CN114984874A - 一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法及其产品 - Google Patents

一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法及其产品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法及其产品,属于光子晶体微球制备技术领域。本发明主要将采用无皂乳液聚合来制备磁性/荧光/温敏纳米球作为分散相、硅油作为连续相,采用微流控制备得到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。本发明的制备方法中引入共聚单体(Eu(AA)3Phen和NIPAM),赋予产物荧光性能和温敏性能;同时以磁性/荧光/温敏纳米球为基元,采用微流控液滴模板技术以及溶剂挥发自组装,最终制备得到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。本发明制备得到的产物的粒径均一且具有荧光性能、磁响应性能等,拓展了现有胶体晶体微球的功能性,从而在光学标记、药物载体、靶向运输和药物控制释放等生物医学领域具有更好的应用前景。

Description

一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法及其 产品
技术领域
本发明属于光子晶体微球制备技术领域,涉及一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法及其产品。
背景技术
自1987年贝尔实验室的科学家E.Yablonovitch等人提出光子晶体这一概念之后,光子晶体材料逐渐引起众多科学家的兴趣,并被广泛研究。光子晶体是由一种或者两种以上不同折射率介质周期性有序排列而形成的结构,根据构成光子晶体的基元在空间排布方式,可以将其分为一维、二维或三维光子晶体。光子晶体材料的有序结构使其具有独特的光学性能,如在白光下可反射特定波长的光从而产生鲜艳的结构色,其结构色可以通过基元的尺寸、折射率等来调控。三维光子晶体由于光子晶体的基元在三个维度上均周期性排列,从而在三维度空间各个方向均呈现出鲜艳的结构色,是更具研究意义及用途更广的材料。自然界中常见欧泊石(Opal)就是一种三维光子晶体材料,它所呈现的绚烂颜色来自于二氧化硅纳米粒子基元的紧密有序组装结构。
然而,天然的光子晶体形状往往不规则,使其应用受到一定的限制。最近,科学家以单分散胶体球作为基元,制备出了一系列的球形胶体晶体,所采用的方法包括固体模板法和液滴模板法,其中:液滴模板法具有柔性高、可塑性好的优点,这种方法通过将一定浓度的胶体球乳液悬浮在在另一种互不相容的惰性油性溶剂中(如硅油等),形成悬浮液滴模板,在一定的温度下加热使液滴模板水分挥发,同时液滴模板中的胶体球自组装,最终得到球形的胶体晶体,也称胶体晶体微球。
近年来,微流控技术被用来制备单分散液滴模板,可以得到粒径单分散性、结构可调控性的胶体晶体微球,在光学编码、多重生物检测、细胞微载体、药物载体等生物医学领域具有广泛的应用前景。目前,通过微流控液滴模板技术制备的胶体晶体微球主要包括:SiO2,PS,PMMA,Eu3+-PS胶体晶体微球等,或者以制备的SiO2胶体晶体微球为模板,通过浸润另一种单体溶液(如丙烯酰胺等)、聚合、腐蚀无机模板等步骤而制备的反蛋白石胶体晶体微球[11]。然而这些胶体晶体微球缺乏功能性、或性能单一,限制了其广泛使用。
目前,通过微流控技术制备多功能的磁响应性、荧光性能、温敏胶体晶体微球迄今仍鲜见报道。因此为了拓展胶体晶体微球的功能性,有必要通过无皂乳液聚合将磁流体、荧光、温敏单体引入聚合体系,首先制备了磁性/荧光/温敏胶体球,然后通过微流控技术制备了多功能磁性/荧光/温敏胶体晶体微球,多功能的胶体晶体微球具有磁响应性、荧光性能、温度控制的药物释放及定量分析特性等,从而使其在生物医学领域尤其是药物靶向运输及治疗、分析等领域具有更广泛的应用前景。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法;本发明的目的之二在于提供一种磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
1.一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)无皂乳液聚合制备磁性/荧光/温敏纳米球:将水基磁流体、去离子水、氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和苯乙烯在容器中混合后,通入N2排除容器中的氧气后,置于水浴中升温至65~80℃,加入引发剂反应30min~1h后逐滴加入含有稀土荧光配合物单体(Eu(AA)3Phen)的水溶液,继续聚合反应6~12h得到磁性/荧光/温敏纳米球乳液;
