脂质纳米粒子制造用芯片、包含其的脂质纳米粒子制造系统和脂质纳米粒子制造方法与流程

本发明涉及脂质纳米粒子制造用芯片、包含上述脂质纳米粒子制造用芯片的脂质纳米粒子制造系统以及脂质纳米粒子制造方法，更详细而言，涉及用于制造包含mrna等有效成分的脂质纳米粒子的脂质纳米粒子制造用芯片、包含上述脂质纳米粒子制造用芯片的脂质纳米粒子制造系统以及包含上述有效成分的脂质纳米粒子制造方法。

背景技术：

1、mrna(信使(messenger)rna)是蛋白质合成前阶段的物质，含有遗传信息。mrna能够被多种治疗剂所利用，能够用作预防用或治疗用疫苗，所缺乏的蛋白质也可以通过mrna来合成。mrna治疗剂的优点在于，与dna相比，不必递送到细胞核，也不会插入基因组，因此不会引发永久性的遗传疾病，安全性高。另外，就连蛋白质治疗剂无法获得的细胞内部所缺乏的蛋白质也能够用mrna来合成。mrna可以根据所表达的蛋白质而具有不同的大小，以单链(single strand)形式存在。由dna制造的mrna从细胞核逃逸至细胞质中，与核糖体相遇而生成蛋白质。已知，虽然mrna作为下一代基因治疗剂而备受关注，但由于是单链，因此稳定性非常低，因而在血液中会被核酸分解酶迅速分解，并通过肾脏迅速排出至体外，不仅如此，由于带有强负电荷，因此不易穿过细胞膜。

2、在利用以核酸为代表的阴离子性药物的治疗中，安全且高效的药物递送技术已被长期研究，并开发了多种递送体和递送技术。进行了各种各样的利用将mrna封入脂质纳米粒子(lipid nanoparticle)来递送的方式的mrna疫苗相关研究，针对其量产系统的研究仍在持续。

3、近年来，在制药、疫苗、药物递送系统(drug delivery system，dds)等领域中，将mrna封入脂质纳米粒子(lipid nanoparticle)来递送的方式备受瞩目，但在量产制造方面存在困难。有一种在大型容器中产生湍流来进行混合、稀释、浓缩的大体量制作方式，但存在所制造的脂质纳米粒子不易获得均匀的品质，且不易控制制造工序的问题。

技术实现思路

1、技术课题

2、为此，本发明的技术课题关注了这样的问题，本发明的目的在于，提供用于制造脂质纳米粒子的脂质纳米粒子制造用芯片。

3、本发明的另一目的在于，提供包含上述脂质纳米粒子制造用芯片的脂质纳米粒子制造系统。

4、本发明的又一目的在于，提供脂质纳米粒子制造方法。

5、解决课题的方法

6、为了实现上述本发明的目的，一实施例的脂质纳米粒子制造用芯片包括：混合部，其将含有有效成分的第一原料和含有脂质(lipid)的第二原料混合来形成混合液；稀释部，其与上述混合部连接且利用稀释液来稀释上述混合液；以及浓缩部，其与上述稀释部连接且从稀释后的混合液浓缩脂质纳米粒子(lipid nanoparticles；lnp)来获得浓缩液。

7、本发明的一实施例中，上述浓缩部可以包括：与上述稀释部连接的主流路；与上述主流路相接的离子交换通道；与上述主流路隔开且与上述离子交换通道相接的缓冲溶液通道；与上述主流路连接且获得上述浓缩液的脂质纳米粒子获取流路；以及与上述主流路连接且用于回收上述浓缩液以外的溶液的回收流路。

8、本发明的一实施例中，上述浓缩部的上述离子交换通道可以配置在上述主流路的上侧或下侧，且在俯视时具有尖端部朝向流体的前进方向配置的v字形态。

9、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子获取流路和上述回收流路的截面积可以比上述主流路小，且可以彼此平行地配置。

10、本发明的一实施例中，上述混合部可以包括：供给上述第一原料的第一原料供给流路、供给上述第二原料的第二原料供给流路、与上述第一和第二原料供给流路连接的混合流路。

