[实用新型]精密高压脉冲静电式微胶囊制备仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物医学领域中制备微胶囊的装置，具体地说是一种可使粒径可控、表面光滑圆润的精密高压脉冲静电式微胶囊制备仪。

背景技术

微胶囊作为细胞移植免疫隔离工具是解决免疫排斥反应的理想方法，将成为新世纪治疗众多疾病的新途径而备受关注。它作为一种极有前途的载体，已被广泛应用于细胞培养，药物控释及筛选，人工器官、细胞和酶固定化及基因运载工具等生物医学、组织工程及制药领域的研究和生产。

但是，制约微胶囊技术研究及应用工作的关键问题是，目前尚无一种较理想的微胶囊成型制备装置，从而成为阻滞我国各高校、科研单位及医疗机构开展这一新领域的研究与实验工作的瓶颈。

通常采用的锐孔挤压或气动液滴法所制备的微胶囊，由于其大小不一，粒径不均，形状不规则，表面不光滑，球形度及单分散性差，从而限制了广泛应用。从上世纪九十年代始，国外有少数高校及研究机构出现了利用高压静电技术，自行研制组装微胶囊制备仪器的实验装置，使微胶囊制备的质量有了明显提高。但往往由于其所组装之仪器过于简陋，各种电参数调节困难甚至无法控制，即使可以调节也是范围狭窄，稳定性差，很难重复。因而制备的微胶囊表面粗糙，球型度不理想，粒径不均匀，单分散性差，产量极低。目前大多数仪器尚存在某些设计不合理之处，如调节粗燥，重复性差，不够稳定可靠等。故无法满足科研新工作之需。近年来，国外虽已有一些厂家提供了商品化微胶囊制备仪产品。但大都价格昂贵，且为气流式而非静电式，所制备的粒径均在400μm以上，且质量不够好，形状不圆润，单分散性差等。因此仍无法满足科研工作之需。

目前，国内外粒径在10-100μm范围内的微米级微胶囊研究与制备方面几乎还是空白状态，特别是还没有可供生成粒径可控且大小尺寸均一的高分子微胶囊制备仪器。

实用新型内容

针对国内外目前尚缺少性能优良的微胶囊制备仪器的现状，本实用新型的目的在于提供一种可制备粒径可控且大小均一，球形度好，表面光滑圆润的精密高压脉冲静电式微胶囊制备仪。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型精密高压脉冲静电式微胶囊制备仪，在高压脉冲静电式微胶囊制备系统的喷头容器锐孔针头正电极与孔板负电极之间形成电场，具有高压脉冲升压变压器，其初级线圈的下端通过电子开关接地，上端通过RC限流补偿网络与脉冲电源相连；电子开关由电压/频率变换器经过波形处理驱动器处理输出的指令信号控制；由高压脉冲升压变压器的次级线圈经正向连接的二极管输出用于微胶囊制备的高压拟似方波。

所述波形处理驱动器包括脉宽变换电路、一次载波发生电路、窄脉冲发生电路以及二次载波及放大电路，其中脉宽变换电路将电压/频率变换器的输出信号进行变换处理后输出至一次载波发生电路，一次载波发生电路的输出信号再经窄脉冲发生电路和二次载波及放大电路形成驱动信号输出至电子开关的控制端；所述一次载波发生电路包括时基同步电路和载波发生电路，其中时基同步电路由多级与非门组成，输入端与脉宽变换电路相连；载波发生电路由振荡电路和外围电阻电容组成，振荡电路接受时基同步电路控制，输出端与窄脉冲发生电路的输入端相连；还设有辅助高压直流电源，通过高反压硅堆接至高压脉冲升压变压器的次级线圈的输出端；在高压脉冲升压变压器的次级线圈的输出端接有高压脉冲输出插座，其安装在一个密封的长方形有机玻璃盒体内，在此盒体中还设置一个从后面板可以旋入装有可置换变色硅胶干燥剂的微孔透气圆筒；所述高压脉冲升压变压器的铁磁芯为高频大功率铁氧体磁芯；二极管为具有高反压、快恢复性能的二极管。

本实用新型的有益效果及优点如下：

1.粒径大小控制精确，调节范围宽；

2.粒径尺寸均一，单分散性强；

3.碎片少，原材料利用率高；

4.球形度好，外表光滑圆润；

5.制备操作条件容易控制且稳定重复可靠；

6.可以连续进料，持续生产，提高了生产能力，保护了产品的生物活性。

附图说明

图1为微胶囊制备系统图；

图2为本实用新型原理框图；

图3为实用新型电压/频率变换器电路图；

图4为波形处理驱动器的脉宽变换电路图；

图5为波形处理驱动器的一次载波发生器电路图；

图6为波形处理驱动器的窄脉冲发生器电路图；

图7为波形处理驱动器的二次载波及放大电路图；

图8为本实用新型电压/频率变换器的工作频率与输入电压的线性关系图；

图9为脉冲高压输出Vp-p与脉冲电源间的线性关系图；