(2)微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球:将步骤(1)中制备的磁性/荧光温敏纳米球乳液进行离心、洗涤纯化,过滤浓缩至溶液固含量为15%,将其作为分散相、以溶解有含有聚氧乙烯基团改性的有机硅油(KF-6017)的二甲基硅油为连续相,通过聚焦型微流控通道,在特定的分散相/连续相流速下,制备得到单分散胶体球液滴,然后进行热处理后洗涤纯化,即可得到单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
优选的,步骤(1)中,所述水基磁流体、去离子水、氮异丙基丙烯酰胺和苯乙烯的质量体积比为3.85~20:50:0.29:7.7,g:ml:g:g。
优选的,步骤(1)中,在配备有氮气导管、冷凝管和机械搅拌浆的容器中进行。
优选的,所述引发剂为过硫酸钾(KPS),所述水基磁流体与氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的质量比为3.85~20:0.29。
优选的,所述,所述水基磁流体与稀土荧光配合物单体(Eu(AA)3Phen)的质量比为3.85~20:0.1~0.16。
优选的,步骤(1)中,所述通入氮气(N2)的时间为20-30min,所述水浴的温度为70-80℃。
优选的,步骤(2)中,所述过滤浓缩具体为:采用1μm的微孔膜过滤后加热至60℃进行浓缩。
优选的,步骤(2)中,所述连续相中含有聚氧乙烯基团改性的有机硅油(KF-6017)的浓度为10~30wt%,所述二甲基硅油的粘度为10cst~50cst。
优选的,步骤(2)中,所述聚焦型微流控通道中分散相/连续相流速具体为连续相和分散相的流速之比为1:1~15:1。
优选的,步骤(2)中,所述热处理为:从室温下以0.5~5℃/min的速率匀速升温至60~70℃,并在此温度下保持12~24h,然后升温至80~90℃保持1~2h;
所述洗涤纯化为采用正己烷进行洗涤。
2.根据上述方法制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
本发明的有益效果在于:本发明公开了一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,主要是先采用无皂乳液聚合来制备磁性/荧光/温敏纳米球,然后将其作为分散相、硅油作为连续相,采用微流控制备得到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。本发明的制备方法中引入共聚单体Eu(AA)3Phen和NIPAM,能够赋予产物荧光性能和温敏性能;同时以单分散、多功能的纳米球(磁性/荧光/温敏纳米球)为基元,采用微流控液滴模板技术以及随后的溶剂挥发自组装,最终制备得到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。本发明制备得到的产物的粒径均一(50-60μm)且具有荧光性能、磁响应性能(由于磁性/荧光/温敏纳米球内部包覆有Fe3O4纳米粒子)等,拓展了现有胶体晶体微球的功能性,从而在光学标记、药物载体、靶向运输和药物控制释放等生物医学领域具有更好的应用前景。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
图1为实施例1步骤(1)中制备的磁性/荧光/温敏纳米球的SEM(a)和TEM(b)图;
图2为实施例1中骤(1)中制备的磁性/荧光/温敏纳米球的磁滞回线(a)和在294nm激发波长下的荧光发射光谱(b);
图3为分散相和连续相的流速对实施例1中磁性/荧光/温敏纳米球制备过程的影响,其中a中分散相流速为10μL/min、连续相流速为25μL/min,b中分散相流速为10μL/min、连续相流速为30μL/min,c中分散相流速为5μL/min、连续相流速为25μL/min,d中分散相流速为10μL/min、连续相流速为35μL/min;
图4为不同连续相流速和分散相流速下制备得到单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的SEM图,其中a中分散相流速为10μL/min、连续相流速为25μL/min,b中分散相流速为10μL/min、连续相流速为30μL/min,c和d中分散相流速为10μL/min、连续相流速为35μL/min;
图5为实施例2制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球在不同放大倍数下的SEM图像,其中a的放大倍数为2K、b的放大倍数为20K;
