本发明涉及基于微流控技术的纳米药物生产设备及使用方法。
背景技术：
1、微流控指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室(lab on a chip)和微全分析系统(micro-totalanalyt ical sys tem)。
2、微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。
3、现有的纳米药物生产需要精确控制两相混合比例，使其以一定的比例流经混合结构，在混合结构中，充分混合，从而获得大小分布精确、包封率高的纳米药物产品，但现有的生产设备不能满足以上生产要求，因此针对以上问题提出一种基于微流控技术的纳米药物生产设备及使用方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的一种基于微流控技术的纳米药物生产设备及使用方法，可以将药物充分混合，从而获得大小分布精确、包封率高的纳米药物产品。
2、实现上述目的的技术方案是：一种基于微流控技术的纳米药物生产设备，包括第一罐系统、第二罐系统和混合系统；所述第一罐系统包括第一罐；所述第二罐系统包括第二罐；所述混合系统包括混合结构，所述第一罐和所述第二罐共同连通所述混合结构。
3、所述第一罐内设置有第一搅拌；所述第一罐内壁上设置有第一液位监测装置；所述第一罐连通第一循环入口。
4、优选的，所述第二罐内设置有第二搅拌；所述第二罐内壁上设置有第二液位监测装置；所述第二罐连通第二循环入口。
5、优选的，所述混合系统还包括第一泵、第二泵、第一流量检测装置、第二流量检测装置、第九阀门和第十四阀门，所述第一泵、第一流量检测装置和所述第九阀门依次串联在第一输送管道上，所述第一输送管道一端连通所述混合结构，另一端连通所述第一循环入口。
6、优选的，所述混合系统还包括第二泵，所述第二泵、第二流量检测装置和所述第十四阀门依次串联在第二输送管道上，所述第二输送管道一端连通所述混合结构，另一端连通所述第二循环入口。
7、优选的，第一清洗管道上依次串联第四阀门、第十一阀门和第十七阀门，所述第一清洗管道的左端为第一清洗口，右端为第一空气口；所述第一罐连接第三阀门，所述第三阀门的另一端连通所述第一清洗管道；所述第一清洗管道通过第十阀门连通所述第一输送管道；所述第四阀门与所述第十一阀门之间为第一循环出口。
8、优选的，第二清洗管道上依次串联第八阀门、第十六阀门和第十八阀门，所述第二清洗管道的左端为第二清洗口，右端为第二空气口；所述第二罐连接第七阀门，所述第七阀门的另一端连通所述第二清洗管道；所述第二清洗管道通过第十五阀门连通所述第二输送管道；所述第二清洗口与所述第十六阀门之间为第二循环出口。
9、优选的，所述第一罐上分别设置有第一阀门、第二阀门和第十九阀门；所述第一阀门上端连接第一补液口；所述第二阀门上端连接第一呼吸口；所述第十九阀门上端连接第三空气口。
10、优选的，所述第二罐上分别设置有第五阀门、第六阀门和第二十阀门；所述第五阀门上端连接第二补液口；所述第六阀门上端连接第二呼吸口；所述第二十阀门上端连接第四空气口。
11、优选的，所述混合结构的混合出口并联连接第十一阀门和第十二阀门；所述第十一阀门连接有收获口；所述第十二阀门连接有排废口。
12、一种基于微流控技术的纳米药物生产设备的使用方法，包括以下步骤：
13、生产混合：
14、步骤一，通过打开第一罐的第十九阀门，打开第三空气口，使第一罐连通大气，第一罐泄压至大气压；通过打开第二罐的第二十阀门，打开第四空气口，使第二罐连通大气，第二罐泄压至大气压；
15、步骤二，通过打开第一罐的第一阀门，打开第一补液口，使第一罐连通第一补液口，使物料通过补液泵输送至第一罐；通过第一液位监测装置监测第一罐物料的容积，至第一罐补液至目标容积后，通过关闭第一罐的第一阀门，关闭第一补液口，停止补液；
