[发明专利]磁驱螺旋微纳米马达及其制备方法和应用

说明书

本申请属于材料技术领域，尤其涉及一种磁驱螺旋微纳米马达及其制备方法和应用。其中，磁驱螺旋微纳米马达的制备方法，包括步骤：制备螺旋碳纳米线圈；对螺旋碳纳米线圈进行酸化处理后，在酸化后的螺旋碳纳米线圈表面负载磁性纳米材料，得到CNCs/磁性复合材料；将蒽环类抗癌剂与CNCs/磁性复合材料溶解在缓冲液中，进行混合处理，使蒽环类抗癌剂结合在所述螺旋碳纳米线圈表面，得到CNCs/磁性材料@抗癌剂的磁驱螺旋微纳米马达。本申请制备方法，工艺简单，效率高成本低，且制备的磁驱螺旋微纳米马达尺寸小，可实现远程控制磁性物质的定向运动，具有良好的靶向细胞能力，可有效杀死靶细胞，降低对其他细胞活性的影响，生物相容性好。

技术领域

本申请属于材料技术领域，尤其涉及一种磁驱螺旋微纳米马达及其制备方法，以及一种磁趋微纳米马达的应用。

背景技术

微/纳米马达是一种在微/纳米尺度，能够将其它形式的能量转化为动能，并能自主运动的纳米器件。目前，报道的微/纳米马达的制备方法很少，对于小尺寸微/纳米马达的制备面临更大挑战。另外，由于受到布朗运动和流体扰动的影响，微纳米马达的小尺寸、小尺寸纳米马达运动方向的控制、生物相容性以及良好的光热性能等问题，是其能否实际有效应用于生物医学领域中的重要问题，极大限制了纳米马达在生物医药和微纳操控领域的应用。

目前，许多类型的材料被用于纳米马达的应用，如二氧化钛，MOF(金属有机框架)，石墨烯及其同素异体。这些材料往往尺寸较大，同时常常被用于重金属修饰或含有对人体有害的物质，在生物医学上使用时，可能会导致生物体内蛋白质结构发生不可逆的变化。

而针对微纳米马达不同的驱动模式，也尝试了多种策略。化学燃料驱动的微/纳米马达主要使用过氧化氢作为化学燃料，过氧化氢具有毒性，应用于生物体时可能会影响生物受体的稳定性和生物识别问题。光驱动的微型/纳米马达也是一种常用的驱动方式，主要采用非对称马达形状或不均匀、不稳定的光场引起马达的非对称光响应行为，使微/纳米马达运动，但这种光源一般是高强度的紫外线或红外线。长期的高强度辐照会对机体本身造成不可逆的损伤。由于全血的复杂性，超声驱动的微/纳米马达也难以应用于生物医学领域，而且超声可能会影响细胞和蛋白质的结构。

发明内容

本申请的目的在于提供一种磁驱螺旋微纳米马达及其制备方法，以及一种磁趋微纳米马达的应用，旨在一定程度上解决现有微纳米马达稳定性差，制备效率低，在生物医学领域应用效果差的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种磁驱螺旋微纳米马达的制备方法，包括以下步骤：

制备螺旋碳纳米线圈；

对所述螺旋碳纳米线圈进行酸化处理后，在酸化后的螺旋碳纳米线圈表面负载磁性纳米材料，得到CNCs/磁性复合材料；

将蒽环类抗癌剂与所述CNCs/磁性复合材料溶解在缓冲液中，进行混合处理，使所述蒽环类抗癌剂结合在所述螺旋碳纳米线圈表面，得到CNCs/磁性材料@抗癌剂的磁驱螺旋微纳米马达。

第二方面，本申请提供一种磁驱螺旋微纳米马达，所述磁驱螺旋微纳米马达包括螺旋碳纳米线圈和结合在所述螺旋碳纳米线圈表面的磁性纳米材料和蒽环类抗癌剂。

第三方面，本申请提供一种磁驱螺旋微纳米马达的应用，将上述方法制备的磁驱螺旋微纳米马达，或者上述的磁驱螺旋微纳米马达，应用到生物医学中的光热治疗领域和药物传输领域。