[发明专利]一种脂质体制备和收集装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及脂质体制备领域，特别涉及一种脂质体制备和收集装置以及使用该装置制备和收集脂质体的方法。 

背景技术

脂质体是磷脂双分子层膜在水相中组装成内部为水相的闭合囊泡。脂质体具有双亲性、生物相容性，和细胞膜及细胞器膜具有类似结构，在美容、食品、医药和生物化学等研究领域得到广泛的应用。脂质体的粒径范围从10nm到100μm，其中，粒径大于5μm的脂质体称为巨型脂质体。巨型脂质体可作为载体用于药物传送，也可以作为微反应器来模拟细胞或者细胞器，研究体内生物化学反应等，此外，巨型脂质体也可用于细胞膜的模拟，进行细胞膜结构、功能和膜穿孔、融合等机制的研究。 

现有技术的巨型脂质体制备方法主要包括传统脂质体制备法、微流控注入法、加电制备法。其中传统脂质体制备法主要包括如下几种： 

1.薄膜分散法，首先将脂质材料溶解于有机相，装在圆底烧瓶内，减压或者通氮气去除有机溶剂，圆底烧瓶底壁形成脂质薄膜，然后，将水或其它含有待包封物的溶液加入到脂质薄膜上，通过振摇、旋转或者涡旋等机械分散方式使薄膜分散于水相中，脂质薄膜吸水膨胀，弯曲封闭形成脂质体，而待包封物在脂质体形成的同时即被包裹于脂质体内。此方法的缺点在于，脂质薄膜的形成受有机溶剂去除方式和机械分散方式的影响明显，难于控制脂质膜均匀分布，有机物易残留，所需时间长，粒径不均匀，巨大粒径脂质体形成的量少，重复性差。 

2.两相分散法，通过将脂质材料溶解于有机溶剂中，再加入水或其它含有待包封物的溶液，使有机相与水相充分接触，然后，减压将有机溶剂蒸发，在蒸发过程中，脂质材料在水相中形成脂质体，而待包封物在脂质体形成的同时即被包裹于脂质体内。此方法的缺点在于，所需时间较长，有机相对水相的成分有影响，限制了待包封物的种类，装置对反应速度控制不佳，脂质体粒径不均匀，巨大粒径脂质体形成的量少，重复性差。 

由于采用传统脂质体制备方法制备巨型脂质体存在上述较多问题，因此，近 年来研究人员提出了利用芯片结构制备巨型脂质体的微流控注入法，还有利用电极施加电场制备巨型脂质体的电制备法，这些方法都改善了巨型脂质体制备的效果。 

其中，利用芯片结构制备巨型脂质体的微流控注入法由Yung-Chieh Tan等人在2003年提出（Yung-Chi eh Tan,Kenneth Longmuir,Abraham P.Lee.microfluidic liposome generation from monodisperse droplet emulsion-towards the realizationof artificial cells[J].2003,Summer Bioengineering Conference.），该方法是：首先，将水相注入溶解有脂质体材料的特定有机溶剂中，通过芯片结构形成一定粒径的油包水液滴；随后，将油包水液滴从芯片收集出来，进行提取，离心，再重悬于水相中，最终形成巨型脂质体。之后，研究人员对该方法进行逐步改进，现在，通过芯片结构和液体流动精确控制，整个制备过程可以在芯片上完成，最终从芯片通道输出形成的巨型脂质体。但是，该方法需要精细加工芯片，精确控制液体流动，对有机相等试剂有所限制，对实验条件要求极高，而且制备巨型脂质体的效率低。 

利用芯片结构施加电场制备巨型脂质体的电制备法由Angelova和Dimitrov在1986年提出（M.I.Angelova,D.S.Dimitrov.Liposome Electro formation[J].1986,81:303-311.），最早该方法是首先将脂质材料溶于有机溶剂，然后将有机相滴加到平行丝状电极上，再在氮气下去除有机溶剂，形成脂质薄膜，然后，将水或其它含有待包封物的溶液加到到电极上，施加电信号，在电极上形成巨型脂质体。之后，研究人员对该方法和所用的芯片进行逐步改进，提出用表面更大，透明易于观察的两片ITO玻璃电极片替代平行丝状电极，用PDMS做电极间的间隔结构，按照需要调整电极间间距的芯片结构；之后，提出了在非导电材料上制备脂质膜，将其作为脂质体形成的基底，置于两电极之间，在基底上形成巨型脂质体的芯片结构；以及，采用硅作为基底材料制作表面阵列电极结构，用于制备特定粒径的巨型脂质体。但是，采用非导电材料置于电极之间制备巨型脂质体，对非导电材料的限制较多，形成在非导电材料层上的巨型脂质体难于观察；采用硅作为基底材料制作阵列电极结构，光无法透过硅基底，制备过程无法在倒置显微镜下观察，此外，采用硅作为基底材料制作表面阵列电极结构需要专业加工，加工昂贵且复杂。