11、本发明的一实施例中，上述稀释部可以包括：与上述混合部的上述混合流路连接的第一流路、供给上述稀释液的稀释流路、以及与上述稀释流路和上述第一流路连接的稀释空间。

12、本发明的一实施例中，上述有效成分可以为核酸。

13、本发明的一实施例中，上述有效成分可以为mrna、mirna、sirna、dna以及crispr中的任一种。

14、本发明的一实施例中，上述第一原料可以包含mrna和水，上述第二原料可以包含脂质(lipid)和乙醇，上述稀释液可以包含去离子水(deionized water)。

15、用于实现上述本发明的目的的一实施例的脂质纳米粒子制造系统包括：供给第一原料的第一原料供给部；供给第二原料的第二原料供给部；脂质纳米粒子制造用芯片，其包括将上述第一原料和上述第二原料混合的混合部、将上述混合液稀释的稀释部以及从稀释后的混合液浓缩脂质纳米粒子而获得浓缩液的浓缩部；向上述脂质纳米粒子制造用芯片供给稀释液的稀释液供给部；以及从上述脂质纳米粒子制造用芯片回收上述浓缩液以外的溶液的回收部。

16、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子制造用芯片的上述浓缩部可以包括：与上述稀释部连接的主流路；与上述主流路相接的离子交换通道；与上述主流路隔开且与上述离子交换通道相接的缓冲溶液通道；与上述主流路连接且获得上述浓缩液的脂质纳米粒子获取流路；以及与上述主流路连接且用于回收上述浓缩液以外的溶液的回收流路。

17、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子制造用芯片的上述浓缩部的上述离子交换通道可以配置在上述主流路的上侧或下侧，且在俯视时具有尖端部朝向流体的前进方向配置的v字形态。

18、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子制造用芯片的上述稀释部可以包括：与上述混合部连接的第一流路、供给上述稀释液的稀释流路、以及与上述稀释流路和上述第一流路连接的稀释空间。

19、用于实现上述本发明的目的的一实施例的脂质纳米粒子制造方法可以包括：准备包含有效成分的第一原料和包含脂质(lipid)的第二原料的步骤；将上述第一原料和上述第二原料混合而形成包含mrna的脂质纳米粒子的步骤；以及将包含上述脂质纳米粒子的溶液过滤并填充于单独容器而制造最终产品的后处理步骤。上述形成脂质纳米粒子的步骤在形成有流路的脂质纳米粒子制造用芯片(chip)上进行，其可以包括：将上述第一原料和上述第二原料混合而形成混合液的混合步骤；利用稀释液来稀释上述混合液的稀释步骤；以及从稀释后的混合液浓缩脂质纳米粒子而获得浓缩液的浓缩步骤。

20、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子形成步骤的上述浓缩步骤中，可以对连接于与上述脂质纳米粒子制造用芯片的上述流路相接的离子交换通道的缓冲溶液通道施加电压，在上述流路内的溶液中形成离子富集区和离子耗尽区，从而使包含上述有效成分的上述脂质纳米粒子浓缩至上述流路内特定区域。

21、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子制造用芯片可以包括：将上述第一原料和上述第二原料混合而形成上述混合液的混合部；与上述混合部连接且利用上述稀释液来稀释上述混合液的稀释部；以及与上述稀释部连接且从稀释后的混合液浓缩上述脂质纳米粒子的浓缩部。

22、本发明的一实施例中，上述脂质纳米粒子制造用芯片的上述浓缩部可以包括：与上述稀释部连接的主流路；与上述主流路相接的离子交换通道；与上述主流路隔开且与上述离子交换通道相接的缓冲溶液通道；与上述主流路连接且获得上述浓缩液的脂质纳米粒子获取流路；以及与上述主流路连接且用于回收上述浓缩液以外的溶液的回收流路。

23、发明效果

24、根据本发明的实施例，用于制造脂质纳米粒子的混合、稀释、浓缩全部在脂质纳米粒子制造用芯片上进行，因此能够容易地控制脂质纳米粒子的大小和均匀度而制造高品质的脂质纳米粒子。

25、但是，本发明的效果不受上述效果的限定，可以在不脱离本发明的思想和领域的范围内进行各种各样的扩展。