【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医学工程材料领域，特别是涉及一种基于光热免疫治疗和抗菌防护的，用于骨肉瘤治疗的可注射水凝胶。
技术介绍
1、骨肉瘤是儿童和青少年最常见的恶性骨肿瘤。目前的标准治疗包括手术切除、新辅助化疗、放射治疗和免疫治疗，但在完全根除肿瘤和最佳骨组织再生方面遇到了障碍。由于骨组织解剖结构复杂，完全切除骨肉瘤仍然具有挑战性，这通常会增加术后复发和转移的风险。此外，大面积手术切除可能导致无法愈合的骨缺损或需要截肢，严重影响患者的生活质量，尤其是在儿童病例中。目前3年和5年无事件生存率分别为59％和54％，凸显了改善预后和长期骨骼健康的迫切需要。然而，清除残留的骨肉瘤细胞与骨修复之间确实存在着矛盾。虽然有效清除手术切除后残留的肿瘤细胞对于防止复发和转移至关重要，但所使用的治疗方法(例如化疗和放疗)也会对骨再生产生不利影响。已知这些疗法会破坏骨的再生微环境，破坏骨细胞的增殖和分化，并损害骨组织的自然愈合和再生。此外，术后创口的感染风险进一步增加了治疗的复杂性，不仅影响骨再生，还会加剧肿瘤的复发风险。因此，在消除癌细胞，预防术后感染并促进骨再生之间取得平衡需要仔细考虑和创新方法。
2、近年来，基于纳米技术和响应性材料的创新疗法逐渐成为研究热点。尤其是光热疗法，凭借其非侵入性、局部精准性和高效性，显示出在骨肉瘤治疗中的应用潜力。光热疗法通过光热转换剂在近红外光照射下产生局部高温，选择性杀死肿瘤细胞，同时避免对周围健康组织的损伤。然而，单一的光热疗法难以根除肿瘤细胞，且无法避免复发的发生。为此，免疫疗法作为一种激活患者自身免疫
3、除了对肿瘤精准杀伤，骨肉瘤治疗后的骨组织修复也至关重要。手术切除后形成的骨缺损若不及时修复，患者的功能恢复将大打折扣。现有的骨填充材料虽能在一定程度上促进骨再生，但其生物相容性差、降解速度不可控，难以满足临床需求。因此，开发能够同时促进骨再生与肿瘤治疗的多功能材料成为研究的重点。
4、在这一背景下，响应性水凝胶的出现为多功能治疗策略提供了新的可能性。响应性材料能够根据外界刺激(如ph、温度、氧化还原状态)实现精准药物释放和治疗效果的增强。针对骨肉瘤的特殊微环境(如高氧化应激状态、酸性环境等)，具备响应性的水凝胶能够在合适的时机、位置发挥治疗作用，从而有效解决当前治疗方案的局限。
技术实现思路
1、在此背景下，本专利技术提供了一种基于骨肉瘤治疗可注射水凝胶，能够同时实现骨肉瘤的光热免疫治疗及骨缺损修复。
2、本专利技术的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种骨肉瘤治疗可注射水凝胶，所述水凝胶基体由儿茶酚修饰的明胶gelhca和苯基硼酸修饰的葡聚糖dex-pba形成，同时负载有铂锶沉积egcg纳米粒子sr@pt@egcg。
3、儿茶酚修饰的明胶和苯硼酸修饰的葡聚糖形成动态共价网络，使水凝胶具备良好的生物相容性、自愈性和可注射性。sr@pt@egcg纳米粒子可通过近红外光照射产生光热效应，pt纳米颗粒在光热作用下可以持续产生ros，同时egcg也具有抗氧化成分，可以清除过量的ros，具有持久抗菌效果；锶离子通过促进成骨细胞的分化和增殖，可显著提升骨组织的再生能力，帮助修复骨缺损。
4、优选地，按照质量比，gelhca：dex-pba：sr@pt@egcg＝10：5：2。
5、优选地，所述水凝胶通过将gelhca溶解于pbs中，并调节的ph值为7.5，然后将sr@pt@egcg纳米粒子分散其中，得到gelhca/sr@pt@egcg溶液；并将dex-pba溶解于pbs中，得到dex-pba溶液；最后将gelhca/sr@pt@egcg溶液和dex-pba溶液涡旋混合制备得到的。
6、优选地，所述gelhca/sr@pt@egcg溶液中，gelhca浓度为10w/v％，sr@pt@egcg纳米粒子浓度为2mg/ml，所述dex-pba溶液中，dex-pba浓度为5％w/v。
