本發(fā)明涉及生物材料，尤其是涉及一種具有熒光成像功能的骨水泥及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前，骨水泥所采用的顯影劑材料主要為baso4或者zro2等金屬無機(jī)鹽化合物，這些材料在x光成像中能夠起到良好的顯影效果。但是x光成像具有輻射傷害，且上述材料可能對(duì)人體造成如神經(jīng)毒害、細(xì)胞形變等不良危害，并且在骨水泥中不能形成有效的整體，容易與骨水泥發(fā)生相分離，從而影響骨水泥力學(xué)性能，從而可能導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)磨損與松動(dòng)，縮短人工關(guān)節(jié)的使用壽命。因此，如何改善x光成像帶來的輻射危害以及顯影劑的生物相容性，是目前急需解決的問題。

2、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒在骨水泥熒光成像中的應(yīng)用，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的x光成像帶來的輻射危害以及顯影劑的生物相容性差的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于，提供一種骨水泥的熒光成像方法，以期采用熒光成像功能分子替代現(xiàn)有顯影劑，從而避免采用x光進(jìn)行骨水泥的顯影檢測(cè)。

3、本發(fā)明的第三個(gè)目的在于，提供一種具有熒光成像功能的骨水泥，以實(shí)現(xiàn)可以采用熒光檢測(cè)手段代替x光檢測(cè)手段對(duì)骨水泥進(jìn)行檢測(cè)，避免x光檢測(cè)的危害。

4、本發(fā)明第四個(gè)目的在于，提供上述具有熒光成像功能的骨水泥在制備硬組織修復(fù)產(chǎn)品中的應(yīng)用。

5、為了解決上述技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

6、第一方面，本發(fā)明提供一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒在非診斷目的的骨水泥熒光成像中的應(yīng)用。

7、熒光分子成像技術(shù)以低成本、簡(jiǎn)單易行、對(duì)生物體無電離輻射等優(yōu)勢(shì)在活體中進(jìn)行疾病觀察、藥物及生物學(xué)等研究中發(fā)揮越來越重要的作用。然而，傳統(tǒng)的有機(jī)熒光素在高濃度聚集后會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的熒光自猝滅現(xiàn)象。近年來發(fā)現(xiàn)的新型熒光素在高濃度聚集后由于分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)受限制、非輻射渠道被抑制、能量以光能的形式釋放，而產(chǎn)生聚集誘導(dǎo)發(fā)光(aie)現(xiàn)象，克服了熒光猝滅的缺點(diǎn)。但目前聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能材料多用于傳感檢測(cè)和藥物控釋中，本發(fā)明首先采用聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能材料對(duì)介孔納米顆粒進(jìn)行功能化，進(jìn)而應(yīng)用于非診斷目的的骨水泥的顯影檢測(cè)中。

8、第二方面，本發(fā)明提供一種骨水泥的熒光成像方法，所述熒光成像方法包括，在骨水泥中加入顯影劑，所述顯影劑包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒。

9、采用聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒作為顯影劑，對(duì)骨水泥進(jìn)行熒光成像成像，與現(xiàn)有的骨水泥顯影技術(shù)相比，既能避免x光成像帶來的輻射危害，又能保證骨水泥的生物相容性不受影響。

10、在可選的實(shí)施方式中，所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒。

11、介孔二氧化硅材料具有規(guī)則有序的介孔結(jié)構(gòu)，可調(diào)的孔徑，可修飾的表面性質(zhì)，良好的生物相容性等特性，使其成為負(fù)載熒光傳感分子的良好載體，通過將熒光團(tuán)嫁接在介孔材料的表面上，既可以擴(kuò)展了無機(jī)介孔二氧化硅的應(yīng)用范圍，又可以明顯提高熒光團(tuán)的光學(xué)靈敏度，為構(gòu)建高靈敏度、快速響應(yīng)的新型光學(xué)傳感器提供了很好的選擇。

12、第三方面，本發(fā)明提供一種具有熒光成像功能的骨水泥，所述骨水泥包括粉體組分和液體組分，所述粉體組分中包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒。

13、優(yōu)選地，所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒。

14、aie功能化介孔二氧化硅材料集合了多孔結(jié)構(gòu)和aie熒光基團(tuán)的雙重優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用在骨水泥中，達(dá)到可采用熒光成像的方式觀察骨水泥在手術(shù)部位的情況，從而改善x光成像帶來的輻射問題。同時(shí)，aie功能化介孔二氧化硅的加入改善了傳統(tǒng)無機(jī)鹽化合物生物相容性差的問題。

15、在可選的實(shí)施方式中，所述粉體組分還包括聚甲基丙烯酸甲酯和引發(fā)劑，所述液體組分包括甲基丙烯酸甲酯單體、促進(jìn)劑和阻聚劑。

16、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑包括過氧化苯甲酰。

17、優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑包括n,n-二甲基對(duì)甲苯胺。

18、優(yōu)選地，所述阻聚劑包括對(duì)苯二酚。

19、在可選的實(shí)施方式中，所述粉體組分，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括88.5％～90.5％的聚甲基丙烯酸甲酯、0.4％～0.6％的過氧化苯甲酰和9％～11％的聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒。

