[发明专利]一种非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料及其制备方法和应用，属于生物医用材料领域。在聚丙烯酸分子和镁离子协同稳定作用下，通过湿化学法制备出非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料。掺杂的聚丙烯酸分子可以络合钙离子，与镁离子共同阻碍晶体生成。与现有的磷酸钙晶体材料相比，非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料降解更快，可用于基因、药物等功能分子的包覆载体。例如在杂化材料中包覆荧光分子(如异硫氰酸荧光素、吲哚青绿)可以实现荧光显影效果。与传统的荧光显影制剂相比，非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料包覆荧光分子，具有在弱酸环境下快速释放荧光分子的功能，是一种生物相容性极佳的荧光载体。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

生物医用杂化材料结合了有机分子和无机材料各自具有的功能，在生物医用材料中已突显其日益重要的研究价值。目前，纳米杂化材料被广泛应用于基因载体、药物载体及牙齿修复及再生等[文献1：Wu,Y.et al.,Devising new lipid-coated calciumphosphate/carbonate hybrid nanoparticles to control release in endosome forefficient gene delivery.J.Mater.Chem.B,2017,5(34):p.7194-7203.文献2：Sailor,M.et al.,Hybrid Nanoparticles for Detection and Treatment ofCancer.Adv.Mater.,2012,24(28):p.3779-3802.文献3：Elsharkawy,S.et al.,Proteindisorder–order interplay to guide the growth of hierarchical mineralizedstructures.Nat.Commun.,2018,9(2145):p.1-12]。

荧光纳米颗粒是将荧光试剂通过包埋、共价键连接等手段引入有机或无机纳米材料中，并让纳米颗粒承担有机小分子荧光染料的检测、标记等功能。传统的荧光试剂载体包括二氧化硅、碳球等，在体内难以降解[文献4：Veeranarayanan,S.et al.,FITC labeledsilica nanoparticles as efficient cell tags:Uptake and photostability Studyin endothelial cells.J.Fluoresc.,2012,22(2):p.537-548.文献5：Li,C,et al.,Mesoporous carbon nanospheres featured fluorescent aptasensor for multiplediagnosis of cancer in vitro and in vivo.ACS Nano,2015,9(12):p.12096-12103.]。而磷酸钙作为人体内骨组织的主要成分，具有良好的生物相容性和降解性，降解产物可被人体再次利用[文献6：Rezwan,K.et al.,Biodegradable and bioactive porouspolymer/inorganic composite scaffolds for bone tissue engineering,Biomaterials,2006,27(18):p.3413-3431.]，是一种生物相容性极佳的荧光载体。

发明内容

本发明目的是针对现有荧光试剂载体生物相容性差，在体内无法降解的问题，提供一种非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料及其制备方法和应用，该材料具有良好生物相容性、可降解，可用作荧光分子载体。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种非晶磷酸钙－聚丙烯酸杂化纳米材料的制备方法，该材料采用湿化学法制备，具体包括如下步骤：

(1)制备硝酸钙与硝酸镁的混合溶液；