7、在一些实施例中，本专利技术水凝胶中用到的儿茶酚修饰的明胶是通过将edc和nhs溶解在mes缓冲液，然后在氮气保护，室温下，滴加到含有明胶、儿茶酚的mes缓冲液中，偶联反应制备得到的。
8、优选地，所述明胶：儿茶酚：edc:nhs＝1～2g:0.5～1.5g:0.8～1.5g:0.5～0.8g，反应时间为12～36h。在一个优选的实施例中，明胶：儿茶酚：edc:nhs＝1.2g:1g:1g:0.6g，反应时间为24h。
9、在一些实施例中，本专利技术水凝胶中用到的苯基硼酸修饰的葡聚糖是通过将苯硼酸溶解于二氯甲烷中，加入羰基二咪唑活化，然后用乙酸乙酯稀释，洗涤干燥浓缩得到羰基二咪唑活化的苯硼酸，接着将葡聚糖和羰基二咪唑活化的苯硼酸，在无水dmso中，加入4-二甲氨基吡啶，混合搅拌过夜反应得到的。
10、优选地，所述苯硼酸：羰基二咪唑：葡聚糖：4-二甲氨基吡啶＝0.15～0.5g：0.2g～0.6g：60mg～120mg：100mg～200mg，反应时间为12h～24h。在一个优选的实施例中，苯硼酸：羰基二咪唑：葡聚糖：4-二甲氨基吡啶＝0.339g：0.469g：90mg：150mg，反应时间为24h。
11、在一些实施例中，本专利技术水凝胶中用到的铂锶沉积egcg(sr@pt@egcg)纳米粒子是通过将egcg纳米粒子分散于双蒸水中，然后加入k2ptcl4和srcl2，搅拌混合溶液并在油浴中加热，达到所需反应温度后，加入nabh4，并持续加热30分钟，然后离心、洗涤得sr@pt@egcg纳米粒子。
12、优选地，egcg：k2ptcl4：srcl2：nabh4＝3mg～10mg：2.5～7.5mg：1.5～5.5mg：1.5～5.5mg，反应温度为50℃～110℃，离心转速为8000～12000rpm。在一个优选的实施例中，egcg：k2ptcl4：srcl2：nabh4＝7mg：5mg：3.5mg：3.5mg，反应温度为80℃，离心转速为10000rpm。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、1.多功能集成：肿瘤清除与骨再生同步进行。
15、本专利技术的水凝胶集成了光热治疗、免疫治疗、抗菌防护以及骨组织再生四大功能，形成协同治疗的整体方案。这种多功能集成不仅能够在局部精准杀死肿瘤细胞，还能同时促进骨缺损的修复，满足骨肉瘤治疗和骨再生的双重需求。与现有技术中的单一治疗方法相比，本专利技术极大提高了治疗的全面性和效率。
16、2.精准肿瘤清除：结合光热和免疫疗法。
17、水凝胶中的sr@pt@egcg金属多酚复合物通过近红外光照射产生光热效应，局部升温选择性地杀死肿瘤细胞。同时，光热效应能够释放肿瘤抗原，激活患者的免疫系统，有效清除残存的肿瘤细胞，减少复发风险。与现有光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述水凝胶基体由儿茶酚修饰的明胶GelHCA和苯基硼酸修饰的葡聚糖DEX-PBA形成，同时负载有铂锶沉积EGCG纳米粒子Sr@Pt@EGCG。
2.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，按照质量比，GelHCA：DEX-PBA：Sr@Pt@EGCG＝10：5：2。
3.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述水凝胶通过将GelHCA 溶解于PBS中，并调节的pH值为7.5，然后将Sr@Pt@EGCG纳米粒子分散其中，得到GelHCA/Sr@Pt@EGCG溶液；并将DEX-PBA溶解于PBS中，得到DEX-PBA溶液；最后将GelHCA/Sr@Pt@EGCG溶液和DEX-PBA溶液涡旋混合制备得到的。
4.根据权利要求3所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述GelHCA/Sr@Pt@EGCG溶液中，GelHCA浓度为10w/v％，Sr@Pt@EGCG纳米粒子浓度为2mg/mL，所述DEX-PBA溶液中，DEX-PBA浓度为5％w/v。
5.根据权利要
