制備單分散多組分多重乳液的微流控方法及裝置
成果描述:該成果設(shè)計(jì)出一種新型的具有高度可升級特性的分級式微流體裝置用于在多重乳液的內(nèi)部同一層結(jié)構(gòu)中可控地同時封裝多種具有不同組分的液滴,并且,該裝置可以實(shí)現(xiàn)對多組分多重乳液內(nèi)部同一層結(jié)構(gòu)上的液滴的數(shù)目、比例和尺寸的獨(dú)立精確控制。基于優(yōu)良的可控性及可升級性,該微流體裝置提供了一種靈活而具有前景的方法用于實(shí)現(xiàn)多組分多重乳液的可控制備,并且可以實(shí)現(xiàn)對多重乳液內(nèi)部同時封裝的各組分液滴的數(shù)目、比例和大小的獨(dú)立精確的控制。這些共同封裝的不同組分的液滴可以作為分離的腔室用于不相容活性物質(zhì)/化學(xué)物質(zhì)的協(xié)同運(yùn)輸和/或生化/化學(xué)反應(yīng),以及作為分離的腔室用于構(gòu)造多腔室材料。而對于內(nèi)部不同組分液滴數(shù)目、比例和大小的高度可控性使得我們可以優(yōu)化活性物質(zhì)/化學(xué)物質(zhì)的封裝,以及精確地設(shè)計(jì)多腔室材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該成果為具有新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多組分多重乳液的可控制備和應(yīng)用帶來了一個重要的突破,有望應(yīng)用于高端化妝品、食品、生物醫(yī)藥等具有高附加值產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)。市場前景分析:乳液在化妝品、食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。本成果所涉及的可控制備多組分多重乳液的技術(shù),在精確控制乳液組分和結(jié)構(gòu)方面具有其他技術(shù)難以比擬的巨大優(yōu)勢,并可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段多重乳液難以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精確可控的新型功能微顆粒的制備。這使得可以更加精確地控制和優(yōu)化化妝品、食品、或藥品中活性物質(zhì)的封裝,并可以實(shí)現(xiàn)新型化妝品、食品、或藥品的設(shè)計(jì)和研發(fā),從而使這些產(chǎn)品發(fā)揮更好的功效。因此,該成果在高端化妝品、食品、生物醫(yī)藥等具有高附加值產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)方面具有較好的應(yīng)用前景。與同類成果相比的優(yōu)勢分析:該技術(shù)所涉及的新型微流體裝置主要由三種基本單元組件構(gòu)成,即乳滴產(chǎn)生組件、連接組件以及液體提取組件。其中,乳滴產(chǎn)生組件用于產(chǎn)生液滴,連接組件用于匯集由不同乳滴產(chǎn)生組件產(chǎn)生的液滴,而液體提取組件則用于抽取出不需要的連續(xù)相液體。通過對這三種基本單元組件進(jìn)行不同的組合,便可以對該微流體裝置進(jìn)行很方便的升級從而將其用于制備更高級的多組分多重乳液。主要技術(shù)指標(biāo)請見:汪偉, 褚良銀, 謝銳, 巨曉潔, 羅濤, 劉麗. “制備單分散多組分多重乳液的微流控方法及裝置”. 中國發(fā)明專利 ZL201110067096.X, 授權(quán)時間2013.7.10. 國際領(lǐng)先。
四川大學(xué)
2021-04-10