[發明專利]基于微流控裝置的脂質體囊泡的可控制備方法

在審

• 申請號: 201811442379.6
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109603930A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 龔秀清;王曉紅;劉進豐
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;A61K9/127;A61K47/24
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明提供了一種基于微流控裝置的脂質體囊泡的制備方法，用軟光刻方法制備微流控芯片；配制用于制備脂質體囊泡的前驅物溶液；用恒壓注射泵將前驅物溶液經不同的注入口注入“Y”形芯片，設置總流速，調節緩沖液與磷脂分子醇溶液的流速比，在出口處收集產物，產物即為所制備出的脂質體囊泡。本發明選用的微流控芯片為帶有方形結構的蛇形混合通道的“Y”形微流控芯片，該芯片由軟光刻方法制備得到。利用該芯片，基于界面上的自組裝原理，通過調節水性緩沖液以及磷脂分子乙醇溶液的總流速以及流速比，本發明可以實現脂質體囊泡尺寸大小的調控以及尺寸均勻性的控制，為制備性能均勻的人工細胞以及藥物載體提供了一種高效低成本的方法。

技術領域

本發明涉及一種人工合成生物質材料的制備方法，特別是人工合成納米脂質囊泡的制備方法，應用于基因治療和人工細胞技術領域。

背景技術

磷脂是兩親性分子，當分散到水性環境中時，它們能夠自組裝成囊泡。在自然界中，大的脂質囊泡在生物細胞中起到膜的作用以保護細胞內成分不受細胞外環境的影響，納米尺寸的小脂質囊泡的功能是在細胞內轉運生物分子。脂質膜的分隔作用賦予生物系統復雜性以及功能性。人工合成納米脂質囊泡可以針對各種應用定制具有不同表面特性的納米脂質囊泡，例如，靶向藥物遞送采用納米脂質囊泡。在囊括了反應性試劑后，這些囊泡可以被修飾在生物傳感器上以響應各種環境刺激。包裹生物分子于細胞大小的囊泡已被用作模擬分子反應的生物反應器。開發更大的囊泡以將細胞保留在囊泡內為創造模擬細胞和組織反應的細胞生物反應器提供了十分有前景的方法。

在過去的三十年中，已經研發了大量的脂質囊泡合成的技術，包括通過多孔膜擠出，電鑄，冷凍干燥，水合或溶脹，雙乳化法等等，其中雙乳化法即水包油包水法，簡稱W/O/W。但這些宏觀大體積制備方法仍然存在許多缺點。通常，制備過程包括將脂質溶解在轉移介質中，然后在有利于囊泡自組裝的環境中去除轉移介質。在凝聚和乙醇注射技術中，當具有25-27％的低囊括效率并且當脂質乙醇混合物注入水性緩沖液時，所形成的囊泡的小水性核限制了包封物種的種類；然而最近的微流體酒精注射技術已顯示出具備控制囊泡大小的能力。再者，反相蒸發法通過首先在富含脂質的有機相中乳化出水核相，然后蒸發有機溶劑，隨后加入含水緩沖液，利用相反轉得到囊泡，該方法制備出的囊泡具有更高的65％的囊括效率。然而，該方法通常使用脂質溶劑有毒，不適合藥用。此外，為制備出性能均勻的囊泡，需要許多繁瑣的步驟，不利于生產過程簡化與自動化的實現。此外，傳統的制備方法不足以提供過程控制并且通常伴隨有諸如重復性差和材料試劑低效使用的特征。

“微流控”是一種在微通道內操控微量流體的技術，這些微通道通常為微米尺度。在尺度為數十或者幾百微米的通道內，由于比表面積的增大，使得傳質和傳熱效率大大提高，微流控平臺具有試劑消耗少、靈敏高效、方便快捷、成本低、集成化程度高等特點，受到廣大研究學者的青睞。在生命研究，如分子檢測、蛋白質結晶、酶動力學研究、細胞研究等領域迅速發展，在化學合成方面的發展勢頭也極為迅猛，在納米材料的合成、微粒、微球、微膠囊的制備等材料領域體現出了獨特的優勢。利用微流體技術，可將實驗室程序集成到平面芯片或其他小型設備中，將反應體積和相關的化學和生物實驗成本降低了幾個數量級，同時提高了產量和分析性能。但目前還未見將“微流控”應用于制備脂質體囊泡的相關報道。

發明內容

為了解決傳統方法脂質體制備的不均勻問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種基于微流控裝置的脂質體囊泡的可控制備方法，利用微流控方法制備宏觀大體積的性能均勻的脂質體囊泡，并且提供了一種快速、高效、靈活地可控制備脂質體的方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于微流控裝置的脂質體囊泡的可控制備方法，其步驟如下：