【技术实现步骤摘要】
微流体装置及其使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月23日提交的且标题为“MICROFLUIDIC APPARATUS AND METHODS OF USE THEREOF”的美国临时专利申请第62/953,102号的优先权，该临时专利申请通过引用以其整体并入本文。
[0003]通过引用并入
[0004]本说明书中提及的所有出版物和专利申请均通过引用以其整体并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请都被明确地和单独地指出要通过引用并入一样。
[0005]背景
[0006]目前用于制造和配制多核苷酸治疗物(polynucleotide therapeutics)特别是mRNA治疗物的可用技术经常使产品受到污染和降解。目前可获得的集中生产对于可能包括多种多核苷酸物种的治疗制剂来说可能成本太高、速度太慢、而且易受污染。开发可扩展的多核苷酸制造、生产单个患者剂量、消除接触点以限制污染、输入和过程跟踪以满足临床制造要求、以及在护理点(point
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care)操作中的应用，可以促进这些有前途的治疗方法的使用。微流体仪器和过程可以针对这些目标提供主要优势。
[0007]公开概述
[0008]本文所述的装置和方法可用于制造和配制含生物分子的产品，特别是用于个性化护理的治疗剂。具体而言，本文描述了用于在护理点处理治疗性多核苷酸的封闭路径方法和装置。
[0009]通常，本文描述了使用微流体设备配制合成物(compos...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微流体设备，包括：第一流体输入端和第二流体输入端；流体交会通道，其用于接收来自所述第一流体输入端和所述第二流体输入端的流体，其中所述流体交会通道在第一混合室的第一侧的上部区域通向所述第一混合室，其中所述第一混合室具有长度、宽度和深度，其中所述第一混合室的深度比所述流体交会通道的深度大大约1.5倍；和出口通道，其位于所述第一混合室的第二侧的上部区域上，其中所述出口通道的深度小于所述第一混合室的深度，并且其中所述出口通道的开口相对于所述流体交会处沿着所述第一混合室的所述第二侧的宽度偏离。2.一种微流体设备，包括：第一流体输入通道和第二流体输入通道，其中所述第一流体输入通道和所述第二流体输入通道会聚到流体交会通道，所述流体交会通道具有从顶表面延伸到第一底表面的宽度和深度；第一混合室，其具有从所述顶表面延伸到第二底表面的深度、从第一侧延伸到第二侧的宽度、以及长度，其中所述第一混合室的深度大于所述流体交会通道的深度，并且所述第一混合室的宽度大于所述流体交会通道的宽度，并且其中所述第一混合室在所述顶表面处且靠近所述第一侧流体地连接到所述流体交会通道；和出口通道，其中所述出口通道在所述顶表面处并靠近所述第一混合室的第二侧流体地连接到所述第一混合室。3.一种微流体设备，包括：第一流体输入端和第二流体输入端；和流体交会通道，其用于接收来自所述第一流体输入端和所述第二流体输入端的流体，其中所述流体交会通道在第一混合室的第一侧的上部区域通向所述第一混合室，其中所述第一混合室具有宽度、长度和深度，其中所述第一混合室的深度比所述流体交会通道的深度大大约1.5倍；连接通道，其在所述第一混合室的第二侧的上部区域上，其中所述连接通道的深度小于所述第一混合室的深度，而且其中所述连接通道的开口相对于所述流体交会处沿着所述第一混合室的所述第二侧的宽度偏离，其中所述连接通道通向第二混合室中；和出口通道，其从所述第二混合室延伸。4.根据权利要求1
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2中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室被配置为单个混合器，其中所述出口通道形成混合器输出端，而不串联地连接到另外的混合室。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的深度为所述流体交会通道的深度的大约2倍至大约4倍之间。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的深度为所述流体交会通道的深度的大约3倍。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的宽度为所述流体交会通道的长度的大约1.5倍至大约3倍之间。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的宽度为所述第一混合室的长度的大约2倍。
9.根据权利要求1
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8中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的长度为所述流体交会通道的长度的大约2倍至大约4倍之间。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的长度为所述流体交会通道的长度的大约3倍。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的微流体设备，其中所述流体交会通道、所述第一混合室和所述出口通道都在第一层内，并且其中所述流体交会通道、所述第一混合室和所述出口通道的顶表面为第二层的一部分。12.根据权利要求1
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11中任一项所述的微流体设备，其中所述出口通道在所述混合室的第一长度处与所述第一混合室流体地连通，并且所述流体交会通道在所述混合室的第二长度处与所述混合室流体地连通。13.根据权利要求1
