CN203803479U - 一种非对称结构微球制备系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种非对称结构微球制备系统，该制备系统由液滴发生器、凝胶浴容器和射流装置构成。其中，液滴发生器形成液滴的锐孔与凝胶浴容器上下正对摆放，保证液滴发生器形成的液滴垂直落入凝胶浴容器中；射流装置位于液滴发生器和凝胶浴容器的侧方，保证液滴发生器形成的液滴在进入凝胶浴容器前即与射流装置产生的射流溶液先发生反应后，再落入凝胶浴容器中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物医学领域中制备微球的装置，具体地说是一种非对称结构的微球制备系统。
背景技术
微胶囊可作为细胞、药物的载体用于细胞移植免疫隔离工具、药物缓控释制剂等。
但，当前的微球制备系统（或制备仪）无一例外的是为了制备结构对称的微球。通常采用的锐孔挤压、气动液滴、静电雾化、压电陶瓷等原理来制备微球。
实用新型内容
本实用新型提供一种用来制备非对称结构的微球制备系统，目的在于由该系统制备的微球形成非对称结构，形成自身对照，用于作为细胞或药物载体的研究与应用。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种非对称结构微球制备系统：该制备系统由液滴发生器、凝胶浴容器和射流装置构成。
其中，液滴发生器形成液滴的锐孔与凝胶浴容器上下正对摆放，保证液滴发生器形成的液滴垂直落入凝胶浴容器中；射流装置位于液滴发生器和凝胶浴容器的侧方，保证液滴发生器形成的液滴在进入凝胶浴容器前即与射流装置产生的射流溶液先发生反应后，再落入凝胶浴容器中。
所述液滴发生器包括气流喷射液滴发生器或高压静电液滴发生器或压电陶瓷液滴发生器等各种可以将连续流动液体在锐孔处形成流体颗粒的装置。
所述液滴发生器包括承载液体a的容器（如注射器）、容器下端连接金属锐孔（如注射器针头），容器上方通过活塞连接推进液体a的动力源（如注射器泵）；在金属锐孔上通过导线连接液体断裂成流体颗粒的液滴发生装置（如静电液滴发生器）；在锐孔侧方靠近射流装置喷嘴侧安装有挡板，挡板与锐孔流出液体方向平行，与射流装置的射流溶液垂直。
其中，所述挡板由聚四氟乙烯等各种耐高温的非导体塑料材料制备，挡板为长方形结构，短边长3-10cm，长边是短边的1-20倍，挡板最低端低于锐孔末端3-50mm。
所述凝胶浴容器为圆柱形或方形或圆锥形，材质为玻璃或不锈钢或聚四氟乙烯，置于液滴发生器正下方，用于承接液滴发生器产生的流体颗粒，并在凝胶浴反应器中与凝胶浴溶液b发生凝胶化反应，形成凝胶微球。凝胶浴容器上口距离挡板最低端距离D2为2-50cm。
所述射流装置包括储液罐、导管、蠕动泵、喷嘴、气压发生装置、喷嘴固定用支架几个部分构成。其中，储液罐用于承装可与液滴发生器形成的液滴发生瞬间反应的液体c；储液罐中的液体c通过导管在蠕动泵作用下形成连续液流到喷嘴处，借助气压发生装置，将液流在喷嘴处雾化，并射向液滴发生器形成的液滴a，喷嘴距离锐孔的垂直距离D1为1-30cm。
其中，所述气压发生装置包括空气压缩机或者高压气瓶产生的高压气体。
本实用新型的有益效果及优点如下：
1.一步法制备出非对称结构的微球；
2.非对称结构微球可以以自身作对照，研究微球不对称表面的物理、化学与生物学性能。
附图说明
图1为本实用新型的非对称结构微球制备系统图，以高压静电液滴发生器为例，其中：（1）-液体a推进动力，如：注射器泵；（2）-承载液体a的容器；（3）-液体a形成流体颗粒的锐孔；（4）-承载凝胶浴溶液b的容器；（5）-液体c形成雾化的喷嘴；（6）-固定喷嘴的支架；（7）-液滴发生装置；（8）-气压发生装置；（9）-蠕动泵；（10）-液体c的储液罐；（11）-导管；（12）-挡板。
图2为本实用新型制备系统制备出的非对称结构微球荧光显微镜照片图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型由高压静电液滴发生器、凝胶浴容器和射流装置三部分构成。其中：高压静电液滴发生器包括液体a推进动力1，如：注射器泵；承载液体a的容器2，如注射器；液体a形成流体颗粒的锐孔3，如注射器针头；-液滴发生装置7；挡板12。凝胶浴容器包括：承载凝胶浴溶液b的容器4。射流装置包括：液体c形成雾化的喷嘴5；固定喷嘴的支架6；气压发生装置8；蠕动泵9；液体c的储液罐10；导管11。
具体安装如图1所示：将部件液体a形成流体颗粒的锐孔3固定在部件承载液体a的容器2上，再将部件承载液体a的容器2固定在部件液体a推进动力1上。部件挡板12为5×8cm2的聚四氟乙烯材料的长方形，固定在部件液体a推进动力1的侧面，下缘比部件液体a形成流体颗粒的锐孔3低5mm。部件液体c形成雾化的喷嘴5通过部件固定喷嘴的支架6固定，喷嘴5距离部件液体a形成流体颗粒的锐孔3的垂线的距离D1为10cm。部件承载凝胶浴溶液b的容器4置于部件液体a形成流体颗粒的锐孔3的正下方，并低于部件挡板12下缘5cm。
具体操作如下：
【1】将15g/L海藻酸钠溶液（作为液体a）10ml装入液滴发生器的部件承载液体a的容器2中，在部件液体a推进动力1注射器泵的推动下，在液滴发生装置7产生的静电场中，在部件液体a形成流体颗粒的锐孔3喷嘴处形成均匀分散的液滴。
【2】将0.1mol/L的CaCl2溶液（作为溶液b）20ml放入部件承载凝胶浴溶液b的容器4中，置于高压静电液滴发生器的部件液体a形成流体颗粒的锐孔3喷嘴的下方。
