一種基于磁場驅動順磁性納米顆粒降低氣道黏液黏度的方法與流程

技術領域：

本發明專利涉及一種利用磁場驅動順磁性納米顆粒降低哮喘氣道黏液黏稠度的方法，具體屬于生物醫學工程領域。

背景技術：
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慢性阻塞性肺疾病、哮喘等多種呼吸道疾病的病理特征之一是氣道黏液栓塞，該現象是氣道過度分泌高黏稠度的黏液，由于其流動性差，難以排出氣道，嚴重情況下在氣道中形成氣道黏液(痰)栓，常引起肺部不張，導致窒息、呼吸衰竭甚至猝死。

目前國內外治療氣道栓塞的主要方法是降低氣道黏液黏稠度，從而有利于排除體外，主要方法是化學治療(藥物治療)和物理治療。化學方法主要是采用對乙酰半胱氨酸等化學試劑以及陳皮、茯苓等中藥來降低哮喘氣道黏液的黏稠度，從而有利于黏液排除體外；而常見的物理治療主要有拍背、震動拍痰器，吸痰等方式，但這些方法還不能很好的解決氣道栓塞的問題，因此開發新的氣道痰液降黏手段至關重要。

隨著科學技術的進步，納米材料的制備和應用得到了長足的發展。目前納米材料在生物領域已經得到了廣泛應用，在基礎醫學、藥物學、臨床醫學和預防醫學方面納米材料作用的發揮都已不容忽視。在藥物治療方面的一個重要領域是利用納米顆粒的磁性操控技術實現不同的取向和速度的精確控制。

而氣道黏液的一個重要特征是在一定剪切條件下變稀的特性。因此，利用磁場驅動磁性納米剪切氣道黏液可能具有降低氣道黏液彈性和黏度的可能。本發明利用運動磁場驅動順磁性納米顆粒，從而實現對氣道黏液降黏的效果。

技術實現要素：

本發明建立一種基于磁場驅動順磁性納米顆粒降低氣道黏液黏稠度的方法。

哮喘患者的氣道黏液是一種高黏稠的凝膠類物質，在體內它的流動性較差，不能主動的排除體外，因此過多高黏稠的黏液會在氣道中形成黏液栓，造成氣道堵塞，嚴重者會使人窒息。本發明專利設計了一種新的降低氣道黏液黏稠度的方法，來治療哮喘等呼吸道疾病。

本發明是通過如下方法實現的：

利用超聲法將順磁性納米顆粒fe2o3分散于水中，將分散后的懸浮液加入氣道黏液，然后放置在的磁場中，利用搖床產生振蕩驅動磁場發生周期性位移，驅使fe2o3在磁場的作用下產生運動，從而使之破壞氣道黏液的結構，而使其黏稠度降低，達到降黏效果。

附圖說明

圖1為磁場處理裝置正視圖

圖2為磁場處理裝置側視圖

圖3為磁場處理裝置俯視圖

圖4為磁場驅動順磁性納米顆粒處理對氣道黏液復合模量的影響(頻率掃描曲線)

圖5為磁場驅動順磁性納米顆粒處理對氣道黏液復合模量的影響(屈服應力曲線)

圖6為磁場驅動順磁性納米顆粒處理對氣道黏液復合模量的影響曲線(應變掃描)

圖7為磁場驅動順磁性納米顆粒處理對氣道黏液復合模量的影響曲線(頻率掃描)

圖8為磁場驅動順磁性納米顆粒處理對氣道黏液蠕變與回復的影響曲線

具體實施方式

(1)采用超聲法處理20min將順磁性fe2o3顆粒分散于水中，分散后的fe2o3納米顆粒為直徑小于100nm的短桿狀結構，保存于4℃下。

(2)將0.4mg/ml的順磁性納米顆粒fe2o3懸浮液加入痰液中。

(3)將2ml含有fe2o3納米顆粒的哮喘患者氣道黏液放在磁場中。本發明中的磁場是利用兩塊銣磁鐵形成的一個磁場發生裝置，磁感應強度為0.1-0.2t，把氣道黏液樣品放置磁場中央；然后將磁場發生裝置置于搖床上，搖床以60times/min來回運動，轉速處理60min。

(4)隨后對處理過的氣道黏液進行流變學測試，主要測試內容為：流動曲線測試、屈服應力測試、大振幅掃描測試和頻率掃描測試，所有流變學測試均在25℃下完成。

(5)實驗結果顯示磁場驅動的順磁性納米顆粒顯著降低氣道黏液的黏度、模量以及屈服應力。

技術特征：

技術總結
氣道黏液栓塞是氣道過度分泌高黏度的黏液。由于其流動性差，難以排出氣道，嚴重情況下即在氣道中形成氣道黏液栓，常引起肺部不張，導致窒息、呼吸衰竭甚至猝死。而傳統物理和化學降黏的方法的效果還有待改善。本發明建立一種基于磁場驅動順磁性納米顆粒降低氣道黏液黏度的方法。具體步驟是將分散后的Fe2O3懸浮液加入氣道黏液，然后放置在的周期性運動磁場，使Fe2O3在磁場的作用下產生運動，從而使之剪切破壞氣道黏液的結構。采用光鏡檢驗顯示黏液蛋白網結構破壞；采用旋轉流變儀檢測結果顯示磁場驅動順磁性納米顆粒降低氣道黏液的黏度、模量以及屈服應力，達到降黏效果。

技術研發人員：羅明志;王佳麗;張倩;劉志偉;劉磊;董進;鄧林紅
受保護的技術使用者：常州大學
技術研發日：2017.05.18
技術公布日：2017.10.03