一种获得多层微纤维的微流控系统的制备方法及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种获得多层微纤维的微流控系统的制备方法及其应用，将玻璃毛细管经过拉伸后形成锥形毛细管通道，将若干个锥形毛细管通道按出口端内径从小到大的顺序进行同轴组装；将组装好的若干个锥形毛细管通道的末端锥形毛细管通道出口端接至一根未进行拉伸的用于收集的玻璃毛细管之中；在锥形毛细管通道的入口端和收集玻璃毛细管处放置进样针头并进行固定包封，形成微流控装置；配置内相溶液通入锥形毛细管通道中，在内相溶液中掺入合适浓度的抗菌肽；配置外相溶液，通入用于收集的玻璃毛细管之中，形成能获得多层微纤维的微流控系统。该掺有抗菌肽的仿生多层结冷胶微纤维可以实现药物的梯级释放，用作伤口敷料更好的促进伤口愈合。进伤口愈合。进伤口愈合。

【技术实现步骤摘要】
一种获得多层微纤维的微流控系统的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及生物医学材料领域，具体涉及一种获得多层微纤维的微流控系统的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]伤口愈合异常往往会给患者健康造成许多问题，同时针对伤口愈合的治疗也为社会医疗系统造成了沉重的负担，如何更有效、成本更低廉的促进患者伤口愈合一直是生物医学领域重要的问题。伤口处的细菌感染往往会干扰伤口正常愈合过程，使伤口愈合速度变慢，严重时可能使伤口难以愈合，造成全身不良反应。
[0003]目前常见的伤口敷料往往只起到覆盖创面以及被动吸收伤口处的渗出物的作用。随着人们对于多功能新型伤口敷料的关注不断加深，例如，新型水凝胶伤口敷料被开发出来，可以用于保持伤口处湿润的环境，从而为伤口愈合提供更为理想的环境。同时，可以利用水凝胶负载促进伤口愈合的药物来进一步加快伤口愈合。
[0004]然而，目前的研究往往关注于加快伤口处新生组织生长，而忽略了伤口处的细菌感染问题。伤口处细菌感染往往会加剧炎症反应导致伤口愈合延迟，这是伤口敷料应该关注的一个问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供基于微流控技术，依据某些细菌可分泌抑制其他种类细菌的生长的特性，提供一种掺有抗菌肽的仿生多层结冷胶微纤维，可以实现药物的梯级释放，从而用作伤口敷料，且通过抑制伤口处细菌感染加速伤口愈合过程。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：
[0007]一种获得多层微纤维的微流控系统的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、将玻璃毛细管经过拉伸后形成锥形毛细管通道，锥形的毛细管通道具有一端未拉伸的较大的入口端和另一端经过拉伸的较小的出口端；
[0009]步骤二、按步骤一的方法制备出口端内径大小不同的若干个锥形毛细管通道；
[0010]步骤三、依次将若干个锥形毛细管通道按出口端内径从小到大的顺序进行同轴组装；
[0011]步骤四、将步骤三组装好的若干个锥形毛细管通道的末端锥形毛细管通道出口端接至一根未进行拉伸的用于收集的玻璃毛细管之中，用于收集的玻璃毛细管的内径大于末端锥形毛细管通道出口端内径；
[0012]步骤五、在每个锥形毛细管通道的入口端分别放置进样针头，在用于收集的玻璃毛细管与末端锥形毛细管通道出口的接口处放置进样针头，并在进样针头周围进行固定包封，形成微流控装置；
[0013]步骤六、配置内相溶液，分别从各进样针头通入锥形毛细管通道中，其中在内相溶液中掺入合适浓度的抗菌肽；配置外相溶液，从进样针头通入用于收集的玻璃毛细管之中，
形成能获得多层微纤维的微流控系统。
[0014]在用于收集的玻璃毛细管与拉伸毛细管的接口外周同轴放置一根用于观察的毛细管，以观察纤维生成的过程，用于观察的毛细管的内径大于用于收集的玻璃毛细管的内径；进样针头采用透明环氧树脂进行固定包封。
[0015]内相溶液为不同组分的结冷胶溶液，分别从各进样针头通入锥形毛细管通道中，作为多重内相溶液；结冷胶溶液浓度为0.8
‑
1.5g/mL w/v。内相溶液的流速范围为0.1
‑
2.5mL/h。
[0016]外相溶液采用氯化钙溶液；氯化钙溶液浓度为1
‑
2g/mL w/v。外相溶液的流速范围为8
‑
16mL/h。
[0017]在内相溶液中掺入的抗菌肽为达托霉素或多粘菌素E；内相溶液中掺入的抗菌肽浓度为1
‑
20μg/mL。
[0018]制备多层微纤维的反应的环境温度为23℃
‑
27℃。
[0019]本专利技术还保护上述的方法制备的微流控系统。
[0020]本专利技术还保护上述的微流控系统获得的多层微纤维。
[0021]本专利技术还保护上述的多层微纤维在制备梯级缓释药物中的应用。
