一種非對稱結構微球製備系統的製作方法

2023-06-19 23:37:26 1

一種非對稱結構微球製備系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種非對稱結構微球製備系統，該製備系統由液滴發生器、凝膠浴容器和射流裝置構成。其中，液滴發生器形成液滴的銳孔與凝膠浴容器上下正對擺放，保證液滴發生器形成的液滴垂直落入凝膠浴容器中；射流裝置位於液滴發生器和凝膠浴容器的側方，保證液滴發生器形成的液滴在進入凝膠浴容器前即與射流裝置產生的射流溶液先發生反應後，再落入凝膠浴容器中。
【專利說明】一種非對稱結構微球製備系統【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種生物醫學領域中製備微球的裝置，具體地說是一種非對稱結構的微球製備系統。
【背景技術】
[0002]微膠囊可作為細胞、藥物的載體用於細胞移植免疫隔離工具、藥物緩控釋製劑等。
[0003]但，當前的微球製備系統(或製備儀)無一例外的是為了製備結構對稱的微球。通常採用的銳孔擠壓、氣動液滴、靜電霧化、壓電陶瓷等原理來製備微球。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供一種用來製備非對稱結構的微球製備系統，目的在於由該系統製備的微球形成非對稱結構，形成自身對照，用於作為細胞或藥物載體的研究與應用。
[0005]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:
[0006]一種非對稱結構微球製備系統:該製備系統由液滴發生器、凝膠浴容器和射流裝置構成。
[0007]其中，液滴發生器形成液滴的銳孔與凝膠浴容器上下正對擺放，保證液滴發生器形成的液滴垂直落入凝 膠浴容器中；射流裝置位於液滴發生器和凝膠浴容器的側方，保證液滴發生器形成的液滴在進入凝膠浴容器前即與射流裝置產生的射流溶液先發生反應後，再落入凝膠浴容器中。
[0008]所述液滴發生器包括氣流噴射液滴發生器或高壓靜電液滴發生器或壓電陶瓷液滴發生器等各種可以將連續流動液體在銳孔處形成流體顆粒的裝置。
[0009]所述液滴發生器包括承載液體a的容器(如注射器)、容器下端連接金屬銳孔(如注射器針頭)，容器上方通過活塞連接推進液體a的動力源(如注射器泵)；在金屬銳孔上通過導線連接液體斷裂成流體顆粒的液滴發生裝置(如靜電液滴發生器)；在銳孔側方靠近射流裝置噴嘴側安裝有擋板，擋板與銳孔流出液體方向平行，與射流裝置的射流溶液垂直。
[0010]其中，所述擋板由聚四氟乙烯等各種耐高溫的非導體塑料材料製備，擋板為長方形結構，短邊長3-10cm,長邊是短邊的1-20倍,擋板最低端低於銳孔末端3_50mm。
[0011]所述凝膠浴容器為圓柱形或方形或圓錐形，材質為玻璃或不鏽鋼或聚四氟乙烯，置於液滴發生器正下方，用於承接液滴發生器產生的流體顆粒，並在凝膠浴反應器中與凝膠浴溶液b發生凝膠化反應，形成凝膠微球。凝膠浴容器上口距離擋板最低端距離D2為2_50cmo
[0012]所述射流裝置包括儲液罐、導管、蠕動泵、噴嘴、氣壓發生裝置、噴嘴固定用支架幾個部分構成。其中，儲液罐用於承裝可與液滴發生器形成的液滴發生瞬間反應的液體c ;儲液罐中的液體c通過導管在蠕動泵作用下形成連續液流到噴嘴處，藉助氣壓發生裝置，將液流在噴嘴處霧化，並射向液滴發生器形成的液滴a，噴嘴距離銳孔的垂直距離Dl為l_30cmo[0013]其中，所述氣壓發生裝置包括空氣壓縮機或者高壓氣瓶產生的高壓氣體。
[0014]本實用新型的有益效果及優點如下:
[0015]1.一步法製備出非對稱結構的微球；
[0016]2.非對稱結構微球可以以自身作對照，研究微球不對稱表面的物理、化學與生物學性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的非對稱結構微球製備系統圖，以高壓靜電液滴發生器為例，其中:(I)-液體a推進動力，如:注射器泵；(2)-承載液體a的容器；(3)-液體a形成流體顆粒的銳孔；(4)-承載凝膠浴溶液b的容器；(5)-液體c形成霧化的噴嘴；(6)-固定噴嘴的支架；(7)-液滴發生裝置；(8)-氣壓發生裝置；(9)-蠕動泵；(10)-液體c的儲液罐；(11)-導管；(12)-擋板。
[0018]圖2為本實用新型製備系統製備出的非對稱結構微球螢光顯微鏡照片圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示 ，本實用新型由高壓靜電液滴發生器、凝膠浴容器和射流裝置三部分構成。其中:高壓靜電液滴發生器包括液體a推進動力1，如:注射器泵；承載液體a的容器2，如注射器；液體a形成流體顆粒的銳孔3，如注射器針頭；_液滴發生裝置7 ;擋板12。凝膠浴容器包括:承載凝膠浴溶液b的容器4。射流裝置包括:液體c形成霧化的噴嘴5 ;固定噴嘴的支架6 ;氣壓發生裝置8 ;蠕動泵9 ;液體c的儲液罐10 ;導管11。
[0021]具體安裝如圖1所示:將部件液體a形成流體顆粒的銳孔3固定在部件承載液體a的容器2上，再將部件承載液體a的容器2固定在部件液體a推進動力I上。部件擋板12為5X8cm2的聚四氟乙烯材料的長方形，固定在部件液體a推進動力I的側面，下緣比部件液體a形成流體顆粒的銳孔3低5_。部件液體c形成霧化的噴嘴5通過部件固定噴嘴的支架6固定，噴嘴5距離部件液體a形成流體顆粒的銳孔3的垂線的距離Dl為10cm。部件承載凝膠浴溶液b的容器4置於部件液體a形成流體顆粒的銳孔3的正下方，並低於部件擋板12下緣5cm。
