本發(fā)明涉及生物
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及一種油包水連續(xù)相、其制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù):
:“油包水”是分散相以小液滴形式分散于連續(xù)相中的一種存在形式,是由水相(包含各種水溶液),油相(可以是多種油的混合物)和乳化劑(親水親油兩性分子)在一定的比例條件下形成的熱力學(xué)穩(wěn)定體系。自“油包水”液滴方法產(chǎn)生以來,它就被證明是一種良好的微型反應(yīng)器,并被廣泛使用。目前“油包水”形式也越來越多的應(yīng)用于生物
技術(shù)領(lǐng)域:
,如數(shù)字elisa,數(shù)字pcr,單細胞分析,蛋白結(jié)晶等?!坝桶斌w系中微液滴生成方式主要有微流控芯片法、微篩法以及懸浮混勻法,而微流控芯片法又分為液滴固定在固定的腔室中的腔室型和液滴可在油相中自由流動的液滴型兩種。無論哪種類型,當分散相為水或者水溶液時,要求連續(xù)相:1)液態(tài);2)與水互不相溶;3)生物相容性好;4)液體粘度低(1cps~500cps)。目前在生物
技術(shù)領(lǐng)域:
比較常用的連續(xù)相為:油脂類,如礦物油(液體石蠟,mineraloil);酯類,如碳酸二乙基己酯(tegosoftdec);氟化液,如hfe-7200,等等。但是由于連續(xù)相與水的熱膨脹系數(shù)不同液滴會在長時間靜置或升降溫過程中發(fā)生融合,破裂,形成衛(wèi)星液滴等各種不穩(wěn)定現(xiàn)象,從而影響生物反應(yīng)的穩(wěn)定性以及反應(yīng)后數(shù)據(jù)分析的準確性。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可交聯(lián)固化的油包水連續(xù)相。本發(fā)明的另一目的在于提供上述油包水連續(xù)相的制備方法。本發(fā)明的還一目的在于提供上述油包水連續(xù)相的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的實施方式提供了一種油包水連續(xù)相,該種連續(xù)相包含:(1)兩種或兩種以上可交聯(lián)固化組分;和:(2)一種或多種乳化劑。本發(fā)明的實施方式所提供的連續(xù)相具有以下特點:1)常溫液態(tài);2)與水互不相溶;3)生物相容性好;4)高溫交聯(lián)為固體或半固體狀態(tài)。由于本發(fā)明的實施方式所提供的連續(xù)相可固化為固態(tài)或半固態(tài),對生成的液滴具有保護和支撐作用,不存在液滴不穩(wěn)定現(xiàn)象,不會出現(xiàn)液滴融合、破裂和衛(wèi)星液滴現(xiàn)象。此外,該連續(xù)相常溫狀態(tài)為粘度適中液體,在液滴制備過程中,形成液滴穩(wěn)定,同時對外部設(shè)備要求也小。具體地,在本發(fā)明的實施方式所提供的油包水連續(xù)相中,所包含的兩種或兩種以上可交聯(lián)固化組分可以包含含氫硅油、端乙烯基硅油和催化劑;或包含環(huán)氧樹脂和固化劑。更具體地,本發(fā)明的實施方式所提供的油包水連續(xù)相以質(zhì)量份計可以包含:含氫硅油40~90份、端乙烯基硅油10~60份、催化劑0.01~1份和乳化劑0~1份?;蛘?,本發(fā)明的實施方式所提供的油包水連續(xù)相以質(zhì)量份計包含:環(huán)氧樹脂50~90份、固化劑10~50份和乳化劑0~1份。本發(fā)明的實施方式利用特殊的固化機理來開發(fā)可固化的“油包水”連續(xù)相。