16、通过打开第二罐的第五阀门，打开第二补液口，使第二罐连通第二补液口，使物料通过补液泵补液至第二罐；通过第二液位监测装置监测第二罐物料的容积，至第二罐补液至目标容积后，通过关闭第二罐的第五阀门，关闭第二补液口，停止补液；
17、步骤三，开启第十阀门、第三阀门，关闭第九阀门、第十一阀门、第四阀门，启动第一泵；通过第一流量检测装置反馈流量检测信号，调整第一泵的转速，使第一罐中的物料按照一定的流速经第一罐、第一泵、第一流量检测装置、第十阀门、第三阀门做循环；
18、开启第十五阀门、第七阀门，关闭第十四阀门、第十六阀门、第八阀门，启动第二泵；通过第二流量检测装置反馈流量检测信号，调整第二泵的转速，使第二罐中的物料按照一定的流速经第二罐、第二泵、第二流量检测装置、第十五阀门、第七阀门做循环；
19、步骤四，按照流速运行第一泵，关闭第十阀门，打开第十一阀门、第三阀门、第十七阀门，打开第一空气口,使压缩空气经过第十七阀门、第十一阀门、第三阀门，将管路内的物料吹回第一罐；
20、按照流速运行第二泵，关闭第十五阀门，打开第十六阀门、第七阀门、第十八阀门，打开第二空气口,使压缩空气经过第十八阀门、第十六阀门、第七阀门，将管路内的物料吹回第二罐；
21、步骤五，按照流速运行第一泵，关闭第十七阀门、第十一阀门、第三阀门，关闭第一空气口，停止将管路内的物料吹回第一罐；
22、按照流速运行第二泵，关闭第十八阀门、第十六阀门、第七阀门，关闭第二空气口，停止将管路内的物料吹回第二罐；
23、步骤六，按照流速运行第一泵，关闭第十阀门、打开第九阀门、第十三阀门，打开排废口；使第一罐中的物料，经第一泵、第一流量检测装置、第九阀门、混合结构，排废口，经排废口排放；
24、按照流速运行第二泵，关闭第十五阀门、打开第十四阀门、第十三阀门，打开排废口；使第二罐中的物料，经第二泵、第二流量检测装置、第十四阀门、混合结构，第十三阀门，经排废口排放；
25、此时，第一罐中的物料经第九阀门，第二罐中的物料经第十四阀门，按照稳定的流速在混合结构混合，经排废口排放；
26、步骤七，按照流速运行第一泵，关闭第十阀门、打开第九阀门、第十二阀门，打开收获口；
27、使第一罐中的物料，经第一泵、第一流量检测装置、第九阀门、混合结构，第十二阀门，经收获口收集；按照流速运行第二泵，关闭第十五阀门、打开第十四阀门、第十二阀门，打开收获口；
28、使第二罐中的物料，经第二泵、第二流量检测装置、第十四阀门、混合结构，第十三阀门，经收获口收集；此时，第一罐中的物料经第九阀门，第二罐中的物料经第十四阀门，按照稳定的流速在混合结构中混合，经收获口收集；
29、设备清洗：
30、步骤一，通过打开第一罐系统的第一阀门，打开第一补液口，使第一罐连通第一补液口，使物料通过补液泵输送第一罐；通过第一液位监测装置监测第一罐物料的容积，至第一罐补液至目标容积后，通过关闭第一罐系统的第一阀门，关闭第一补液口，或者通过停止补液泵输送，停止补液；
31、通过打开第二罐系统的第五阀门，打开第二补液口，使第二罐连通第二补液口，通过补液泵补液至第二罐；通过第二液位监测装置监测第二罐物料的容积，至第二罐补液至目标容积后，通过关闭第二罐系统的第五阀门，关闭第二补液口，停止补液泵输送，停止补液；
32、步骤二，打开第十阀门、第四阀门，关闭第九阀门、第十一阀门，打开第一清洗口；使第一罐中的清洗液经第一罐、第一泵、第一流量检测装置、第十阀门、第四阀门做清洗，从第一清洗口排出；
33、打开第十五阀门、第八阀门，关闭第十四阀门、第十六阀门，打开第二清洗口；使第二罐中的清洗液经第二罐、第二泵、第二流量检测装置、第十五阀门、第八阀门做清洗，从第二清洗口排出；
34、步骤三，关闭第十阀门、打开第十七阀门、第十一阀门、第四阀门，打开第一空气口和第一清洗口，使压缩空气经过第十七阀门、第十一阀门、第四阀门将管路中的清洗液吹扫进第一清洗口；
35、关闭第十五阀门、打开第十八阀门、第十六阀门、第八阀门，打开第二空气口和第二清洗口，使压缩空气经过第十八阀门、第十六阀门、第八阀门将管路中的清洗液吹扫进第二清洗口；
