[发明专利]NIR II区荧光可监控降解型骨水泥的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种NIRII区荧光可监控降解型骨水泥的制备方法及其产品和应用，固体部分以粒径为alpha‑磷酸三钙、硫酸钙为主要骨质修复成分，加入透明质酸、磷酸化壳聚糖、明胶等生物相容性大分子组分，用以改善无机颗粒的流动性，使其作为可注射骨水泥修复功能性部分；另一部分在组分是修饰后的Ag₂S量子点，用于赋予修复材料体系在近红外显影的功能。溶液部分为磷酸氢钠溶液，用于促进alpha‑磷酸钙、半水硫酸钙颗粒交联构建承重结构。本发明通过在骨水泥内添加适量Ag₂S量子点组分，赋予骨水泥以NIR II区荧光下显影降解速率可监控的功能，可用于骨材料内化吸收的跟踪。

技术领域

本发明涉及一种生物医用材料技术领域的方法，涉及一种NIRII区荧光可监控降解型骨水泥的制备方法及其产品和应用。

技术背景

近红外二区（NIR-II）的荧光探针是激发后发射波长位于900~1400nm范围内的纳米材料，与可见光（450~750nm）和近红外一区（750~900nm）的荧光探针相比，位于NIR-II的纳米探针在其光学性质上具有很大优点。一是在NIR-II，组织对光的吸收和散射远远少于可见光区和NIR-I，而且有助于提高NIR-II荧光探针的空间分辨率，二是在此波长范围内，组织的自发荧光极弱，这大大提高了成像的信噪比，有研究发现位于NIR-II波长范围内组织对光的吸收和散射少导致了NIR-II荧光探针具有更深的组织穿透力。Ag₂S 量子点是一种位于NiR-II的纳米荧光探针，其吸收峰位于920nm， 发射峰在1058nm。经二氢硫辛酸修饰后的Ag2S 量子点可具有亲水特性，并能在水中分散。它相对其他量子点有更强的穿透深度，更低的背景荧光，更低的信号损失，光化学稳定和单一激发/多重发射的特点。将NIR II区量子点应用于骨肿瘤缺损修复是一种临床创新的材料及方法创新。

骨骼为人体提供骨架，支撑身体的重量和运动，保护重要器官。原发性骨肿瘤发生率较低，但由于骨特殊的环境，实体肿瘤容易转移到骨组织（如前列腺癌、乳腺癌、肺癌和肾癌等）。肿瘤骨骼转移的患者中，生活质量的下降和最终死亡几乎完全由骨痛、高钙血症、病理性骨折和硬膜压迫等并发症引起的。对于骨肿瘤的治疗目的，主要是减轻疼痛，预防病理性骨折，改善移动性和功能，延长生存期限。目前的手术策略是通过辅助影像学技术和术前化疗，从而细化切除的范围，保护健康组织。手术切除后以填充人工合成骨修复材料进行填充并治疗。骨愈合几只的自身成骨作用、骨诱导理论和骨传导理论要求理想的骨缺损修复材料应满足：①良好的生物相容性，无毒、不至畸、利于细胞粘附增殖 ②良好的生物降解性， 基质材料在完成支架作用后降解率与组织细胞生长率相适应 ③三维立体多孔结构，利于细胞粘附增长，细胞外基质沉积，营养和氧气进入，也有利于血管神经生长 ④可塑性和一定的机械强度，为新生组织提供支撑⑤骨诱导活性，需要考虑到骨诱导性和骨传导性。可注射型骨修复材料，即注射型骨水泥，指将材料直接注射到病患部位，不需要提取塑形，微创植入，完全填充骨缺损，在体内迅速固化为有多孔微结构的支架材料并发挥骨传导作用。具有操作简单，对患者身体创伤小等优点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种NIRII区荧光可监控降解型骨水泥的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的NIRII区荧光可监控降解型骨水泥产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种NIRII区荧光可监控降解型骨水泥的制备方法，以alpha-磷酸三钙，羟基磷灰石、半水硫酸钙为主要骨质修复成分的固体部分，加入羟丙基甲基纤维素、磷酸化壳聚糖、明胶生物相容性大分子组分，用以改善无机颗粒的流动性，使其作为可注射骨水泥修复功能性部分；另一部分组分是修饰后的Ag₂S量子点，用于赋予修复材料体系在近红外显影的功能；溶液部分为磷酸氢钠溶液，用于促进alpha-磷酸钙、半水硫酸钙颗粒交联构建承重结构，包含以下步骤：