[實用新型]基于微流控芯片的微球生產裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202123018803.4
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN216367909U
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 范翊卉;鄧益清;林秀蘭;劉英;馮旭;任欣;黃敏;蔡泉威;張川
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙玉玲

本實用新型公開基于微流控芯片的微球生產裝置，屬于微流控法制備微球技術領域。包括微流控芯片、預交聯(lián)固化機構、交聯(lián)機構和后處理機構，微流控芯片包括基體及設置在基體內的內相液流道、外相液流道和液滴流道，內相液流道、外相液流道和液滴流道三者相交形成剪切區(qū)域；預交聯(lián)固化機構包括預交聯(lián)固化槽，預交聯(lián)固化槽設置在微流控芯片工位前側；交聯(lián)機構設置在微球出口工位前側，交聯(lián)機構包括交聯(lián)槽，后處理機構包括清洗槽，清洗槽設置在交聯(lián)槽工位前側。本裝置可較好的配合微球生產工藝，有效提高微球生產工藝的連續(xù)性，保證終產物微球質量和生產效率，也為微球生產工藝提供有效的生產條件。

技術領域

本實用新型涉及一種微球生產裝置，尤其涉及基于微流控芯片的微球生產裝置，屬于微流控法制備微球技術領域。

背景技術

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)百微米尺度范圍內微液滴的生成、操控及應用的新技術。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，由于微球生產工藝的特殊性、已有設備條件等受限，導致微球生產工藝難以實現(xiàn)連續(xù)化、批量化及產業(yè)化，且微球制備過程中人為操作程序較多，容易引起產品性能不統(tǒng)一，并增加了產品污染風險。比如：在栓塞微球制備過程中，內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。目前，大部分微流控、交聯(lián)、清洗設備僅是處于實驗室階段的小型設備，需要人為的銜接各處理步驟，這就很難使每一工序標準化，也難以投入到工廠中進行大規(guī)模化、工業(yè)化連續(xù)生產，并成為限制微流控生產微球技術走向工業(yè)化生產的瓶頸。

現(xiàn)有技術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設備；

此外，CN208732742U中公開“自動化微生物固定化成型設備”，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備，還包括清洗裝置，清洗裝置設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，微通道反應器結構是由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。