[发明专利]一种制备磁性聚合物微球的方法及其应用

权利要求书

1.一种磁性聚合物微球在生物化学反应中的应用，其特征在于，所述磁性聚合物微球的制备方法包括以下步骤：

步骤1：利用液滴生成技术，采用包括单体和磁性纳米颗粒的原料经过化学交联聚合或包括聚合物和磁性纳米颗粒的原料经过物理交联，制得外层包裹有磁性纳米颗粒的多层聚合物微液滴；

步骤2：上述多层聚合物微液滴经过固化或半固化、破乳后得到包裹有磁性外壳层的多层聚合物微球；

所述应用的方法包括以下步骤：

步骤S1：利用液滴生成技术，制备封装有底物的微液滴；

步骤S2：采用所述磁性聚合物微球的制备方法制备包裹有磁性外壳层的多层聚合物微球；

步骤S3：直接加入反应试剂进行生物化学反应，或者溶解上述多层聚合物微球的内层聚合物中的至少一层以形成中空腔室，然后加入反应试剂进行生物化学反应；

所述磁性聚合物微球在用于生物化学反应时，根据反应底物的分子量大小，通过调节制备磁性聚合物微球的原料的种类或浓度，制备出孔径与反应底物相适应的磁性聚合物微球，使得磁性聚合物微球可以封装住反应底物并允许小分子反应试剂进入微球内部，微球的外壳层类能够隔绝外源性和交叉污染；在进行复杂的多步生物化学反应时，利用磁珠吸附住磁性聚合物微球进行磁性清洗，洗去前一步未反应的小分子反应试剂后，加入下一步反应所需试剂继续反应。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述步骤1制得的多层微液滴为双层微液滴，相应地，所述步骤2制得的多层聚合物微球为双层聚合物微球。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述步骤1的具体过程包括：

步骤1.1：利用高通量微流控技术，采用包括单体的原料经过化学交联聚合或包括聚合物的原料经过物理交联，制得微液滴，该微液滴经固化或半固化、破乳后得到聚合物微球；

步骤1.2：再次利用高通量微流控技术，采用磁性纳米颗粒的聚合物分散液经过物理或化学交联在步骤1.1得到的聚合物微球的外表面制备磁性外壳层，制得外层为包裹有磁性纳米颗粒的聚合物、内层为聚合物的双层微液滴；所述外层聚合物和内层聚合物具有不同的物理性质和/或化学性质。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述步骤1.1的聚合物微球包括聚丙烯酰胺凝胶微球、聚乙二醇凝胶微球、琼脂糖凝胶微球、海藻酸钠凝胶微球和明胶凝胶微球中的任意一种。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述聚丙烯酰胺凝胶微球是由包含TEMED催化剂和表面活性剂的油相与包含丙烯酰胺单体、过硫酸铵引发剂和N,N'-双（丙烯酰）胱胺交联剂的水相形成油包水的体系，经过化学交联聚合制得聚丙烯酰胺凝胶微液滴，该聚丙烯酰胺凝胶微液滴再经固化或半固化、破乳后制得；所述琼脂糖凝胶微球是由包含表面活性剂的油相和包含琼脂糖的水相形成油包水的体系，经过物理交联制得琼脂糖凝胶微液滴，该琼脂糖凝胶微液滴再经固化或半固化、破乳后制得；所述海藻酸钠凝胶微球是由包含表面活性剂的油相和包含海藻酸钠的水相形成油包水的体系，经过化学交联制得海藻酸钠凝胶微液滴，该海藻酸钠凝胶微液滴再经过固化或者半固化、破乳后制得；所述明胶凝胶微球是由包含表面活性剂的油相和仅包含明胶的水相或包含明胶以及交联剂甲醛、戊二酸、EDC、京尼平、甲基丙烯酸酐与聚乙二醇双丙烯酸酯中的一种或多种的水相形成油包水的体系，经过物理交联或化学交联制得明胶微液滴，该明胶微液滴再经过固化或半固化、破乳后制得。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的表面活性剂包括PEG-PFPE、蓖麻油聚烃氧酯、聚氧乙烯40氢化蓖麻油、泊洛沙姆、Krytox、十二烷基硫酸钠和Janus纳米颗粒中的任意一种或多种；所述的油相包括HFE-7500氟化油油相、Squalane油相、硅油油相和矿物油油相中的任意一种或多种。