微球制备仪适用于乳化法制备的微球,如PCL微球、PLLA微球、PLGA微球、PMMA微球等,单乳法和复乳法均可适用。
技术原理:
微流控法:两股不相溶液体在微通道内相遇,经剪切聚焦形成液滴后固化成球,粒径可控、重复性好,适配研发与小批量生产场景。
乳化法:将材料分散在乳液中,通过溶剂挥发、加热固化成球,操作简单,适合PLGA、PCL等聚合物微球制备。
电喷法:针头施加高压,液体喷出后在接收相中形成微球,设备成本低,对高粘度物料友好,可制备核壳结构颗粒。
喷雾干燥法:溶液雾化后快速干燥成粉状微球,适合热稳定性好的物料,高温可能影响蛋白等活性成分。
试剂前处理:
按实验配方精准配制水相、油相溶液,生物活性体系添加对应保护剂。
所有溶液用0.22μm针式过滤器过滤,去除颗粒物,防止堵塞微通道。
海藻酸钠等高分子溶液需60℃加热辅助溶解,静置脱泡15分钟,避免气泡干扰液滴生成。
提前配制固化相(如含乙酸的油相、CaCl₂交联液),确认pH值与浓度符合工艺要求。
设备安装与调试:
依次连接气源处理装置、压力输出通道、储液池、流量传感器与微流控芯片。
用PEEK管连接各流路,接头处用卡箍锁紧,全程排查管路无漏液、无死体积。
安装PDMS芯片并固定夹具,确认油相、水相入口对应正确,芯片流道无残留杂质。
设备开机预热10分钟,校准压力传感器与流量传感器,确保数值显示归零。
液滴生成参数设置:
先通入油相,逐步调高压力至液滴生成油相基准值,排尽管路内残留空气。
再通入水相,同步调节水相与油相压力,在显微镜下观测液滴生成状态。
微调两相压力差,控制液滴生成频率稳定在目标区间,粒径变异系数CV≤5%。
针对高粘度物料,适当调低振动力,避免液滴形态畸变、大小不均。
微球固化收集:
将生成的微液滴接入对应固化体系,海藻酸钠体系在含乙酸油相中完成离子交联。
滴珠机型将液滴精准滴入-196℃液氮中,瞬时冷冻形成均匀冰球。
固化完成后用缓冲液或超纯水反复清洗微球3次,去除表面残留油相。
收集微球,避免剧烈摇晃,防止机械外力破坏微球球形结构。
后处理与质量检测:
冻干类微球转入冻干机,-80℃预冻1~2小时,再梯度升温完成升华与解析干燥。
用激光粒度仪检测微球粒径分布,用扫描电镜观测表面形貌与球形度。
生物活性微球同步检测载药量、活性保留率,确认符合实验设计要求。
不合格微球通过标准筛过筛分选,剔除粒径偏差过大的颗粒。