一种分级结构微载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种分级结构微载体及其制备方法和应用，所述分级结构微载体包括一级结构和二级结构，所述一级结构为利用单乳液微流体制备出的小液滴，所述小液滴尺寸为5-10μm；所述二级结构为通过双乳液微流体内相生成的大液滴，所述大液滴尺寸为200-500μm；制备方法包括首先，微载体一级结构的制备；其次，微载体二级结构的制备；再次，固化液滴；所述微载体在细胞培养中及蛋白质、核酸或细胞的多元检测技术领域中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物分析材料领域，特别是涉及一种分级结构微载体及其制备方法和应用。
技术介绍
自Willhelm Roux于1885年从鸡胚中分离细胞首次建立体外细胞培养，单层细胞培养技术已有百余年的历史。传统的单层细胞培养技术指的是适用于大多数贴壁依赖性细胞的体外细胞培养方法，这类细胞需要附着于带适量正电荷的固体或者半固体表面上生长。其主要是通过一些传统的培养瓶、多层平板进行培养，但操作比较繁琐，贴附面积有限，传质和传氧差，在实际生产使用中受到极大的限制。近年来，体外三维细胞培养的研究已受到了人们广泛的关注，三维细胞培养是指将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细胞在体外共同培养，使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长，构成三维的细胞-载体复合物。与传统的二维-单层细胞培养相比，三维细胞培养中的药物、营养物质和气体扩散属性更接近于活体组织。目前细胞三维培养已广泛用于基础生物学和生物医学研究，它的主要优点是具有良好的结构，能直接反映结构与功能的关系，细胞的形态和微环境更接近体内的状态，而且可以与相邻的细胞建立更为紧密的联系。 很多天然材料已被用来制成细胞微载体并已成功地商业化，现有技术中大多利用球形微载体培养细胞，细胞一般是生长在微载体的表面上，细胞在大规模搅拌悬浮培养时很容易受到巨大的剪切力而发生破损。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种分级结构微载体，该载体为分级结构，能够能较好地维持细胞形态，降低成本，还能提高培养效率。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种分级结构微载体，所述分级结构微载体包括一级结构和二级结构，所述一级结构为利用单乳液微流体制备出的小液滴，所述小液滴尺寸为5-10 μ m ;所述二级结构为通过双乳液微流体内相生成的大液滴，所述大液滴尺寸为200-500 μ m。在本专利技术一个较佳实施例中，所述分级结构微载体为油溶性微载体，生成所述油溶性微载体的一级结构的单乳液微流控装置为水包油(W/0)型，生成所述油溶性微载体的二级结构的双乳液微流 控装置为水包油包水(W/0/W)型。在本专利技术一个较佳实施例中，所述分级结构微载体为水溶性微载体，形成所述水溶性微载体的一级结构的单乳液微流控装置为油包水(0/W)型，形成所述水溶性微载体的二级结构的双乳液微流控装置为油包水包油(0/W/0)。在本专利技术一个较佳实施例中，所述分级结构微载体选自聚二甲基硅氧烷或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。在本专利技术一个较佳实施例中，所述分级结构微载体选自胶原、壳聚糖、海藻酸隹丐、琼脂糖、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺中的一种或多种。在本专利技术一个较佳实施例中，所述分级结构微载体的二级结构为单囊或多囊。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是:提供一种制备分级结构微载体的方法，包括以下步骤: 首次，微载体一级结构的制备:根据微载体性质，对微流控装置管道进行亲疏水性修饰，组装合适的单乳液微流控装置，配制互不相溶的分散相和连续相溶液，生成含有小尺寸液滴的乳液； 其次，微载体二级结构的制备:组装合适的双乳液微流控装置，以包含一级结构的乳液作为中间相溶液，配制与之互不相溶的内外相I溶液，通过调节各相溶液的流速，生成包裹若干大尺寸内囊且同时含有一级结构的液滴·； 再次，固化液滴，清洗后，即可获得具有分级结构的微载体。在本专利技术一个较佳实施例中，所述微流控装置选自协流式或汇聚式微流控装置，所述微流控装置的管道材料选用二氧化硅、特氟龙、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。在本专利技术一个较佳实施例中，所述亲疏水修饰为在表面修饰上羟基或氨基；所述疏水性修饰为在表面修饰上长链烷烃。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是:所述分级结构微载体在细胞培养中的应用 为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是:所述的分级结构微载体在蛋白质、核酸或细胞的多元检测
