一種微流控芯片及使用其制備納米膠囊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微流控芯片制備領(lǐng)域，涉及一種微流控芯片及使用其制備納米膠囊的方法，所述微流控芯片具有多級結(jié)構(gòu)，能夠可控合成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的通用型功能納米膠囊，用于納米運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)建。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，納米輸運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展迅速。納米顆粒作為載體將藥物運(yùn)送到特定細(xì)胞或運(yùn)載顯像劑輔助成像的技術(shù)在很大程度上提高了疾病療效、降低了藥物及佐劑的毒性、實(shí)現(xiàn)了診療一體的構(gòu)想。納米技術(shù)在疾病診斷、治療、預(yù)后判斷等方面應(yīng)用日趨廣泛。
[0003]目前針對于藥物或其他的分子的包載遞送通常需要針對不同理化性質(zhì)的藥物分子設(shè)計(jì)不同的載體來實(shí)現(xiàn)。常用的制備與包載策略主要有三類:①針對于疏水性的小分子化合物，通常使用兩親性聚合物分子自組裝，納米共沉淀等方法進(jìn)行聚合物型功能性納米載體的構(gòu)建；②對于電性不明顯的小分子水溶性化合物，通常使用脂質(zhì)囊泡主動、被動裝載的方法進(jìn)行載體的構(gòu)建；③對于帶電分子，通常使用電荷相反的高分子化合物或無機(jī)帶電納米顆粒進(jìn)行靜電自組裝的方法進(jìn)行納米載體的構(gòu)建。
[0004]上述常規(guī)制備方法中，載體設(shè)計(jì)因需要而定，變化較多，操作上具有復(fù)雜的合成步驟和程序，反應(yīng)條件不易控，材料儀器依賴性高，所合成的顆粒粒徑不均一，批間重復(fù)性差，無法實(shí)現(xiàn)對不同物質(zhì)的通用型包載。
[0005]為了提升實(shí)驗(yàn)條件的可控性以及提高實(shí)驗(yàn)裝置的集成性，微流控平臺被引入其中進(jìn)行納米顆粒的快速合成。利用微流控芯片，操作人員可以精確操控微通道內(nèi)的流體和反應(yīng)條件，有利于納米載體的高通量合成與構(gòu)建。
[0006]CN103878039A公開了一種微流控芯片、使用其合成功能納米顆粒的方法及應(yīng)用。但其公開的微流控芯片只有兩級結(jié)構(gòu)，合成得到的納米顆粒為實(shí)心結(jié)構(gòu)，無法滿足現(xiàn)有技術(shù)對空心納米顆粒的制備需求。
[0007]因此，本領(lǐng)域亟待開發(fā)一種新的微流控芯片，其能夠制備得到空心的納米顆粒，從而獲得多級結(jié)構(gòu)的納米顆粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種微流控芯片，所述微流控芯片具有多級結(jié)構(gòu)，能夠可控合成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的通用型功能納米膠囊。
[0009]本發(fā)明所述的微流控芯片包括:
[0010]第一通道100:所述第一通道100上順流依次分布有第一節(jié)點(diǎn)101，第二節(jié)點(diǎn)102，和第三節(jié)點(diǎn)103，所述第一通道100自第三節(jié)點(diǎn)103之后分成第一子通道110和第二子通道120 ;第一子通道110和第二子通道120相交于第四節(jié)點(diǎn)104合流成第八通道130 ；
[0011]第二通道200和第三通道300:所述第二通道200和第三通道300分布于第一通道100兩側(cè)，并與第一通道100通過第一節(jié)點(diǎn)101連通；
[0012]第四通道400和第五通道500:所述第四通道400和第五通道500分布于第一通道100兩側(cè)，并與第一通道100通過第二節(jié)點(diǎn)102連通；
[0013]第六通道600:所述第六通道600在第四節(jié)點(diǎn)104與第一子通道110、第二子通道120和第八通道130連通。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第八通道130的排布為螺旋型結(jié)構(gòu)、直線型結(jié)構(gòu)、矩形波結(jié)構(gòu)、圓形串珠結(jié)構(gòu)、菱形串珠結(jié)構(gòu)中的任意I種。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第一通道100具有一個獨(dú)立入口。
[0016]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第二通道200具有一個獨(dú)立入口。
[0017]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第三通道300具有一個獨(dú)立入口。
[0018]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第四通道400具有一個獨(dú)立入口。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第五通道500具有一個獨(dú)立入口。
[0020]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第六通道600具有一個獨(dú)立入口。
