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1、巨型脂质体制备与收集的微流控芯片探析 脂质膜的情况和电场参数是影响巨型脂质体电形成效果的重要因素，下面是小编搜集整理的巨型脂质体制备与收集的微流控芯片探析的论文范文，欢迎阅读查看。 1引言 巨型脂质体为粒径大于1#m的脂质体[1],由于其尺寸巨大，在光学显微镜下易于观察和操控;膜结构类似细胞膜，可模拟细胞膜或细胞;具有双亲性，可以包载水溶性和脂溶性物质。它可用作细胞膜或细胞模型来研究其物理性质等[2~5];模拟细胞环境，进行蛋白质表达或者细胞功能等研究[6~8];用于运载蛋白质、DNA等，研究基因转移、药物传送等[9];作为生化反应器，提供超小反应体积等[10].因此，这一脂质结构
2、可应用于分子生物学、细胞生物学、生物化学、医药等多个领域。 微米级巨型脂质体成型能力和稳定性都较纳米级常规脂质体差，因而更难制备。现有制备方法主要包括温和水合法、溶剂蒸发法、微流控注入法、电形成法[11,12].相较而言，电形成法通过电场作用实现巨型脂质体的制备，具有速度快、可控性高、反应条件温和、环境污染小等优点，得到了越来越多关注[13].但是，电形成法，特别是各种微型制备装置的研究起步较晚，很不成熟，还有一些问题有待解决。 例如：制备效率不高、脂质体粒径分布广、制备得到的脂质体缺乏高效收集方法。现有收集方法常需要复杂的后处理操作，很多脂质体损坏或丢失，对实际制备产率造成了很大影
3、响。 本研究提出一种基于微电极阵列的制备及收集微流控芯片，利用微电极阵列、多微通道结构精确控制巨型脂质体的形成，提高效率和粒径均匀性;通过集成过滤收集模块，可实现巨型脂质体的温和、高效收集，从而实现一种简单、高效的巨型脂质体制备方法。 2实验部分 2.1微芯片的设计及加工 微流控芯片包括制备和分选收集两个部分，之间通过微通道连接。用函数信号发生器向微电极阵列提供电信号，通过注射泵向微通道注入脂质溶液、收集缓冲液，抽出废液等(图1A). 在制备腔室中包含两种微电极阵列结构进行对比分析。一种为交错电极阵列结构(图1B),包括两个互不接触、交叉排布的梳状微电极阵列，每个梳脊上分布有多
4、个梳齿，梳脊宽度为200#m,梳齿宽度为80#m;梳齿上微电极宽度和长度均为20#m.每个梳齿上均匀地分布有大量微电极，相邻微电极间距为60#m,相对微电极距离也为60#m.阵列中电场非均匀分布，微电极顶端电场强度最大(图1B). 另一种微电极阵列为简单的平板电极阵列结构(图1C),也由两个互不接触、交叉排布的梳状微电极阵列共同组成，每个梳状微电极上不再有梳齿，因而电场分布均匀，强度弱于交错电极电场的较大区域(图1C).微电极阵列也构成了微通道的侧壁，所形成通道深度为42μm. 分选收集部分包含收集腔室和废液腔室(图1A),采用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsilox
5、ane,PDMS)构建。收集腔室分上下两层，上层直径为14mm,下层直径为8mm,两层腔室之间通过微孔滤膜(10.0μm圆形滤孔，滤膜直径13mm,每盒100张滤膜，S的废液腔室(直径14mm). 微电极阵列部分采用MEMS加工工艺，先将石英玻璃基底和硅片键合;在硅表面溅射一层厚度为20nm的Cr以提高硅与金属层(金)之间的粘附性;在Cr金属层上溅射一层厚度为2#m的金层(Au),进一步降低微电极阵列的电阻率，提高其电气性能;使用KI溶液腐蚀Cr-Au双金属层;采用感应耦合等离子工艺刻蚀硅，形成微电极阵列。 微通道和腔室部分则主要采用PDMS进行复制模塑法加工：光刻聚丙烯基板作
6、为模板;将PDMS预聚物与固化剂按照10∶1的比例调配后倒于模板上固化，复制模板图形;然后将复制有结构的PDMS层与基底键合，构成腔室和微通道结构;微孔滤膜用PDMS固定于收集腔室上层与下层交界处。 2.2仪器、试剂与材料 DMI4000B倒置荧光显微镜(德国Leica公司),BT223S电子天平(德国Sartorius公司),细胞型1820A摩尔超纯水机(摩尔水处理设备公司),真空干燥箱(科恒达仪器公司),EE1410合成函数信号发生器(新联电讯仪器公司),显微镜专用温控平台(江南永新光学公司). 磷脂酰胆碱(1,2-Diacyl-sn-glycero-3-phosphochol
7、ine,PC)、胆固醇(3β-Hydroxy-5-cholestene,choles-terol,Chol)购自美国Sigma-Aldrich公司;乙醚、NaCl、蔗糖、葡萄糖购自中国科龙化工公司;PDMS购自美国Dom厚)购自中国新涛公司;玻璃片、ITO玻璃、导电胶布购自中国珠海凯为公司。 3结果与讨论 3.1巨型脂质体制备 脂质膜的情况和电场参数是影响巨型脂质体电形成效果的重要因素。其中，脂质膜的形成由脂质溶液的
