[发明专利]使用微流控芯片合成生物膜纳米颗粒的方法及微流控芯片

说明书

本发明涉及一种使用微流控芯片合成生物膜纳米颗粒的方法及微流控芯片，包括：向生物膜道通入生物膜溶液，向聚合物通道通入含有聚合物的有机溶液，使有机溶液与生物膜溶液混合，混合后进入第一混合通道；向PBS通道中通入PBS溶液，使PBS溶液与混合溶液混合；混合后溶液输出至第二混合通道，以使混合溶液中的聚合物在压力和超声波作用下挤入生物膜内部。本发明将微流控芯片与超声相结合，提供一种一步合成生物膜包裹的纳米颗粒的方法，通过使用微流控芯片，精确控制物料流速与浓度，来调控纳米颗粒的尺寸与浓度，使合成的生物膜纳米颗粒形貌均一、结构稳定。

技术领域

本发明涉及纳米生物膜合成技术领域，尤其涉及一种使用微流控芯片合成生物膜纳米颗粒的方法及微流控芯片。

背景技术

纳米颗粒可以携带治疗药物、成像材料及体内分析材料运送到肿瘤等病灶部位，达到治疗或诊断效果。但以聚合物为材质制备的纳米颗粒，虽然具有良好的生物相容性，但由于其疏水特性，在体内血液循环中易聚集，同时缺乏逃避免疫清除的表面修饰，导致其在体循环时间短，肿瘤靶向性不足，药物或分析材料递送效率低等问题。

研究表明，利用自然界细胞的生物膜(外泌体，红细胞膜，癌细胞膜，血小板膜及白细胞膜等等)就可以很好地解决这些问题，并利用生物膜的特点(癌细胞膜具有靶向癌症的能力，白细胞膜具有靶向炎症的特点)，对多种病症达到治疗的目的。

目前成熟的制备生物膜包裹的聚合物颗粒主要有两种方法：一是通过纳米共沉淀法合成聚合物核心颗粒，随后将提取到的生物膜和聚合物纳米颗粒混合，共同挤压通过一定孔径的聚碳酸酯膜，得到生物膜包裹的聚合物纳米颗粒；二是通过纳米共沉淀法合成聚合物核心颗粒，随后将提取到的生物膜和聚合物纳米颗粒混合超声，得到生物膜包裹聚合物的纳米颗粒。

然而，上述合成方法，均存在制备颗粒周期长、制备过程中操作困难的问题，从而导致通过使用上述方法合成的颗粒均一性较差。

中国专利公开号：CN103736528A公开了一种试剂混合及微液滴、微液柱制备的微流控芯片，包括微注塑成型的基片和盖片；其基片通道底部以任意形式排列的圆锥形、圆柱形、立方柱形、四棱柱形四种形状的其中一种微结构，在微通道间使用最佳的宽度比和最佳角度加工出微通道以精确控制所形成的微液滴、微液柱的尺寸。

由此可见，所述微流控芯片存在以下问题：

第一，所述微流控芯片仅使用双通道，并通过将两种溶液分别从指定通道流入芯片以进行混合，在混合时两种溶液无法混合均匀。

第二，所述微流控芯片中设有以任意形式排列的柱状微结构，在将纳米颗粒与生物膜混合时，所述微流控芯片中的微结构会对生物膜造成破坏，从而导致纳米颗粒无法与生物膜混合并使纳米颗粒进入生物膜内部。

第三，所述微流控芯片中仅使用进出液1口和进出液2口对溶液进行单级混合，会导致两溶液混合不均匀。

第四，所述微流控芯片使用直线型通道，在将两种溶液对流混合并通入微结构后直接将混合溶液输出微流控芯片，没有对溶液进行进一步混合的手段，从而导致所述微流控芯片无法均匀混合溶液。

第五，所述微流控芯片仅能够对两种溶液进行混合，无法对三种及以上的溶液进行充分混合。

发明内容

为此，本发明提供一种使用微流控芯片合成生物膜纳米颗粒的方法及微流控芯片，用以克服现有技术中无法将溶液均匀混合导致纳米颗粒无法进入生物膜内部的问题。

一方面，本发明提供一种使用微流控芯片合成生物膜纳米颗粒的方法，包括：

步骤1：将微流控芯片置入超声波浴内，并向生物膜通道入生物膜溶液；

步骤2：向聚合物通道通入含有聚合物的有机溶液，使有机溶液与所述生物膜通道中的生物膜溶液混合，混合后溶液流经第一混合通道并在第一混合通道末端分流以分别进入第一混合通道；