[发明专利]一种锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe3

说明书

本发明属于医用生物材料的技术领域，涉及一种锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子，如式Ⅰ所述的锍盐类阳离子聚合物(式Ⅰ)通过静电相互作用修饰在Fe₃O₄磁性纳米表面，得到如式Ⅱ所示的锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子(式Ⅱ)。本发明还提供了锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子的制备方法和运用。本发明提供的锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子，可以用于细菌/真菌富集、杀菌和清除生物膜，同时也有着很好的生物相容性。

技术领域

本发明属于医用生物材料的技术领域，涉及一种锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

细菌感染和粘附是导致人类生命健康威胁的主要原因之一。除致病性细菌危害之外，粘附在表层的细菌极易堆叠形成生物膜，从而导致伤口感染，引起多种感染性疾病。针对细菌致病性这一问题，抗生素的产生大大降低了致病性危害，但抗生素的过度依赖和滥用导致细菌进化出了耐药性，甚至有多重耐药菌的产生。近年来，一直缺乏新的抗生素来对抗现有抗生素所造成的耐药性问题，若抗生素的使用不加以控制，最终传染病将再次成为威胁生命的疾病。阳离子聚合物模仿天然抗菌肽设计而成，因其膜破坏基质的光谱抗菌活性，故其产生耐药性的机会较少。但部分阳离子聚合物其杀菌速率较慢，耗时长是限制其广泛应用的一大因素。

此外，与生物膜感染有关的疾病比如结肠炎、牙龈炎和中耳炎等疾病种类繁多，数量巨大。据统计，人类所有微生物感染中有80％是由生物膜引起的。大多数游离细菌可以附着在表面上，聚集生长成多细胞群落，也就是生物膜的细胞外聚合物基质(EPS)。EPS由胞外多糖、核酸、蛋白质和脂类组成，构成细菌的保护性微环境，并促进细菌对外来抗菌药物产生强大的耐药性。因此，传统抗生素对细菌生物膜的治疗效果显著下降，换言之，抗生素治疗于生物膜而言具有难渗透、高浓度等问题。

近年来，纳米技术的进步为细菌感染治疗带来了新的希望，但其有限的穿透力仍是一大困处，故而开发有效治疗生物膜感染的新型抗菌纳米材料仍然是一个挑战。Fe₃O₄磁性纳米粒子因其超顺磁性、高比表面积和生物相容性而作为抗菌剂载体，与诸多抗菌剂连用均表现出优异的杀菌效果。在外部磁场作用下，Fe₃O₄磁性纳米粒子可以实现强大的穿透力，靶向进入生物膜。如Webster等人将Fe₃O₄磁性纳米粒子用于医疗器械相关感染的治疗，在外部磁场的帮助下，可穿透20μm厚的生物膜，进而导致生物膜厚度的细菌被完全消灭。这些研究表明Fe₃O₄磁性纳米粒子在对抗生物膜感染方面具有极好的潜力。

发明内容

本发明针对现有技术的不同，提供了一种锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子，可以用于细菌/真菌富集、杀菌和清除生物膜，同时也有着很好的生物相容性。

为解决上述技术问题，本发明的目的通过下述技术方案得以实现：

一种锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子，

如式Ⅰ所述的锍盐类阳离子聚合物通过静电相互作用修饰在Fe₃O₄磁性纳米表面，得到如式Ⅱ所示的锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子。

本发明还提供了上述锍盐类阳离子聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子的制备方法，所述方法包括以下步骤：