具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种具有抗肿瘤功能的纳米机器人的制备方法，包括以下步骤：

a)将磁性镁合金纳米颗粒、抗肿瘤药物、聚乳酸和挥发性有机溶剂混合，得到混合液；

b)将所述混合液与水混合并搅拌挥去混合体系中的挥发性有机溶剂，得到混悬液；

c)对所述混悬液进行离心分离，弃上清液，得到具有抗肿瘤功能的纳米机器人。

在本发明提供的制备方法中，首先提供磁性镁合金纳米颗粒。其中，所述磁性镁合金颗粒的化学成分优选包括Nd、Fe、SiO₂、Mn、Zn和Mg；所述Nd在磁性镁合金颗粒中的含量优选为3～5wt％，具体可为3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％；所述Fe在磁性镁合金颗粒中的含量优选为3～5wt％，具体可为3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％；所述SiO₂在磁性镁合金颗粒中的含量优选为10～15wt％，具体可为10wt％、10.5wt％、11wt％、11.5wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％、13.5wt％、14wt％、14.5wt％或15wt％；所述Mn在磁性镁合金颗粒中的含量优选为3～5wt％，具体可为3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％；所述Zn在磁性镁合金颗粒中的含量优选为15～20wt％，具体可为15wt％、15.5wt％、16wt％、16.5wt％、17wt％、17.5wt％、18wt％、18.5wt％、19wt％、19.5wt％或20wt％；所述Mg在磁性镁合金颗粒中的含量优选为50～66wt％，具体可为50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％、60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、64wt％、65wt％或66wt％。在本发明中，所述磁性镁合金颗粒的粒径优选为50～200nm，具体可为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm或200nm。在本发明中，所述磁性镁合金颗粒优选按照以下步骤制备获得：

i)在衬底基板表面涂明胶液，形成明胶膜层；

ii)对所述明胶膜层进行网版印刷，使明胶膜层形成多个凸柱；

iii)在形成有所述凸柱的明胶膜层上镀镁合金磁性材料，形成镁合金磁性膜层；

iv)将步骤iii)得到的多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解，镁合金磁性膜层与衬底基板分离；

v)对步骤iv)分离得到的镁合金磁性膜层进行研磨，得到磁性镁合金颗粒。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，首先提供衬底基板，所述衬底基板的类型可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚酰亚胺(PI)基板或聚乙烯(PE)基板等柔性基板，也可以为玻璃基板，本发明优选玻璃基板，可以重复利用节约成本，技术也比较成熟；所述衬底基板的形状可以为矩形、圆形或不规则图形；所述衬底基板的厚度优选为0.1～5mm，更优选为0.2～1mm，具体可为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，得到衬底基板后，在衬底基板表面涂明胶液。其中，涂明胶液之前，优选先对所述衬底基板表面进行洗涤和干燥，从而去除衬底基板表面的污渍，避免衬底基板表面污渍对后道工序的影响。在本发明中，所述明胶液优选按照以下方法制备得到：

