[发明专利]双水相微囊发生装置及其发生方法

说明书

本发明公开了一种双水相微囊发生装置。本发明的双水相微囊发生装置包括内相驱动泵、中间相驱动泵、外相驱动泵、挤压组件、振荡器以及微流控组件，所述内相驱动泵通过管道连接于所述挤压组件，所述挤压组件具有挤压流道，所述微流控组件具有内相流道、中间相流道以及外相流道，所述挤压组件连接于所述微流控组件且所述挤压流道与所述内相流道相通，所述振荡器用于对所述挤压组件震荡挤压，所述中间相驱动泵连接所述中间相流道，所述外相驱动泵连接所述外相流道。本发明的双水相微囊发生装置能够产生均匀的水/水液滴，结构简单易操作，适用体系更广泛。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其是涉及一种双水相微囊发生装置及其发生方法。

背景技术

空心微囊对生物活性物质具有包载、保护、多重响应释放、靶向递送等作用，在药物递送和控释、靶向诊疗一体化、生物检测传感等众多领域具有重要的应用价值。聚电解质微囊与具有相反电荷的聚合物之间能通过静电吸引而凝聚，被广泛应用于制药和食品工业中化学敏感试剂的封装与释放。传统的制备聚电解质微囊一般采用的是硬模板的方法，该方法中，通常是以固体二氧化硅颗粒作为模板，通过在颗粒表面交替沉积具有相反电荷的聚电解质来逐层组装后，再通过煅烧或有机溶剂溶解将模板材料分解成可以通过微囊壳的单个分子的方法来去除固体颗粒模板。这种硬模板的方法虽然能够通过控制固体颗粒模板的大小和聚电解质沉积的次数来精确控制微囊的大小和层厚，但去除固体颗粒模板的过程会破坏微囊结构的完整性，同时活性物质的负载率很低。

为避免以上问题，有很多研究者采用水/油乳液作为软模板的方法，通过在水/油液滴界面处进行聚电解质的静电络合来制备聚电解质微囊。但水油乳液中有有机溶剂的参与，在制备微囊后也需要对有机溶剂进行去除，所以其生物相容性较差，限制了其在生物医学领域的应用。针对生物相容性较差的问题，出现了双水相体系。全水滴利用小封装体积、渗透流体和易操作性，作为运输和反应的优良微储层，在包括细胞培养、药物筛选和基因分析等各种生物医学应用中具有优势。传统的产生水/水液滴使用的是对内相施加扰动的方式来迫使射流提前断裂成液滴，而这种方法产生的扰动非常的微弱，在内相中传递的过程中容易被耗散，所以这种方法只适用于粘度比较小的双水相体系。但制备微囊需要聚合物具有较高的分子量，通常分子量较大的聚合物的水溶液的粘度都比较高，因此采用传统的方法难以产生均匀的水/水液滴。另外，传统的产生水/水液滴的方法很多都存在装置制作繁琐的问题，如需要在原有PDMS装置上集成空气阀或者压电盘等，都会导致微流控装置制作困难的增加，装置制作时间加长，增加了生产时间成本和经济的投入。

发明内容

基于此，有必要提供一种双水相微囊发生装置以及发生方法。通过使用该双水相微囊发生装置，能够产生均匀的水/水液滴，该装置结构简单易操作，适用体系更广泛。一实施例提供的双水相微囊发生装置，包括内相驱动泵、中间相驱动泵、外相驱动泵、挤压组件、振荡器以及微流控组件；所述内相驱动泵通过管道连接于所述挤压组件，所述挤压组件具有挤压流道，所述微流控组件具有内相流道、中间相流道以及外相流道，所述挤压组件连接于所述微流控组件且所述挤压流道与所述内相流道相通，所述振荡器用于对所述挤压组件震荡挤压，所述中间相驱动泵连接所述中间相流道，所述外相驱动泵连接所述外相流道。

在其中一些实施例中，所述双水相微囊发生装置还包括支架，所述挤压组件与所述振荡器均安装于所述支架，所述振荡器位于所述挤压组件的下方，所述振荡器能够垂直运动并作用于所述挤压组件。

在其中一些实施例中，所述支架包括底座、第一支撑杆以及第二支撑杆，所述第一支撑杆连接于所述底座，所述第二支撑杆连接于所述第一支撑杆且与所述底座具有间隔，所述挤压组件连接于所述第二支撑杆，所述振荡器安装于所述底座。

在其中一些实施例中，所述微流控组件选自玻璃毛细管器件、玻璃芯片、硅基芯片或者塑料芯片。

在其中一些实施例中，所述挤压组件为柔性管道，所述挤压组件的制备方法包括：