单分散多色荧光微球的研究

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1、摘要分别采用液中干燥法和聚合法制各了荧光微球。以异硫氰酸荧光素为染料，聚苯乙烯为载体材料，F-68为水相乳化剂，采用改进的液中干燥法(o／w单乳法)制备微球，并对荧光微球的产率、粒径和分散系数(c功以及荧光强度进行了考察与评价，研究了制备方法、油相和水相构成、异硫氰酸荧光素(FI哟浓度等工艺参数的影响；使用数学模型分析了洗涤过程中的效率，结果表明每次使用30mL的洗涤液体时洗涤效率最高。．聚合法由单分散聚合和种子聚合两步构成：先以偶氮二异丁J睛(AIBN)为引发剂，乙醇为反应介质，采用单分散聚合法制各了高度均匀的聚苯乙烯种子，种子粒径为3．121am，分散系数(Cv)小于2％；后用超声

2、将聚苯乙烯种子分散在十二烷基硫酸钠(0．25wt％，SLS)的水溶液中，同时将邻苯二甲酸二丁酯和三氯甲烷(共O．05蓟加入SLS乳液，超声乳化后加入到种子悬浮液中，在20℃下溶胀微球10h后，将溶解了引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的苯乙烯单体(1wt％BPO,log)加入反应器，并继续在20℃下溶胀6ll后，升温到60"C聚合10h，种子聚合得到的微球粒径为9．9pro，分散系数(cv)小于4％；最后，将聚苯乙烯微球用氯仿的正丙醇溶液室温避光溶胀24h，同时微球吸收荧光素(吖啶橙(AO)和罗丹明)，将染色后的微球用乙醇洗涤三次以除去表面残余荧光素；同时研究了聚合方法、聚合温度、苯乙烯和聚

3、乙烯基吡咯烷酮(vveK．30)以及荧光素浓度等工艺参数的影响。使用动态平衡模型探讨了单分散聚合的机理和聚合过程中初级粒子的形成过程。从原始的平行试验数据中选出几组最佳条件，采用基因遗传算法优化了溶胀过程中的反应参数，在第六代时得到一组最优反应条件，即10％(V，Ⅵ的三氯甲烷，30mmol的荧光素(含有33％的AO)，溶胀时间为24h；荧光微球的表面形貌和未染色的聚苯乙烯微球间没有明显区别；傅立叶变换红外光谱(gng)分析表明荧光素被吸收到微球内部，而表面没有检测到明显的残余荧光素。制得的微球用490nm的光可激发出红、绿、蓝等多种颜色，其发射光谱范围在510到500rim之间；产品大

4、小合适，荧光均匀，满足了流式细胞分析对绝对计数荧光微球的要求。关键词：荧光微球聚苯乙烯’单分散聚合动态平衡模型基因遗传算法种子聚合ABSTRACTThefluorescentmicrospheresweresynthesizedbyDryingMethodinLiquidandPolymerizationMethod,respectively．Fluoresceinisothiocymmte(FrrOloadedmicrosphereswerepreparedbyimprovedDryingMethod证Liquid(oil·in-water，o／w)usingPolystyrene(

5、Ps)鹄carder,F-68鹪emulsifier．Thefluorescentmicrosphereswerecharacterizedforyield,particlesize，coe伍dentofvariation(Cv)andfluorescentintensity．Theinfluencefactors，includingpreparationmethod,oilandwaterphase，theconcenlrafionofFITC，werediscussed．Withamathematicmodel,theefficiencyofw锄1lingprocessw懿anal

6、yzed．Thehigherefficiencyofwashingwasgamedwhenusing30mLliquidineverywashingprocess．ThePolymerizationMethoddividedintomonodispersepolymerizationandseedpolymerizationwereprepared鹊follows：Firstly,thehighlyuniformedpolystyrene(Ps)seedparticlesWel'eproducedbymonodispersionpolymerizationusinganinitiato

7、r,2,2-azobis-(isobutyronitrile)(AIBN)inalcoholmedia．The弘lIticlesizeofseeds砌3．12岬withtheCvlessthan2％．Secondly,Monodispersepolystyreneseedparticleswel"eredispersed试sodiumdodecylmlfate(o．25wt％，SLS)aqueoussolutionbysonication,sw