将明胶颗粒在水中浸泡溶胀，之后将其加热溶解，最后与甘油混合，得到明胶液。

在本发明提供的上述明胶液的制备方法中，所述浸泡溶胀的时间优选为30～60min，具体可为30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min；所述加热溶解的温度优选为50～70℃，具体可为50℃、55℃、60℃、65℃或70℃；所述明胶液中的明胶含量优选为15～30wt％，具体可为15wt％、20wt％、25wt％或30wt％；所述明胶液中的甘油含量优选为5～15wt％，具体可为5wt％、10wt％或15wt％。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，所述衬底基板优选在刀刮旋涂胶机中进行明胶液的涂覆。其中，所述刀刮旋涂胶机的旋刮速度优选为1000～1500rpm，具体可为1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm、1250rpm、1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm或1500rpm；所述刀刮旋涂胶机的旋刮时间优选为10～15s，具体可为10s、11s、12s、13s、14s或15s；所述刀刮旋涂胶机的旋刮均匀性优选控制在±3％以内。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，在所述衬底基板上涂覆了明胶液后，明胶液进行固化。其中，所述固化的温度优选为15～30℃，具体可为15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃；所述固化的湿度优选为45～55％，具体可为45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％或55％；所述固化的时间优选为40～60min，具体可为40min、45min、50min、55min或60min。固化结束后，形成明胶膜层，所述明胶膜层的厚度优选为10～20μm，具体可为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，形成明胶膜层后，对所述明胶膜层进行网版印刷，使明胶膜层形成多个凸柱。其中，进行所述网版印刷之前，优选先对所述明胶膜层进行加热使之变柔软，所述加热的温度优选为35～45℃，具体可为35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃或45℃；所述网版印刷的网版材质包括但不限于不锈钢、铜、银、金和钼中的一种或多种；所述网版印刷的网格形状包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、三角形和多边形中的一种或多种。在本发明提供的一个实施例中，所述网格形状如图1所示，图1是本发明实施例提供的网格形状示意图，从左到右依次为圆形、正六边形和正方形。在本发明中，所述网版印刷的印刷速度优选为4～8m/min，具体可为4m/min、4.5m/min、5m/min、5.5m/min、6m/min、6.5m/min、7m/min或8m/min；所述网版印刷的下压重力优选为0.2～0.6kg，具体可为0.2kg、0.25kg、0.3kg、0.35kg、0.4kg、0.45kg、0.5kg、0.55kg或0.6kg。网版印刷完毕后，降温定型，得到图案化的明胶膜层。其中，所述降温的温度优选为≤20℃。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，完成网版印刷后，在形成有所述凸柱的明胶膜层上镀镁合金磁性材料。其中，镀所述镁合金磁性材料的方式优选为磁控溅射；所述磁控溅射的溅射速率优选为5～10nm/s，具体可为5nm/s、5.5nm/s、6nm/s、6.5nm/s、7nm/s、7.5nm/s、8nm/s、8.5nm/s、9nm/s、9.5nm/s或10nm/s；所述磁控溅射的时间优选为40～120s，具体可为40s、45s、50s、55s、60s、65s、70s、75s、80s、85s、90s、95s、100s、105s、110s、115s或120s；所述磁控溅射的真空度优选为5×10^-4～3×10^-4Pa，具体可为5×10^-4Pa、4.5×10^-4Pa、4×10^-4Pa、3.5×10^-4Pa或3×10^-4Pa；所述磁控溅射的基底温度优选为80～100℃，具体可为80℃、85℃、90℃、95℃或100℃；所述磁控溅射的功率优选为3000～5000W，具体可为3000W、3300W、3500W、4000W、4500W或5000W。在本发明中，所述磁控溅射的所使用的镁合金靶材优选按照以下步骤制备得到：I)将磁性镁合金进行固溶处理，得到磁性镁合金熔液；II)将所述镁合金熔液浇铸到模具中，降温后进行挤压，得镁合金靶材。步骤I)中，所述固溶处理的温度优选为700～800℃，具体可为700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃；所述固溶处理的时间优选为7～8h，具体可为7h、7.1h、7.2h、7.3h、7.4h、7.5h、7.6h、7.7h、7.8h、7.9h或8h；步骤II)中，进行浇铸时，所述磁性镁合金熔液的温度优选为200～300℃，具体可为200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃；步骤II)中，进行浇铸时，所述模具的温度优选为150～250℃，具体可为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃或250℃；步骤II)中，所述降温后的温度优选15～30℃，具体可为15℃、20℃、25℃或30℃。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，镀镁合金磁性材料结束后，在所述明胶膜层上形成镁合金磁性膜层。其中，所述镁合金磁性膜层的厚度优选为10～1000nm，具体可为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、70nm、90nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm或1000nm。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，形成镁合金磁性膜层后，得到多层复合材料，之后将所述多层复合材料在水中进行加热至材料中的明胶膜层溶解。其中，所述加热的温度优选为60～75℃，具体可为60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃或75℃；所述溶解的时间优选为15～20min，具体可为15min、16min、17min、18min、19min或20min。在本发明提供的一个实施例中，所述多层复合材料的加热溶解优选在水槽中进行，如图2所示，图2是本发明实施例提供的加热溶解明胶膜层的操作示意图，其中，1表示水槽，2表示固定件，3表示衬底基板，4表示明胶膜层，5表示镁合金磁性膜层。待明胶膜层溶解后，镁合金磁性膜层与衬底基板分离。

