[发明专利]一种镁合金表面光热抗骨肿瘤涂层的制备方法

说明书

本发明提供一种镁合金表面光热抗骨肿瘤涂层的制备方法，其通过羟基磷灰石微米颗粒的硒掺杂、β‑TCP纳米纤维的合成及黑磷纳米片在β‑TCP纳米纤维的负载、硒掺杂羟基磷灰石颗粒和黑磷纳米片@β‑TCP纳米纤维表面Ca2+的选择吸附、硒掺杂羟基磷灰石和黑磷纳米片@β‑TCP纳米纤维梯度电泳共沉积，从而形成硒掺杂羟基磷灰石内嵌体积分数梯度变化的黑磷纳米片@β‑TCP纳米纤维涂层。因为黑磷纳米片具有优良光热性能和硒掺杂羟基磷灰石对骨肿瘤细胞抑制作用，因此具有良好的骨肿瘤治疗功能。此外，由于β‑TCP纳米纤维降解形成孔洞体积分数梯度变化的硒掺杂羟基磷灰石涂层，具有优良成骨性能。

技术领域

本发明涉及骨植入医用材料领域，特别是一种镁合金表面硒掺杂羟基磷灰石@纳米纤维光热抗骨肿瘤涂层的制备方法。

背景技术

骨肿瘤严重危害人体健康，骨肿瘤的主流治疗法是手术切除结合放/化疗的方式，但是手术切除无法完全有效清除微小病灶和残余骨肿瘤细胞，而且会造成骨缺损，同时放/化疗具有严重的毒副作用，仍然存在复发和转移的风险。光热疗法是将具有优良光热转换性能的材料放置在肿瘤病灶处，通过近红外光源的照射将光能转化为热能以达到杀灭肿瘤细胞的治疗效果。光热疗法作为非侵入式肿瘤治疗方法，可实现靶向杀灭肿瘤细胞，显著地减少对正常组织的损伤。

至今，已研发的骨植入材料和骨肿瘤治疗材料分别局限于手术替代修复功能和骨肿瘤治疗功能，难以实现骨肿瘤手术修复及骨肿瘤治疗的双功能一体化作用，制约了骨肿瘤的治疗效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种镁合金表面光热抗骨肿瘤涂层的制备方法，该制备方法制备的镁合金硒掺杂羟基磷灰石@纳米纤维光热抗骨肿瘤涂层特征在于：黑磷纳米片@β-TCP纳米纤维在镁合金表面形成的硒掺杂羟基磷灰石涂层呈现体积分数梯度分布，由于β-TCP纳米纤维降解速度远大于硒掺杂羟基磷灰石，在骨组织形成过程中，硒掺杂羟基磷灰石内嵌黑磷纳米片@β-TCP纳米纤维由于β-TCP纳米纤维的降解形成孔洞体积分数梯度变化的硒掺杂羟基磷灰石涂层。其中，黑磷纳米片具有优良的光热性能，对骨肿瘤有较强的杀灭作用，结合硒掺杂羟基磷灰石对骨肿瘤细胞的显著抑制作用，因而该涂层具有良好的骨肿瘤治疗功能，此外，由于该涂层的组成和在骨组织形成过程中的降解结构特点，该涂层具有优良的成骨性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种镁合金表面光热抗骨肿瘤涂层的制备方法，包含如下制备步骤：

步骤一、羟基磷灰石微米颗粒的硒掺杂；

步骤二、β-TCP纳米纤维的合成及黑磷纳米片在β-TCP纳米纤维的负载；

步骤三、硒掺杂羟基磷灰石和黑磷纳米片@β-TCP纳米纤维表面Ca²⁺的选择吸附；

步骤四、硒掺杂羟基磷灰石和黑磷纳米片@β-TCP纳米纤维在镁合金表面梯度电泳共沉积。

优选的，所述步骤一具体操作为：

a1. 硒掺杂处理液配制：将苯基硒酸钾、氢氧化钠、三丁基甲基氯化铵加入去离子水中，形成苯基硒酸钾浓度为0.1-120mmol/L、氢氧化钠浓度为80-350mmol/L和三丁基甲基氯化铵浓度为5-40mmol/L的硒掺杂处理液。

a2. 调制液配制：将尿素加入去离子水中，形成尿素浓度为0.5-38mmol/L的调制液。

a3. 羟基磷灰石微米颗粒的硒掺杂：将120-450g羟基磷灰石微米颗粒加入到1L所述硒掺杂处理液中，以磁力搅拌器搅拌30分钟，然后加入40-180mL的所述调制液，在20-40℃下反应4-18小时，然后过滤悬浊液固相物，在20-40℃干燥8-20小时，制得硒掺杂羟基磷灰石微米颗粒。

优选的，所述步骤二具体操作为：