【3】通过导线将部件液体a形成流体颗粒的锐孔3、承载凝胶浴溶液b的容器4与部件液滴发生装置7静电液滴发生器的正负极连接（步骤【1-3】参考文献In Vivo Culture of EncapsulatedEndostatin-Secreting Chinese Hamster Ovary Cells for Systemic TumorInhibition.Human Gene Therapy.2007,18:474-481的方法操作）。
【4】将5g/L壳聚糖溶液（作为液体c）500ml装入射流装置的部件液体c的储液罐10的储液罐中，壳聚糖溶液通过导管11，在蠕动泵9作用下泵入到喷嘴5装置内，并在气压发生装置9形成的高压气体作用下在喷嘴5处雾化喷出。
【5】在部件承载凝胶浴溶液b的容器4的凝胶浴中即获得在液滴一侧先与壳聚糖反应后再进行钙化的凝胶微球。
【6】荧光显微镜下观察微球结构，为一侧有壳聚糖交联的非对称结构的凝胶微球（如图2所示）。
Claims (8)
1.一种非对称结构微球制备系统，其特征在于：该制备系统由液滴发生器、挡板、凝胶浴容器和射流装置构成；
其中，液滴发生器形成液滴的出口处于凝胶浴容器正上方，液滴发生器形成的液滴垂直落入凝胶浴容器中；射流装置位于液滴发生器和凝胶浴容器的侧方，射流装置的射流溶液出口面向液滴发生器形成液滴的出口与凝胶浴容器内液面之间的垂线，即射流装置的射流溶液出口面向液滴发生器所形成液滴垂直滴落的轨迹，液滴发生器形成的液滴在进入凝胶浴容器前与射流装置产生的射流溶液先发生反应后，再落入凝胶浴容器中。
2.按照权利要求1所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述液滴发生器为各种可以将连续流动液体在发生器末端处形成流体颗粒的装置，包括气流喷射液滴发生器、高压静电液滴发生器或压电陶瓷液滴发生器。
3.按照权利要求1或2所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述液滴发生器包括承载液体a的容器（2）、容器（2）下端连接金属锐孔（3），容器上方通过活塞连接推进液体a的动力源（1）；在金属锐孔上通过导线连接液体断裂成流体颗粒的液滴发生装置（7）；在锐孔侧方靠近射流装置喷嘴侧安装有挡板（12），挡板与锐孔流出液体方向平行，与射流装置的射流溶液垂直。
4.按照权利要求3所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述挡板由聚四氟乙烯的耐高温的非导体塑料材料制备，挡板为长方形结构，短边长3-10cm，长边是短边的1-20倍，挡板最下端低于锐孔末端3-50mm。
5.按照权利要求1所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述凝胶浴容器为圆柱形或方形或锥台形，材质为玻璃或不锈钢或聚四氟乙烯，置于液滴发生器正下方，用于承接液滴发生器产生的流体颗粒，并在凝胶浴容器中与凝胶浴溶液b发生凝胶化反应，形成凝胶微球；凝胶浴容器上口距离挡板最低端距离D2为2-50cm。
6.按照权利要求1所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述射流装置包括储液罐（10）、导管（11）、蠕动泵（9）、喷嘴（5）、气压发生装置（8）、喷嘴固定用支架（6）；其中，储液罐用于承装可与液滴发生器形成的液滴发生瞬间反应的液体c；喷嘴（5）置于喷嘴固定用支架（6）上；储液罐中的液体c通过蠕动泵（9）经导管（11）与喷嘴（5）的入口相连，气压发生装置（8）通过管路与喷嘴（5）的入口相连，储液罐中的液体c通过导管（11）在蠕动泵（9）作用下形成连续液流到喷嘴（5）处，借助气压发生装置（8），将液流在喷嘴出口处雾化，并射向液滴发生器形成的液滴a，喷嘴距离液滴发生器形成液滴出口的垂直距离D1为1-30cm。
7.按照权利要求6所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述气压发生装置包括可产生高压气体的空气压缩机或者装填有高压气体的高压气瓶。
8.按照权利要求3所述的非对称结构微球制备系统，其特征在于：所述承载液体a的容器（2）为注射器，容器（2）下端连接金属锐孔（3）为注射器针头，动力源（1）为注射器泵；液滴发生装置（7）为静电液滴发生器。
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| CN108911735A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-11-30 | 四川大学 | 一种高球形度氚增殖剂纳米结构钛酸锂陶瓷小球及其制备方法 |
| CN110404474A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-05 | 金华职业技术学院 | 一种球形液体颗粒的制备方法 |
| CN112569878A (zh) * | 2020-01-21 | 2021-03-30 | 苏州恒瑞宏远医疗科技有限公司 | 制备粒径均一的聚乙烯醇栓塞微球的设备及其生产工艺 |
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