Nanokristallen zoals halfgeleider quantumdots (QDs) en superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes (SPIONs) hebben aangetoond grote potentieel voor biologische detectie, imaging en manipulatie therapie^{1,2, 3,4,5,6}. Het inkapselen van een of meer nanokristallen in een micel is een veel gebruikte methode om interface nanokristallen met biologische omgevingen^3,6. De aldus gevormde micellaire nanokristallen (micellen met nanokristallen ingekapseld) zijn een opkomende klasse van nanobiomaterials^7,,^8,,^9,10geworden. Veelgebruikte methoden voor het fabriceren van micellen die insluiten van diverse materialen (bijvoorbeeld, nanokristallen, klein molecuul drugs en kleurstoffen) omvatten film hydratatie, dialyse, en verscheidene anderen^7,11.

Het huidige werk beschrijft een methode voor het fabriceren van micellaire nanokristallen gebaseerd op zelf-assemblage het combineren van bovenaf electrospray, onderop en oplosmiddel-gemedieerde structurele controle. Vergeleken met andere methoden van de fabricage van micellaire nanokristallen, onze methode biedt diverse nuttige functies: (1) het is een grotendeels continu productieproces. Deze functie is voornamelijk te wijten aan het feit dat electrospray in onze methode wordt gebruikt om te vormen van de emulsie druppels. Daarentegen kunnen een andere methodes vortexing of ultrasoonapparaat emulsie druppels, waardoor deze methoden batchprocessen in aard¹²vormen. (2) het resulteert in producten met een hoog water-dispersibility, uitstekende colloïdale stabiliteit en intact fysieke functies van de ingekapselde nanokristallen. Dit proces kan geven vaak producten van superieure kwaliteit in vergelijking met andere micel inkapseling methoden, voor een groot deel omdat electrospray ultrafijne en uniforme emulsie druppels kan vormen. (3) de structuren van de producten, met inbegrip van micel vorm en aantal ingekapselde nanokristallen, kunnen worden gecontroleerd door het oplosmiddel, dat veel meer goedkoop vergeleken met andere manieren van besturingselement is zoals het wijzigen van de amfifiele polymeren gebruikt, en kunnen produceren niet alleen de algemeen beschikbare sferische micel vorm maar worm-achtige micel vorm via micel fusion¹³. De aldus gevormde worm-vormige micellaire nanokristallen zijn gevonden te bieden sterk verminderd aspecifieke cellulaire opname dan de sferische tegenhangers¹³. Aan de andere kant, is het de moeite waard erop te wijzen dat deze methode vereist de installatie van een apparaat electrospray, dat is wat meer technisch veeleisende (hoewel ver van onbetaalbaar) dan de noodzaak van instrumentatie in de andere methoden.

De fabricage methode wordt eerst het genereren van ultrafijne vloeibare druppeltjes van de (vaak olie-in-water emulsie) met uniforme maten door electrospray, gevolgd door verdamping van organische oplosmiddelen, resulterend in zelf-assemblage te vormen micellaire nanokristallen (Figuur 1 ). De electrospray setup heeft een coaxiale configuratie met behulp van concentrische naalden: de fase van de olie, die bevat amfifiele blokcopolymeren en hydrofobe nanokristallen opgelost in een organisch oplosmiddel, wordt geleverd aan de innerlijke naald (27 G roestvrij staal capillair ) met een spuitpomp; de waterfase, waarin een oppervlakteactieve stof opgelost in water, wordt geleverd aan de buitenste naald (20 G roestvrij staal drieweg aansluiting) met een tweede-spuitpomp. Een hoge spanning wordt toegepast op de coaxiale mondstuk. Ultrafijne druppeltjes met uniforme maten worden gegenereerd als gevolg van Elektrodynamische kracht overwinnen oppervlaktespanning en inertial stress in de vloeistof. Elke druppel in wezen functioneert als een ‘micro-reactor’, waarin, na verwijdering van het oplosmiddel door verdamping, de zelf-assemblage ‘reactie’ spontaan optreedt als gevolg van hydrofobe interacties. Met behulp van verschillende organische oplosmiddelen leidt tot verschillende structuren van micellaire nanokristallen: een water-niet mengbaar organisch oplosmiddel chloroform leidt tot sferische micel vorm, terwijl een water-mengbaar organisch oplosmiddel THF met een lange reactietijd tot worm-achtige leidt Micel vorm samen met verbeterde nanocrystal inkapseling.