MicrofluídicoSistema: aplicado a la producción de microesferas de alginato

1 AlginatoMicroesferasIntroducción a la producción

Los sistemas de entrega basados en hidrogeles se están aplicando cada vez más en diversos campos, incluyendo encapsulamiento, protección y liberación de sustancias bioactivas en la industria farmacéutica, sanitaria y alimentaria, así como en el cultivo e implantación de células / bacterias / microorganismos, así como en la manipulación genética basada en células en la investigación biológica.

Las dimensiones están dentro del rango de 50 micrasDeAltamente monodispersoMicroesferas de alginato- -PuntoResultados experimentales del equipo de elveflow.

2 Uso de alginatoMicroesferasVentajas

Las microesferas de hidrogel fabricadas a partir de Biopolímeros son especialmente adecuadas para su uso en envases biológicos debido a su biocompatibilidad y las condiciones de preparación suaves que generalmente implican que no cambian las propiedades biológicas.

Entre ellos, las microesferas de alginato de polisacáridos aniónicos tienen ventajas especiales, ya que son fáciles de formar o degradar y también proporcionan un microambiente no tóxico (que promueve el crecimiento celular / microbiano) y son extremadamente baratas.

En general, el microgel de alginato se prepara mediante la difusión externa del agente de enlace cruzado en gotas dispersas de alginato acuático o entre ellas, o mediante la liberación interna.

Además, el tamaño y la forma de las microesferas tienden a estar estrictamente controlados, ya que para muchos usos las microesferas deben tener un tamaño uniforme y una forma esférica.

El alginato se puede utilizar en una variedad de aplicaciones, como:

l Encapsulamiento de anticuerpos

l Producción de fibras de alginato

3 AlginatoMicroesferasMétodo de producción en masa

El método común para producir microesferas de alginato es exprimir la mezcla de alginato en una solución de calcio. Sin embargo, este método tiene grandes limitaciones porque las microesferas generadas son muy grandes (> 500 micras), no esféricasFormaY la reproducibilidad es muy pobre.

4 UsoMicroflujoControlTecnología para la producción de alginatoMicroesferas

libroArtículoSe le mostrará cómo preparar fácilmente microesferas de alginato altamente monodispersas a través de la tecnología de generación de gotas microfluídicas, los pasos específicos son los siguientes:

En primer lugar, prepararemos una solución de alginato / EDTA - calcio.otra vezEl sistema de microfluídico se utiliza para generar las gotas de la solución. Finalmente, el compuesto de calcio se libera en gotas a través de un regulador de pH (ácido acético) para que se entrecruce con el alginato y genere microesferas de calcio - alginato. Hemos probado una variedad de condiciones experimentales para obtener gotas altamente monodispersas con un tamaño dentro del rango de 50 micras. Con una configuración similar, también se pueden obtener microesferas de otros tamaños.

¡Si desea obtener más información, ¡ no dude en ponerse en contacto con nuestro equipo de expertos!

Las dimensiones están dentro del rango de 50 micrasDeAltamente monodispersoMicroesferas de alginato- -PuntoResultados experimentales del equipo de elveflow.

5 AlginatoMicroesferasproducciónLista de dispositivos

6 AlginatoMicroesferasMateriales de producción

Hardware:

l DC-Controlador de flujo ob1, con al menos dos canales，Rango de presión0~.2000 mbar

l 2unSensores de flujoDC-MFS2，Rango de velocidad de flujo0~.7 pl/min

l RullockKit de entrada + 1 / 32 pulgadasTubo + 1 / 32pulgadaManga + aguja 23g

l 2x 15 mlTanque de almacenamiento de líquido

l Chip microfluídico (canal hidrofóbico)

l Microscopio..Para observación,Opcional)

l Alta velocidadCámaras..Se utiliza para registrar gotas,Opcional)

Productos Químicos:

l Alginato (baja viscosidad)

l Calcio -EDTA

l ácido acético

l IncluyendotenerAceite hfe7500 con un 2% de Tensoactivo

l Solución de rotura de gotas

7 AlginatoMicroesferasDePaso a pasoproducción

Paso 1: preparación de soluciones

Contenedor 1: alginato y calcio -EDTA

Mezcla 2%（Peso / peso(...)Solución salina de alginato y añadir 0,5 m de calcio a la mezclaEDTA.

Botella 1:VinagreSolución de ácido

Preparar una solución de ácido acético. Dependiendo del tiempo de gelificación requerido, se utiliza hasta un 2% de ácido acético para lograr una gelificación rápida y menos del 0,2% de ácido acético si se necesita una gelificación más lenta (pero no se recomienda una concentración inferior al 0,05%).

Paso 2: generar gotas de alginato / EDTA - Calcio

Dispositivo de microfluídico para generar gotas altamente monodispersas con un tamaño dentro del rango de 50 micras.

Paso 3: añadirVinagreEl ácido libera ca2 +Iones, por lo tantoPromover el enlace cruzado del alginato de calcio y la formación de microesferas

l Añadir una solución de ácido acético y mezclar para que el ácido acético esté mejor expuesto a las gotas.

l El ácido acético reaccionará con el carbonato de calcio para liberar iones de calcio. Estos iones de calcio generarán microesferas de alginato de calcio a través de una reacción de enlace cruzado con alginato.

Paso 4: añadir demulsificantePara liberar las microesferas de las gotas

l Una vez finalizada la gelificación, se debe utilizar un demulsificante de gota / emulsiónVen a romper las gotas.

l El demulsificante eliminará los tensoactivos de las gotas, liberando así el alginatoMicroesferas.

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