36、步骤四，打开第九阀门、第十三阀门，关闭第十阀门，打开排废口；使第一罐中的清洗液经第一罐、第一泵、第一流量检测装置、第九阀门、混合结构、第十三阀门做清洗，从排废口排出；
37、打开第十四阀门、第十三阀门，关闭第十五阀门，打开排废口；使第二罐中的清洗液经第二罐、第二泵、第二流量检测装置、第十四阀门、混合结构、第十三阀门做清洗，从排废口排出；
38、步骤五，打开第十九阀门、打开第三空气口，使第一罐和第三空气口连通，关闭第一阀门和第二阀门，使压缩空气经过第一罐、第一泵、第一流量检测装置、第九阀门、混合结构、第十三阀门做吹扫，将管路中的清洗液吹扫进排废口，从排废口排出；
39、打开第二十阀门、打开第四空气口，使第二罐和第四空气口连通，关闭第五阀门和第六阀门，使压缩空气经过第二罐、第二泵、第二流量检测装置、第十四阀门、混合结构、第十三阀门做吹扫，将管路中的清洗液吹扫进排废口，从排废口排出；
40、步骤六，打开第九阀门、第十二阀门，关闭第十阀门，打开收获口；使第一罐中的清洗液经第一罐、第一泵、第一流量检测装置、第九阀门、混合结构、第十二阀门做清洗，从收获口排出；打开第十四阀门、第十二阀门，关闭第十五阀门，打开收获口；使第二罐中的清洗液经第二罐、第二泵、第二流量检测装置、第十四阀门、混合结构、第十二阀门做清洗，从收获口排出；
41、步骤七，重复三次步骤一至步骤六，区别在于，第一次清洗液为水，第二次清洗液为碱液，第三次清洗液为水；
42、步骤八，打开第十九阀门、打开第三空气口，使第一罐和第三空气口连通，关闭第一阀门和第二阀门，使压缩空气经过第一罐、第一泵、第一流量检测装置、第九阀门、混合结构、第十二阀门做吹扫，将管路中的清洗液吹扫进收获口，从收获口排出；打开第二十阀门、打开第四空气口，使第二罐和第四空气口连通，关闭第五阀门和第六阀门，使压缩空气经过第二罐、第二泵、第二流量检测装置、第十四阀门、混合结构、第十二阀门做吹扫，将管路中的清洗液吹扫进收获口，从收获口排出。
43、本发明的有益效果是：本基于微流控技术的纳米药物生产设备及使用方法，所有的元器件都选用耐高压的元器件，保证满足耐受系统运行所需的压力，且泵自带压力监测功能，假设压力高于设定压力，报警停止运行，防止系统损坏。泵后增加流量计，通过流量计监测流量，保证流量的准确性以及稳定性，防止产品因为流速不稳定或者混合比例不对影响生产。增加了泵与罐的循环管路，在流速稳定之前，先与罐走循环，流速稳定后再混合，防止罐中物料的浪费。水相与油相按照一定比例稳定经过特别制作的混合器结构混合成纳米药物产品，混合之初的纳米药物产品成品率不高，可先通过系统先排放，合格后关闭排放，切换到收集，可以获得更均匀的包封率更高的纳米药物产品。设置一个洁净压缩空气口，可以将循环过程中残留的药液吹扫进储液罐，防止药液浪费。在系统清洗干净之后，可以通过其吹扫管路，保证管路洁净。罐子上提供补液口，可以补充清洗液，方便对整个系统清洗；实际生产过程中，可以选择单组或者多组运行，实现不同规模的纳米药物生产的平行放大。
1.一种基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，包括第一罐系统(100)、第二罐系统(200)和混合系统(300)；所述第一罐系统(100)包括第一罐(103)；所述第二罐系统(200)包括第二罐(203)；所述混合系统(300)包括混合结构(316)，所述第一罐(103)和所述第二罐(203)共同连通所述混合结构(316)。
2.根据权利要求1所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述第一罐(103)内设置有第一搅拌(108)；所述第一罐(103)内壁上设置有第一液位监测装置(106)；所述第一罐(103)连通第一循环入口(109’)。
