CN112275149B - 一种体相纳米气泡制备系统及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种体相纳米气泡制备系统，包含可控水源、气液混合装置、气液平衡装置、释放装置、可控气源和可视化系统；其中，所述气液混合装置通过管道与所述可控水源和气液平衡装置连通；所述气液平衡装置通过管道与所述释放装置连通；所述可控气源与所述气液混合装置和所述气液平衡装置连通。所述可视化系统可查看可控水源、气液混合装置、气液平衡装置、可控气源的相关参数情况。本发明解决水体中制备纳米气泡粒径大、稳定性差等问题，提供了一种能够制备平均粒径约为120nm～200nm，总数密度高达6×109颗粒/mL，颗粒集中分布在150nm左右，且高稳定性纳米气泡的装置，为纳米气泡相关研究提供了有力的技术支持。

Description

一种体相纳米气泡制备系统及制备方法
技术领域
本发明属于物理化学，纳米气泡技术领域，涉及一种能够高效率地产生稳定性好、数密度高的体相纳米气泡的装置。
背景技术
纳米气泡，指的是在液相体系中，尺寸在1微米以下的球形气态域。当气态域附着于固/液界面时，被称作界面纳米气泡；而当气态域存在于液相中，被称作体相纳米气泡。一般地，界面纳米气泡的稳定性比体相纳米气泡更好，存在时间更长。已有研究结果表明，在一定条件下，体相纳米气泡也可有较高的稳定性，能够稳定存在的时间远远超过Laplace方程所预估的存在时间。目前，溶剂交换、超声等方法常用来制备纳米气泡，盐类、表面活性剂等常用来稳定体相纳米气泡。现有方法得到的纳米气泡数密度不高，并且气泡表面常存在稳定剂，这给纳米气泡的广泛应用带来困难，尤其在农业生产、细胞培养、医学诊疗等领域。到目前为止，在纯水中得到数密度高、稳定性好的纳米气泡仍然是一大挑战。
发明内容
为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明设计了一种能够在纯水体系中产生高稳定性、数密度高达6×109颗粒/mL且粒径分布相对均一(颗粒集中分布在150nm左右)的纳米气泡的系统，为纳米气泡相关研究提供了有力的技术支持。其中，所述体相纳米气泡制备系统包括：可控水源、气液混合装置、气液平衡装置、释放装置、可控气源和可视化系统，其中，
所述可控水源与气液混合装置相连。
所述可控气源分别与气液混合装置、气液平衡装置连通，气液平衡装置与释放装置直接相连，使本发明体相纳米气泡制备系统内气体均一可控。
所述可视化系统包含了可控水源、气液混合装置、气液平衡装置、可控气源的参数可视化。所述可控水源包括：水处理装置、水温监控设备、出水单向阀，其中，
所述可控水源用于向系统供应特定品质的水(去离子水、高纯水)，亦可进行温度调节。
所述可控水源可根据用户需求进行合理定制，包括但不限于脱气、升降温、净化等。
所述水处理装置，涉及水的进一步净化，用于向系统提供特定品质的水(去离子水、高纯水等)，可根据需求选择安装；
所述水温监控设备，用于调控系统运行过程的水温，可根据需求对温度作出调节，水温通过可视化系统向用户展示；
所述水温监控设备，包括温控通道，进液管，出液管及温度调节设备。
所述温控通道包覆在连接水处理装置及出水单向阀的导流管外部，其内部含有控温液体。通过出液管将控温液体流入温度调节设备中，通过进液管将温度调节设备中按照设定温度调控完成的控温液体输送进入温控通道，以起到恒定水源温度的作用。
所述出水单向阀，用于控制系统运行过程水流通过水处理装置和水温监控设备进入所述气液混合装置中，防止水流反向。
所述可控水源中，水处理装置与水温监控设备通过导流管直连，水温监控设备用于调节通过出水单向阀进入气液混合装置的水温，同时，该可控水源通过出水单向阀调节进入气液混合装置的水量。
所述气液混合装置，用于储存可控水源提供的水，在一定压力下，通过高速涡轮切割方式，将水与可控气源提供的气体混合。操作结束后，通过单向阀控制系统水流向气液平衡装置。该气液混合装置中的压力、温度等均可通过可视化系统进行监控。
