CN118078994B - 一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 - Google Patents
一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118078994B CN118078994B CN202410494061.1A CN202410494061A CN118078994B CN 118078994 B CN118078994 B CN 118078994B CN 202410494061 A CN202410494061 A CN 202410494061A CN 118078994 B CN118078994 B CN 118078994B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano composite
- composite film
- near infrared
- irradiation
- polyvinylidene fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 claims abstract description 40
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000035876 healing Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 claims description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 8
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 7
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 7
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052454 barium strontium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 5
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 5
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 claims description 5
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 5
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 abstract description 6
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 abstract description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002924 anti-infective effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004821 effect on bone Effects 0.000 abstract description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 22
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 8
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 7
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N Dopamine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960001149 dopamine hydrochloride Drugs 0.000 description 6
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 6
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 5
- 108010004889 Heat-Shock Proteins Proteins 0.000 description 4
- 102000002812 Heat-Shock Proteins Human genes 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010478 bone regeneration Effects 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 4
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 230000009818 osteogenic differentiation Effects 0.000 description 4
- 102000015735 Beta-catenin Human genes 0.000 description 3
- 108060000903 Beta-catenin Proteins 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 3
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010166 immunofluorescence Methods 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000007626 photothermal therapy Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 description 2
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 2
- 210000003690 classically activated macrophage Anatomy 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 102100024506 Bone morphogenetic protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 210000003771 C cell Anatomy 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710163595 Chaperone protein DnaK Proteins 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 102100035650 Extracellular calcium-sensing receptor Human genes 0.000 description 1
- 101710159793 Extracellular calcium-sensing receptor Proteins 0.000 description 1
- 101710178376 Heat shock 70 kDa protein Proteins 0.000 description 1
- 102100040352 Heat shock 70 kDa protein 1A Human genes 0.000 description 1
- 101710152018 Heat shock cognate 70 kDa protein Proteins 0.000 description 1
- 101000762366 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 101001037759 Homo sapiens Heat shock 70 kDa protein 1A Proteins 0.000 description 1
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- 101000839464 Leishmania braziliensis Heat shock 70 kDa protein Proteins 0.000 description 1
- 210000004322 M2 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 102000009571 Macrophage Inflammatory Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010009474 Macrophage Inflammatory Proteins Proteins 0.000 description 1
- 101100260702 Mus musculus Tinagl1 gene Proteins 0.000 description 1
- 206010057249 Phagocytosis Diseases 0.000 description 1
- 101150063303 Piezo1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 101150088826 arg1 gene Proteins 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006041 cell recruitment Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 1
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 description 1
- 230000006020 chronic inflammation Effects 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004654 kelvin probe force microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000010603 microCT Methods 0.000 description 1
- 210000001616 monocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- 201000001245 periodontitis Diseases 0.000 description 1
- 230000008782 phagocytosis Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000006461 physiological response Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000770 proinflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000024883 vasodilation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/32—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/70—Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
