微流控(Microfluidic)技术是一种基于(微)流体力学理论,在管线中实现样品制备与加工的技术。将微流体的理化模型与流体力学理论相结合,可实现样品的混合、乳化及分离纯化等功能。
LNP包封仪 微流控技术将过程控制技术(ProcessControlTechnology,PCT)与过程分析技术(ProcessAnalyticalTechnology,PAT)相结合,可实现良好的在线样品制备技术(On-linePreparationTechnology,OPT)。样品在连续化制备的过程中,工艺过程中参数*可控,且具备良好重现性,所以较传统分步割裂式制备、分批次生产的方法来说更具有可放大性。
可实现样品的初乳化、复乳化、粒径控制功能。
微流控制备系统通过制备泵和高压输送泵与微流控芯片相连接,A相和B相可按照一定的比例恒速的输送至芯片中进行混合,乳化。在微流控芯片中通过设计不同的流道结构,控制不同的速度,使得样品在微流控芯片中达到湍流、层流或雾化状态,可以实现样品的初乳化或复乳化的要求。
制备好的样品通过高压泵输送至高压微流控芯片中,通过撞击力和剪切力来控制粒径,使其达到所需范围内。粒径可达到100nm以内,PDI至0.1以下。
微流控的核心在于“微”,这不仅是形容其工作尺度,也意味着对小量流体的精确操控能力。这种技术可以实现在一块微型化芯片上集成完整的实验室功能,包括样品的准备、混合、反应、分离和检测等过程,从而提高了实验的效率和精度,同时显著降低了成本和所需试剂量。
从工程学角度看,微流控技术的实现依赖于精密的微加工技术,如光刻、蚀刻和注塑等,这些技术用于制造具有微细通道和腔室的芯片。此外,为了实现对流体的精确控制,还需整合传感器、泵、阀等微型化机械元件,以及温度和压力控制系统。这要求工程师们不断创新,设计出更加精细且可靠的装置。
物理学领域,微流体的行为遵循着经典物理定律,但在微观尺度下,表面张力、黏度、电动力学和热力学等因素的影响变得尤为显著。研究人员需要深入理解这些物理现象,才能准确地设计。
化学方面,为化学反应提供了一个全新的平台。在微小的通道中,流体之间的扩散距离缩短,混合效率得以提高。这对于快速进行化学合成、高通量筛选有害化学物品的暴露具有重要意义。此外,还能够模拟生物体内的微环境,对于研究细胞生物学和组织工程学提供了实验条件。