一種利用彈性基底制備磷脂管的方法與流程

本發(fā)明涉及一種制備磷脂管的方法。

背景技術(shù)：

磷脂管作為磷脂的重要存在狀態(tài)，是細(xì)胞間及細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的重要場(chǎng)所，也是構(gòu)建微納米材料的良好生物模板。在生物、醫(yī)藥及材料學(xué)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前磷脂管的制備方法主要有更改溶劑法、外力拉伸法等方法。更改溶劑法基本上局限于炔類磷脂，如dc8，9pc。外力拉伸法是利用外力的方法對(duì)磷脂分子或磷脂囊泡進(jìn)行拉伸制備磷脂管時(shí)，需要構(gòu)建復(fù)雜的流體通道及力量操控，操作繁瑣且費(fèi)用較高。磷脂管除了作為生物體內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸及膜性能研究外，還可以作為模板構(gòu)建微納米材料，如在其表面鍍上鎳、銅等形成金屬管或沉積硅而形成硅管，也可以利用磷脂管空心內(nèi)腔嵌入納米粒子制備一維納米管。目前，實(shí)現(xiàn)磷脂管的簡(jiǎn)單快速制備，對(duì)于擴(kuò)大磷脂在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。本發(fā)明中涉及的利用彈性基底的拉伸與收縮特性，使得彈性基底上的磷脂膜重新組裝實(shí)現(xiàn)了磷脂管的制備，該方法具有操作簡(jiǎn)單，快速、反應(yīng)條件溫和及可控性好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有制備磷脂管的方法需要構(gòu)建復(fù)雜的流體通道及力量操控，操作復(fù)雜和費(fèi)用高的問(wèn)題，而提供一種利用彈性基底制備磷脂管的方法。

一種利用彈性基底制備磷脂管的方法，具體是按以下步驟完成的：

一、制備彈性基底：

將聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b混合，再進(jìn)行旋涂，得到厚度為0.01mm～0.3mm的彈性基底；

步驟一中所述的聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b的質(zhì)量比為(10～11):1；

二、清洗：

分別使用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)步驟一中得到的厚度為0.01mm～0.3mm的彈性基底超聲清洗10min～20min，再使用等離子清洗機(jī)清洗30s，得到潔凈的彈性基底；

三、利用外力將潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)，厚度變?yōu)樵穸鹊?/3～2/3，得到處于拉伸狀態(tài)的彈性基底；

四、將磷脂囊泡水溶液和濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液混合，得到混合液；

步驟四中所述的磷脂囊泡水溶液與濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液的體積比為1:(2～10)；

五、將步驟四中得到的混合液置于步驟三中得到的處于拉伸狀態(tài)的彈性基底上，再在溫度為30℃～50℃下靜置40min～60min，在彈性基底上得到鋪展的磷脂膜；

六、減小或撤去對(duì)彈性基底的外力，使彈性基底的厚度變?yōu)樵穸鹊?5％～100％，在彈性基底上得到磷脂管。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

一、本發(fā)明利用彈性基底實(shí)現(xiàn)磷脂管的簡(jiǎn)單快速制備，磷脂管形態(tài)良好，產(chǎn)率較高；廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、膜生物物理學(xué)、生物化學(xué)、仿生學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)生物膜特性，細(xì)胞模擬，藥物載體及靶向給藥等研究和應(yīng)用；

二、本發(fā)明利用基底的可恢復(fù)的彈性特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了磷脂管的簡(jiǎn)單快速制備，填補(bǔ)了磷脂管制備方法上的空白，具有操作簡(jiǎn)單、低能耗、所需條件溫和、生成磷脂管可控性好等優(yōu)點(diǎn)；

三、本發(fā)明制備的磷脂管的長(zhǎng)度為2μm～100μm，直徑為0.3μm～4μm；

四、本發(fā)明一種利用彈性基底制備磷脂管的方法成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)磷脂管。

本發(fā)明適用于制備磷脂管。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例一步驟五中得到的鋪展的dopc磷脂膜的熒光顯微鏡照片；

