一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种Janus芯壳微球的制备及其应用


[0001]本专利技术属于生物材料应用
，具体涉及一种
Janus
芯壳微球的制备及其应用
。

技术介绍

[0002]酶级联反应是生物体内最常见的物质转化方式，是细胞代谢和生物信号转导所必需的
。
由于活细胞中的生物级联催化系统是高效
、
系统和选择性的，因此开发仿生人工微反应器来以稳健的方式模拟细胞级联反应在生物催化研究中具有前景
。
模拟生物体内含有酶的亚细胞腔室被认为是高效
、
系统级联反应的可靠方式
。
近年来，利用各种技术，如自组装和微流体技术，对创建具有类似分隔结构的仿生微反应器进行了大量研究
。
自组装技术通常用于制备脂质体
、
聚合物体和
Pickering
乳液等
。
然而，相对简单
、
不可靠且不可拓展的结构很难精确控制微反应器中的酶级联反应
。
微流体技术已被广泛用于制备酶微载体，因为它可以对颗粒的形态和复杂性进行最高程度的控制
。
然而，由于使用油
、
表面活性剂
、
光引发剂和紫外线照射，微流体方法在微载体制造中存在局限性
(6
，
68.71.215]。
因此，需要一种可靠
、
通用且生物相容的策略，以从生物材料中创建多腔室仿生级联催化系统
。r/>受真核细胞的分区结构启发，人们创造了一种被称为“合成
(
人工
)
细胞”的“多芯壳”微球，以模拟自然细胞中的复杂生理反应
。
但是这些结构大多是油包水或水包油体系，全水相体系仅局限于葡聚糖和聚乙二醇这一对经典的互不相溶水相聚合物，极大地限制了人工细胞的实际应用
。
本专利技术采用二步气辅法构筑全水相多芯壳微球的策略，制备过程不产生多余危害，利用自制双轴微通道制备了一种
Janus
芯壳微球，包裹葡萄糖氧化酶和过氧化物酶，展现了其在人工细胞领域的应用
。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：针对目前现有技术中存在的不足，本专利技术了一种二步气辅法制备多面芯壳偏心微球的方法
。
整个制备过程简单易操作，不仅芯壳微球粒径均一，而且全部微球材料采用国家药品监督管理局批准的成分，合规性强，实际应用价值高，具备工业化生产可行性
。
[0004]技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种
Janus
芯壳微球的制备及其应用，其特征在于，
Janus
芯微球两相负载不同物质，并作为具有酶级联反应的人工胰岛细胞
。
[0006]作为可选方式，
Janus
芯壳微球的载体成分为海藻酸盐
、
壳聚糖
、
三聚磷酸钠
、
甘油磷酸钠和氯化钙
。
[0007]作为可选方式，
Janus
芯壳微球的制备方法采用两步气辅法和自制双轴针头
。
[0008]作为可选方式，在上述自制双轴针头的制备中，针头由改性丙烯酸酯胶粘剂
(302
‑
20AB
胶
)
粘结完成
。
[0009]作为可选方式，
Janus
芯壳微球两相装载不同的酶，同时包封
pH
指示剂
。
[0010]作为可选方式，在上述
Janus
芯壳微球的制备中，所述的溶液流速均由数字推进泵控制
。
[0011]作为可选方式，在上述
Janus
芯壳微球中，所述两种酶为国家药品监督管理局批准的葡萄糖氧化酶和过氧化物酶
。
[0012]作为可选方式，在上述
Janus
芯壳微球中，所述
pH
指示剂为国家药品监督管理局批准的刚果红
。
[0013]作为可选方式，在上述
Janus
芯壳微球中，所述酶和
pH
指示剂能够展示作为人工细胞进行酶促级联反应
。
[0014]说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和
/
或步骤以外，均可以以任何方式组合
。
[0015]有益效果：与现有技术相比，利用二步气辅法制备的
Janus
芯壳微球，粒径均一，符合人工细胞的尺寸大小
。
基于两个腔室，所涉及的化学反应独立而相关，达到多腔室的仿生级联催化系统
。
展现了
Janus
芯壳微球作为人工细胞在治疗糖尿病的可能，以及对人工细胞的探索具有重要意义
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图
。
其中：
[0017]图1为
Janus
芯壳微球作为人工胰岛细胞的示意图
。
[0018]图2为
Janus
芯壳微球的制备图
。
[0019]图3为
Janus
芯壳微球的明场照片
。
[0020]图4为
Janus
微球与“人工细胞”的粒径分布
。
[0021]图5为
Janus
芯壳微球作为人工胰岛细胞在不同浓度葡萄糖溶液中
pH
值变化
。
[0022]图6为
Janus
芯壳微球作为人工胰岛细胞在不同浓度葡萄糖溶液中吸光值变化和产物的紫外光谱和示意图
。(A)
人工胰岛细胞在
452nm
处的吸光值变化，
(B)
人工胰岛细胞在不同浓度葡萄糖溶液中反应
10h
产物的紫外
‑
可见光谱，
(C)
人工胰岛细胞在不同葡萄糖浓度下的光学图像
。
[0023]图7为不同
Janus
芯壳微球作为人工胰岛细胞样品对酶联反应的影响
。
[0024]图8为
Janus
芯壳微球作为人工胰岛细胞在葡萄糖溶液
/PBS
中的反应循环
。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更好地理解，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
Janus
芯壳微球的制备方法，其特征在于，利用二步气辅法构筑新策略
。2.
如权利要求1所述的
Janus
芯壳微球，其特征在于，所述
Janus
芯壳微球微球载体成份为海藻酸盐
、
壳聚糖
、
三聚磷酸钠和甘油磷酸钠
。3.
如权利要求1所述的
Janus
芯壳微球，其特征在于，所述
Janus
芯壳微球一相装载葡萄糖氧化酶，另一相装载过氧化物酶
。4.
如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊燃华，宋媛媛，曲清莉，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：