本发明专利技术涉及微流控技术领域，尤其涉及一种制备微液滴的装置和制备壳聚糖微球的方法。本发明专利技术提供的装置，包括压电陶瓷堆叠结构、压电基座、收集槽、腔体和针头；所述压电基座的顶端设置有第一开孔，在所述第一开孔处设置聚四氟乙烯薄膜；所述压电陶瓷堆叠结构位于所述压电基座的上方，且所述压电陶瓷堆叠结构与所述聚四氟乙烯薄膜接触；所述压电基座的底部设置有第二开孔；所述第二开孔与所述针头连接；在所述压电基座的水平方向的一侧设置有微滴相入口；所述腔体位于所述压电基座下方，且所述针头置于所述腔体中；所述收集槽位于所述腔体的下方。所述装置可以制备得到微球粒径可控的壳聚糖微球。聚糖微球。聚糖微球。
【技术实现步骤摘要】
一种制备微液滴的装置和制备壳聚糖微球的方法
[0001]本专利技术涉及微流控
，尤其涉及一种制备微液滴的装置和制备壳聚糖微球的方法。
技术介绍
[0002]微滴的形成过程很直观的说明了微流体处理的复杂性。与表面张力有关的相对小的力在微滴形成过程中产生高度的非线性且对外部干扰异常敏感。从连续液相形成液滴，需要引入能量进而转换成微滴形成后的表面能量。根据外部输入能量类型的不同，微滴主动控制生成主要分为：热控制、磁控制、气驱/液驱控制和压电控制等。由于压电驱动具有很快的响应，一般可达200μs，所以对于压电主动激励制备微液滴的研究受到越来越多的关注。目前压电扰动的引入主要针对微流控芯片，但二维平面的微流控芯片技术所生成的微液滴经常与腔壁接触而变形，造成后续制备得到的微球不可控。
[0003]同时，壳聚糖是由蟹、虾外壳中的甲壳素的脱乙酰基产物，由于具有良好的生物相容性、生物降解性、生物粘附性等特点，在医药领域和生物工程材料领域有着广阔的应用前景。壳聚糖微球具有很大的表面积体积比，作为药物载体可以增加药物的水溶性和稳定性，控制药物的释放，提高药物的生物利用度。因此，制备出符合要求的壳聚糖微球可使壳聚糖这一自然资源得到高附加值利用。
[0004]目前，壳聚糖微球的制备方法主要有乳化分散交联法，溶剂挥发法、凝聚法和喷雾干燥法。乳化分散交联法是微球制备中应用最广的方法，但是该方法必须引入甲醛、戊二醛等交联剂，许多文献报道了戊二醛交联的微球制剂，由于微球在体内降解后产生的少量戊二醛是否对人体有害仍然受到质疑。溶剂挥发法在制备壳聚糖微球的过程中要加入对人体有害的有机溶剂，有机溶剂的残留必然会给该法制备的壳聚糖微球的使用带来安全问题。凝聚法是在壳聚糖溶液中加入阴离子胶凝水溶液，形成不溶性的壳聚糖衍生物，该方法得到的产品机械强度不高，球形不好。喷雾干燥法是将壳聚糖溶解分散于酸性溶液中，再在热气流中喷雾，使溶剂迅速蒸发为气体，形成壳聚糖微球，该法操作简单，但制备的微球粒径不易控制，不适合一些对温度敏感的药物。
[0005]因此，如何通过微液滴的制备来得到一种微球粒径可控的壳聚糖微球是很有意义的。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种制备微液滴的装置和制备壳聚糖微球的方法。所述装置可以实现微球粒径可控。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种制备微液滴的装置，包括压电陶瓷堆叠结构5、压电基座1、收集槽8、腔体7和针头9；
[0009]所述压电基座1的顶端设置有第一开孔11，在所述第一开孔11处设置聚四氟乙烯
薄膜2；
[0010]所述压电陶瓷堆叠结构5位于所述压电基座1的上方，且所述压电陶瓷堆叠结构5与所述聚四氟乙烯薄膜2接触；
[0011]所述压电基座1的底部设置有第二开孔12；
[0012]所述第二开孔12与所述针头9连接；
[0013]在所述压电基座1的水平方向的一侧设置有微滴相入口6；
[0014]所述腔体7位于所述压电基座下方，且所述针头9置于所述腔体7中；
[0015]所述收集槽8位于所述腔体7的下方。
[0016]优选的，还包括固定座3和固定支架4；
[0017]所述固定支架4的两端分别与固定座3和压电基座1连接；
[0018]所述压电陶瓷堆叠结构5通过固定座3和固定支架4进行固定。
[0019]优选的，所述压电陶瓷堆叠结构5包括带螺纹底座13、同轴电缆14、不锈钢外壳15、预紧机械结构17、压电陶瓷16和移动端18；
[0020]所述压电陶瓷堆叠结构5与固定座3通过带螺纹底座13连接；
[0021]所述同轴电缆14与压电陶瓷16连接；
[0022]所述移动端18与压电陶瓷16连接；
[0023]所述预紧机械结构17位于所述不锈钢外壳15的底部与移动端18连接，实现移动端18的振动。
[0024]优选的，所述压电陶瓷堆叠结构5通过同轴电缆14电信连接有参数控制模块19；
[0025]所述参数控制模块19与所述压电陶瓷堆叠结构5之间依次设置有信号发生器20和功率放大器21。
