一种利用弹性基底制备磷脂管的方法与流程

本发明涉及一种制备磷脂管的方法。

背景技术：

磷脂管作为磷脂的重要存在状态，是细胞间及细胞与外界进行物质交换的重要场所，也是构建微纳米材料的良好生物模板。在生物、医药及材料学等领域有着重要的应用。目前磷脂管的制备方法主要有更改溶剂法、外力拉伸法等方法。更改溶剂法基本上局限于炔类磷脂，如dc8，9pc。外力拉伸法是利用外力的方法对磷脂分子或磷脂囊泡进行拉伸制备磷脂管时，需要构建复杂的流体通道及力量操控，操作繁琐且费用较高。磷脂管除了作为生物体内的物质运输及膜性能研究外，还可以作为模板构建微纳米材料，如在其表面镀上镍、铜等形成金属管或沉积硅而形成硅管，也可以利用磷脂管空心内腔嵌入纳米粒子制备一维纳米管。目前，实现磷脂管的简单快速制备，对于扩大磷脂在各个领域的应用至关重要。本发明中涉及的利用弹性基底的拉伸与收缩特性，使得弹性基底上的磷脂膜重新组装实现了磷脂管的制备，该方法具有操作简单，快速、反应条件温和及可控性好等优点。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决现有制备磷脂管的方法需要构建复杂的流体通道及力量操控，操作复杂和费用高的问题，而提供一种利用弹性基底制备磷脂管的方法。

一种利用弹性基底制备磷脂管的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备弹性基底：

将聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b混合，再进行旋涂，得到厚度为0.01mm～0.3mm的弹性基底；

步骤一中所述的聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b的质量比为(10～11):1；

二、清洗：

分别使用无水乙醇和去离子水对步骤一中得到的厚度为0.01mm～0.3mm的弹性基底超声清洗10min～20min，再使用等离子清洗机清洗30s，得到洁净的弹性基底；

三、利用外力将洁净的弹性基底处于拉伸状态，厚度变为原厚度的1/3～2/3，得到处于拉伸状态的弹性基底；

四、将磷脂囊泡水溶液和浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液混合，得到混合液；

步骤四中所述的磷脂囊泡水溶液与浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液的体积比为1:(2～10)；

五、将步骤四中得到的混合液置于步骤三中得到的处于拉伸状态的弹性基底上，再在温度为30℃～50℃下静置40min～60min，在弹性基底上得到铺展的磷脂膜；

六、减小或撤去对弹性基底的外力，使弹性基底的厚度变为原厚度的85％～100％，在弹性基底上得到磷脂管。

本发明的优点：

一、本发明利用弹性基底实现磷脂管的简单快速制备，磷脂管形态良好，产率较高；广泛应用于细胞生物学、膜生物物理学、生物化学、仿生学等领域的相关生物膜特性，细胞模拟，药物载体及靶向给药等研究和应用；

二、本发明利用基底的可恢复的弹性特点，实现了磷脂管的简单快速制备，填补了磷脂管制备方法上的空白，具有操作简单、低能耗、所需条件温和、生成磷脂管可控性好等优点；

三、本发明制备的磷脂管的长度为2μm～100μm，直径为0.3μm～4μm；

四、本发明一种利用弹性基底制备磷脂管的方法成本低廉，工艺简单，适合工业化生产磷脂管。

本发明适用于制备磷脂管。

附图说明

图1为实施例一步骤五中得到的铺展的dopc磷脂膜的荧光显微镜照片；

图2为实施例一步骤六得到的dopc磷脂管的荧光显微镜照片；

图3为实施例一的工艺流程图，图3中a为洁净的弹性基底，b为第一个圆柱筒，c为第二个圆柱筒，d为充气加压，e为dopc磷脂囊泡水溶液，f为dopc磷脂膜，g为dopc磷脂管，1为将洁净的弹性基底固定于两个相同的圆柱筒之间的对接处，2为洁净的弹性基底处于拉伸状态，3为加入磷脂囊泡水溶液，4为形成铺展的dopc磷脂膜，5为形成的dopc磷脂管。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种利用弹性基底制备磷脂管的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备弹性基底：

将聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b混合，再进行旋涂，得到厚度为0.01mm～0.3mm的弹性基底；

步骤一中所述的聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b的质量比为(10～11):1；

二、清洗：

分别使用无水乙醇和去离子水对步骤一中得到的厚度为0.01mm～0.3mm的弹性基底超声清洗10min～20min，再使用等离子清洗机清洗30s，得到洁净的弹性基底；

三、利用外力将洁净的弹性基底处于拉伸状态，厚度变为原厚度的1/3～2/3，得到处于拉伸状态的弹性基底；

四、将磷脂囊泡水溶液和浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液混合，得到混合液；

步骤四中所述的磷脂囊泡水溶液与浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液的体积比为1:(2～10)；

五、将步骤四中得到的混合液置于步骤三中得到的处于拉伸状态的弹性基底上，再在温度为30℃～50℃下静置40min～60min，在弹性基底上得到铺展的磷脂膜；

六、减小或撤去对弹性基底的外力，使弹性基底的厚度变为原厚度的85％～100％，在弹性基底上得到磷脂管。

本实施方式一步骤一中所述的聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b混合可制备聚二甲基硅氧烷(pdms)，均为液体，购买自美国(usa)dowcorning公司，型号为sylgard184。

