多通道微流控芯片装置及制备纳米颗粒的微流控系统的制作方法

本技术涉及纳米颗粒制备，具体而言涉及一种多通道微流控芯片装置及制备纳米颗粒的微流控系统。

背景技术：

1、纳米颗粒合成技术，是高速发展的纳米技术领域的技术前沿。其独特的尺寸依赖特性，使纳米颗粒材料在许多领域表现出了极大的优势，处于不可替代的位置。此项技术已广泛应用于诸多行业，如药物输送、能源和电子等。纳米颗粒合成技术是实现纳米颗粒应用的关键步骤之一。

2、目前用于包裹核酸药物和蛋白质药物的纳米颗粒制备系统可以用微流控芯片来实现。微流控芯片的优点是制备的纳米颗粒的粒径可控性强，粒径均一，制备工艺可以放大等。通常其制备工艺包括利用一个水相注射泵和一个有机相注射泵，通过混合通道进行混合，然后形成纳米颗粒。

3、一般为了提高配方筛选的工作效率，研究人员通常会尝试做出能够同时制备多个纳米颗粒的微流控体系。这些体系包括分别利用不同的水相和有机相。比如一种纳米颗粒的制备需要一个水相和一个有机相，那么制备五种纳米颗粒就需要五个水相和五个有机相入口，其不可避免的导致系统复杂，非常不利于系统往高通量方向拓展，且不仅增加了设计生产成本，同时也增加了为提高量产且又能保持同样性能的技术难度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种多通道微流控芯片装置及制备纳米颗粒的微流控系统，以解决现有技术中同时制备多种纳米颗粒的微流控体系统存在系统复杂、生产成本高、技术难度高的问题。

2、为实现上述目的，根据本实用新型，提供

3、一种多通道微流控芯片装置，所述多通道微流控芯片装置包括微流控芯片和微流控芯片内形成的多通道结构，所述多通道结构包括主通道和多个混合通道，所述主通道上设有第一流体入口，每个混合通道分别包括有彼此连通设置的第二流体入口、第三流体入口以及纳米颗粒出口，其中每个混合通道的第二流体入口均与所述主通道连通设置。

4、优选的，所述主通道呈环形结构，包括相对布置的微流体进侧段和微流体出侧段，所述第一流体入口布置在所述主通道的微流体进侧段上，所述多个混合通道呈并排布置在与所述主通道的微流体出侧段相邻的区域上，且所述第二流体入口连通到所述主通道的微流体出侧段。

5、优选的，所述混合通道呈“y”型结构，包括靠近所述主通道布置的第一微流体通道和第二微流体通道，以及远离所述主通道布置的第三微流体通道，所述第一微流体通道的端口为第二流体入口，所述第二微流体通道的端口为第三流体入口，所述第三微流体通道的端口为纳米颗粒出口。

6、优选的，所述多个混合通道组成左侧的第一混合组和右侧的第二混合组，所述第一混合组中的混合通道“y”型结构与所述第二混合组中的混合通道“y”型结构呈反向布置，使得在所述第一混合组中所述第二微流体通道朝左侧斜向布置和在所述第二混合组中所述第二微流体通道朝右侧斜向布置。

7、优选的，所述第一混合组和所述第二混合组包括相同数量的混合通道。

8、优选的，在工作状态下，所述第一流体入口和所述第三流体入口中的一者与有机相微流体源连通，且所述第一流体入口和所述第三流体入口中的另一者与水相微流体源连通。

9、优选的，所述微流控系统包括：注射泵控制器、注射泵组、纳米颗粒收集组以及所述的多通道微流控芯片装置，其中所述注射泵组、多通道微流控芯片装置以及纳米颗粒收集组依次通过微流体输送管线连接，且所述注射泵组与所述注射泵控制器通过控制线路连接。

10、优选的，所述注射泵组包括第一注射泵和多个第二注射泵，所述第二注射泵的数量与所述混合通道的数量相同，且所述第一注射泵和所述第二注射泵中的一者用于注入有机相微流体，所述第一注射泵和所述第二注射泵中的另一者用于注入水相微流体，所述第一注射泵通过微流体输送管线与所述第一流体入口连接，每个所述第二注射泵通过微流体输送管线与相应的所述第三流体入口连接。

11、优选的，所述多个第二注射泵分为两组，分别布置在所述第一注射泵的两侧，第一组分别与所述多通道微流控芯片装置中的第一混合组中混合通道的第三流体入口连接，第二组分别与所述多通道微流控芯片装置中的第二混合组中混合通道的第三流体入口连接。

12、优选的，所述纳米颗粒收集组包括多个纳米颗粒收集装置，所述纳米颗粒收集装置的数量与所述混合通道的数量相同，且每个混合通道的第三微流体通道通过微流体输送管线分别与相应的纳米颗粒收集装置连接。

