本发明属于瘢痕修复领域,涉及一种黄瓜源修饰的纳米材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、增生性瘢痕(hs)通常被认为是一种严重的皮肤疾病,是由于成纤维细胞过度增殖和细胞外基质过度沉积而导致的持续性真皮纤维化。众所周知,在伤口生理性愈合过程中,胶原的形成和降解处于动态平衡状态,这通常会被hs的必然发展所破坏。值得注意的是,hs的产生往往有不同程度的疼痛和瘙痒,并伴有严重的外表和心理问题,极大地影响患者的生活质量。目前,治疗hs的方法有多种,包括手术治疗、糖皮质激素注射、激光治疗和冷冻治疗。然而,它们在临床实践中的应用一直是具有挑战性的,如治疗效果不理想、复发率增加和伴随的不适。近年来,光动力疗法(pdt)作为一种新兴的无创伤的治疗策略,由于其显著的疗效和最小的不良反应,已被广泛应用于各种疾病的临床实践中。通常,pdt利用光敏剂在适当的光照射下产生毒性高的活性氧(ros),从而诱导过度增殖的成纤维细胞的凋亡和随后的胶原纤维重塑。为了优化pdt的治疗效果,需要设计高效产生ros的新型光敏剂,并有效地穿透皮肤角质层的限制,进入到皮肤真皮处。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供一种黄瓜源修饰的纳米材料及其制备方法和应用。
2、本发明具体提供了如下的技术方案:
3、1、一种黄瓜源修饰的纳米材料的制备方法,步骤为:
4、1)制备具有10nm以下尺寸的铜基金属有机框架纳米点cu-mof;
5、2)制备黄瓜源的细胞外囊泡evs;
6、3)将步骤1)得到的cu-mof与步骤2)得到的evs,按照5:1的质量比共混,在低功率密度下超声,超声后在37℃~40℃共孵育1~2小时,得到黄瓜源修饰的纳米材料nds@ev。
7、进一步,步骤1)为:将5mg cu(no3)2·12h2o,20mg聚n-乙烯吡咯烷酮和12mg四(4-羧苯基)卟啉分别溶解于12ml乙醇/dmf的混合液中,所述的乙醇/dmf混合液的v甲醇:vdmf=1:3,超声波作用5min后,在80℃下保持4h,最后用乙醇洗涤3次,离心收集,得到铜基微米花cu-mof,在室温下,将10mg的cu-mof微米花重新分散在5ml超纯水中,然后,混合液在300w功率的冰浴中超声作用2h,低速离心后,收集上清液中的cu-mof纳米点,得到铜基纳米点cu-mof,然后以12000r/min的速度离心20min以供进一步使用。
8、进一步,步骤2)为:将新鲜黄瓜用去离子水洗涤,将黄瓜去皮切碎,挤压得到黄瓜汁,将黄瓜汁分别在400g、800g、2000g和15000g的转速下离心30min,收集上清液,以120,000g超离心2小时,最后,将离心沉淀得到的黄瓜源细胞外囊泡evs重悬于pbs中,并在-80℃保存以备后续使用。
9、进一步,通过bca蛋白定量测定试剂盒测定蛋白质浓度,确定evs的浓度,浓度范围为4~8mg/ml。步骤2)可以从500克新鲜黄瓜中可提取50-100mg的evs。
10、2、上述制备方法制备得到的一种黄瓜源修饰的纳米材料。
11、3、上述一种黄瓜源修饰的纳米材料在制备治疗增生性瘢痕药物上的应用。
12、进一步,黄瓜源修饰的纳米材料在近红外光照射下,产生活性氧,诱导瘢痕成纤维细胞凋亡,促进组织皮肤瘢痕的修复。
13、进一步,黄瓜源修饰的纳米材料在近红外光下照射下产生单线态氧,克服角质层的限制进入皮肤真皮处。
14、进一步,在光动力疗法中,采用黄瓜源修饰的纳米材料,黄瓜源修饰的纳米材料与细胞内局部的谷胱甘肽相互作用,导致谷胱甘肽耗竭,增强光动力疗法功效。
15、进一步,用于制备治疗增生性瘢痕药物时,将黄瓜源修饰的纳米材料配置成pbs溶液,溶液浓度大于或等于200μg/ml。
16、本发明的有益效果在于:
17、1、我们设计了一种黄瓜源修饰的纳米材料(nds@ev),由黄瓜来源的细胞外囊泡(evs)和铜基金属有机框架纳米点(cu-mof nds)组成。
18、2、黄瓜源的细胞外囊泡具有低杨氏模量,因此具有优异的变形能力,使nds@ev具有克服致密角质层屏障的能力,从而显著提高其透皮递送效率。
19、3、在近红外(nir)激光照射下,nds@ev可有效产生丰富的活性氧(ros),诱导过度增殖的成纤维细胞凋亡。
