CN118078994B - 一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过近红外光处理纳米复合膜材料的方法以及处理后的材料在组织修复与愈合方面的应用。所述纳米复合材料在经过电晕极化和近红外光照处理后,兼具了光热升温性能和压电性能。纳米复合膜在808nm近红外光照射下升温速度快,且可以维持在稳定的温度,同时还具有热释电效应,温度的变化可以使材料表面释放电荷。这两种性能的耦合效应使所述纳米复合膜能够显著促进巨噬细胞由M1向M2型分化,使免疫细胞中IL‑10表达或免疫细胞群中CD206阳性细胞占比大幅提高,进而对骨缺损愈合产生明显的促进效果。同时也实现了该材料在伤口抗感染、抗炎、促修复等治疗阶段需要不同电量的情况下,精准调节给电量。

Description

一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用
技术领域
本发明涉及一种通过红外光处理纳米复合膜材料的方法以及处理后的材料在制备抗微生物感染、抗炎和促进动物体内组织修复与愈合材料上的应用。
背景技术
骨免疫微环境对生物材料介导的骨再生过程具有重要的调控作用,其中,巨噬细胞的免疫反应是生物材料诱导干细胞成骨的关键因素。巨噬细胞会受到微环境中多种因子的调节与诱导,从而可以产生不同的功能状态,这种功能可塑性称为巨噬细胞极化。炎性巨噬细胞被称为经典激活的或M1巨噬细胞,而活跃于组织再生的巨噬细胞为交替激活的或M2巨噬细胞。有研究表明,调节M1/M2有可能被用作促进骨再生的策略。
细胞电信号被认为是调节人类巨噬细胞功能的主要因素。Hoare等人构建仿生电场,通过增强细胞内Ca2+离子内流增强了巨噬细胞的激活和吞噬作用。Piezo1是巨噬细胞在体内、体外感受植入材料机械刺激和激活的重要的门控离子通道,它可以调控细胞Ca2+内流,从而激活下游相关信号通路。而巨噬细胞中的Ca2+会靶向激活Wnt/β-catenin信号通路,通过钙敏感受体CaSR激活Arg1和IL-10转录,促进细胞向M2型极化。XiaohanDai等人发现,BaTiO3/P(VDF-TrFE)复合膜仿生电微环境在高糖条件下减弱促炎M1巨噬细胞极化,转变为促愈合M2表型,证明模拟内源性电微环境可促进巨噬细胞介导的骨髓间充质干细胞成骨分化,从而促进骨再生。通过上述研究可见,生物材料的电学特性可以通过调控巨噬细胞向促进愈合及成骨的方向极化,而细胞力学和机械感受机制可能是潜在的靶点。
有研究报道,保持适当温度对良好的组织修复效果具有决定性作用,骨组织愈合的最适温度为40-42℃。骨缺损区域温度的升高,一方面有利于血管舒张、血液流动,保证氧及营养物质的供给;另一方面增强干细胞募集和成骨分化。Kim、Sayed等先后研究发现,持续或循环热刺激均可促进成骨或成骨前细胞ALP、Runx2等指标高表达,并增强矿化结节的形成。上述研究表明,热学微环境在组织修复过程中具有关键作用。
目前光热治疗技术在免疫方面的应用主要局限在调节肿瘤细胞免疫微环境方面。在靶向调节的各种外部刺激中,近红外光(NIR)因其高组织穿透能力、对正常组织的损伤最小以及易于远程控制的特性而突出重围,成为当前光热治疗的重要手段之一。De Matteis等人利用NIR诱导AuNP的光热效应,在获得更好的抗肿瘤效果的同时,能够减轻巨噬细胞炎症因子的释放。因此,通过近红外辐射结合光热治疗技术改变热学微环境,有助于调控巨噬细胞功能,加速炎症消退,促进骨缺损愈合。光热治疗对巨噬细胞极化影响的机制尚不明确。热休克蛋白(HSPs)被认为在细胞感受外界高温、紫外线等刺激应答过程中起重要作用。Catozzi等人的研究表明41°C的热刺激增加了单核细胞HSP70的表达,并促进细胞从经典激活的M1型向非经典激活的M2型极化。Zhang等利用全基因组技术检测AuPd纳米材料光热特性对MC3T3细胞成骨分化的作用机制,发现以HSPs和BMP2上调表达为主的Wnt和Ca2+信号通路被激活。还有研究报道,HSPA1A(HSP70同源物)过表达促进MSCs成骨分化与Wnt/β-catenin信号通路密切相关。通过上述研究可见,生物材料的热学特性可以通过调控巨噬细胞向促进愈合及成骨的方向极化,而HSPs蛋白、Ca2+和Wnt/β-catenin信号通路可能在细胞响应材料光热特性中发挥重要作用。