[0026]优选的，所述参数控制模块19还与所述微滴相入口6电信连接；所述参数控制模块19与所述微滴相入口6之间设置有微量注射泵22；
[0027]所述参数控制模块19还与所述腔体7电信连接；所述参数控制模块19与所述腔体7之间设置有高压气瓶23。
[0028]本专利技术还提供了一种利用上述技术方案所述的制备装置制备壳聚糖微球的方法，包括以下步骤：
[0029]将质量浓度为2％～4％的对苯二甲醛的石蜡油溶液置于所述收集槽8中；
[0030]将壳聚糖和冰乙酸混合，得到壳聚糖溶液；
[0031]在腔体7中通入氮气作为驱动气，将所述壳聚糖溶液通过微滴相入口6注入压电基座1中，驱动压电陶瓷堆叠结构5通过聚四氟乙烯薄膜2对壳聚糖溶液实现扰动，使通过针头9流出并形成射流注10的壳聚糖溶液破碎产生壳聚糖微液滴，所述壳聚糖微液滴落入所述收集槽8中发生交联反应，得到所述壳聚糖微球。
[0032]优选的，所述壳聚糖溶液的质量浓度为4％～8％；所述壳聚糖溶液注入压电基座1中的流量为60～80mL/h。
[0033]优选的，所述驱动压电陶瓷堆叠结构5的驱动电压为400～1000mV，驱动频率为2.8～4.2kHz。
[0034]优选的，所述驱动压电陶瓷堆叠结构5的驱动波形为正弦波、方波或锯齿波。
[0035]优选的，所述腔体7的压强>0.5kPa；
[0036]所述交联反应的时间为30min。
[0037]本专利技术提供了一种制备微液滴的装置，包括压电陶瓷堆叠结构5、压电基座1、收集槽8、腔体7和针头9；所述压电基座1的顶端设置有第一开孔11，在所述第一开孔11处设置聚四氟乙烯薄膜2；所述压电陶瓷堆叠结构5位于所述压电基座1的上方，且所述压电陶瓷堆叠结构5与所述聚四氟乙烯薄膜2接触；所述压电基座1的底部设置有第二开孔12；所述第二开孔12与所述针头9连接；在所述压电基座1的水平方向的一侧设置有微滴相入口6；所述腔体7位于所述压电基座下方，且所述针头9置于所述腔体7中；所述收集槽8位于所述腔体7的下方。本专利技术所述的装置通过在压电基座的第一开孔处设置压电陶瓷堆叠结构，通过压电陶瓷的振动能量通过聚四氟乙烯薄膜传递至压电基座中的壳聚糖溶液，振动能量在形成锥形和射流注的过程的过程中实现扰动，进而制备出壳聚糖微液滴，而且通过控制压电陶瓷堆叠结构的驱动条件控制射流柱破碎产生的微液滴尺寸和生成频率；壳聚糖微液滴落入收集槽中，与收集槽中的固化剂发生交联反应，得到微球粒径可控的壳聚糖微球。
附图说明
[0038]图1为本专利技术所述的制备微液滴的装置结构示意图；
[0039]图2为本专利技术所述的压电陶瓷堆叠结构的示意图；
[0040]其中，1
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备微液滴的装置，其特征在于，包括压电陶瓷堆叠结构(5)、压电基座(1)、收集槽(8)、腔体(7)和针头(9)；所述压电基座(1)的顶端设置有第一开孔(11)，在所述第一开孔(11)处设置聚四氟乙烯薄膜(2)；所述压电陶瓷堆叠结构(5)位于所述压电基座(1)的上方，且所述压电陶瓷堆叠结构(5)与所述聚四氟乙烯薄膜(2)接触；所述压电基座(1)的底部设置有第二开孔(12)；所述第二开孔(12)与所述针头(9)连接；在所述压电基座(1)的水平方向的一侧设置有微滴相入口(6)；所述腔体(7)位于所述压电基座下方，且所述针头(9)置于所述腔体(7)中；所述收集槽(8)位于所述腔体(7)的下方。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括固定座(3)和固定支架(4)；所述固定支架(4)的两端分别与固定座(3)和压电基座(1)连接；所述压电陶瓷堆叠结构(5)通过固定座(3)和固定支架(4)进行固定。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压电陶瓷堆叠结构(5)包括带螺纹底座(13)、同轴电缆(14)、不锈钢外壳(15)、预紧机械结构(17)、压电陶瓷(16)和移动端(18)；所述压电陶瓷堆叠结构(5)与固定座(3)通过带螺纹底座(13)连接；所述同轴电缆(14)与压电陶瓷(16)连接；所述移动端(18)与压电陶瓷(16)连接；所述预紧机械结构(17)位于所述不锈钢外壳(15)的底部与移动端(18)连接，实现移动端(18)的振动。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述压电陶瓷堆叠结构(5)通过同轴电缆(14)电信连接有参数控制模块(19)；所述参数控制模块(19)与所述压电陶瓷堆...
【专利技术属性】
技术研发人员：程学勤，叶平，陈伟，
申请(专利权)人：深圳市山水乐环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。