在生物醫(yī)藥、先的進(jìn)材料、化妝品及食品科學(xué)等前沿研發(fā)領(lǐng)域，將活性成分、功能性材料或不相溶的液體體系，高效地分散、均質(zhì)化乃至制備成微米或納米級(jí)別的穩(wěn)定乳液、懸濁液或脂質(zhì)體，是許多創(chuàng)新產(chǎn)品從概念走向現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵工藝步驟。傳統(tǒng)的高速剪切、高壓均質(zhì)等方法在實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模、多配方的研發(fā)階段，常面臨樣品需求量大、批次間重復(fù)性難以控制、難以無(wú)菌操作或?qū)γ舾形锪霞羟羞^(guò)載等挑戰(zhàn)。日本杉野機(jī)械（Sugino Machine）推出的SBS型MINIMO濕法微粒化裝置，正是為滿足此類對(duì)微量、精密、可控且溫和的濕法分散乳化需求而設(shè)計(jì)的桌面級(jí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。
設(shè)備概述與核心定位
MINIMO是一款基于獨(dú)特射流碰撞原理的濕法微粒化（或稱納米乳化）裝置。其名稱“MINIMO"直接體現(xiàn)了其設(shè)計(jì)哲學(xué)：微型化（Mini）與模塊化（Modular）。其核心目標(biāo)并非進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，而是在實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面上，使用極小的樣品體積（可低至數(shù)毫升），實(shí)現(xiàn)高度可控、重復(fù)性優(yōu)異的微米級(jí)乃至納米級(jí)液滴或顆粒的制備。
該設(shè)備的定位精準(zhǔn)：主要服務(wù)于制藥企業(yè)的制劑研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、生物技術(shù)公司的藥物遞送系統(tǒng)研究組、化妝品與功能食品的配方開(kāi)發(fā)部門、以及高等院校中從事膠體化學(xué)、納米材料或乳液科學(xué)研究的課題組。它尤其適用于需要在無(wú)菌環(huán)境（如生物安全柜內(nèi)）操作、處理昂貴活性成分、或進(jìn)行大量平行配方篩選的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。
工作原理與技術(shù)核心
MINIMO的核心技術(shù)在于其摒棄了傳統(tǒng)的機(jī)械剪切或高壓均質(zhì)思路，采用了更為溫和且物理原理清晰的對(duì)向射流碰撞微粒化技術(shù)：
雙流路壓力驅(qū)動(dòng)與精準(zhǔn)對(duì)撞：
設(shè)備的核心是“Y"型或“T"型結(jié)構(gòu)的微型反應(yīng)腔。兩股獨(dú)立的流體——通常是需要乳化的油相和水相（或兩種不相溶的液體）——分別通過(guò)高精度注射泵或高壓恒流泵，被推入兩個(gè)對(duì)稱的入射流道。
在極的高的壓力（通常可達(dá)數(shù)十至兩百兆帕）驅(qū)動(dòng)下，兩股流體以極的高的速度（可達(dá)每秒數(shù)百米）從直徑極小的噴嘴（數(shù)十至數(shù)百微米）中射出，并在反應(yīng)腔的中心點(diǎn)精準(zhǔn)對(duì)向碰撞。
射流碰撞與能量局域化分散：
在兩股高速射流正面碰撞的瞬間，流體的動(dòng)能集中在一個(gè)極其微小的體積內(nèi)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的剪切力、空穴效應(yīng)和湍流能量。這種能量釋放高度局域化在碰撞點(diǎn)，而非通過(guò)機(jī)械部件（如轉(zhuǎn)子定子）將剪切力施加于整個(gè)樣品容器。
這種劇烈的流體動(dòng)力學(xué)作用，導(dǎo)致其中一相（分散相）在另一相（連續(xù)相）中被撕裂、拉伸并破碎成極其微小的液滴。通過(guò)精確控制碰撞角度、壓力和流量，可以有效地將液滴尺寸降低至亞微米級(jí)別（如100-500納米），并形成粒徑分布狹窄的乳液。
溫和處理與熱控制優(yōu)勢(shì)：
由于能量輸入集中且過(guò)程時(shí)間極短（毫秒級(jí)），物料在裝置內(nèi)停留時(shí)間極短，因此產(chǎn)生的熱量積累非常有限。這對(duì)于處理熱敏感性成分（如蛋白質(zhì)、酶、某些不穩(wěn)定化合物）至關(guān)重要，能最的大的程的度保持生物活性或化學(xué)穩(wěn)定性。
整個(gè)過(guò)程沒(méi)有高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部件直接接觸樣品，避免了因金屬摩擦可能帶來(lái)的污染、發(fā)熱或?qū)Υ嗳踅Y(jié)構(gòu)（如細(xì)胞、囊泡）的過(guò)度機(jī)械損傷。