所述气液混合装置可控压强范围在1atm～6atm；优选地，为4.5atm。
所述气液混合装置包括：高压储水切割装置、气压监控装置以及出水单向阀；其中，
所述高压储水切割装置，包括储液装置和高速涡轮；其中，
所述高压储水切割装置用于接收来自于可控水源的水，达到标定水位后，采用高压切割的方式，对水气进行第一次的混合；高压切割操作，在于通过高压气源，使所选气体充满储液装置并维持在所选压强之下，通过涡轮的高速运转将水与气体混合；
所述气压监控装置，与所述高压储水切割装置相连。
所述气压监控装置包括压力传感器及气体控流阀，其中
所述压力传感器通过气体控流阀与可控气源相连，并与高压储水切割装置相连。通过气体控流阀调节高压储水切割装置内的气体压力，起到使高压储水切割装置内气体可控的作用，通过压力传感器上附带的气压显示设备向用户显示内部压强。
所述出水单向阀，与所述高压储水切割装置相连，用于控制水流方向，将高压储水切割装置中的水定向流入气液平衡装置中；
所述高速涡轮，作为对高压储水切割装置中的水进行高速切割的驱动；
所述气液混合装置，其与可控水源相连，并与高压气源相连，接收来自可控水源的水储存在储液装置内部后，通过与储液装置直接相连的高速涡轮，将高压气源所提供的气体在选定压力下均匀地与水混合，并通过出水单向阀控制，将经过高压切割处理后的气液混合体系通过导流管进入气液平衡装置中；
所述气液平衡装置，用于接收气液混合处理后的水，将其在可控条件下进行气液平衡操作。其与可控气源相连，在该气液平衡装置中纳米气泡可均一化。该操作结束后，通过出水单向阀将水流导向释放装置。该气液平衡装置中的压力、温度均可通过可视化系统进行监控。
所述气液平衡装置可控压强范围在1atm～6atm；优选地，为4.5atm。
所述气液平衡装置包括：高压储水装置、气压监控装置和出水单向阀，其中
所述高压储水装置，用于收容由气液混合装置预处理后的水，并密封使其维持一定的高压环境；
所述气压监控装置包括：压力传感器和气体控流阀，其中；
所述气压监控装置与所述高压储水装置相连，亦通过气体控流阀与可控气源相连，通过气体控流阀调节高压储水装置内压强，通过压力传感器上的气压显示设备向使用者显示高压储水装置内部压力的大小，起到使高压储水装置内气体可控的作用；
所述出水单向阀，与释放装置相连，用于在释放前平衡高压储水装置中的气压，将水流引向释放装置；
所述释放装置，可根据需求，将系统处理的含有纳米气泡的水通过不同的方式，包括但不限于喷雾、水流等方式释放。
所述释放装置包括：缓冲储水区域、控流阀门、喷雾释放口、水流释放口，其中
所述缓冲储水区域，用于接收来自高压储水装置平衡压强后流入的水，起到缓冲储水的作用，亦有平衡压强的作用，避免因压强变化过快、容积小而导致的液体释放受阻；
所述控流阀门，用于控制释放方式；
所述喷雾释放口，即喷雾状释放口，通过此释放口释放的液体以喷雾的形式流出；
所述水流释放口，即水管状释放口，通过此释放口释放的液体以水流的形式流出。
本发明所述体相纳米气泡制备系统，所述温度调节设备的误差为1℃；如为实验需求可更换至更高精度值的设备。
本发明所述体相纳米气泡制备系统，所述压力传感器的误差为0.1atm；如为实验需求可更换至更高精度值的设备。
进一步地，所述高压储水切割装置，具体地为多级漩涡泵(1～3级)，转速为2300～10000rpm。
所述可控气源，可根据需求，选择不同类型的气体以及控制气体流入气液混合装置和气液平衡装置的气体流量，并控制系统整体压力。
所述可控气源包括：气体控流阀，高压储气装置以及气压传感器，其中，
所述气体控流阀，用于控制气体从高压储气装置中流出的流量以及维持系统内的压力；
高压储气装置用于储存给定气体，可通过更换该装置以更换此设备的气泡制备类型；
压力传感器用于显示高压储气装置内压力，以及气体流出时所维持的压力。
基于以上系统，本发明还提供了一种制备体相纳米气泡的方法，具体包括：