20、4、cu-mof nds与细胞内局部的谷胱甘肽(gsh)相互作用,导致gsh耗竭并显著增强光动力疗法(pdt)功效。
21、5、nds@ev在改善兔耳增生性疤痕(hs)模型的外观,促进胶原纤维的凋亡和重塑方面显示出显著的治疗效果。
22、6、nds@ev通过在650nm的光照下,产生单线态氧导致成纤维细胞的凋亡,减少胶原蛋白的沉积,起到对增生性瘢痕的修复效果。
23、7、将黄瓜源细胞外囊泡用作为纳米点的载体,能有效地将纳米点递送到真皮处,可用于制备增生性瘢痕的修复治疗,利用具有合适柔性的黄瓜源细胞外囊泡,nds@ev可以克服皮肤角质层(sc)屏障深入hs组织,并且由于细胞外囊泡的脂溶性,提高了其积累效率。
24、8、体外和体内实验结果表明,nds@ev可以实现有效的疤痕治疗,在临床治疗hs方面具有广阔的潜力。
25、9、本发明所构建的黄瓜源修饰的纳米材料治疗增生性瘢痕,有着全身副作用小、耐药性小、恢复期短等优点,适合增生性瘢痕的治疗。该制备方法简单、快速,原料普通易得,工艺温和,成本低,应用前景大。
1.一种黄瓜源修饰的纳米材料的制备方法,其特征在于,制备步骤为:
2.根据权利要求1所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤1)为:将5mg cu(no3)2·12h2o,20mg聚n-乙烯吡咯烷酮和12mg四(4-羧苯基)卟啉分别溶解于12ml乙醇/dmf的混合液中,所述的乙醇/dmf混合液的v甲醇:vdmf=1:3,超声波作用5min后,在80℃下保持4h,最后用乙醇洗涤3次,离心收集,得到铜基微米花cu-mof,在室温下,将10mg的cu-mof微米花重新分散在5ml超纯水中,然后,混合液在300w功率的冰浴中超声作用2h,低速离心后,收集上清液中的cu-mof纳米点,得到铜基纳米点cu-mof,然后以12000r/min的速度离心20min以供进一步使用。
3.根据权利要求1所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤2)为:将新鲜黄瓜用去离子水洗涤,将黄瓜去皮切碎,挤压得到黄瓜汁,将黄瓜汁分别在400g、800g、2000g和15000g的转速下离心30min,收集上清液,以120,000g超离心2小时,最后,将离心沉淀得到的黄瓜源细胞外囊泡evs重悬于pbs中,并在-80℃保存以备后续使用。
4.根据权利要求1所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中通过bca蛋白定量测定试剂盒测定蛋白质浓度,确定evs的浓度,浓度范围为4~8mg/ml。
5.根据权利要求1-4所述的制备方法制备得到的一种黄瓜源修饰的纳米材料。
6.根据权利要求5所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料在制备治疗增生性瘢痕药物上的应用。
7.根据权利要求6所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料在制备治疗增生性瘢痕药物上的应用,其特征在于,黄瓜源修饰的纳米材料在近红外光照射下,产生活性氧,诱导瘢痕成纤维细胞凋亡,促进组织皮肤瘢痕的修复。
8.根据权利要求6所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料在制备治疗增生性瘢痕药物上的应用,其特征在于,黄瓜源修饰的纳米材料在近红外光下照射下产生单线态氧,克服角质层的限制进入皮肤真皮处。
9.根据权利要求6所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料在制备治疗增生性瘢痕药物上的应用,其特征在于,在光动力疗法中,采用黄瓜源修饰的纳米材料,黄瓜源修饰的纳米材料与细胞内局部的谷胱甘肽相互作用,导致谷胱甘肽耗竭,增强光动力疗法功效。
10.根据权利要求6所述的一种黄瓜源修饰的纳米材料在制备治疗增生性瘢痕药物上的应用,其特征在于,用于制备治疗增生性瘢痕药物时,将黄瓜源修饰的纳米材料配置成pbs溶液,溶液浓度大于或等于200μg/ml。
