[发明专利]一种复合结构编码微载体及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物分析材料领域，特别是涉及一种复合结构编码微载体及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，体外三维细胞培养的研究已受到了人们广泛的关注。与传统的二维-单层细胞培养相比，三维细胞培养中的药物、营养物质和气体扩散属性更接近于活体组织。它的主要优点是具有良好的结构，能直接反映结构与功能的关系，细胞的形态和微环境更接近体内的状态，而且可以与相邻的细胞建立更为紧密的联系。发展三维细胞培养技术，填补了单层细胞培养和动物实验之间的鸿沟，为抗肿瘤药物筛选、细胞耐药性研究、干细胞培养、组织工程和毒理学等研究提供了新的方向。在几种细胞三维培养模型中，微载体细胞培养技术得到了科学家们的认可，其发展非常迅速，已广泛用于贴壁依赖型细胞的生长和增殖，并已经成为一种常用且有效的动物细胞培养技术。目前，很多天然材料已被用来制成细胞微载体并已成功地商业化。

现有技术中，微载体只用于细胞扩增，当进行细胞相关检测时，还需与多孔板联用，如将培养有不同细胞的微载体置在确定的微孔中，再加入待检物进行检测。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种复合结构编码微载体，该微载体自身带有编码，能够直接利用其编码来分辨细胞或生物分子，达到多元检测的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种复合结构编码微载体，所述的复合结构编码微载体为实心或多囊编码的微载体，生成所述实心或多囊编码的微载体的装置为单乳液或双乳液的三维微流控装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体为实心油溶性微载体，生成所述实心油溶性微载体的装置为水包油（W/O）单乳液微流控装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体为实心水溶性微载体，生成所述实心水溶性微载体的装置为油包水（O/W）单乳液微流控装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体为多囊油溶性微载体，生成所述多囊油溶性微载体的装置为水包油包水（W/O/W）双乳液微流控装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体为多囊水溶性微载体，生成所述多囊水溶性微载体的装置为油包水包油（O/W/O）双乳液微流控装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述油溶性微载体选自乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷。

在本发明一个较佳实施例中，所述水溶性微载体选自海藻酸钙、琼脂糖、胶原、壳聚糖、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体还包括编码元素，所述的编码元素为颜色编码或形状编码。

在本发明一个较佳实施例中，所述颜色编码为荧光染料、量子点或光子晶体。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体为实心。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合结构编码微载体为单囊或多囊。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种制备复合结构编码微载体的方法，包括以下步骤：

首先， 微流控装置的制备：为避免溶液在毛细管内粘连或者乳液液滴贴壁而无法成功乳化，根据需要对微流控管道进行亲疏水性修饰，根据微载体的形态和性质，组装合适的微流控装置；

其次， 根据微载体的性质和编码形式，配制各相溶液，在微流控通道内注入互不相溶的两种或多种溶液，利用各相溶液之间的剪切作用形成分散的液滴；

再次， 通过调节各相溶液的流速，可以生成不同大小和包裹不同数量内囊的液滴，固化液滴，清洗后，即可获得微载体。

在本发明一个较佳实施例中，所述微流控装置选自协流式或汇聚式微流控装置，所述微流控装置的管道材料选用二氧化硅、特氟龙、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中，所述的亲疏水性修饰为在表面修饰上羟基或氨基；所述疏水性修饰为在表面修饰上长链烷烃。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是，所述复合结构编码微载体在细胞培养中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是所述复合结构编码微载体在生物分子、细胞、生物材料的多元检测技术领域中的应用。

本发明的有益效果是：该微载体自身带有编码，能够直接利用其编码来分辨细胞或生物分子，达到多元检测的目的。本发明微载体通过颜色或形状编码，编码方式简单，稳定，并且便于解码。

附图说明