基于微流控液滴芯片制备浓度梯度PEGDA药物微球

摘要

药物微球是一种新的药物剂型，在药物递送和释放过程中，微球制剂因能以更好的效果灵活传递药物，对医疗技术有着巨大的影响。微球的尺寸对药物释放程度、生物分布、及给药途径影响很大，可利用尺寸依赖性特征达到理想的释放效果。近年来，不同活性成分的共传输引起了越来越多人的关注。微流控技术可用于制备尺寸可控、单分散性良好的微球，并能精确地封装多种特定剂量的药物，实现不同活性成分在特定位点的可控释放;还可在微球中同时负载药物和靶向识别物质，实现药物的靶向释放。本文设计了一种多通道阵列化液滴形成芯片，可以形成不同物质的多种浓度梯度组合，基于此制备了一系列包含不同浓度的两种抗癌药物的聚合物微球，用于筛选两种药物的最佳协同浓度。 论文第一章中，首先综述了用于制备多功能微粒的微流控方法，包括光刻法、微模塑法和微液滴模板法;其次介绍了药物微球的常用材料及制备方法;然后介绍了微流控浓度梯度形成技术在药物筛选及控释方面的应用;最后提出了本文的工作目的及设计思想。 论文第二章中，加工了一种多层硅橡胶浓度梯度液滴芯片，以聚乙二醇二丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)diacrylate，PEGDA)为载体材料，以盐酸阿霉素和紫杉醇为模型药物，制备了多种不同浓度组合的药物微球。实验中设计和优化了芯片构型;考察了通道形状、深度和流速对液滴形成的影响。单个通道中液滴直径的变异系数在2.6％-5.4％之间(n=50)，8个通道间液滴直径的变异系数为5.0％(n=400);芯片中形成的浓度梯度变化趋势与理论计算结果基本一致。制备了带有荧光标记的微球，证明PEGDA微球能够同时负载两种亲疏水性不同的物质;最后制备了含有8种不同浓度组合药物的微球，用于诱导HeLa细胞凋亡，筛选出其最佳协同浓度。 论文第三章中，对本文建立的微流控液滴芯片用于浓度梯度PEGDA药物微球的制备方法进行了总结，并对其应用前景进行了展望。

目录

声明

摘要

1．1引言

1．2微流控技术用于多功能微粒的制备

1．2．1光刻法和微模塑法

1．2．2微液滴模板法

1．3药物微球的制备

1．3．1常用的药物载体材料

1．3．2药物微球的常规制备方法

1．3．3微流控技术制备药物微球的研究进展

1．4微流控浓度梯度形成技术在药物筛选及控释方面的应用

1．4．1微流控连续流浓度梯度形成技术的应用

1．4．2微流控浓度梯度液滴形成技术的应用

1．5本论文工作目的及设计思想

第2章微流控液滴芯片用于浓度梯度PEGDA药物微球的制备

2．1引言

2．2实验部分

2．2．1试剂、材料和溶液的配制

2．2．2仪器和装置

2．2．3浓度梯度芯片的制作

2．2．4药物微球制备过程

2．2．5浓度梯度药物缓释微球诱导细胞凋亡过程

2．3结果与讨论

2．3．1芯片构型的设计与优化

2．3．2通道形状和深度对液滴形成的影响

2．3．3流速对液滴尺寸的影响

2．3．4浓度梯度芯片的性能

2．3．5荧光标记微球的表征

2．3．6浓度梯度药物缓释微球诱导细胞凋亡

第3章结论

参考文献

致谢