[发明专利]核壳型水凝胶胶体晶体微球及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种核壳型水凝胶胶体晶体微球，其特征在于所述微球呈核壳结构，核为含有水凝胶的胶体晶体微球，壳为反蛋白石结构的水凝胶；所述核壳型水凝胶胶体晶体微球通过如下方法制备：以胶体晶体微球为模板，将水凝胶前体填充至胶体晶体微球纳米粒子之间的孔隙内，当水凝胶凝胶化之后剥离出微球，再利用溶剂从外向内逐步腐蚀微球内的胶体纳米粒子获得核壳型水凝胶胶体晶体微球。

2.根据权利要求1所述的核壳型水凝胶胶体晶体微球，其特征在于所述胶体纳米粒子选自二氧化硅胶体粒子、二氧化钛胶体粒子、聚苯乙烯类聚合物胶体粒子中的一种或两种以上的任意混合，所述胶体粒子的粒径范围在50nm-1000nm之间。

3.根据权利要求1所述的核壳型水凝胶胶体晶体微球，其特征在于所述水凝胶选自天然型水凝胶或合成水凝胶；所述天然型水凝胶选自海藻酸钙、琼脂糖、胶原、壳聚糖的一种或两种以上的任意混合；所述合成水凝胶选自HEMA、PEG、丙烯酰胺、NIPAM的一种或两种以上的任意混合。

4.一种权利要求1所述的核壳型水凝胶胶体晶体微球的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）制备胶体晶体微球模板：单分散的胶体晶体纳米粒子加去离子水稀释，利用微流控装置使胶体溶液在连续相中被剪切成单分散的液滴，固化液滴模板，清洗，煅烧之后，即可获得胶体晶体微球；

（2）将胶体晶体微球进行亲水处理后，氮气吹干，将微球投入水凝胶聚合前体溶液中，当微球的颜色从白色变为透明时固化水凝胶，然后将水凝胶浸泡在去离子水中，根据微球内外不同的膨胀程度从水凝胶中剥离胶体晶体微球；

（3）将胶体晶体微球投至调配好的腐蚀剂中，部分除去胶体粒子模板；即获得核壳型水凝胶胶体晶体微球。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法中使用的微流控装置选自协流式或汇聚式微流控装置，微流控装置的管道材料选用二氧化硅、特氟龙、PDMS的一种或两种以上的任意组合。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法中使用的胶体溶液选自二氧化硅胶体粒子溶液、二氧化钛胶体粒子溶液、聚苯乙烯类聚合物胶体粒子溶液中的一种或两种以上的任意混合，胶体粒子的粒径控制在50nm-1000nm之间。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法中步骤（3）中去除液滴模板的腐蚀剂选自氢氟酸、NaOH或焦硫酸钾、四氢呋喃溶液的一种。

8.一种权利要求1所述的核壳型水凝胶胶体晶体微球在细胞培养及蛋白质、核酸及细胞的多元检测方面的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于进行检测应用时，所述微球壳体的水凝胶结构与生物分子结合或反应，微球内核的胶体晶体的反射峰可用于生物分子编码。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于进行检测应用时，所述微球的壳体水凝胶固定待测的蛋白或核酸分子或所述微球的壳体水凝胶粘附待测的细胞进行生长繁殖。