【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料，具体为一种近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法及应用。
技术介绍
1、败血症是由致病菌和条件致病菌等各种病原微生物入侵机体血液循环，并在血液中生长和繁殖、产生毒素从而造成的全身性感染，其易诱发全身炎症反应综合征和多器官功能衰竭，是公认威胁生命安危的潜在疾病之一(病死率>30％)。而病原菌引发的局部感染则是引起败血症的主要原因。目前，临床上多使用抗菌药物(如抗生素)来治疗细菌感染，通过防止感染病灶蔓延来预防败血症发生。但随着抗生素的广泛使用，越来越多的细菌产生了耐药性，这些耐药菌的出现不但增加治疗难度，还带来了更高的死亡率和经济损失。由此可见，抗生素不但不能很好地解决临床实际问题，反而会导致更严重的社会健康隐患。因此，针对传统抗生素易诱发多药耐药菌产生，治疗效果差等弊端，开发安全高效的抗菌策略是当前亟待攻克的关键科学问题之一。
2、为了解决以上问题，研究者们主要从以下两方面进行了相关探索：一方面是研发新的非抗生素类抗菌剂。如金属离子、金属纳米粒子、碳等无机纳米材料，以及阳离子聚合物和抗菌肽等，均表现出了良好的抗菌效果；这些抗菌剂在一定程度上可取代抗生素，实现有效的抗菌作用。但由于某些高效的无机抗菌剂(包括银或氧化铜纳米粒子等)具有非特异性的生物毒性，有威胁人体健康的潜在危险；阳离子聚合物和抗菌肽难以合成且成本较高，不易大规模生产，限制了它们在临床上的应用。
3、另一方面是研发新的抗菌手段。主要利用功能纳米材料将外界的输入能量(如光、声波等)转化为具有抗菌作用的活性物质(
4、近两年，研究者们利用具有光热效应的纳米颗粒，如金纳米粒、氧化铁纳米粒、石墨烯、黑磷或其他具有光热转换性能的聚合物纳米颗粒递送抗生素，并通过nir控制药物释放，同时产生化疗和ptt作用，实现化学-光热协同抗菌，该策略充分发挥了两者优势，增强了抗菌效果，减少了抗生素使用量；但抗生素的使用仍有诱导耐药菌发生风险，因此，有必要设计非抗生素类化学-ptt协同抗菌剂，使其在增强ptt抗菌效果、避免耐药菌产生方面具有重要的研究价值。
5、已有研究证实，亲脂性生物信号分子一氧化氮(no)在高浓度时(>100μm)具有较强的细胞毒性，可作为一种广谱抗菌的非抗生素类小分子药物。no的抗菌机理主要是基于自身的还原能力及其与周围环境中的氧化剂发生反应生成的副产物三氧化二氮和过氧亚硝酸盐易导致细菌膜的脂质过氧化、破坏细菌细胞膜和dna脱氨，进而表现出显著的抗菌性能。更重要的是，与抗生素相比，no除了不产生耐药性外，还可通过增加肌成纤维细胞和胶原蛋白的产生来促进感染创面愈合，进而可阻止病原菌进入血液有效预防败血症发生。然而，传统的no缓释药物，no浓度的不但不可控，且药物副作用明显，限制了其临床应用。因此，精准和高效控释no是确保其发挥药效的关键。截至目前，关于no供体及其递送平台已有相关报道。这些外源性的no释放系统在受到特定酶、热或光的刺激下能产生no。其中，由于nir具有穿透组织更深、损伤组织更小等优势，利用nir触发no释放已成为最理想的刺激方式之一。此外，具有良好生物相容性的聚多巴胺纳米颗粒作为一种光热剂，不仅在体内外可以有效地将nir转化为热量实现ptt作用，还能通过π–π作用和/或形成氢键将更多的药物负载在其表面，成为一种常用的药物纳米载体。因此，若能将no与聚多巴胺的ptt作用结合用于细菌，特别是多药耐药菌的协同治疗，不但能实现更好的抗菌效果，还可以有效地促进感染创面愈合进一步防止败血症发生。
6、除了设计开发新型的非抗生素类化学-ptt协同抗菌剂外，针对局部细菌感染治疗的需要，理想的治疗策略还应确保纳米抗菌剂能长时间滞留在病灶部位，一方面实现长期稳定的抗菌作用，另一方面防止对正常组织造成损伤。水凝胶作为一类具有三维网络结构的聚合物材料，具有高吸水性、高透氧和结构多样性特点，可将负载有纳米抗菌剂的水凝胶经注射或挤出到局部病灶，进而有效地解决以上问题。因此，发展以水凝胶为局部抗菌剂递送支架在实现长期治疗局部细菌感染性疾病方面具有独特的优势。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法及应用，结合一氧化氮和光热效应的抑菌优势，构筑得到一种“时空可控”的多功能可注射水凝胶抑菌系统，实现可控的“光热”与“一氧化氮”协同抗菌作用；同时原位交联的非抗生素类可注射水凝胶在病灶局部长期滞留，实现持久性、局部针对性抑菌作用，并避免耐药菌产生，加速感染创面修复，避免败血症发生。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、合成聚乙二醇修饰的聚多巴胺纳米颗粒mpda