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12中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室具有圆角拐角。14.根据权利要求1
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13中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室具有在大约65μm至大约85μm之间的拐角半径。15.根据权利要求1
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14中任一项所述的微流体设备，其中以0.25ml/min至5ml/min之间的流速通过所述第一混合室的流体压力的变化在大约6.9kPa至大约206.8kPa之间。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室的宽度在大约150μm至大约600μm之间，所述第一混合室的深度在大约150μm至大约500μm之间，并且所述第一混合室的长度在大约500μm至大约1000μm之间。17.根据权利要求3所述的微流体设备，其中所述连接通道的宽度在大约75μm至大约225μm之间，深度在大约75μm至大约225μm之间，且长度在大约225μm至大约550μm之间。18.根据权利要求1
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2中任一项所述的微流体设备，还包括：第二混合室，其具有从所述第二混合室的顶表面延伸到所述第二混合室的底表面的深度、从所述第二混合室的第一侧延伸到所述第二混合室的第二侧的宽度、以及长度，其中所述第二混合室的深度大于所述出口通道的深度，并且所述第二混合室的宽度大于所述出口通道的宽度，而且其中，所述第二混合室在所述顶表面处并靠近所述第二侧流体地连接到所述出口通道；和第二出口通道，其具有深度和宽度，其中所述第二出口通道在所述顶表面处并靠近所述第二混合室的所述第一侧流体地连接到所述第二混合室。19.根据权利要求1
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18中任一项所述的微流体设备，还包括一个或更多个流体泵，所述一个或更多个流体泵用于通过使所述微流体设备内的弹性膜的至少一部分偏转来将流体从所述流体交会通道泵送到所述第一混合室中。20.根据权利要求1
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18中任一项所述的微流体设备，还包括一个或更多个流体泵，其中所述一个或更多个流体泵通过使所述微流体设备内的弹性膜的至少一部分偏转来将流体从所述流体交会通道泵送到所述第一混合室中。21.根据权利要求1
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2中任一项所述的微流体设备，其中所述微流体设备包括多个流体连接的混合室，所述多个流体连接的混合室包括所述第一混合室。22.根据权利要求1
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21中任一项所述的微流体设备，还包括多个压力端口，所述多个压力端口用于偏转所述微流体设备中的弹性层以驱动流体在所述第一混合室之间通过。
23.根据权利要求1
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22中任一项所述的微流体设备，还包括与所述第一流体输入端流体连通的限流器，其中所述限流器包括蛇形的长形流体通道。24.一种微流体混合装置，包括：混合室，其包括限定底表面的基部、侧壁、和封闭所述混合室的上表面；混合入口通道，其包括在所述混合室的第一侧壁处通向所述混合室的开口；和混合出口通道，其包括在所述混合室的第二侧壁处通向所述混合室的开口；其中所述混合室的竖直尺寸大于所述混合入口通道的竖直尺寸，并且大于所述混合出口通道的竖直尺寸。25.根据权利要求24所述的微流体装置，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁是所述混合室的相对的侧壁。26.根据权利要求24
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25中任一项所述的微流体装置，其中所述混合入口通道和所述混合出口通道在沿着所述第一侧壁和所述第二侧壁的偏离开的位置处连接到所述混合室。27.根据权利要求24
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26中任一项所述的微流体装置，其中所述混合入口通道的开口的高度和所述混合出口通道的开口的高度相同。28.根据权利要求24
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27中任一项所述的微流体装置，其中所述混合入口通道的开口的宽度和所述混合出口通道的开口的宽度相同。29.根据权利要求24
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28中任一项所述的微流体装置，其中所述混合入口通道的开口设置在所述第一侧壁的邻近所述混合室的所述上表面的高度处，并且所述混合出口通道的开口设置在第二侧壁的邻近所述混合室的所述上表面的高度处。30.根据权利要求24
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29中任一项所述的微流体装置，其中所述混合入口通道具有包括流体交会处的第一端和包括通向所述混合室的开口的第二端。31.根据权利要求30所述的微流体装置，其中所述流体交会处还包括第一流体输入通道和第二流体输入通道，所述第一流体输入通道和第二流体输入通道在所述流体交会处与所述混合入口通道相交。32.根据权利要求24
