【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种微流控晶片，包括该微流控晶片的盒，包括该盒的总成，以及使用该微流控晶片制造液滴、囊泡、微粒或纳米颗粒的方法。
技术介绍
1、微流控装置已经用于在对其大小、形状和组成进行一定程度的控制下产生各种(微小)液滴、囊泡、微粒和纳米颗粒，这是传统方法无法实现的。这些微流控装置利用一种流动几何形状，该流动几何形状通过微流控通道中的流体动力学来产生被连续介质包围的单独液滴。最简单液滴产生器几何形状包括t形接面，其中一个通道与第二通道正交。当使用两个不混溶溶剂时，第一液体通过一个通道并在第二通道中分离出第二液体的液滴，或者在使用可混溶溶剂时，可以产生非常可控的梯度。通过控制两个液体的流速，可以精确控制液滴的大小。
2、一种液滴产生器的更复杂的几何形状由x接面组成，该x接面具有与第三通道正交的两个通道。当两种不混溶溶剂在x接面处相遇时，会产生一种由第二不混溶溶剂包围的一种溶剂的液滴。当使用两个可混溶溶剂时，会产生越来越稀的溶剂流。这会导致浓度梯度，并最终导致在流体中存在的组分形成纳米沉淀，产生纳米范围的颗粒。
3、液滴和囊泡的产生已经在许多工业、医疗和研究应用中使用。通常，功能性微粒由液滴制备，其(例如)用于药物或化妆品的递送载体，有利地具有缓释功能。
4、然而，由于其较小的特征大小，微流控液滴的产生受限于低体积通量(通常小于1ml/hr)，这对于追求高通量商业应用的人来说是一个挑战。
5、已尝试将多个液滴产生器整合至单晶片(所谓的多通道晶片)中，但这并没有产生足够高通量的均匀液滴
6、多通道晶片遇到的另一个问题是启动生产运行通常很麻烦。由于未知原因，不是所有的液滴产生器都开始液体流动，这导致其中一些处于非活动状态(休眠)，或者导致它们的效能(暂时)不佳。这个问题总体上降低了晶片的产物产量和/或产物质量。此外，气泡的初始存在导致不同液滴产生器以不同的流量进料的问题，这导致整个晶片收集的颗粒更为分散(更不均匀)，特别是颗粒尺寸更不均匀。解决这种启动问题的一个解决方案可能涉及中止生产运行并重新开始，但这既费时又会导致材料浪费。也可以继续受损运行并尝试启动休眠液滴产生器。然而，这样做所获得的任何成功更多地取决于运气而非比率。没有设计生产方法或多通道晶片，其预先解决休眠液滴产生器的问题，即防止液滴产生器首先拒绝活动。也没有成功的努力来最小化气泡对产物质量的影响。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的一个目的是提供一种解决上述问题的方法和设备。
2、因此，本专利技术涉及一种微流控晶片(1)，其包括用于液滴形成的至少两个单元(2)，每个单元(2)包括
3、-用于供应第一相的第一供应通道(3)，其包括用于第一相的入口的第一入口(3a)；
4、-用于供应第二相的第二供应通道(4)，其包括用于第二相的入口的第二入口(4a)；
5、-用于排放产物相的排放通道(5)，其包括用于产物相的出口的出口(5a)；
6、其中
7、-该第一和第二供应通道(3、4)在与排放通道(5)的接口(6)处汇合；
8、-该第一供应通道(3)具有液压阻力rs1和沿该供应通道(3)至少部分的最小横截面面积msas1；
9、-该第二供应通道(4)具有液压阻力rs2和沿该供应通道(4)至少部分的最小横截面积msas2；
10、-该排放通道(5)具有液压阻力rd和沿该排放通道(5)至少部分的最小横截面积msad；
11、其中该微流控晶片(1)包括
12、-第一歧管(11)，其用于同时向单元(2)的第一供应通道(3)供应第一相；
13、-第二歧管(12)，其用于同时向单元(2)的第二供应通道(3)供应第二相；和
14、其中rs1≥2×rd和/或rs2≥2×rd。
15、在下文中，为了简单起见，术语“入口开口”和“出口开口”将分别简化为“入口”和“出口”。
16、本专利技术进一步涉及一种包括如上文所描述的微流控晶片(1)的盒(15)，该盒(15)包括
17、-第一开口，其与第一歧管入口(11a)重合用于将该第一相供应至该微流控晶片(1)的该第一歧管(11)；
18、-第二开口，其与第二歧管入口(12a)重合用于将该第二相供应至该微流控晶片(1)的该第二歧管(12)；
19、-第三开口，其与歧管出口(13a)重合用于从该微流控晶片(1)收集该产物相；
20、其中
21、-单元(2)配置成使得它们位于相同平面中或限定弯曲表面，特别是使得排放通道(5)位于相同平面中或限定弯曲表面；
22、-所有歧管入口(11a、12a)和所有歧管出口(13a)位于该平面或该弯曲表面的相同侧上。
23、本专利技术进一步涉及一种总成(16)，其包括如上文所描述的盒(15)及相机(20)，该相机(20)定位成记录该盒(15)中的该微流控晶片(1)的与包括该歧管入口及该歧管出口的侧相对的侧，其中该微流控晶片(1)中的通道通过透明板由该相机可见和/或可记录。
24、本专利技术进一步涉及一种总成(21)，其包括如上文所描述之的盒(15)及电磁辐射源，所述电磁辐射源用于照射该盒(15)中的该微流控晶片(1)的与包括该歧管入口及该歧管出口的侧相对的侧，其中该辐射能够通过对用于该照明的该电磁辐射透明的板(19)到达至少该排放通道(5)中的内部容积。
25、本专利技术进一步涉及一种用于形成液滴的系统，其包括
26、-第一流体供应系统，其用于将第一相供应至如上文所描述的微流控晶片(1)的第一歧管；
27、-第二流体供应系统，其用于将第二相供应至如上文所描述的微流控晶片(1)的第二歧管；
28、-一个或多个微流控组件，该一个或多个微流控组件是
29、○如上文所描述的一个或多个微流控晶片(1)；或
30、○如上文所描述的一个或多个盒(15)；或
31、○如上文所描述的一个或多个总成(16、21)；
32、其中该第一流体供应系统和该第二流体供应系统流体连接至该一或多个微流控组件。
33、本专利技术进一步涉及一种用于制造液滴、囊泡、微粒或纳米颗粒的方法，该方法包括使用如上文所描述的微流控晶片(1)、如上文所描述的盒(15)或如上文所描述的总成(16、21)，其中