模塊化與無(wú)菌設(shè)計(jì)：
系統(tǒng)構(gòu)成與典型操作流程
一套典型的MINIMO系統(tǒng)主要包括：
高壓流體驅(qū)動(dòng)單元： 通常是兩臺(tái)高精度注射泵或一套雙通道高壓恒流泵，用于獨(dú)立、精確地控制兩股進(jìn)料的流速和壓力。
微粒化反應(yīng)模塊： 包含可更換的微型碰撞腔（不同孔徑以適應(yīng)不同粘度或目標(biāo)粒徑）及配套的流體連接件。
樣品容器與收集系統(tǒng)： 進(jìn)樣注射器或儲(chǔ)液罐，以及處理后的樣品收集瓶。
控制面板/軟件： 用于設(shè)定和控制壓力、流速、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)。
基本操作流程如下：
樣品準(zhǔn)備與裝填： 將需要乳化的兩相液體分別裝入獨(dú)立的注射器或進(jìn)樣管路中。
參數(shù)設(shè)置： 根據(jù)物料性質(zhì)（粘度、界面張力）和目標(biāo)粒徑，設(shè)定兩相的壓力、流速比例以及處理循環(huán)次數(shù)。
運(yùn)行與處理： 啟動(dòng)設(shè)備，兩相液體在高壓下被驅(qū)動(dòng)，在碰撞腔內(nèi)對(duì)撞、微粒化，產(chǎn)生的乳液流出并收集。
循環(huán)處理（可選）： 為獲得更小粒徑或更窄分布，可將初次收集的乳液作為一相，與新鮮連續(xù)相再次進(jìn)行碰撞處理，實(shí)現(xiàn)多級(jí)細(xì)化。
清潔與滅菌： 實(shí)驗(yàn)后，拆卸流體路徑模塊進(jìn)行徹的底清洗和適當(dāng)滅菌，以備下次使用。
應(yīng)用場(chǎng)景與價(jià)值體現(xiàn)
MINIMO的獨(dú)特原理使其在多個(gè)高價(jià)值研發(fā)領(lǐng)域具有不可替代性：
脂質(zhì)體與納米藥物遞送系統(tǒng)制備： 溫和、可控地制備載藥脂質(zhì)體、聚合物納米粒，保持藥物活性，實(shí)現(xiàn)高包封率和窄粒徑分布。
疫苗佐劑乳劑開(kāi)發(fā)： 制備穩(wěn)定的水包油或油包水型疫苗乳劑，尺寸均一性對(duì)免疫效果至關(guān)重要。
微納米乳液化妝品配方： 研發(fā)高穩(wěn)定性的精華液、防曬霜等，提升活性成分滲透性與產(chǎn)品質(zhì)感。
細(xì)胞培養(yǎng)用脂質(zhì)乳劑制備： 為無(wú)血清培養(yǎng)基制備成分明確、粒徑均一的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。
高分子納米微球合成： 通過(guò)乳液聚合前驅(qū)體的精密乳化，控制最終聚合物微球尺寸。
其核心價(jià)值體現(xiàn)在：
超小樣品量需求： 顯著降低昂貴實(shí)驗(yàn)物料的消耗，加速配方篩選進(jìn)程。
卓的越的重復(fù)性與可控性： 參數(shù)數(shù)字化控制，確保不同批次間結(jié)果高度一致。
極的佳的熱控制與溫和處理： 保護(hù)熱敏性和剪切敏感性物質(zhì)。
無(wú)縫對(duì)接無(wú)菌環(huán)境： 滿足生物醫(yī)藥研發(fā)的最的高潔凈度標(biāo)準(zhǔn)。
粒徑與分布精細(xì)調(diào)控： 通過(guò)調(diào)整壓力、流速比、循環(huán)次數(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)最終分散體系性質(zhì)的精細(xì)調(diào)控。
總結(jié)
杉野機(jī)械MINIMO桌面型濕法微粒化裝置，代表了實(shí)驗(yàn)室級(jí)精密分散技術(shù)的一個(gè)先的進(jìn)方向。它將工業(yè)上成熟的射流碰撞原理微縮化、精密化，使之成為服務(wù)于前沿研發(fā)的利器。對(duì)于致力于納米醫(yī)藥、高的端制劑、先的進(jìn)功能材料等領(lǐng)域創(chuàng)新的研發(fā)人員而言，MINIMO提供了一種能夠以微量樣品、在受控?zé)o菌條件下、溫和地制備高質(zhì)量微納米分散體系的強(qiáng)大工具。
在選型與使用時(shí)，用戶需重點(diǎn)關(guān)注其所能達(dá)到的最小與典型粒徑范圍、可處理的物料粘度上限、系統(tǒng)的最的高工作壓力與精度、模塊的滅菌兼容性以及是否支持所需的樣品量程。通過(guò)深入的工藝探索與參數(shù)優(yōu)化，MINIMO能夠成為連接實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新構(gòu)想與可靠工藝數(shù)據(jù)之間的關(guān)鍵橋梁。
更新時(shí)間：2025-12-04 
瀏覽次數(shù)：45
掃一掃
您的位置：
在線咨詢
返回頂部