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31中任一项所述的微流体装置，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道在所述流体交会处以相对于彼此成小于约180度的角度相交。33.根据权利要求24
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32中任一项所述的微流体装置，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道在所述流体交会处以相对于彼此成大于约30度的角度相交。34.根据权利要求24
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33中任一项所述的微流体装置，其中所述混合室是第一混合室，所述混合入口通道是第一混合入口通道，并且所述混合出口通道是第一混合出口通道，并且其中所述微流体装置还包括第二微流体混合装置，所述第二微流体混合装置包括：第二混合室，其包括限定底表面的基部、侧壁、和封闭所述第二混合室的上表面；第二混合入口通道，其包括在所述第二混合室的第一侧壁处通向所述第二混合室的开口；和第二混合出口通道，其包括在所述第二混合室的第二侧壁处通向所述第二混合室的开口，其中所述第二混合室的竖直尺寸大于所述第二混合入口通道的竖直尺寸，并且大于所述第二混合出口通道的竖直尺寸。35.根据权利要求24
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34中任一项所述的微流体装置，而且其中：
所述第二混合室的所述第一侧壁和所述第二侧壁是所述第二混合室的相对的侧壁；所述第二混合入口通道和所述第二混合出口通道在沿着所述第二混合室的所述第一侧壁和所述第二侧壁的偏离开的位置处连接到所述第二混合室；所述第二混合入口通道的开口的高度和所述第二混合出口通道的开口的高度相同；所述第二混合入口通道的开口的宽度和所述第二混合出口通道的开口的宽度相同；所述第二混合入口通道的开口和所述第二混合出口通道的开口设置在所述第二混合室的相应第一侧壁和第二壁的邻近所述第二混合室的上表面的高度处；或者其任何组合。36.根据权利要求24
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35中任一项所述的微流体装置，其中所述第二混合出口通道包括位于通向所述第二混合室的开口处的第一端。37.一种包括级联微流体混合器的微流体装置，其中所述级联微流体混合器中的每一个包括：混合室，其包括限定底表面的基部、侧壁、和上表面；混合入口通道，其包括在所述混合室的第一侧壁处通向所述混合室的开口，混合出口通道，其包括在所述混合室的第二侧壁处通向所述混合室的开口，其中所述混合室的竖直尺寸大于所述混合入口通道的竖直尺寸，并且大于所述混合出口通道的竖直尺寸；并且其中所述级联微流体混合器彼此串联连接，使得在串联中的第一个微流体混合器之后的级联微流体混合器中的每个级联微流体混合器的混合入口通道连接到所述串联中的前一个微流体混合器的混合出口。38.一种微流体装置，包括：第一板和第二板；设置在所述第一板和所述第二板之间的弹性层；和位于所述第一板和所述第二板之间的微流体路径，其中所述微流体路径包括：多个混配室，每个混配室包括由所述弹性层的一部分分隔的固定体积，其中所述弹性层的一部分将会被偏转以驱动所述多个混配室中的混配室之间的流体；第一微流体混合器，其中所述第一微流体混合器包括：第一流体输入端和第二流体输入端；流体交会处，其用于接收来自所述第一流体输入端和所述第二流体输入端的流体，其中所述流体交会处在第一混合室的第一侧的上部区域通向所述第一混合室，其中所述第一混合室具有比所述流体交会处的深度大1.5倍的深度；连接通道，其在所述第一混合室的第二侧的上部区域上，其中所述连接通道的深度小于所述第一混合室的深度，而且其中所述连接通道的开口相对于所述流体交会处沿着所述第一混合室的所述第二侧的宽度偏离，其中所述连接通道在第二混合室的第一侧的上部区域上通向所述第二混合室，并且其中所述第二混合室的深度比所述连接通道的深度大1.5倍；和输出通道，其从所述第二混合室出来，位于所述第二混合室的第二侧的上部区域上，其中所述第二混合室的所述第二侧与所述第二混合室的所述第一侧相对。39.根据权利要求38所述的微流体装置，其中，所述流体交会处的上表面与所述第一混
合室的上表面基本齐平。40.根据权利要求38
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39中任一项所述的微流体装置，其中所述连接通道的上表面被配置成与所述第一混合室的上表面和所述第二混合室的上表面齐平。41.根据权利要求38
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40中任一项所述的微流体装置，还包括一个或更多个流体泵，所述一个或更多个流体泵用于通过使所述弹性层的至少一部分偏转来将流体从所述混配室泵送到所述第一微流体混合器中。42.根据权利要求38
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41中任一项所述的微流体装置，还包括位于所述多个混配室和所述第一微流体混合器之间的一个或更多个流体泵，其中所述流体泵通过偏转所述弹性层的至少一部分来将流体从所述混配室泵送到所述第一微流体混合器中。43.根据权利要求38
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42中任一项所述的微流体装置，其中所述微流体装置包括多个...
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