[0021]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第八通道130具有唯一的獨(dú)立出口。
[0022]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第二通道200和第三通道300具有同一個入口。
[0023]優(yōu)選地，本發(fā)明所述第四通道400和第五通道500具有同一個入口。
[0024]本發(fā)明目的之二是提供一種使用目的之一所述微流控芯片制備納米膠囊的方法，所述方法為按流體流向，向第一通道100內(nèi)通入水溶性待包載物，向第二通道200和第三通道300內(nèi)通入高分子聚合物的有機(jī)溶液，向第四通道400和第五通道500內(nèi)通入水性溶劑；向第六通道600內(nèi)通入兩親性分子。
[0025]優(yōu)選地，所述高分子聚合物有機(jī)溶液中溶解有脂溶性待包載物。
[0026]當(dāng)所述高分子聚合物有機(jī)溶液不含有脂溶性待包載物時，本發(fā)明所述微流控芯片制備納米膠囊的方法制備得到的納米膠囊具有核殼結(jié)構(gòu)，核內(nèi)為水溶性待包載物，殼體為高分子聚合物。
[0027]當(dāng)所述高分子聚合物有機(jī)溶液中含有脂溶性待包載物時，本發(fā)明所述微流控芯片制備納米膠囊的方法制備得到的納米膠囊具有核殼結(jié)構(gòu)，核內(nèi)為水溶性待包載物，殼體為含有脂溶性待包載物的高分子聚合物。
[0028]當(dāng)本裝置被用于成像用納米顆粒的制備時，可將所需熒光分子根據(jù)其溶解性，從適當(dāng)入口通入，或者直接使用與熒光分子共價(jià)連接的高聚物分子或兩親性分子，從而獲得具有熒光的納米顆粒。
[0029]優(yōu)選地，所述方法添加有熒光分子；當(dāng)所述熒光分子為水溶性時，從第一通道100加入；當(dāng)所述熒光分子為油溶性時，從第二通道200或第三通道300加入。
[0030]或者，將所述高分子聚合物進(jìn)行熒光分子改性，從第二通道200或第三通道300加入。
[0031]或者，將兩親性分子進(jìn)行熒光分子改性，從第六通道600或第三通道300加入。
[0032]本發(fā)明所述水溶性待包載物包括水溶性無機(jī)鹽、水溶性有機(jī)小分子、水溶性高分子聚合物、核酸、水溶性蛋白質(zhì)、水溶性納米顆粒中的任意I種或至少2種的組合。
[0033]本發(fā)明所述高分子聚合物選自聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚己內(nèi)酯中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選聚丙烯腈和/或聚羥基烷酸酯。
[0034]本發(fā)明所述有機(jī)溶液為能與水以任意比例混溶的有機(jī)溶劑，優(yōu)選甲醇、乙醇、丙酮、三氟乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、羥基丙酸、乙二醇或甘油中的任意I種或至少2種的組合。
[0035]本發(fā)明所述水性溶劑選自去離子水、一次蒸餾水、二次蒸餾水或三次蒸餾水中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選三次蒸餾水。
[0036]本發(fā)明所述兩親性分子為磷脂分子和/或表面活性劑；優(yōu)選自氫化大豆磷脂、蛋黃卵磷脂、二棕櫚酰磷脂酰膽堿、1-棕櫚?；?2-油?；字Ｄ憠A、二油?；字Ｄ憠A、二硬脂?；字Ｄ憠A、二芥酰磷脂酰甘油、1，2-棕櫚酰磷脂酰甘油、二硬脂?；字Ｒ掖及?、二芥?；字Ｒ掖及?、二棕櫚酰基磷脂酰絲氨酸、二油?；字＝z氨酸、二肉豆蔻酰磷脂酸、二硬脂酰磷脂酸、硬脂酰溶血卵磷脂、DOTAP、十八胺、吐溫、聚乙二醇、生物素、熒光素中的任意I種或至少2種的組合。
[0037]本發(fā)明的目的之三是提供一種由目的之二所述的方法制備得到的納米膠囊，所述納米膠囊為顆粒完好的中空納米膠囊。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0039](I)本發(fā)明提供的微流控芯片具有多級結(jié)構(gòu)，能夠制備具有多級核殼結(jié)構(gòu)的空心納米顆粒，實(shí)現(xiàn)對不同藥物(如水溶性藥物和脂溶性藥物)進(jìn)行包載的可能；
[0040](2)制備得到的納米顆粒具有多級結(jié)構(gòu)，形貌均一，顆粒完好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以包覆不同藥物，不需要針對不同的藥物設(shè)計(jì)不同的材料和體系，為普適型納米膠囊；
[0041](3)本發(fā)明提供的利用微流控芯片制備納米顆粒的成本低廉，集成化高，簡單易操作。
【附圖說明】
[0042]圖1為實(shí)施例1提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2為實(shí)施例2提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖3為實(shí)施例3提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖4為實(shí)施例4提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖5為實(shí)施例5提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖6為實(shí)施例6提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖7為實(shí)施例7提供的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖1?圖7中: