使用微流体芯片优化水凝微球的生产:表面处理对液滴形成机制的影响
Limin Zhang1, Weitao Li2, Luxing Wei1
1Center for Advanced Jet Engineering Technologies (CaJET), Key Laboratory of High Efficiency and Clean Mechanical Manufacture of Ministry of Education, School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, Shandong 25006, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|September 18, 2023
概括
微流体芯片的表面修改改善了水凝微球的生产. 这项研究提高了药物输送等应用的滴滴产量和尺寸控制.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 微流体芯片对于在生物和医学研究中产生水凝微球生产的均液滴至关重要.
- 现有的方法面临挑战,包括低产量,长时间的实验时间和环境敏感性.
- 提高微流体芯片性能对于高效的微球制造至关重要.
研究的目的:
- 开发一种简单的室温方法来修改微流体芯片,以提高水凝微球的生产.
- 调查表面修改对滴滴产量,尺寸和工艺稳定性的影响.
- 了解微流体液滴形成中的溶液特性和流速的相互作用.
主要方法:
- 微流体芯片的表面修改使用氧 (FOTS) 和多巴胺.
- 数字模拟辅助的实验分析滴滴形成动态.
- 使用奇托和聚乙烯甘) 乙烯酸盐制备可光固化的水凝微球.
- 接触角度变化和滴滴产量/大小变化的表征.
主要成果:
- FOTS接种增加了通道接触角度 (90°~110°),增加了滴滴产率12.2%,并将流速比率灵敏度降低了19.1%.
- 多巴胺沉积降低了接触角度 (90°至60°),使颗粒大小增加了21.4%,并扩大了可调节的液滴大小范围.
- 在受控药物释放应用中证明了微球的化物修饰潜力.
结论:
- 微流体芯片的简单表面处理可以有效调整水凝微球产量和尺寸.
- 这种方法增强了对微流体微球生产中的多因素协同效应的理解.
- 修改后的芯片为生物医学应用提供了更好的性能和多功能性,包括药物输送系统.