含氫硅油和端乙烯基硅油在催化劑的作用下,可交聯(lián)為固態(tài)或半固態(tài);環(huán)氧樹脂和固化劑互混后可熱固化。本發(fā)明將這些機理應(yīng)用于“油包水”制備,代替?zhèn)鹘y(tǒng)連續(xù)相,從而得到可固化的“油包水”連續(xù)相應(yīng)用方案。其中含氫硅油和端乙烯基硅油,以及環(huán)氧樹脂和固化劑常溫狀態(tài)下都為疏水液體,不溶于水,生物相容性好。另外,本連續(xù)相中的乳化劑可有效穩(wěn)定生成的液滴,防止液滴形成過程中出現(xiàn)破裂和融合。其中,在本發(fā)明的實施方式所提供的油包水連續(xù)相配方中,乳化劑可以為:dc5200,5225c,em90,sf1328,bm-12,tritonx-100,tween20,span80中的一種或多種。本發(fā)明的配方中,乳化劑可以單獨起作用,也可以使用多種乳化劑組合作用。此外,當本發(fā)明的實施方式所提供的油包水連續(xù)相配方包含含氫硅油、端乙烯基硅油、催化劑和乳化劑時,其中的含氫硅油為低粘度含氫硅油;端乙烯基硅油為低粘度端乙烯基硅油;催化劑為鉑催化劑、鎳催化劑、銠催化劑或鈷催化劑等。當本發(fā)明的實施方式所提供的油包水連續(xù)相配方包含環(huán)氧樹脂、固化劑和乳化劑時,其中的環(huán)氧樹脂為低粘度環(huán)氧樹脂;固化劑為脂肪胺類固化劑、脂環(huán)胺類固化劑、酸酐類固化劑、樹脂類固化劑等。作為本發(fā)明的實施方式的優(yōu)選方案,在該油包水連續(xù)相配方中,含氫硅油優(yōu)選低含氫硅油;端乙烯基硅油優(yōu)選雙端乙烯基硅油;催化劑優(yōu)選鉑催化劑。環(huán)氧樹脂優(yōu)選環(huán)氧樹脂128或環(huán)氧樹脂e-55;固化劑優(yōu)選十四胺、十六胺、十九二胺等水不溶性胺類。從上述優(yōu)選組分獲得的連續(xù)相粘度低,易形成“油包水”微液滴;固化條件溫和,易固化。本發(fā)明的實施方式同時提供了該種油包水連續(xù)相的制備方法。當該油包水連續(xù)相包含含氫硅油、端乙烯基硅油、催化劑和乳化劑時,其制備步驟為:(1)以質(zhì)量份計稱取端乙烯基硅油10~60份、催化劑0.01~1份和乳化劑0~1份,混合均勻,得第一組分;(2)以質(zhì)量份計稱取含氫硅油40~90份,與步驟(1)中的第一組份混合均勻,即制得所述油包水連續(xù)相。當該油包水連續(xù)相包含環(huán)氧樹脂、固化劑和乳化劑時,其制備步驟為:(1)以質(zhì)量份計稱取環(huán)氧樹脂50~90份和乳化劑0~1份,混合均勻,得組分a;(2)以質(zhì)量份計稱取固化劑10~50份,與步驟(1)中的組份a混合均勻,即制得所述油包水連續(xù)相。此外,本發(fā)明的實施方式還提供了該種油包水連續(xù)相的應(yīng)用,即以所述油包水連續(xù)相進一步制備油包水液滴。制備的油包水液滴在30~80℃恒溫烘箱中靜置固化,形成固態(tài)或半固態(tài)包裹液滴。由于該種油包水連續(xù)相的特點為可以高溫固化,使其尤為適用于數(shù)字elisa,數(shù)字pcr,單細胞分析等相關(guān)的微流控芯片應(yīng)用領(lǐng)域。附圖說明圖1是實施例7中液滴制備的原理示意圖;圖2是實施例8中液滴制備的原理示意圖。具體實施方式實施例1組份質(zhì)量份數(shù)含氫量為0.5%含氫硅油50端乙烯基硅油50鉑催化劑0.1tritonx-1000.1配制方法:1、將端乙烯基硅油、鉑催化劑和tritonx-100按比例混勻為第一組分;2、第二組分為含氫量為0.5%的低粘度含氫硅油,按比例將第一組分和第二組分充分混勻,制得所需連續(xù)相。