[发明专利]一种仿爬山虎粘附性微载体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种仿爬山虎粘附性微载体及其制备方法，以微流控装置制备的单分散液滴在快速溶液萃取剂中自组装而成的具有爬山虎形貌的微米粒子为模板，再利用具有良好生物相容性的功能性水凝胶对其结构进行复制，去除模板后得到的。该微载体具有仿生宏观形貌增大接触面积利于增强粘附效应，其多孔的微观形貌为药物的固定提供了大面积，为药物在复杂环境下通过粘附性长时间停留延长药物释放时间提供良好的载体。本发明提供的制备方法简单易行，成本低廉，便于大规模生产，制备的微载体无毒且具有优良的生物相容性、生物功能性以及生物可降解性。为安全、高效的药物运送提供新载体。

技术领域

本发明涉及药物微载体研究技术领域，具体涉及一种仿爬山虎粘附性微载体及其制备方法。

背景技术

药物治疗是众多疾病治疗的重要手段。药物经不同的给药方式递送到其在体内的特定作用部位，以达到治疗的效果。药物载体是一种用来负载药物进行运送的载体，通过将药物分子包裹在载体基质中或附着在载体表面,不仅可以实现对药物的有效传输、递送，还能够利用功能性材料的降解或响应性行为实现药物的缓释、控释等功能。近年来，为了更安全、更有效地运送药物，颗粒药物载体取得了巨大的进展。其中，微粒子被认为是最佳的药物控制传递途径之一，因为与纳米系统相比，微粒子具有易于生产和表征、高载药量和低毒性等明显优势。然而，目前在给药系统中使用载体大多是球形的，球形的形貌使载体与目标物接触面积小，导致粘附能力差。载体与靶物质粘附不足，导致药物浓度迅速下降，进一步降低药物传递效率。即使经过精心设计的球形载体表面以获得更强的附着力，在复杂的流体环境如食管、胃肠道中，载体附着力也达不到预期。因此，人们提出了开发附着力强的微粒作为药物载体的新需求。

爬山虎是一种广泛存在的攀缘植物，其卷须上的触角能够垂直地生长在墙上。由于其触角上具有表面阵列纳米结构且在与物质接触时粘多糖的分泌，爬山虎的触角可以长时间牢牢地附着在接触物体上，表现出良好的粘附性能。然而，由于其复杂的结构，目前很少有方法能够有效地模拟这种优异的粘接机理。相比之下，胶体晶体作为一个单独的组装单元，提供了另一种方法，因为它们可以组装成具有复杂结构的各种异质颗粒。然而，据我们所知，胶体晶体的组装很少用于复杂的药物载体设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿爬山虎粘附性的药物微载体及其制备方法，其制备过程简单，尺寸可控，均一性及重复性良好，同时可增大与目标接触面积且具有良好的粘附性和生物相容性。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种仿爬山虎粘附性微载体，其制备方法包括以下步骤：

(1)液滴模板的制备：

基于毛细组装微流控芯片，通过控制离散相和连续相的流量制备出粒径可控、大小均一的单乳液模板；

(2)液滴模板的形变及固化：

将单乳液模板置于含有快速溶剂萃取剂的垂直通道中，使其自由落体，由快速溶剂萃取剂的萃取形变而得到具有仿爬山虎触角结构的微米粒子；

(3)水凝胶微载体的获得：

首先将微米粒子干燥，然后置于粘度较大的可温控固液转换的凝胶液体中，使微米粒子中的孔洞填充满凝胶液体后，通过温控固化其中的凝胶液体，随后机械去除多余的凝胶固体；

接着把微米粒子置于具有良好生物相容性的功能性水凝胶预凝液中，使微米粒子中的纳米缝隙充满功能性水凝胶预凝液，固化其中的功能性水凝胶预凝液，机随后械去除多余的功能性水凝胶固体；

最后温控融化微米粒子的孔洞中的凝胶固体，并去除模板，得到具有防爬山虎结构的水凝胶微载体。

步骤(1)中，所述的离散相为质量分数为20％的二氧化硅颗粒水溶液，离散相流量为0.15ml/h；所述连续相为三乙酸甘酯、乙酸乙酯、碳酸丙二醇酯中的一种，连续相流量为15ml/h。