一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法。属于生物医学研究领域；本发明专利技术制备的微球具有三维有序的多孔结构，采用水凝胶材料实现对外界pH的快速响应，水凝胶微球会随外界的刺激发生形变，从而引起特征反射峰的变化，通过调整其微观结构，将特征峰调谐至近红外区，由于近红外光具有优异的组织穿透能力和减少散射的能力，从而实现对裸鼠体内肿瘤微环境的快速检测。同时，微球相互贯通的纳米孔结构可实现对抗肿瘤药物的负载和缓释。采用本发明专利技术方法制备的多功能微球具有良好的生物相容性，具有安全、有效、快速的优点，可注射进入皮下实现对肿瘤微环境的连续监测和长期治疗，实现对肿瘤诊断与治疗的有效结合。现对肿瘤诊断与治疗的有效结合。现对肿瘤诊断与治疗的有效结合。

【技术实现步骤摘要】
一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医学研究领域，具体涉及一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法。

技术介绍

[0002]肿瘤微环境是肿瘤细胞产生和存活的内部环境，肿瘤的生长和转移与肿瘤细胞所处的环境密切相关。肿瘤微环境包括癌细胞、基质细胞、免疫细胞和细胞外基质，已被认为是影响肿瘤代谢的关键因素。与正常组织环境不同，肿瘤微环境具有各种不同寻常的物理和生化特征，如缺氧、高血压和细胞外低pH值，这些特征已成为癌症诊断和治疗的标志。其中，因其糖酵解率高、缺乏功能淋巴引流系统而导致肿瘤微环境呈现酸性。此外，不依赖氧的糖酵解过程产生大量的氢离子、乳酸和丙酮酸，因此肿瘤微环境的胞外pH降至6.5
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6.9，而生理正常的组织为7.4。因此，酸性肿瘤微环境对肿瘤的监测和治疗有非常重要的意义。
[0003]现有的肿瘤微环境pH检测方法大多通过荧光响应探针在体内成像进行检测，然而，荧光检测方法通常受到组织自身荧光、采集时间长、需要高浓度的荧光团等限制。光子晶体材料因其高度有序的孔隙结构，具备响应特征峰，可通过调谐微观结构实现特征反射峰的改变，水凝胶材料具有对外界环境刺激作出快速响应的特点，因此本专利技术通过采用pH响应型水凝胶制备具有光子晶体结构的微球，通过将其特征反射峰调谐至近红外区，利用近红外光的优异组织穿透能力，实现对裸鼠皮下肿瘤微环境的连续检测，同时因其三维互通孔隙结构可实现对抗肿瘤药物的负载和缓释，这种微球不仅制备简单，检测方便，响应快速，而且可实现肿瘤微环境连续监测的同时释放药物治疗有效肿瘤，实现对肿瘤诊疗合一的目的。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于克服生理条件肿瘤微环境快速检测时光漂白和荧光猝灭的缺点，提供了一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法；以具备近红外特征峰的微球作为诊疗工具，检测体内肿瘤微环境的同时负载药物实现对肿瘤的有效治疗。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法，具体操作步骤如下：
[0006]步骤(1.1)、以二氧化硅纳米颗粒水分散相为内相，甲基硅油为外相，通过微流控装置制备蛋白石结构模板，烘干后使用正己烷洗脱硅油相，随后将其置于马弗炉中煅烧，从而制得二氧化硅胶体晶体模板；
[0007]步骤(1.2)、将制得二氧化硅胶体晶体模板浸没在混合均匀的预凝胶溶液中，紫外固化，剥离、腐蚀制得对肿瘤微环境pH响应的光子晶体水凝胶微球。
[0008]进一步的，在步骤(1.1)中，所述二氧化硅纳米颗粒的粒径在560nm。
[0009]进一步的，在步骤(1.1)中，所述内相和外相的流速分别为0.5mL/h和5mL/h。
[0010]进一步的，在步骤(1.1)中，所述马弗炉中煅烧的温度是800℃。
[0011]进一步的，在步骤(1.2)中，所述的预凝胶溶液包括甲基丙烯酸羟乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸和光引发剂。
[0012]进一步的，在步骤(1.2)中，所述紫外固化，剥离、腐蚀的具体操作过程：浸没预聚液的微球在紫外灯下照射3min，将包含水凝胶和模板的杂合微球从包裹的水凝胶中取出，浸于4％v/v的HF溶液中2h以腐蚀二氧化硅模板，再将得到的光子晶体水凝胶微球浸泡在水中24h。
[0013]进一步的，在步骤(1.2)中，所述水凝胶材料制备的光子晶体水凝胶微球的pH响应范围在4.5～7.4。
[0014]进一步的，在步骤(1.2)中，所述光子晶体水凝胶微球负载的抗肿瘤药物选用盐酸阿霉素，其质量浓度为1mg/mL。
