用于纳米材料合成的微流控技术综述

纳米材料具有独特的物理化学性质，其作为新一代药物给药剂型日益受到重视。纳米材料的小尺寸能够增加药物负载能力，延长药物的血液循环时间，并改善药物的细胞摄取和组织渗透。特定的纳米结构有助于调节药物的负载和释放，靶向递送有效载荷到疾病部位，并提高生物功效。开发稳健、可扩展的纳米材料合成方法对于扩大其生物学应用和临床转化至关重要。纳米材料的物理化学性质，如尺寸和结构，可以通过控制合成过程中的质量和传热条件来控制。

微流控系统具有精确可控的传质和传热和易于放大的特点，可以被用于扫清阻碍纳米材料大规模生产的障碍。例如，在皮升到微升的尺度上，微流控通道中的流体动力混合以高度可控、密集和均匀的方式发生。微流控系统的多阶段设计有助于在预定阶段整合不同的反应，从而允许复杂纳米结构的顺序组装。外部物理场与微流控系统的耦合进一步提高了微流控系统合成功能多样性纳米粒子的能力。此外，高通量的微流控合成可以很容易地通过在单个装置中连续流动反应或使用并行微通道来实现，而无需重新优化合成条件。由于这些独特的特性，用于纳米材料合成的微流控技术近年来呈指数级增长。

微流控纳米材料最成功的例子之一是在COVID-19大流行期间开发的基于脂质纳米颗粒(LNP)的mRNA疫苗。该疫苗在COVID-19大流行期间具有加速的临床转化和强大的功效。除了LNP外，微流控系统也被广泛应用于其他纳米材料的可控合成。

近日，国家纳米科学中心孙佳姝团队对用于生物医学领域的微流控合成的纳米材料进行了全面的总结。文章介绍了微流控系统用于纳米材料合成的基本物理化学/流体力学原理，总结了不同类别微流控系统的关键特征和生物学应用场景，并对微流控平台当前存在的问题和未来发展方向提出了展望。这些总结将为微流控技术成为纳米材料快速生产、优化和应用的通用工具提供了重要参考。

用于纳米材料合成的微流控技术综述

集成外部物理场的微流控反应器

用于制备负载RNA/DNA的脂质纳米颗粒的微流控反应器的发展

该论文以“Microfluidic synthesis of nanomaterials for biomedical applications”为题，发表在英国皇家化学会期刊Nanoscale Horizons上。本文第一作者是国家纳米科学中心博士研究生黄焱娟和研究员刘超，通讯作者是国家纳米科学中心研究员孙佳姝。

审核编辑：汤梓红