[发明专利]一种基于声场操控的纳米粒子靶向递送方法

说明书

技术领域

本申请涉及声操控技术，尤其涉及一种基于声场操控的纳米粒子靶向递送方法。

背景技术

声操控主要是利用声场中粒子受到声辐射力、声流引起的拽力或剪切力等实现对粒子的捕获、排列、移动、旋转和释放等功能。由于超声已广泛应用于临床成像检测中，并已经证实低强度超声不会对机体造成明显的损伤，超声操控粒子是一种非接触、无创、便捷的操控方法。因此，基于该技术实现纳米药物载体的靶向递送，对于肿瘤等重大疾病的精准治疗具有十分重要的意义和实际应用价值。

现有技术中，医用超声频率的声操控都只针对微米粒子或纳米线。这些粒子的结构尺寸偏大，不适合载药体系的构建和实际应用。相比于微米粒子或纳米线，三维尺度均在纳米级别的粒子更容易被肿瘤细胞吞噬或更容易通透细胞间隙进入肿瘤组织内部，并且具有更低的免疫原性和靶向性。然而，由于纳米粒子尺度远小于波长，且受到布朗运动和溶液的粘力作用的影像，难以被医用超声频段的声场操控。

发明内容

本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于声场操控的纳米粒子靶向递送方法。

本申请要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：

一种基于声场操控的纳米粒子靶向递送方法，包括：

构建声场及操控系统，所述声场包括腔室，所述操控系统包括超声波发射装置；

制备中空多孔的纳米粒子；

将所述纳米粒子放入所述腔室，使所述超声波发射装置发射超声波，调控声场，以操控所述纳米粒子运动，使所述纳米粒子靶向运输。

上述方法中，所述调控声场，包括调控声场频率、声场强度和/或声场形态。

上述方法中，所述超声波发射装置包括函数发生器、功率放大器和压电陶瓷片，所述函数发生器产生发射信号，通过所述功率放大器激励所述压电陶瓷片产生超声波；所述调控声场频率通过调控所述函数发生器的发射频率实现，所述调控声场强度通过调控所述函数发生器的电压实现，所述调控声场形态可通过调控所述腔室的高度实现。

上述方法中，所述操控所述纳米粒子运动，具体包括：操控所述纳米粒子组装、排列、旋转、聚集和移动中的一种或多种。

上述方法中，所述操控纳米粒子旋转的发射频率为0.5～2MHz，电压为200mV～1V；所述操控纳米粒子线性排列的发射频率为2～4MHz，电压为200mV～1V；所述操控纳米粒子聚集的发射频率为4～10MHz，电压为200mV～1V。

上述方法中，所述制备中空多孔的纳米粒子，具体包括：

以聚乙烯吡咯烷酮为表面修饰剂，在乙二醇体系中制备银纳米立方体；

以所述银纳米立方体为模版，加入氯金酸，通过金银置换反应，获得中空多孔的金纳米笼。

上述方法中，所述纳米粒子的粒径为20～500nm。

上述方法中，所述纳米粒子为装载药物的纳米粒子。

上述方法中，所述腔室包括实验腔、人体环境或动物体环境。

上述方法中，所述操控系统还包括含高速CCD的光学显微成像系统，所述高速CCD用于记录所述纳米粒子的运动轨迹。

由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

在本申请的具体实施方式中，由于将中空多孔的纳米粒子放入腔室，使超声波发射装置发射超声波，调控声场，以操控纳米粒子运动，使纳米粒子靶向运输，本申请结合声场作用和纳米粒子的特殊结构，可操控三维尺度均在纳米级别的纳米粒子，可用于实现药物的靶向递送。

附图说明

图1为本申请的基于声场操控的纳米粒子靶向递送方法在一种实施方式中的流程图；

图2为本申请的声场及操控系统在一种实施方式中的结构示意图；

图3为金纳米笼的透射电镜图；

图4为不同声场参数对纳米粒子的操控作用图；

图5为声场操控用于纳米粒子的肿瘤细胞靶向运输。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本申请的基于声场操控的纳米粒子靶向递送方法，其一种实施方式，包括以下步骤：

步骤102：构建声场及操控系统，声场包括腔室，操控系统包括超声波发射装置。