The invention belongs to the technical field of hydrogel polymer microsphere preparation, in particular to a hydrogel microsphere preparation method based on microfluidic chip technology and a device for implementing the preparation method. This method uses water-soluble monomers, crosslinking agent, by aqueous mixture of agent and porogen prepared as dispersed phase, water insoluble oil mixtures of liquid and lipophilic hydrophilic amphoteric molecules prepared as continuous phase, generating micron oil in microfluidic devices within the water droplets. Collect droplets after curing, demulsification, recovery of monodisperse micron hydrogel microspheres. The monodisperse micron grade hydrogel microspheres with controllable particle size, were prepared by the method of the invention has the advantages of highly complex, is widely applied in gene fixation and screening, protein and cell encapsulation, the drug controlled-release technology system.
【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶微球的制备方法及装置
本专利技术涉及液滴生成与水凝胶聚合物微球制备
,特别涉及一种基于微流控芯片技术的水凝胶微球的制备方法及装置。
技术介绍
水凝胶是一种分子内部交联的高分子聚合物,具有三维网络结构,在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解,分子能够在水凝胶中扩散。高分子水凝胶微球在医药工程和生化工程领域的研究近年来尤为热门。水凝胶微球以其亲水性、多孔性、高比表面积以及优良的生物相容性等特点可作为微结构单元、微分离器、微反应器、微存储器等应用于DNA、细胞以及蛋白质的包埋,生物活性药物的包覆,酶的固定化,生物活性物质的分离和提纯等。制备水凝胶微球通常采用反相悬浮聚合、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、种子聚合、分散聚合等,但是这些方法制备的微球粒径在纳米和亚微米范围。其中应用最广泛、技术最成熟的为采用反相悬浮工艺制备微米级水凝胶微球,但是反相悬浮聚合法产生微球的粒径分布范围大,重复性差,因此,如何制备单分散微米级水凝胶微球应用于高度精确的生物分析领域是目前亟待解决的关键问题。微流控是一种精确控制和操控微尺度流体,尤其特指微米亚微米结构的技术。21世纪以来得到了飞速发展,其中的微流控芯片技术作为当前分析科学的重要发展前沿,在生物、化学、医药等领域都发挥着巨大的作用。微流控芯片技术是指采用微细加工技术,在一块几平方厘米的芯片上制作出微通道网络结构,以期在一张芯片上完成不同的实验过程。由于其试剂损耗少,通量高,而且设备易于微型化、集成化,方便自动化地对液体进行微细精确操控,因此近年来得到了飞速发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于微流控芯 ...
【技术保护点】
一种水凝胶微球的制备方法,其特征在于,包含下述步骤:(1)制备水性混合物:所述水性混合物包含水溶性单体、交联剂、引发剂和制孔剂;(2)制备油性混合物:所述油性混合物包含水不溶性液体和亲油亲水两性分子;(3)生成油包水液滴:以所述水性混合物为分散相,以所述油性混合物为连续相,在微流控芯片装置内生成微米级油包水液滴;(4)得到水凝胶微球:收集所述微米级油包水液滴并进行固化、破乳,回收得到单分散微米级水凝胶微球。
【技术特征摘要】
1.一种水凝胶微球的制备方法,其特征在于,包含下述步骤:(1)制备水性混合物:所述水性混合物包含水溶性单体、交联剂、引发剂和制孔剂;(2)制备油性混合物:所述油性混合物包含水不溶性液体和亲油亲水两性分子;(3)生成油包水液滴:以所述水性混合物为分散相,以所述油性混合物为连续相,在微流控芯片装置内生成微米级油包水液滴;(4)得到水凝胶微球:收集所述微米级油包水液滴并进行固化、破乳,回收得到单分散微米级水凝胶微球。2.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法,其特征在于,所述水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或几种;所述交联剂为甲叉双丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯或二烯丙基二甲基氯化铵;所述引发剂为偶氮引发剂VA-086、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁脒盐酸盐和过氧化氢中的一种或几种;所述制孔剂为水、聚乙二醇、甲醇或乙醇。3.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法,其特征在于,以质量百分含量计:所述水溶性单体占所述水性混合物总质量的5~30%,所述交联剂占所述水溶性单体质量的0.01~10%,所述引发剂占所述水性混合物总质量的0.1~3%。4.根据权利要求3所述的水凝胶微球的制备方法,其特征在于,当制孔剂为水时,制孔剂的添加量占水性混合物总质量的37~94.9%;当制孔剂为聚乙二醇、甲醇或乙醇时,制孔剂的添加量占水性混合物总质量的0~30%。5.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法,其特征在于,所述的水不溶性液体为矿物油、碳酸二乙基己酯、液体石蜡、聚二甲基硅氧烷和氟化液中的一种或几种;所述亲油亲水两性分子为Span-80、ABILEM90、ABILWE09、FC4430、ABI...
【专利技术属性】
技术研发人员:张京红,闫哲,刘艳,景奉香,
申请(专利权)人:上海小海龟科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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