[發(fā)明專利]一種微球的規(guī)模化生產(chǎn)設(shè)備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111467335.0
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114130318A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡泉威;黃敏;任欣;馮旭;范翊卉;劉英;林秀蘭;鄧益清;張川
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大川合頤生物科技有限公司
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;B01L3/00;B08B3/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙玉玲

本發(fā)明公開一種微球的規(guī)模化生產(chǎn)設(shè)備，屬于微流控法制備微球技術(shù)領(lǐng)域。包括微流控裝置、交聯(lián)裝置和清洗裝置，交聯(lián)裝置設(shè)置在微流控裝置工位前側(cè)，流控裝置與交聯(lián)裝置之間設(shè)置有噴淋機構(gòu)，清洗裝置設(shè)置在交聯(lián)裝置工位前側(cè)，交聯(lián)裝置和清洗裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上；其中，噴淋機構(gòu)包括噴淋管和接收槽，噴淋管上設(shè)置有噴嘴；交聯(lián)裝置包括至少一個交聯(lián)單元，交聯(lián)單元通過連桿Ⅰ與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接；清洗裝置包括至少一個清洗單元，清洗單元通過連桿Ⅱ與所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中已有設(shè)備不能實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的問題，實現(xiàn)微球生產(chǎn)工藝的自動化和規(guī)模化等，將微流控生產(chǎn)微球技術(shù)推向工業(yè)化，為微球的后續(xù)應用生產(chǎn)提供有效的前提保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微球的生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種基于微流控技術(shù)、規(guī)模化生產(chǎn)微球的設(shè)備，屬于微流控法制備微球技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微球（microsphere）一般是指粒徑在50nm-2mm之間的球形顆粒，大部分為固體的顆粒或球。制備微球的載體材料很多，主要分為天然高分子微球（如：淀粉微球、白蛋白微球、明膠微球、殼聚糖微球等）和合成聚合物微球（如：聚乳酸微球）等。

微流控液滴技術(shù)是近年來在微流控芯片上發(fā)展起來的一種研究幾微米至數(shù)百微米尺度范圍內(nèi)微液滴的生成、操控及應用的新技術(shù)。在微流控法生成液滴過程中，互不相溶的兩種（或三種以上）液體分別作為連續(xù)相和分散相，在固定體積流率的注射泵的驅(qū)動下，各自進入微流控芯片中不同的微通道，當兩股（或三股以上）流體在交叉點處相遇后，分散相流體繼續(xù)延伸形成“塞狀”或“噴射狀”的液柱后在連續(xù)相流體的剪切和擠壓作用下，由于自由界面不穩(wěn)定性而破裂，“塞狀”或“噴射狀”的液柱被夾斷，以微小體積單元的形式分散于連續(xù)相中形成液滴，后將液滴進行交聯(lián)和清洗后，得到微球。其中，微流控芯片作為微反應器，可實現(xiàn)生化反應、試劑快速混合以及微顆粒合成等，極大程度地強化了微流控芯片的低消耗、自動化和高通量等優(yōu)點。

目前，由于微球生產(chǎn)工藝的特殊性、已有設(shè)備條件等受限，導致微球生產(chǎn)工藝難以實現(xiàn)連續(xù)化、批量化及產(chǎn)業(yè)化，且微球制備過程中人為操作程序較多，容易引起產(chǎn)品性能不統(tǒng)一，并增加了產(chǎn)品污染風險。比如：在栓塞微球制備過程中，內(nèi)相液體和外相液體分別通過注射泵注入至微流控芯片，在微流控芯片中剪切成液滴，然后，再進行后續(xù)的交聯(lián)和清洗，其中，涉及的大部分微流控剪切、交聯(lián)、清洗等設(shè)備僅是處于實驗室階段的小型設(shè)備，需要人為的銜接各處理步驟，這就很難控制每一工序的標準化，這就很難投入到工廠中進行大規(guī)模化、工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，并成為限制微流控生產(chǎn)微球技術(shù)走向工業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸；而且，人為操作具有交聯(lián)清洗結(jié)果不均一、易引入外來雜質(zhì)等風險，增加了微球產(chǎn)品質(zhì)量的不確定性和不穩(wěn)定性。

現(xiàn)有技術(shù)CN105709696A中公開“用于重金屬廢水處理的殼聚糖微球微流控一步合成法”，包括：配制殼聚糖水溶液作為分散相；配制加入交聯(lián)劑的油相作為連續(xù)相；將所得的連續(xù)相與分散相通入微流控芯片進行剪切，形成殼聚糖液滴，并交聯(lián)固化；將所得的交聯(lián)固化的殼聚糖顆粒進行清洗后，烘干得到殼聚糖微球，其中，并未涉及或公開對應的生產(chǎn)設(shè)備；

此外，CN208732742U中公開“自動化微生物固定化成型設(shè)備”，其中，載體滴入到反應桶中，與固化劑反應，形成固定化微生物微球，從出料口排出；以及自動化微生物固定化成型設(shè)備，還包括清洗裝置，清洗裝置設(shè)置在反應桶的出料口下方，形成的固定化微生物微球從出料口排入清洗裝置后，通過去離子水進行清洗。CN102211008A中公開“可拆卸T型微通道裝置及其制備單分散聚合物微球的方法”，僅僅涉及在搖床的作用下，有機溶劑從液滴中擴散出來，液滴固化后形成粒徑均勻的聚合物微球；CN104829851A中公開“一種精確控制粒徑的單分散明膠栓塞微球的制備方法”，其中，將分散相I、分散相II和連續(xù)相分別裝入注射器中，分別通過微量注射泵連接微通道反應器，微通道反應器結(jié)構(gòu)是由Θ管、收集管和外管組成，明膠液滴形成過程在微通道反應器中完成，分散相與連續(xù)相流通方向相同或相反；明膠水溶液和交聯(lián)劑水溶液作為兩路分散相，同時平行進入微通道反應器；收集生成的明膠液滴，置于烘箱中保溫，明膠發(fā)生交聯(lián)固化反應，得固化的明膠微球，然后進行微球分離、干燥，即得。