特表 2023-508249 マイクロ流体装置及びその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-01

(54)【発明の名称】マイクロ流体装置及びその使用方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 33/301 20220101AFI20230221BHJP

   B01F 23/40 20220101ALI20230221BHJP

   B01F 101/22 20220101ALN20230221BHJP

【ＦＩ】

B01F33/301

B01F23/40

B01F101:22

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022564095

(86)(22)【出願日】2020-12-22

(85)【翻訳文提出日】2022-08-15

(86)【国際出願番号】 US2020066541

(87)【国際公開番号】W WO2021133765

(87)【国際公開日】2021-07-01

(31)【優先権主張番号】62/953,102

(32)【優先日】2019-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521126302

【氏名又は名称】ナットクラッカー セラピューティクス， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100101890

【弁理士】

【氏名又は名称】押野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100098268

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 豊

(72)【発明者】

【氏名】エルドリッジ・ベンジャミン

(72)【発明者】

【氏名】ウェン・シミャオ

【テーマコード（参考）】

4G035

4G036

【Ｆターム（参考）】

4G035AB36

4G036AC70

(57)【要約】

本出願は、マイクロ流体装置及びその使用方法に関する。一例では、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、長さ、幅、及び深さを有し、この深さは、流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の出口チャネルであって、出口チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、出口チャネルの開口部が、流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされている、出口チャネルと、を備える、マイクロ流体デバイスが提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力及び第２の流体入力と、
前記第１の流体入力及び前記第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、前記流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第１の混合チャンバ内へと開口し、前記第１の混合チャンバが、長さ、幅、及び深さを有し、前記深さは、前記流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、
前記第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の出口チャネルであって、前記出口チャネルが、前記第１の混合チャンバの前記深さ未満の深さを有し、前記出口チャネルの開口部が、前記流体交差部に対して前記第１の混合チャンバの前記第２の側の幅に沿ってオフセットされている、出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。

【請求項2】

マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルであって、幅及び上面から第１の底面まで延在する深さを有する流体交差チャネルに収束する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルと、
前記上面から第２の底面まで延在する深さ、第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有する第１の混合チャンバであって、前記第１の混合チャンバの前記深さが前記流体交差チャネルの前記深さよりも大きく、前記第１の混合チャンバの前記幅が前記流体交差チャネルの前記幅よりも大きく、前記第１の混合チャンバが、前記上面において前記第１の側に近接して、前記流体交差チャネルに流体接続されている、第１の混合チャンバと、
出口チャネルであって、前記出口チャネルが、前記上面において前記第１の混合チャンバの前記第２の側に近接して、前記第１の混合チャンバに流体接続されている、出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。

【請求項3】

マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力及び第２の流体入力と、
前記第１の流体入力及び前記第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、前記流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第１の混合チャンバ内へと開口し、前記第１の混合チャンバが、幅、長さ、及び深さを有し、前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、
前記第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、前記接続チャネルが、前記第１の混合チャンバの前記深さ未満の深さを有し、更に、前記接続チャネルの開口部が、前記流体交差部に対して前記第１の混合チャンバの前記第２の側の前記幅に沿ってオフセットされており、前記接続チャネルが、第２の混合チャンバ内へと開口している、接続チャネルと、
前記第２の混合チャンバから延在する出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。

【請求項4】

前記第１の混合チャンバが、追加の混合チャンバに直列に接続することなく前記出口チャネルが混合器出力を形成する単一の混合器として構成されている、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項5】

前記第１の混合チャンバの前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約２倍～約４倍である、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項6】

前記第１の混合チャンバの前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約３倍である、請求項１～５のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項7】

前記第１の混合チャンバの前記幅が、前記第１の混合チャンバの前記長さの約１．５倍～約３倍である、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項8】

前記第１の混合チャンバの前記幅が、前記第１の混合チャンバの前記長さの約２倍である、請求項１～７のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項9】

前記第１の混合チャンバの前記長さが、前記流体交差チャネルの長さの約２倍～約４倍である、請求項１～８のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項10】

前記第１の混合チャンバの前記長さが、前記流体交差チャネルの前記長さの約３倍である、請求項１～９のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項11】

前記流体交差チャネル、前記第１の混合チャンバ、及び前記出口チャネルが全て、第１の層内にあり、前記流体交差チャネル、前記第１の混合チャンバ、及び前記出口チャネルの前記上面が、第２の層の一部である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項12】

前記出口チャネルが、前記混合チャンバの第１の長さのところで前記第１の混合チャンバと流体連通し、前記流体交差チャネルが、前記混合チャンバの第２の長さのところで前記混合チャンバと流体連通している、請求項１～１１のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項13】

前記第１の混合チャンバが、丸みを帯びた角部を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項14】

前記第１の混合チャンバが、約６５～約８５μｍの角部半径を有する、請求項１～１３のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項15】

