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微球制备之微流控法

时间:2023-10-11      阅读:1353

微球制备方法繁多,常见的制备方法有溶剂挥发法,喷雾干燥法,相分离法,微流体技术,静电喷射法等。这些方法在不同结构微球的制备中可能都有使用。但即便是同一方法,用于制备不同结构的微球时,其制备参数,结构形成原理也会有所差别,本文讲述微球的其中一种制备方法——微流控技术。


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微球的介绍

微球(microsphere)是指药物分散或被吸附在高分子、聚合物基质中而形成的微粒分散体系。制备微球的载体材料很多,主要分为天然高分子微球(如淀粉微球,白蛋白微球,明胶微球,壳聚糖等)和合成聚合物微球(如聚乳酸微球)。


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02

微流控技术


微流控(microfluidics )是一种精确控制和操控微尺度流体的技术工艺,是在微纳米级别空间中对流体进行控制为特征的一种新型科学技术,微流控技术具有将生物、化学等实验室的基本功能,如:样品制备、反应、分离和检测等微缩到几平方厘米芯片上的技术,微流控的基本特征和优势是:多种单元技术在整体可控的微小技术平台上进行灵活组合和进行规模集成。是一种涉及生物、物理学、化学、工程学,精密加工等多领域的交叉学技术应用。


微流控是一种多技术交叉的系统性技术应用,它可以使几十到几百微米级别的流到,处理或控制及小量的(10*至10~18升,1立方毫米至1立方微米) 流体(试剂,样本)。刚开始微流控技术主要被用于分析过程中使用。微流控为分析提供了多种便捷和有用的功能:即使极小量的样本和试剂也能做出高精度和高敏感度的分离和检测。具备:费用低,时间短,分析设备印记小等特点。微流控既利用了它明显的特征一一尺寸小,也利用了不太明显的微通道流体的特点,比如层流。微流控本质上提供了一种在空间和时间上集中控制分子的能力。

制备案例

采用液滴微流控技术,黏结剂F2604、NC、GAP含量分别为5%时,均可制得球形度较高、粒径分布窄、单分散性好的HNS复合微球。其中由黏结剂F2604、NC 制备的微球表面光滑,颗粒排列细致紧实 ,具有更好的微观形貌。
3种微球平均圆形度分别为0.934,0.915,0.925,D50分别为45.39,58.68,45.43μm(跨度均小于0.55)。


微流控技术以液滴为模板,通过黏结剂作用,使亚微米HNS聚集成球,微球内部呈狭缝孔。相对于亚微米HNS,球形化过程使微球真密度分别增加到1.9408,1.9383,2.2601g·cm-3,提高了HNS装药性能。


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微液滴形成过程展示


微流控的优缺点

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优点

集成小型化与自动化

②高通量

③检测试剂消耗少

④样本量需求少

⑤污染少


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缺点

①成本高

②技术平台有难题

③核心技术没有规范和标准

④放大工艺困难


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