[0022]具體操作如下:
[0023]【I】將15g/L海藻酸鈉溶液(作為液體a) IOml裝入液滴發生器的部件承載液體a的容器2中，在部件液體a推進動力I注射器泵的推動下，在液滴發生裝置7產生的靜電場中，在部件液體a形成流體顆粒的銳孔3噴嘴處形成均勻分散的液滴。
[0024]【2】將0.lmol/L的CaCl2溶液(作為溶液b) 20ml放入部件承載凝膠浴溶液b的容器4中，置於高壓靜電液滴發生器的部件液體a形成流體顆粒的銳孔3噴嘴的下方。
[0025]【3】通過導線將部件液體a形成流體顆粒的銳孔3、承載凝膠浴溶液b的容器4與部件液滴發生裝置7靜電液滴發生器的正負極連接(步驟【1-3】參考文獻In Vivo Cultureof Encapsulated Endostatin-Secreting Chinese Hamster Ovary Cells for SystemicTumor Inhibition.Human Gene Therapy.2007，18:474-481 的方法操作)。
[0026]【4】將5g/L殼聚糖溶液(作為液體c)500ml裝入射流裝置的部件液體c的儲液罐10的儲液罐中，殼聚糖溶液通過導管11，在蠕動泵9作用下泵入到噴嘴5裝置內，並在氣壓發生裝置9形成的高壓氣體作用下在噴嘴5處霧化噴出。
[0027]【5】在部件承載凝膠浴溶液b的容器4的凝膠浴中即獲得在液滴一側先與殼聚糖反應後再進行鈣化的凝膠微球。
[0028]【6】螢光顯微鏡下觀察微球結構，為一側有殼聚糖交聯的非對稱結構的凝膠微球(如圖2所示 )。
【權利要求】
1.一種非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:該製備系統由液滴發生器、擋板、凝膠浴容器和射流裝置構成； 其中，液滴發生器形成液滴的出口處於凝膠浴容器正上方，液滴發生器形成的液滴垂直落入凝膠浴容器中；射流裝置位於液滴發生器和凝膠浴容器的側方，射流裝置的射流溶液出口面向液滴發生器形成液滴的出口與凝膠浴容器內液面之間的垂線，即射流裝置的射流溶液出口面向液滴發生器所形成液滴垂直滴落的軌跡，液滴發生器形成的液滴在進入凝膠浴容器前與射流裝置產生的射流溶液先發生反應後，再落入凝膠浴容器中。
2.按照權利要求1所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述液滴發生器為各種可以將連續流動液體在發生器末端處形成流體顆粒的裝置，包括氣流噴射液滴發生器、高壓靜電液滴發生器或壓電陶瓷液滴發生器。
3.按照權利要求1或2所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述液滴發生器包括承載液體a的容器(2 )、容器(2 )下端連接金屬銳孔(3 )，容器上方通過活塞連接推進液體a的動力源(I);在金屬銳孔上通過導線連接液體斷裂成流體顆粒的液滴發生裝置(7);在銳孔側方靠近射流裝置噴嘴側安裝有擋板(12)，擋板與銳孔流出液體方向平行，與射流裝置的射流溶液垂直。
4.按照權利要求3所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述擋板由聚四氟乙烯的耐高溫的非導體塑料材料製備，擋板為長方形結構，短邊長3-lOcm，長邊是短邊的1-20倍,擋板最下端低於銳孔末端3-50mm。
5.按照權利要求1所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述凝膠浴容器為圓柱形或方形或錐臺形，材質為玻璃或不鏽鋼或聚四氟乙烯，置於液滴發生器正下方，用於承接液滴發生器產生的流體顆粒，並在凝膠浴容器中與凝膠浴溶液b發生凝膠化反應，形成凝膠微球；凝膠浴容器上口距離擋板最低端距離D2為2-50cm。
6.按照權利要求1所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述射流裝置包括儲液罐(10)、導管(11)、蠕動泵(9)、噴嘴(5)、氣壓發生裝置(8)、噴嘴固定用支架(6);其中，儲液罐用於承裝可與液滴發生器形成的液滴發生瞬間反應的液體c ;噴嘴(5)置於噴嘴固定用支架(6)上；儲液罐中的液體c通過蠕動泵(9)經導管(11)與噴嘴(5)的入口相連，氣壓發生裝置(8)通過管路與噴嘴(5)的入口相連，儲液罐中的液體c通過導管(11)在蠕動泵(9)作用下形成連續液流到噴嘴(5)處，藉助氣壓發生裝置(8)，將液流在噴嘴出口處霧化，並射向液滴發生器形成的液滴a，噴嘴距離液滴發生器形成液滴出口的垂直距離Dl為 l_30cm。
7.按照權利要求6所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述氣壓發生裝置包括可產生高壓氣體的空氣壓縮機或者裝填有高壓氣體的高壓氣瓶。
8.按照權利要求3所述的非對稱結構微球製備系統，其特徵在於:所述承載液體a的容器(2)為注射器，容器(2)下端連接金屬銳孔(3)為注射器針頭，動力源(I)為注射器泵；液滴發生裝置(7)為靜電液滴發生器。
【文檔編號】B01J13/02GK203803479SQ201420051485
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】馬小軍, 於煒婷, 劉袖洞, 謝紅國, 張英 申請人:馬小軍