将通过所述可控水源处理的水，恒温地通入到所述气液混合装置中，并通过可控气源调节气液混合装置中的气体类型及气压，所述高速涡轮通过高速切割的方式，将储液装置中的水在高压下与气体充分、均匀地混合，并由出水单向阀控制，由管道流向所述气液平衡装置；所述气液平衡装置，由高压储水装置接收来自气液混合装置的体系，然后通过气压监控装置调节可控气源给高压储水装置所带来的压力以及气体种类；所述气液混合装置和气液平衡装置中的气体种类相同；通过释放装置将纳米气泡体系释放。
所述纳米气泡的粒径为120-200nm；主要集中在150nm。
本发明还提供了所述系统在制备体相纳米气泡中的应用。
本发明还提供了所述体相纳米气泡在种子发芽、制备癌症诊断与治疗的产品中的应用。
本发明的有益效果在于：解决了在纯水体系中制备高数密度、高稳定性的体相纳米气泡的问题，所获得的纯水体相纳米气泡能够在生物领域，如水产养殖、植物水培、细胞培养等方面起到重要作用。本发明能够在不破坏细胞的前提下为机体提供以纳米气泡为载体的气体或其它药物。进一步地，能够使磷脂、多巴胺等包覆在纳米气泡外层，使其拥有更加广泛的应用。
附图说明
图1是本发明中系统的运作流程图；
图2是本发明中可控水源的结构示意图；
图3是本发明中气液混合装置的结构示意图；
图4是本发明中气液平衡装置的结构示意图；
图5是本发明中释放装置的结构示意图；
图6是本发明中可控气源的结构示意图；
图1-6中：
1-可控水源、11-水处理装置、12-水温监控设备、13-出水单向阀、14-导流管、121-温控通道、122-进液管、123-出液管、124-温度调节设备；
2-气液混合装置、21-高压储水切割装置、211-储液装置、212-高速涡轮、22-气压监控装置、221-压力传感器(附带有气压显示设备)、222-气体控流阀、23-出水单向阀；
3-气液平衡装置、31-高压储水装置、32-气压监控装置、321-压力传感器(附带有气压显示设备)、322-气体控流阀、33-出水单向阀；
4-释放装置、41-缓冲储水区域、42/43-控流阀门、44-喷雾释放口、45-水流释放口；
5-可控气源、51/53-气体控流阀、52-储气装置、54-气压监测设备；
6-可视化系统。
图7是本发明中实施例1样品示意图。
图8是本发明中实施例1样品NTA表征识别画面示意图。
图9是本发明中实施例1样品NTA表征气泡粒径分布示意图。
图10是本发明中实施例1氮气纳米气泡的静置稳定性示意图。
图11是本发明中实施例1氮气纳米气泡的超声稳定性示意图。
图12是本发明中实施例2氮气纳米气泡对大麦种子生根发芽的影响示意图。
图13是本发明中实施例2氮气纳米气泡对大麦种子抗逆性的影响示意图。
图14是本发明中实施例3空气纳米气泡包覆EPC(蛋黄卵磷脂)得到小粒径空心磷脂球示意图。
图15是本发明中实施例3空气纳米气泡包覆DSPC(二硬脂酰磷脂酰胆碱)得到小粒径空心磷脂球示意图。
图16是本发明中实施例4空气纳米气泡辅助多巴胺聚合得到空心多巴胺球示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
以下实施例中，所采用的气泡表征手段为纳米颗粒示踪技术(NTA)，所涉及的表征仪器为Malvern公司的nanosight LM14，仪器具有配套的样品池和盖板，在使用前均使用去离子水进行清洗，表征环境为室温常压。
实施例1在纯水中制备氮气纳米气泡
氮气纳米气泡的制备
样品1
通过图6所示的可控气源(5)，维持装置及其整体管道的压力在5.5atm，进行3次通气高压-放气操作，使装置内部气体环境均一。使体系通过图2所示的可控水源(1)，将常温、常压平衡空气的去离子水通入图3所示的气液混合装置(2)中。设定参数为压力5atm，进气量0.4NL/min。此处理过程持续1分钟。处理后的水通过出水单向阀(23)通入气液平衡装置(3)，装置被充满后，关闭单向阀。通过可控气源(5)，维持装置内部压力在3atm，持续时长30min。30min后，关闭可控气源(5)，平衡压强，打开释放装置(4)，用3只50mL碘量瓶分别收集第一步高压切割装置处理后的水(下文均称之为一次处理水)、制备完成的纳米气泡水。
