星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的合成装置的制作方法

本实用新型属于纳米颗粒制备领域，具体涉及一种星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的合成装置。

背景技术：

稀土上转换发光纳米颗粒(upconversionnanoparticlesucnps)是指利用多光子吸收能量转移机制，在低能量的近红外光激发下能够发射高能量的可见光的一类新兴生物发光探针材料；

稀土上转换发光纳米颗粒由于具有很大的比表面积，可以作为药物输送载体，运用两亲性高分子修饰上转发光纳米材料，在纳米材料和亲水端之间的疏水层可以吸附一些化学药物如阿霉素(dox)再在其表面连接上一些靶向的基团如叶酸(fa)，可以实现靶向性的药物输送；并且其化学性质稳定、对生物组织无损伤；具有广阔的应用前景；

且稀土上转换发光纳米颗粒可通过受体介导的内吞作用分布于星形胶质细胞细胞质中，利用上转换纳米颗粒作为生物发光标记材料，达到细胞、组织以及活体的结构和微观形态进行荧光成像，对于脊髓胶质瘢痕形成，脑胶质瘤等研究具有重要意义；

而现有的稀土上转换发光纳米颗粒的装置在合成纳米颗粒时往往单独合成，没有形成一体化的合成装置，在合成过程中，容易造成污染。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的合成装置，通过将原料的加入分为几个部分，有序的在各反应器加入各部分原料，在加料反应过程中更加合理，使得反应过程一目了然，便于控制，避免杂质污染，保证纳米颗粒的纯度及生物活性，具有科学化、反应过程标准化的特点。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的合成装置，所述装置包括物料反应系统和气压控制系统；

物料反应系统包括上转换纳米合成器、水溶性纳米合成器和抗体结合纳米反应器，所述上转换纳米合成器通过第一输料管道与水溶性纳米合成器相连，所述水溶性纳米合成器通过第二输料管道与抗体结合纳米反应器相连；

气压控制系统为真空泵，真空泵通过第一输气管道、第二输气管道、第三输气管道与上转换纳米合成器、水溶性纳米合成器、抗体结合纳米反应器分别相连。

进一步的，所述的上转换纳米合成器上设置有纳米合成原料添加口，用于添加上转换纳米颗粒的合成原料；所述的水溶性纳米合成器上设置有水溶性纳米原料添加口，用于添加上转换纳米颗粒的水溶性合成原料；所述的抗体结合纳米反应器上设置有抗体原料添加口，用于添加上转换纳米颗粒的抗体合成原料。

进一步的，所述的纳米合成原料添加口、水溶性纳米原料添加口和抗体原料添加口的端口部均设置有密封塞。

进一步的，所述的第一输气管道、第二输气管道、第三输气管道上均分别设置有第一开关、第二开关和第三开关。

进一步的，所述的第一输料管道上设置有第一抽吸泵；所述第二输料管道上设置有第二抽吸泵。

进一步的，所述的上转换纳米合成器、水溶性纳米合成器和抗体结合纳米反应器内均设置有磁搅拌子。

进一步的，所述的抗体结合纳米反应器上设置有上转换纳米颗粒的出料口，在所述出料口上分别设置有第三抽吸泵和第四开关。

进一步的，所述的抗体结合纳米反应器内部保持4℃恒温。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的合成装置，与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于：

（1）将反应过程中所需要的物质分布加入、分步反应，具有反应过程容易控制的特点；

（2）设置有真空泵和多个开关控制抽气过程，可以实现同步、异步多种抽气方式，具有使用灵活、抽气方式多样的特点；

（3）利用磁性物质同性相斥的特性，通过不断变换底座的两端的极性来推动磁性搅拌子转动，通过磁搅拌子的转动带动样本旋转，使样本均匀混合，并产生化学反应，具有节约资源的特点；

（4）本装置有序合成具有生物活性的上转换纳米颗粒，从初步上转换纳米合成到水溶性改性再到具有细胞靶向性的上转换纳米颗粒，在真空环境下合成上转换纳米颗粒，避免杂质污染，保证纳米颗粒的纯度及生物活性。