圖2為實(shí)施例一步驟六得到的dopc磷脂管的熒光顯微鏡照片；

圖3為實(shí)施例一的工藝流程圖，圖3中a為潔凈的彈性基底，b為第一個(gè)圓柱筒，c為第二個(gè)圓柱筒，d為充氣加壓，e為dopc磷脂囊泡水溶液，f為dopc磷脂膜，g為dopc磷脂管，1為將潔凈的彈性基底固定于兩個(gè)相同的圓柱筒之間的對(duì)接處，2為潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)，3為加入磷脂囊泡水溶液，4為形成鋪展的dopc磷脂膜，5為形成的dopc磷脂管。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式是一種利用彈性基底制備磷脂管的方法，具體是按以下步驟完成的：

一、制備彈性基底：

將聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b混合，再進(jìn)行旋涂，得到厚度為0.01mm～0.3mm的彈性基底；

步驟一中所述的聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b的質(zhì)量比為(10～11):1；

二、清洗：

分別使用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)步驟一中得到的厚度為0.01mm～0.3mm的彈性基底超聲清洗10min～20min，再使用等離子清洗機(jī)清洗30s，得到潔凈的彈性基底；

三、利用外力將潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)，厚度變?yōu)樵穸鹊?/3～2/3，得到處于拉伸狀態(tài)的彈性基底；

四、將磷脂囊泡水溶液和濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液混合，得到混合液；

步驟四中所述的磷脂囊泡水溶液與濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液的體積比為1:(2～10)；

五、將步驟四中得到的混合液置于步驟三中得到的處于拉伸狀態(tài)的彈性基底上，再在溫度為30℃～50℃下靜置40min～60min，在彈性基底上得到鋪展的磷脂膜；

六、減小或撤去對(duì)彈性基底的外力，使彈性基底的厚度變?yōu)樵穸鹊?5％～100％，在彈性基底上得到磷脂管。

本實(shí)施方式一步驟一中所述的聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b混合可制備聚二甲基硅氧烷(pdms)，均為液體，購(gòu)買自美國(guó)(usa)dowcorning公司，型號(hào)為sylgard184。

本實(shí)施方式步驟五中磷脂囊泡在三羥甲基氨基甲烷水溶液的作用下破裂，在彈性基底上鋪展組裝形成磷脂膜。

本實(shí)施方式步驟六中減小或撤去對(duì)彈性基底的外力，原來(lái)鋪展在彈性基底表面的磷脂膜會(huì)重新組合形成磷脂管。

本實(shí)施方式所述的磷脂囊泡、磷脂膜和磷脂管均在水溶液中存在。

本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)：

一、本實(shí)施方式利用彈性基底實(shí)現(xiàn)磷脂管的簡(jiǎn)單快速制備，磷脂管形態(tài)良好，產(chǎn)率較高；廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、膜生物物理學(xué)、生物化學(xué)、仿生學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)生物膜特性，細(xì)胞模擬，藥物載體及靶向給藥等研究和應(yīng)用；

二、本實(shí)施方式利用基底的可恢復(fù)的彈性特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了磷脂管的簡(jiǎn)單快速制備，填補(bǔ)了磷脂管制備方法上的空白，具有操作簡(jiǎn)單、低能耗、所需條件溫和、生成磷脂管可控性好等優(yōu)點(diǎn)；

三、本實(shí)施方式制備的磷脂管的長(zhǎng)度為2μm～100μm，直徑為0.3μm～4μm；

四、本實(shí)施方式一種利用彈性基底制備磷脂管的方法成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)磷脂管。

