[发明专利]锗烯二维纳米药物微针及其制备方法和微针贴片

说明书

本发明公开了一种锗烯二维纳米药物微针，包括针尖和与所述针尖连接的基底，所述针尖的宽度自与基底的连接端向远离基底一端减小；所述针尖包括具有生物相容性的赋形剂和负载于所述赋形剂的锗烯二维纳米药物。本发明的微针可将锗烯二维纳米药物进行局部微创透皮递送，在提高药物递送效率的同时可以极大地降低其全身毒副作用；该微针可响应近红外光同时具有光热以及化学药物协同治疗浅表肿瘤的作用；由于避开了全身循环，该纳米药物微针极大提高了锗烯二维纳米药物用于人体的安全性。

技术领域

本发明涉及医用生物材料技术领域，具体涉及锗烯二维纳米药物微针及其制备方法和微针贴片。

背景技术

近年来，大量新颖的单层/多层二维纳米材料由于其各种独特的物理和化学特性而成功地吸引了科学研究人员的注意，例如锗烯、黑磷、石墨烯。锗烯纳米片(Ge NSs)是最近兴起的一种二维纳米材料，锗烯在生物医学领域具有很大的应用潜力。锗烯具有表面化学修饰能力，这能够极大地改善其环境稳定性。此外，锗烯具有大的表面层状结构，以此为基础，为药物转运提供了良好的平台。基于锗烯优异的物理特性(例如近红外光吸收，大的消光系数，巨大的光热转换效率，锗烯能发挥良好的抗癌作用(光热疗法[PTT]和光动力疗法[PDT])。已有研究制备了锗烯二维纳米药物并将其用于治疗黑色素瘤，但是现在的技术是将其直接进行静脉注射，这将会导致极其严重的全身毒副作用。也有研究将其负载于水凝胶中，用于肿瘤术后创面的防复发，这可能会造成药物利用率较低。此外，目前的技术无法实现将锗烯纳米药物直接递送到浅表肿瘤内，急需相关的技术将锗烯纳米药物直接递送到浅表皮瘤，在提高药物递送效率的同时降低其全身毒副作用。

皮肤是人体的最大器官，占人体总重量的约15％。它由多层组成，包括表皮，真皮和皮下组织。表皮的最外层，角质层，起皮肤屏障的作用，这也限制了表皮下目标区域的治疗方法的可用性。药物透皮递送是局部治疗中很有吸引力的治疗途径，局部透皮递送能够极大地减轻药物的全身毒副作用。与传统的皮下注射针头给药相比，微针(MNs)尺寸很小，针的长度通常在1mm以下，肉眼看不见，因此对患有针头恐惧症的患者很友好；与需要专用电子设备的基于超声渗透或离子电渗疗法的透皮给药相比，易于应用，而无需复杂设备的先决条件。由于其微米级尺寸，MNs可以无缝地穿刺皮肤，并可以输送多种治疗分子，包括分子量范围很宽的治疗分子，例如小分子，生物大分子，甚至纳米颗粒。已有许多报道将微针载药用于浅表皮瘤，例如，(Tham HP,Xu KM,Lim WQ,Chen HZ,Zheng MJ,Thng TGS,etal.Microneedle-Assisted Topical Delivery of Photodynamically ActiveMesoporous Formulation for Combination Therapy of Deep-Seated Melanoma.AcsNano.2018；12:11936-48.)和(Ye YQ,Wang JQ,Hu QY,Hochu GM,Xin HL,Wang C,etal.Synergistic Transcutaneous Immunotherapy Enhances Antitumor ImmuneResponses through Delivery of Checkpoint Inhibitors.Acs Nano.2016；10:8956-63)报道了用微针负载纳米药物和疫苗治疗黑色素瘤，但是，这些微针的光热转换效率不够理想，对浅表皮肿瘤的治疗效果可能有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锗烯二维纳米药物微针，该微针可将锗烯二维纳米药物进行局部微创透皮递送，在提高药物递送效率的同时可以极大地降低其全身毒副作用；该微针可响应近红外光同时具有光热以及化学药物协同治疗浅表肿瘤的作用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

锗烯二维纳米药物微针，包括针尖和与所述针尖连接的基底，所述针尖的宽度自与基底的连接端向远离基底一端减小；所述针尖包括具有生物相容性的赋形剂和负载于所述赋形剂的锗烯二维纳米药物。