综上可见,生物材料电、热学特性对巨噬细胞M2型极化及成骨的促进作用以及对骨再生的有效性已经得到证实,然而现有研究多集中于材料单一物理特性的生物学效应研究,这与天然骨修复微环境的多因素综合调控过程不相匹配,不能与天然组织形成高度适配,这可能是造成目前生物材料骨修复效果不理想的主要因素之一。
发明内容
为解决现有技术中的至少部分技术问题,本发明提供了一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法,以及该方法在促进组织修复和愈合方面的应用。具体的,本发明包括以下内容。
本发明提供了一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法,所述纳米复合膜由表面包覆有机物层的纳米陶瓷颗粒均匀分散于聚合物基体中构成,其中,所述纳米复合膜经过电晕极化处理,处理后的纳米复合膜表面电势与人体内源电位处于同一水平,即达80mv左右;所述近红外光处理是采用近红外激光和/或脉冲光照对所述具有电晕极化处理后的纳米复合膜进行加热处理。
进一步的,所述方法中的对纳米复合膜的电晕极化处理条件为:电极极头与处理样本间的距离为10~20mm,加载电压为13kV,处理时长为20~35min。
进一步的,所述方法在采用近红外激光光照处理时,辐射波长为808nm,激光器功率强度为0.4W/cm2~0.7W/cm2,激光发射头距材料约6~10cm。
更进一步的,所述方法在采用近红外激光光照处理时,辐射波长为808nm,激光器功率强度为0.6W/cm2,激光发射头距材料约8cm。
进一步的,所述方法在采用近红外激光光照处理时,采用持续性照射,连续照射25~30分钟。
进一步的,所述方法在采用脉冲光照处理时,采用间歇性照射;采用间歇性照射时,每次照射10分钟间隔5分钟进行下一次照射,共照射3次;或每次照射5分钟间隔5分钟进行下一次照射,共照射6次。
进一步的,所述方法中经过近红外光处理的纳米复合膜在应用时,其温度达到40~42℃。
进一步的,所述纳米陶瓷颗粒的成分为钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、铌酸锂和铌酸钾钠中的一种或几种;所述聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和左旋聚乳酸中的一种或几种;所述有机物层的成分为聚多巴胺。
进一步的,所述纳米复合膜的厚度为20~30µm。
所述方法中涉及的纳米复合膜可以通过以下步骤制备得到:
(1)配制0.01mol/L~0.05mol/L的有机物水溶液,将纳米陶瓷颗粒超声分散于有机物水溶液中,50℃-80℃下搅拌8-15h,在经过离心、洗涤和干燥,得到有机物包覆的纳米陶瓷颗粒;
(2)采用超声振荡将有机物包覆的纳米陶瓷颗粒均匀分散于有机溶剂中,得到质量百分浓度为40~80wt%悬浮液;将聚合物基体溶解于有机溶剂,搅拌均匀,得到质量百分比浓度为20~70wt%的悬浮液;将上述两悬浮液混合并搅拌过夜,真空干燥除泡后,浇铸成膜,加热使有机溶剂彻底挥发,得到厚度为20~30µm的纳米复合膜;
进一步的,步骤(1)中的有机物水溶液为盐酸多巴胺水溶液。
进一步的,步骤(2)中使用的有机溶剂为DMF。
进一步的,所述纳米陶瓷颗粒的成分为钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、铌酸锂和铌酸钾钠中的一种或几种;所述聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和左旋聚乳酸中的一种或几种;所述有机物层的成分为聚多巴胺。
本发明还提供了通过近红外光处理纳米复合膜的方法在制备抗微生物感染、抗炎和促进动物体内组织修复与愈合材料上的应用,其中,对植入患处的电晕极化处理后的纳米复合膜进行近红外光照处理。
进一步的,上述应用中电晕极化处理后的纳米复合膜表面电势与人体内源电位处于同一水平,即达80mv左右;所述近红外光处理是采用近红外激光和/或脉冲光照对所述具有电晕极化处理后的纳米复合膜进行加热处理。