图6为实施例3制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球不同放大倍数下的SEM图像,其中a的放大倍数为2K、b的放大倍数为20K。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下列实施例中采用的水基磁流体,按照参考文献为Haie Zhu,Yalei Shang,Wenhao Wang,et al.Fluorescent Magnetic Fe3O4/Rare Earth ColloidalNanoparticles for Dual-Modality Imaging[J].Small,2013,9(17):2991-3000中的方法制备,具体包括如下步骤:
(1)称取23.1gFeCl3·6H2O与11.6gFeCl2·4H2O分别溶解于40ml去离子水中,将所得溶液加入通有惰性气体的500ml三颈烧瓶中,水浴控温40℃,快速搅拌(750rpm)30min后,用滴液漏斗向反应瓶中加入70mlNH3·H2O,滴加完毕继续搅拌,并升温至70℃后再反应1h后将反应瓶的温度降为室温。用磁铁分离所制得的黑色磁性纳米粒子并用去离子水洗涤至上清液的PH值为7;
将上述洗涤后的磁性纳米粒子分散于体积比为1:1的去离子水和无水乙醇的混合溶液中。然后加入配有回流冷凝管、聚四氟乙烯搅拌棒、N2入口的三颈烧瓶中,快速搅拌(750rpm)、水浴控温80℃,加入4g油酸,并在此温度反应1h后用磁铁分离所制备的油酸改性的磁性纳米粒子,并用无水乙醇洗涤三次以除去多余的油酸,最后将油酸改性的磁性纳米粒子(OA/Fe3O4)分散于70ml二氯甲烷中备用,形成固含量10wt%的油基磁流体。
称取一定量的上述油基磁流体(30~90g),并称取与油基磁流体中所含油酸改性的磁性纳米粒子OA/Fe3O4等质量的十一烯酸钠(3~9g)溶解于去离子水(30~50ml)中。将十一烯酸钠(NaUA)水溶液加入到通有N2的三颈烧瓶中,在室温、机械搅拌(450rpm)条件下,将称量好的油基磁流体逐滴滴加到三颈烧瓶中,滴加完毕在室温下继续搅拌1~2h使二氯甲烷挥发完毕,最后将所得溶液超声30min,即得OA和NaUA共同改性的水基磁流体(固含量~10%)。
实施例1
一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,具体包括如下步骤:
(1)无皂乳液聚合制备磁性/荧光/温敏纳米球:将制备得到的水基磁流体(3.85g)、去离子水(50ml)、氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM,0.29g)和苯乙烯(7.7g)混合后,置于配备有氮气导管、冷凝管和机械搅拌浆的容器中,通入N2 20min后,置于水浴中升温至80℃,加入引发剂(过硫酸钾(KPS),0.1g)反应30min后逐滴加入含有稀土配合物单体(Eu(AA)3Phen)的水溶液(水溶液中Eu(AA)3Phen的质量为0.1g、水的体积为20ml),继续聚合6h得到磁性/荧光/温敏纳米球乳液;
(2)将上述制备的磁性/荧光温敏纳米球乳液经离心、洗涤纯化后,用1μm的微孔膜过滤,并在60℃下加热浓缩至溶液中固含量为15%,将此溶液作为分散相,以溶解有17wt%表面活性剂KF-6017的二甲基硅油(粘度10cst)为连续相,通过聚焦型微流控通道,在特定的分散相流速(25μL/min)和连续相流速(10μL/min)下制备了单分散胶体球液滴,并在60℃下热处理12h、90℃下热处理1h(采用普通非程序控温烘箱),最终制备了单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
图1为实施例1步骤(1)中制备的磁性/荧光/温敏纳米球的SEM(a)和TEM(b)图,图2为实施例1中制备的磁性/荧光/温敏纳米球的磁滞回线(a)和在294nm激发波长下的荧光发射光谱(b)。从图1和图2可以看出,实施例1中制备的磁性/荧光/温敏纳米球粒径约为260nm左右,粒径较均一,表面光滑,其饱和磁化强度为2.55emu/g,在294nm紫外光激发下,具有明显的红色荧光,发光波长峰值位于594nm和616nm。
测定分散相和连续相的流速对实施例1中磁性/荧光/温敏纳米球制备过程的影响,其结果如图3所示,其中a中分散相流速为10μL/min、连续相流速为25μL/min,b中分散相流速为10μL/min、连续相流速为30μL/min,c中分散相流速为5μL/min、连续相流速为25μL/min,d中分散相流速为10μL/min、连续相流速为35μL/min。从图3可以看出,a中制备得到的磁性/荧光/温敏纳米球的平均粒径为95μm、b中平均粒径为90μm、c中平均粒径为85μm、d中平均粒径为78μm,由此说明本发明实施例1中制备得到的磁性/荧光/温敏纳米球均具有较好的单分散性,粒径比较均一,且制备过程总随着连续相流速的增大,液滴粒径逐渐减小(图3中a、b和d的对比可知);随着分散相流速减小,液滴粒径有所减小(图3中a和c的对比可知)。
