微流控技术合成新型混合微米纤维功能材料取得新进展

近期,中国科学院大连化学物理研究所秦建华研究员领导的研究团队,在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展,研究成果以封面文章最新发表在Advanced Materials (2014, 26, 2494–2499 )

该研究工作巧妙利用液滴微流控技术,将微尺度两相流精确操控和湿法纺丝原理相结合,首次设计制备出一种具有纤维-微球间隔有序排列,呈现精致“竹子”样形态的新型混合纤维材料,并探索其潜在的生物功能应用。该工作所制备的微米级混合纤维材料直径约100-200um,长度可达几十米,它以具有生物相容性的天然水凝胶材料作为“竹杆”,内部有序排列的球形材料形成“竹节”。研究结果显示,微米纤维中包裹的球形材料可以是高通量微液滴、聚合物颗粒,甚至是具有生物活性的细胞微球。这种制备方法具有很强的可控性和灵活性,不仅可合成包裹不同性质微球的杂化纤维材料,而且微球在纤维内部的排列可通过集成微阀控制进行可控编码,并赋予这种混合纤维材料更为多样的生物功能特性。预期这种新型材料可作为多种细胞和生物分子的功能载体,其材料表面和内部均可负载不同类型细胞,不仅可作为干细胞大规模培养扩增的反应器,还可作为一种过渡性的空间支架材料形成三维组织或用于移植治疗,在组织工程和再生医学等领域具有重要的应用前景。