[发明专利]一种光热抗菌微针及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光热抗菌微针及其制备方法，首先配制微针衬底溶液：采用水溶性高分子聚合物溶解得到；配制微针针尖溶液：采用天然材料聚合物溶解得到；制备FeTAP纳米酶：制备PVP溶液，向PVP溶液中加入FeClsubgt;3/subgt;、单宁酸溶液，透析、冷冻干燥得到FeTAP纳米酶；制备光热抗菌微针：将FeTAP纳米酶溶解于微针针尖溶液中，加入到微针模板中，充分干燥；然后将微针衬底溶液加入到微针模板表面，再次充分干燥后，得到光热抗菌微针。该抗菌微针具有光热效应，能实现更好的局部的、持久的、高效抗菌给药，可用于组织工程及再生医学等技术领域。

技术领域

本发明涉及医学材料领域，具体涉及一种光热抗菌微针及其制备方法。

背景技术

细菌性角膜炎又称细菌性角膜溃疡，是一种由细菌感染引起的角膜炎症，如葡萄球菌、链球菌、链球菌和假单胞菌。细菌性角膜炎的治疗不当或不有效，可能导致角膜穿孔、眼内感染，最终导致不可逆的视力损伤和失明。抗生素眼药水是治疗细菌性角膜炎最广泛使用的疗法。然而，由于角膜存在独特的解剖和生理结构特征，如上皮细胞中的紧密连接，眼药水无法渗透到角膜中，导致药物的爆裂释放，抵抗时间短，局部给药后生物利用度差。此外，抗生素的滥用导致了耐抗生素细菌的出现，为基于抗生素的治疗前景蒙上了阴影。相比之下，基于传统皮下注射针的眼内注射可以穿透表面屏障，改善局部给药，耐药性延长，而病人的依从性却很差，因为疼痛、频繁的就诊要求以及感染和出血的风险。因此，在治疗细菌性角膜炎方面，局部的、持久的、高效的抗菌剂的眼部给药，以及良好的患者依从性，是非常值得期待的。

纳米酶表示具有模拟酶活性的纳米材料。由于纳米酶易于制备，具有规范的催化活性，稳定性高，成本效益高，且易于处理，因此在各种应用中，纳米酶已成为天然酶的有前途的替代品。具体来说，由铁离子和多元酚组装的纳米酶表现出良好的生物相容性、生物降解性、pH值依赖性催化活性和活性氧(ROS)形成或清除能力。然而，如何有效和局部地将这些纳米酶输送到眼球表面仍然是一个挑战。另外，微针(MNs)是一种微米级的小针阵列，已被广泛用于穿透表皮，实现无痛、无创、高效的经皮给药。药物、功能性细胞因子、干细胞、蛋白质、二维材料和金属有机框架材料已被纳入MNs内，用于各种治疗目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种光热抗菌微针及其制备方法，该抗菌微针具有光热效应，能实现更好的局部的、持久的、高效抗菌给药。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种光热抗菌微针的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制微针衬底溶液：采用水溶性高分子聚合物溶解得到微针衬底溶液，微针衬底溶液用于制备光热抗菌微针的衬底；

(2)配制微针针尖溶液：采用天然材料聚合物溶解得到微针针尖溶液，微针针尖溶液用于制备光热抗菌微针的针尖；

(3)制备FeTAP纳米酶：制备聚乙烯吡咯烷酮PVP溶液，向PVP溶液中加入FeCl₃，搅拌后加入单宁酸TA溶液，继续搅拌后进行透析、冷冻干燥得到FeTAP纳米酶；

(4)制备光热抗菌微针：将步骤(3)制备的FeTAP纳米酶溶解于步骤(2)配制的微针针尖溶液中，加入到微针模板中，充分干燥；然后将步骤(1)中配制的微针衬底溶液加入到微针模板表面，再次充分干燥后，得到光热抗菌微针。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

步骤(1)中，水溶性高分子聚合物选自聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)、胶原、明胶、海藻酸钠、瓜尔胶中的一种或多种；水溶性高分子聚合物的浓度为0.01-0.2g/mL。

步骤(2)中，天然材料聚合物选自胶原、明胶、海藻酸钠、瓜尔胶中的一种或多种；天然材料聚合物的浓度为0.01-0.35g/mL。