基于同轴式组合微喷嘴的虾卵细胞微胶囊封存

摘要：

为探究同轴式组合微喷嘴的喷射方向性以及制备虾卵细胞微胶囊时的封存效率,搭建了以电磁铁为驱动器的微流体数字化脉冲驱动控制喷射平台,并通过COMSOL Multiphysics 5.3建立二维仿真模型,对同轴式组合微喷嘴及单微喷嘴内的微粒运动状态进行了对比仿真.仿真结果表明同轴式组合微喷嘴中的内喷嘴对喷射的粒子流有明显的限制作用,并在以铬粉为主体材料的粉体喷射实验中得到验证.在此基础上,探究了驱动电压及微喷嘴尺寸对水相微液滴直径和虾卵细胞封存效率的影响规律,以及亲疏水性对同轴式组合微喷嘴喷射效果的影响.结果显示所获得的水相微液滴的直径正比于微喷嘴出口尺寸和系统驱动电压,通过改变微喷嘴出口尺寸和系统驱动电压的大小,获得了直径为500～1 500 μm的水相微液滴;使用经过疏水化处理后的同轴式组合微喷嘴制备的虾卵细胞微胶囊,其粒径均匀,单细胞封存率可达84％.

关键词：微流体数字化脉冲驱动控制、微喷嘴、COMSOL Multiphysics仿真、虾卵细胞、疏水化处理

所属期刊栏目：55

分类号：Q813;O35(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家自然科学基金51705257

在线出版日期：2018-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：902-909