中的应用。本专利技术的有益效果是:本专利技术将微载体制备成多孔结构，细胞便可进入微载体孔内粘附生长，即可以保护细胞免受搅拌剪切力的伤害，又可以增加细胞粘附的表面积，能够能较好地维持细胞形态，降低成本，还能提高培养效率。附图说明图1是本专利技术分级结构微载体及制备方法的示意 图2是本专利技术为制备分级结构微载体二级结构的乳液示意 图3是本专利技术双乳液微流体装置示意 图4是本专利技术分级结构微载体示意 附图中各部件的标记如下:1、外相；2、内相；3、中间相；5、一级结构；6、二级结构。下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1-4，本专利技术实施例提供如下技术方案 在一个实施例中，提供一种分级结构微载体，所述分级结构微载体包括一级结构5和二级结构6，所述一级结构5为利用单乳液微流体制备出的小液滴，所述小液滴尺寸为5-10 μ m ;所述二级结构6为通过双乳液微流体内相2生成的大液滴,所述大液滴尺寸为200-500 μ mD优选的，所述分级结构微载体为油溶性微载体，生成所述油溶性微载体的一级结构5的单乳液微流控装置为水包油(W/0)型，生成所述油溶性微载体的二级结构6的双乳液微流控装置为水包油包水(W/0/W)型。优选的，所述分级结构微载体为水溶性微载体，形成所述水溶性微载体的一级结构5的单乳液微流控装置为油包水(0/W)型，形成所述水溶性微载体的二级结构6的双乳液微流控装置为油包水包油(0/W/0)。优选的，所述分级结构微载体选自聚二甲基硅氧烷或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙稀Ife酷。优选的，所述分级结构微载体选自胶原、壳聚糖、海藻酸钙、琼脂糖、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺中的一种或多种。优选的，所述分级结构微载体的二级结构6为单囊或多囊。在另一个实施例中，提供一种制备分级结构微载体的方法，包括以下步骤: 首先，微载体一级结构5的制备:根据微载体性质，对微流控装置管道进行亲疏水性修饰，组装合适的单乳液微流控装置，配制互不相溶的分散相和连续相溶液，生成含有小尺寸液滴的乳液； 其次，微载体二级结构6的制备:组装合适的双乳液微流控装置，以包含一级结构的乳液作为中间相3溶液，配制与之互不相溶的内外相I溶液，通过调节各相溶液的流速，生成包裹若干大尺寸内囊且同时含有一级结构的液滴。再次，固化液滴，清洗后 ，即可获得具有分级结构的微载体。。优选的，所述微流控装置选自协流式或汇聚式微流控装置，所述微流控装置的管道材料选用二氧化硅、特氟龙、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。优选的，所述亲疏水修饰为在表面修饰上羟基或氨基；所述疏水性修饰为在表面修饰上长链烷烃。在另一个实施例中，本专利技术采用的技术方案是，所述分级结构微载体在细胞培养中的应用 在另一个实施例中，本专利技术采用的技术方案是，所述的分级结构微载体在蛋白质、核酸或细胞的多元检测
中的应用。所述分级结构微载体的各级结构都是通过微流体的方法制备而成的；通过微流体制备所述具有分级结构的微载体的方法如下:首先利用单乳液的三维微流控装置生成含有小尺寸单分散液滴的乳液，一级结构5即为小尺寸液滴,然后将含有小尺寸液滴的乳液作为双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级结构微载体，其特征在于，所述分级结构微载体包括一级结构和二级结构，所述一级结构为利用单乳液微流体制备出的小液滴，所述小液滴尺寸为5?10μm；所述二级结构为通过双乳液微流体内相生成的大液滴，所述大液滴尺寸为200?500μm。

【技术特征摘要】
1.一种分级结构微载体，其特征在于，所述分级结构微载体包括一级结构和二级结构，所述一级结构为利用单乳液微流体制备出的小液滴，所述小液滴尺寸为5-10 μ m ;所述二级结构为通过双乳液微流体内相生成的大液滴，所述大液滴尺寸为200-500 μ m。2.根据权利要求1所述的分级结构微载体，其特征在于，所述分级结构微载体为油溶性微载体，生成所述油溶性微载体的一级结构的单乳液微流控装置为水包油(W/0)型，生成所述油溶性微载体的二级结构的双乳液微流控装置为水包油包水(W/0/W)型。3.根据权利要求1所述的分级结构微载体，其特征在于，所述分级结构微载体为水溶性微载体，形成所述水溶性微载体的一级结构的单乳液微流控装置为油包水(0/W)型，形成所述水溶性微载体的二级结构的双乳液微流控装置为油包水包油(0/W/0)。4.根据权利要求2所述的分级结构微载体，其特征在于，所述分级结构微载体选自聚二甲基硅氧烷或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。5.根据权利要求3所述的分级结构微载体，其特征在于，所述分级结构微载体选自胶原、壳聚糖、海藻酸钙、琼脂糖、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的分级结构微载体，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远锦，刘玮，商珞然，程瑶，顾忠泽，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：