LNP包封儀,LNP微流控(Microfluidic)技術(shù)是一種基于(微)流體力學(xué)理論,在管線中實現(xiàn)樣品制備與加工的技術(shù)。將微流體的理化模型與流體力學(xué)理論相結(jié)合,可實現(xiàn)樣品的混合、乳化及分離純化等功能。
LNP微流控包封儀產(chǎn)品介紹
一、設(shè)備基礎(chǔ)原理概述
微流控是依托微尺度流體力學(xué)建立的樣品加工技術(shù),整套LNP包封設(shè)備以此理論為核心支撐,融合微流體理化特性與流體動力學(xué)邏輯,在微型管路體系內(nèi)完成生物樣品的多步驟處理工作。設(shè)備整合過程控制技術(shù)與過程分析技術(shù),搭建在線連續(xù)制備體系,區(qū)別于傳統(tǒng)分段、間歇式制備工藝,全程工藝參數(shù)可穩(wěn)定調(diào)控,批次間樣品制備結(jié)果具備穩(wěn)定重現(xiàn)性,工藝體系能夠適配不同規(guī)模實驗放大需求。
整套設(shè)備依靠流體輸送單元與微流控芯片協(xié)同運作,設(shè)置兩路獨立流體通道,分別承載脂質(zhì)有機相、核酸水相兩類原料,按照預(yù)設(shè)配比勻速輸送至芯片內(nèi)部完成接觸混合,依托微流道結(jié)構(gòu)改變流體流動形態(tài),生成脂質(zhì)納米顆粒,是核酸遞送載體研發(fā)、脂質(zhì)體制備領(lǐng)域常用實驗設(shè)備。


二、核心工作流程拆解
1. 兩相流體勻速輸送
設(shè)備搭載多級流體輸送模塊,分別對接有機脂質(zhì)相(A相)與核酸水溶液相(B相),兩路流體流速可獨立調(diào)節(jié),系統(tǒng)維持恒定輸送速率,保障兩相物料進(jìn)入芯片時配比穩(wěn)定,避免因流量波動造成顆粒成品指標(biāo)偏差。輸送管路配套壓力監(jiān)測組件,實時反饋管路內(nèi)部流體壓力,出現(xiàn)壓力異常時可及時識別管路堵塞、物料耗盡等問題。
2. 微流道混合乳化成型
物料進(jìn)入微流控芯片后,依靠芯片內(nèi)部定制化微型流道改變流體運動狀態(tài),通過調(diào)整流速區(qū)間,可讓流體形成層流、湍流、霧化三種不同流動形態(tài),對應(yīng)完成初乳化、復(fù)乳化兩類制備需求。不同結(jié)構(gòu)流道能夠調(diào)整兩相接觸面積與接觸時長,精準(zhǔn)調(diào)控脂質(zhì)與核酸的結(jié)合過程,保障核酸被脂質(zhì)結(jié)構(gòu)完整包裹,降低游離核酸占比。
典型芯片:

3. 粒徑精細(xì)化調(diào)控環(huán)節(jié)
初步成型的混合液經(jīng)高壓輸送單元送入二次處理芯片,依靠流體高速運動產(chǎn)生的剪切力、流體撞擊作用力打散顆粒團(tuán)聚結(jié)構(gòu),對脂質(zhì)納米顆粒尺寸進(jìn)行修整。經(jīng)過該步驟處理后的樣品,顆粒尺寸可控制在百納米區(qū)間內(nèi),多分散指數(shù)維持在較低區(qū)間,顆粒尺寸分布區(qū)間窄,成品均勻度良好。
4. 成品收集與后處理銜接
設(shè)備下方預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化樣品收集工位,可放置不同規(guī)格收集容器承接流出成品,連續(xù)化出料模式無需中途停機分裝。收集后的樣品可直接銜接透析、濃縮、純化等后續(xù)工序,整套制備流程連貫,減少樣品轉(zhuǎn)移過程帶來的污染與損耗。

