[发明专利]一步法连续制备海藻酸钙微凝胶的微流控技术

摘要

本发明是基于微流液滴技术实现一步法连续制备可固载生物活性物质、多腔室海藻酸钙微凝胶，能够实现高通量，连续生产微凝胶材料。首先利用微流通道中不同水凝胶预聚体溶液可以形成平行的、稳定流场，从而将构成微凝胶不同腔室的水凝胶预聚体溶液注入微流芯片形成多相平行流体的水相溶液，随后通过T型通道或流体聚焦设计的微流通道将其与不共混的流体(油相)混合，形成油包水乳液液滴，液滴形成后立即引发液滴中海藻酸的交联，实现多腔室微凝胶制备；随后通过在微流芯片上实现乳液液滴的清洗，从而使微凝胶被快速的运送到水相中，实现一步法制备固载有生物活性物质的海藻酸钙微凝胶，尤其适于产业化应用。

主权项

一步法连续制备海藻酸钙微凝胶的微流控技术，其特征在于：包括如下步骤：(1)配制溶液①以水溶性海藻酸盐为原料溶解于水中制备海藻酸水溶液，加入交联反应引发剂，再将生物活性物质和/或纳米颗粒分散于上述水溶液中得水凝胶预聚体溶液，作为水相溶液，其中：所述交联反应引发剂选自钙‑乙二胺四乙酸的螯合物水溶液、钙‑氨三乙酸的螯合物水溶液、碳酸钙纳米颗粒、硫酸钙纳米颗粒、磷酸钙纳米颗粒中一种或几种的组合；所述交联反应引发剂的终浓度以钙含量记为10‑1000mM；②将氟化油、氟化表面活性剂和酸性物质共混得第一重油相；③将氟化油与全氟醇或全氟酸共混得第二重油相；(2)将步骤①获得的水相溶液以第一流速注入微流芯片，以第二流速将第一重油相溶液从第二输入口注入微流芯片，水相溶液和第一重油相经过乳化通道共混，形成油包水乳液液滴；(3)以第三流速将第二重油相由第三输入口注入微流芯片，第二重油相与步骤(2)所得乳液在设置于乳化通道下游的混合通道中充分共混后，从输出通道流出芯片；将输出的溶液输入收集相水溶液，使载有生物活性物质和/或纳米颗粒的海藻酸钙微凝胶分散在收集相水性溶液中，收集水相溶液即得终产品。