【摘 要】
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受自然界生物马达的启发,研究出了许多人造微马达,这类微马达能够将周围介质中储存的化学能或其他形式的外部能量（如光）转化为自主驱动实现运动。目前人造微马达主要由有机高分子材料和无机硅材料以及贵金属材料制备而成,面临着生物相容性差等问题,并且现有的大部分化学驱动微马达需要不断补充过氧化氢燃料为马达提供能量,某些中间有毒副产物限制了微马达的广泛应用。因此亟待开发能实现多种生物酶有效分装及协同作用的具有良
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受自然界生物马达的启发,研究出了许多人造微马达,这类微马达能够将周围介质中储存的化学能或其他形式的外部能量（如光）转化为自主驱动实现运动。目前人造微马达主要由有机高分子材料和无机硅材料以及贵金属材料制备而成,面临着生物相容性差等问题,并且现有的大部分化学驱动微马达需要不断补充过氧化氢燃料为马达提供能量,某些中间有毒副产物限制了微马达的广泛应用。因此亟待开发能实现多种生物酶有效分装及协同作用的具有良好生物相容性的酶驱动多腔室微马达,这有利于对微马达的酶驱动机理的认识,并以此发展更为实用的仿生体系。本论文实验基于微流控技术制备了具有受控大小和高度单分散性的酶驱动多腔室微马达。通过实验探究,确定选择质量分数为0.7wt%的海藻酸钠溶液作为分散相,大豆油为连续相,保持分散相流速为1μL/min,调控连续相流速在1.0μL/min～11.0μL/min范围内制备出79.46μm～25.80μm的海藻酸钠微液滴,与0.5M氯化钙交联固化后得到水凝胶微球。通过与PLGA的二次乳化过程,保持分散相流速为1μL/min,改变连续相PLGA流速从10.4μL/min降低至1.6μL/min可以制备含1个到4个内核的ALG/PLGA多腔室微马达。将ALG/PLGA微马达置于葡萄糖溶液中,葡萄糖氧化酶驱动ALG/PLGA微马达和双酶驱动ALG/PLGA多腔室微马达可以催化分解溶液中葡萄糖产生局部浓度梯度以自扩散泳驱动方式推进自身运动。并且多腔室微马达中发生的酶级联反应使得整个酶促反应向正方向进行,加速反应进程,增强扩散。制备得到的多腔室微马达还可以进一步在腔室内装载药物或其他功能分子,在外物理场的协助下有望实现在体内的药物运输、定向释放等。综上所述,本文利用微流控技术制备的多腔室微马达不仅具有良好生物相容性与生物降解性,还可以有效包裹多种生物酶以发生酶级联反应,从而实现微马达在燃料中的自推进运动,这在纳米机器、纳米医药、微纳米尺度的药物运输具有很大的潜在应用价值。
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