本實(shí)施方式適用于制備磷脂管。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)是：步驟一中所述的彈性基底的彈性模量為1mpa～10mpa。其他步驟與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同點(diǎn)是：步驟一中所述的聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b的質(zhì)量比為(10～10.5):1。其他步驟與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同點(diǎn)是：步驟一中所述的聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b的質(zhì)量比為(10.5～11):1。其他步驟與具體實(shí)施方式一至三相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同點(diǎn)是：步驟二中所述的超聲清洗的功率為300w，超聲清洗的溫度為23～30℃。其他步驟與具體實(shí)施方式一至四相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同點(diǎn)是：步驟二中所述的等離子清洗機(jī)清洗時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度小于100pa，射頻頻率為13.56mhz，射頻功率為150w。其他步驟與具體實(shí)施方式一至五相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同點(diǎn)是：步驟四中所述的磷脂囊泡水溶液中磷脂囊泡為二油酰磷脂酰膽堿囊泡、磷脂酰甘油囊泡或油酰磷脂酰膽堿囊泡；所述的磷脂囊泡的直徑為1μm～100μm。其他步驟與具體實(shí)施方式一至六相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同點(diǎn)是：步驟四中磷脂囊泡水溶液中磷脂囊泡的濃度為1000個(gè)/μl～1400個(gè)/μl。其他步驟與具體實(shí)施方式一至七相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同點(diǎn)是：步驟六中所述的磷脂管的長(zhǎng)度為2μm～100μm，直徑為0.3μm～4μm。其他步驟與具體實(shí)施方式一至八相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同點(diǎn)是：步驟四中所述的磷脂囊泡水溶液與濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液的體積比為1:(2～6)。其他步驟與具體實(shí)施方式一至九相同。

采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果：

實(shí)施例一：一種利用彈性基底制備磷脂管的方法，具體是按以下步驟完成的：

一、制備彈性基底：

將聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b混合，再進(jìn)行旋涂，得到厚度為0.1mm的彈性基底；

步驟一中所述的聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物a和固化劑b的質(zhì)量比為10:1；

步驟一中所述的彈性基底的彈性模量為6mpa；

二、清洗：

分別使用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)步驟一中得到的厚度為0.1mm的彈性基底超聲清洗15min，再使用等離子清洗機(jī)清洗30s，得到潔凈的彈性基底；

步驟二中所述的超聲清洗的功率為300w，超聲清洗的溫度為25℃；

步驟二中所述的等離子清洗機(jī)清洗時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度小于100pa，射頻頻率為13.56mhz，射頻功率為150w；

三、利用外力將潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)，厚度變?yōu)樵穸鹊?/3，得到處于拉伸狀態(tài)的彈性基底；

四、將磷脂囊泡水溶液和濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液混合，得到混合液；

步驟四中所述的磷脂囊泡水溶液中磷脂囊泡為二油酰磷脂酰膽堿囊泡，二油酰磷脂酰膽堿囊泡的濃度為1200個(gè)/μl；所述的磷脂囊泡的直徑為10μm～50μm；

步驟四中所述的磷脂囊泡水溶液與濃度為0.5mol/l的三羥甲基氨基甲烷水溶液的體積比為1:4；

五、將步驟四中得到的混合液置于步驟三中得到的處于拉伸狀態(tài)的彈性基底上，再在溫度為40℃下靜置50min，在彈性基底上得到鋪展的dopc磷脂膜；

六、撤去對(duì)彈性基底的外力，使彈性基底的厚度變?yōu)樵穸?，在彈性基底上得到dopc磷脂管。

實(shí)施例一步驟三所述的利用外力將潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)是利用兩個(gè)相同的圓柱筒對(duì)接，將潔凈的彈性基底固定于兩個(gè)相同的圓柱筒之間的對(duì)接處，再利用充氣泵通過(guò)圓柱筒的圓孔處向潔凈的彈性基底充氣加壓，使得潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)，厚度變?yōu)樵穸鹊?/3，得到處于拉伸狀態(tài)的彈性基底。

圖1為實(shí)施例一步驟五中得到的鋪展的dopc磷脂膜的熒光顯微鏡照片；

從圖1可知，dopc磷脂囊泡的直徑為10μm～50μm。

圖2為實(shí)施例一步驟六得到的dopc磷脂管的熒光顯微鏡照片；

從圖2可知，dopc磷脂管的長(zhǎng)度為2～100μm，直徑范圍為0.3～3μm。

圖3為實(shí)施例一的工藝流程圖，圖3中a為潔凈的彈性基底，b為第一個(gè)圓柱筒，c為第二個(gè)圓柱筒，d為充氣加壓，e為dopc磷脂囊泡水溶液，f為dopc磷脂膜，g為dopc磷脂管，1為將潔凈的彈性基底固定于兩個(gè)相同的圓柱筒之間的對(duì)接處，2為潔凈的彈性基底處于拉伸狀態(tài)，3為加入磷脂囊泡水溶液，4為形成鋪展的dopc磷脂膜，5為形成的dopc磷脂管。