本实施方式步骤五中磷脂囊泡在三羟甲基氨基甲烷水溶液的作用下破裂，在弹性基底上铺展组装形成磷脂膜。

本实施方式步骤六中减小或撤去对弹性基底的外力，原来铺展在弹性基底表面的磷脂膜会重新组合形成磷脂管。

本实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。

本实施方式的优点：

一、本实施方式利用弹性基底实现磷脂管的简单快速制备，磷脂管形态良好，产率较高；广泛应用于细胞生物学、膜生物物理学、生物化学、仿生学等领域的相关生物膜特性，细胞模拟，药物载体及靶向给药等研究和应用；

二、本实施方式利用基底的可恢复的弹性特点，实现了磷脂管的简单快速制备，填补了磷脂管制备方法上的空白，具有操作简单、低能耗、所需条件温和、生成磷脂管可控性好等优点；

三、本实施方式制备的磷脂管的长度为2μm～100μm，直径为0.3μm～4μm；

四、本实施方式一种利用弹性基底制备磷脂管的方法成本低廉，工艺简单，适合工业化生产磷脂管。

本实施方式适用于制备磷脂管。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的弹性基底的弹性模量为1mpa～10mpa。其他步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b的质量比为(10～10.5):1。其他步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一中所述的聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b的质量比为(10.5～11):1。其他步骤与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二中所述的超声清洗的功率为300w，超声清洗的温度为23～30℃。其他步骤与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二中所述的等离子清洗机清洗时的工艺参数为：真空度小于100pa，射频频率为13.56mhz，射频功率为150w。其他步骤与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四中所述的磷脂囊泡水溶液中磷脂囊泡为二油酰磷脂酰胆碱囊泡、磷脂酰甘油囊泡或油酰磷脂酰胆碱囊泡；所述的磷脂囊泡的直径为1μm～100μm。其他步骤与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤四中磷脂囊泡水溶液中磷脂囊泡的浓度为1000个/μl～1400个/μl。其他步骤与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤六中所述的磷脂管的长度为2μm～100μm，直径为0.3μm～4μm。其他步骤与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤四中所述的磷脂囊泡水溶液与浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液的体积比为1:(2～6)。其他步骤与具体实施方式一至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：一种利用弹性基底制备磷脂管的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备弹性基底：

将聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b混合，再进行旋涂，得到厚度为0.1mm的弹性基底；

步骤一中所述的聚二甲基硅氧烷的预聚物a和固化剂b的质量比为10:1；

步骤一中所述的弹性基底的弹性模量为6mpa；

二、清洗：

分别使用无水乙醇和去离子水对步骤一中得到的厚度为0.1mm的弹性基底超声清洗15min，再使用等离子清洗机清洗30s，得到洁净的弹性基底；

步骤二中所述的超声清洗的功率为300w，超声清洗的温度为25℃；

步骤二中所述的等离子清洗机清洗时的工艺参数为：真空度小于100pa，射频频率为13.56mhz，射频功率为150w；

三、利用外力将洁净的弹性基底处于拉伸状态，厚度变为原厚度的2/3，得到处于拉伸状态的弹性基底；

四、将磷脂囊泡水溶液和浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液混合，得到混合液；

步骤四中所述的磷脂囊泡水溶液中磷脂囊泡为二油酰磷脂酰胆碱囊泡，二油酰磷脂酰胆碱囊泡的浓度为1200个/μl；所述的磷脂囊泡的直径为10μm～50μm；

步骤四中所述的磷脂囊泡水溶液与浓度为0.5mol/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液的体积比为1:4；

五、将步骤四中得到的混合液置于步骤三中得到的处于拉伸状态的弹性基底上，再在温度为40℃下静置50min，在弹性基底上得到铺展的dopc磷脂膜；

六、撤去对弹性基底的外力，使弹性基底的厚度变为原厚度，在弹性基底上得到dopc磷脂管。

实施例一步骤三所述的利用外力将洁净的弹性基底处于拉伸状态是利用两个相同的圆柱筒对接，将洁净的弹性基底固定于两个相同的圆柱筒之间的对接处，再利用充气泵通过圆柱筒的圆孔处向洁净的弹性基底充气加压，使得洁净的弹性基底处于拉伸状态，厚度变为原厚度的2/3，得到处于拉伸状态的弹性基底。

图1为实施例一步骤五中得到的铺展的dopc磷脂膜的荧光显微镜照片；

从图1可知，dopc磷脂囊泡的直径为10μm～50μm。

图2为实施例一步骤六得到的dopc磷脂管的荧光显微镜照片；

从图2可知，dopc磷脂管的长度为2～100μm，直径范围为0.3～3μm。

图3为实施例一的工艺流程图，图3中a为洁净的弹性基底，b为第一个圆柱筒，c为第二个圆柱筒，d为充气加压，e为dopc磷脂囊泡水溶液，f为dopc磷脂膜，g为dopc磷脂管，1为将洁净的弹性基底固定于两个相同的圆柱筒之间的对接处，2为洁净的弹性基底处于拉伸状态，3为加入磷脂囊泡水溶液，4为形成铺展的dopc磷脂膜，5为形成的dopc磷脂管。