０．２５～５ｍＬ／分の流量で前記第１の混合チャンバを通る流体圧力の変化が、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａである、請求項１～１４のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項16】

前記第１の混合チャンバの前記幅が、約１５０～約６００μｍであり、前記第１の混合チャンバの前記深さが、約１５０～約５００μｍであり、前記第１の混合チャンバの前記長さが、約５００μｍ～約１０００μｍである、請求項１～１５のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項17】

前記接続チャネルが、約７５μｍ～約２２５μｍの幅、約７５μｍ～約２２５μｍの深さ、及び約２２５～約５５０μｍの長さを有する、請求項３に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項18】

第２の混合チャンバであって、前記上面から前記第２の混合チャンバの底面まで延在する深さ、前記第２の混合チャンバの第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有し、前記第２の混合チャンバの前記深さが前記出口チャネルの前記深さよりも大きく、前記第２の混合チャンバの前記幅が前記出口チャネルの幅よりも大きく、更に、前記第２の混合チャンバは、前記上面において前記第２の側に近接して前記出口チャネルに流体接続されている、第２の混合チャンバと、
深さ及び幅を有する第２の出口チャネルであって、前記上面において前記第２の混合チャンバの前記第１の側に近接して、前記第２の混合チャンバに流体接続されている、第２の出口チャネルと、
を更に備える、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項19】

前記マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記流体交差チャネルから前記第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを更に備える、請求項１～１８のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項20】

１つ以上の流体ポンプを更に備え、前記１つ以上の流体ポンプが、前記マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記流体交差チャネルから前記第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するためのものである、請求項１～１８のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項21】

前記第１の混合チャンバを含む複数の流体接続された混合チャンバを備える、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項22】

前記マイクロ流体デバイス内の弾性層を偏向させて、前記第１の混合チャンバを通して間で流体を駆動するための複数の圧力ポートを更に備える、請求項１～２１のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項23】

前記第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を更に備え、前記流れ制限器が、蛇行細長流体チャネルを含む、請求項１～２２のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項24】

マイクロ流体混合装置であって、
混合チャンバであって、前記混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、混合チャンバと、
前記混合チャンバの第１の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合入口チャネルと、
前記混合チャンバの第２の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合出口チャネルと、を備え、
前記混合チャンバの垂直寸法が、前記混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、前記混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい、
マイクロ流体混合装置。

【請求項25】

前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、前記混合チャンバの対向する側壁である、請求項２４に記載のマイクロ流体装置。

【請求項26】

前記混合入口チャネル及び前記混合出口チャネルが、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に沿ったオフセット位置において前記混合チャンバに接続する、請求項２４又は２５に記載のマイクロ流体装置。

【請求項27】

前記混合入口チャネルの前記開口部の高さと前記混合出口チャネルの前記開口部の高さとが同じである、請求項２４～２６のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項28】

前記混合入口チャネルの前記開口部の幅と前記混合出口チャネルの前記開口部の幅とが同じである、請求項２４～２７のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項29】

前記混合入口チャネルの前記開口部が、前記混合チャンバの前記上面に隣接する前記第１の側壁の高さのところに配置され、前記混合出口チャネルの前記開口部が、前記混合チャンバの前記上面に隣接する前記第２の側壁の高さのところに配置されている、請求項２４～２８のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項30】

前記混合入口チャネルが、流体交差部を含む第１の終端と、前記混合チャンバへの前記開口部を含む第２の終端と、を有する、請求項２４～２９のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項31】

前記流体交差部が、前記流体交差部において前記混合入口チャネルと交差する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルを更に含む、請求項３０に記載のマイクロ流体装置。

【請求項32】

前記第１の流体チャネル及び前記第２の流体チャネルが、互いに対して約１８０度未満の角度で前記流体交差部において交差している、請求項２４～３１のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項33】

前記第１の流体チャネル及び前記第２の流体チャネルが、互いに対して約３０度超の角度で前記流体交差部において交差している、請求項２４～３２のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項34】

前記混合チャンバが第１の混合チャンバであり、前記混合入口チャネルが第１の混合入口チャネルであり、前記混合出口チャネルが第１の混合出口チャネルであり、前記マイクロ流体装置が、第２のマイクロ流体混合装置を更に備え、前記第２のマイクロ流体混合装置が、
第２の混合チャンバであって、前記第２の混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、第２の混合チャンバと、
前記第２の混合チャンバの第１の側壁において前記第２の混合チャンバへの開口部を含む第２の混合入口チャネルと、
前記第２の混合チャンバの第２の側壁において前記第２の混合チャンバへの開口部を含む第２の混合出口チャネルと、を含み、
前記第２の混合チャンバの垂直寸法が、前記第２の混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、前記第２の混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい、
請求項２４～３３のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項35】

