[发明专利]用于均匀化多组分流体的设备

说明书

本发明涉及一种用于均匀化多组分流体的设备(10)，该设备(10)包括主通道(12)；第一缓冲通道和第二缓冲通道(121、122)；借助于主导管(19)连接到主通道(12)、借助于第一纤维(191)连接到第一缓冲通道(121)并且借助于第二纤维(192)连接到第二缓冲通道(122)的收集器(14)。收集器(14)还包括旨在将主导管(19)划分成第一纤维和第二纤维(191、192)的流分离点(20)、被配置为通过收集器(14)将多组分流体从主通道(12)移动到第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)并通过收集器(14)将多组分流体从第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)移动到主通道(12)的泵送单元(16)。

技术领域

本发明涉及一种用于处理颗粒悬浮液(特别是细胞悬浮液)的设备和方法。

背景技术

在许多行业中经常处理诸如乳液和颗粒悬浮液的多组分流体，这些行业包括化学行业、化妆品行业、生物行业，以及特别是生物制药行业。

多组分流体的处理通常由于以下事实而变得困难：流体的不同组分在流动期间和流动操作之间每单位质量不会承受相同的力。例如，每单位质量的疏水力、静电力、惯性力、沉降力等的大小在颗粒悬浮液或乳液的组分之间通常不同。这导致流以不同的方式作用于和输送多组分流体的不同组分，这通常会降低流体的均匀性。典型的示例是，沉降力导致悬浮液颗粒的移动速度比流体的平均速度慢得多。

在行业中，多组分流体的均匀化通常通过与涡流混合来实现，通常使用浸没在流体中的转子或者滚动或摇动容器来与涡流混合。这些方法具有重要的局限性，并且通常不适合达到高均匀性、处理非常敏感的流体以及处理小体积。这些方法的值得注意的不方便之处如下：

-它们可能导致流体的组分损坏或更一般地改变其性质，特别是在使用转子的情况下，

-由于以下事实，它们对于小的液体体积不太有效或无效：减小的体积中增加的粘性效应降低了体积横向尺寸与最小涡流尺寸(Kolmogorov长度)之间的比率(对应于较少的流体酝酿(fluid brewing))，而流体敏感性可以限制混合物的允许强度和最小允许的Kolmogorov长度，以避免过度损坏，

-它们更难、有时不可能集成到一次性封闭处理系统，特别是小体积封闭一次性系统，这在生物制药行业和高活性产品的处理中特别重要，

-最后，矛盾的是，它们可能会产生不均匀性，因为它们产生的流模式可能会导致流体的某些组分集中在体积的特定部分中的效果。例如，惯性升力通常驱动颗粒悬浮液的颗粒横向远离流截面中的速度最大值。因此，即使在长时间的混合之后，尽管流体正在酝酿(brewing)，但是重要的不均匀性仍然可能存在。为了说明这一点，通常在使用高于30％的“涡流”振荡器(“vortex”shaker)后立即获得细胞悬浮液中细胞浓度的可变性。

包括微流体设备的其他类型的设备使用在流体流中引起涡流的通道几何形状提供混合。然而，这些设备仅提供局部混合，而不提供流体体积的纵向延伸上的混合。尽管已经提出了包括使用微型蠕动泵的这种混合器的回路中的回路流，但这种方法并不方便，特别是因为它处理通过用于该方法的设备的特征而固定的体积。

德国实用新型DE20209547公开了一种用于均匀化细胞悬浮液的设备。当细胞悬浮液从一个注射器转移到另一个注射器时，通过使用位于流中的球形障碍物(从而导致剪切)实现混合。然而，流不分为两个单独的罐。

国际专利申请WO2005/089928公开了一种用于制备涂覆颗粒的试剂盒，该试剂盒使用t形接头来在颗粒和涂覆材料(此处为脂质)之间形成接触。

国际专利申请WO2018016622公开了一种混合设备，其使用T形接头以允许结合到不同的液体。