在本发明提供的上述磁性镁合金颗粒制备步骤中，分离得到镁合金磁性膜层后，将所述镁合金磁性膜层进行研磨。其中，所述研磨优选在德国CMSD2000型研磨机中进行；所述研磨的剪切速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述研磨的转子速度优选为10～30m/s，具体可为10m/s、15m/s、20m/s、25m/s或30m/s。研磨结束后，得到磁性镁合金颗粒。

在本发明提供的制备方法中，获得磁性镁合金纳米颗粒后，将所述磁性镁合金纳米颗粒、抗肿瘤药物、聚乳酸和挥发性有机溶剂进行混合，得到混合液。其中，所述磁性镁合金纳米颗粒在进行混合之前，优选先对其进行预处理；所述预处理的具体步骤包括：将磁性镁合金纳米颗粒浸泡在肝素钠水溶液中，之后取出风干。在本发明中，所述肝素钠水溶液的浓度优选为10～30wt％，具体可为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％；所述浸泡的时间优选为30～60min，具体可为30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。在本发明中，通过采用肝素钠水溶液对磁性镁合金纳米颗粒进行预处理，可以在一定程度上抑制磁性镁合金纳米颗粒在体内降解过程中引发炎症反应。

在本发明提供的制备方法中，所述抗肿瘤药物包括但不限于紫杉醇(PTX)、地塞米松(DXM)、水蛙素、阿霉素、多西他赛和多柔比星中的一种或多种；所述聚乳酸(PLA)无毒、可生物降解，并且有良好的生物相容性，由于聚乳酸的降解速度与分子量有关，因此可通过选择适宜分子量的聚乳酸来调控纳米机器人的降解速度，从而在一定程度上控制抗肿瘤药物的释放速度，达到药物缓释、长效释放的目的，所述聚乳酸的数均分子量优选为5000～50000，具体可为10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000、45000或50000；所述挥发性有机溶剂包括但不限于丙酮。在本发明中，所述磁性镁合金纳米颗粒与抗肿瘤药物的质量比优选为1：(1～3)，具体可为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3；所述磁性镁合金纳米颗粒与聚乳酸的质量比优选为1：(2～5)，具体可为1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或1:5；所述磁性镁合金纳米颗粒与挥发性有机溶剂的质量比优选为1：(3～6)，具体可为1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5或1:6。

在本发明提供的一个实施例中，所述混合液优选按照以下步骤进行制备：

i)将抗肿瘤药物和挥发性有机溶剂混合，得到药液；

ii)在所述药液中依次加入聚乳酸磁性镁合金纳米颗粒，进行混合，得到混合液。

在本发明上述实施例提供的混合液制备步骤中，步骤i)中，所述混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为200～300r/min，具体可为200r/min、250r/min或300r/min；所述混合的时间优选为10～15min，具体可为10min、11min、12min、13min、14min或15min。

在本发明上述实施例提供的混合液制备步骤中，步骤ii)中，所述混合优选在搅拌和超声条件下进行，所述搅拌的转速优选为200～300r/min，具体可为200r/min、250r/min或300r/min；所述混合的时间优选为30～60min，具体可为30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。

在本发明提供的制备方法中，得到混合液后，将所述混合液与水混合并搅拌挥去混合体系中的挥发性有机溶剂，得到混悬液。其中，所述混合液与水的质量比优选为4：(4～8)，具体可为4:4、4:5、4:6、4:7或4:8；所述搅拌的转速优选为500～2000r/min，具体可为500r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min、1700r/min或2000r/min；所述搅拌的时间优选为30～60min，具体可为30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。