[0015]本专利技术的有益效果是：1)、本专利技术提供一种简单的肿瘤诊疗微球制备方法，以pH响应型水凝胶材料制备微球，通过微球的形变导致近红外特征反射峰的变化，实现对肿瘤微环境的快速检测；2)、本专利技术制备的微球在生物介质内展现良好的稳定性和生物相容性，可实现对肿瘤微环境的长期监测；3)、本专利技术利用微球的三维有序多孔结构实现对药物的负载和缓释作用，在酸性肿瘤微环境中，微球根据pH的变化产生响应的形变，从而实现对药物的持续释放；4)、水凝胶微球对肿瘤微环境的快速响应与药物缓释相结合，在检测肿瘤微环境的同时实现对其相应的治疗，达到对肿瘤诊疗合一的目的。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的制备流程示意图；
[0017]图2是本专利技术中光子晶体水凝胶微球的电镜表征图；
[0018]图3是本专利技术中基于微球的体内诊疗使用方法原理示意图；
[0019]图4是本专利技术中载药微球得药物负载和释放过程示意图。
具体实施方式
[0020]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0021]如图所述；本专利技术提供了一种用于肿瘤诊疗的微球制备的使用方法，微球在近红外区域具有特征反射峰，采用pH响应水凝胶材料制备得到具有光子晶体结构的微球，随肿瘤微环境pH的改变，微球的特征峰发生相应的偏移，同时因近红外光的优越组织穿透和降低散射干扰能力，可实现对裸鼠体内肿瘤微环境pH的快速检测，同时，微球的三维高度有序多孔结构具有较大的比表面积，可实现药物的负载和体内肿瘤部位缓释；
[0022]其具体操作步骤如下：
[0023]一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法，具体操作步骤如下：
[0024]步骤(1.1)、以二氧化硅纳米颗粒水分散相为内相，甲基硅油为外相，通过微流控装置制备蛋白石结构模板，烘干后使用正己烷洗脱硅油相，随后将其置于马弗炉中煅烧，从而制得二氧化硅胶体晶体模板；
[0025]步骤(1.2)、将制得二氧化硅胶体晶体模板浸没在混合均匀的预凝胶溶液中，紫外固化，剥离、腐蚀制得对肿瘤微环境pH响应的光子晶体水凝胶微球。
[0026]进一步的，在步骤(1.1)中，所述二氧化硅纳米颗粒的粒径在560nm。
[0027]进一步的，在步骤(1.1)中，所述内相和外相的流速分别为0.5mL/h和5mL/h；
[0028]所述的微流控装置是别人提过的现有的一种正结构微球的制备方法；
[0029]所述的正己烷是一种洗脱液，没有固定的取量，是根据具体的操作的方法来用量，是用来清洗微球里面的硅油。
[0030]进一步的，在步骤(1.1)中，所述马弗炉中煅烧的温度是800℃。
[0031]进一步的，在步骤(1.2)中，所述的预凝胶溶液包括甲基丙烯酸羟乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸和光引发剂。
[0032]进一步的，在步骤(1.2)中，所述紫外固化，剥离、腐蚀的具体操作过程：浸没预聚液的微球在紫外灯下照射3min，将包含水凝胶和模板的杂合微球从包裹的水凝胶中取出，浸于4％v/v的HF溶液中2h以腐蚀二氧化硅模板，再将得到的光子晶体水凝胶微球浸泡在水中24h。
[0033]进一步的，在步骤(1.2)中，所述水凝胶材料制备的光子晶体水凝胶微球的pH响应范围在4.5～7.4。
[0034]进一步的，在步骤(1.2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：步骤(1.1)、以二氧化硅纳米颗粒水分散相为内相，甲基硅油为外相，通过微流控装置制备蛋白石结构模板，烘干后使用正己烷洗脱硅油相，随后将其置于马弗炉中煅烧，从而制得二氧化硅胶体晶体模板；步骤(1.2)、将制得二氧化硅胶体晶体模板浸没在混合均匀的预凝胶溶液中，紫外固化，剥离、腐蚀制得对肿瘤微环境pH响应的光子晶体水凝胶微球。2.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，所述二氧化硅纳米颗粒的粒径在560nm。3.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，所述内相和外相的流速分别为0.5mL/h和5mL/h。4.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤诊疗的微球的制备方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，所述马弗炉中煅烧的温度是800℃。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏，董兴，赵超，池俊杰，
申请(专利权)人：南京美德生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：