进一步的,所述应用中对纳米复合膜的电晕极化处理条件为:电极极头与处理样本间的距离为10~20mm,加载电压为13kV,处理时长为20~35min。
进一步的,所述应用在采用近红外激光光照处理时,辐射波长为808nm,激光器功率强度为0.4W/cm2~0.7W/cm2,激光发射头距材料约6~10cm。
更进一步的,所述应用在采用近红外激光光照处理时,辐射波长为808nm,激光器功率强度为0.6W/cm2,激光发射头距材料约8cm。
进一步的,所述方法在采用近红外激光光照处理时,采用持续性照射,连续照射25~30分钟。
进一步的,所述应用在采用脉冲光照处理时,采用间歇性照射;采用间歇性照射时,每次照射10分钟间隔5分钟进行下一次照射,共照射3次;或每次照射5分钟间隔5分钟进行下一次照射,共照射6次。
进一步的,所述应用中经过近红外光处理的纳米复合膜在应用时,其温度达到40~42℃。
进一步的,所述应用中纳米陶瓷颗粒的成分为钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、铌酸锂和铌酸钾钠中的一种或几种;所述聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和左旋聚乳酸中的一种或几种;所述有机物层的成分为聚多巴胺。
进一步的,所述应用中纳米复合膜的厚度为20~30 µm。
进一步的,在上述应用中,对近红外光处理的条件可根据抗微生物感染、抗炎和动物体内组织修复与愈合的不同阶段所需要的不同电量来调整。
炎症性疾病的治疗以及受损组织修复愈合是一个复杂的过程。在典型的骨重建过程中,骨组织需要适应其周围微环境的变化。当机体出现异常情况,比如骨缺损及其伴随的感染时,周围组织的温度和免疫细胞周围的电学环境都会发生改变,进而影响骨组织和免疫系统。与巨噬细胞极化相关的各种信号通路在这一过程发挥着重要的作用,它们相互交联、串扰和影响,从而构成一个综合网络调控系统。例如在牙周炎治疗中,不同类型的受损组织、慢性炎症、免疫反应不当、微生态平衡紊乱以及个体差异性等因素都会影响治疗过程的复杂程度;感染后的皮肤组织因为感染引起的一系列复杂的生理和免疫反应,其治疗面临炎症及感染控制、免疫应答、组织重建、创口管理、瘢痕形成、个体差异性等因素的影响。本发明所述的方法可针对抗感染、抗炎和组织修复不同阶段的电量需求的不同,通过近红外光来调节电量供给,最大程度地发挥信号通路对巨噬细胞极化的影响。这也使得创建个性化的治疗方案更为可能。
纳米复合膜在经过电晕极化和光照处理后,兼具了光热升温性能和压电性能。纳米复合膜在808nm近红外光照射下升温速度快,且可以维持在稳定的温度,同时还具有热释电效应,温度的变化可以使材料表面释放电荷。电-热两种性能协同形成的耦合效应使所述纳米复合膜能够显著促进巨噬细胞由M1向M2型分化,使免疫细胞中IL-10表达或免疫细胞群中CD206阳性细胞占比大幅提高,进而对动物组织,尤其是骨组织缺损愈合产生明显的促进效果。
附图说明
图1为本发明实施例1所述纳米复合膜的热释电系数变化图;
图2为本发明实施例1所述纳米复合膜的KPFM分析图;
图3为本发明实施例1所述纳米复合膜的光热性能分析图;
图4为本发明所述的纳米复合膜促进动物骨缺损区愈合的效果对比图;
图5为本发明实施例1所述纳米复合膜在不同光照处理条件下对小鼠伤口愈合的促进效果对比图;
图6是对图5所述的对比试验进行的定量结果分析图;
图7是对图5所述实验在第三天时巨噬细胞的表达情况分析以及定量分析图;
图8是对图5所述实验在第五天时巨噬细胞的表达情况分析以及定量分析图;
图9为本发明所述具有电热耦合效应的纳米复合膜对骨缺损区域组织液中的巨噬细胞极化的调控效果对比图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。除非另有说明,否则“%”为基于重量的百分数。
实施例1
本发明所述的纳米复合膜的制备—PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜的制备:
(1) 称量0.3g的盐酸多巴胺颗粒,并将其溶解在150ml的纯水中,在60℃水浴加热时搅拌10分钟使其彻底溶解后,称量6g的钛酸钡BTO纳米粉末,将其放入盐酸多巴胺水溶液中超声,继续60℃水浴加热并搅拌12小时。静置分层后吸取上清液,用纯水和无水乙醇洗涤分别交替3次使上清液清澈,倒掉上清液后放于55℃恒温干燥箱中,获得干燥的多巴胺包覆后的BTO纳米粉末。