- A61K9/7007—Drug-containing films, membranes or sheets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
- A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
- A61P19/08—Drugs for skeletal disorders for bone diseases, e.g. rachitism, Paget's disease
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Oncology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
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
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410494061.1A CN118078994B (zh) | 2024-04-24 | 2024-04-24 | 一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410494061.1A CN118078994B (zh) | 2024-04-24 | 2024-04-24 | 一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118078994A CN118078994A (zh) | 2024-05-28 |
CN118078994B true CN118078994B (zh) | 2024-07-30 |
Family
ID=91142437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410494061.1A Active CN118078994B (zh) | 2024-04-24 | 2024-04-24 | 一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN118078994B (zh) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114246979A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-29 | 四川大学 | 压电-光热双响应型MXene/PVDF复合膜、其制法及应用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7410497B2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-08-12 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Stimulation of cell growth at implant surfaces |
CN104518079B (zh) * | 2013-09-27 | 2017-10-13 | 郑安志 | 热释电材料与其制造方法,及由其所制成的高效热释电纤维 |
-
2024
- 2024-04-24 CN CN202410494061.1A patent/CN118078994B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114246979A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-29 | 四川大学 | 压电-光热双响应型MXene/PVDF复合膜、其制法及应用 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Nanocomposite Membranes Enhance Bone Regeneration Through Restoring Physiological Electric Microenvironment;Xuehui Zhang等;《ACS Nano》;20160707;第10卷;7279−7286 * |
Piezoelectric and photothermal dual functional film for enhanced dermal wound regeneration via upregulation of Hsp90 and HIF-1 α;Yanxin Chen等;《Applied Materials Today》;20201231;第20卷;100756 * |
Xuehui Zhang等.Nanocomposite Membranes Enhance Bone Regeneration Through Restoring Physiological Electric Microenvironment.《ACS Nano》.2016,第10卷7279−7286. * |
Yanxin Chen等.Piezoelectric and photothermal dual functional film for enhanced dermal wound regeneration via upregulation of Hsp90 and HIF-1 α.《Applied Materials Today》.2020,第20卷100756. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN118078994A (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tandon et al. | Piezoelectric materials as stimulatory biomedical materials and scaffolds for bone repair | |
Fernandes et al. | Bioinspired three-dimensional magnetoactive scaffolds for bone tissue engineering | |
Das et al. | Biodegradable nanofiber bone-tissue scaffold as remotely-controlled and self-powering electrical stimulator | |
US11141506B2 (en) | Electrified composite membrane with extracellular matrix electrical topology characteristics, and preparation method thereof | |
Karazisis et al. | The role of well-defined nanotopography of titanium implants on osseointegration: cellular and molecular events in vivo | |
CN110433343B (zh) | 一种仿生电活性可塑形钛增强复合膜材料及其制备方法 | |
Karumbaiah et al. | The upregulation of specific interleukin (IL) receptor antagonists and paradoxical enhancement of neuronal apoptosis due to electrode induced strain and brain micromotion | |
Shi et al. | Ultrasound-activable piezoelectric membranes for accelerating wound healing | |
Lv et al. | In vivo repair of rat transected sciatic nerve by low-intensity pulsed ultrasound and induced pluripotent stem cells-derived neural crest stem cells | |
Xue et al. | Cell adhesion-mediated piezoelectric self-stimulation on polydopamine-modified poly (vinylidene fluoride) membranes | |
US20100324697A1 (en) | System and method for a piezoelectric scaffold for nerve growth and repair | |
Wu et al. | Rapid apatite induction of polarized hydrophilic HA/PVDF bio-piezoelectric coating on titanium surface | |
Dai et al. | The osteogenic role of barium titanate/polylactic acid piezoelectric composite membranes as guiding membranes for bone tissue regeneration | |
Xiao et al. | Ultrasound‐driven injectable and fully biodegradable triboelectric nanogenerators | |
Wang et al. | Effects of electroactive materials on nerve cell behaviors and applications in peripheral nerve repair | |
CN118078994B (zh) | 一种通过近红外光处理纳米复合膜的方法和应用 | |
Yang et al. | Charged Fibrous Dressing to Promote Diabetic Chronic Wound Healing | |
Liu et al. | Potent antibacterial fibers with the functional “triad” of photothermal, silver, and Dex for bone infections | |
Tai et al. | Development and utilization of multifunctional polymeric scaffolds for the regulation of physical cellular microenvironments | |
Song et al. | Manipulation of Surface Electrical Charge on Nanocomposite Membranes Confers Wide Spectrum Bactericidal Effects and Promotes Tissue Regeneration | |
CN118079098A (zh) | 基于热释电效应的仿生电热耦合复合材料、医学套装及用途 | |
Gimenes et al. | Promotion of bone repair of rabbit tibia defects induced by scaffolds of P (VDF-TrFE)/BaTiO 3 composites | |
CN115444974B (zh) | 一种用于烫伤治疗的电活性复合贴片及其制备方法和应用 | |
KR101583159B1 (ko) | 대면적 세포시트 제작용 세포배양용기, 이의 제조방법, 이를 이용한 세포시트 수확시스템 및 수확방법 | |
CN113456894B (zh) | 一种聚吡咯/明胶纤维支架的制备方法及其产品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |