一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术主要以BPNs、壳聚糖温敏水凝胶和活化后的PRP混合制得BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶，通过BPNs的光疗，富血小板血浆(PRP)的生物疗法治疗以及磷驱动的钙提取生物矿化作用进行增生，使其具有良好的PTT、PDT效应，在不同细胞中细胞毒性低，存活率高于85％；生物相容性、细胞亲和力和增殖能力良好；在近红外光照射下易于产生ROS，在8分钟内达到最大值，能够促进细胞黏附、生长和细胞外基质生成；能够有效的清除增生滑膜组织、修复缺损骨组织并维护关节面的平滑，可以作为光热和/或光动力的药物治疗类风湿关节炎。

【技术实现步骤摘要】
一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶及其制备方法和应用
本专利技术属于水凝胶
，具体涉及一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
类风湿关节炎(RA)是最常见的慢性全身性炎症性疾病，它影响全世界约1％的人口，导致长期的关节炎，软骨退化，骨缺损，残疾和过早死亡。RA的疗法可能引起许多不良副作用，包括感染，间质性肺疾病和葡萄糖代谢受损。手术的缺点是创伤大，手术后广泛粘附且不能重复使用。尽管关节镜行滑膜切除术比传统手术有优势，但仍然存在盲点。化学滑膜切除术和放射外科切除术可能会损害正常组织。近年来，越来越多地关注包含光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)的光疗，这是一种相对无创伤且不太剧烈的选择。在PTT中，近红外(NIR)光被转换通过光热转化剂将热量转化为局部热量以治疗疾病区域。同时，PDT中的光敏剂被激发到单重态，然后产生活性氧(ROS)来控制异常细胞或组织。到目前为止，已将围绕光疗建立的丰富治疗平台用作对抗病理异常的策略。RA的特征是滑膜细胞持续性多关节增生，最终导致关节软骨和骨骼受损。然而，由于有效的需求是去除增生的滑膜组织和同时发生骨生成，这限制了PDT和PTT在RA治疗中的应用。因此，迫切需要寻找具有光疗作用和成骨潜力的新材料，以获得理想的治疗效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶在光热和/或光动力治疗类风湿关节炎药物中的应用。本专利技术的另一目的是提供由上述制备方法制备的BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶。本专利技术的第三个目的是提供上述BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶的制备方法。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供的BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶，具有良好的PTT、PDT效应，生物相容性良好，在近红外光照射下易于产生ROS，促进细胞黏附、生长和细胞外基质生成；能够有效的清除增生滑膜组织、修复缺损骨组织并维护关节面的平滑，可以作为光热和/或光动力的药物治疗类风湿关节炎。BPNs(黑磷纳米片)具有良好的生物相容性，出色的光疗效果和潜在的成骨特性，在近红外照明下，BPNs可以有效地将光能转化为热能，从而破坏疾病区域。BPNs也易于产生ROS，以进一步治疗异常细胞或组织。此外，磷作为自然资源的一部分，是人体尤其是骨骼中的必需品，BPNs的降解产物可以原位转化为能够增强成骨过程的P基药剂。壳聚糖温敏性水凝胶作为可注射材料具有突出的生物相容性和可降解性。壳聚糖热响应性水凝胶的结构更接近生物体组织，本质上类似于细胞外基质，可减少周围组织的摩擦并显着改善材料的生物学特性。壳聚糖温敏水凝胶具有生物降解性，良好的生物相容性和在人体温度下对水凝胶形成的温度敏感性，因此可有效地用于蛋白质/肽和抗炎药，抗生素的递送和持续释放。BPNs的光疗可用于在NIR光照射下去除增生的滑膜细胞。PRP具有许多生长因子和细胞因子，可用于增强细胞黏附和增殖。壳聚糖热响应水凝胶具有独特的流变特性，在关节腔内具有出色的软骨保护和润滑作用。另外，壳聚糖水凝胶的良好降解性和热响应性提供了控制药物释放的可能性。RA的发病机理非常复杂，本专利技术通过了大量的研究工作，通过BPNs的光疗，富血小板血浆(PRP)的生物疗法治疗以及磷驱动的钙提取生物矿化作用进行增生，在其他条件的配合下，具有良好的PTT、PDT效应，生物相容性良好，在近红外光照射下易于产生ROS，促进细胞黏附、生长和细胞外基质生成；能够有效的清除增生滑膜组织、修复缺损骨组织并维护关节面的平滑，对RA产生协同作用，可以作为光热和/或光动力的药物治疗类风湿关节炎。上述BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶中包含10～40mg/mL壳聚糖、35～45μg/mLBPNs和0.2～0.8mg/mLPRP。在一种方案中，壳聚糖的浓度为10mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、18mg/mL、20mg/mL、30mg/mL、或40mg/mL；优选地，壳聚糖的浓度为16mg/mL。在一种方案中，BPNs的浓度为35μg/mL、37μg/mL、40μg/mL、42μg/mL、44μg/mL或45μg/mL；优选地，BPNs的浓度为42μg/mL。在一种方案中，PRP的浓度为0.2mg/mL、0.3mg/mL、0.4mg/mL、0.5mg/mL、0.6mg/mL、0.7mg/mL或0.8mg/mL；优选地，PRP的浓度为0.6mg/mL。在一种优选方案中，壳聚糖的脱乙酰度为85～95％，例如90％。本专利技术提供一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶，该水凝胶主要由BPNs、壳聚糖温敏水凝胶和活化后的PRP混合制得。上述BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶中包含10～40mg/mL壳聚糖、35～45μg/mLBPNs和0.2～0.8mg/mLPRP。在一种优选方案中，壳聚糖的浓度为16mg/mL。在一种优选方案中，BPNs的浓度为42μg/mL。在一种优选方案中，PRP的浓度为0.6mg/mL。本专利技术还提供了上述BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶的制备方法，它主要包括以下步骤：(1)黑磷晶体经超声处理后，再离心得到BPNs；(2)将壳聚糖溶于乙酸溶液中，再与β-GP水溶液混合，得到壳聚糖温敏水凝胶；(3)将步骤(1)制备的BPNs和步骤(2)制备的壳聚糖温敏水凝胶混合，再经β-GP调节pH至7.0～7.5，得到BPNs/壳聚糖温敏水凝胶；(4)将步骤(3)制备的BPNs/壳聚糖温敏水凝胶与活化后的PRP混合，得到BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶的制备。在一种方案中，在步骤(1)中，黑磷晶体超声处理的条件为：以400～1200W的功率超声处理1～6h。例如，超声功率为400W、800W或1200W，优选为1200W。超声处理的时间为1h、2h、3h或6h，优选为3h。注意：探头超声在相同时间优于水浴超声。在一种优选方案中，超声处理的条件为：以1200W的功率超声处理3h。离心的条件为：在3500～4500rpm离心5～15分钟。优选地，离心的条件为：在4000rpm离心10分钟。在一种方案中，在步骤(2)中，乙酸溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，优选为0.1mol/L。进一步地，β-GP水溶液的浓度为0.4～0.8g/mL，优选为0.56g/mL。在一种优选方案中，在步骤(2)中，壳聚糖与乙酸溶液的质量体积比为20～25mg/mL，优选为22.2mg/mL。进一步地，壳聚糖与β-GP的质量比为1:2～4，优选为1:2.8。在一种方案中，在步骤(3)中，BPNs与步骤(2)制备的壳聚糖温敏水凝胶的质量体积比为25μg/mL～75μg/mL，优选为50μg/mL。在一种方案中，在步骤(4)中，PRP与BPNs/壳聚糖温敏水凝胶的质量体积比为0.2～0.8mg/mL，优选为0.6mg/mL。...