34、-分散相通过该第一通道(3)进料；
35、-连续相通过该第二通道(4)进料；
36、使得在该排放通道(5)中产生包括液滴、囊泡、微粒或纳米颗粒的产物相，并在通过该排放通道(5)排放之后进行收集。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种微流控晶片(1)，其包括用于液滴形成的至少两个单元(2)，各单元(2)包括
2.根据权利要求1所述的微流控晶片(1)，其中MSAd≥2×MSAs1和/或MSAd≥2×MSAs2，特別是其中MSAd≥10×MSAs1和/或MSAd≥10×MSAs2。
3.根据权利要求1或2所述的微流控晶片(1)，其中Rs1≥5×Rd和/或Rs2≥5×Rd，特別是其中Rs1≥10×Rd和/或Rs2≥10×Rd，更特別是其中Rs1≥50×Rd和/或Rs2≥50×Rd。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微流控晶片(1)，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微流控晶片(1)，
6.根据权利要求5所述的微流控晶片(1)，
7.根据权利要求5或6所述的微流控晶片(1)，其中
8.根据权利要求1至7中任一项所述的微流控晶片(1)，其中MSAs1和MSAs2在10μm2至10，000μm2的范围內和/或MSAd在25μm2至250，000μm2的范围內。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的微流控晶片(1
10.根据权利要求1至9中任一项所述的微流控晶片(1)，其中供应通道(3、4)中的一个从接面(6)突出至排放通道(5)中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的微流控晶片(1)，其中所述微流控晶片(1)包括用于滴液形成的单元(2)的至少10个单元，优选至少50个单元。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的微流控晶片(1)，其中单元(2)配置方式为其位于相同平面内或限定了弯曲表面，特别是配置方式为排放通道(5)位于相同平面内或限定了弯曲表面。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的微流控晶片(1)，其中
14.一种包括如权利要求1至13中任一项所述的微流控晶片(1)的盒(15)，所述盒(15)包括
15.一种总成(16)，其包括如权利要求14所述的盒(15)和相机(20)，所述相机(20)定位成记录在盒(15)中的微流控晶片(1)的与包括歧管入口和歧管出口的侧相对的侧，其中，微流控晶片(1)中的通道通过透明板能够被相机可见和/或记录。
16.一种总成(21)，其包括如权利要求14所述的盒(15)和电磁辐射源，所述电磁辐射源用于照射在盒(15)中的微流控晶片(1)的与包括歧管入口和歧管出口的侧相对的侧，其中，辐射能够通过对用于照明的电磁辐射透明的板(19)到达至少排放通道(5)中的内部容积。
17.一种用于形成液滴的系统，其包括
18.根据权利要求17所述的用于形成液滴的系统，其中
19.一种用于制造液滴、囊泡、微粒或纳米颗粒的方法，其包括使用如权利要求1至13中任一项所述的微流控晶片(1)、如权利要求14所述的盒(15)，或如权利要求15或16所述的总成(16、21)，其中
20.根据权利要求19所述的方法，其中
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种微流控晶片(1)，其包括用于液滴形成的至少两个单元(2)，各单元(2)包括
2.根据权利要求1所述的微流控晶片(1)，其中msad≥2×msas1和/或msad≥2×msas2，特別是其中msad≥10×msas1和/或msad≥10×msas2。
3.根据权利要求1或2所述的微流控晶片(1)，其中rs1≥5×rd和/或rs2≥5×rd，特別是其中rs1≥10×rd和/或rs2≥10×rd，更特別是其中rs1≥50×rd和/或rs2≥50×rd。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微流控晶片(1)，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微流控晶片(1)，
6.根据权利要求5所述的微流控晶片(1)，
7.根据权利要求5或6所述的微流控晶片(1)，其中
8.根据权利要求1至7中任一项所述的微流控晶片(1)，其中msas1和msas2在10μm2至10，000μm2的范围內和/或msad在25μm2至250，000μm2的范围內。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的微流控晶片(1)，其中所述至少两个单元(2)进一步包括用于供应第一相、用于供应第二相或用于第三相的第三供应通道(7)，其中
10.根据权利要求1至9中任一项所述的微流控晶片(1)，其中供应通道(3、4)中的一个从接面(6)突出至排放通道(5)中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的微流控晶片(1)，其中所述微流控晶片(1)包括用于滴液形成的单元(2)的至少1...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·M·范斯提夫特，T·德克斯，F·R·范德韦登，
申请(专利权)人：艾缪尔技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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