流動聚焦技術(shù)制備藥物微載體研究.pdf

1、傳統(tǒng)藥物微載體的制備方法存在包裹率低、顆粒分散性差以及包裹成分不可控等缺陷，流動聚焦(Flow Focusing，F(xiàn)F)技術(shù)作為微流體技術(shù)中一個非常重要的組成部分，以其易操作、技術(shù)穩(wěn)定、包裹率高、材料適用性廣以及環(huán)境條件的要求不苛刻等優(yōu)勢有望廣泛應(yīng)用于各類藥物微載體的制備。本文利用流動聚焦技術(shù)制備了包裹全氟碳化合物(Perfluorocarbon，PFC)、吲哚菁綠(Indocyanine Green，ICG)、磁性納米顆粒(Magne

2、tic Nanoparticles，MNPs)等材料的多功能微載體，并研究其在超聲影像、可控激發(fā)、熒光影像、藥物傳輸、磁控分離、體外靶向等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用。具體內(nèi)容如下:
　　1.利用基于液滴的微流控芯片流動聚焦技術(shù)制備了刺激響應(yīng)性微液滴(Stimuli-Responsive Microdroplets，SRMs)。SRMs可以在外界刺激下進(jìn)行快速的液-氣相變以及體積膨脹，SRMs的內(nèi)核為分散有納米銀粒子(Silver nan

3、oparticles，SNPs)的PFC，SRMs的外殼為具有良好生物兼容性的磷脂。SRMs的粒徑(4-50μm)可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)外相流體的流速來控制。在超聲探頭(1 MHz，1 W/cm2)的刺激下，SRMs被快速激發(fā)，并用超聲影像進(jìn)行記錄，另外，用波長為445 nm，功率密度為35 W/cm2的激光照射SRMs，并在普通光學(xué)顯微鏡下觀察SRMs的氣化以及體積膨脹現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)證明了超聲和激光激發(fā)SRMs的技術(shù)可行性。制備的SRMs可以在熱

4、消融、血管閉塞、局部給藥等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。
　　2.利用液驅(qū)同軸流動聚焦技術(shù)(Liquid-Driven Coaxial Flow Focusing，LDCFF)制備了包裹高濃度熒光造影劑ICG的脂質(zhì)體，其在定量熒光影像以及藥物輸送方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。制備過程包括首先產(chǎn)生均勻的水/油(W/O)微液滴，然后外層有機(jī)相逐漸揮發(fā)形成穩(wěn)定的磷脂雙分子層。研究得到了微液滴直徑與聚焦小孔直徑、內(nèi)外相流量以及驅(qū)動相流量之間的關(guān)系。藥物釋

5、放實(shí)驗(yàn)通過向分散有包裹ICG的脂質(zhì)體的聚乙烯醇(PVA)溶液或是血漿中滴入酒精，酒精溶解磷脂膜后，ICG被釋放至外部溶液，脂質(zhì)體膜破碎后外部溶液的熒光強(qiáng)度增加十分明顯，破碎后的熒光強(qiáng)度跟釋放至外部溶液中的ICG的濃度呈線性相關(guān)。ICG是美國食品和藥物管理局(The US Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)批準(zhǔn)的熒光造影劑，制備的包裹ICG的脂質(zhì)體可以作為一個具有良好生物兼容性的傳感器應(yīng)用于定量臨床影像以及

6、影像導(dǎo)航藥物輸送等。LDCFF應(yīng)用范圍還可以進(jìn)一步拓展，可以利用各種不同的殼材包裹其他各種高濃度的親水性或疏水性的藥物、DNA或蛋白質(zhì)等。
　　3.利用液驅(qū)復(fù)合流動聚焦技術(shù)(Liquid-Driven Compound-Fluidic FlowFocusing，LCFF)高產(chǎn)率制備了包裹單一成分或多成分的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(Poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)微囊。裝置組裝過程包括首先將一個不

7、銹鋼同軸或復(fù)合針頭插入一個腔體中，將針頭端部對準(zhǔn)腔體底部的聚焦小孔。制備了包裹MNPs的PLGA微囊，并研究了磁控聚集及分離現(xiàn)象，制備的PLGA微囊在磁控靶向藥物輸送等方面具有很大的應(yīng)用價(jià)值;另外，我們利用LCFF技術(shù)制備了包裹兩種相互反應(yīng)材料的PLGA微液滴，并實(shí)現(xiàn)了這兩種材料在PLGA微液滴中的可控微反應(yīng)。制備的PLGA微囊的尺寸及形貌可以通過調(diào)節(jié)多相流體的流速進(jìn)行控制，LCFF有望制備各種種類的多功能微載體并廣泛用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域