一种脂质体制备和收集装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种脂质体制备和收集装置及方法，所述装置包括信号发生器和制备及收集芯片。制备及收集芯片包括制备室、收集室、废液室，所述制备室包括电极对和制备腔室，电极对通过导电胶带连接信号发生器，所述收集室包括上层收集腔室和下层收集腔室，两层腔室之间间隔一层微孔滤膜，所述制备室，收集室和废液室之间通过微通道连接。脂质体制备及收集装置主要应用了加电制备脂质体的方法，并在同一芯片上利用微孔滤膜对脂质体进行收集处理，本发明专利技术与现有技术相比具有以下技术效果：高效制备巨型空白脂质体或者载有药物、蛋白、微粒的巨型脂质体；脂质体制备及收集一体化减少中间过程；所需试剂量少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脂质体制备领域，特别涉及一种脂质体制备和收集装置以及使用该装置制备和收集脂质体的方法。
技术介绍
脂质体是磷脂双分子层膜在水相中组装成内部为水相的闭合囊泡。脂质体具有双亲性、生物相容性，和细胞膜及细胞器膜具有类似结构，在美容、食品、医药和生物化学等研究领域得到广泛的应用。脂质体的粒径范围从IOnm到100 μ m，其中，粒径大于5 μ m的脂质体称为巨型脂质体。巨型脂质体可作为载体用于药物传送，也可以作为微反应器来模拟细胞或者细胞器，研究体内生物化学反应等，此外，巨型脂质体也可用于细胞膜的模拟，进行细胞膜结构、功能和膜穿孔、融合等机制的研究。现有技术的巨型脂质体制备方法主要包括传统脂质体制备法、微流控注入法、力口电制备法。其中传统脂质体制备法主要包括如下几种:1.薄膜分散法，首先将脂质材料溶解于有机相，装在圆底烧瓶内，减压或者通氮气去除有机溶剂，圆底烧瓶底壁形成脂质薄膜，然后，将水或其它含有待包封物的溶液加入到脂质薄膜上，通过振摇、旋转或者涡旋等机械分散方式使薄膜分散于水相中，脂质薄膜吸水膨胀，弯曲封闭形成脂质体，而待包封物在脂质体形成的同时即被包裹于脂质体内。此方法的缺点在于，脂质薄膜的形成受有机溶剂去除方式和机械分散方式的影响明显，难于控制脂质膜均匀分布，有机物易残留，所需时间长，粒径不均匀，巨大粒径脂质体形成的量少，重复性差。2.两相分散法，通过将脂质材料溶解于有机溶剂中，再加入水或其它含有待包封物的溶液，使有机相与水相充分接触，然后，减压将有机溶剂蒸发，在蒸发过程中，脂质材料在水相中形成脂质体，而待包封物在脂质体形成的同时即被包裹于脂质体内。此方法的缺点在于，所需时间较长，有机相对水相的成分有影响，限制了待包封物的种类，装置对反应速度控制不佳，脂质体粒径不均匀，巨大粒径脂质体形成的量少，重复性差。由于采用传统脂质体制备方法制备巨型脂质体存在上述较多问题，因此，近年来研究人员提出了利用芯片结构制备巨型脂质体的微流控注入法，还有利用电极施加电场制备巨型脂质体的电制备法，这些方法都改善了巨型脂质体制备的效果。其中，利用芯片结构制备巨型脂质体的微流控注入法由Yung-Chieh Tan等人在 2003 年提出(Yung-Chi eh Tan,Kenneth Longmuir, Abraham P.Lee.microfluidicliposome generation from monodisperse droplet emulsion-towards therealizationof artificial cells .2003, Summer Bioengineering Conference.),该方法是:首先，将水相注入溶解有脂质体材料的特定有机溶剂中，通过芯片结构形成一定粒径的油包水液滴；随后，将油包水液滴从芯片收集出来，进行提取，离心，再重悬于水相中，最终形成巨型脂质体。之后，研究人员对该方法进行逐步改进，现在，通过芯片结构和液体流动精确控制，整个制备过程可以在芯片上完成，最终从芯片通道输出形成的巨型脂质体。但是，该方法需要精细加工芯片，精确控制液体流动，对有机相等试剂有所限制，对实验条件要求极高，而且制备巨型脂质体的效率低。利用芯片结构施加电场制备巨型脂质体的电制备法由Angelova和Dimitrov 在 1986 年提出(M.1.Angelova,D.S.Dimitrov.Liposome Electroformation .1986，81:303-311.)，最早该方法是首先将脂质材料溶于有机溶剂，然后将有机相滴加到平行丝状电极上，再在氮气下去除有机溶剂，形成脂质薄膜，然后，将水或其它含有待包封物的溶液加到到电极上，施加电信号，在电极上形成巨型脂质体。