附图说明

图1为本实用新型合成装置的结构图。

图2为本实用新型上转换纳米合成器结构示意图。

图3为本实用新型水溶性纳米合成器结构示意图。

图4为本实用新型抗体结合纳米反应器结构示意图。

图5为本实用新型磁搅拌子结构示意图。

图6为本实用新型磁力搅拌器结构示意图。

其中：1.上转换纳米合成器，2.水溶性纳米合成器，3.抗体结合纳米反应器，4a.第一输料管道，4b.第二输料管道，5a.第一输气管道，5b.第二输气管道，5c.第三输气管道，6.纳米合成原料添加口，7.真空泵，8.水溶性纳米原料添加口，9.抗体原料添加口，10a.第一抽吸泵，10b.第二抽吸泵,11.磁搅拌子,12.出料口，13a.第一开关，13b.第二开关，13c.第三开关，13d.第四开关，14a.第一输气管管口，14b.第二输气管管口，4c.第三输气管管口，15a.第一抽液管管口，15b.第二抽液管管口，15c.第三抽液管管口，15d.第四抽液管管口。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1所示，一种星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的合成装置，包括物料反应系统和气压控制系统；物料反应系统包括上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3，所述上转换纳米合成器1通过第一输料管道4a与水溶性纳米合成器2相连，所述水溶性纳米合成器2通过第二输料管道4b与抗体结合纳米反应器3相连，所述物料反应系统的工作原理主要是通过在上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3内加入基质nayf4、敏化剂yb、激活剂er、水溶性高分子聚乙二醇、抗体等物质，合成具有星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒；

所述的上转换纳米合成器1包括上转换纳米合成器本体、纳米合成原料添加口6、第一输气管管口14a和第一抽液管管口15a，所述纳米合成原料添加口6管口处设置有活塞，第一输气管管口14a与第一输气管道5a的一端相连，第一抽液管管口15a与第一输料管道4a的一端相连；水溶性纳米合成器2包括水溶性纳米合成器本体、水溶性纳米原料添加口8、第二输气管管口14b和第二抽液管管口15b，所述水溶性纳米原料添加口8管口处设置有活塞，第二输气管管口14b与第二输气管道5b的一端相连，第二抽液管管口15b与第二输料管道4b的一端相连；抗体结合纳米反应器3包括抗体结合纳米反应器本体、抗体原料添加口9、第三输气管管口14c和第三抽液管管口15c，所述抗体原料添加口9管口处设置有活塞，第三输气管管口14c与第三输气管道5c的一端相连，第三抽液管管口15c与第三输料管道4c的一端相连；

所述上转换纳米合成器本体、水溶性纳米合成器本体、抗体结合纳米反应器本体的均为玻璃材料制成的可以加热的烧瓶。

气压控制系统为真空泵7，真空泵7通过第一输气管道5a、第二输气管道5b、第三输气管道5c与上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2、抗体结合纳米反应器3分别相连；所述气压控制系统的工作原理主要为通过真空泵7不断地抽出上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3等反应容器内产生的气体，使得整个反应过程在真空下进行，并且保证合成的具有星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒的纯度。

所述的上转换纳米合成器1上设置有纳米合成原料添加口6，用于添加上转换纳米颗粒的合成原料，具体为基质nayf4，参杂敏化剂yb，激活剂er等，得到上转换荧光纳米颗粒nayf4：yb，er；所述的水溶性纳米合成器2上设置有水溶性纳米原料添加口8，用于添加上转换纳米颗粒的水溶性合成原料，具体为水溶性高分子聚乙二醇，得到生物相容性高分子上转换纳米颗粒；所述的抗体结合纳米反应器3上设置有抗体原料添加口9，用于添加上转换纳米颗粒的抗体合成原料，具体为星形胶质细胞，合成具有星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒；

所述的纳米合成原料添加口6、水溶性纳米原料添加口8和抗体原料添加口9上均设置有密封塞，在反应时，保证上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2、抗体结合纳米反应器3内部真空。