(2) 称量一定量的PDA包覆后的BTO纳米粉末,将其溶解在DMF中,超声搅拌使纳米粉末分散均匀。在此同时,称量1g的P(VDF-TrFE)聚合物颗粒,将其溶解在3ml的DMF中搅拌。将上述两种液体混合搅拌均匀,为防止挥发用保鲜膜覆盖在烧杯上,搅拌过夜后获得均匀稳定的悬浊液,再放入真空干燥箱抽真空除泡。为防止杂质掺杂对石英玻璃板进行无水乙醇,纯水等清洁处理,待石英玻璃板完全干燥后将悬浊液倒在上面,用流涎机的刮刀使厚度匀均一致,将石英玻璃板水平放置在通风橱内的加热平台上,保持55℃加热5小时后溶剂完全挥发,最终获得厚度为30µm的纳米复合膜。
(3) 将上述纳米复合膜裁剪成4040mm尺寸大小,平整地放置在电晕极化仪器的金属板上,调整电极极头位于材料正中央上方20mm,调整加载电压到13kV,每个材料极化时间为30分钟,温度为室温,得到极化后的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜。
由图2可见所述纳米复合膜在电晕极化后表面电势在80mv左右,与人体内源电位处于同一水平。
实施例2
(1) 称量0.3g的盐酸多巴胺颗粒,并将其溶解在150ml的纯水中,在60℃水浴加热时搅拌10分钟使其彻底溶解后,称量5g的SrTiO3纳米陶瓷颗粒,将其放入盐酸多巴胺水溶液中超声,继续55℃水浴加热并搅拌12小时。静置分层后吸取上清液,用纯水和无水乙醇洗涤分别交替3次使上清液清澈,倒掉上清液后放于55℃恒温干燥箱中,获得干燥的多巴胺包覆后的SrTiO3纳米陶瓷颗粒。
(2)采用超声振荡将获得干燥的多巴胺包覆后的SrTiO3纳米陶瓷颗粒均匀分散于丙酮中,超声搅拌使纳米粉末分散均匀;将1g聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于4ml丙酮中,搅拌均匀;将上述两悬浮液混合并搅拌过夜,真空干燥除泡后,浇铸成膜,加热使丙酮溶剂彻底挥发,得到厚度为25µm的纳米复合膜。
(3) 将上述纳米压电复合膜裁剪成4040mm尺寸大小,平整地放置在电晕极化仪器的金属板上,调整电极极头位于材料正中央上方20mm,调整加载电压到13kV,每个材料极化时间为30分钟,温度为室温,得到极化后的PDA@SrTO/PVDF纳米复合膜。
实施例3
对本发明所述的纳米复合膜的升温处理及性能检测:将实施例1中得到的电晕极化后的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜材料(下文简称材料)裁剪成4040mm尺寸大小,固定在自制装置中,保证材料平整,且材料上下表面没有其他遮挡以免影响测量的准确性。将808nm近红外激光发射器的探头固定于材料正下方,保证激光可以准确均匀照射到材料上。将热像仪器的摄像头对准材料,调整808nm近红外激光发射器的不同功率大小,实时监测材料在808nm近红外光照射后温度的变化,在软件上记录并分析。
为模拟极化后的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜植入到动物骨缺损表面材料升温性能,体外升温测试时将装备放入到37℃孵箱中,用热像仪观测材料表面温度到达37℃时再进行近红外照射实验。本发明所述材料修复动物体内骨缺损时会有组织液在缺损区域,为模拟这一现象,体外升温测试时将装备放入到37℃孵箱中且在材料表面加入少量的PBS溶液,用热像仪观测材料表面水温到达37℃时再进行近红外照射实验。
对本发明所述纳米复合膜的光热性能的检测结果:图3中,a为干态时实施例1中得到的纳米复合膜在NIR照射下的升温曲线,b为干态时实施例1所述纳米复合膜在NIR照射下随时间变化的红外热成像照片,c为PBS中实施例1所述纳米复合膜在NIR照射下的升温曲线,d为动物体内实施例1所述纳米复合膜在NIR照射下的升温曲线。从图3中可见,实施例1所述纳米复合膜无论是干态或PBS溶液中,还是在植入动物骨缺损部位后经近红外光照射,其温度都可以迅速升高并保持恒定。说明其在近红外光照射下可高效实现光热转换,将光能转化为热能,从而使表面的溶液温度和组织温度迅速显著地升高,呈现优异的光热转化效能。