在本发明提供的制备方法中，所述混悬液中优选还含有非离子表面活性剂和/或叶酸。其中，所述非离子表面活性剂主要对纳米机器人的表面起到修饰和包封作用，包括但不限于吐温80(TWEEN 80)、吐温20(TWEEN 20)和泊洛沙姆中的一种或多种，优选为吐温80；所述叶酸可特异性地与细胞表面的叶酸受体作用形成复合物，其两者结合力非常强，对肿瘤有高度选择性，可作为肿瘤靶向药物的修饰化合物。在本发明提供的一个实施例中，所述非离子表面活性剂和叶酸优选按照以下方式添加到混悬液中：

首先，将非离子表面活性剂水溶液和叶酸水溶液混合，得到混合物水溶液；然后，将所述混合物水溶液滴加到所述混悬液中。

在本发明上述实施例提供的非离子表面活性剂和叶酸添加方式中，所述非离子表面活性剂水溶液的浓度优选为0.5～5wt％，具体可为0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％；所述叶酸水溶液的浓度优选为10～50wt％，具体可为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％或50wt％；所述非离子表面活性剂水溶液和叶酸水溶液的质量比优选为(6～8)：(4～2)，具体可为6:4、7:3或8:2；所述非离子表面活性剂水溶液和叶酸水溶液的混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度优选为500～2000r/min，具体可为500r/min、1000r/min、1500r/min或2000r/min，所述混合的时间优选为10～30min，具体可为10min、15min、20min、25min或30min。

在本发明上述实施例提供的非离子表面活性剂和叶酸添加方式中，所述混合物水溶液和所述混悬液的体积比优选为3：(5～10)，具体可为3:5、3:5.5、3:6、3:6.5、3:7、3:7.5、3:8、3:8.5、3:9、3:9.5或3:10；所述滴加的速度优选为5～20mL/min，具体可为5mL/min、10mL/min、15mL/min或20mL/min。

在本发明提供的制备方法中，得到混悬液后，对所述混悬液进行离心分离。其中，所述离心分离的转速优选为8000～10000r/min，具体可为8000r/min、8500r/min、9000r/min、9500r/min或10000r/min；所述离心分离的时间优选为100～120min，具体可为100min、105min、110min、115min或120min。离心分离结束后，弃上清液，得到具有抗肿瘤功能的纳米机器人。在本发明中，优选对离心分离获得的纳米机器人进行干燥，所述干燥的温度优选为60～100℃，具体可为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃；所述干燥的时间优选为60～90min，具体可为60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min、95min或100min。

本发明首先将磁性镁合金纳米颗粒、抗肿瘤药物和聚乳酸在挥发性有机溶剂中混合均匀；之后将其与水混合并拌挥去挥发性有机溶剂，得到混悬液；最后采用离心分离的方式将混悬液中的不溶物分离出来，即为本发明制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人。本发明提供的制备方法通过在纳米机器人中添加磁性镁合金纳米颗粒，一方面可使纳米机器人表现出良好的磁性，从而使其可在外加磁场控制下准确到达肿瘤部位，实现对肿瘤的靶向治疗；另一方面由于磁性镁合金纳米颗粒可被完全降解，因此可使纳米机器人表现出良好的可降解性。同时，本发明提供的制备方法通过在纳米机器人中添加聚乳酸，可以调控纳米机器人的降解速度，从而在一定程度上控制纳米机器人的药物释放速度，达到药物缓释、长效释放的目的。采用本发明提供的方法制备的纳米机器人具有良好的尺寸均匀性、磁性、可降解性、抗肿瘤功能和药物缓释效果，可高效靶向杀死肿瘤细胞，同时可在杀死肿瘤细胞后被人体完全降解或吸收，无任何副作用。本发明提供的制备方法生产工艺稳定、可控，适于工业化，在肿瘤治疗领域具有广阔的应用前景。

本发明还提供了一种采用上述技术方案所述方法制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人。本发明提供的纳米机器人具有良好的尺寸均匀性、磁性、可降解性、抗肿瘤功能和药物缓释效果，可高效靶向杀死肿瘤细胞，同时可在杀死肿瘤细胞后被人体完全降解或吸收，无任何副作用，因此，本发明提供的纳米机器人在肿瘤治疗领域具有广阔的应用前景。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

