微膠囊作為一種有效的運輸載體在藥物輸送、食品加工及環(huán)境保護等領域具有廣泛的應用。基于液滴微流控技術的微膠囊制備方法具有封裝效率高、操作簡單及尺寸可控性好等優(yōu)勢,已然成為一種微膠囊制備的有力手段。其中,具有獨特的核-殼結構的雙乳液滴被廣泛用作微流控制備微膠囊的模板。導向和可控釋放功能是微膠囊面向實際應用的必要需求。目前,大多數研究是通過向微膠囊中直接加入特定的響應物質來實現對微膠囊的導向運輸,但這些方法可能會導致不相容和交叉污染等問題。因此,本文結合液滴微流控技術及微流體的電動力學提出了一種新型的導向性微膠囊結構及可控釋放的方法。首先,揭示了液滴生成和電控釋放的機理:闡述了微通道內兩相流的基本理論,結合仿真分析了共軸流法生成液滴的機理及影響因素;根據電介質在電場中的特性以及電流體動力學的相關理論,并結合仿真分析了電場控制導向性微膠囊釋放的機理及影響因素,為后續(xù)實驗奠定了理論基礎。其次,進行了導向性微膠囊的制備實驗:設計且加工了用于生成雙乳液滴的玻璃毛細管微流控芯片,生成了內核數量及大小可控的雙乳液滴,探討了各相流體流速變化對雙乳液滴形成的影響,測定了雙核雙乳液滴的生成區(qū)間,最終制備了具有... 

【文章頁數】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題的研究目的和意義
    1.3 國內外研究現狀
        1.3.1 微膠囊的制備方法
        1.3.2 微膠囊的導向功能
        1.3.3 微膠囊的可控釋放功能
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 液滴形成與導向性微膠囊釋放機理分析
    2.1 引言
    2.2 液滴形成基礎理論
        2.2.1 液滴形成的無量綱參數
        2.2.2 液滴形成的有關效應
    2.3 液滴的生成及仿真分析
        2.3.1 液滴的生成機理分析
        2.3.2 液滴生成的仿真分析
    2.4 導向性微膠囊加電釋放影響因素分析
        2.4.1 導向性微膠囊在電場中產生的有關效應
        2.4.2 導向性微膠囊加電釋放機理及仿真分析
    2.5 本章小結
第3章 基于雙乳液滴的導向性微膠囊的制備
    3.1 引言
    3.2 導向性微膠囊制備的總體方案設計
    3.3 導向性雙核雙乳液滴生成的玻璃毛細管芯片加工
        3.3.1 玻璃毛細管的加工
        3.3.2 玻璃毛細管微流控芯片的加工
    3.4 導向性雙核雙乳液滴的合成
        3.4.1 導向性雙核雙乳液滴合成所需儀器與材料
        3.4.2 實驗系統(tǒng)的搭建
        3.4.3 導向性雙核雙乳液滴的制備
        3.4.4 導向性微膠囊的制備
    3.5 導向性雙核雙乳液滴生成過程中的影響參數
        3.5.1 各相流速對雙乳液滴內核數目的影響
        3.5.2 各相流速對雙乳液滴內核大小的影響
    3.6 本章小結
第4章 導向性微膠囊的操控實驗研究
    4.1 引言
    4.2 導向性微膠囊操控實驗的總體方案設計
    4.3 導向性微膠囊操控實驗芯片的加工
        4.3.1 ITO電極的加工
        4.3.2 PDMS通道的加工
        4.3.3 PDMS通道與電極鍵合
    4.4 導向性微膠囊的操控實驗
        4.4.1 導向性微膠囊操控實驗系統(tǒng)的搭建
        4.4.2 導向性微膠囊的定向運輸實驗
        4.4.3 導向性微膠囊的可控釋放實驗
        4.4.4 導向性微膠囊的定向撤離實驗
    4.5 本章小結
第5章 基于導向性微膠囊的粒子操縱研究
    5.1 引言
    5.2 基于導向性微膠囊的粒子操縱實驗總體方案設計
    5.3 載有熒光粒子的導向性微膠囊的制備
    5.4 基于導向性微膠囊的熒光粒子定向運輸研究
    5.5 基于導向性微膠囊的熒光粒子可控釋放研究
        5.5.1 導向性微膠囊的運動分析
        5.5.2 導向性微膠囊的釋放分析
    5.6 導向性微膠囊的定向撤離實驗
    5.7 熒光粒子的定點收集實驗
        5.7.1 熒光粒子的介電泳現象
        5.7.2 熒光粒子的交流電滲現象
        5.7.3 熒光粒子的交流電熱現象
        5.7.4 電場對熒光粒子收集的影響
    5.8 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于乳液微流控技術的核殼結構復合微膠囊藥物載體開發(fā)研究（英文）[J]. 李艷娜,燕丹,付繁繁,劉羽霄,張彬,王潔,商珞然,顧忠澤,趙遠錦.  Science China Materials. 2017(06)
[2]微膠囊的應用與表征方法研究進展[J]. 韓路路,畢良武,趙振東,邢雅麗.  化工新型材料. 2013(09)
[3]微膠囊的制備方法研究進展[J]. 韓路路,畢良武,趙振東,李大偉.  生物質化學工程. 2011(03)
[4]交流電滲粒子收集的研究[J]. 姜洪源,任玉坤,楊胡坤,閆輝,RAMOS A.  哈爾濱工程大學學報. 2009(05)
[5]藥物釋放系統(tǒng)[J]. 劉袖洞,馬小軍,袁權.  化工學報. 2005(06)

博士論文
[1]雙乳液滴內核可控包裹與融合機制及實驗研究[D]. 侯立凱.哈爾濱工業(yè)大學 2017

碩士論文
[1]基于復合液滴的金屬比例可控Janus球制備及其電動特性研究[D]. 湯鄭.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]雙核復合液滴生成與滲透壓誘導內核融合研究[D]. 關雪偉.哈爾濱工業(yè)大學 2016



本文編號：3728683