图1分析了电晕极化的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜的热释电系数,通过热释电电流随温度变化可以看出在温度升高过程中所述纳米复合膜会有电荷释放现象出现。
实施例4
PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜在调控骨免疫微环境促进临界骨缺损愈合方面的表现:
通过构建SD大鼠颅骨5mm临界骨缺损模型,通过流式细胞技术和免疫荧光技术分别评价愈合早期局部组织液内及覆盖材料组织面巨噬细胞黏附、极化表型、细胞因子释放等免疫反应,通过micro-CT、组织切片评价成骨效果,在动物体内研究PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合材料仿生电-热耦合效应对免疫微环境的调控作用和对骨缺损愈合的促进效果。
图4显示了上述材料的电热耦合效应对骨缺损修复的调节作用,其中,图4的a和c分别为材料植入4周/12周后缺损区micro-ct分析,图4的b和d分别为材料植入4周/12周后缺损区micro-ct定量分析。其中,UP为空白组;N+UP为单纯光照组,即植入参照实施例3所述方法光照处理的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜;P为极化组,即植入极化的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜);N+P为光照极化组,即植入参照实施例3所述光照法处理的极化的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜,具体是近红外照射温度为提高4度,频率为光照10分钟,停止5分钟,重复操作3次。如图4所示,植入受试材料4周后,光照极化组(N+P)对动物成骨促进效果较其他组显著优异。
图5对比了在不同光照升温处理条件下,极化后的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜对小鼠伤口愈合的促进效果。其中,UN为空白组,即没有进行任何光照处理;N-30组是以41℃的照射温度,持续照射30分钟;N-3*10组是以41℃的照射温度,每照射10分钟停止5分钟,重复3次;N-6*5组是以41℃的照射温度,每照射5分钟停止5分钟,重复6次。
图6是对图5所述的对比试验进行的定量结果分析。结果显示,N-3*10组对伤口的早期愈合和晚期愈合的促进效果均比其他各组优异,N-6*5组在促进伤口晚期愈合的效果明显优于其他各组。
图7是图5所述的对比试验在第三天时各组材料上巨噬细胞表达情况以及定量分析。图8是图5所述的对比试验在第五天时各组材料上巨噬细胞表达情况以及定量分析。对巨噬细胞CD86和CD206流式细胞检测结果显示,N-3*10组在伤口与和的早期(第三天)和晚期(第五天)相较于其他受试组能够更明显促进巨噬细胞从M1(CD86)转化成M2(CD206),进而促进伤口愈合。
实施例5
极化后的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜在调控巨噬细胞极化,促进BMSCs成骨的研究:
将BMDM巨噬细胞接种在极化的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜后过夜,使细胞完全粘附在材料表面。在细胞培养箱中对极化PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜组进行近红外辐射。辐射波长为808 nm,激光器功率强度为0.6W/cm2,激光发射头距材料约8cm,脉冲光照为:每孔辐射时间10分钟,每次辐射中间兼隔5分钟,共循环3次,持续光照为:每孔持续辐射时间30分钟。近红外辐射结束后,巨噬细胞继续在37°C细胞孵箱内培养。将热像仪器的摄像头对准六孔板,实时监测在808nm近红外光照射后温度的变化,保持升高的温度为3-4℃之间。检测CD206、CD86等巨噬细胞表型变化相关指标。