所述的第一输气管道5a、第二输气管道5b、第三输气管道5c上均分别设置有第一开关13a、第二开关13b和第三开关13c，对输气管道的各个支路进行控制，可以满足真空泵对于上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3之中的任何一个反应器进行抽气，使其反应器内达到真空状态。

所述第一输料管道4a上设置有第一抽吸泵10a；所述第二输料管道4b上设置有第二抽吸泵10b，第一抽吸泵10a和第二输料管道4b的具体功能为在反应完成后，将上转换纳米合成器1和水溶性纳米合成器2中反应生成的上清液通过抽吸泵自身的抽吸功能将产物抽吸到下一个反应容器中。

所述的上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3内均设置有磁搅拌子11，所述磁搅拌子11的主要作用是利用磁性物质同性相斥的特性，通过不断变换磁力搅拌器底座两端的极性来推动磁搅拌子11转动，通过磁搅拌子11的转动带动样本转动，使样本均匀混合，并产生化学反应，在本申请中，磁搅拌子11与磁力搅拌器配合使用；

磁搅拌子11与磁力搅拌器配合使用的具体过程为将磁搅拌子11放入上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3内，并将上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3放在磁力搅拌器的底座上，通过变换底座磁极推动磁搅拌子11在反应器内转动，达到混合溶液的目的；

在反应过程中，抗体结合纳米反应器3中加入有恒温加热器，保持抗体结合纳米反应器3内部始终保持4℃恒温，其主要目的是在4℃恒温的温度环境下，保证星形胶质细胞特有标志物胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidicprotein，gfap)的抗体和生物相容性高分子上转换纳米颗粒的分子活性，使得星形胶质细胞特有标志物胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidicprotein，gfap)的抗体通过有机配体修饰法连接到生物相容性高分子上转换纳米颗粒，合成具有星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒。

所述抗体结合纳米反应器3上设置有上转换纳米颗粒的出料口12，出料口12上分别设置有第三抽吸泵10c和第四开关13d，便于将经过上述反应得到的具有星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒通过出料口12释放出。

本实用新型使用时的具体过程和工作原理为：使用时的具体步骤为：

步骤一：将上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3放在磁力搅拌器的底座上，同时打开真空泵7、第一开关13a、第二开关13b和第三开关13c，对上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3进行抽气，使其内部达到真空状态，并在上转换纳米合成器1、水溶性纳米合成器2和抗体结合纳米反应器3内放入入磁搅拌子11；

步骤二：关闭第二开关13b和第三开关13c，打开纳米合成原料添加口6的密封塞，加入基质nayf4，参杂敏化剂yb，激活剂er等，迅速盖上密封塞，并打开第一个磁力搅拌器，使磁搅拌子11在上转换纳米合成器1中转动，混合溶液，初步合成上转换纳米颗粒；

步骤三：待步骤二反应完全后，打开第一抽吸泵10a，将上转换纳米合成器1中的上清纳米溶液抽吸到水溶性纳米合成器2中，关闭第一抽吸泵10a；然后同时打开第二开关13b和水溶性纳米原料添加口8的密封塞，加入水溶性高分子聚乙二醇后，迅速盖上密封塞，打开第二个磁力搅拌器，使磁搅拌子11在水溶性纳米合成器2中转动，磁搅拌子11对溶液进行搅拌，合成水溶性上转换纳米颗粒；

步骤三：待步骤二反应完成后，打开第二抽吸泵10b，将水溶性纳米合成器2中的纳米溶液抽吸到抗体结合纳米反应器3中，关闭第二抽吸泵10b，然后同时打开第三开关13c和抗体原料添加口9的密封塞，加入星形胶质细胞后，迅速盖上密封塞，打开第三个磁力搅拌器，使磁搅拌子11在抗体结合纳米反应器3中转动，抗体结合纳米反应器3在反应时始终保持4℃恒温；

步骤四：待步骤三反应完成后，同时打开第三抽吸泵10c和第四开关13d，将反应得到的具有星形胶质细胞靶向性的稀土上转换纳米颗粒从抗体结合纳米反应器3中抽出。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。