PreciGenome微流控納米顆粒合成系統(tǒng)PG-NSS

部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果

不同壓力比（油：水）對生成PLGA微粒的尺寸影響見下圖。

油/水壓力/流量比對脂質(zhì)體粒徑的影響（脂質(zhì)濃度：4mg/mL）見下圖。

簡介

納米顆粒合成是高速發(fā)展的納米技術(shù)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，其獨(dú)特的尺寸特性，使這些納米顆粒材料在許多領(lǐng)域表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢，處于不可替代的位置。此項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)，如藥物輸送、能源和電子等領(lǐng)域。納米顆粒合成技術(shù)是實(shí)現(xiàn)納米顆粒應(yīng)用的關(guān)鍵步驟之一。

由PreciGenome所搭建的納米顆粒合成系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的批量處理合成方法（在本體溶液中混合）相比，表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢，其通過微流控技術(shù)，在納米顆粒尺寸均一性和形狀控制方面都表現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢。此外，通過調(diào)控納米顆粒合成微環(huán)境，可進(jìn)一步提高納米顆粒的尺寸均一性和可重復(fù)性，進(jìn)而提高納米顆粒的制備工藝產(chǎn)率。

產(chǎn)品特色

結(jié)構(gòu)緊湊，便攜式設(shè)計(jì)

壓力/流量控制精確

響應(yīng)時間迅速

流量實(shí)時監(jiān)控與恒流控制（可選）

標(biāo)準(zhǔn)魯爾接頭連接，連接簡單方便

提供OEM服務(wù)，便于系統(tǒng)集成

規(guī)格參數(shù)

功能圖解

系統(tǒng)工作原理：實(shí)驗(yàn)時，PG-MFC高精密壓力控制器輸出壓力直接作用于儲液池，儲液池中的液體受壓力驅(qū)動，通過毛細(xì)管被泵入微混合芯片，并在芯片中完成混合，*終，在芯片出樣口對混合溶液（納米顆粒溶液）進(jìn)行收集。系統(tǒng)示意圖見下圖。

此系統(tǒng)靈活度高，用戶可根據(jù)實(shí)際需求改變高精密壓力控制器壓力輸出參數(shù)，以此優(yōu)化試劑混合比、流量比和合成效果。下圖為所使用的微混合芯片。

應(yīng)用案例

案例1：PLGA納米顆粒合成

在此PLGA納米顆粒合成實(shí)驗(yàn)中，我們使用了來自ChipShop的微混合芯片，型號為187（被動混合，人字混合），溶液則使用乙腈來作為PLGA溶劑，水（含1-2%PVA）作為水相來引發(fā)納米顆粒沉淀。與傳統(tǒng)批處理方法相比，使用此微流控系統(tǒng)合成的PLGA納米顆粒，其粒徑分布得到顯著改善。

使用動態(tài)光散射（Dynamic Light Scattering，DLS）來表征生成的PLGA納米顆粒，得到下圖所示的數(shù)據(jù)比較：使用微流控技術(shù)生成的PLGA納米顆粒的平均粒徑和PDI（粒徑異質(zhì)性指數(shù)），明顯小于傳統(tǒng)方法生成微粒的平均粒徑和PDI。

上圖中，左圖采用方法為：批處理生成，平均粒徑：571.84nm，PDI：0.939；右圖采用方法為：微流控，平均粒徑：162.97nm，PDI：0.304

同時，我們通過調(diào)節(jié)PLGA和水（PVA）相的壓力比和流量比，可精確控制生成的PLGA納米顆粒尺寸，如下圖所示。此外，通過增加水相的壓力/流量，會生成粒徑更大的PLGA微粒，而對于該系統(tǒng)中的*低PDI，存在一個*jia油水比。不同壓力比（油：水）對生成PLGA微粒的尺寸影響見下圖。

案例2：脂質(zhì)體納米顆粒合成

我們使用和PLGA納米顆粒合成的同款混合芯片來測試脂質(zhì)體納米顆粒合成效果。通常在此實(shí)驗(yàn)中，脂質(zhì)混合物被溶解在水混有機(jī)相中，如IPA或乙醇，并以此作為油相，以去離子水作為水相，試驗(yàn)后，采用DLS測量粒徑分布和PDI。

測試結(jié)果如下圖所示，當(dāng)油水流量比固定時，并以不同的總流量完成脂質(zhì)體納米顆粒合成，我們發(fā)現(xiàn)，總流量越大，得到的顆粒尺寸越小，粒徑范圍在80nm至400nm之間。

總流量比對脂質(zhì)體粒徑的影響（脂質(zhì)濃度：4mg/mL）見下圖。

油/水壓力/流量比對脂質(zhì)體粒徑的影響（脂質(zhì)濃度：4mg/mL）見下圖。

與PLGA納米顆粒合成類似，脂質(zhì)體納米顆粒合成的PDI與流量比之間的關(guān)系不是結(jié)論性的，脂質(zhì)體納米顆粒的PDI范圍在0.25-0.8之間，為得到更加準(zhǔn)確的結(jié)論，仍需要進(jìn)一步的研究。例如，我們可以在不同的混合方式（如擴(kuò)散混合和人字形混合作對比）下對脂質(zhì)體納米顆粒合成的PDI進(jìn)行比較。

在此項(xiàng)研究中，我們進(jìn)一步研究了脂質(zhì)體納米顆粒對DNA的包裹率以及DNA包裹對脂質(zhì)體粒徑的影響（DNA溶解于水相中）。 我們觀察到，在相同的壓力條件下，脂質(zhì)體納米顆粒的大小隨DNA包裹的增加而增加，如下圖所示。通過調(diào)整乙醇中的脂質(zhì)混合物的配比，我們獲得了95％以上的DNA包裹率，下表總結(jié)了包裹效率。

包裹有DNA和未包裹DNA的脂質(zhì)體粒徑對比見下圖。

應(yīng)用領(lǐng)域：

藥物輸送

核酸脂質(zhì)納米顆粒合成

聚合物納米顆粒合成，如PLGA，PLGA-PEG

脂質(zhì)/脂質(zhì)體合成

凝膠顆粒合成

FAQs常見問答

1. 貴司已成功制備出哪幾種納米顆粒？

答：目前已使用此系統(tǒng)完成PLGA和脂質(zhì)體納米顆粒的合成，并在脂質(zhì)體中完成對DNA的包裹。

2. 納米顆粒合成系統(tǒng)支持定制嗎？

答：支持，如果有定制需求，請和我們聯(lián)系。

3. 貴司提供的是一整套的系統(tǒng)嗎？包含芯片嗎？

答：我們提供完整的系統(tǒng)和解決方案，當(dāng)然也包括芯片。

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