利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法

摘要

利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，涉及一种磷脂管的制备方法。本发明利用平面指状微电极，采用电形成法实现在一定溶液高度范围、一定交流电压范围、一定频率范围及一定反应时间范围内磷脂管的制备，磷脂管形态良好，产率较高，可广泛应用于细胞生物学、膜生物物理学、生物化学、仿生学等领域的相关生物膜特性，细胞模拟，药物载体及靶向给药等研究和应用。本发明填补了磷脂管制备方法上的空白，突破性的扩大了其制备范围，具有电极面积小、低能耗、生长速度快、制备周期短、操作简单、反应条件温和、对环境污染小、磷脂管长度、直径可控性好等优点。

权利要求

1.利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1) 电极的制备与清洗：指状微电极经无水乙醇和蒸馏水依次超声清洗后氮气吹干，经等离子清洗机处理待用，所述指状微电极的叉指宽度为50~200μm；

2）磷脂的涂抹及干燥：将磷脂溶于氯仿配制成1~20mg/mL的磷脂溶液，取1~10μL该磷脂溶液平铺于指状微电极上，然后将其放入真空干燥器中真空干燥2~3h；

3）制备装置的组装：干燥后的涂有磷脂的平面电极与盖玻片间注入6μL~200μL蔗糖或葡萄糖溶液组成反应装置；

4）电形成过程：组装好装置后，将电极分别连接信号发生器，设定波形为正弦波，设定

4

交流电压为1~9V，频率为1~10 Hz，时间控制为5~120min，形成长度为5~200μm、直径为

100nm~2μm的磷脂管。

2.根据权利要求1所述的利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述步骤（1）中，超声清洗时间为5~15min。

3.根据权利要求1所述的利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述步骤（1）中，等离子清洗机处理时间为20~30s。

4.根据权利要求1所述的利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述步骤（2）中，取1~10μL该磷脂溶液于指状微电极上，用注射器针头来回平涂1~6次，以使其均匀平铺于指状微电极上。

5.根据权利要求1所述的利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述步骤（2）中，氯仿的体积浓度为99.95%。

6.根据权利要求1所述的利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述步骤（3）中，蔗糖或葡萄糖溶液的浓度为100~200mM。

7.根据权利要求1所述的利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，其特征在于所述步骤（3）中，溶液高度范围为15μm~1000μm。

说明书

利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种磷脂管的制备方法，具体涉及一种利用指状微电极制备磷脂管的方法。

背景技术

[0002] 磷脂管作为磷脂的重要存在状态，是细胞和细胞之间进行物质交换的一个场所，在生物学、医药学、分析化学等领域有着重要的应用。目前磷脂管的制备方法主要有微流控法、泡囊挤压法、更改溶剂法等，这些方法主要是借助外力的推动拉长或通过磷脂的自组装而形成管状结构。目前，还没有关于利用电场的作用使磷脂自发生成管状结构的报道。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种利用指状微电极制备磷脂纳米/微米管的方法，该方法突破了以往制备磷脂管时单纯采用挤压、拉伸、微流控等方法的限制，实现了电场下磷脂管的可控制备，进一步丰富和扩展了磷脂管的制备方法。

[0004] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

[0005] 1)电极的制备与清洗：指状微电极经无水乙醇和蒸馏水依次超声清洗后氮气吹干，经等离子清洗机处理待用；

[0006] 2）磷脂的涂抹及干燥：将磷脂溶于氯仿配制成1~20mg/mL的磷脂溶液，取1~10μL该磷脂溶液平铺于指状微电极上，然后将其放入真空干燥器中真空干燥2~3h； [0007] 3）制备装置的组装：干燥后的涂有磷脂的平面电极与盖玻片间注入6μL~200μL蔗糖或葡萄糖溶液组成反应装置；

[0008] 4）电形成过程：组装好装置后，将电极分别连接信号发生器，设定波形为正弦波，4
设定交流电压为1~9V，频率为1~10 Hz，时间控制为5~120min，形成长度为5~200μm、直径为100nm~2μm的磷脂管。

[0009] 本发明利用平面指状微电极实现在一定溶液高度范围、一定交流电压范围、一定频率范围及一定反应时间范围内磷脂管的制备，磷脂管形态良好，产率较高，可广泛应用于细胞生物学、膜生物物理学、生物化学、仿生学等领域的相关生物膜特性，细胞模拟，药物载体及靶向给药等研究和应用。本发明填补了磷脂管制备方法上的空白，突破性的扩大了其制备范围，具有电极面积小、低能耗、生长速度快、制备周期短、操作简单、反应条件温和、对环境污染小、磷脂管长度、直径可控性好等优点。

附图说明

[0010] 图1为磷脂管制备装置的结构示意图；

[0011] 图2为5V、10Hz、溶液高度20μm、30min条件下制备的磷脂管图片。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步解释说明，但并不限定本发明的保护范围。

[0013] 实施例1：

[0014] 1) 电极的制备与清洗：

[0015] 制备好的指状微电极（叉指宽度为50~200μm）经无水乙醇和蒸馏水依次超声清洗5~15min后氮气吹干，经等离子清洗机处理20~30s待用。

[0016] 2）磷脂的涂抹及干燥：

[0017] 将磷脂溶于氯仿（99.95%）配制成1~20mg/mL的磷脂溶液，取1~10μL该磷脂溶液于指状微电极上，用注射器针头来回平涂1~6次，以使其均匀平铺于指状微电极上，然后将其放入真空干燥器中真空干燥2~3小时，以完全除去残留氯仿溶剂。

