[发明专利]一种掺杂硒元素的二氧化钛纳米管阵列骨科抗肿瘤植入物

说明书

本发明公开了一种掺杂硒元素的二氧化钛纳米管阵列骨科抗肿瘤植入物，一种掺杂硒元素的二氧化钛纳米管阵列骨科抗肿瘤植入物，通过以下步骤制备而得：（1）采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO₂纳米管阵列；（2）采用电化学沉积法在TiO₂纳米管阵列上掺杂Se元素，Se元素的掺杂量为0.5wt%‑22%。本发明用于重建切除肿瘤后肢体解剖结构和功能，同时能持续发挥抗肿瘤功效，以抑制可能残留在手术部位的肿瘤细胞，不对正常细胞产生影响，更安全有效。

技术领域

本发明涉及骨科材料生产技术领域，特别涉及一种掺杂硒元素的二氧化钛纳米管阵列骨科抗肿瘤植入物。

背景技术

TiO₂纳米管由于其尺寸可控性，热稳定性，耐腐蚀性能和优良的生物相容性等被广泛应用在种植体，药物控释和其他医学仪器等诸多领域。利用TiO₂纳米管独特的中空结构，将生物活性物质或药物装载于管内可为表面的生物组织提供适合生长的界面以及进行药物控释。为了进一步提高和改善TiO₂纳米管阵列的生物学性能并扩大其应用范围，研究者们采用多种方法对TiO₂纳米管阵列的表面进行了表面改性处理，如在TiO₂纳米管表面诱导羟基磷灰石层生成、调节TiO₂纳米管表面化学性质和润湿性、元素掺杂、碱处理等。已有的研究证明了TiO₂纳米管阵列的表面改性对于提高TiO₂纳米管阵列表面的生物相容性和实现多功能性是一种可行的方法，但关于TiO₂纳米管阵列的表面改性仍处于起步阶段，需要更深入的研究。

硒元素 (Se) 属VIA族元素，是生物体必须的微量营养元素之一。广泛分布于人体内除脂肪组织外的其他组织中。Se元素具有多种生理作用，如抗氧化作用、增强机体的免疫力、参与体内新陈代谢、抑制肿瘤细胞等。2003年9月美国食品药品管理局 (FDA) 认可硒是抗癌剂，这是美国政府对硒能抗癌的正式医学声明。此外，Se在视觉、心血管、生殖和排毒等方面也具有重要作用。Se的特点是有益剂量的范围较窄，在有益剂量之外Se则具有毒性，毒性剂量的范围较宽。随着纳米技术的成熟，采用纳米技术，将零价Se制成纳米Se，纳米Se与一般零价Se相比，毒性比无机Se和天然有机Se低很多。

对于恶性骨肿瘤，现有的治疗方法一般采取以外科手术为主的综合治疗，该类术式多应用金属或人体其它骨组织重建切除肿瘤后肢体解剖结构和功能，之后进一步采用放疗或化疗的方法对手术效果进行巩固，以灭杀手术后可能残留在周围的肿瘤细胞。然而，放疗或化疗的方法虽然能够灭杀手术后可能残留在周围的肿瘤细胞，但是对于正常细胞也会杀伤，且副作用较大，寻找一种更安全有效的方法成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掺杂硒元素的二氧化钛纳米管阵列骨科抗肿瘤植入物，用于重建切除肿瘤后肢体解剖结构和功能切除，同时能持续发挥抗肿瘤功效，以抑制可能残留在手术部位的肿瘤细胞，不对正常细胞产生影响，更安全有效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种掺杂硒元素的二氧化钛纳米管阵列骨科抗肿瘤植入物，通过以下步骤制备而得：

（1）采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO₂纳米管阵列；

（2）采用电化学沉积法在TiO₂纳米管阵列上掺杂Se元素，Se元素的掺杂量为0.5wt%-22%。

该骨科抗肿瘤植入物的形状与手术部位切除肿瘤后产生的空间相适配。

作为优选，步骤（1）中，阳极氧化在双极性电解槽中进行，以纯钛作为阳极，不锈钢作为阴极，电源为稳压直流电源，电压18-25V，氧化时间30-50分钟，电解液为HF的水溶液。

作为优选，所述HF的水溶液的体积浓度为0.4-0.8%。