本发明专利技术利用聚乙二醇(PEG)等交联剂与甲基乙烯基醚马来酸共聚物(PVME-alt-MA)交联反应，并在其中均匀掺入PAA@Fe3O4磁性纳米粒子，经过研磨加工制备了磁性微凝胶颗粒，使凝胶具备了一定的磁性。通过改变交联剂与甲基乙烯基醚马来酸共聚物的比例，交联剂的种类，以及添加到凝胶中的PAA@Fe3O4磁性纳米粒子的量，可以获得不同磁性的微凝胶颗粒，在生物医药等领域具有潜在的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
磁性聚合物微球因具有磁响应性和不同的表面功能基，在固定化酶、细胞分离与标记、免疫测定、靶向药物释放、环境/食品微生物检测、新型涂料或颜料及有机和生化合成等方面得到了日益广泛的应用。
技术介绍
近年来，科研人员为推进三维细胞培养技术发展做出了巨大的努力，而这些进展也不负众望地为组织工程、再生医学以及体内癌症生物学等领域的发展做出了卓越的贡献。但是在三维培养中，由于细胞往往被包裹在凝胶或培养支架内部，在需要分离细胞与支架时，遇到很多困难。于是，科学家们正在尝试设计很多方法实现可脱卸的三维培养支架。毫无疑问，磁力分离是目前最简便也是最可行的分离方式。尤其是与临床相关的三维细胞 组装，磁性微凝胶不仅提供了分离的作用，还对构建细胞培养模型，甚至对治疗性药物的前筛，都起到至关重要的作用。Woong Ryeol Lee等为抗肿瘤药物的前筛设计了一个巧妙的三维肿瘤细胞球状模型。他们利用传统的聚合微粒或纳米粒子作为基底，建立了细胞磁悬浮模型来实现肿瘤细胞三维培养的目的。当来自于环形磁铁的磁力超过了重力作用，磁场悬浮的KB肿瘤细胞粘附于封装磁性纳米粒子Fe3O4的PLGA微粒或者PLLA_b_PEG_叶酸的纳米颗粒的表面区域，并且悬浮的细胞聚集成团，最终形成肿瘤细胞球体。这种简便的细胞培养模型将会在抗癌药物的筛选及其设计规划的过程中证明其可行性。相类似的报道还有Glauco R. Souza等发表的文章。他们提出了一种在由金纳米颗粒、磁性氧化铁纳米颗粒以及噬菌体组成的水凝胶存在的情况下，基于细胞的磁悬浮的三维细胞培养。通过空间控制磁场，可以调控细胞团的的几何形状，并能实现不同种类多种细胞聚集共培养。被磁悬浮的人类恶性胶质瘤的蛋白表达情况与人类肿瘤异种移植物的情况相似。因此，含有磁化的噬菌体的水凝胶的悬浮三维培养更为精确的体现了体内蛋白表达，并且对于长远的多细胞研究具有更强的可行性。Feng Xu等为实现一种直接的能使三维微凝胶组装的技术,制造了磁性纳米材料装载的细胞封装微尺度水凝胶，并用磁场将这些凝胶组装成三维多层结构。他们首先利用微模型制作含有磁性纳米颗粒的微凝胶，再将微凝胶放入一个流动的PMMA小室。这些分散的微凝胶在平行磁铁的作用下随机分布排成几行，旋转磁铁90°后，微凝胶在PMMA中又排成了列，最终形成了阵列。每个单元的微凝胶在外部磁场的作用下聚集成球状，经过多次组装后形成多层三维凝胶结构。通过空间上控制磁场，三维结构几何图形就可以被制造，并且多种微凝胶层的多层组装也可以得到。Chia-Fen Lee等利用了一种新型方法合成poly (NIPAAm-AA)/Fe3O4磁性复合物乳胶。交联的poly (NIPAAm-AA)聚合物乳胶粒子首先利用无皂的乳液聚合作用合成，接着再将Fe2+和Fe3+引入，与poly (NIPAAm-AA)聚合物乳胶粒子中的丙烯酸片段的羧基-COOH键合。之后，在氨水的还原作用下，原位合成Fe3O4纳米粒子。丙烯酸AA、交联剂MBA以及Fe3O4纳米粒子的浓度对poly (NIPAAm-AA) /Fe3O4磁性复合物乳胶粒子的形态和LCST有重大影响。该粒子可以作为一种热敏性的药物载体装载咖啡因，能为咖啡因的缓释发挥作用。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于公布。利用聚乙二醇(PEG)等交联甲基乙烯基醚马来酸共聚物(PVME-alt-MA)获得凝胶，并在制备过程中加入聚丙烯酸(PAA)包覆的Fe3O4磁性纳米颗粒，使其具有磁性。在制得磁性凝胶后，利用研磨的方法，将凝胶碾碎磨细成微粒或微球，形成微凝胶。技术方案本专利技术的磁性微凝胶颗粒的制备方法包括以下步骤步骤一首先获得水溶性的聚丙烯酸包覆的磁性四氧化三铁纳米粒子PAAOFe3O4,平均颗粒直径在Ι-lOOnm，并配制成水溶液；步骤二 取甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物PVME-alt-MAH置于反应器中，加入质量为甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物质量5-20倍的去离子水，在磁力搅拌器作用下，在60-900C的温度条件下水解2-24小时，得到甲基乙烯基醚马来酸共聚物PVME-alt-MA水溶液；步骤三将含交联剂的水溶液与上述PVME-alt-MA水溶液混合均匀；步骤四再将PAAOFe3O4纳米粒子的水溶液加入到PVME-alt-MA和交联剂的水溶液中，获得均一透明的溶液体系；步骤五将步骤四获得的透明的溶液体系混合均匀，再进行旋转蒸发，水浴温度为500C _70°C，除去大部分水分，然后将剩余的粘稠胶状物放入鼓风干燥箱中，在80°C -130°C的温度条件下反应24-72小时，使PVME-alt-MA、交联剂和PAAOFe3O4发生反应，从而获得干燥的磁性凝胶；步骤六将步骤五中获得的干燥的磁性凝胶用1-5倍重量的去离子水溶胀，然后加入碳酸氢钠的饱和水溶液，使得凝胶的PH值为4-5，然后应用玻璃研钵或玛瑙研钵对凝胶进行研磨，就获得磁性微凝胶颗粒。