MikroflüssigkeitenSystem: Anwendung in der Mikrosphärenproduktion von Alginaten

1 AlginateMikrokugelProduktionsprofil

Hydrogel-basierte Fördersysteme werden zunehmend in verschiedenen Bereichen eingesetzt, einschließlich Verpackung, Schutz und Freisetzung von biologisch aktiven Substanzen in der Pharma-, Gesundheits- und Lebensmittelindustrie sowie für die Kultivierung und Implantation von Zellen / Bakterien / Mikroben und zellbasierte Genmanipulation in der Biologie.

Größe im Bereich von 50 µmderHoch monodispersAlginat Mikrokugel...KlickenErgebnisse des Elveflow-Teams.

2 Verwendung von AlginatenMikrokugelVorteile

Hydrogel-Mikrosphären aus Biopolymeren sind aufgrund ihrer Biokompatibilität und der normalerweise milden Vorbereitungsbedingungen, die die biologische Eigenschaft nicht ändern, besonders geeignet für die Bioverpackung.

Unter ihnen haben die anionischen Polyalginatmikrosphären einen besonderen Vorteil, da sie sich leicht bilden oder abbauen und eine giftfreie Mikroumgebung bieten (das Wachstum von Zellen / Mikroben fördert) und extrem kostengünstig sind.

In der Regel werden Alginatmikrogele hergestellt, indem die Vernetzungsmittel äußerlich in oder zwischen dispersen wasserbasierten Alginattropfen oder durch interne Freisetzung verteilt werden.

Darüber hinaus sind die Größe und Form der Mikrokugeln oft streng kontrolliert, da sie für viele Anwendungen gleich groß und kugelförmig sein müssen.

Alginate können für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, wie zum Beispiel:

l Antikörper-Verpackung

l Produktion von Alginatfasern

3 AlginateMikrokugelMassenproduktionsmethoden

Eine gängige Methode zur Herstellung von Alginatmikrosphären besteht darin, Alginatgemische in eine Kalziumlösung zu pressen. Diese Methode hat jedoch erhebliche Einschränkungen, da die erzeugten Mikrokugeln sehr groß (> 500 Mikrometer) und nicht kugelförmig sind.FormDie Reproduzierbarkeit ist schlecht.

4 VerwendungMikrostromKontrolleTechnische Produktion von AlginatenMikrokugel

diesesTextEs wird Ihnen gezeigt, wie eine hoch monodisperse Alginatmikrosphäre mit der Mikrofluide-Tropfenerzeugungstechnik einfach hergestellt werden kann, wie folgt:

Zunächst werden wir Alginat / EDTA-Kalziumlösung vorbereiten.Noch einmal.Mit einem Mikrofluidsystem werden Mikrotropfen der Lösung erzeugt. Schließlich wird die Kalziumverbindung durch einen pH-Regulator (Essigsäure) in den Tropfen freigegeben, um sie mit den Alginaten zu vernetzen und eine Kalzium-Alginatmikrosphäre zu erzeugen. Wir haben eine Vielzahl von experimentellen Bedingungen getestet, um hoch monodisperse Tropfen in Größen im Bereich von 50 Mikrometer zu erhalten. Mit ähnlichen Einstellungen können auch andere Größen von Mikrokugeln erhalten werden.

Wenn Sie mehr erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an unser Expertenteam!

Größe im Bereich von 50 µmderHoch monodispersAlginat Mikrokugel...KlickenErgebnisse des Elveflow-Teams.

5 AlginateMikrokugelProduktionGeräteliste

6 AlginateMikrokugelProduktionsmaterialien

Hardware:

l DC-OB1 Durchflussregler mit mindestens zwei Kanälen，Druckbereich0~2000 mbar

l 2einDurchflusssensorenDC-MFS2，Durchflussgeschwindigkeitsbereich0~7 µL/min

l Ruhr SchlossStartpaket + 1/32 Zoll.Rohr + 1/32ZollGehäuse + 23G Nadel

l 2x 15mlSpeicherbehälter

l Mikro-Fluid-Chip (hydrophobe Kanäle)

l Mikroskop (zur Beobachtung,Optional)

l HochgeschwindigkeitKamera (zur Aufzeichnung von Tropfen,Optional)

Chemikalien：

l Alginate (niedrige Viskosität)

l Kalzium-EDTA

l Essigsäure

l enthälthaben2% Oberflächenaktiv HFE7500 Öl

l Tropfenbrechlösung

7 AlginateMikrokugelderSchritt für SchrittProduktion

Schritt 1: Lösungsvorbereitung

Behälter1Alginate und Kalzium -EDTA

Mischung 2%（Gewicht / Gewicht）Alginatwasserlösung und 0,5 M Kalzium zur Mischung hinzufügen -von EDTA.

Flasche 1：EssigSäurelösung

Essigsäurelösung vorbereiten. Abhängig von der gewünschten Gelierungszeit werden bis zu 2% Essigsäure verwendet, um eine schnelle Gelierung zu erreichen, und weniger als 0,2% Essigsäure, wenn eine langsamere Gelierung erforderlich ist (eine Konzentration unter 0,05% wird jedoch nicht empfohlen).

Schritt 2: Herstellung von Alginaten / EDTA-Calciumtropfen

Mikrofluide zur Erzeugung von hoch monodispersen Tropfen im Größenbereich von 50 Mikrometer.

Schritt 3: HinzufügenEssigSäurefreisetzung Ca2+Ionen und somitFörderung der Vernetzung von Calcium-Alginat und der Bildung von Mikrosphären

l Die Essigsäurelösung wird hinzugefügt und vermischt, um die Essigsäure besser in Kontakt mit den Tröpfen zu bringen.

l Essigsäure reagiert mit Calciumcarbonat und setzt Calciumionen frei. Diese Calciumionen werden durch Vernetzung mit Alginaten Mikrosphären von Calcium Alginat erzeugen

Schritt 4: Briechemulsion hinzufügenzur Freisetzung von Mikrokugeln aus den Tropfen

l Nach der Gelierung sollte ein Tropfen-/Emulsionsbrecher verwendet werdenUm Tropfen zu brechen..

l Das Emulsionsmittel entfernt den Oberflächenaktiv aus den Tröpfen, wodurch Alginate freigesetzt werdenMikrokugel.

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