[发明专利]一种微球制备装置及应用

说明书

本发明涉及一种微球制备装置及应用，沿微球挤出的方向，所述微球制备装置包括依次设置的驱动液体结构与微孔阵列，所述驱动液体结构与微孔阵列之间包围形成液体流道分配腔体；所述驱动液体结构设置有压电薄膜层，用于进行机械移动挤压所述液体流道分配腔体。本发明通过将微孔阵列与驱动液体结构相结合，同时控制各层薄膜的堆叠结构，实现了高效制备且精准控制微球粒径，能够适用于生物与制药领域的微球制备场景。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，具体涉及一种微球制备装置及应用。

背景技术

微球制备技术广泛应用于生物技术、基础医学研究、诊断学、药学等领域。目前，针对微球制备的方法，主要包括机械法、雾化法以及微流控法。机械法主要使用高速旋转的机械桨叶对油液二相的液体进行高速搅拌，从而打散液体形成乳浊液，然后进行乳液中的液滴分离，得到大小不同的微球；雾化法是通过雾化喷头，将液体打入干燥罐中干燥获得微球；微流控法是通过单个或者多个流道，对液体进行分割从而形成不同的液滴，之后再对形成的液滴进行干燥处理获得。

CN 114634390A公开了一种多元复合含能微球的制备方法，包括以下步骤：将乳化剂加入蒸馏水，搅拌溶解形成水溶液；将炸药、高活性金属粉、氟聚物按一定质量比加入含有粘结剂的有机溶剂中，机械搅拌混合均匀，形成油相混合液。将油相混合液缓慢加入到水相中，搅拌乳化，形成微乳液团；加热，微乳液团中有机溶剂缓慢挥发，粘结剂析出，诱导炸药、高活性金属粉、氟聚物颗粒组装形成含能微球。分离后洗涤、抽滤及干燥得到复合含能微球。但采用的机械法效率较低，制备小粒径微球时难度较大，产出不高，且存在微球粒径分布较大等问题。

CN 103521150A公开了一种制备纤维素微球及壳聚糖包覆的纤维素复合微球的方法，首先以氢氧化钠和尿素的水溶液将纤维素溶解成为透明的溶胶，然后将该溶胶在一定的压力作用下通过喷头喷雾到稀醋酸或纯水凝固浴中，形成凝胶微球，洗涤后重新分散在蒸馏水中，再利用喷雾干燥机对凝胶悬浊液进行喷雾干燥。上述雾化法获得的微球需要对雾化喷头的液滴粒径和蒸发比进行计算，需求的设备体积大，能耗高。

微流控法相比雾化法减少了溶剂等挥发性材料的使用，降低了能耗，但是流道设计的专业性较强，且微流体的设计通量通常较低，而只有高通量的微流控设计才能提供更高的微球制备效率。

针对现有技术的不足，亟需提供一种能够用于高通量需求场景、制备效率高且微球粒径控制能力精准的微球制备装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微球制备装置及应用，通过将微孔阵列与驱动液体结构相结合，同时控制各层薄膜的堆叠结构，实现了高效制备且精准控制微球粒径，能够适用于生物与制药领域的微球制备场景。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种微球制备装置，沿微球挤出的方向，所述微球制备装置包括依次设置的驱动液体结构与微孔阵列，所述驱动液体结构与微孔阵列之间包围形成液体流道分配腔体；

所述驱动液体结构设置有压电薄膜层，用于进行机械移动挤压所述液体流道分配腔体。

本发明提供的微球制备装置，通过将微孔阵列与驱动液体结构相结合，一方面，可以利用微孔阵列这一微流控器件用于微球的生成，另一方面，采用驱动液体结构来提供推动液滴从微孔挤出的推动力，从而进行由液滴到微球的制备过程，最终能够实现高效制备且精准控制微球粒径，适用于生物或药物微球制备领域。

优选地，所述微孔阵列的微孔形状包括圆形或多边形。

优选地，所述多边形包括四边形、六边形或八边形中的任意一种。

优选地，所述多边形的排列方式包括蜂巢结构排列或线性排列。