[發(fā)明專利]一種鉍基光熱生物玻璃及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710138666.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN107098580A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭明營;王麗平;李麗華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C3/097
• 分類號(hào): C03C3/097;C03C3/078;A61N5/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 陳文姬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物玻璃，特別涉及一種鉍基光熱生物玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

癌癥是目前導(dǎo)致人類死亡的主要原因。世界衛(wèi)生組織指出，2016年全球因癌癥死亡的人數(shù)已高達(dá)1000多萬，其中中國因癌癥死亡的人數(shù)超過280萬，成為受癌癥影響最為嚴(yán)重的國家，而且這一數(shù)字還在逐年遞增。隨著世界人口日趨老齡化，2030年全世界癌癥死亡人數(shù)預(yù)計(jì)將超過1310萬。癌癥已成為嚴(yán)重威脅人類健康和社會(huì)發(fā)展的重大疾病。目前,癌癥最主要的三大治療手段是手術(shù)治療、化學(xué)治療、放射治療。手術(shù)治療是早、中期病人主要的治療手段之一，能大大提高治愈率，或者達(dá)到延長生存時(shí)間的目的，但是無法根除腫瘤細(xì)胞，易引起腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)?；瘜W(xué)治療是利用化學(xué)藥物阻止癌細(xì)胞的增殖、浸潤、轉(zhuǎn)移，直至最終殺滅癌細(xì)胞的一種治療方式。由于化療藥物的選擇性不強(qiáng)，在殺滅癌細(xì)胞的同時(shí)也會(huì)不可避免地?fù)p傷人體正常的細(xì)胞，從而出現(xiàn)藥物的不良反應(yīng)。放射治療是利用一種或多種電離輻射對(duì)惡性腫瘤及一些良性病進(jìn)行的治療，放射治療的手段是電離輻射。在臨床放射治療過程中，放射線對(duì)人體正常組織必然會(huì)產(chǎn)生一定的影響，從而造成一定的放射反應(yīng)與損傷。同樣，在骨癌治療的過程中，藥物和輻射也會(huì)不可避免損壞人體正常細(xì)胞，使骨組織產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷。雖然人類骨具有自修復(fù)和再生能力，但是在接受手術(shù)、放療和化療后，癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)需要病人進(jìn)行二次治療。在多次治療周期后，人類骨組織受到嚴(yán)重?fù)p傷，難以通過自修復(fù)恢復(fù)骨組織，從而產(chǎn)生永久缺陷。

為了避免上述缺陷，人類在治療癌癥過程中，嘗試?yán)脽岑煼椒▉硐[瘤。熱療是一種通過加熱到理想的溫度值(41～48℃)來燒灼癌細(xì)胞的一種治療方法，作為傳統(tǒng)治療方法的補(bǔ)充，具有副作用小、治療特異性好等優(yōu)點(diǎn)，極大的引起了科研人員的關(guān)注。熱療主要包括磁熱療、光熱療和超聲波熱療等。磁熱療是應(yīng)用高頻電磁場(chǎng)，將電極之間的人體組織及病變組織加熱(內(nèi)生熱)，通過其熱及高頻電磁場(chǎng)效應(yīng)殺死腫瘤細(xì)胞。超聲波治療利用超聲波對(duì)組織產(chǎn)生的機(jī)械作用和熱作用，使腫瘤內(nèi)熱量積蓄，溫度升高，達(dá)到殺傷惡性腫瘤細(xì)胞的目的。相對(duì)于這兩種熱療方法，光熱治療是目前研究最多的一種基于近紅外光熱能轉(zhuǎn)換的癌癥治療新方法，光熱治療利用具有較強(qiáng)近紅外吸收的材料將光能轉(zhuǎn)化為熱能從而殺死癌細(xì)胞。光熱治療所使用的近紅外激光波長在700～900nm，由于生物體組織和生理體液對(duì)該波段的光吸收很少，具有幾厘米的組織穿透深度。納米光熱材料是最廣泛探索的用于光熱治療的材料，主要包括貴金屬光熱材料、碳基光熱材料、有機(jī)化合物光熱材料和半導(dǎo)體光熱材料等。貴金屬光熱材料包括Au納米棒、Au納米籠、Au納米殼和Pd納米片等。這種材料的近紅外吸收源于表面等離子共振效應(yīng)，光熱轉(zhuǎn)換性能依賴于材料的結(jié)構(gòu)、尺寸、形貌和升溫速率。由于激光照射后，貴金屬易變形，影響其光熱性能的穩(wěn)定性，并且貴金屬的高成本也限制了其廣泛應(yīng)用。碳基光熱材料,包括碳納米管和石墨稀等，這類材料的優(yōu)勢(shì)在于其光熱性能穩(wěn)定,在激光長時(shí)間照射后,光熱轉(zhuǎn)換性能依然很好，但是碳材料的制備和功能化的條件較為茍刻。有機(jī)化合物光熱材料也是一類很有前景的光熱試劑，但是這類光熱材料長時(shí)間激光照射后容易發(fā)生光降解。半導(dǎo)體光熱材料的種類最為豐富并且制備成本低，最常見的為硫化銅和硒化銅等銅硫族納米材料，但是這種材料的光熱轉(zhuǎn)換效率隨粒徑的減小而降低，因此在腫瘤診療中的應(yīng)用也一直受到限制。

在先前的研究工作中，磁生物玻璃或陶瓷被發(fā)現(xiàn)具有磁熱和促進(jìn)骨再生的能力，從而可以有效結(jié)合磁熱方法消除傳統(tǒng)腫瘤治療中的存在的殘余腫瘤，而且可以彌補(bǔ)其引起的骨缺陷，但是由于加熱周期長(40～60min)以及摻雜Fe₂O₃和FeO等磁性組分后對(duì)細(xì)胞的毒性，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鉍基光熱生物玻璃，光熱升溫效果好，穩(wěn)定性高，可通過改變P和Bi的相對(duì)含量來調(diào)節(jié)光熱溫度。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述鉍基光熱生物玻璃的制備方法，工藝簡單，生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種鉍基光熱生物玻璃，其組分表達(dá)式為：

(100-m-n-x-y)SiO₂·m Na₂O·n CaO·x P₂O₅·y Bi₂O₃

其中，20≤m≤25mol％；20≤n≤27mol％；0﹤x≤10mol％；0﹤y≤6mol％。