1)磁性镁合金纳米颗粒的制备

1.1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。

1.2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1200rpm，旋刮时间为12秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制15μm。

1.2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。

步骤1.2)得到的材料结构如图3中的a图所示，图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图，图中，11表示衬底基板，12表示明胶膜层，13表示网格印刷后的明胶膜层，14表示磁性膜层。

1.3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为6m/min，下压重力0.4kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。

1.4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为7nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10^-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为100nm。

1.4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Nd 4wt％、Fe 4wt％、SiO₂12wt％、Mn 4wt％、Zn 15wt％、余量的Mg；

1.4.2)镁合金靶材的制备：将磁性镁合金在750℃下进行7.5h的固溶处理，得到磁性镁合金熔液；然后将镁合金熔液降温至250℃，接着将降温后的镁合金熔液浇铸到预热至200℃的模具中，降温至25℃，挤压塑形，得镁合金靶材(100mm×50mm×6mm)。

1.5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。

1.6)研磨造粒：将步骤1.5)得到的镁合金磁性膜层进行研磨，研磨设备为德国CMSD2000型研磨机，剪切速率为9000rpm，转子速度为20m/s，研磨结束后，得到颗粒直径为120nm的磁性镁合金纳米颗粒。

2)具有抗肿瘤功能的纳米机器人的制备

2.1)将步骤1)制备的磁性镁合金纳米颗粒在肝素钠水溶液(浓度20wt％)中浸泡45min，捞出，风干。

2.2)将紫杉醇溶于丙酮中，搅拌10～15min至完全溶解，然后再依次加入聚乳酸(数均分子量20000)和步骤2.1)处理的磁性镁合金纳米颗粒，紫杉醇、丙酮、聚乳酸和磁性镁合金纳米颗粒的质量比为2:4:3:1，边搅拌边超声，搅拌速度200r/min，搅拌时间45min，得到混合液。

2.3)在搅拌条件下向步骤2.2)制备的混合液中缓缓加入去离子水，混合液与去离子水的质量比为4:6，继续搅拌一定时间挥发除去丙酮，得到带有乳光的胶态混悬液。其中，搅拌的速度为1000r/min，搅拌的时间大约为40min。

2.4)将浓度为2wt％的TWEEN80的水溶液和浓度为30wt％的叶酸水溶液按照质量比7:3混合，在1000r/min的搅拌速度下搅拌20min，得到混合物水溶液。

2.5)将步骤2.4)制备的混合物水溶液缓慢滴入到步骤2.3)制备的混悬液中，混合物水溶液和混悬液的体积比为3:7，滴入速度为10mL/min，滴加完毕后，搅拌混合30min。

2.6)将步骤2.5)制备的混合物置于离心管中，9000r/min，离心100min。之后弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重(干燥温度80℃，干燥时间约70min)，得到具有抗肿瘤功能的纳米机器人。

采用透射电子显微镜(JEM-100SX透射电镜，日本JEOL公司)对制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人进行观察，结果显示：本实施例制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人大部分呈现圆整、均匀的球形微粒，平均粒径为180nm，微粒间无粘连。

实施例2

1)磁性镁合金纳米颗粒的制备

1.1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为150W。

1.2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1000rpm，旋刮时间为10秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制10μm。

1.2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。

步骤1.2)得到的材料结构如图3中的a图所示，图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图，图中，11表示衬底基板，12表示明胶膜层，13表示网格印刷后的明胶膜层，14表示磁性膜层。

1.3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为5m/min，下压重力0.3kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。

1.4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为5nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10^-4Pa，功率3300W，基底温度在90℃，膜层的厚度为90nm。

1.4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Nd 4wt％、Fe 4wt％、SiO₂12wt％、Mn 4wt％、Zn 15wt％、余量的Mg；

1.4.2)镁合金靶材的制备：将磁性镁合金在750℃下进行7.5h的固溶处理，得到磁性镁合金熔液；然后将镁合金熔液降温至250℃，接着将降温后的镁合金熔液浇铸到预热至200℃的模具中，降温至25℃，挤压塑形，得镁合金靶材(100mm×50mm×6mm)。

