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微球制備之微流控法

來源:上海納洛捷生物科技有限公司   2023年10月11日 14:02  
微球制備方法繁多,常見的制備方法有溶劑揮發(fā)法,噴霧干燥法,相分離法,微流體技術(shù),靜電噴射法等。這些方法在不同結(jié)構(gòu)微球的制備中可能都有使用。但即便是同一方法,用于制備不同結(jié)構(gòu)的微球時,其制備參數(shù),結(jié)構(gòu)形成原理也會有所差別,本文講述微球的其中一種制備方法——微流控技術(shù)。


01

微球的介紹

微球(microsphere)是指藥物分散或被吸附在高分子、聚合物基質(zhì)中而形成的微粒分散體系。制備微球的載體材料很多,主要分為天然高分子微球(如淀粉微球,白蛋白微球,明膠微球,殼聚糖等)和合成聚合物微球(如聚乳酸微球)。


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02

微流控技術(shù)


微流控(microfluidics )是一種精確控制和操控微尺度流體的技術(shù)工藝,是在微納米級別空間中對流體進行控制為特征的一種新型科學(xué)技術(shù),微流控技術(shù)具有將生物、化學(xué)等實驗室的基本功能,如:樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測等微縮到幾平方厘米芯片上的技術(shù),微流控的基本特征和優(yōu)勢是:多種單元技術(shù)在整體可控的微小技術(shù)平臺上進行靈活組合和進行規(guī)模集成。是一種涉及生物、物理學(xué)、化學(xué)、工程學(xué),精密加工等多領(lǐng)域的交叉學(xué)技術(shù)應(yīng)用。


微流控是一種多技術(shù)交叉的系統(tǒng)性技術(shù)應(yīng)用,它可以使幾十到幾百微米級別的流到,處理或控制及小量的(10*至10~18升,1立方毫米至1立方微米) 流體(試劑,樣本)。剛開始微流控技術(shù)主要被用于分析過程中使用。微流控為分析提供了多種便捷和有用的功能:即使極小量的樣本和試劑也能做出高精度和高敏感度的分離和檢測。具備:費用低,時間短,分析設(shè)備印記小等特點。微流控既利用了它明顯的特征一一尺寸小,也利用了不太明顯的微通道流體的特點,比如層流。微流控本質(zhì)上提供了一種在空間和時間上集中控制分子的能力。

制備案例

采用液滴微流控技術(shù),黏結(jié)劑F2604、NC、GAP含量分別為5%時,均可制得球形度較高、粒徑分布窄、單分散性好的HNS復(fù)合微球。其中由黏結(jié)劑F2604、NC 制備的微球表面光滑,顆粒排列細致緊實 ,具有更好的微觀形貌。
3種微球平均圓形度分別為0.934,0.915,0.925,D50分別為45.39,58.68,45.43μm(跨度均小于0.55)。


微流控技術(shù)以液滴為模板,通過黏結(jié)劑作用,使亞微米HNS聚集成球,微球內(nèi)部呈狹縫孔。相對于亞微米HNS,球形化過程使微球真密度分別增加到1.9408,1.9383,2.2601g·cm-3,提高了HNS裝藥性能。


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微液滴形成過程展示


微流控的優(yōu)缺點

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優(yōu)點

集成小型化與自動化

②高通量

③檢測試劑消耗少

④樣本量需求少

⑤污染少


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缺點

①成本高

②技術(shù)平臺有難題

③核心技術(shù)沒有規(guī)范和標準

④放大工藝困難


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