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公開番号2025015664
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024199163,2021072609
出願日2024-11-14,2021-04-22
発明の名称流路構造体、流体撹拌方法及び脂質粒子の製造方法
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類B01F 33/301 20220101AFI20250123BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】横渦を発生させることで流体をより均一に混合することができる流路構造体、流体撹拌方法及び脂質粒子の製造方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に従う流路構造体は、第1の流路と、第1の流路に合流する第2の流路とを備え、第2の流路の第1の流路側の端は、第1の流路より深さが浅い領域を有し、第1の流路の方向は、第2の流路の方向から見て屈曲しており、第2の流路と第1の流路との混合領域において、第1の流路は第2の流路の長手方向に対しては閉鎖されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の流路と、前記第１の流路に合流する第２の流路とを備え、
前記第２の流路の前記第１の流路側の端は、前記第１の流路より深さが浅い第１の領域を有し、
前記第１の流路の方向は、前記第２の流路の方向から見て屈曲しており、
前記第２の流路と前記第１の流路との混合領域において、前記第１の流路は、前記第２の流路の長手方向に対しては閉鎖されている流路構造体。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記第１の流路の方向は、前記第１の領域の深さ方向と前記第２の流路の方向で形成される面に交わる、請求項１に記載の流路構造体。
【請求項３】
前記第１の流路及び前記第２の流路は、前記流路構造体内部に形成された空洞である請求項１又は２に記載の流路構造体。
【請求項４】
前記第１の領域の深さは、前記第１の流路の深さの１／２未満である、請求項１～３の何れか１項に記載の流路構造体。
【請求項５】
前記第２の流路は、前記第１の流路に対して直角に合流する、請求項１～４の何れか１項に記載の流路構造体。
【請求項６】
前記第１の流路の、前記第２の流路との合流点のすぐ上流に直列に接続する第３の流路を更に備える、請求項１～４の何れか１項に記載の流路構造体。
【請求項７】
前記第３の流路は、前記流路構造体内部に形成された空洞である請求項６に記載の流路構造体。
【請求項８】
前記第３の流路及び前記第１の流路は一体の直線状の流路を成し、前記第２の流路は、前記第１の流路に対して直角に合流する、請求項６又は７に記載の流路構造体。
【請求項９】
前記第２の流路と前記第３の流路とは、前記第１の流路の長軸に対して互いに対称に前記第１の流路に接続し、前記第２の流路と前記第３の流路とがなす角は直角である、請求項６又は７に記載の流路構造体。
【請求項１０】
前記第１の流路の下流の端に接続された混合ユニットを更に備え、
前記混合ユニットは、前記第１の流路から流入する流体を２つに分岐させて２つの分流を形成し、前記２つの分流を第４の流路に合流させる第１の分岐合流路及び第２の分岐合流路を含み、
前記第２の分岐合流路はその中間部に、その上流側及び下流側よりも深さが浅い第２の領域を有し、その下流は屈曲して前記第４の流路に合流する、
前記第１の分岐合流路の前記第４の流路側の端は、前記第４の流路よりも深さが浅い第３の領域を有し、
請求項１～９の何れか１項に記載の流路構造体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、流路構造体、流体撹拌方法及び脂質粒子の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
２液を速やか且つ均一に混合させるためには撹拌することが適切である。近年流体の取り扱いにマイクロ流路が用いられているが、２液が少量である場合、レイノルズ数が小さいマイクロ流路内においては乱流が発生しにくく、２液を撹拌混合する事が困難である。よって、マイクロ流路内で定常的な旋回流（渦、スワール）を生成させることにより混合を促進する事が試みられてきている。マイクロ流路内で旋回流を発生させるには立体的な流体制御が必要となり、そのために繊細な金型や流路加工、又は高精度な複数流路の積層成形が求められる。
【０００３】
一方、医療用等、クロスコンタミネーションを避けることが望まれる状況で使用されるマイクロ流路は、使い捨て（ディスポーザブル）品であることが好ましい。その場合、精度を強く要求しない低コストな設計のマイクロ流路が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１９－５０６２８６号公報
特表２０１９－５０３２７１号公報
【非特許文献】
【０００５】
Stroock, Abraham D., et al. Science, Jan 2002, 295.5555: 647-651
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、横渦を発生させることで流体をより均一に混合することができる流路構造体、流体撹拌方法及び脂質粒子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に従う流路構造体は、第１の流路と、第１の流路に合流する第２の流路とを備え、第２の流路の第１の流路側の端は、第１の流路より深さが浅い領域を有し、第１の流路の方向は、第２の流路の方向から見て屈曲しており、第２の流路と第１の流路との混合領域において、第１の流路は第２の流路の長手方向に対しては閉鎖されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態の流路構造体の一例を示す平面図及び断面図である。
図２は、第１実施形態の流路構造体の一例を示す斜視図である。
図３は、実施形態の流路構造体の流路断面の一例を示す断面図である。
図４は、第２実施形態の流路構造体の一例を示す平面図である。
図５は、第３実施形態の流路構造体の一例を示す平面図である。
図６は、第４実施形態の流路構造体の一例を示す平面図である。
図７は、第４実施形態の流路構造体の一例を示す平面図である。
図８は、第４実施形態の流路構造体の一例を示す平面図である。
図９は、第５実施形態の流路構造体の一例を示す平面図である。
図１０は、実施形態の流路構造体の一例を示す断面図である。
図１１は、実施形態の脂質粒子の一例を示す図である。
図１２は、実施形態の脂質粒子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
図１３は、実施形態の脂質粒子の製造方法に用いる流路構造体の一例を示す図である。
図１４は、例１の実験結果を示す画像である。
図１５は、例２の実験結果を示す画像である。
図１６は、例２のシミュレーション結果を示す画像である。
図１７は、例３の実験結果を示す写真である。
図１８は、例４の実験結果を示す写真である。
図１９は、例４の実験結果を示す写真である。
図２０は、例４の実験結果を示すグラフである。
図２１は、例４の実験結果を示すグラフである。
図２２は、例５のシミュレーション結果を示す画像である。
図２３は、例６で使用した流路構造体を示す平面図である。
図２４は、例６の実験結果を示すグラフである。
図２５は、例７で使用した流路構造体を示す平面図である。
図２６は、例１０のシミュレーション結果を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。なお、各実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、その説明を一部省略する場合がある。図面は模式的なものであり、各部の厚さと平面寸法との関係、各部の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１の（ａ）の平面図に示す通り、第１実施形態の流路構造体１は、第１の流路２と、第１の流路２に合流する第２の流路３とを含む。第１の流路２と、第２の流路３とは、流路構造体１の内部に形成された空洞であり、即ちその天面は蓋を有し、液密に構成されている。以下、後述する第３の流路及び第４の流路もまた同様に流路構造体内部に形成された空洞の形状である。
（【００１１】以降は省略されています）

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