三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與配套組件說明
1. 整機操作柜體
設(shè)備采用封閉式柜體設(shè)計,上方配置透明翻蓋,實驗操作時可打開翻蓋觀察內(nèi)部流體運行狀態(tài),閑置時閉合柜體,阻擋粉塵、雜物進(jìn)入管路與芯片區(qū)域。柜體左側(cè)集成多路壓力儀表、流體調(diào)節(jié)旋鈕,對應(yīng)每一路流體通道獨立調(diào)控,搭配兩塊觸控顯示面板,集中展示流量、壓力、運行時長等全部工藝數(shù)據(jù),操作界面布局清晰,便于實驗人員實時查看運行參數(shù)。
2. 可更換微流控芯片體系
設(shè)備支持多款不同流道結(jié)構(gòu)芯片替換使用,市面上主流Y型、十字型、螺旋擾流型、多通道分流型芯片均可適配。不同流道對應(yīng)不同實驗場景:簡單Y型芯片適配常規(guī)基礎(chǔ)LNP制備;多分流道芯片可提升兩相混合充分程度;螺旋擾流芯片側(cè)重強化剪切效果,適配對顆粒均勻度要求較高的實驗,使用者可根據(jù)實驗?zāi)繕?biāo)自由更換芯片調(diào)整工藝。
3. 流體安全配套部件
管路接頭采用標(biāo)準(zhǔn)化快插結(jié)構(gòu),拆裝芯片、更換管路無需額外工具,縮短實驗切換耗時;全部接觸樣品的管路、芯片材質(zhì)適配生物試劑,耐有機溶劑、緩沖液腐蝕,無有害物質(zhì)析出影響生物樣品活性;柜體底部設(shè)置防滑支撐腳,設(shè)備運行過程中可降低震動對流體輸送穩(wěn)定性帶來的干擾。
四、設(shè)備適用應(yīng)用場景
1. 基礎(chǔ)科研領(lǐng)域:mRNA、siRNA、質(zhì)粒DNA等各類核酸載體脂質(zhì)納米顆粒制備,用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染、體外藥效基礎(chǔ)研究;
2. 制劑開發(fā)領(lǐng)域:脂質(zhì)納米藥物載體配方篩選,對比不同脂質(zhì)配比、工藝參數(shù)對成品粒徑、包封率的影響;
3. 工藝放大研究:從實驗室小試批次摸索穩(wěn)定連續(xù)化工藝,積累可放大的工藝數(shù)據(jù),為中試生產(chǎn)提供參數(shù)參考;
4. 其他微球制備:可調(diào)整工藝參數(shù)用于普通脂質(zhì)體、高分子微球、納米乳劑等膠體分散體系樣品制備。


五、設(shè)備使用優(yōu)勢
1. 連續(xù)化制備模式,全程無需人工分段操作,減少人為操作帶來的數(shù)據(jù)誤差,同參數(shù)下多次實驗結(jié)果一致性穩(wěn)定;
2. 工藝參數(shù)全部可視化記錄,流量、壓力、運行時長數(shù)據(jù)可留存,方便實驗復(fù)盤、配方迭代;
3. 芯片模塊化設(shè)計,更換流道即可切換實驗工藝,一臺設(shè)備可覆蓋多種納米顆粒制備需求;
4. 流體壓力實時監(jiān)測,提前預(yù)判管路堵塞、耗材損耗問題,降低實驗樣品報廢概率;
5. 工藝具備梯度放大潛力,小試階段建立的流體配比、流速參數(shù),可直接作為中試設(shè)備調(diào)試參考,減少工藝轉(zhuǎn)化成本。
六、日?;A(chǔ)維護(hù)要點
1. 單次實驗結(jié)束后,使用配套緩沖液、有機溶劑依次沖洗全部流體管路與芯片,清除殘留脂質(zhì)、核酸物料,避免管路內(nèi)壁物料干結(jié)堵塞流道;
2. 長期閑置前,排空管路內(nèi)部液體,干燥存放微流控芯片,避免潮濕環(huán)境造成芯片內(nèi)部流道滋生微生物;
3. 定期檢查管路接頭密封性,出現(xiàn)滲漏、壓力數(shù)值漂移時及時更換密封墊圈與輸送管路;
4. 觸控面板、壓力儀表保持清潔,避免試劑濺落腐蝕電子元件,柜體外部定期擦拭除塵。
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