1.5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。

1.6)研磨造粒：将步骤1.5)得到的镁合金磁性膜层进行研磨，研磨设备为德国CMSD2000型研磨机，剪切速率为9000rpm，转子速度为20m/s，研磨结束后，得到颗粒直径为90nm的磁性镁合金纳米颗粒。

2)具有抗肿瘤功能的纳米机器人的制备

2.1)将步骤1)制备的磁性镁合金纳米颗粒在肝素钠水溶液(浓度20wt％)中浸泡40min，捞出，风干。

2.2)将紫杉醇溶于丙酮中，搅拌10～15min至完全溶解，然后再依次加入聚乳酸(数均分子量20000)和步骤2.1)处理的磁性镁合金纳米颗粒，紫杉醇、丙酮、聚乳酸和磁性镁合金纳米颗粒的质量比为2:4:3:1，边搅拌边超声，搅拌速度200r/min，搅拌时间45min，得到混合液。

2.3)在搅拌条件下向步骤2.2)制备的混合液中缓缓加入去离子水，混合液与去离子水的质量比为4:6，继续搅拌一定时间挥发除去丙酮，得到带有乳光的胶态混悬液。其中，搅拌的速度为1000r/min，搅拌的时间大约为40min。

2.4)将浓度为2wt％的TWEEN80的水溶液和浓度为30wt％的叶酸水溶液按照质量比8:2混合，在1000r/min的搅拌速度下搅拌20min，得到混合物水溶液。

2.5)将步骤2.4)制备的混合物水溶液缓慢滴入到步骤2.3)制备的混悬液中，混合物水溶液和混悬液的体积比为3:7，滴入速度为8mL/min，滴加完毕后，搅拌混合30min。

2.6)将步骤2.5)制备的混合物置于离心管中，9000r/min，离心100min。之后弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重(干燥温度80℃，干燥时间约70min)，得到具有抗肿瘤功能的纳米机器人。

采用透射电子显微镜(JEM-100SX透射电镜，日本JEOL公司)对制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人进行观察，结果显示：本实施例制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人大部分呈现圆整、均匀的球形微粒，平均粒径为150nm，微粒间无粘连。

实施例3

1)磁性镁合金纳米颗粒的制备

1.1)清洗：将尺寸为300mm×400mm×0.5mm的玻璃衬底基板进行酒精擦拭，然后放入超声波清洗机中，去离子水超洗、酒精超洗，最后将基板放在酒精蒸汽中进行干燥，当基板由蒸汽中取出来时，由于凝结的蒸汽由表面蒸发掉，所以基板很快就可以干燥。在本实施例中，上述各超声过程中的超声功率为200W。

1.2)旋涂明胶膜层：将玻璃基板放置在自动刀刮旋涂胶机工作台面内，自动定位，通过离心定律自动旋刮上一层薄薄的明胶膜层，旋刮速度为1500rpm，旋刮时间为15秒，均匀性控制在±3％以内，然后置于25±1℃的干燥箱中干燥成膜；作业环境为无尘空间(百级)，湿度为50％，明胶薄膜厚度控制20μm。

1.2.1)旋涂所用的明胶液按照以下步骤制备：将明胶颗粒放在蒸馏水中溶胀后，加热搅伴至60℃溶解，再加入甘油调配成明胶液。其中，蒸馏水、明胶颗粒和甘油的质量比为70:20:10。

步骤1.2)得到的材料结构如图3中的a图所示，图3是本发明实施例提供的制备镁合金载药纳米机器人的部分工艺流程图，图中，11表示衬底基板，12表示明胶膜层，13表示网格印刷后的明胶膜层，14表示磁性膜层。

1.3)网格印刷：首先通过传送装置将旋涂了明胶膜层的基板送进全自动平板印刷机工作台面上，并进行自动定位，然后对基板加热，使明胶膜的温度升至40℃，使之变柔软；之后将纳米级金属网版(不锈钢材质，网格形状为圆形)扣下，印刷速度为8m/min，下压重力0.5kg；印刷完后，马上将温度降至20℃以下，定型，得到如图3中b图所示的结构。

