以下是关于微球成型仪的综合说明,涵盖应用范围、制备原理、方法流程及相比人工制备的优势:
一、应用范围
微球成型仪广泛应用于以下领域:
1. 生物医药
- 诊断试剂:用于生化(蛋白质冻干、微生物菌冻干)、免疫(化学发光、酶联免疫)、分子诊断(病毒/肿瘤检测)及POCT试剂的制备。
- 药物研发:制备缓释微球(如PLGA载药微球)、疫苗递送系统、蛋白/多肽药物保护载体。
2. 化妆品
- 冻干美芯球、美容微球的制备,提升活性成分(维生素C、透明质酸)的稳定性和吸收效率。
3. 工业材料
- 氧化铝/陶瓷微球(催化剂载体、吸附剂)、膨胀微球(轻量化材料)的规模化生产。
4. 环保与农业
- 微生物菌球、农药缓释微球的制备。
5. 科研与新兴技术
- 水凝胶微球(细胞培养)、3D打印生物墨水、微流控芯片试剂的开发。
二、制备原理与方法流程
1. 核心原理
微球成型仪通过精密定量滴液技术,将液态试剂按设定体积滴入低温介质(如液氮)中,利用瞬时冷冻形成均一冰球,再经真空冷冻干燥(升华水分)制成冻干微球。
- 关键机制:液氮(-196℃)的快速冷冻避免冰晶破坏生物活性成分,冻干工艺保持微球疏松多孔结构,便于后续复溶。
2. 标准流程
1. 前处理
- 配制试剂溶液,过滤杂质,确保无颗粒物堵塞设备。
2. 点样成型
- 通过微量泵(陶瓷/不锈钢泵芯)定量输送液体,经滴液管精准滴入液氮中,形成冰球。
- 参数控制:液滴体积(1-50μL可调)、滴速(最高7200颗/小时)、振动力(调节液滴坠落状态)。
3. 预冻处理
- 冰球在液氮中快速冷冻,形成稳定冰晶骨架。
4. 冷冻干燥
- 转入冻干机,分两阶段脱水:
- 升华阶段:-35℃至0℃,真空环境下冰晶直接升华(24-48小时)。
- 解析阶段:20℃-30℃,去除结合水(4-12小时),最终残余水分≤3%。
5. 后处理
- 过筛分选合格微球,检测粒径(激光粒度仪)、形貌(SEM)、载药量(HPLC)等指标。
三、相比人工制备的优势
1. 效率与精度
- 高速生产:全自动设备单机速度达5000~1.5万颗/小时,流水线组合可提升至150万颗/小时。
- 高均一性:液滴体积精度±1.5%~±3%,CV值(变异系数)≤2%,远超手工滴加的误差范围。
2. 质量控制
- 活性保护:液氮瞬时冷冻减少热敏感物质(蛋白、疫苗)的失活风险。
- 防污染设计:低吸附接触材料(满足GLP规范)、CIP/SIP自动清洁系统,避免交叉污染。
3. 规模化与自动化
- 灵活产线:模块化设计支持小批量至10T/天的大规模生产,适配不同粘度液体(高/低粘度专用装置)。
- 无人值守:PLC控制系统实现全程自动化,减少人工干预误差。
4. 成本与稳定性
- 降低损耗:连续不间断工作(恒流自吸泵)减少原料浪费。
- 长期稳定性:DD马达、圆光栅定位等技术确保重复性,设备寿命长。
5、微球成型仪器选型
型号 | MS-1R | MS-1T | MS-IIT |
功能 | 可自动将试剂精准点到液氮中,进行冻干珠的连续生产。工作条件:工作环境温湿度:5-40℃,85%RH以下,额定电压:220V | 可自动将试剂精准点到液氮中,进行冻干珠的连续生产。工作条件:工作环境温湿度:5-40℃,85%RH以下,额定电压:220V | 可自动将试剂精准点到液氮中,进行冻干珠的连续生产。工作条件:工作环境温湿度:5-40℃,85%RH以下,额定电压:220V |
控制方式 | 手动/自动/清洗/密码保护多种方法选择 | 手动/自动/清洗/密码保护多种方法选择 | 手动/自动/清洗/密码保护多种方法选择 |
产能 | ≤2000个每小时,平均几百到1000个 | ≤7200个每小时,平均3000-6000个 | ≤14000个每小时,平均6000-12000个 |
滴珠范围 | 3-50ul,具体根据液体粘度,固形物含量确定 | 3-50ul,具体根据液体粘度,固形物含量确定 | 3-50ul,具体根据液体粘度,固形物含量确定 |
精度 | CV<1.5% | CV<1.5% | CV<1.5% |
外形尺寸 | 长 610mmX 宽 425mmX 高 520mm | 长 645mmX 宽 500mmX 高 520 mm | 长 680mmX 宽 500mmX 高 630 mm |
功能选配 | 恒温混匀装置 微球分装仪 微球快速分装器 | 恒温混匀装置 微球分装仪 微球快速分装器 | 恒温混匀装置 微球分装仪 微球快速分装器 |
优点 | 可以选择2工位或者4工位工作,省液氮,少量物料也能上机 | 速度快,体积小,适合研发和小生产 | 速度快,可以选择两个通道同时工作,也可以选择一个通道。 |