基于微流控技術的生物載體的制備及應用.pdf

1、微流控技術是一門在物理、化學、工程學、微加工與生物技術等基礎上發(fā)展起來的在微米級結構中操控微尺度液體的科學與技術，在微混合、微分離、微反應和微檢測等領域迅猛發(fā)展。由于其對微尺度流體精確的操縱、處理與控制特性，近年來微流控技術在制備功能化和結構化的微載體材料方面，突顯了傳統(tǒng)制備技術無法比擬的優(yōu)越性。所制備的微載體材料有望在基因測序、液相芯片、藥物篩選和緩釋以及細胞培養(yǎng)等領域有著重要應用，并推動生物醫(yī)學技術的發(fā)展。因此，本論文以微流控技術為

2、技術手段，設計并制備功能性生物載體，開發(fā)其在生物醫(yī)學中的應用，具體研究內容如下:
　　(1)設計并搭建協流式單乳液玻璃毛細管微流控裝置，利用該裝置生成單分散的二氧化硅乳液液滴，通過固化、清洗和煅燒，將乳液液滴轉化為二氧化硅膠體晶體微球;通過水凝膠將量子點均勻地固定在微球內部，以膠體晶體微球的反射光譜和量子點的熒光光譜作為雙重編碼元素，從而制備了量子點膠體晶體復合編碼微球載體;通過引入多種發(fā)射波長及熒光強度的量子點，增大了編碼載體的

3、編碼量;探討了復合微球作為生物分子的編碼載體在生物檢測中應用的可行性以及檢測結果的可靠性。
　　(2)利用二氧化硅膠體納米粒子之間的靜電排斥作用，將其分散在水凝膠單體溶液中，使其自主裝成非密堆積型膠體晶體前聚體溶液;改變協流式單乳液玻璃毛細管微流控裝置中出口通道的形貌和尺寸，調節(jié)合適的流速，前聚體溶液在出口通道中被擠壓成具有一定形貌的非球型液滴;紫外光在線聚合，固定了液滴的形貌，進而得到了一系列具有結構色的棒狀、餅狀和立方體狀凝膠

4、微粒;通過煅燒非密堆積的非球型凝膠微粒，實現了密堆積非球型膠體晶體微粒的制備;研究了不同形貌微粒的光學特性;以膠體晶體微粒的形貌和反射光譜作為雙重編碼元素，提高了編碼的穩(wěn)定性和準確性，檢驗了其在多元分析中應用的可行性。
　　(3)設計并搭建了具有可擴展微流通道結構的玻璃毛細管微流控裝置，利用海藻酸鈉溶液和氯化鈣溶液在協流通道口處快速的海藻酸鈣微纖維凝膠化反應，實現了一系列仿生多組分微纖維的制備，包括多組分微纖維、多通道中空微纖維、