微流控芯片流体动压抛光工艺研究

基于流体动压润滑理论设计了微结构抛光球,理论分析得出微结构在抛光球转动过程中会产生更大的流体动压力;利用Fluent分析了微结构类型、微结构尺寸对抛光产生的动压力的影响,通过MATLAB拟合Fluent的数据得到其产生的抛光力。得到微结构的较优参数后进行微流控芯片的区域抛光,微流控芯片平面区域表面粗糙度从1.330 nm降至0.658 nm,流道表面粗糙度从0.737 nm降至0.379 nm。由此可进一步探索流体动压抛光技术在微流控芯片确定性抛光中的应用。

不同注采方式下层间非均质储层微观剩余油动用状况

特高含水期强非均质性油藏注水开发一直是油藏工程中重点研究的问题之一,而研究该问题的核心是明晰剩余油的分布、类型及启动方式。为了明确不同注采方式条件下微观剩余油的赋存状态,利用微流控驱替实验,针对强非均质性储层,对不同注采方式下微观剩余油进行动用状况定量化研究。储层中微观剩余油的主要分布类型以簇状流为主,柱状流和多孔流次之,滴状流基本没有赋存;基于微观剩余油定量分析,明确了不同注采方式对特高含水期强非均质性储层剩余油采出程度的提高效果,其中轮注轮采对该体系提升最大,分注轮采次之,轮注合采最差;并进一步研究了不同类型的注采方式在微观驱替时主要作用的剩余油类型及其作用机理。研究成果为该类型储层注水开发过程中注采方式的选择提供了理论依据。

微流控芯片液液萃取结合超高效液相色谱-串联质谱法检测玉米油中黄曲霉毒素B1

目的 基于三相层流微流控芯片液液萃取技术在样品前处理上的优势,建立超高效液相色谱-串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)快速检测玉米油中黄曲霉毒素B1的方法。方法 设计了双通道和三通道入口的两种芯片,将含有黄曲霉毒素B1的样品溶液及萃取剂甲醇溶液引入芯片中进行LLE,溶液在芯片通道上分别形成单个和双个稳定的层流界面。将所得的萃取液进行UPLC-MS/MS检测。对样品溶液与萃取剂的流速、芯片萃取通道的宽度等因素进行考察,同时对比两种芯片。结果 样品溶液流速为200μL/h、甲醇流速为300μL/h,萃取通道宽度为200μm的三相层流微流控芯片的萃取效果更好且前处理时间更短。在最优流速下平行实验6次,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为5.6%,芯片对黄曲霉毒素B1的萃取率为96.8%,检出限为0.05μg/kg,前处理时间为15 min。结论 三相层流微流控芯片比双Y型层流微流控芯片对黄曲霉毒素B1的萃取率更高、萃取时间更短,可为检测其他食品污染物提供参考。

油莎豆油的动态超高压微射流辅助正己烷提取工艺优化及品质分析

旨在为油莎豆油的高效提取提供参考,以油莎豆为原料,采用动态超高压微射流辅助正己烷提取油莎豆油,通过单因素试验研究了微射流压力、提取温度和提取时间对油莎豆油得率的影响,并采用响应面试验对提取工艺进行优化;对比了动态超高压微射流辅助正己烷提取与单一正己烷提取对油莎豆油得率的影响,并对油莎豆油的品质进行了分析。结果表明:动态超高压微射流辅助正己烷提取油莎豆油的最佳工艺条件为微射流压力110 MPa、提取温度50℃、提取时间7 min,在此条件下油莎豆油得率为22.81%;与单一正己烷提取相比,动态超高压微射流辅助正己烷提取油莎豆油得率更高,提取温度更低,提取时间更短;动态超高压微射流辅助正己烷提取的油莎豆油的理化指标及脂肪酸组成及含量均符合油莎豆油行业标准(LS/T 3259—2018)的要求。综上,动态超高压微射流辅助正己烷提取法是一种高效的油莎豆油提取方法。

