一种微流控芯片及使用其制备纳米胶囊的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微流控芯片制备领域，涉及一种微流控芯片及使用其制备纳米胶囊的方法，所述微流控芯片具有多级结构，能够可控合成结构稳定的通用型功能纳米胶囊，用于纳米运输系统的构建。
【背景技术】
[0002]当前，纳米输运系统发展迅速。纳米颗粒作为载体将药物运送到特定细胞或运载显像剂辅助成像的技术在很大程度上提高了疾病疗效、降低了药物及佐剂的毒性、实现了诊疗一体的构想。纳米技术在疾病诊断、治疗、预后判断等方面应用日趋广泛。
[0003]目前针对于药物或其他的分子的包载递送通常需要针对不同理化性质的药物分子设计不同的载体来实现。常用的制备与包载策略主要有三类:①针对于疏水性的小分子化合物，通常使用两亲性聚合物分子自组装，纳米共沉淀等方法进行聚合物型功能性纳米载体的构建；②对于电性不明显的小分子水溶性化合物，通常使用脂质囊泡主动、被动装载的方法进行载体的构建；③对于带电分子，通常使用电荷相反的高分子化合物或无机带电纳米颗粒进行静电自组装的方法进行纳米载体的构建。
[0004]上述常规制备方法中，载体设计因需要而定，变化较多，操作上具有复杂的合成步骤和程序，反应条件不易控，材料仪器依赖性高，所合成的颗粒粒径不均一，批间重复性差，无法实现对不同物质的通用型包载。
[0005]为了提升实验条件的可控性以及提高实验装置的集成性，微流控平台被引入其中进行纳米颗粒的快速合成。利用微流控芯片，操作人员可以精确操控微通道内的流体和反应条件，有利于纳米载体的高通量合成与构建。
[0006]CN103878039A公开了一种微流控芯片、使用其合成功能纳米颗粒的方法及应用。但其公开的微流控芯片只有两级结构，合成得到的纳米颗粒为实心结构，无法满足现有技术对空心纳米颗粒的制备需求。
[0007]因此，本领域亟待开发一种新的微流控芯片，其能够制备得到空心的纳米颗粒，从而获得多级结构的纳米颗粒。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种微流控芯片，所述微流控芯片具有多级结构，能够可控合成结构稳定的通用型功能纳米胶囊。
[0009]本发明所述的微流控芯片包括:
[0010]第一通道100:所述第一通道100上顺流依次分布有第一节点101，第二节点102，和第三节点103，所述第一通道100自第三节点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相交于第四节点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100两侧，并与第一通道100通过第一节点101连通；
[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100两侧，并与第一通道100通过第二节点102连通；
[0013]第六通道600:所述第六通道600在第四节点104与第一子通道110、第二子通道120和第八通道130连通。
[0014]优选地，本发明所述第八通道130的排布为螺旋型结构、直线型结构、矩形波结构、圆形串珠结构、菱形串珠结构中的任意I种。
[0015]优选地，本发明所述第一通道100具有一个独立入口。
[0016]优选地，本发明所述第二通道200具有一个独立入口。
[0017]优选地，本发明所述第三通道300具有一个独立入口。
[0018]优选地，本发明所述第四通道400具有一个独立入口。
[0019]优选地，本发明所述第五通道500具有一个独立入口。
[0020]优选地，本发明所述第六通道600具有一个独立入口。
[0021]优选地，本发明所述第八通道130具有唯一的独立出口。
[0022]优选地，本发明所述第二通道200和第三通道300具有同一个入口。
[0023]优选地，本发明所述第四通道400和第五通道500具有同一个入口。