[0018] 3）制备装置的组装：

[0019] 将干燥后的涂有磷脂的平面电极置于载玻片和盖玻片之间组成如图1所示的反应装置，在平面电极与盖玻片间注入6μL~200μL蔗糖或葡萄糖（100~200mM）溶液，溶液高度范围为15μm~1000μm。

[0020] 4）电形成过程：

[0021] 组装好装置后，将电极分别连接信号发生器，设定波形为正弦波，设定交流电压为4
1~9V，频率为1~10 Hz，时间控制为5~120min，可形成形态较好、长度为5~200μm、直径为
100nm~2μm的磷脂管。

[0022] 实施例2：

[0023] 1) 电极的制备与清洗：

[0024] ①指状电极可按照如下方法进行制备：

[0025] （1）ITO 表面清洗：ITO 导电玻璃用乙醇和蒸馏水分别超声清洗15min，N2吹干，经等离子清洗机处理30s，放于加热板上110℃预热10min。

[0026] （2）塑封机（GMP Photonex-Sync235）设置110℃预热，将AM175光刻胶在ITO基底上紧压成膜，放置指状电极掩膜，经软紫外（365nm）曝光显影2s，65℃加热固化4min，用质量百分比为1.5%Na2CO3溶液超声7s后洗涤，初步得到指状电极图案。

[0027] （3）采用AUTOLAB PGSTAT302N 型电化学工作站采用计时电流法对指状电极进行选择腐蚀。以体积比为1:5的盐酸溶液为腐蚀液，扫描电压为﹣2V，扫速为0.01V/s，时间为2min。

[0028] （4）经电化学方法腐蚀后的指状电极图案，放入质量百分比为1.5%Na2CO3溶液中超声2min洗涤，再蒸馏水清洗，N2吹干，得到理想的指状微电极。

[0029] ②清洗：

[0030] 将制备好的200μm指状电极经无水乙醇和蒸馏水依次超声清洗10min后氮气吹干，经等离子清洗机处理25s待用。

[0031] 2）磷脂的涂抹及干燥：

[0032] 将磷脂溶于氯仿配制成10mg/mL的磷脂溶液，取5μL该磷脂溶液于指状微电极上，用注射器针头来回平涂4次，以使其均匀平铺于指状微电极上，然后将其放入真空干燥器中真空干燥2.5小时，以完全除去残留氯仿溶剂。

[0033] 3）制备装置的组装：

[0034] 干燥后的涂有磷脂的平面电极与盖玻片间注入7μL蔗糖（200mM）溶液组成反应装置，溶液高度范围为20μm。

[0035] 4）电形成过程：

[0036] 组装好装置后，将电极分别连接信号发生器，设定波形为正弦波，设定交流电压为5V，频率为10Hz，时间控制为30min，可形成形态较好、长度为100μm、直径为800 nm的磷脂管（图2所示）。

[0037] 实施例3：

[0038] 1) 电极的制备与清洗：

[0039] 制备好的100μm指状微电极经无水乙醇和蒸馏水依次超声清洗15min后氮气吹干，经等离子清洗机处理20s待用。

[0040] 2）磷脂的涂抹及干燥：

[0041] 将磷脂溶于氯仿配制成5mg/mL的磷脂溶液，取10μL该磷脂溶液于指状微电极上，用注射器针头来回平涂3次，以使其均匀平铺于指状微电极上，然后将其放入真空干燥器中真空干燥3小时，以完全除去残留氯仿溶剂。

[0042] 3）制备装置的组装：

[0043] 干燥后的涂有磷脂的平面电极与盖玻片间注入30μL葡萄糖（150mM）溶液组成反应装置，溶液高度范围为100μm。

[0044] 4）电形成过程：

[0045] 组装好装置后，将电极分别连接信号发生器，设定波形为正弦波，设定交流电压为3V，频率为10Hz，时间控制为100min，可形成形态较好、长度为150μm、直径为500nm的磷脂管。

[0046] 实施例4：

[0047] 1) 电极的制备与清洗：

[0048] 制备好的150μm指状微电极经无水乙醇和蒸馏水依次超声清洗5min后氮气吹干，经等离子清洗机处理30s待用。

[0049] 2）磷脂的涂抹及干燥：

[0050] 将磷脂溶于氯仿配制成15mg/mL的磷脂溶液，取3μL该磷脂溶液于指状微电极上，用注射器针头来回平涂5次，以使其均匀平铺于指状微电极上，然后将其放入真空干燥器中真空干燥2小时，以完全除去残留氯仿溶剂。

[0051] 3）制备装置的组装：

[0052] 干燥后的涂有磷脂的平面电极与盖玻片间注入20μL蔗糖（180mM）溶液组成反应装置，溶液高度范围为30μm。

[0053] 4）电形成过程：

[0054] 组装好装置后，将电极分别连接信号发生器，设定波形为正弦波，设定交流电压为9V，频率为50Hz，时间控制为120min，可形成形态较好、长度为150μm、直径为400nm的磷脂管。