人字形/魚骨形混合器芯片 -- 用于納米顆粒mRNA-LNP的制備

為什么采用微流控進行流體混合？

采用微流控技術(shù)可以大大減少每個實驗中使用的化學(xué)試劑的用量，從而降低成本和浪費。而且，從微流體尺度上，精確地調(diào)節(jié)流體性質(zhì)并且快速的動力學(xué)成為可能，這對于例如合成聚合物納米顆粒的結(jié)晶和沉淀過程是重要的。

微流體技術(shù)還可以通過在實驗過程中的特定時刻添加特定的試劑來精確控制微混合器中的反應(yīng)。由于微反應(yīng)器傳熱的增加，微反應(yīng)器中可實現(xiàn)等溫的化學(xué)反應(yīng)。

由于交錯的人字形微型混合器已經(jīng)小型化，因此，該混合器組件可以集成到更完整的實驗平臺中，以執(zhí)行復(fù)雜的多功能過程。

總之，交錯的人字形微混合器芯片允許在兩種流體之間進行更靈活、精確和有效的混合。

交錯不對稱人字形異質(zhì)條在微通道中不同時間的混合可視化[1]

[1] Chang, C., Yang, R. Electrokinetic mixing in microfluidic systems. Microfluid Nanofluid 3, 501–525 (2007)

配置您的微流體人字型混合實驗

交錯的人字形微混合器芯片的材質(zhì)有PC或COP兩種材質(zhì)：

通道深度：200微米

通道寬度的入口：300微米

通道寬度混合器：600微米

通道寬度出口：600微米

混合的效率取決于Reynolds數(shù)和Peclet數(shù)。Elveflow提供了一系列與OB1 MK3+流量控制器兼容的儲液管，從1.5mL Eppendorf管到100mL的玻璃瓶。此外，您還可以采用OB1流量控制泵和流量傳感器來進一步的改善流量控制。

使用MUX循環(huán)閥執(zhí)行循環(huán)實驗，可以改善每個循環(huán)的混合效果。當(dāng)混合時，可能會產(chǎn)生氣泡，這對于特定實驗至關(guān)重要。您可以采用我們的除泡器來去除流體中的氣泡。

除了人字形混合器芯片外，也可以采用其他類型的混合器芯片如平面蛇形混合器芯片。

應(yīng)用

微流體人字形混合器原理

交錯的人字形微混合器芯片是一個混亂的對流通道，這意味著會產(chǎn)生橫向流動，從而導(dǎo)致與流動方向不同的對流[1]。這種特殊的設(shè)計可以讓流體在微通道[2]中產(chǎn)生螺旋流模式，從而大大改善了兩種流體[3-4]的混合效率。交錯的人字形微混合器芯片比T形或Y形微混合器等更加有效。即使混合器長度縮短約100倍，交錯的人字形微混合器芯片仍然比這些傳統(tǒng)的T形或Y形的混合器芯片更有效[5]。

微混合可以應(yīng)用于多個場景如有機化學(xué)、有害物質(zhì)處理、PCR、篩選等[6-9]。

1. Ottino J (1989) The kinematics of mixing: stretching, chaos, and transport. Cambridge University Press, Cambridge

2. Stroock AD, Dertinger SKW, Ajdari A, Mezic I, Stone HA, Whitesides GM. (2002), Chaotic mixer for microchannels. Science, 295, 647-51

3. Johnson T, Ross D, Locascio L (2002), Rapid microfluidic mixing. Anal Chem, 74, (1), 45-51

4. Stroock A, Dertinger S, Whitesides G, Ajdari A (2002), Patterning flows using grooved surfaces. Anal Chem, 74, (20), 5306-5312

5. Capretto L, Cheng W, Hill M, and Zhang X, (2011), Micromixing Within Microfluidic Devices, Top Curr Che, 304, 27-68

6. Wilms D, Klos J, Frey H (2008), Microstructured reactors for polymer synthesis: a renaissance of continuous flow processes for tailor-made macromolecules? Macromol Chem Phys, 209, (4), 343-356

7. Zhang C, Xing D, Li Y (2007) Micropumps, microvalves, and micromixers within PCR microfluidic chips: advances and trends. Biotechnol Adv, 25, (5), 483-514

8. Dittrich P, Tachikawa K, Manz A (2006), Micro total analysis systems. Latest advancements and trends. Anal Chem, 78, (12), 3887-3908