所述的磁性纳米粒子为四氧化三铁并且为水溶性的，表面用聚丙烯酸PAA包覆。所述磁性纳米粒子的直径范围为1-100纳米。所述的交联剂为聚乙二醇(PEG)、聚乙交酯丙交酯-聚乙二醇-聚乙交酯丙交酯三嵌段共聚物(PLGA-PEG-PLGA)、聚-ε-己内酯丙交酯-聚乙二醇-聚-ε-己内酯丙交酯三嵌段共聚物(PCLA-PEG-PCLA)、聚乙交酯-聚乙二醇-聚乙交酯三嵌段共聚物(PGA-PEG-PGA)、聚丙交酯-聚乙二醇-聚丙交酯三嵌段共聚物(PLA-PEG-PLA)、聚-ε -己内酯-聚乙二醇-聚-ε -己内酯三嵌段共聚物(PCL-PEG-PCL)、羧基化纤维素或羧基化右旋糖酐中的一种或几种的组合。所述含交联剂的水溶液，是将交联剂溶于二次蒸馏水中，其中交联剂中羟基的量IaraAiol和甲基乙烯基醚马来酸共聚物中羧基的量的比率 η,为50 1-3000 I ；所述的PAAOFe3O4,其加入的质量占干燥凝胶质量的1%。_10%0。所述步骤五中获得的干燥凝胶首先用去离子水先进行适当的溶胀，所用的去离子水的质量为干燥凝胶质量的1-5倍。有益效果该磁性微凝胶颗粒的制备条件容易控制，操作简单，饱和磁化强度的大小可调。当该类磁性微凝胶颗粒应用于细胞的分离以及固定化酶的分离时，可以有效地简化分离条件，仅需根据磁性微凝胶颗粒的饱和磁化强度，应用适当强度的磁场，就可完成期望的细胞或固定化酶与凝胶的分离操作。具体实施例方式本专利技术的一种用磁性水凝胶的制备技术，具体包括以下步骤步骤一首先将O. 7800g聚甲基乙烯基醚马来酸酐放置于20mL 二次蒸馏水中，力口热90°C水解两个小时获得聚甲基乙烯基醚马来酸水溶液；步骤二 将不同质量的交联剂聚乙二醇、聚乙交酯丙交酯-聚乙二醇-聚乙交酯丙交酯三嵌段共聚物、聚-ε -己内酯丙交酯-聚乙二醇-聚-ε -己内酯丙交酯三嵌段共聚物、聚乙交酯-聚乙二醇-聚乙交酯三嵌段共聚物、聚丙交酯-聚乙二醇-聚丙交酯三嵌段共聚物、聚-ε -己内酯-聚乙二醇-聚-ε -己内酯三嵌段共聚物，羧基化纤维素或羧基化右旋糖酐中的一种或几种的组合，溶于二次蒸馏水中，获得不同浓度的交联剂水溶液； 步骤三将上述不同浓度的交联剂的水溶液加入到同一份聚甲基乙烯基醚马来酸水溶液中，充分搅拌混合均匀后；步骤四量取一定体积的聚丙烯酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性微凝胶颗粒的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：步骤一：首先获得水溶性的聚丙烯酸包覆的磁性四氧化三铁纳米粒子PAA@Fe3O4,平均颗粒直径在10？50nm，并配制成水溶液；步骤二：取甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物PVME？alt？MAH置于反应器中，加入质量为甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物质量5？20倍的去离子水，在磁力搅拌器作用下，在60℃？90℃的温度条件下水解2？24小时，得到甲基乙烯基醚马来酸共聚物PVME？alt？MA水溶液；步骤三：将含交联剂的水溶液与上述PVME？alt？MA水溶液混合均匀；步骤四：再将PAA@Fe3O4纳米粒子的水溶液加入到PVME？alt？MA和交联剂的水溶液中，获得均一透明的溶液体系；步骤五：将步骤四获得的透明的溶液体系混合均匀，再进行旋转蒸发，水浴温度为50？70℃，除去大部分水分，然后将剩余的粘稠胶状物放入鼓风干燥箱中，在80℃？130℃的温度条件下反应24？72小时，使PVME？alt？MA、交联剂和PAA@Fe3O4发生反应，从而获得干燥的磁性凝胶；步骤六：将步骤五中获得的干燥的磁性凝胶用1？5倍重量的去离子水溶胀，然后加入碳酸氢钠的饱和水溶液，使得凝胶的pH值为4？5，然后应用玻璃研钵或玛瑙研钵对凝胶进行研磨，就获得磁性微凝胶颗粒。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张天柱，王紫芙，丁琪，顾宁，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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