样品2
同样品1的制备方法，仅将维持装置的内部压力更改为4atm。
氮气纳米气泡的表征
使用Nanosight LM14分别对未进行处理的去离子水以及制备完成后的纳米气泡水样品1进行表征。Nanosight LM14的具体观测参数为screen gain 1.0，camera level8.0；对视频进行处理时screen gain 1.0,detection threshold 8.0。观测过程中，每个样品选取5个观测位点，均在指纹区附近。
如图7所示，获得的纳米气泡水外观与未经处理的去离子水相同,并无法在水体观察到肉眼可见的气泡存在。如图8(a)所示，在Nanosight LM14的暗场成像中，有着高数密度的布朗运动纳米颗粒存在。软件所识别的每个取景框中的粒子超过200个。(图8(b)为仪器检测背景)。通过NTA的方法测得的体系内纳米气泡数密度-粒径分布如图9所示。
通过图8，图9可观察到，本发明所述的高度稳定纳米气泡的制备装置，能够获得高数密度、高单分散性的纳米气泡。
氮气纳米气泡的静置稳定性
将通过上述纳米气泡制备装置，将样品1在25℃恒温箱中静置，分别在第0、第2、第4、第8、第12天时取样品进行NTA检测。其结果如图10所示。通过图10，可观察到所得纳米气泡总数密度一直到第4天时依旧很高，虽然第8、第12天的数据来看，数密度有所降低，但依旧表现出极为可观的纳米气泡数量。在静置过程中，纳米气泡的粒径没有非常明显的变化。可见上述纳米气泡制备装置所得的氮气纳米气泡具有超强的静置稳定性。
氮气纳米气泡的超声稳定性
使用昆山舒美超声清洗机(KQ300DE)，对样品2分别进行0～2h，频率为40KHZ，功率为100％(300W)的超声处理。将处理后的体系冷却至室温后，在Nano sight LM14中进行NTA检测，所得结果如图11。可观察到，随着超声时间的延长，体系内纳米气泡单分散性逐渐变差，然而，体系内纳米气泡的总数密度除了在开始超声时降低以外，在超声过程中，总数密度并没有十分明显的下降，同时，平均粒径亦维持在一个稳定的范围内。可见上述方法所制备的氮气纳米气泡具有极强的超声稳定性。
实施例2使用所制得的氮气纳米气泡水进行大麦发芽实验
氮气纳米气泡对大麦种子生根发芽的影响
设置3组对照，分别为纯水(空白)组、氮气纳米气泡组、氮气+水组。其中，氮气+水组为将氮气通入水中1h所得体系。进一步地，其中氮气纳米气泡组采用样品1的参数制得。
预处理：浸种操作
在对环境控温20℃下，各培养皿中加入10mL对应处理体系进行浸种。浸种时长共24h，浸种期间每8h进行一次添加，保证培养皿中对应处理体系不干涸。
生长发育操作：
环境控温20℃，在各培养皿移出原浸种液，洗涤干净后，将浸种处理后的种子置于培养皿中，加入高纯水保持湿润。生长时间共5天，记录数据。(根长、苗长、生根率、发芽率)
实验结果如图12所示。通过图12可观察到：
相对于空白对照组(高纯水组)，氮气纳米气泡进行浸种对种子的生根率和发芽率没有显著的影响，但对种子的根长具有较为明显的促进作用，而对苗长的影响甚微。
通过向高纯水中通入氮气的对照，可以发现，相对于空白组，纯水+氮气对大麦种子的生根率没有显著影响，对发芽率略有抑制作用。然而，其对根与苗的生长都相对对照组有显著的抑制作用。
综上，可认为氮气纳米气泡对大麦种子生长发育具有一定的促进作用，而其中的主要影响因素应该在纳米气泡，而不在于氮气。
氮气纳米气泡对大麦种子抗逆性的影响
设置3组对照，分别为纯水(空白)组、0.1mol/L氯化钠溶液组、0.1mol/L氯化钠溶液+氮气纳米气泡组。其余操作方式同上。
实验结果如图13所示。通过图13可观察到：
相对于空白组，0.1mol/L氯化钠溶液对大麦种子的生根与发芽都有着显著的抑制作用，然而，加入少量氮气纳米气泡后，生根率回升至与对照组相近数值，发芽率亦有显著提升。而根长和苗长虽相对纯盐组有一定提升，但依然相对空白组有着显著差异，表现出了明显的抑制。
综上，可初步认为，少量的氮气纳米气泡对大麦种子的抗高盐能力有着较为明显的促进作用。