20、優(yōu)選地，所述粉體組分，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括89.5％的聚甲基丙烯酸甲酯、0.5％的過氧化苯甲酰和10％的聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒。

21、在可選的實(shí)施方式中，所述液體組分，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括97％～98％的甲基丙烯酸甲酯單體、1.5％～2.5％的n,n-二甲基對(duì)甲苯胺和0.5％～1％的對(duì)苯二酚。

22、優(yōu)選地，所述液體組分，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括97.5％的甲基丙烯酸甲酯單體、2.0％的n,n-二甲基對(duì)甲苯胺和0.5％的對(duì)苯二酚。

23、在可選的實(shí)施方式中，所述粉體組分和液體組分的質(zhì)量比為(2～2.2):1，優(yōu)選為質(zhì)量比2:1。

24、在可選的實(shí)施方式中，所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法包括，介孔二氧化硅納米顆粒和具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的功能分子在溶劑中加熱得到聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒。

25、優(yōu)選地，所述具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的功能分子包括四苯基乙烯。

26、優(yōu)選地，所述溶劑包括乙腈。

27、優(yōu)選地，所述介孔二氧化硅納米顆粒與具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的功能分子的質(zhì)量比為(1～1.67):1。

28、優(yōu)選地，所述介孔二氧化硅納米顆粒的用量為20～25mg，所述具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的功能分子的用量為15～20mg。

29、優(yōu)選地，所述加熱的溫度為50～70℃，加熱的時(shí)間為2～4h。

30、優(yōu)選地，所述介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法包括，正硅酸乙酯逐滴加入模板劑后恒溫加熱制備得到。

31、優(yōu)選地，所述模板劑包括十六烷基三甲基溴化銨的堿溶液。

32、第四方面，本發(fā)明提供前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的骨水泥在制備硬組織修復(fù)產(chǎn)品中的應(yīng)用。

33、本發(fā)明提供了一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒在非診斷目的的骨水泥熒光成像中的應(yīng)用，aie功能化介孔二氧化硅材料集合了多孔結(jié)構(gòu)和aie熒光基團(tuán)的雙重優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用在骨水泥中，達(dá)到可采用熒光成像的方式觀察骨水泥在手術(shù)部位的情況，從而改善x光成像帶來的輻射問題。同時(shí)，aie功能化介孔二氧化硅的加入改善了傳統(tǒng)無機(jī)鹽化合物生物相容性差的問題。

技術(shù)特征：

1.一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒在非診斷目的的骨水泥熒光成像中的應(yīng)用。

2.一種骨水泥的熒光成像方法，其特征在于，所述熒光成像方法包括，在骨水泥中加入顯影劑，所述顯影劑包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光成像方法，其特征在于，所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒。

4.一種具有熒光成像功能的骨水泥，其特征在于，所述骨水泥包括粉體組分和液體組分，所述粉體組分中包括聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨水泥，其特征在于，所述粉體組分還包括聚甲基丙烯酸甲酯和引發(fā)劑，所述液體組分包括甲基丙烯酸甲酯單體、促進(jìn)劑和阻聚劑；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的骨水泥，其特征在于，所述粉體組分，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括88.5％～90.5％的聚甲基丙烯酸甲酯、0.4％～0.6％的過氧化苯甲酰和9％～11％的聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的骨水泥，其特征在于，所述液體組分，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括97％～98％的甲基丙烯酸甲酯單體、1.5％～2.5％的n,n-二甲基對(duì)甲苯胺和0.5％～1％的對(duì)苯二酚；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨水泥，其特征在于，所述粉體組分和液體組分的質(zhì)量比為(2～2.2):1，優(yōu)選為質(zhì)量比2:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求4～8任一項(xiàng)所述的骨水泥，其特征在于，所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法包括，介孔二氧化硅納米顆粒和具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的功能分子在溶劑中加熱得到聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔二氧化硅納米顆粒；

10.權(quán)利要求4～9任一項(xiàng)所述的骨水泥在制備硬組織修復(fù)產(chǎn)品中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及生物材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有熒光成像功能的骨水泥及應(yīng)用。本發(fā)明提供一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能化介孔納米顆粒在非診斷目的的骨水泥熒光成像中的應(yīng)用，AIE功能化介孔二氧化硅材料集合了多孔結(jié)構(gòu)和AIE熒光基團(tuán)的雙重優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用在骨水泥中，達(dá)到可采用熒光成像的方式觀察骨水泥在手術(shù)部位的情況，從而改善X光成像帶來的輻射問題。同時(shí)，AIE功能化介孔二氧化硅的加入改善了傳統(tǒng)無機(jī)鹽化合物生物相容性差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：聶洪濤,張凱,張洪瑋,李芝穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京邦塞科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30