超高压微射流对花生蛋白结构的影响

为了探讨超高压微射流对花生蛋白理化性质和结构的影响,该文研究了花生蛋白溶液经超高压微射流处理后的颗粒大小、游离巯基基团、疏水基团和紫外吸收基团的变化规律。结果表明:花生蛋白的颗粒尺寸和游离巯基基团含量随着超高压微射流均质压力的增大而显著减小;疏水基团和紫外吸收基团的含量则随着均质压力的增大而显著增大,说明超高压微射流处理可破坏花生蛋白的内部基团,使蛋白的结构发生变化。

大豆蛋白动态超高压微射流均质中机械力化学效应

以大豆蛋白为对象,研究大豆蛋白在动态超高压均质过程中存在的机械力化学效应,同时探究机械力化学效应对大豆蛋白热稳定性的影响.结果表明,在动态超高压微射流均质的机械力作用下,蛋白颗粒粒度变小,粒度分布范围变窄,蛋白内部的二硫键和疏水基团被破坏,致使巯基和疏水基团暴露,并随着工作压力的增大破坏作用力增强.同时经过机械力化学效应改性的大豆蛋白热稳定性增强,并随着工作压力的增加改善效果增强.

酶-微射流复合改性花生蛋白及其在微胶囊粉末油脂中的应用研究

以乳化性能为指标,采用胰蛋白酶-超高压微射流对花生蛋白复合改性,并以复合改性花生蛋白为主要壁材和乳化剂制备微胶囊粉末油脂。结果表明:复合改性可改善花生蛋白的乳化性能,花生蛋白经胰蛋白酶酶解后,在微射流均质压力100 MPa、均质1次的条件下,其乳化性能最佳;微胶囊粉末油脂复原乳状液粒径分布集中,平均粒径346.8 nm,在放置24 h内较稳定;微胶囊粉末油脂在实验时间内,表面油含量、酸值(KOH)和过氧化值分别控制在8%、3 mg/g和8 meq/kg内。

微流控芯片中超微电极的制作及其在芯片-电化学检测中的应用

设计并制作了集成有超微电极的玻璃微流控芯片 .在电化学检测芯片 1 (EC-1 )中 ,以光刻方法制作1 3μm宽的 Pt超微电极 ,距分离管道末端 30μm,优化电极体系和分离电压 ,检测了电泳分离的神经递质 .在电化学检测芯片 2 (EC-2 )中 ,制作 7μm宽的超微电极 ,在其上游集成城墙式的膜结构 ,进一步腐蚀后的膜厚度为 1 0μm,具有良好的导电性和散热性能 ,成功地将高压电场截至在超微电极之前 ,具有进一步应用于电化学检测的能力 .

超高压微射流对石榴汁品质的影响

以石榴汁为原料,研究超高压微射流对石榴汁中总酚、粒径、色泽、花色苷含量、可滴定酸及可溶性固形物的影响。结果显示,在不同压力下处理的石榴汁的总酚含量、平均粒径、色差值、花色苷含量有显著差异(P<0.05)。然而,在40 MPa下处理果汁的可溶性固形物含量变化不显著,在120 MPa和200 MPa下有显著差异(P<0.05)。而经超高压微射流处理的石榴汁的可滴定酸含量变化不显著(P>0.05)。结果表明,超高压微射流可以改善石榴汁的品质,如增加总酚含量和对色泽的改善,为消费者提供更好质量的果汁。