之后，研究人员对该方法和所用的芯片进行逐步改进，提出用表面更大，透明易于观察的两片ITO玻璃电极片替代平行丝状电极，用PDMS做电极间的间隔结构，按照需要调整电极间间距的芯片结构；之后，提出了在非导电材料上制备脂质膜，将其作为脂质体形成的基底，置于两电极之间，在基底上形成巨型脂质体的芯片结构；以及，采用硅作为基底材料制作表面阵列电极结构，用于制备特定粒径的巨型脂质体。但是，采用非导电材料置于电极之间制备巨型脂质体，对非导电材料的限制较多，形成在非导电材料层上的巨型脂质体难于观察；采用硅作为基底材料制作阵列电极结构，光无法透过硅基底，制备过程无法在倒置显微镜下观察，此夕卜，采用硅作为基底材料制作表面阵列电极结构需要专业加工，加工昂贵且复杂。综上所述，现有的这些利用芯片结构施加电场制备巨型脂质体的电制备法均还存在一些有待解决的问题，早期的电制备法采用的芯片简单，容易加工，但是，电制备过程无法精确控制，后期提出的改进芯片可以更精确的控制制备过程，但是，存在着难于观察、价格昂贵、操作复杂等缺点。此外，所有已提出的芯片都没有包含巨型脂质体分选、收集部分，脂质体的分选和收集需要增加后处理步骤，加大了难度，增加了投入，而且影响巨型脂质体的分选效果和最后的收集率。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种高效、简单、投入少、易于实现的巨型脂质体制备和收集的装置及其使用方法，其既包含电场制备巨型脂质体的部分，又包含对所制备的巨型脂质体分选收集部分的装置和使用该装置制备巨型脂质体并收集的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下:本装置包括信号发生器和制备并收集脂质体的芯片，其中制备并收集脂质体的芯片包括制备室、收集室、废液室和微通道，所述制备室包括上下一对电极和中间的制备腔室，电极通过导电胶带与信号发生器相连，制备腔室通过上层微通道与收集室相连，所述收集室包括上层收集腔室和下层收集腔室，两层腔室间间隔一层微孔滤膜，下层收集腔室通过下层微通道与废液室相连。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的信号发生器为能够给电极提供多种交流或者直流电信号的信号源。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述芯片包括基底平面和其上的壁面材料层，所述的制备腔室、收集室、废液室共同建立在同一基底平面上的壁面材料层中。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的收集室、废液室的数量为一个或者多个，且收集室和废液室的数量相同，一对一相连。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的制备室的上下一对电极中，基底电极采用基底平面，上层电极为放置于制备腔室上方并通过壁面材料层上的固定结构固定的一矩形平板。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的制备腔室通过上层微通道与上层收集腔室相连，下层收集腔室通过下层微通道与废液室相连。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的壁面材料层为上下两层，制备室的腔室于下层壁面材料层，制备室的上层电极固定结构位于上层壁面材料层；收集室的下层收集腔室位于壁面材料层的下层，上层收集腔室及微孔滤膜位于壁面材料层的上层；废液室的腔室位于上下两层壁面材料层。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的制备室和收集室通过位于上层壁面材料层的上层微通道连接，收集室和废液室通过位于下层壁面材料层的下层微通道连接。本专利技术的脂质体制备和收集装置中，所述的制备室腔室形状为圆形，所述的上层电极固定结构形状为矩形，且两结构的中心在纵向上重叠，圆形的直径大于矩形的宽，会露出两侧的弓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脂质体制备和收集装置，其特征在于：装置包括信号发生器和制备并收集脂质体的芯片，其中所述芯片中设置有制备室、收集室、废液室和微通道；所述制备室包括上下一对电极和中间的制备腔室，电极通过导电胶带与信号发生器相连，制备腔室通过微通道与收集室相连；所述收集室包括上层收集腔室和下层收集腔室，两层腔室间间隔一层微孔滤膜，上层收集腔室通过微通道连通制备腔室，下层收集腔室通过微通道与废液室相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，王振宇，胡宁，郑小林，陈曦，林炳文，王琼，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：