实施例3空气纳米气泡包覆磷脂得到小粒径空心磷脂球
(1)采用磷脂种类：EPC(蛋黄卵磷脂)。
实验方法：AB液法
A液：均匀分散EPC的分散系50mL。
B液：用所述体相纳米气泡制备系统所制备的空气纳米气泡分散系50mL。
A液配制：
①分散用水剂配制：90％生理盐水，10％甘油，4wt％无水乙醇，搅拌至相均一；恒温5℃保存。
②称量EPC、以上述分散用水剂配制浓度为0.01g/L的EPC分散系；在40kHz、100％功率下超声均质化30min，超声过程中控制温度在5℃；恒温5℃保存。
混合操作：取50mLA液与50mLB液混合，在5℃下搅拌1.5h。
降温固化磷脂操作：将混合液置于-9℃下30min，在体系结冰前采样。
表征方式：用电子透射显微镜(HITACHI H-7700)，对铜网上的样品进行表征。
实验结果如图14所示，所述体相纳米气泡制备系统，能够通过制备高数密度、高单分散性的体相纳米气泡，辅助获得粒径在300～500nm的EPC空心磷脂球。
(2)采用磷脂种类：DSPC(二硬脂酰磷脂酰胆碱)。
实验方法：AB液法
A液：均匀分散DSPC的分散系50mL。
B液：用所述体相纳米气泡制备系统所制备的空气纳米气泡分散系50mL。
A液配制：
①分散用水剂配制：90％生理盐水，10％甘油，4wt％无水乙醇，搅拌至相均一；恒温60℃保存。
②称量DSPC、以上述分散用水剂配制浓度为0.01g/L的DSPC分散系；在40kHz、100％功率下超声均质化30min，超声过程中控制温度在60℃；恒温60℃保存。
混合操作：取50mLA液与50mLB液混合，在60℃下搅拌1.5h。
降温固化磷脂操作：将混合液置于20℃下30min，采样。
表征方式：用电子透射显微镜(HITACHI H-7700)，对铜网上的样品进行表征。
实验结果如图15所示，所述体相纳米气泡制备系统，能够通过制备高数密度、高单分散性的体相纳米气泡，辅助获得粒径在300～500nm的DSPC空心磷脂球。
上述结果表明本发明所提出的，为纳米气泡辅助合成可用于体内超声造影、CT扫描提供了重要的实验依据。
实施例4空气纳米气泡辅助多巴胺聚合得到空心多巴胺球
实验方法：AB液法
A液：加入0.05g的CTAB，用所述体相纳米气泡制备系统所制备的空气纳米气泡分散系100mL。
B液：溶解了0.06gDA的乙醇25mL。
混合操作：取25mLA液与25mLB液混合，搅拌下加入0.4mL浓氨水。
聚合反应时间2h，期间维持恒定室温，并匀速搅拌。
表征方式：用电子透射显微镜(HITACHI H-7700)，对铜网上的样品进行表征。
实验结果如图16所示，所述体相纳米气泡制备系统，能够通过制备高数密度、高单分散性的体相纳米气泡，辅助获得均匀粒径的空心DA球。
上述结果显示，本发明提出的纳米气泡制备系统，能够为制备空心材料提供辅助，有着提供前体的重要作用。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (3)

1.一种体相纳米气泡制备系统，其特征在于，包含可控水源(1)、气液混合装置(2)、气液平衡装置(3)、释放装置(4)、可控气源(5)和可视化系统(6)；其中，
所述可控水源(1)包括：依次相连水处理装置(11)、水温监控设备(12)、出水单向阀(13)；其中，所述水处理装置(11)，用于向系统提供去离子水、高纯水；所述水温监控设备(12)，用于调控系统运行过程的水温；所述出水单向阀(13)，用于控制系统运行过程水流，防止水流反向；
所述水处理装置(11)与所述水温监控设备(12)通过导流管(14)直连；
所述水温监控设备(12)包括：温控通道(121)、进液管(122)、出液管(123)、温度调节设备(124)；其中，所述温控通道(121)包覆在所述导流管外部，其内部含有控温液体；通过出液管(123)将控温液体流入温度调节设备(124)中，通过进液管(122)将温度调节设备(124)中按照设定温度调控完成的控温液体输送进入温控通道(121)；
