[发明专利]基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法

权利要求书

1.一种基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于采用微流控芯片，按照以下步骤进行：

（1）明胶甲基丙烯酰胺材料的合成：将明胶溶于 DPBS溶液，然后加入甲基丙烯酸酐溶液，之后加入DPBS溶液来终止反应；随后用去离子水透析，接着将以上透析液过滤，最后将滤液冻干数天从而得到多孔的明胶甲基丙烯酰胺材料；

（2）明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备：将甲基纤维素溶于DPBS中制得甲基纤维素溶液备用，将步骤（1）中制备的多孔明胶甲基丙烯酰胺水凝胶材料和光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮溶于DPBS中制得明胶甲基丙烯酰胺溶液备用；

甲基纤维素溶液作为核流，从核流体入口（3）通入；核流速为0.01-20 μL/min，含光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮的明胶甲基丙烯酰胺溶液作为壳流，从壳流体入口（2）通入，壳流速范围：0.01-60 μL/min，含span80矿物油作为连续相；从连续相入口（1）通入；连续相流速范围：1-80 μL/min；通过调整流速控制两种水溶液形成稳定的层流，接着被油相截断形成液滴，随后明胶甲基丙烯酰胺溶液在出口处进行紫外光固化，形成固化的壳;

所述微流控芯片主要由连续相入口（1）、壳流体入口（2）、核流体入口（3）、微球出口（4）、连续相通道（5）、壳流体通道（6）、核流体通道（7）、层流通道（8）及主通道（9）组成；

连续相入口（1）通过连续相通道（5）与主通道（9）连接，壳流体入口（2）、核流体入口（3）分别通过壳流体通道（6）、核流体通道（7）均与层流通道（8）及主通道（9）连接；

连续相通道（5）、壳流体通道（6）、核流体通道（7）、层流通道（8）、主通道（9）宽度范围均为100-500 μm，芯片各部分通道高度范围为50-400 μm，主通道（9）长1-2 cm，层流通道（8）长范围为0.5-1.5 mm。

2.根据权利要求1所述基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于：所述的微流控芯片由上下两层不可逆封接而成，上层材料为可透光透气的PDMS聚合物，下层材料为洁净的玻璃片；PDMS层和玻璃片分别用等离子体处理10-25s进行封接，通道用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷疏水处理；所述1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷浓度为0.5%-5%。

3.按照权利要求1所述的基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述DPBS配制成分为：NaCl 8g，KCl 0.2g，Na₂HPO₄ 1.15g，KH₂PO₄ 0.2g溶于1L蒸馏水中。

4.按照权利要求1所述的基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述明胶浓度为0.01~0.2g/mL，甲基丙烯酸酐溶液浓度5%-10%；所述明胶与甲基丙烯酸酐的质量比为5:4，甲基丙烯酸酐与首次加入的DPBS体积比为2:25，先后两次加入的DPBS体积比为1:4，甲基丙烯酸酐加入速率为0.5 mL/min。

5.按照权利要求1所述的基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述透析时间为1-10天，过滤器孔径为0.22-8 μm，冻干天数为1-10天。

6.按照权利要求1所述的基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述甲基纤维素溶液浓度为0.5%-5%，2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮浓度为0.5%-5%，明胶甲基丙烯酰胺溶液浓度为4%-30%，span80浓度为0.1%-10%，紫外固化时间为10-25s。

7.按照权利要求1所述的一种基于微流控技术的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球的制备方法，其特征在于：形成的明胶甲基丙烯酰胺核壳微球核壳尺寸均一、可控；核直径可调节范围50-500 μm，壳厚度可调节范围10-150 μm，微球直径可调节范围150-600 μm。