[0022]本专利技术还保护上述的多层微纤维在制备梯级缓释药物中的应用，在制备伤口敷料梯级缓释药物中应用。
[0023]结冷胶是一种由细菌——假单胞菌产生的天然阴离子胞外多糖，目前已被证实其生物相容性以及生物降解性良好，在生物医学材料领域具有很大的实用价值。该材料水凝胶的形成依赖于温度以及阳离子的存在。本专利技术中外相溶液的氯化钙溶液中钙离子为阳离子，反应环境温度的控制可通过空调实现的，保持在23℃
‑
27℃。
[0024]微流控技术可在高度集成的微尺度通道内精确控制液体从而实现生产大量微结构材料的功能，例如生产微纤维及微球等。当利用微流控技术生产微纤维时，无需复杂的设备即可产生时空可控且高度均一的微纤维。
[0025]不同的抗菌肽可以对多种细菌生长起到抑制作用，比如达托霉素与多粘菌素E分别对革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌起到有效的抑制作用，可应对伤口处不同类型的细菌感染。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027](1)本专利技术以多层微流控装置为基础，制备得到的多层掺入抗菌肽的仿生微纤维具有可根据需求设计不同的尺寸、组装数目，且制备过程方便可靠，成本低廉，可重复利用。
[0028](2)本专利技术的多层微纤维可以同时在不同的锥形毛细管通道通入不同种类的抗菌肽，为不同的抗菌肽提供独立的环境，从而保持其良好的生物相容性与生物降解性，可作为新一代的伤口敷料。
[0029](3)本专利技术可通过多层纤维中抗菌肽的缓慢梯级释放，延长药物的有效作用时间，从而促进伤口愈合。
[0030](4)本专利技术制备了抗菌肽与结冷胶结合的仿生微纤维，抗菌肽会产生抑制其他种类细菌生长，从而干预伤口处细菌感染。
附图说明
[0031]图1：本专利技术多层微纤维制备过程示意图；其中，A为含达托霉素的结冷胶溶液；B为含多粘菌素E的结冷胶溶液；C为结冷胶溶液；D为氯化钙溶液；仿生多层微纤维由用于收集的玻璃毛细管的管口挤出。
[0032]图2：本专利技术多层微流控装置图。
[0033]图3：本专利技术多层微纤维实物图及梯级药物缓释效果。
[0034]图4：本专利技术得到的含不同浓度的达托霉素的多层微纤维的抗菌效果。
[0035]图5：本专利技术得到的含不同浓度的多粘菌素E的多层微纤维的抗菌效果。
具体实施方式
[0036]以下通过实施例的形式对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0037]下述实施例中所使用的实验方法，如无特殊说明均为常规方法，所用的试剂、方法和设备，如无特殊说明均为本
常规试剂、方法和设备。
[0038]实施例1多层微纤维的微流控系统的制备
[0039]步骤一、将玻璃毛细管经过拉伸后形成锥形毛细管通道，锥形的毛细管通道具有一端未拉伸的较大的入口端和另一端经过拉伸的较小的出口端；
[0040]步骤二、按步骤一的方法制备出口端内径大小不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获得多层微纤维的微流控系统的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将玻璃毛细管经过拉伸后形成锥形毛细管通道，锥形的毛细管通道具有一端未拉伸的较大的入口端和另一端经过拉伸的较小的出口端；步骤二、按步骤一的方法制备出口端内径大小不同的若干个锥形毛细管通道；步骤三、依次将若干个锥形毛细管通道按出口端内径从小到大的顺序进行同轴组装；步骤四、将步骤三组装好的若干个锥形毛细管通道的末端锥形毛细管通道出口端接至一根未进行拉伸的用于收集的玻璃毛细管之中，用于收集的玻璃毛细管的内径大于末端锥形毛细管通道出口端内径；步骤五、在每个锥形毛细管通道的入口端分别放置进样针头，在用于收集的玻璃毛细管与末端锥形毛细管通道出口的接口处放置进样针头，并在进样针头周围进行固定包封，形成微流控装置；步骤六、配置内相溶液，分别从各进样针头通入锥形毛细管通道中，其中在内相溶液中掺入合适浓度的抗菌肽；配置外相溶液，从进样针头通入用于收集的玻璃毛细管之中，形成能获得多层微纤维的微流控系统。2.根据权利要求1所述的获得多层微纤维的微流控系统的制备方法，其特征在于：在用于收集的玻璃毛细管与拉伸毛细管的接口外周同轴放置一根用于观察的毛细管，以观察纤维生成的过程，用于观察的毛细管的内径大于用于收集的玻璃毛细管的内径；进样针头采用透明环氧树脂进行固定包封。3.根据权利要求1所述的获得多层微纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利，赵远锦，郭佳慧，王月桐，张大淦，孙慧敏，
申请(专利权)人：南京鼓楼医院，
类型：发明
国别省市：