控制尺寸的聚合物纳米凝在碳微流体芯片中的单步流合成

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 合成聚合物纳米粒子 (NP) 对于生物医学应用,如药物输送至关重要.
• 传统的批量合成方法往往缺乏可重复性和可扩展性,以精确的NP制造.
• 开发有效和可控制的NP合成方法对于推进纳米医学至关重要.

研究的目的:

• 开发一个集成的微流体芯片,用于聚合物NP的顺序合成和交叉链接.
• 为了实现对NP大小和刺激反应性质的精确控制.
• 在可重复性和可扩展性方面克服传统批量合成方法的局限性.

主要方法:

• 使用化弹性体和集成的被动混合器以及水力动力流聚焦 (HFF) 接口制造微流体芯片.
• 序列的水性可逆添加-碎片化链转移 (RAFT) 聚合用于刺激响应的聚合物合成.
• 在HFF连接处直接混合合成的聚合物与交联溶液,在没有中间净化的情况下形成NP.

主要成果:

• 微流体芯片成功合成了具有高单体转化率的刺激反应性聚合物.
• 通过调整聚合物和交叉连接器溶液之间的流量比,可预测地控制了NP大小.
• 与PDMS或玻璃系统相比,制造的芯片显示出更好的材料兼容性和更容易的制造.

结论:

• 集成的微流体芯片提供了一种简化和潜在的自动化方法,用于自下而上的聚合物NP合成.
• 可实现对NP大小和属性的按需控制,从而提高其在生物医学应用中的实用性.
• 这项技术有望推动为药物输送和治疗量身定制的聚合物纳米颗粒的开发.