6、微流控技术：化学合成与药物递送的新突破

微流控技术：化学合成与药物递送的新突破

1. 微流控技术在化学合成中的应用

微流控技术凭借其提供可控环境条件、小规模连续层流系统等诸多优势，在过去几年里推动了合成化学领域的多样化应用，使其有望在化学实验室中得到常规使用。

1.1 传统批量合成的局限性与微流控的优势

传统批量合成技术存在诸多问题，如产生不必要且可能有毒的废料、重现性差、成本高、耗时且劳动密集等，这些问题对化学合成的经济性造成了严重影响，在生物医学反应器中尤为明显。而微流控设备作为微反应器，具有良好的质量和热传递性能，能够生产高纯度材料，同时提供更安全、高效的化学反应。

微流控技术为合成反应带来了显著益处，具体如下：
- 更低的试剂用量
- 高选择性
- 更环保
- 快速的反应动力学
- 占地面积小且环境安全

1.2 关键物理常数

在微流控反应器中进行化学合成时，需要考虑两个无量纲物理常数：雷诺数（Re）和热佩克莱数（PeL）。
- 雷诺数（Re）：是流体中惯性力与粘性力的比值，公式为 (Re = \frac{\rho dv}{\mu})，其中 (\rho) 为密度，(d) 为特征尺寸，(v) 为流体速度，(\mu) 为动态粘度。低 Re 表明反应器内无湍流和返混现象。
- 热佩克莱数（PeL）：是一个表征微流控状态的无量纲参数，公式为 (PeL = \frac{dv\rho Cp}{k})，其中 (Cp) 为热容量，(k) 为热导率，它表示移动流体的热传输速率。

1.3 与其他技术的结合

微流控技术能够与许多前沿现代技术紧密结合，如 3