一、研究背景
1.微流控技术制备微球
近年来，微流控技术能制备单分散性好、粒径和形态可控的乳液或微球，已引起了很多人的关注。传统方法如溶剂蒸发、相分离等技术制备的微球分散性欠佳，粒度分布不易控制，药物的包埋效果不理想，且其制备过程也比较繁琐。而微流控技术可一步制得微米级或纳米级的微球，且产品粒径均一，单分散性好，故微流控技术在给药载体的制备方面有突出的优势。微流控技术是通过微通道生产液滴，利用体积(如注射器泵) 或压力(如压力容器)的驱动力将不相溶的连续相和分散相分别在各自的通道流动，气体或液体在通道的交汇处相遇，利用连续相对分散相进行挤压或剪切作用，促使界面不稳定而断裂，生成分散液滴。微流控芯片的通道基本结构有3种类型:T型微通道芯片(T-junction),流动聚焦型(flow focusing)，共聚焦型(co-flowing)。微通道可以制备的微球尺寸在10到300mu;m之间，制作精良的微通道内部结构规整，能够保证乳滴在每一条微通道内的微环境完全相同。
在微流体制备微球的研究过程中，探究影响微球载药量和药物包封率的影响因素是十分重要的。已有研究表明，由于乳滴流动特征尺度微小，流体分子间作用力、静电力等表面力效应相对增强，同时流动还受到微流体器件构型、壁面粗糙度和浸润性等因素影响，微尺度流动行为表现得非常复杂，目前还无法对这些复杂流动现象进行合理的解释。因此，本课题将基于苝的聚集荧光淬灭和四苯基乙烯的聚集诱导发光现象，运用激光诱导荧光和乳滴图像测速技术，对乳滴内有机溶剂移除过程中苝和四苯基乙烯的沉淀析出过程以及两者在微球中的聚集状态进行研究，并对乳滴内的传质与混合过程进行计算流体力学模拟验证，据此提炼出微球载药量和药物包封率的决定因素。
2.ACQ现象和AIE现象
20世纪中叶，Fouml;rster和Kasper发现并报道了苝的荧光强度随着溶液浓度的增加而变弱。很快，芳香化合物存在这种普遍现象得到了公认。在高浓度或者固态下，相邻荧光分子，特别是那些具有碟片状分子的芳环间会发生严重的pi;-pi;堆叠作用，这会促使聚集体的形成，而聚集体的激发态常常通过非辐射跃迁途径衰减，这就是聚集诱导猝灭（Aggregation Caused Quenching, ACQ）效应。而苝在浓溶液中或者固态时会形成聚集体，苝环之间发生强烈的pi;-pi;堆叠作用，导致ACQ效应的发生。
另外与之相对应的存在一种体系，荧光分子的荧光强度随着荧光分子的聚集而增强，而不是猝灭。在2001年，Tang课题组发现了这种体系，他们认为一系列的噻咯衍生物在稀溶液中部发光，而当其分子在浓溶液中或者做成固态膜时发出非常明亮的光。这一过程被定义为聚集诱导发光（Aggregation Induced Emission, AIE）。传统的荧光感应器一般是荧光变弱（turn-off）的模式运行的，即在化学物质或生物检测试剂存在的情况下，荧光分子被诱导聚集后有初始非常亮变成不发光。而AIE效应允许新型传感体系的构建，这种体系利用荧光分子的聚集使得体系以荧光变亮（turn-on）的模式运行。这种相比于荧光变弱的传感器灵敏度更高，出现假阳性信号概率更小。本课题将应用AIE效应构建荧光传感体系，探究乳滴内有机溶剂移除过程中苝和四苯基乙烯的沉淀析出过程以及两者在微球中的聚集状态。
3.乳滴图像测速技术
图像粒子测速（PIV）是流体流场显示技术手段之一，其原理是向流体中均匀散布示踪粒子， 然后利用激光器发射脉冲激光照射流场形成片光平面，使得流场中示踪粒子反射或荧光显示；在片光平面的垂直方向设置相机，通过同步器在激光的脉冲时刻进行曝光，捕捉粒子图像，存储到计算机中；计算机用相关算法比较分析两张图像获得粒子位移，根据速度的基本定义进而得出全流场的速度矢量图。PIV 流场测量技术具有非接触、无干扰等优点，是目前流动测量领域最常用的方法。
二、研究内容