图4为不同连续相流速和分散相流速下制备得到单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的SEM图,其中a中分散相流速为10μL/min、连续相流速为25μL/min,b中分散相流速为10μL/min、连续相流速为30μL/min,c中分散相流速为10μL/min、连续相流速为35μL/min,d为分散相流速10μL/min、连续相流速30μL/min下所制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球表面高倍下的SEM图像。从图4中可以看出,在连续相/分散相流速为25/10、30/10、35/10(流速单位μL/min)的条件下制备的液滴经热处理、正己烷洗涤并干燥后所得到的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球粒径分别为60μm、56μm、50μm,粒径仍然较均一。通过高倍SEM电镜观察胶体晶体微球表面形貌,从图4中d可以发现,胶体晶体微球表面由260nm的磁性/荧光/温敏纳米球所组装而成,纳米球在表面呈六方紧密堆积排列,比较规整,呈现部分有序。
实施例2
一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,具体包括如下步骤:
(1)无皂乳液聚合制备磁性/荧光/温敏纳米球:将制备得到的水基磁流体(3.85g)、去离子水(50ml)、氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM,0.29g)和苯乙烯(7.7g)混合后,置于配备有氮气导管、冷凝管和机械搅拌浆的容器中,通入N2 20min后,置于水浴中升温至80℃,加入引发剂(过硫酸钾(KPS),0.1g)反应30min后逐滴加入含有稀土配合物单体(Eu(AA)3Phen)的水溶液(水溶液中Eu(AA)3Phen的质量为0.1g、水的体积为20ml),继续聚合6h得到磁性/荧光/温敏纳米球乳液;
(2)将上述制备的磁性/荧光温敏纳米球乳液经离心、洗涤纯化后,用1μm的微孔膜过滤,并在60℃下加热浓缩至溶液中固含量为15%,将此溶液作为分散相,以溶解有17wt%表面活性剂KF-6017的二甲基硅油(粘度10cst)为连续相,通过聚焦型微流控通道,在特定的分散相流速(30μL/min)和连续相流速(10μL/min)下制备了单分散胶体球液滴,并以3℃/min的速率升温至60℃后再在90℃下热处理1h,最后用正己烷洗涤除去表面油渍,制备得到单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
图5为实施例2制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球在不同放大倍数下的SEM图像,其中a的放大倍数为2K、b的放大倍数为20K。从图5中a可以看出实施例2制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球表面较光滑,从图5中b的高倍SEM图可以看到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球表面由磁性/荧光/温敏纳米球规则组装、排列而成,存在少量的点缺陷、线缺陷。
实施例3
一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,具体包括如下步骤:
(1)无皂乳液聚合制备磁性/荧光/温敏纳米球:将制备得到的水基磁流体(3.85g)、去离子水(50ml)、氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM,0.29g)和苯乙烯(7.7g)混合后,置于配备有氮气导管、冷凝管和机械搅拌浆的容器中,通入N2 20min后,置于水浴中升温至80℃,加入引发剂(过硫酸钾(KPS),0.1g)反应30min后逐滴加入含有稀土配合物单体(Eu(AA)3Phen)的水溶液(水溶液中Eu(AA)3Phen的质量为0.1g、水的体积为20ml),继续聚合6h得到磁性/荧光/温敏纳米球乳液;
(3)将上述制备的磁性/荧光温敏纳米球乳液经离心、洗涤纯化后,用1μm的微孔膜过滤,并在60℃下加热浓缩至溶液中固含量为15%,将此溶液作为分散相,以溶解有17wt%表面活性剂KF-6017的二甲基硅油(粘度10cst)为连续相,通过聚焦型微流控通道,在特定的分散相流速(30μL/min)和连续相流速(10μL/min)下制备了单分散胶体球液滴,将其在室温下放置2.5h后进行升温热处理(通过程序控温以1℃/min的速率从室温升至60℃,并在60℃下热处理12h后升温至80℃后热处理1h),然后用正己烷洗涤除去表面油渍,制备得到单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