超微化豆渣膳食纤维对BALB/c小鼠血清胆固醇及甘油三酯的影响

以豆渣为原料提取豆渣膳食纤维(ODF),采用超微粉碎干法粉碎及动态高压微射流进行湿法粉碎分别得到超微粉碎处理的膳食纤维(D-ODF)、微射流处理的膳食纤维(W-ODF),未经超微化处理的样品作为对照(C-ODF)。观察超微化前后膳食纤维的主要理化性质的变化,并研究其对BALB/c小鼠血清中总胆固醇(TC)、高密度胆固醇(HDL-C)及甘油三酯(TG)水平的影响。结果表明,W-ODF样品的粒度比D-ODF组降低更为显著,且膨胀力、持水力及可溶性膳食纤维含量均高于D-ODF及C-ODF。灌胃28d后,D-ODF组小鼠的TC水平较灌胃前有所下降,对照组及W-ODF组TC水平有所升高,但各组HDL-C的水平均有所升高;W-ODF组中HDL-C/TC提高了21.2%,显著高于C-ODF(4.8%)和D-ODF组(11.4%);对照组TG水平较灌胃前有所升高,而D-ODF组和W-ODF组分别降低了13.5%和29.2%;D-ODF、W-ODF组的TG水平较对照组分别降低了17.9%(P<0.05)、41.0%(P<0.05),后者效果更为显著。

伊曲康唑白蛋白纳米粒混悬液的制备与体外评价

目的制备伊曲康唑白蛋白纳米粒混悬液,并优化其处方和制备工艺,同时对所优化的白蛋白纳米粒混悬液进行评价。方法采用单因素实验法筛选超高压微射流技术制备伊曲康唑白蛋白纳米粒混悬液的处方和制备工艺,考察了白蛋白纳米粒混悬液的外观形态、粒径分布等理化性质以及体外释药情况。结果制备的伊曲康唑白蛋白纳米粒混悬液呈圆整的球形或类球形分布,平均粒径为(108.1±32.8)nm,PdI为0.205,Zeta电位为(-47.6±1.7)mV;伊曲康唑白蛋白纳米粒在0.5%聚山梨酯-80磷酸盐缓冲液(pH7.4)中24h累积释放73.5%。结论采用超高压微射流技术制备伊曲康唑白蛋白纳米粒混悬液,工艺简便可行,重现性好,有望工业化生产。

伏立康唑白蛋白纳米粒大鼠体内药动学与组织分布

目的:制备伏立康唑白蛋白纳米粒,并考察其在大鼠体内药动学与及组织分布。方法:采用超高压微射流技术制备伏立康唑白蛋白纳米粒,并评价了白蛋白纳米粒的粒径分布、Zeta电位、外观形态以及体外释药行为;考察了伏立康唑白蛋白纳米粒在大鼠体内的药动学与组织分布特征。结果:本研究制备的伏立康唑白蛋白纳米粒平均粒径为(121.9±41.6)nm,Pd I为0.197,Zeta电位为(-42.1±0.9)m V,呈球形或类球形分布;伏立康唑白蛋白纳米粒在0.5%吐温80磷酸盐缓冲液(p H7.4)中24 h累积释放67.5%;大鼠体内药动学研究表明,伏立康唑白蛋白纳米粒和伏立康唑注射剂的AUC_(0-24)分别为(98.27±1.42)和(105.32±1.45)g·h·L^(-1),MRT_(0-24)分别为(4.48±0.38)和(4.86±0.51)h;伏立康唑白蛋白纳米粒能增加药物在大鼠肝、脾、脑中的靶向性。结论:伏立康唑白蛋白纳米粒在大鼠体内具有良好的肝、脾、脑中靶向性,可以提高药物治疗疗效。

超高压微射流处理对火龙果汁微生物指标及理化特性的影响

目的 研究不同超高压微射流(ultrahigh-pressuremicrofluidization,UHPM)处理条件对微生物指标及理化特性的影响。方法 火龙果汁分别采用100、150和200MPaUHPM处理1次和2次,测定不同处理条件下火龙果汁微生物指标(菌落总数、大肠菌群和酵母菌)和理化指标(平均粒径、总酸、可溶性固形物含量、总酚和花青素含量)。结果 采用200 MPa压力处理2次,果汁的菌落总数、大肠菌群、酵母分别为0.87 lg CFU/mL、0.301 lg CFU/mL和1.08 lg CFU/mL,符合GB 7101—2022《食品安全国家标准饮料》的要求,该条件下果汁的平均粒径、总酸、可溶性固形物含量、总酚和花青素分别为189.5 nm、0.226%、0.318%、4.14mg/g和36.16mg/100g。结论 UHPM能够有效杀灭火龙果汁中的微生物,防止果汁沉淀,保持功能成分稳定,可实现火龙果汁微生物指标及理化特性的有效控制。