3.根据权利要求2所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述第二罐(203)内设置有第二搅拌(208)；所述第二罐(203)内壁上设置有第二液位监测装置(206)；所述第二罐(203)连通第二循环入口(209’)。
4.根据权利要求3所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述混合系统(300)还包括第一泵(311)、第二泵(319)、第一流量检测装置(312)、第二流量检测装置(320)、第九阀门(313)和第十四阀门(321)，所述第一泵(311)、第一流量检测装置(312)和所述第九阀门(313)依次串联在第一输送管道(411)上，所述第一输送管道(411)一端连通所述混合结构(316)，另一端连通所述第一循环入口(109’)。
5.根据权利要求4所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述混合系统(300)还包括第二泵(319)，所述第二泵(319)、第二流量检测装置(320)和所述第十四阀门(321)依次串联在第二输送管道(412)上，所述第二输送管道(412)一端连通所述混合结构(316)，另一端连通所述第二循环入口(209’)。
6.根据权利要求5所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，第一清洗管道(413)上依次串联第四阀门(105)、第十一阀门(315)和第十七阀门(401)，所述第一清洗管道(413)的左端为第一清洗口(105’)，右端为第一空气口(401’)；所述第一罐(103)连接第三阀门(104)，所述第三阀门(104)的另一端连通所述第一清洗管道(413)；所述第一清洗管道(413)通过第十阀门(314)连通所述第一输送管道(411)；所述第四阀门(105)与所述第十一阀门(315)之间为第一循环出口(110’)。
7.根据权利要求6所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，第二清洗管道(414)上依次串联第八阀门(205)、第十六阀门(323)和第十八阀门(402)，所述第二清洗管道(414)的左端为第二清洗口(205’)，右端为第二空气口(402’)；所述第二罐(203)连接第七阀门(204)，所述第七阀门(204)的另一端连通所述第二清洗管道(414)；所述第二清洗管道(414)通过第十五阀门(322)连通所述第二输送管道(412)；所述第二清洗口(205’)与所述第十六阀门(323)之间为第二循环出口(210’)。
8.根据权利要求7所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述第一罐(103)上分别设置有第一阀门(101)、第二阀门(102)和第十九阀门(107)；所述第一阀门(101)上端连接第一补液口(101’)；所述第二阀门(102)上端连接第一呼吸口(102’)；所述第十九阀门(107)上端连接第三空气口(107’)。
9.根据权利要求8所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述第二罐(203)上分别设置有第五阀门(201)、第六阀门(202)和第二十阀门(207)；所述第五阀门(201)上端连接第二补液口(201’)；所述第六阀门(202)上端连接第二呼吸口(202’)；所述第二十阀门(207)上端连接第四空气口(207’)。
10.根据权利要求5所述的基于微流控技术的纳米药物生产设备，其特征在于，所述混合结构(316)的混合出口(316’)并联连接第十一阀门(317)和第十二阀门(318)；所述第十一阀门(317)连接有收获口(317’)；所述第十二阀门(318)连接有排废口(318’)。
11.一种基于微流控技术的纳米药物生产设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