13、本实用新型由于采取以上技术方案，其具备以下有益效果：

14、通过在微流控芯片内布置由主通道和多个混合通道组成的多通道结构，将多个混合通道的第二流体入口均与主通道连通设置，使混合通道的第二流体入口与主通道构成一体结构，利用第一流体入口和第三流体入口中的一者上注入有机相微流体，第一流体入口和第三流体入口中的另一者上注入水相微流体，使主通道内的微流体能够同时流入多个混合通道内，并与混合通道内经第三流体入口注入的另一种微流体混合从而形成纳米颗粒。相较于传统的制备一种纳米颗粒就需要一个水相和一个有机相，本实用新型的多通道微流控芯片装置及制备纳米颗粒的微流控系统只需要一个水相或有机相，即能够同时制备多种纳米颗粒，减少了有机相微流体入口或水相微流体入口，从而减少了对注射泵数量的需求，降低了成本，节省了一部分的空间，并且可以平行扩大到多个混合通道，有利于系统往高通量方向拓展。

技术特征：

1.一种多通道微流控芯片装置，其特征在于，所述多通道微流控芯片装置包括微流控芯片和微流控芯片内形成的多通道结构，所述多通道结构包括主通道和多个混合通道，所述主通道上设有第一流体入口，每个混合通道分别包括有彼此连通设置的第二流体入口、第三流体入口以及纳米颗粒出口，其中每个混合通道的第二流体入口均与所述主通道连通设置。

2.根据权利要求1所述的多通道微流控芯片装置，其特征在于：所述主通道呈环形结构，包括相对布置的微流体进侧段和微流体出侧段，所述第一流体入口布置在所述主通道的微流体进侧段上，所述多个混合通道呈并排布置在与所述主通道的微流体出侧段相邻的区域上，且所述第二流体入口连通到所述主通道的微流体出侧段。

3.根据权利要求2所述的多通道微流控芯片装置，其特征在于：所述混合通道呈“y”型结构，包括靠近所述主通道布置的第一微流体通道和第二微流体通道，以及远离所述主通道布置的第三微流体通道，所述第一微流体通道的端口为第二流体入口，所述第二微流体通道的端口为第三流体入口，所述第三微流体通道的端口为纳米颗粒出口。

4.根据权利要求3所述的多通道微流控芯片装置，其特征在于：所述多个混合通道组成左侧的第一混合组和右侧的第二混合组，所述第一混合组中的混合通道“y”型结构与所述第二混合组中的混合通道“y”型结构呈反向布置，使得在所述第一混合组中所述第二微流体通道朝左侧斜向布置和在所述第二混合组中所述第二微流体通道朝右侧斜向布置。

5.根据权利要求4所述的多通道微流控芯片装置，其特征在于：所述第一混合组和所述第二混合组包括相同数量的混合通道。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的多通道微流控芯片装置，其特征在于：在工作状态下，所述第一流体入口和所述第三流体入口中的一者与有机相微流体源连通，且所述第一流体入口和所述第三流体入口中的另一者与水相微流体源连通。

7.一种制备纳米颗粒的微流控系统，其特征在于，所述微流控系统包括：注射泵控制器、注射泵组、纳米颗粒收集组以及根据权利要求1-6中任意一项所述的多通道微流控芯片装置，其中所述注射泵组、多通道微流控芯片装置以及纳米颗粒收集组依次通过微流体输送管线连接，且所述注射泵组与所述注射泵控制器通过控制线路连接。

8.根据权利要求7所述的制备纳米颗粒的微流控系统，其特征在于：所述注射泵组包括第一注射泵和多个第二注射泵，所述第二注射泵的数量与所述混合通道的数量相同，且所述第一注射泵和所述第二注射泵中的一者用于注入有机相微流体，所述第一注射泵和所述第二注射泵中的另一者用于注入水相微流体，所述第一注射泵通过微流体输送管线与所述第一流体入口连接，每个所述第二注射泵通过微流体输送管线与相应的所述第三流体入口连接。

9.根据权利要求8所述的制备纳米颗粒的微流控系统，其特征在于：所述多个第二注射泵分为两组，分别布置在所述第一注射泵的两侧，第一组分别与所述多通道微流控芯片装置中的第一混合组中混合通道的第三流体入口连接，第二组分别与所述多通道微流控芯片装置中的第二混合组中混合通道的第三流体入口连接。

10.根据权利要求9所述的制备纳米颗粒的微流控系统，其特征在于：所述纳米颗粒收集组包括多个纳米颗粒收集装置，所述纳米颗粒收集装置的数量与所述混合通道的数量相同，且每个混合通道的第三微流体通道通过微流体输送管线分别与相应的纳米颗粒收集装置连接。

技术总结
本技术公开一种多通道微流控芯片装置及制备纳米颗粒的微流控系统。多通道微流控芯片装置包括微流控芯片和微流控芯片内的多通道结构，多通道结构包括主通道和多个混合通道，主通道上设有第一流体入口，每个混合通道分别包括有彼此连通设置的第二流体入口、第三流体入口以及纳米颗粒出口，每个混合通道的第二流体入口均与所述主通道连通设置。微流控系统包括注射泵控制器、注射泵组、纳米颗粒收集组以及多通道微流控芯片装置，注射泵组受注射泵控制器控制，与多通道微流控芯片装置以及纳米颗粒收集组依次通过微流体输送管线连接。本技术在同时制备多种纳米颗粒时减少了有机相或水相入口，降低了成本，节省了空间，有利于往高通量方向拓展。

技术研发人员：潘兴华,王成
受保护的技术使用者：北京因诺惟康医药科技有限公司
技术研发日：20230119
技术公布日：2024/1/13