图6为实施例3制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球不同放大倍数下的SEM图像,其中a的放大倍数为2K、b的放大倍数为20K。从图6中a可以看出磁性/荧光/温敏胶体晶体微球表面光滑,虽然沾有少量的油渍杂质,应是洗涤时硅油除去不太彻底造成的。从图6中b高倍SEM图可以看到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球表面由磁性/荧光/温敏纳米球规则组装、排列而成,程序控温在1℃/min升温速率条件下所制备的胶体晶体微球的表面排列规整性明显较前几组有很大提高。
上述实施例制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法中,水浴温度可以在65~80℃之间调节、加入引发剂后的反应时间可以在30min~1h之间、聚合反应的时间在6~12h之间;另外水基磁流体、去离子水、氮异丙基丙烯酰胺和苯乙烯的质量体积比为3.85~20:50:0.29:7.7,g:ml:g:g、水基磁流体与氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的质量比为3.85~20:0.29、水基磁流体与稀土荧光配合物单体(Eu(AA)3Phen)的质量比为3.85~20:0.1~0.16;以及连续相中含有聚氧乙烯基团改性的有机硅油(KF-6017)的浓度为10~30wt%、二甲基硅油的粘度为10cst~50cst,按照上述这些条件的变化后制备得到的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的性能与实施例1-3中制备的相似,具有产物粒径均一(50-60μm)、具有荧光性能、磁响应性的优点。
综上所述,本发明公开了一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,主要是先采用无皂乳液聚合来制备磁性/荧光/温敏纳米球,然后将其作为分散相、以硅油作为连续相,采用微流控制备得到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。本发明的制备方法中引入共聚单体(稀土配合物单体(Eu(AA)3Phen)和氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM)),能够赋予产物荧光性能和温敏性能;同时以单分散、多功能的纳米球(磁性/荧光/温敏纳米球)为基元,采用微流控液滴模板技术以及随后的溶剂挥发自组装,最终制备得到磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。本发明制备得到的产物粒径均一(50-60μm)且具有荧光性能、磁响应性(由于磁性/荧光/温敏纳米球内部包覆有Fe3O4纳米粒子)等,拓展了现有胶体晶体微球的功能性,从而在光学标记、药物载体、靶向运输和药物控制释放等生物医学领域具有更好的应用前景。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)无皂乳液聚合制备磁性/荧光/温敏纳米球:将水基磁流体、去离子水、氮异丙基丙烯酰胺和苯乙烯在容器中混合后,通入氮气排除容器中的氧气后,置于水浴中升温至65~80℃,加入引发剂反应30min~1h后逐滴加入含有稀土荧光配合物单体的水溶液,继续聚合反应6~12h得到磁性/荧光/温敏纳米球乳液;
(2)微流控制备磁性/荧光/温敏胶体晶体微球:将步骤(1)中制备的磁性/荧光温敏纳米球乳液进行离心、洗涤纯化,过滤浓缩至溶液固含量为15%,将其作为分散相、以溶解有含有聚氧乙烯基团改性的有机硅油的二甲基硅油为连续相,通过聚焦型微流控通道,制备得到单分散胶体球液滴,然后进行热处理后洗涤纯化,即可得到单分散的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述水基磁流体、去离子水、氮异丙基丙烯酰胺和苯乙烯的质量体积比为3.85~20:50:0.29:7.7,g:ml:g:g。
3.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,步骤(1)中,在配备有氮气导管、冷凝管和机械搅拌浆的容器中进行。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述引发剂为过硫酸钾,所述水基磁流体与氮异丙基丙烯酰胺的质量比为3.85~20:0.29。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述,所述水基磁流体与稀土荧光配合物单体的质量比为3.85~20:0.1~0.16。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述过滤浓缩具体为:采用1~2μm的微孔膜过滤后加热至60℃进行浓缩。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述连续相中含有聚氧乙烯基团改性的有机硅油的浓度为10~30wt%,所述二甲基硅油的粘度为10cst~50cst。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述聚焦型微流控通道中分散相和连续相的流速之比为1:1~15:1。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述热处理为:从室温下以0.5~5℃/min的速率匀速升温至60~70℃,并在此温度下保持12~24h,然后升温至80~90℃保持1~2h;