[0024]本发明目的之二是提供一种使用目的之一所述微流控芯片制备纳米胶囊的方法，所述方法为按流体流向，向第一通道100内通入水溶性待包载物，向第二通道200和第三通道300内通入高分子聚合物的有机溶液，向第四通道400和第五通道500内通入水性溶剂；向第六通道600内通入两亲性分子。
[0025]优选地，所述高分子聚合物有机溶液中溶解有脂溶性待包载物。
[0026]当所述高分子聚合物有机溶液不含有脂溶性待包载物时，本发明所述微流控芯片制备纳米胶囊的方法制备得到的纳米胶囊具有核壳结构，核内为水溶性待包载物，壳体为高分子聚合物。
[0027]当所述高分子聚合物有机溶液中含有脂溶性待包载物时，本发明所述微流控芯片制备纳米胶囊的方法制备得到的纳米胶囊具有核壳结构，核内为水溶性待包载物，壳体为含有脂溶性待包载物的高分子聚合物。
[0028]当本装置被用于成像用纳米颗粒的制备时，可将所需荧光分子根据其溶解性，从适当入口通入，或者直接使用与荧光分子共价连接的高聚物分子或两亲性分子，从而获得具有荧光的纳米颗粒。
[0029]优选地，所述方法添加有荧光分子；当所述荧光分子为水溶性时，从第一通道100加入；当所述荧光分子为油溶性时，从第二通道200或第三通道300加入。
[0030]或者，将所述高分子聚合物进行荧光分子改性，从第二通道200或第三通道300加入。
[0031]或者，将两亲性分子进行荧光分子改性，从第六通道600或第三通道300加入。
[0032]本发明所述水溶性待包载物包括水溶性无机盐、水溶性有机小分子、水溶性高分子聚合物、核酸、水溶性蛋白质、水溶性纳米颗粒中的任意I种或至少2种的组合。
[0033]本发明所述高分子聚合物选自聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯中的任意I种或至少2种的组合，优选聚丙烯腈和/或聚羟基烷酸酯。
[0034]本发明所述有机溶液为能与水以任意比例混溶的有机溶剂，优选甲醇、乙醇、丙酮、三氟乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、羟基丙酸、乙二醇或甘油中的任意I种或至少2种的组合。
[0035]本发明所述水性溶剂选自去离子水、一次蒸馏水、二次蒸馏水或三次蒸馏水中的任意I种或至少2种的组合，优选三次蒸馏水。
[0036]本发明所述两亲性分子为磷脂分子和/或表面活性剂；优选自氢化大豆磷脂、蛋黄卵磷脂、二棕榈酰磷脂酰胆碱、1-棕榈酰基-2-油酰基磷脂酰胆碱、二油酰基磷脂酰胆碱、二硬脂酰基磷脂酰胆碱、二芥酰磷脂酰甘油、1，2-棕榈酰磷脂酰甘油、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺、二芥酰基磷脂酰乙醇胺、二棕榈酰基磷脂酰丝氨酸、二油酰基磷脂酰丝氨酸、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、吐温、聚乙二醇、生物素、荧光素中的任意I种或至少2种的组合。
[0037]本发明的目的之三是提供一种由目的之二所述的方法制备得到的纳米胶囊，所述纳米胶囊为颗粒完好的中空纳米胶囊。
[0038]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0039](I)本发明提供的微流控芯片具有多级结构，能够制备具有多级核壳结构的空心纳米颗粒，实现对不同药物(如水溶性药物和脂溶性药物)进行包载的可能；
[0040](2)制备得到的纳米颗粒具有多级结构，形貌均一，颗粒完好，结构稳定，可以包覆不同药物，不需要针对不同的药物设计不同的材料和体系，为普适型纳米胶囊；
[0041](3)本发明提供的利用微流控芯片制备纳米颗粒的成本低廉，集成化高，简单易操作。
【附图说明】
[0042]图1为实施例1提供的微流控芯片的结构示意图；
[0043]图2为实施例2提供的微流控芯片的结构示意图；
[0044]图3为实施例3提供的微流控芯片的结构示意图；
[0045]图4为实施例4提供的微流控芯片的结构示意图；
[0046]图5为实施例5提供的微流控芯片的结构示意图；
[0047]图6为实施例6提供的微流控芯片的结构示意图；
[0048]图7为实施例7提供的微流控芯片的结构示意图；
[0049]图1?图7中: