(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210680427.5 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 暨南大学 地址 510632 广东省广州市天河区黄埔大 道西601号 (72)发明人 张奕　刘雯　周翔　李田甜　薛巍　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 苏运贞 (51)Int.Cl. A61K 41/00(2020.01) A61K 9/06(2006.01) A61P 35/00(2006.01) (54)发明名称 相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气 凝胶微马达及其制备方法与应用 (57)摘要 本发明公开了一种相转变水凝胶辅助的固 相表面上光驱动气凝胶微马达及其制备方法与 应用， 属于材料与生物技术领域。 所述的相转变 水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达 的制备方法， 包括将纳米金沉积在还原氧化石墨 烯气凝胶微球表面的步骤。 本发 明提供了一种相 转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微 马达， 其是一种非侵入性和非接触式策略， 可 以 通过界面工程在固体基质上实现相转变水凝胶 辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达的多功 能操纵。 本发 明的相转变水凝胶辅助的固相表面 上光驱动气凝胶微马达系统对具有光热特性的 颗粒都是适用的。 最重要的是， 解决了现有技术 中微纳米马达只能在水相环境中驱动的问题。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 115068607 A 2022.09.20 CN 115068607 A 1.一种相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达的制备方法， 其特征在 于， 包括将纳米金沉积在还原氧化石墨烯气凝胶微球表面的步骤。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述的将纳米金沉积在还原氧化石墨 烯气凝胶微球表面的方法为 化学气相沉积法。 3.一种相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达， 其特征在于， 通过权利 要求1～2任一所述的制备 方法制备 得到。 4.权利要求3所述的相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达在固相环境 中的应用。 5.一种在固相表面驱动权利要求3所述的相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝 胶微马达的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 在权利要求3所述的相转变水凝胶辅助的固 相表面上光驱动 气凝胶微马达和固相之 间涂覆相转变水凝胶， 用近红外激光照射相转变水 凝胶辅助的固相表面上光驱动 气凝胶微马达， 待相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动 气 凝胶微马达温度高于相转变水凝胶的相转变温度时， 相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱 动气凝胶微马达周围的凝胶变为液态， 液态的凝胶作为可相变的运动轨道推动相转变水凝 胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达沿激光束方向运动。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述的相转变水凝胶为具有温度敏感性和生物相容性的凝胶； 进一步包括明胶、 琼脂 糖和普朗尼克 F127中的至少一种； 所述的相转变水凝胶的质量分数为1％～8％； 所述的相转变水凝胶的厚度大于相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马 达的直径； 所述的近红外 激光照射的功率 不小于3.82W/m2、 波长为808nm。 7.权利要求3所述的相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达在作为治疗 和/或预防癌症药物中的应用。 8.根据权利要求7 所述的应用， 其特 征在于， 所述的癌症包括乳腺癌。 9.权利要求3所述的相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达在作为治疗 和/或预防癌症药物的使用方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 在肿瘤组织周围涂覆凝胶形成凝胶层， 在近红外光照 射下使相转变水凝胶辅助的固相 表面上光驱动 气凝胶微马达在凝胶层表面可控运动， 待相转变水凝胶辅助的固相表面上光 驱动气凝胶微马达运动到肿瘤部位后， 提高近红外光功率， 在近红外光照射下使肿瘤消融。 10.根据权利要求9所述的使用方法， 其特 征在于， 所述的凝胶层的厚度大于相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达的直 径； 所述的凝胶为具有温度敏感性和生物相容性的凝胶； 进一步包括明胶、 琼脂糖和普朗 尼克F127中的至少一种； 所述的凝胶的质量分数为1％～8％； 所述的相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达在凝胶层表面可控运动 时， 近红外光的功率 不小于3.82W/m2、 波长为808nm； 所述的在近红外光照射下使肿瘤消融时， 近红外光的功率 不低于5W/mm2、 波长为808nm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115068607 A 2相转变水凝胶辅助的固相表面上光 驱动气凝胶微马达及其制 备方法与应用 技术领域 [0001]本发明属于材料与生物技术领域， 特别涉及一种相转变水凝胶辅助的固相表面上 光驱动气凝胶微马达及其制备 方法与应用。 背景技术 [0002]自推进式微纳米马达在越来越多的领域引起了广泛的兴趣， 包括纳米组装， 靶向 药物输送和环境修复。 这些微纳马达能够将不同形式的能量(外界物理场或化学能)转化成 为驱动的机械能， 并且有相当的速度和可控性。 随着激光技术的广泛应用， 光相比其他物理 源能以高度精确的空间和时间分辨率被远程无线控制， 因为光驱动马达成为该领域的前沿 热点。 而近红外光因为具有生物安全和组织穿透能力而在生物医学领域具有广泛应用前 景， 目前近红外光驱动的微马达除了需要依赖化学燃料 的光驱动马达以外， 主要是利用光 热效应产生的温度梯度来驱动， 具体是将光热材料引入到微纳米粒子中， 在近红外光照射 下光热材料产生热量使粒子局部升温而形成不对称的热梯度， 进而产生沿温度梯度的 “自 热泳”运动。 [0003]为了将这些微纳米马达构建成功能装置实现应用， 需要将颗粒按照所需的功能进 行驱动。 光驱动马达的运用目前仅限在水环境中才能实现， 无法在固态表面运动是目前光 驱动马达运用所面临的瓶颈和巨大挑战。 为了解决这一重要问题， 在固体基质上 的微纳米 运动引起了科学家的注 意。 与固‑液界面相比， 在固 ‑固界面上的范德华摩擦力要强得多， 从 而限制了固相基材上 的颗粒的远程受控自主运动。 因此， 有效操纵固体基质上 的颗粒的关 键在于调节界面相互作用， 以减少运动过程中的摩擦力， 并转 化外场能量产生驱动力。 发明内容 [0004]本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足， 提供一种相转变水凝胶辅助 的固相表面上光驱动气凝胶微马达的制备 方法。 [0005]本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法制备得到的相转变水凝胶辅助的 固相表面上光驱动气凝胶微马达 。 [0006]本发明的再一目的在于提供上述相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶 微马达的应用。 [0007]本发明的目的通过 下述技术方案实现： [0008]一种相转变水凝胶辅助的固相表面上光驱动气凝胶微马达的制备方法， 包括将纳 米金沉积在还原氧化石墨烯气凝胶微球(RG OAM)表面的步骤。 [0009]所述的还原氧化石墨烯气凝胶微球(RGOAM)的制备方法已在Xiang  Zhou et  al.Near‑Infrared  Light‑Steered Graphene  Aerogel Micromotor  with High Speed  and Precise Navigation  for Active Transport  and Microassembly.ACS  Applied  Materials&I nterfaces,2020,12,23134 ‑23144中公开。说　明　书 1/7 页 3 CN 115068607 A 3