一种基于微流控技术的可工业化生产的微球制造设备
技术描述
一种新型微球制造设备，利用微流控技术，解决了现有微球制备技术工艺过程复杂，难以准确控制粒径，不易实现设备自动化，重复性较差，特别是从实验室小规模制备到工厂中试放大乃至生产存在较大困难的问题。和文献报道的其他微流控方法相比，本设备采用了特别设计，制备微球的过程不借助流体的剪切力，液滴直径仅由芯片几何结构确定，因此受流速影响很小，非常容易通过并行结构进行线性放大，且批间一致性好。本设备为不锈钢结构，易于加工，可以耐受生产微球需用到的各种有机溶剂，可以高温高压灭菌，工艺过程简单，可以连续生产和在线监测，符合GMP生产要求。本技术可以用于药物微球的制备，也可以用于其他微球的制备，如医美微球、树脂微球等。目前，我们已经利用此微球机，制备了姜黄素PLGA微球，体外可以缓释三个月。完成了骨关节炎的初步动物实验，对模型动物的治疗效果良好。该设备为自行设计制造，已经申请了中国发明专利。
技术优势
本技术核心竞争优势在于设计原理新颖，设备易于加工，工艺工程简单，制备重现性好，鲁棒性强，可以线性放大，同时控制了较低的成本。 传统制备微球的方法为剪切乳化法，虽然已经有烟台绿叶、珠海丽珠等企业掌握了该技术，但该技术生产难度大，质控困难，难以推广。在研的产业化技术还有中国科学院过程工程研究所马光辉院士和上海交通大学金拓教授等主攻的膜乳化技术。虽然该技术已经出现十余年的历史，但目前距离成熟应用仍然有一定差距，且通常需要进行制备初乳的预处理，过程仍然较为复杂。与以上技术相比，我们的微球机加工工艺简单，微球制备过程简化，且能够连续生产和在线监测，具有较强的竞争力，如果能投入资金，进行放大制备实验，可进一步验证设备性能。未来与药企合作，有望在市场上后来居上，占据相当的市场份额。
效果指标
微球的应用广泛。将其应用于药物缓释，可实现一次注射维持药效数周乃至数月，具有突出的治疗优势，市场前景广阔。以亮丙瑞林微球为例，目前有日本武田、丽珠制药和博恩特三家公司在国内销售，仅丽珠一家2022年亮丙瑞林微球销售额就达到4.26亿元。奥曲肽微球2020年在中国市场销售额20.9亿元，美国市场销售额7.6亿美元。 除了药物缓释外，在医美行业微球技术也有着非常好的市场前景。少女针（PCL微球）和童颜针（PLLA微球）的美容效果较玻尿酸和肉毒素的效果更好，且维持时间更长，深受市场欢迎。这两种产品的单针的价格都在几千乃至几万元，预计可以达到几十亿元的国内年销售额。 微球的其他应用领域还包括栓塞微球、体外诊断试剂微球、分离纯化填料等，都是百亿级的市场规模，因此市场前景十分广阔。 目前本成果刚刚申请中国发明专利，尚未推广应用，正与企业洽谈中。