9. Dittrich P, Manz A (2006), Lab-on-a-chip: microfluidics in drug discovery. Nat Rev Drug Discov, 5, (3), 210-218

微流控人字形混合器玻璃芯片（可選項）

人字型混合器玻璃芯片是一種可用于通過魚骨形通道進行混合液體的一種有用工具。采用1/4-28UNF螺紋接頭連接，可在幾秒鐘內(nèi)將該芯片連接到您的實驗裝置！

該通用型玻璃芯片通過減少擴散所需的長度并增加溶質(zhì)在流體之間傳輸?shù)目赡苄裕瑥亩�提供了一種快速混合兩種流體的方法。

這種人字形芯片使用方便、經(jīng)濟可靠，可應(yīng)用于您的所有實驗：

● 高強度光學(xué)透明玻璃

● 標準顯微鏡載玻片尺寸（25×75 mm）

● 標準1/4-28UNF螺紋端口

● 易于處理

● 只需使用1/4-28UNF接頭配件（可用于外徑1/16英寸的導(dǎo)管）將芯片連接到您的裝置即可。

可選項

您可以根據(jù)現(xiàn)有的導(dǎo)管外徑來選擇下面的接頭配件：

● PFA接頭+ETFE墊圈，適用于1/4-28UNF到外徑1/16英寸導(dǎo)管的連接（每套10個） 

● PFA接頭+ETFE墊圈，適用于1/4-28UNF到外徑1/8英寸導(dǎo)管的連接（每套10個）

工作原理與應(yīng)用

人字形混合器通過誘導(dǎo)混沌流的形成，在低雷諾數(shù)條件下顯示加速混合。

人字形混合器芯片微通道底部具有不對稱的人字形凹槽的特定圖案，該凹槽能夠產(chǎn)生螺旋流和用于混合兩種液體的混亂攪拌。

流經(jīng)微通道的流體的混合具有很多的應(yīng)用，例如化學(xué)反應(yīng)中所用試劑溶液的均質(zhì)化。

這種人字形混合器芯片已經(jīng)在脂質(zhì)體（封閉的磷脂囊泡）的產(chǎn)生中取得了重要的進步。Cheung等人（Int J Pharma 2019）確實首次報道了使用人字形混合器芯片產(chǎn)生穩(wěn)定且均勻的（100 nm）聚乙二醇化脂質(zhì)體。他們研究了不同配方（水溶液、初始脂質(zhì)濃度、脂質(zhì)成分和組分）和工藝參數(shù)的影響。

與其他微流控設(shè)備相比，該混合器芯片顯示出更高的通量，更快的混合和更小的洗脫。

Schematic of the setup from Cheung and Al-Jamal, International Journal of Pharmaceutics 566 (2019) 687–696 

Calvin C.L.Cheung, Wafa T.Al-Jamal. Sterically stabilized liposomes production using staggered herringbone micromixer: Effect of lipid composition and PEG-lipid content. International Journal of Pharmaceutics, Volume 566, 20 July 2019, Pages 687-696. PDF版下載 here

人字形混合器玻璃芯片規(guī)格參數(shù)

寬度和長度：25 ×75 mm

通道深度：0.08 mm

通道寬度：0.1到0.5 mm

體積：3.3 μL

混合體積：0.47 μL

混合長度：28.7 mm

材質(zhì)：玻璃

連接器：1/4-28接頭

在混合部分，有6個混合元件（人字形）形成一個塊（半個循環(huán)）和30個塊，因此，總共有15個完整循環(huán)。該混合芯片在1到3 bar的壓力進行了測試，但也進行了少量的10 bar壓力測試。

● 人字形的兩個臂是通道尺寸（200 μm）的1/3到2/3

● 人字形之間的距離是50 μm

● 每個混合元件的寬度是50 μm，高度是30 μm

微流控人字形混合器玻璃芯片的結(jié)構(gòu)圖

您可以根據(jù)具體的實驗項目單獨定制納米顆�；蚣{米脂質(zhì)體混合芯片，其他設(shè)備無需變動，可持續(xù)使用。

微流控混合器芯片介紹，點擊 here

產(chǎn)品介紹鏈接：

OB1 MK4 -多通道微流體壓力&真空控制器的詳細介紹，請點擊 這里

ESI-微流控儀器專用的智能圖形化界面操作軟件的詳細介紹，請點擊 這里

ESI-微流控智能圖形化界面操作軟件ESI輸出不同波形的驅(qū)動壓力或液體流量的介紹，請點擊 這里

BFS-微流體科里奧利流量傳感器（無需校準，直接測量）的詳細介紹，請點擊 這里

MFS-微流體熱式流量傳感器的詳細介紹，請點擊 這里

MSR-微流體流量和壓力傳感器讀數(shù)單元（采集卡）的詳細介紹，請點擊 這里

MUX Distributor10-微流體流量分配閥的詳細介紹，請點擊 這里

MUX Injection-微流體液體循環(huán)閥的詳細介紹，請點擊 這里