MicrofluidiqueSystème: appliqué à la production de microsphères d'alginate

1 AlginatesMicrosphèresIntroduction à la production

Les systèmes de distribution à base d'Hydrogel sont de plus en plus utilisés dans divers domaines, notamment l'encapsulation, la protection et la libération de substances biologiquement actives dans les industries pharmaceutique, nutraceutique et alimentaire, ainsi que pour la culture et l'implantation de cellules / bactéries / micro - organismes et la manipulation génétique cellulaire dans la recherche biologique.

Taille dans la gamme de 50 µmdeHautement MonodisperseMicrosphères d'alginate– –Point àRésultats expérimentaux de l'équipe elveflow.

2 Utilisation d'alginatesMicrosphèresAvantages

Les Microsphères d'Hydrogel en biopolymère sont particulièrement adaptées à une utilisation en bioencapsulation en raison de leur biocompatibilité et des conditions de préparation généralement douces qui n'altèrent pas les propriétés biologiques.

Parmi celles - ci, les microsphères anioniques d'alginates polysaccharidiques présentent des avantages particuliers car elles sont faciles à former ou à dégrader, offrent également un microenvironnement non toxique (favorisant la croissance cellulaire / microbienne) et sont extrêmement peu coûteuses.

Généralement, les Microgels d'alginate sont préparés par diffusion externe de l'agent de réticulation dans ou entre les gouttelettes d'alginate aqueux dispersées, ou par Libération interne.

En outre, la taille et la forme des microsphères ont tendance à être strictement contrôlées, car pour de nombreuses utilisations, les microsphères doivent être de taille uniforme et de forme sphérique.

Les alginates peuvent être utilisés dans de nombreuses applications telles que:

l Encapsulation des anticorps

l Génération de fibres alginates

3 AlginatesMicrosphèresMéthodes de production en série

Une méthode courante de production de microsphères d'alginate consiste à Extruder un mélange d'alginates dans une solution de calcium. Cependant, cette méthode a de grandes limites, car les microsphères générées sont de très grandes tailles (> 500 microns), asphériques.FormeEt la reproductibilité est mauvaise.

4 UtilisationMicroflowContrôleProduction technique d'alginatesMicrosphères

BenLe texteOn vous montrera comment préparer facilement des microsphères d'alginate hautement monodispersées par la technique de génération de gouttelettes microfluidiques, en suivant les étapes spécifiques suivantes:

Tout d'abord, nous allons préparer une solution alginate / EDTA - calcium.encoreDes microgouttelettes de cette solution sont générées à l'aide d'un système microfluidique. Enfin, les composés de calcium sont libérés dans les gouttelettes par un régulateur de pH (acide acétique) qui les Réticule avec l'alginate pour produire des microsphères Calcium - Alginate. Nous avons testé plusieurs conditions expérimentales pour obtenir des gouttelettes hautement monodispersées de taille voisine de 50 microns. Avec un réglage similaire, d'autres tailles de microsphères peuvent également être obtenues.

Si vous souhaitez en savoir plus, n’hésitez pas à contacter notre équipe d’experts!

Taille dans la gamme de 50 µmdeHautement MonodisperseMicrosphères d'alginate– –Point àRésultats expérimentaux de l'équipe elveflow.

5 AlginatesMicrosphèresProductionListe des installations

6 AlginatesMicrosphèresMatériaux de production

Hardware:

l DC-Contrôleur de débit ob1 avec au moins deux canaux，Gamme de pression0~2000 mbar

l 2unCapteur de débitDC-MFS2，Gamme de débit0~7 µL/min

l La serrure RuhrKit de démarrage + 1 / 32 poucesTube + 1 / 32pouceCanule + aiguille 23g

l 2x 15 mlRéservoir de liquide de stockage

l Puce microfluidique (canal hydrophobe)

l MICROSCOPE (Pour l'observation,Facultatif)

l Haute vitesseCaméra (Pour l'enregistrement des gouttelettes,Facultatif)

Produits chimiquesPour:

l Alginate (faible viscosité)

l Calcium -EDTA

l Acide acétique

l ContientavoirHuile hfe7500 avec 2% de tensioactif

l Solution de broyage de gouttelettes

7 AlginatesMicrosphèresdeÉtape par étapeProduction

Étape 1: préparation de la solution

Conteneur 1: alginates et Calcium -EDTA

Mélange 2%（Poids / poids) etSolution aqueuse d'alginate et ajout de calcium 0,5 m au mélange -L'EDTA.

Bouteille 1Pour:VinaigreSolution acide

Préparer la solution d'acide acétique. En fonction du temps de gélification souhaité, utilisez jusqu'à 2% d'acide acétique pour une gélification rapide et moins de 0,2% si une gélification plus lente est nécessaire (mais des concentrations inférieures à 0,05% ne sont pas recommandées).

Étape 2: génération de gouttelettes alginates / EDTA - calcium

Dispositif microfluidique de génération de gouttelettes hautement monodispersées de taille voisine de 50 microns.

Étape 3: ajouterVinaigreLibération acide ca2 +Les ions, doncFavorise la réticulation des alginates de calcium et la formation de microsphères

l La solution d'acide acétique est ajoutée et mélangée pour permettre un meilleur contact de l'acide acétique avec les gouttelettes.

l L'acide acétique réagira avec le carbonate de calcium, libérant des ions calcium. Ces ions calcium, par réaction de réticulation avec l'alginate, vont générer des microsphères d'alginate de calcium

Étape 4: ajouter le désémulsifiantPour libérer les microsphères des gouttelettes

l Une fois la gélification terminée, un désémulsifiant goutte / émulsion doit être utiliséPour casser les gouttelettes- Oui.

l Le désémulsionnant éliminera les tensioactifs des gouttelettes, libérant ainsi des alginatesMicrosphères- Oui.

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