1.4)镁合金磁性膜层溅射：采用真空磁控溅射的方法，在网格印刷后的明胶膜层上镀制镁合金膜层，得到如图3中c图所示的结构；溅射速率为10nm/s，镀膜时间为80s，真空度在5×10^-4Pa，功率3000W，基底温度在90℃，膜层的厚度为150nm。

1.4.1)真空磁控溅射所使用的镁合金靶材成分为：Nd 5wt％、Fe 5wt％、SiO₂15wt％、Mn 4wt％、Zn 20wt％、余量的Mg；

1.4.2)镁合金靶材的制备：将磁性镁合金在750℃下进行7.5h的固溶处理，得到磁性镁合金熔液；然后将镁合金熔液降温至250℃，接着将降温后的镁合金熔液浇铸到预热至200℃的模具中，降温至25℃，挤压塑形，得镁合金靶材(100mm×50mm×6mm)。

1.5)磁性薄膜分离：将步骤4)制备的多层复合材料水平放置在流动的纯水固定槽中，水温为70℃，明胶层在水中慢慢溶解，待明胶层完全溶解后(大概15～20min)，镁合金磁性膜层与衬底基板分离，得到如图3中d图所示的结构。

1.6)研磨造粒：将步骤1.5)得到的镁合金磁性膜层进行研磨，研磨设备为德国CMSD2000型研磨机，剪切速率为9000rpm，转子速度为20m/s，研磨结束后，得到颗粒直径为150nm的磁性镁合金纳米颗粒。

2)具有抗肿瘤功能的纳米机器人的制备

2.1)将步骤1)制备的磁性镁合金纳米颗粒在肝素钠水溶液(浓度20wt％)中浸泡50min，捞出，风干。

2.2)将紫杉醇溶于丙酮中，搅拌10～15min至完全溶解，然后再依次加入聚乳酸(数均分子量20000)和步骤2.1)处理的磁性镁合金纳米颗粒，紫杉醇、丙酮、聚乳酸和磁性镁合金纳米颗粒的质量比为2:4:3:1，边搅拌边超声，搅拌速度200r/min，搅拌时间50min，得到混合液。

2.3)在搅拌条件下向步骤2.2)制备的混合液中缓缓加入去离子水，混合液与去离子水的质量比为4:6，继续搅拌一定时间挥发除去丙酮，得到带有乳光的胶态混悬液。其中，搅拌的速度为1000r/min，搅拌的时间大约为40min。

2.4)将浓度为2wt％的TWEEN80的水溶液和浓度为30wt％的叶酸水溶液按照质量比6:4混合，在1000r/min的搅拌速度下搅拌20min，得到混合物水溶液。

2.5)将步骤2.4)制备的混合物水溶液缓慢滴入到步骤2.3)制备的混悬液中，混合物水溶液和混悬液的体积比为3:7，滴入速度为10mL/min，滴加完毕后，搅拌混合30min。

2.6)将步骤2.5)制备的混合物置于离心管中，9000r/min，离心100min。之后弃上清液，将离心管置于真空干燥箱中至恒重(干燥温度80℃，干燥时间约70min)，得到具有抗肿瘤功能的纳米机器人。

采用透射电子显微镜(JEM-100SX透射电镜，日本JEOL公司)对制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人进行观察，结果显示：本实施例制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人大部分呈现圆整、均匀的球形微粒，平均粒径为200nm，微粒间无粘连。

效果评价

将1mg上述实施例制备的具有抗肿瘤功能的纳米机器人稀到盐水中，然后注射到患者肿瘤区域，通过叶酸对肿瘤具有的高度选择性或外部磁控系统将纳米机器人完全覆盖肿瘤区域(纳米机器人范围超肿瘤范围5mm以上定义为完全覆盖)，最后通CT等影像识别纳米机器人在体内生物相溶性与降解情况，结果如表1所示：

表1不同测试样品的生物相溶性与降解情况

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。