超润滑表面液滴在温度及力场作用下的钉扎/滑动行为及内在机制

近年来,刺激响应型液体注入式超润滑多孔表面(SLIPS)在微流体操控领域受到广泛关注。然而,大多数报道的刺激响应型SLIPS都是在室温或相对高温下实现液滴操控,难以满足更广泛的应用场景。本文利用飞秒激光正交扫描方法制备了一种双重响应超润滑表面(DRSS)。通过温度场和力场的共同作用,实现了微液滴在DRSS上滑动/钉扎行为的动态控制。系统研究了润滑油注入量、沟槽深度和间距等实验参数对液滴临界滑动体积的影响规律,揭示了液滴钉扎/滑动动力学机制。这种双物理场调控下的超润滑表面液滴操控方法有望用于芯片实验室、微流体反应器等相关领域。

超高压微射流对石榴汁微生物及抗氧化活性的研究

以石榴汁为原料,研究超高压微射流在不同压力(40、120、200 MPa)和处理次数(2次和4次)处理对石榴汁杀菌效果及抗氧化活性的影响。结果表明:随着超高压微射流压力和处理次数的增加,石榴汁的杀菌效果明显增强。据DPPH检测,超高压微射流处理对石榴汁的抗氧化性影响不显著(P>0.05),而在还原力的检测分析中,不同处理的石榴汁的抗氧化性存在显著性差异(P<0.05)。研究表明,超高压微射流处理可以很好地保持石榴汁的抗氧化活性,在杀菌和改善果蔬汁品质方面有良好应用前景。

共载多西紫杉醇/依克立达白蛋白纳米粒的制备与评价

目的制备共载多西紫杉醇(DTX)/依克立达(ELC)白蛋白纳米粒(DTX/ELC Co-loaded NPs),并评价其理化性质。方法采用超高压微射流技术制备DTX/ELC Co-loaded NPs;首先以三氯甲烷-无水乙醇配比、油相-水相配、白蛋白浓度、pH值、微射流压力、微射流循环次数、有机溶剂挥发时间作为考察的处方和工艺变量,以白蛋白纳米粒的粒径分布作为评价指标,通过Plackett-Burman实验设计筛选出对DTX/ELC Co-loaded NPs制剂性质影响的关键性变量;再利用Box-Behnken实验设计优化关键性变量,得到最佳处方工艺。采用动态激光散射仪测定白蛋白纳米粒的粒径分布和Zeta电位;超滤离心法测定纳米粒中两种药物的包封率,并用透射电镜观察其微观结构;通过动态反向膜透析法考察DTX/ELC Co-loaded NPs在磷酸盐缓冲液(pH7.4、pH6.0)中的药物释放特性。结果白蛋白浓度、微射流压力和微射流循环次数是影响DTX/ELC Co-loaded NPs粒径大小的关键性变量。经Box-Behnken实验设计优化得到白蛋白纳米粒的最佳处方工艺为:白蛋白浓度为60 mg·mL^(-1),微射流压力为1.4×10^(4)psi,微射流循环次数为6次。根据最优处方工艺制备3批纳米粒的平均粒径为247.6±15.8 nm,Zeta电位为-22.1±1.1 mV,DTX、ELC的包封率分别为95.6%±1.3%、97.5%±2.3%。DTX/ELC Co-loaded NPs中两种药物在药物释放前期均较快,后期较为平缓,具有缓释效果。结论所用处方设计科学合理,工艺可行,可规模化生产。