5、先将氨水、无水乙醇和去离子水在室温下混合均匀后置于磁力搅拌器内；然后在磁力搅拌混合液的同时，将溶解有多巴胺的去离子水溶液逐滴加入到其中；最后将混合溶液在避光条件下反应后经离心收集得到pda颗粒，再将收集得到的pda颗粒与甲氧基聚乙二醇胺分散在tris-hcl缓冲液中，在避光条件下磁力搅拌24h后，离心收集得到mpda颗粒；
6、s2、制备载一氧化氮供体sno的聚多巴胺纳米颗粒smpda
7、先在冰浴条件下将半胱胺盐酸盐和亚硝酸丁酯加入到装有去离子水的容器中，避光搅拌，待反应结束后，除去过量的亚硝酸丁酯，得到sno水溶液；然后将步骤s1制备得到的mpda颗粒加入上述sno水溶液中，在冰水浴、避光条件下搅拌；最后经离心收集得到smpda颗粒；
8、s3、制备载smpda的纤维蛋白凝胶smpda/g
9、将含有步骤s2制备得到的smpda的纤维蛋白原pbs溶液与凝血酶pbs溶液进行混合，得到载smpda的纤维蛋白凝胶smpda/g，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，在S1中，氨水的浓度为28％～30％，加入氨水、无水乙醇和去离子水的体积比为1:12:27；多巴胺溶解在去离子水溶液中的浓度为0.05g/mL；避光反应的时间为12h，离心的速度为12000rpm；聚多巴胺颗粒和甲氧基聚乙二醇胺的质量比为1:2。
3.根据权利要求1所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，在S2中，半胱胺盐酸盐和亚硝酸丁酯的浓度比为11:10；制备SNO水溶液避光搅拌的时间为30min，通过真空除去过量的亚硝酸丁酯；在冰水浴、避光条件下搅拌的时间为4h；离心的速度为12000rpm。
4.根据权利要求1所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，在S3中，采用双管注射器制备纤维蛋白凝胶；含有SMPDA的纤维蛋白原PBS溶液的浓度为20mg/mL，凝血酶PBS溶液的浓度为100U/mL，二者的mg:U比例为3:2。
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6.根据权利要求1～4任一项所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法制备得到的纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶在制备抗菌药物中的应用。
7.根据权利要求1～4任一项所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法制备得到的纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶在制备治疗局部细菌感染性疾病药物中的应用。
8.根据权利要求1～4任一项所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法制备得到的纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶在制备治疗、预防败血症药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，在s1中，氨水的浓度为28％～30％，加入氨水、无水乙醇和去离子水的体积比为1:12:27；多巴胺溶解在去离子水溶液中的浓度为0.05g/ml；避光反应的时间为12h，离心的速度为12000rpm；聚多巴胺颗粒和甲氧基聚乙二醇胺的质量比为1:2。
3.根据权利要求1所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，在s2中，半胱胺盐酸盐和亚硝酸丁酯的浓度比为11:10；制备sno水溶液避光搅拌的时间为30min，通过真空除去过量的亚硝酸丁酯；在冰水浴、避光条件下搅拌的时间为4h；离心的速度为12000rpm。
4.根据权利要求1所述的近红外响应纳米颗粒复合纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏国清，巨容，
申请(专利权)人：成都市妇女儿童中心医院，
类型：发明
国别省市：
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