【技术保护点】
1.BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶在光热和/或光动力治疗类风湿关节炎药物中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶在光热和/或光动力治疗类风湿关节炎药物中的应用。


2.权利要求1所述的应用，其特征在于，所述BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶主要由BPNs、壳聚糖温敏水凝胶和活化后的PRP混合制得。


3.权利要求1所述的应用，其特征在于，所述BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶中包含10～40mg/mL壳聚糖、35～45μg/mLBPNs和0.2～0.8mg/mLPRP；优选地，壳聚糖的浓度为16mg/mL；BPNs的浓度为42μg/mL；PRP的浓度为0.6mg/mL。


4.权利要求1所述的应用，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度为85～95％，优选为90％。


5.一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶，其特征在于，它主要由BPNs、壳聚糖温敏水凝胶和活化后的PRP混合制得。


6.权利要求1所述的BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶，其特征在于，它包含10～40mg/mL壳聚糖、35～45μg/mLBPNs和0.2～0.8mg/mLPRP；优选地，壳聚糖的浓度为16mg/mL；BPNs的浓度为42μg/mL；PRP的浓度为0.6mg/mL。


7.一种BPNs/壳聚糖/PRP温敏水凝胶的制备方法，其特征在于，它主要包括以下步骤：
(1)黑磷晶体经超声处理后，再离心得到BPNs；
(2)将壳聚糖溶于乙酸溶液中，再与β-GP水溶液混合，得到壳聚糖温敏水凝胶；
(3)将步骤(1)制备的B...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丰雷，潘文振，郭开金，
申请(专利权)人：徐州医科大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32