所述洗涤纯化为采用正己烷进行洗涤。
10.根据权利要求1-9任一项所述方法制备的磁性/荧光/温敏胶体晶体微球。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102861541A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 陕西师范大学 表面修饰的荧光磁性高分子复合微球的制备方法
CN104721844A (zh) * 2015-02-02 2015-06-24 湖北大学 一种新型ct,mri,稀土荧光三功能微球及其制备方法和应用
CN106040114A (zh) * 2016-05-24 2016-10-26 华中科技大学 一种水凝胶光子晶体微球及其制备与应用
CN106117458A (zh) * 2016-07-06 2016-11-16 东南大学 双亲性Janus胶体晶体微球及其制备方法、应用
CN106214644A (zh) * 2016-07-06 2016-12-14 东南大学 一种温敏性编码药物控释微球载体及其制备方法
EP3505933A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-03 Blink AG A microcapsule for detecting and/or quantitating an analyte in a sample
CN112516332A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 金陵科技学院 一种荧光/pH/温敏/磁性多重响应的纳米凝胶载体及其制备方法
CN113492002A (zh) * 2021-06-29 2021-10-12 厦门大学 一种基于Janus微球的液相色谱固定相及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102861541A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 陕西师范大学 表面修饰的荧光磁性高分子复合微球的制备方法
CN104721844A (zh) * 2015-02-02 2015-06-24 湖北大学 一种新型ct,mri,稀土荧光三功能微球及其制备方法和应用
CN106040114A (zh) * 2016-05-24 2016-10-26 华中科技大学 一种水凝胶光子晶体微球及其制备与应用
CN106117458A (zh) * 2016-07-06 2016-11-16 东南大学 双亲性Janus胶体晶体微球及其制备方法、应用
CN106214644A (zh) * 2016-07-06 2016-12-14 东南大学 一种温敏性编码药物控释微球载体及其制备方法
EP3505933A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-03 Blink AG A microcapsule for detecting and/or quantitating an analyte in a sample
CN112516332A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 金陵科技学院 一种荧光/pH/温敏/磁性多重响应的纳米凝胶载体及其制备方法
CN113492002A (zh) * 2021-06-29 2021-10-12 厦门大学 一种基于Janus微球的液相色谱固定相及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱海娥: "Fe3O4/含稀土共聚物磁性荧光纳米胶粒的制备及应用", 《中国优秀硕士论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *
龚莹: "磁性荧光多功能纳米微球的制备及性能研究", 《中国优秀硕士论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

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