使用方法:將制得的連續(xù)相用于“油包水”液滴制備(液滴制備方法詳見實施例7),然后將制備的液滴在50℃恒溫烘箱中靜置30min,使連續(xù)相形成穩(wěn)定的固態(tài)或半固態(tài)。實施例2組份質(zhì)量份數(shù)含氫量為0.5%含氫硅油60低粘度雙端乙烯基硅油40鉑催化劑0.1em900.15配制方法:1、將低粘度雙端乙烯基硅油、鉑催化劑和em90按比例混勻為第一組分;2、第二組分為含氫量為0.5%的含氫硅油,按比例將第一組分和第二組分充分混勻,制得所需連續(xù)相。使用方法:將制得的連續(xù)相用于“油包水”液滴制備,然后將制備的液滴在50℃恒溫烘箱中靜置30min,使連續(xù)相形成穩(wěn)定的固態(tài)或半固態(tài)。實施例3組份質(zhì)量份數(shù)二甲基甲基氫(硅氧烷與聚硅氧烷)40低粘度雙端乙烯基硅油60鉑催化劑0.1em900.15配制方法:1、將低粘度雙端乙烯基硅油、鉑催化劑和em90按比例混勻為第一組分;2、第二組分為二甲基甲基氫(硅氧烷與聚硅氧烷),按比例將第一組分和第二組分充分混勻,制得所需連續(xù)相。使用方法:將制得的連續(xù)相用于“油包水”液滴制備,然后將制備的液滴在50℃恒溫烘箱中靜置30min,使連續(xù)相形成穩(wěn)定的固態(tài)或半固態(tài)。實施例4組份質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹脂12860十四胺固化劑40tritonx-1000.2配制方法:1、將環(huán)氧樹脂128和tritonx-100按比例混合,充分混勻,為第一組分;2、第二組分為十四胺固化劑,按比例將第一組分和第二組分混合,充分混勻,制得所需連續(xù)相。使用方法:將制得的連續(xù)相用于“油包水”液滴制備(液滴制備方案詳見實施例8),然后將制備的液滴在50℃恒溫烘箱中靜置固化,使連續(xù)相形成穩(wěn)定的固態(tài)或半固態(tài)。實施例5組份質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹脂e-5560十六胺固化劑40span800.7配制方法:1、將環(huán)氧樹脂e-55和span80按比例混合,充分混勻,為第一組分;2、第二組分為十六胺固化劑,按比例將第一組分和第二組分混合,充分混勻,制得所需連續(xù)相。使用方法:將制得的連續(xù)相用于“油包水”液滴制備,然后將制備的液滴在50℃恒溫烘箱中靜置固化,使連續(xù)相形成穩(wěn)定的固態(tài)或半固態(tài)。實施例6配制方法:1、將環(huán)氧樹脂128和tritonx-100按比例混合,充分混勻,為第一組分;2、第二組分為十九二胺,按比例將第一組分和第二組分混合,充分混勻,制得所需連續(xù)相。使用方法:將制得的連續(xù)相用于“油包水”液滴制備,然后將制備的液滴在50℃恒溫烘箱中靜置固化,使連續(xù)相形成穩(wěn)定的固態(tài)或半固態(tài)。實施例7以實施例1制得的連續(xù)相進一步制備油包水液滴(腔室型)的步驟如下(原理圖如圖1所示):在微流控芯片腔室內(nèi)注入分散相(圖1a);直到分散相填充整個管道(圖1b);再向通道注入實施例1制備的連續(xù)相(圖1c);連續(xù)相流過主通道,液相被分割成獨立的液滴(圖1d);加熱固化連續(xù)相,將各腔室切割成獨立的腔室(圖1e)。實施例8以實施例4制得的連續(xù)相進一步制備油包水液滴(液滴型)的步驟如下(原理圖如圖2所示):1)采用t字型芯片,用液滴生成微流控芯片用連續(xù)相將分散相切割成“油包水”液滴(圖2a);2)加熱固化連續(xù)相從而形成固相包裹的液滴,將各腔室切割成獨立的腔室(圖2b)。當前第1頁12