6.根据权利要求5所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述明胶：儿茶酚：EDC：NHS＝1～2g:0.5～1.5g:0.8～1.5g:0.5～0.8g，偶联反应时间为12～36h。
7.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述苯基硼酸修饰的葡聚糖是通过将苯硼酸溶解于二氯甲烷中，加入羰基二咪唑活化，然后用乙酸乙酯稀释，洗涤干燥浓缩得到羰基二咪唑活化的苯硼酸，接着将葡聚糖和羰基二咪唑活化的苯硼酸，在无水DMSO中，加入4-二甲氨基吡啶，混合搅拌过夜反应得到的。
8.根据权利要求7所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述苯硼酸：羰基二咪唑：葡聚糖：4-二甲氨基吡啶＝0.15～0.5g：0.2g～0.6g：60mg～120mg：100mg～200mg，反应时间为12h～24h。
9.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述铂锶沉积EGCG(Sr@Pt@EGCG)纳米粒子是通过将EGCG纳米粒子分散于双蒸水中，然后加入K2PtCl4和SrCl2，搅拌混合溶液并在油浴中加热，达到所需反应温度后，加入NaBH4，并持续加热30分钟，然后离心、洗涤得Sr@Pt@EGCG纳米粒子。
10.根据权利要求9所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，EGCG：K2PtCl4：SrCl2：NaBH4＝3mg～10mg：2.5～7.5mg：1.5～5.5mg：1.5～5.5mg，反应温度为50℃～110℃，离心转速为8000～12000rpm。
...【技术特征摘要】
1.骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述水凝胶基体由儿茶酚修饰的明胶gelhca和苯基硼酸修饰的葡聚糖dex-pba形成，同时负载有铂锶沉积egcg纳米粒子sr@pt@egcg。
2.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，按照质量比，gelhca：dex-pba：sr@pt@egcg＝10：5：2。
3.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述水凝胶通过将gelhca 溶解于pbs中，并调节的ph值为7.5，然后将sr@pt@egcg纳米粒子分散其中，得到gelhca/sr@pt@egcg溶液；并将dex-pba溶解于pbs中，得到dex-pba溶液；最后将gelhca/sr@pt@egcg溶液和dex-pba溶液涡旋混合制备得到的。
4.根据权利要求3所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述gelhca/sr@pt@egcg溶液中，gelhca浓度为10w/v％，sr@pt@egcg纳米粒子浓度为2mg/ml，所述dex-pba溶液中，dex-pba浓度为5％w/v。
5.根据权利要求1所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述儿茶酚修饰的明胶是通过将edc和nhs溶解在mes缓冲液，然后在氮气保护，室温条件下，滴加到含有明胶、儿茶酚的mes缓冲液中，偶联反应制备得到的。
6.根据权利要求5所述的骨肉瘤治疗可注射水凝胶，其特征在于，所述明...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯龙宝，郭瑞，陈春秀，
申请(专利权)人：广州贝奥吉因生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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