微流体设备、微流体混合装置和微流体装置制造方法及图纸

本申请涉及微流体设备、微流体混合装置和微流体装置。在一个示例中提供了一种微流体设备，包括：第一流体输入端和第二流体输入端；以及流体交会通道，其用于接收来自第一流体输入端和第二流体输入端的流体，其中流体交会通道在第一混合室的第一侧的上部区域通向第一混合室中，其中第一混合室具有长度、宽度和深度，其中深度大于流体交会通道的深度的大约1.5倍；出口通道，其位于第一混合室的第二侧的上部区域上，其中出口通道的深度小于第一混合室的深度，并且其中出口通道的开口相对于流体交会处沿着第一混合室的第二侧的宽度偏离。会处沿着第一混合室的第二侧的宽度偏离。会处沿着第一混合室的第二侧的宽度偏离。

Microfluidic devices, microfluidic mixing devices and microfluidic devices

【技术实现步骤摘要】
微流体设备、微流体混合装置和微流体装置
[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“MICROFLUIDICAPPARATUS 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]本申请总体上涉及微流体系统。

技术介绍

[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
‑
of
‑
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。

技术实现思路

[0007]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。
[0008]通常，本文描述了使用微流体设备配制合成物(composition)的装置和方法。具体而言，本文描述了包括使用微流体混合室(或一系列互连的微流体混合室)配制合成物的方法和装置，所述微流体混合室被配置成在相对小的占用面积(footprint)内提供高效混合。这些混合室可以在特定的流速内操作，以实现高度混合。在一些示例中，混合室可以被冷却到低于室温的温度，这增强了在这里描述的微流体混合室内的混合。
[0009]例如，这里描述的混合室可以被称为盒体式混合室(box mixingchamber)和/或涡旋混合室(vortex mixing chamber)。这些混合室可以是微流体装置例如微流体设备(其在本文中也可以被称为微流体路径设备) 的一部分。这些室通常可包括具有基部(例如，底部)表面的基部、和侧壁、以及封闭该室的覆盖(例如，顶部)表面。这些混合室还可以包括入口，例如混合入口，该入口从微流体设备内(或通向微流体设备内)的两个或更多个流体路径接收输入。入口在盒体式室一侧的偏离顶部和/或底部的区域附近(通常在室的第一侧的上部区域附近)向室(例如，在一些示例中，为盒体式室)馈送。入口通常与室的顶部和/或底部偏离一定深度，该深度大于入口的深度的大约1.5倍。入口也可以被称为流体交会通道
(fluidicintersectionchannel)。例如，混合入口通道可以包括在涡旋混合室的第一侧壁处通向混合室的开口。这些室还可以包括混合出口通道。混合出口通道可以包括在涡旋混合室的第二侧壁中通向混合室的开口。通常，涡旋混合室的竖直尺寸可以大于混合入口通道的竖直尺寸，并且可以大于混合出口通道的竖直尺寸。
[0010]本文所述的混合通道可从入口接收两种或更多种流体(例如，包含第一合成物(如mRNA)的第一流体，和包含第二合成物(如递送载体)的第二流体)。流体(其可以在被驱动到混合室之前被混合)可以延伸到混合室中，并且被稍微向下引导并抵靠与入口相对的壁。这可以形成弯曲或卷曲的流体路径，在该路径中流体被引导穿过入口、向下引导并在入口的下方，以与从入口进入室的新的材料混合并组合。流体可以继续混合，最终将混合的流体从出口驱出。在一些实例中，第一混合室串联联接到一个或更多个混合室，使得相邻的混合室彼此串联地向彼此馈送。例如，一个室的出口可以向另一个室的入口馈送。如下文将描述的，这些方法和装置中的任何一种可以包括将混合室的温度控制到一定温度或温度范围(该温度或温度范围被校准以增强混合)内(在一些示例中，在约10℃和约20℃之间)，以便在本文描述的混合室中混合。提高的混合温度可以以在混合室的特定几何形状内被混合的制剂(在一些示例中是mRNA和/或递送载体的序列)为基础。这个最佳温度可以通过实验和/或模拟来确定。本文所用的“递送载体(deliveryvehicle)”是指至少部分促进向靶细胞或组织(例如肿瘤等)体内、体外或离体递送多核苷酸的任何物质。将某物称为递送载体不一定意味着它也可能没有治疗效果。在一个示例中，递送载体提供附加的治疗效果。在另一个示例中，递送载体不提供附加的治疗效果。例如，递送载体可以是氨基脂质化类肽(amino
‑
lipidatedpeptoid)递送载体，其可以至少部分包封mRNA。
[0011]本文所述的装置和方法可以与任何合适的微流体装置(例如，微流体设备、微流体系统等)一起使用，特别是那些作为管路的一部分需要高度混合的微流体装置，以及在一些示例中，封闭(例如，闭合路径)微流体路径，在该路径中，空间可能是非常珍贵的。可以与本文所述的任何混合器和混合技术一起使用的微流体系统的示例可以在例如于2020年8月10日提交的且标题为“METHODSANDAPPARATUSESFORMANUFACTURINGFORREMOVINGMATERIALFROMATHERAPEUTICCOMPOSITION”的16/989,833中发现，该申请要求于2019年8月9日提交的标题为“MICROFLUIDICAPPARATUSANDMETHODSOFUSETHEREOF”的美国临时专利申请第62/885159号以及于2019年8月9日提交的标题为“METHODSANDAPPARATUSESFORMANUFACTURINGTHERAPEUTICCOMPOSITIONS”的美国临时专利申请第62/885170号的优先权，其各自的公开内容通过引用以其整体结合到本文中。
[0012]本文还描述了包括一个或更多个如上所述的混合器的微流体设备。例如，微流体设备可以包括：第一流体输入端和第二流体输入端；以及流体交会通道，其被配置为接收来自第一流体输入端和第二流体输入端的流体，其中流体交会通道在第一混合室的第一侧的上部区域通向第一混合室中，其中第一混合室具有大于流体交会通道的深度的大约1.5倍的深度；出口通道，其位于第一混合室的第二侧的上部区域上，其中出口通道的深度小于第一混合室的深度，进一步地其中出口通道的开口相对于流体交会处沿着第一混合室的第二侧的宽度偏离。
