的诱导骨再生特性。图(a)为材料与成骨细胞(MC3T3-E1)共培养7天后的荧光显微(fluorescence microscopy)图像；图(b)为材料与成骨细胞(MC3T3-E1)共培养7天后的扫描电子显微镜(scanningelectron microscopy)图像。从图中可以看出，具有丰富伪足的成骨细胞几乎完全铺满了整个材料表面，表明本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料可以显著诱导成骨细胞的粘附和增殖，具有优异的成骨特性。
图11所示为本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料在近红外(808nm)激光功率密度为1W/cm2，连续照射10min的条件下的抗菌效率。图(a)为金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌效率；图(b)为铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)的抗菌效率。从图中可以得到，针对金黄色葡萄球菌的抗菌效率可以达到99.5％，针对铜绿假单胞菌的抗菌效率可以达到99.8％，表明本发明实施例制备的多功能治疗性生物材料可以有效地抑制多种细菌的感染。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，本发明还可以有其它实施方式，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多功能治疗性生物材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，将待加工的生物医用材料表面进行镜面抛光预处理，超声清洗干净并干燥，得到洁净的表面抛光材料。
步骤二，利用飞秒激光在步骤一所得表面抛光材料表面制备出大面积、一致性的三维微/纳复合结构，将加工后的材料用去离子水清洗、干燥。
步骤三、在步骤二所得材料表面制备出纳米花状结构，构建由三维微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构。
步骤四，将步骤三制备出的异质结构放入含有金离子和铂离子的混合溶液中，利用紫外光还原法在异质结构上原位还原出金铂双金属纳米颗粒，得到多功能治疗性生物材料。
2.如权利要求1所述方法制备的产物的应用，其特征在于：所述产物具有治疗肿瘤和细菌感染，以及骨缺损修复的功能，可用于骨肿瘤治疗及术后细菌感染。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一所述的生物医用材料，包括：医用金属材料、医用陶瓷材料、医用高分子材料以及医用非金属材料。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二的具体实现步骤如下：
(1)将洁净的生物医用材料固定在载玻片上，将玻璃片固定到高精度六自由度平移台上；
(2)通过分束合束或脉冲整形，把传统的飞秒激光在时域上调制为飞秒激光双脉冲，且两个子脉冲之间的时间间隔为100fs-100ps，两个子脉冲能量比范围为0.1-10；
(3)利用一个物镜，把产生的飞秒激光双脉冲聚焦到生物医用材料表面，通过计算机控制系统来控制高精度六自由度移动平台，使得样品相对激光运动；在加工过程中，利用高压氮气吹屑，通过控制激光通量、加工速度、加工间距以及双脉冲延迟时间，制备出三维微/纳复合结构。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三的具体实现步骤如下：
(1)配置由氢氧化钠溶液和双氧水组成的混合溶液作为水热反应体系；
(2)将飞秒激光双脉冲加工制备出的表面具有三维微/纳复合结构的生物医用材料放入反应釜底部，再将配置好的混合溶液倒入反应釜中进行水热反应；
(3)将水热反应后的材料用去离子水清洗、干燥。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤四的具体实现步骤如下：
(1)配置由氯金酸和氯铂酸组成的混合溶液作为前驱体溶液；
(2)将飞秒激光双脉冲加工结合水热处理制备出表面具有三维微/纳复合结构和纳米花组成的异质结构的生物医用材料放入烧杯底部，再将配置好的前驱体溶液滴加入烧杯中，最后在烧杯上方水平放置紫外光源进行辐照；
(3)将光还原反应后的材料用去离子水清洗、干燥。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述的加工物镜倍数、激光通量、加工速度、加工间距以及双脉冲延迟时间分别为5倍、10倍或20倍、1-150J/cm2、10μm/s-2000μm/s、2-30μm以及5-20ps。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述的氢氧化钠溶液的浓度为1-20mM，双氧水的浓度为5％-30％。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤(2)所述的水热反应温度为50℃-120℃，反应时间为24h-48h。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述的氯金酸和氯铂酸溶液浓度均为10mM-50mM，将这两种溶液1:1混合配置为前驱体溶液；步骤(2)所述的紫外光源的功率为5W-20W，光还原过程时间为10s-30s。
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