一种载药磁流体机器人的制备方法与流程

本发明涉及微流控，尤其涉及一种载药磁流体机器人的制备方法。

背景技术：

1、微流控的重要特征之一是在微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微操作，在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景，特别是癌症。

2、随着微纳技术与材料科学的迅猛发展，微流控为人类提供了许多全新的围观解决疾病的手段，其中，微纳机器人自20世纪末就被期盼用于体内药物递送、细胞为手术分析等领域中。通过体外非接触式磁场驱动控制的磁流体机器人可能实现精准的靶向治疗这一目标。应用在靶向治疗领域的磁性机器人，主要研究方向集中在微纳米固体磁性机器人。但是，目前纳米颗粒的药物递送方式还存在着体内环境复杂、复合场受力不明确、生理交互机理机制未被揭示等一系列问题。

3、目前，磁流体机器人的基载液主要有以下两种。一种是以水为基载液的磁流体机器人；另一种是以有机溶剂（如轻质矿物油）为基载液。以水为基载液的磁流体机器人在生物医学领域常用的溶液（如磷酸缓冲盐溶液）和环境（血液环境）中极易分散，难以实现运动控制。以有机溶剂为基载液的磁流体机器人生物相容性较差，难以实现治疗目的。同时，微纳米固体磁性机器人在应对高速流场环境（如血流）的适应性较差，伴随着药物利用率低的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种载药磁流体机器人的制备方法，用以解决现有技术磁流体机器人存在的基载液不适配、纳米颗粒药物运动控制难、利用率低的问题。

2、一方面，本发明实施例提供了一种载药磁流体机器人的制备方法，包括如下步骤：

3、s1.制备具有生物相容性基载液并可链接设定药物的分子的磁流体机器人；

4、s2.将制备的磁流体机器人与设定药物进行混合并溶解，获得载药磁流体机器人。

5、上述技术方案的有益效果如下：使用生物相容性基载液，可以解决基载液不适配带来的生物相容性问题。由于磁流体具有独特的可变形和可分割的特性，在肿瘤靶向治疗领域具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景，可在电磁铁或永磁体的吸引下跟随磁极运动，降低了对高度流场和复杂血管环境的要求。磁流体机器人在生物医学领域的应用需要其具有生物相容性，以避免机器人本身对细胞或者动物体产生毒性，影响研究结果和治疗效果。在靶向治疗领域，磁流体机器人的载药、光热转换和成像能力能大大提高了药物利用率和治疗成功率。

6、基于上述方法的进一步改进，步骤s1进一步包括如下子步骤：

7、s11.选取生物相容性基载液；

8、s12.制备溶于该生物相容性基载液并可链接设定药物、标记物的分子的纳米磁性机器人；

9、s13.将上述纳米磁性机器人与生物相容性基载液混合均匀后，取稳定的上层液体，即获得具有生物相容性基载液的磁流体机器人。

10、进一步，所述生物相容性基载液为具有生物相容性的植物油。

11、进一步，步骤s12进一步包括如下子步骤：

12、s121.制备油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒，使得该油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒溶于该生物相容性基载液；

13、s122.将制备的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒使用无水乙醇进行洗涤，以去除该油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒表面的杂质；

14、s123.对洗涤后的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒进行真空干燥，获得溶于该生物相容性基载液并可链接设定药物、标记物的分子的纳米磁性机器人。

15、进一步，步骤s13进一步包括如下子步骤：

16、s131.将真空干燥后的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒与生物相容性玉米油混合获得混合溶液，然后对混合溶液进行超声震荡操作；

17、s132.将完成超声震荡操作后的混合溶液静置一段时间后，提取上层清液，获得所需的具有生物相容性基载液的磁流体机器人。

18、进一步，步骤s121进一步包括如下子步骤：

19、s1211.在恒温水浴锅中置入含有氯化亚铁与氯化铁成分溶液的烧杯，同时对该烧杯内的溶液进行搅拌；

20、s1212.在烧杯内加入浓氨水，待反应设定时间后加入油酸和浓氨水的搅拌混合物，继续反应设定时间后停止搅拌；

21、s1213.将烧杯取出，静置冷却至室温，得到所需的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒。

22、进一步，步骤s1211中，恒温水浴锅中的水温为70~90℃；

23、步骤s1212中，设定时间为30min。

24、进一步，该油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒的表面包裹有双层油酸。

25、进一步，步骤s131中，超声震荡操作的时间为30min；

26、步骤s132中，静置的时间为24h。

27、进一步，步骤s122中，将制备的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒使用无水乙醇进行3~5次洗涤；

28、步骤s123中，对洗涤后的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒进行真空干燥24h。

29、提供
技术实现要素：
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的重要特征或必要特征，也无意限制本发明的范围。

技术特征：

1.一种载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s1进一步包括如下子步骤：

3.根据权利要求2所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，所述生物相容性基载液为具有生物相容性的植物油。

4.根据权利要求2或3所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s12进一步包括如下子步骤：

5.根据权利要求4所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s13进一步包括如下子步骤：

6.根据权利要求5所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s121进一步包括如下子步骤：

7.根据权利要求6所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s1211中，恒温水浴锅中的水温为70~90℃；

8.根据权利要求7所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，该油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒的表面包裹有双层油酸。

9.根据权利要求5-8任一项所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s131中，超声震荡操作的时间为30min；

10.根据权利要求9所述的载药磁流体机器人的制备方法，其特征在于，步骤s122中，将制备的油酸包裹四氧化三铁纳米颗粒使用无水乙醇进行3~5次洗涤；

技术总结
本发明提供了一种载药磁流体机器人的制备方法，属于微流控技术领域，解决了现有技术磁流体机器人存在的基载液不适配、纳米颗粒药物运动控制难、利用率低的问题。该方法包括如下步骤：S1.制备具有生物相容性基载液并可链接设定药物的分子的磁流体机器人；S2.将制备的磁流体机器人与设定药物进行混合并溶解，获得载药磁流体机器人。使用生物相容性基载液，可以解决基载液不适配带来的生物相容性问题。由于磁流体具有独特的可变形和可分割的特性，在肿瘤靶向治疗领域具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景，可在电磁铁或永磁体的吸引下跟随磁极运动，降低了对高度流场和复杂血管环境的要求，大大提高了药物利用率和治疗成功率。

技术研发人员：冯林,纪易明,白雪
受保护的技术使用者：微纳动力（北京）科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15