[0013]一种微流体设备可以包括：第一流体输入通道和第二流体输入通道，其中第一流体输入通道和第二流体输入通道会聚以形成流体交会通道，该流体交会通道具有从顶表面
延伸到第一底表面的深度、和宽度；第一混合室，其具有从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、和长度，其中第一混合室的深度大于流体交会通道的深度，并且第一混合室的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流体设备，其特征在于，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大于所述流体交会通道的深度的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通道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，其特征在于，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.根据权利要求1
‑
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。4.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的微流体设备，其特征在于，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第二混合室的所述顶表面处并靠近所述第二混合室的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第二混合室的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。5.根据权利要求1
‑
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。6.一种微流体设备，其特征在于，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大于所述流体交会通道的深度的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通道沿着所
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。7.根据权利要求1
‑
2和6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2倍至4倍。8.根据权利要求1
‑
2和6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。9.根据权利要求1
‑
2和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第一混合室的长度的1.5倍至3倍。10.根据权利要求1
‑
2和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第一混合室的长度的大约2倍。11.根据权利要求1
‑
2和6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2倍至4倍。12.根据权利要求1
‑
2和6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。13.根据权利要求1
‑
2和6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。14.根据权利要求1
‑
2和6中任一项所述的微流体设备，其中所述出口通道在所述第一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第一混合室的第二长度处与所述第一混合室流体地连通。15.根据权利要求1
‑
2和6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。16.根据权利要求1
‑
2和6中任一项所述的微流体设备，其中所述第一混合室具有在65μm至85μm之间的拐角半径。17.根据权利要求1
‑
2和6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6.9kPa至206.8kPa之间。18.根据权利要求1
‑
2和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在150μm至600μm之间，所述第一混合室的深度在150μm至500μm之间，并且所述第一混合室的长度在500μm至1000μm 之间。19.根据权利要求6所述的微流体设备，其中所述连接通道的宽度在75μm至225μm之间，深度在75μm至225μm之间，且长度在225μm至550μm之间。20.根据权利要求1
‑
2、6和19中任一项所述的微流体设备，其特征在于，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。21.根据权利要求1
‑
2、6和19中任一项所述的微流体设备，其特征在于，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穿过所述第一混合室。22.根据权利要求1、6和19中任一项所述的微流体设备，其特征在于，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。
23.一种微流体混合装置，其特征在于，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，其中所述混合室是第一混合室；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。24.根据权利要求23所述的微流体混合装置，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。25.根据权利要求23
...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明，
申请(专利权)人：胡桃夹子治疗公司，
类型：新型
国别省市：