南京大学鼓楼医院赵远锦课题组：微流控技术原位合成钙钛矿量子点封装的编码微载体
南京大学鼓楼医院赵远锦课题组采用毛细管液滴微流控技术，一步法原位生成了钙钛矿量子点封装的编码微载体。通过改变钙钛矿前驱体溶液中卤化物的比例，成功制备出一系列不同颜色的钙钛矿量子点，使其成为理想的编码材料。由于树脂的稳定包封，包裹在内部的钙钛矿量子点不易泄漏并具有良好的抗淬灭性。这些特点表明微流控封装的钙钛矿量子点编码微载体在生物医学领域具有广阔的应用前景。
钙钛矿量子点因其在发光二极管、太阳能电池和其他光电器件中的应用潜力而受到了广泛关注，并成为最受欢迎的纳米材料之一。与传统半导体量子点相比，钙钛矿量子点具有成本低、色纯度高、光致发光量子产率接近100%的优点。常见的钙钛矿量子点合成方法主要有模板合成、配体辅助再沉淀、热注入、湿法球磨等。然而这些方法难以精确、实时地同时合成多种具有不同光电性质的钙钛矿量子点。此外，由于其表面配体的疏水性及其化学成分的潜在毒性，钙钛矿量子点在生物医学领域的实用价值受到了限制。最近，赵远锦教授课题组提出了一种新的策略，在毛细管液滴微流控技术的帮助下原位制备钙钛矿量子点封装的编码微载体，并验证了钙钛矿量子点编码微载体在生物医学应用中的潜在价值。
以七孔毛细管阵列为主体，作者首先构建了毛细管液滴微流控装置。将三种铅盐(PbX2, X=Cl, Br, I)和三种甲胺盐(MAX, X=Cl, Br, I)泵入装置中，通过改变各个通道的流速制备出含有不同类型钙钛矿的DMF溶液，随后这些DMF溶液被分散于EGDMA树脂中。由于EGDMA的溶解度较低，钙钛矿会在树脂中析出形成纳米晶。此外，树脂内部的网状结构进一步限制了钙钛矿晶体的过度生长。通过聚乙烯醇(PVA)水溶液将含有钙钛矿量子点的EGDMA树脂剪切成尺寸均一的液滴，再经过紫外固化灯的照射制备出钙钛矿量子点编码微载体（图1）。通过改变流速可以调节微载体的大小，当内相的EGDMA树脂溶液流速固定时，液滴直径随着外相PVA水溶液流速的增加而减小。同样，在固定的外相流速下，随着内相流速的增加，液滴直径也随之增大。
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通讯作者简介
赵远锦，南京大学/鼓楼医院教授，博导，科技部重点专项首席科学家，国家“万人计划”科技领军人才，国家优青，英国皇家化学会（RSC）Fellow。主要从事组织工程与人造器官、微流控编码芯片、仿生智能医用材料等研究，以第一作者及通讯作者在Sci. Robotics, Sci. Adv., Nature Protocols, PNAS, Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc. 等杂志发表论文230 余篇，论文被引10000 余次（H 因子52）；申请专利140 余项，获授权60 余项。先后获得中国化学会青年化学奖、中国新锐科技人物、中国化学会-杰出青年科学家、军队科学技术进步奖一等奖等奖项及荣誉。受聘中国科协旗舰刊 Research、工程院院刊Engineering、中科院Science Bulletin、Bioactive Materials、Advanced Materials Technology、Science China-Materials、Bio-Design and Manufacturing等权威期刊的副主编或编委。