[发明专利]镁合金溅射纳米机器人及其制备方法

说明书

本发明属于纳米技术领域，尤其涉及镁合金溅射纳米机器人及其制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)在衬底基板上镀武德合金膜层；b)在武德合金层上进行磁控溅射，形成磁性镁合金膜层；c)对磁性镁合金膜层进行等离子体轰击；d)将完成等离子体轰击的材料进行加热至材料中的武德合金膜层溶化，磁性镁合金膜层与衬底基板分离；e)对分离获得的磁性镁合金膜层进行研磨，得到镁合金磁性体；f)将镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合，之后进行离心分离，得到镁合金溅射纳米机器人。本发明提供的制备方法生产工艺稳定，适于工业化；采用该方法制备的镁合金溅射纳米机器人具有良好的磁性，降解时间可控，适用于癌症的治疗。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，尤其涉及镁合金溅射纳米机器人及其制备方法。

背景技术

纳米机器人指的是尺度在纳米级别的小型机器人，在生物医学和环境保护等领域有非常重要的潜在应用，例如可用于微创外科手术、靶向治疗、细胞操作、重金属检测、污染物降解等，因此受到国内外研究者的广泛关注，近年来发展迅速。

纳米机器人的工作环境位于雷诺系数很低的环境中，物体可看作在一个非常粘滞、微小以及缓慢的环境中运动，粘滞力占主导作用，惯性力则可忽略不计。在这种条件下，若想驱动纳米机器人，必须源源不断地为其提供动力。但由于其微小的尺寸，动力源如电池、发动机等很难装载在微纳米机器人中，因此，各种各样的微纳米机器人驱动方式被提出，包括自驱动(自电泳驱动、自扩散泳驱动、自热泳驱动、气泡驱动等方式)和外场驱动(磁场、声场和光驱动)。由于磁场驱动方式磁场强度较低，并且低频率磁场能够穿透生物组织且对生物体无害，成为纳米机器人领域的最有前景的驱动方式之一。因此，如何制备在较低雷诺系数环境下，易于被外部磁场驱动和控制的纳米机器人的成为了研究者们研究的重点。

随着材料与工艺的发展，各种磁性纳米机器人不断问世，已经完成了从金属纳米机器人、药物洗脱纳米机器人到生物可降解纳米机器人的三次升级进化。由于其降解会引起较重的局部炎症反应，并非可降解材料的完美选择，而可降解金属材料可在一定程度上避免上述问题，因此可降解金属纳米材料更具应用前景。当前最受关注的可降解金属当属镁合金，可降解镁合金具有良好的生物相容性及较强，同时可有效减少血管内膜增生、血栓等问题，被誉为革命性的金属生物材料，备受瞩目。

目前，已被报道的制备磁性镁合金纳米机器人的方法大多还都停留在实验阶段，存在着生产工艺不稳定，降解时间难以控制等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镁合金溅射纳米机器人及其制备方法，本发明提供的制备方法生产工艺稳定，适于工业化；采用该方法制备的镁合金溅射纳米机器人具有良好的磁性，降解时间可控，适用于癌症的治疗。

本发明提供了一种镁合金溅射纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：

a)在衬底基板上镀武德合金，形成武德合金膜层；

b)以磁性镁合金材料作为靶材，在所述武德合金层上进行磁控溅射，形成磁性镁合金膜层；

所述磁性镁合金材料包括磁性镁合金颗粒、氧化石墨、表面活性剂和交联剂；

c)对所述磁性镁合金膜层进行等离子体轰击；

d)将完成等离子体轰击的多层复合材料进行加热至材料中的武德合金膜层溶化，磁性镁合金膜层与衬底基板分离；

e)对分离获得的磁性镁合金膜层进行研磨，得到镁合金磁性体；

f)将所述镁合金磁性体与抗癌药物在溶剂中超声混合，之后进行离心分离，弃上清液，得到镁合金溅射纳米机器人。

优选的，步骤b)中，所述磁性镁合金颗粒的化学成分包括Nd、Zn、Zr、Fe、Si、Mn和Mg。

优选的，步骤b)中，所述镁合金颗粒的粒径为50～1000nm。