图9反映了上述具有电热耦合效应的纳米复合膜材料对骨缺损区域组织液中巨噬细胞极化的影响。(A)为受试材料植入一天/七天后缺损区组织液中巨噬细胞的CD86、CD206流式细胞检测表达情况及定量分析;(B)为受试材料植入缺损区七天后,材料上巨噬细胞CD206、CD86免疫荧光结果及定量分析。其中,UP为空白组;N+UP为单纯光照组,即植入参照上述方法光照加热处理的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜;P为极化组,即植入极化的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜;N+P为光照极化组,即植入上述脉冲光照法处理的极化的PDA@BTO/P(VDF-TrFE)纳米复合膜。
流式和免疫荧光结果显示,光照极化组(N+P)在动物体内的早期免疫反应中可促进巨噬细胞M1(CD86)型分化,在晚期免疫反应中促进M1向M2(CD206)型转化。相较于其它组别,光照极化组(N+P)对巨噬细胞的调控作用更为突出。
尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述,但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims (7)

1.一种提高纳米复合膜促进巨噬细胞由M1型转化为M2型性能的方法,所述纳米复合膜由表面包覆有机物层的纳米陶瓷颗粒均匀分散于聚合物基体中构成,所述纳米复合膜经过电晕极化处理,处理后的纳米复合膜表面电势与人体内源电位处于同一水平,即达80mv左右,其特征在于:采用近红外脉冲光照对所述具有电晕极化处理后的纳米复合膜进行加热处理;在采用脉冲光照处理时,采用间歇性照射;每次照射10min间隔5min进行下一次照射,共照射3次;或每次照射5min间隔5min进行下一次照射,共照射6次;所述纳米陶瓷颗粒的成分为钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、铌酸锂和铌酸钾钠中的一种或几种;所述聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和左旋聚乳酸中的一种或几种;所述有机物层的成分为聚多巴胺。
2.如权利要求1所述的一种提高纳米复合膜促进巨噬细胞由M1型转化为M2型性能的方法,其特征在于:所述纳米复合膜的厚度为20~30µm。
3.如权利要求1或2所述的一种提高纳米复合膜促进巨噬细胞由M1型转化为M2型性能的方法,其特征在于:经过近红外光处理的纳米复合膜在应用时,其温度维持在40~42℃。
4. 如权利要求1所述的一种提高纳米复合膜促进巨噬细胞由M1型转化为M2型性能的方法在用于制备促进动物体内组织修复与愈合的材料中的应用,其特征在于:所述纳米复合膜由表面包覆有机物层的纳米陶瓷颗粒均匀分散于聚合物基体中构成,且所述纳米复合膜经过电晕极化处理,从而使纳米复合膜表面电势与人体内源电位处于同一水平;采用脉冲光照对所述具有电晕极化处理后的纳米复合膜进行加热处理; 在采用脉冲光照处理时,采用间歇性照射;每次照射10min间隔5min进行下一次照射,共照射3次;或每次照射5min间隔5min进行下一次照射,共照射6次;构成纳米复合膜的纳米陶瓷颗粒的成分为钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、铌酸锂和铌酸钾钠中的一种或几种;所述聚合物基体为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和左旋聚乳酸中的一种或几种;所述有机物层的成分为聚多巴胺。
5.如权利要求4所述的应用,其特征在于:所述纳米复合膜的厚度为20~30µm。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于:经过近红外光处理的纳米复合膜在应用时,其温度维持在40~42℃。
7.如权利要求4、5或6所述的应用,其特征在于:对近红外光处理的条件可根据抗微生物感染、抗炎和动物体内组织修复与愈合的不同阶段所需要的不同电量来调整。
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