用于納米材料合成的微流控技術綜述

納米材料具有獨特的物理化學性質，其作為新一代藥物給藥劑型日益受到重視。納米材料的小尺寸能夠增加藥物負載能力，延長藥物的血液循環時間，并改善藥物的細胞攝取和組織滲透。特定的納米結構有助于調節藥物的負載和釋放，靶向遞送有效載荷到疾病部位，并提高生物功效。開發穩健、可擴展的納米材料合成方法對于擴大其生物學應用和臨床轉化至關重要。納米材料的物理化學性質，如尺寸和結構，可以通過控制合成過程中的質量和傳熱條件來控制。

微流控系統具有精確可控的傳質和傳熱和易于放大的特點，可以被用于掃清阻礙納米材料大規模生產的障礙。例如，在皮升到微升的尺度上，微流控通道中的流體動力混合以高度可控、密集和均勻的方式發生。微流控系統的多階段設計有助于在預定階段整合不同的反應，從而允許復雜納米結構的順序組裝。外部物理場與微流控系統的耦合進一步提高了微流控系統合成功能多樣性納米粒子的能力。此外，高通量的微流控合成可以很容易地通過在單個裝置中連續流動反應或使用并行微通道來實現，而無需重新優化合成條件。由于這些獨特的特性，用于納米材料合成的微流控技術近年來呈指數級增長。

微流控納米材料最成功的例子之一是在COVID-19大流行期間開發的基于脂質納米顆粒(LNP)的mRNA疫苗。該疫苗在COVID-19大流行期間具有加速的臨床轉化和強大的功效。除了LNP外，微流控系統也被廣泛應用于其他納米材料的可控合成。

近日，國家納米科學中心孫佳姝團隊對用于生物醫學領域的微流控合成的納米材料進行了全面的總結。文章介紹了微流控系統用于納米材料合成的基本物理化學/流體力學原理，總結了不同類別微流控系統的關鍵特征和生物學應用場景，并對微流控平臺當前存在的問題和未來發展方向提出了展望。這些總結將為微流控技術成為納米材料快速生產、優化和應用的通用工具提供了重要參考。

用于納米材料合成的微流控技術綜述

集成外部物理場的微流控反應器

用于制備負載RNA/DNA的脂質納米顆粒的微流控反應器的發展

該論文以“Microfluidic synthesis of nanomaterials for biomedical applications”為題，發表在英國皇家化學會期刊Nanoscale Horizons上。本文第一作者是國家納米科學中心博士研究生黃焱娟和研究員劉超，通訊作者是國家納米科學中心研究員孫佳姝。

審核編輯：湯梓紅