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近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員秦建華團隊在利用微流控技術制備具有生物相容性的雙水相微載體方面取得新進展，研究成果發表在材料領域刊物Small上。
納升乃至皮升級液滴作為理想的微載體或反應器被廣泛用于藥物篩選、化學合成、組織工程等領域。傳統基于乳化技術的液滴制備方法均源于油水雙相（Water-in-Oil）體系，由于生物兼容性不佳，嚴重制約了其在生物學領域的應用。如何建立具有生物相容性的雙水相液滴制備新方法是亟待解決的關鍵技術問題。
在該工作中，劉海濤等建立了一種基于微流控技術的雙水相高通量液滴生成新體系，并成功用于負載具有胰島素分泌功能的胰島細胞。實驗中，科研人員設計了一種集成化多層微流控芯片，并將聚乙二醇（PEG）-葡聚糖（DEX）雙水相體系引入到功能化芯片體系中。通過芯片中單層膜閥（SLM）的機械作用力和對雙水相體系界面能的增大作用，加速其相分離，進一步可控獲得高通量的“水包水”（Water-in-Water）雙水相液滴。這種陣列微液滴用于負載細胞（如胰島細胞）時，可以維持胰島細胞的高存活率和胰島素分泌功能，充分顯示了其作為微凝膠活細胞3D載體的可行性。該研究建立的雙水相微載體制備微流控新體系具有高通量、生物相容性好、液滴載體大小一致和精確可控等優勢，在蛋白/多肽類藥物負載、細胞治療、水相功能化微粒合成和組織工程等方面具有重要應用前景。
近年來，秦建華團隊建立了一系列基于微流控技術的生物功能材料制備新體系、新方法，包括具有多種結構和組分的微絲、微球、微囊等微納復合材料，并用于3D培養、藥物評價和類組織器官構建等，部分工作發表在Adv. Mater. (2016, 28, 6649), Adv. Mater. (2014, 26, 2494), Adv. Mater. (2012, 24, 2191), Small (2013, 9, 497)等材料領域刊物上。
上述工作得到國家自然科學基金和中科院戰略性先導科技專項的支持。
