脂质体纳米颗粒合成仪/纳米药物递送系统/mRNA-LNP包封仪 及 高效混合器芯片(经典鱼骨SHM型、流动聚焦型和3D挡板型)
2024-08-0956可靠 创新 同行 发展
脂质体是基于脂质双层的自组装纳米颗粒,被广泛用于生物医学和生物技术目的。脂质体由一个或多个薄片组成,由磷脂双层和包围的小体积的水溶液组成。脂质体的直径可以从几十nm到数百μm不等,平均粒径约为80nm的单层或寡层脂质体通常被生产和用于抗癌药物输送系统。
脂质体膜的主要成分是磷脂和脂质,在各种有机溶剂中具有良好的溶解性,因此目前大多数方法使用有机溶剂(如甲醇、乙醇、叔丁醇、氯仿、醚类)将脂质溶解为整个纳米颗粒合成过程的第一步。如果有机溶剂与水混溶,脂质体可以通过将脂质的醇溶液与水相混合来制备。乙醇注射法和前脂质体-脂质体法是实验室和工业规模中已建立的技术。
脂质纳米颗粒(LNPs)是纳米药物最广泛使用的药物载体。LNPs有两种靶向模式:通过增强渗透性和保留(EPR)效应的被动靶向,以及使用配体表面修饰的主动靶向。此外,LNPs能够封装多种材料,如低分子化合物、金纳米颗粒、多肽、DNA和RNA。这些特点使基于LNP的纳米药物设计具有高度的灵活性,并且LNPs已被报道取得了良好的治疗效果。纳米药物的粒径尺寸也被认为是影响治疗效果的重要因素,因为许多大尺寸的纳米药物被脾脏的网状结构捕获和过滤。另一方面,小于10 nm的纳米药物被淋巴系统清除。适当粒径尺寸的纳米药物可以有效地在靶器官中积累,产生高治疗效果。
微混合器是纳米颗粒脂质体合成过程中的一个重要组件,通常分为主动混合器和被动混合器。主动混合器依靠外部源,可以物理上搅动微通道中的液体,如声学或超声波声致动器,磁性颗粒和外部磁场的磁性扰动,流体的重复停止和流动的压力扰动等。被动混合器不使用外部力,但主要依靠流体的水动力操纵,例如混沌平流,增强分子扩散,利用表面张力,流体分层,和连续分裂和结合的流体在微通道内。由于其简单的设计和制造,以及更高的混合效率,混沌平流是最常用的被动混合器之一。混沌微混合器由嵌入微通道中来扰乱层流的几何形状组成。最有效的混沌微混合器之一是Stroock等人开发的交错人字形混合器/交错鱼骨形混合器(Staggered Herringbone Mixer,SHM)。SHM由微通道底部的槽的重复模式组成,每个槽由两个相互连接的不同长度的通道组成,一个相对较长,另一个相对较短,这两个槽以一定的角度相遇,通常为45度。这些槽在微通道内移动流体中产生螺旋运动。
纳米颗粒合成仪/纳米药物递送系统/脂质纳米颗粒包封仪/mRNA-LNP包封仪等均可用于合成纳米颗粒,通过控制混合时间来控制纳米颗粒的粒径尺寸,颗粒粒径从20nm到500nm或者从2μm到800μm(取决于使用的微混合器或合成器件以及混合时间),其具有以下特点:
● 从100μL到100mL体积量的纳米颗粒合成
● 纳米颗粒粒径从20nm到500nm(取决于微混合器规格和实验参数)
● 包封率>92% & PDI <0.3 RNA-LNP
● 经典鱼骨形混合器玻璃芯片,可长期反复使用(取决于具体的纳米颗粒合成仪的类型配置);
● 每次实验时间从几秒钟到几分钟
● 流速范围从20μL/min到250mL/min(取决于流量传感器量程范围或注射器容积)
● 混合反应时间可控:≤100ms(取决于颗粒粒径尺寸)
● 可级联放大,从配方开发到中试量产;
● 适用于LNP脂质纳米颗粒、siRNA-LNP纳米颗粒、PLGA纳米颗粒与核壳结构、蛋白-LNP、核酸-LNP、磷脂囊泡、微化学反应等。
一、纳米颗粒合成仪TAMARA
适用于任何纳米颗粒合成专家 – 从初学者到专家 – 寻找的一个全面的、用户友好的、有效的纳米颗粒系统来开发新药的完美伴侣。
1,纳米颗粒合成体积从0.2到10mL
2,最终控制粒径范围:50 - 200 nm和重复性(±3%)
3,包封率:>95% & PDI:<0.2 RNA-LNP
4,可重复使用的芯片和储液池
5,每次实验时间<2分钟
6,无死体积:100%试剂使用率
主要优势
直观的操作:3步操作后收集产物
测试数据
二、ELVEFLOW纳米颗粒产生系统
微流控纳米药物制备套装是基于卓越的微流控技术和微纳加工的芯片技术而实现的一次性纳米药物和纳米颗粒的合成。人们可以在微尺度上通过调控流体流速来实现纳米粒的粒径尺寸和 PDI 的控制,同时,通过并行的多个鱼骨形结构的混合器芯片,可以直接从前期的实验室配方研发直接过渡到后期的工业生产cGMP,实现药物纳米颗粒的粒径均一和可重复性的合成。
1,多功能脂质纳米颗粒合成:以低通量和高通量(100 μL/min至500
mL/min)连续生产脂质体和脂质纳米颗粒。
2,高度可重复的自动化脂质纳米颗粒生产:适用于长期的自动化工业生产和实验,产生粒径从30到250 nm的高度单分散纳米粒子。
3,从实验室配方研发到工业生产cGMP:使用相同的仪器生产从几μL到几 L的脂质体和脂质纳米颗粒溶液!
