Elveflow微流控
当前位置:泰初科技(天津)有限公司 >> 技术支持 >> 交流博客 >> Elveflow微流控 >> 浏览文章
Elveflow微流控

生物藻酸盐微珠(Alginate beads)水凝胶是如何产生的?

Gif-algnate-beads-pack_3.gif


藻酸盐微珠产生导论
基于水凝胶的输送/递送系统在许多领域(从封装、保护到生物活性剂的释放)正在寻找越来越多的应用,例如制药、补品、食品工业、细胞/细菌/微生物培养和植入以及基于细胞的基因在生物学研究中的应用。

使用藻酸盐微珠的优势
由生物聚合物制成的水凝胶珠粒由于具有生物相容性,并且由于他们通常涉及温和的制备条件而不会改变生物学特性,因此,特别适合生物的封装或包裹。

在众多的生物聚合物中,阴离子多糖藻酸盐珠粒具有特别的优势,因为它们易于形成或降解,并且还提供了无毒的微环境(细胞/微生物生长),且价格低廉。

通常,藻酸盐微凝胶是通过交联剂在分散的藻酸盐水液滴内或之间的外部扩散或内部释放而制备的。另外,微珠的尺寸和形状通常被严格控制,因为对于许多用途来说,微珠在尺寸上是单分散的并且在形状上是球形的。

藻酸盐微珠可以应用于多个应用场景,例如:
●  抗体封装
●  藻酸盐纤维的产生

藻酸盐微珠产生的传统实验方法
产生藻酸盐微珠的常用方法是将藻酸盐混合物挤出到钙溶液中。但是,这种方法有很大的局限性,因为生成的珠粒尺寸非常大(>500μm),非球形且重现性很差。

使用微流控技术产生藻酸盐微珠
本应用将向您展示通过下面的连续步骤如何通过微流体液滴的产生轻松地制备高度单分散的藻酸盐微珠:


alginate-beads-generation-experiment-results-droplets-elveflow-microfluidics-300x201.jpg

高度单分散的藻酸盐液滴,尺寸在50μm范围内。Elveflow team的实验结果。


首先,我们准备Alginate/EDTA-Calcium solution(藻酸盐/EDTA-钙溶液)。然后,使用微流体系统生成该溶液的微滴。最后,钙化合物将通过pH调节剂(乙酸)释放到液滴中,并与藻酸盐交联生成钙藻酸盐微珠。我们已经测试了几种实验条件,可以产生尺寸在50μm范围内的高度单分散性的液滴。通过类似的实验设置,您还可以产生其他尺寸的微珠。

藻酸盐微珠的产生:组件清单
TIP:您所需的一切都包含在我们的藻酸盐微珠应用套装中

OB1流量控制器

OB1-microfluidic-Pressure-controller-MK3-800-300x216.png


流量传感器MFS2(2个)

06_MFS_Standard_flow_rate_sensor_ELVEFLOW_MICROFLUIDICS-300x185.jpg


鲁尔锁定起始套件+1/32”软管+1/32”套管或压环+23G钢针

03_MFP_Inline_pressure_sensor_ELVEFLOW_MICROFLUIDICS-300x185.jpg


2个15mL储液池

Microfluidic-Reservoir-for-15-mL-Falcon-Tube-�?S-with-tubing-300x300.jpg


藻酸盐微珠的产生:所需要的材料
硬件:

●  OB1压力&流量控制器(两通道,量程范围从0到2000mbar)
●  2个流量传感器MFS(量程范围从0-7μL/min)
●  鲁尔锁定起始套件+1/32”软管+1/32”套管或压环+23G钢针
●  2个15mL储液池
●  微流体芯片(疏水通道)
●  显微镜(观察用,可选)
●  快速相机记录液滴(可选)

化学试剂:
●  海藻酸盐(低粘度)
●  Calcium(钙)-EDTA
●  乙酸
●  含2%表面活性剂的HFE7500油
●  液滴破碎溶液

藻酸盐微珠的产生:分步方法
步骤1:准备溶液


alginate-beads-generation-reservoirs-elveflow-microfluidics.jpg


储液池1:Alginate & Calcium EDTA(藻酸盐&钙EDTA)
混合2% w/w藻酸盐/水溶液,并向混合物中加入0.5M钙-EDTA

样品池1:醋酸溶液
准备醋酸溶液。根据所需的凝胶时间,可使用2%的乙酸进行立即胶凝,而低于0.2%的乙酸则胶凝缓慢(不建议使用低于0.05%的胶凝)。

步骤2:Alginate/EDTA-Calcium droplets(藻酸盐/EDTA-钙)液滴产生
微流控实验装置用于产生高度单分散性的Alginate/EDTA-Calcium液滴,液滴粒径在50μm范围内。


alginate-beads-generation-setup-elveflow-microfluidics.jpg


步骤3:添加乙酸溶液以释放Ca2+离子并促进Ca-alginate交联并形成微珠
加入乙酸溶液,然后混合以便让 更好地进入液滴。


alginate-beads-generation-collection-vial-mixing-elveflow-microfluidics.jpg


乙酸将与碳酸钙反应以释放钙离子。通过与alginate的交联反应,钙离子将产生Ca-alginate微球。


alginate-beads-sketch-elveflow-microfluidics.jpg


步骤4:添加破乳剂以释放液滴中的微珠
胶凝完成后,可以使用液滴/破乳剂溶液破碎液滴。

液滴破碎溶液将从液滴中除去表面活性剂以释放藻酸盐微珠。


Capture.png


相关应用介绍

Alginate藻酸盐微珠的水凝胶制备套装-开箱即用&包含全部组件,请点击 这里


用于药物递送的纳米水凝胶的微流体制备 - 简短介绍,请点击 这里


液体泡沫模板的微流体制备 - 简短介绍,请点击 这里


数字微流控:微流体液滴和乳液科学,请点击 这里


什么是数字微流控?请点击 这里


使用压力驱动的数字微流控,请点击 这里


在微流控毛细管中产生液滴,请点击 这里


如何在微流控毛细管内生成液滴并调节液滴的尺寸?请点击 这里


微流控OB1压力泵结合流量传感器MFS产生快速、稳定的油包水液滴,请点击 这里


微流控双乳液滴或双包裹液滴制备系统介绍,请点击 这里


微流控液滴包覆应用之液滴测序(Droplet-Sequencing),请点击 这里


相关:
上一篇:用于药物递送的纳米水凝胶的微流体制备 – 简短介绍
下一篇:Elveflow微流控实验入门起始套装(Starter Pack)
Copyright©2017 泰初科技(天津)有限公司(Techu Scientific (Tianjin) Co., Ltd.) ICP主体备案号:津ICP备18001023号