所述气液混合装置(2)通过管道与所述可控水源(1)和气液平衡装置(3)连通；
所述气液混合装置(2)可控压强范围在1atm～6atm，所述气液混合装置(2)包括：
高压储水切割装置(21)，其用于接收来自于可控水源的水，达到标定水位后，采用高压切割的方式，对水气进行第一次的混合；
气压监控装置(22)，与所述高压储水切割装置(21)相连，监视高压储水切割装置(21)内的气体及其压力；
出水单向阀(23)，与所述高压储水切割装置(21)相连，用于控制水流方向，将高压储水切割装置(21)中的水定向流入气液平衡装置中；
所述高压储水切割装置(21)进一步包括：
储液装置(211)，该装置与所述可控水源中的出水单向阀(13)以导流管(14)相连；
高速涡轮(212)，该装置与所述储液装置(211)直接相连；
所述气压监控装置(22)进一步包括：
压力传感器(221)，其上附带有气压显示设备；
气体控流阀(222)，其与所述高压储水切割装置(21)相连，亦连有所述可控气源(5)；
所述气液平衡装置(3)通过管道与所述释放装置(4)连通；
所述气液平衡装置(3)可控压强范围在1atm～6atm，所述气液平衡装置(3)包括：
高压储水装置(31)，其用于收容由气液混合装置预处理后的水；
气压监控装置(32)，其与所述高压储水装置(31)相连，亦连有所述可控气源(5)；
出水单向阀(33)，其与所述释放装置(4)相连；
所述气压监控装置(32)包括：
压力传感器(321)；
气体控流阀(322)，连有所述可控气源(5)；
所述释放装置(4)包括：缓冲储水区域(41)、控流阀门(42、43)、喷雾释放口(44)、水流释放口(45)；其中，所述缓冲储水区域(41)，用于接收来自高压储水装置(31)平衡压强后流入的水，起到缓冲储水和平衡压强的作用；所述控流阀门，用于控制释放方式；所述喷雾释放口，即喷雾状释放口，通过此释放口释放的液体以喷雾的形式流出；所述水流释放口，即水管状释放口，通过此释放口释放的液体以水流的形式流出；
所述可控气源(5)与所述气液混合装置(2)和所述气液平衡装置(3)连通；所述可控气源包括：气体控流阀(51、53)，高压储气装置(52)以及气压传感器；
所述可控气源(5)通过气体控流阀(51、53)控制从高压储气装置 (52)中气体流出的速度和压力；所述高压储气装置 (52)连有气力传感器(54)，用于向可视化系统(6)提供压力参数；所述可控气源，通过控流阀门(51)与所述气液混合装置(2)相连，同时，通过气体控流阀(53 )与所述气液平衡装置(3)相连；
所述可视化系统(6)包含可控水源(1)、气液混合装置(2)、气液平衡装置(3)、可控气源(5)的参数可视化；
制备的所述体相纳米气泡的数密度为6×109颗粒/mL且粒径为120-200nm。
2.一种制备体相纳米气泡的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的体相纳米气泡制备系统，所述方法包括：
将通过可控水源(1)处理的水，恒温地通入到气液混合装置(2)中，并通过可控气源(5)调节气液混合装置(2)中的气体类型及气压，高速涡轮(212)通过高速切割的方式，将储液装置(211)中的水在高压下与气体充分、均匀地混合，并由出水单向阀(23)控制，由管道流向气液平衡装置(3)；
所述气液平衡装置(3)，由高压储水装置(31)接收来自气液混合装置(2)的体系，然后通过气压监控装置(32)调节可控气源(5)给高压储水装置(31)所带来的压力以及气体种类；
所述气液混合装置(2)和气液平衡装置(3)中的气体种类相同；
通过释放装置(4)将纳米气泡体系释放；全程所有设备的相关参数通过可视化系统(6)进行监控；
所述制备的体相纳米气泡的数密度为6×109颗粒/mL且粒径为120-200nm。
3.如权利要求2所述方法制备的纳米气泡在种子发芽、制备癌症诊断与治疗的产品中的应用。
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