4,适配任何微流控混合芯片:PDMS芯片、PMMA/COC芯片、玻璃芯片、同轴玻璃管芯片、不锈钢材质的芯片等。
5,适配任何温控模块:可适配任何温控模块。通过调节不同的温度,可以进一步降低纳米颗粒的粒径。温度控制范围可从室温到100℃。
6,多样化的样品溶液体积:提供1.5 mL/2.0 mL,15 mL,50 mL,100 mL,150 mL,250 mL,1 L及定制加工的样品存储容器,最低规格的样品存储容器可到0.5mL,从而适配多样化的样品溶液体积需求,既满足前期实验室内的配方研发,又满足后期工业生产需求。
7,混合时间:纳米药物颗粒的粒径尺寸与混合时间有关。通常,快速的混合时间(≤50 ms)可产生低于100nm粒径的纳米颗粒,慢速的混合时间(~200 ms)可产生几百纳米到微米量级的微颗粒。微流控纳米药物制备套装中控制芯片通道内的混合时间,可通过调节两相液体的流量值来自由的调控液体混合时间(从1 ms到200 ms)。
8,多用途性 :还可以用于其他应用如PLGA纳米颗粒合成、CaCO2颗粒形成、聚合物纳米颗粒和微颗粒合成、聚合物囊泡合成、核-壳结构制备、水凝胶/氢胶(hydrogel)颗粒制备、单乳/双乳/多乳液滴制备、单细胞包裹、单细胞测序、3D细胞培养、类器官培养、气泡产生等。
装置连接图
经典鱼骨形混合器芯片(Classic SHM Chip)
ELVEFLOW纳米颗粒产生系统的组成:基础款
1,两通道高精度压力控制器OB1 MK4(量程范围:0到8Bar)
2,两个热式流量传感器MFS(MFS4(0±1mL/min)和MFS5(0±5mL/min))
3,三个经典鱼骨形混合器玻璃芯片和三个鱼骨形混合器塑料芯片
4,样品储液池:1.5mL规格三个,15mL规格三个,50mL规格三个
5,微流体接头配件套装一套
6,操作软件和SDK开发包文件
7,静音空压机一台(可输出高达8Bar压缩空气)
ELVEFLOW纳米颗粒产生系统的组成:高级款
1,两通道高精度压力控制器OB1 MK4(量程范围:0到8Bar)
2,两个科式流量计BFS2(或BFS1+和BFS2)
3,三个经典鱼骨形混合器玻璃芯片和三个鱼骨形混合器塑料芯片
4,样品储液池:1.5mL规格三个,15mL规格三个,50mL规格三个
5,微流体接头配件套装一套
6,操作软件和SDK开发包文件
7,静音空压机一台(可输出高达8Bar压缩空气)
测试数据
经典鱼骨形混合器玻璃芯片的流速测试视频
总流速:2mL/min,流速比:3:1,有机相流速:0.5mL/min,水相流速:1.5mL/min。
总流速:2050μL/min,流速比:40:1,有机相流速:50μL/min,水相流速:2000 μL/min。
总流速:200μL/min,流速比:1:1,有机相流速:100μL/min,水相流速:100 μL/min。
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