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生物微胶囊作为最常用的固定化活细胞技术,受人工器官、基因治疗及生物化工等领域发展的推动,引起研究者的广泛兴趣。聚电解质成膜反应以其温和快速的特点成为制备生物微胶囊的最重要方法。本文以纤维素硫酸钠（NaCS）/聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）为聚电解质成囊反应的代表,提出了改变胶囊大小及膜特性的方法,研究了聚电解质成膜反应特性与聚电解质溶液特性之间的关系,并应用NaCS/PDMDAAC微胶囊固定化Candida krusei和Klebsiella pneumoniae,最后通过二过程的串联实现了葡萄糖到1,3-丙二醇的转化。 首先,建立了可控制胶囊大小的气流微囊发生器。该装置通过调节气速来控制液滴大小,进而控制胶囊的大小,可有效调节胶囊直径在1.0mm到2.6mm之间,并建立了气速大小与胶囊大小之间的关系式。 其次,在纤维素硫酸钠（NaCS）—聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）胶囊体系的基础上,通过引入羧甲基纤维素（CMC）,制备得到一种新型的三组分CMC-NaCS/PDMDAAC胶囊。以开始收缩时间、直径、膜厚和机械强度等宏观特性为胶囊的考察对象,研究了不同反应物浓度、不同反应条件下,制备得到的CMC-NaCS/PDMDAAC胶囊的特性。以强度为衡量标准,CMC-NaCS/PDMDAAC胶囊的较优的反应条件为:35-40g/L NaCS,6-8g/L CMC,60g/L PDMDAAC在25℃下反应30-40分钟。并详细研究了小分子物质(葡萄糖、甘油、酪氨酸和维生素B12)透过胶囊的扩散特性,初步考察了胶囊稳定性及菌的泄漏情况。 第三,在对CMC-NaCS/PDMDAAC胶囊研究的基础上,详细考察了添加其它类型物质（中性小分子、中性聚合物、小分子盐）对NaCS/PDMDAAC体系胶囊的影响,并对影响方式进行了定性的分析。通过测定添加物对聚电解质稀溶液比浓粘度、Zeta电位,以及对聚电解质阴阳离子反应后悬浊液浊度、Zeta电位的影响,将稀溶液特性与制备胶囊过程关联。提出了改善胶囊特性的二种方式:一是添加物参与聚电解质体系的反应（如CMC引入NaCS/PDMDAAC体系）,二是添加物对聚电解质在溶液中的伸展特性要有强烈的影响(如PEG6000和NaCl引入