[發明專利]一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置

無效

• 申請號: 201410025609.4
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103820425A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 趙遠錦;商珞然;程瑤;李艷娜;顧忠澤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 王加嶺

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技術領域

本發明涉及生物材料制備裝置領域，特別是涉及一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置。

背景技術

生物材料主要作用于人體，因此對其要求非常嚴格。一般來說，生物材料具有四個方面特性：（1）生物功能性：因各種生物材料的用途而異；（2）生物相容性：主要包括血液相容性和組織相容性，如無毒、無致癌性、無熱原反應、無免疫排斥反應等；（3）化學穩定性：耐生物老化性或可控生物降解性；（4）可加工性：能夠成型、消毒，如紫外滅菌、高壓煮沸等。

海藻酸鹽凝膠作為一種穩定的材料，正被廣泛應用于生物醫學領域。其中，海藻酸鈣凝膠因具有許多優良性質，如生物相容性好、細胞毒性較低、無免疫原性、可被生物降解、可以在適宜的條件下加工成形等，近年來被廣泛應用于組織工程、細胞培養和藥物輸送等方面，是一種優良的生物材料。

從傳統角度講，水凝膠纖維可以通過紡絲的方法生成，即將海藻酸鈉溶液通過噴絲頭的小孔擠入凝膠收集池中，當池中有合適的化學試劑（如鈣離子或其他二價陽離子）與海藻酸鈉高分子鏈交聯形成凝膠態時，或者當海藻酸鈉在有機溶劑（如丙酮）中無法溶解時，即形成纖維，纖維直徑一般在幾十至幾百微米。除此之外，靜電紡絲技術已經被用來生成各種多聚物纖維，纖維直徑可以達到亞微米級。這種較稀薄的多聚物纖維可以形成性能更佳的織物，并且可顯著提高織物的強度，這是因為在稀釋過程中，高分子鏈間沿軸線的對齊性更好。然而，用這種方法將功能性材料（例如生物細胞）封裝在纖維內卻很困難，因為靜電紡絲一般適用于制備納米纖維，而細胞一般在微米尺度，并且靜電紡絲的過程一般要求同種多聚物溶液，另外其所需的高壓電場可能會對細胞造成損傷。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置，由其制備的海藻酸鈣纖維解決了靜電紡絲制備纖維時，在纖維尺寸及制備工藝方面均不能封裝功能性材料的缺點。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置，所述微流體裝置包括流通管A，在所述流通管A的外面套有流通管B，在所述流通管B外又套有流通管C；所述流通管A形成第一內相流體的流通管道，所述流通管A的流出端口為尖頭形，且所述流通管A的流出端口位于所述流通管B內；所述流通管B形成中相流體的流通管道，所述流通管B的流出端口為尖頭形，且所述流通管B的流出端口位于所述流通管C內；所述流通管C形成外相流體的流通管道，所述內、中、外三相流體的流向相同，所述流通管A、B和C的流入端口分別與第一進液動力裝置、第二進液動力裝置和第三進液動力裝置連通。

在本發明一個較佳實施例中，所述微流體裝置還包括一個流通管D，所述流通管D與所述流通管A相鄰，并套裝于所述流通管B中，所述流通管D形成第二內相流體的流通管道，所述流通管D的流出端口為尖頭形，且所述流通管D的流出端口位于所述流通管B內；所述流通管D的流入端口與第四進液動力裝置連通。

在本發明一個較佳實施例中，所述流通管A的內徑為所述流通管B內徑的2/3。

在本發明一個較佳實施例中，所述流通管A的直徑大于所述流通管D的直徑，所述流通管A和流通管D內的流體相同。

在本發明一個較佳實施例中，所述流通管A、B、C、D均為玻璃管。

在本發明一個較佳實施例中，所述進液動力裝置包括進液泵和注射器連接針頭，所述進液泵通過導管與所述注射器連接針頭接通，所述注射器連接針頭通過導管與所述流通管連通。

在本發明一個較佳實施例中，所述內相流體為油相或氣相；所述中相流體為海藻酸鈉溶液；所述外相流體為氯化鈣溶液。

本發明的有益效果是：本發明一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置，其結構簡單，設計獨特，成本較低，可通過進液動力裝置分別調節各相流體的流速，實現對纖維長度、直徑及孔洞大小等結構和尺寸的控制，操作簡單方便，可重復性，且不損傷細胞?。

附圖說明

圖1是本發明一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置用于制備棒狀海藻酸鈣纖維的結構流程示意圖；

圖2是本發明一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置用于制備多孔狀海藻酸鈣纖維的結構流程示意圖；

圖3是本發明一種用于制備海藻酸鈣纖維的微流體裝置用于制備棒狀多孔復合結構海藻酸鈣纖維的結構流程示意圖；