更に、
前記第２の混合チャンバの前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、前記第２の混合チャンバの対向する側壁である、
前記第２の混合入口チャネル及び前記第２の混合出口チャネルが、前記第２の混合チャンバの前記第１の側壁及び前記第２の側壁に沿ったオフセット位置において前記第２の混合チャンバに接続する、
前記第２の混合入口チャネルの前記開口部の高さと前記第２の混合出口チャネルの前記開口部の高さとが同じである、
前記第２の混合入口チャネルの前記開口部の幅と前記第２の混合出口チャネルの開口部の幅とが同じである、
前記第２の混合入口チャネルの前記開口部及び前記第２の混合出口チャネルの前記開口部が、前記第２の混合チャンバの前記上面に隣接する前記第２の混合チャンバのそれぞれの第１の側壁及び第２の側壁の高さのところに配置されている、
又は
それらの任意の組み合わせである、
請求項２４～３４のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項36】

前記第２の混合出口チャネルが、前記第２の混合チャンバへの前記開口部において第１の終端を含む、請求項２４～３５のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項37】

カスケードマイクロ流体混合器を備えるマイクロ流体装置であって、前記カスケードマイクロ流体混合器の各々が、
底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、混合チャンバと、
前記混合チャンバの第１の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合入口チャネルと、
前記混合チャンバの第２の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合出口チャネルと、を備え、
前記混合チャンバの垂直寸法が、前記混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、前記混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きく、
カスケードマイクロ流体混合器が、互いに直列で接続されており、それによって、前記直列のうちの第１のマイクロ流体混合器の後にある前記カスケードマイクロ流体混合器の各々の前記混合入口チャネルが、前記直列のうちの前のマイクロ流体混合器の前記混合出口に接続されている、
マイクロ流体装置。

【請求項38】

マイクロ流体装置であって、
第１のプレート及び第２のプレートと、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配置された弾性層と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間のマイクロ流体経路と、を含み、前記マイクロ流体経路が、
前記弾性層の一部分によって分離された固定容積を各々が含む複数のブレンドチャンバであって、前記弾性層の一部分が、前記複数のブレンドチャンバのうちのブレンドチャンバ間で流体を駆動するために偏向するためのものである、複数のブレンドチャンバと、
第１のマイクロ流体混合器と、を備え、前記第１のマイクロ流体混合器が、
第１の流体入力及び第２の流体入力と、
前記第１の流体入力及び前記第２の流体入力から流体を受容する流体交差部であって、前記流体交差部が、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第１の混合チャンバ内へと開口し、前記第１の混合チャンバが、前記流体交差部の深さの１．５倍超の深さを有する、流体交差部と、
前記第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、前記接続チャネルが、前記第１の混合チャンバの前記深さ未満の深さを有し、更に、前記接続チャネルの開口部が、前記流体交差部に対して前記第１の混合チャンバの前記第２の側の幅に沿ってオフセットされており、前記接続チャネルが、第２の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第２の混合チャンバ内へと開口しており、更に、前記第２の混合チャンバが、前記接続チャネルの深さの１．５倍超の深さを有する、接続チャネルと、
前記第２の混合チャンバの第２の側の上側領域上の前記第２の混合チャンバからの出力チャネルであって、前記第２の混合チャンバの前記第２の側が、前記第２の混合チャンバの前記第１の側とは反対側にある、出力チャネルと、を含む、
マイクロ流体装置。

【請求項39】

前記流体交差部の上面が、前記第１の混合チャンバの上面と実質的に同じ高さである、請求項３８に記載のマイクロ流体装置。

【請求項40】

前記接続チャネルの上面が、前記第１の混合チャンバの上面及び前記第２の混合チャンバの上面と同じ高さであるように構成されている、請求項３８又は３９に記載のマイクロ流体装置。

【請求項41】

前記弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記ブレンドチャンバから前記第１のマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを更に備える、請求項３８～４０のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項42】

前記複数のブレンドチャンバと前記第１のマイクロ流体混合器との間に１つ以上の流体ポンプを更に備え、前記流体ポンプが、前記弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記ブレンドチャンバから前記第１のマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するためのものである、請求項３８～４１のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項43】

前記マイクロ流体装置が、前記第１のマイクロ流体混合器を含む複数のマイクロ流体混合器を備える、請求項３８～４２のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項44】

前記ブレンドチャンバ間で前記第１のマイクロ流体混合器を通して流体を駆動するために前記弾性層を偏向させるように構成されている、前記第１のプレートへの複数の圧力ポートを更に備える、請求項３８～４３のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項45】

前記第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を更に備え、前記流れ制限器が、蛇行細長流体チャネルを含む、請求項３８～４４のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【請求項46】

固定容積を有する一対のブレンドチャンバを更に備え、各ブレンドチャンバが、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配置され、前記弾性層の一部分が、各チャンバを前記第２のプレート内の流体接触側と前記第１のプレート内の圧力受容側とに分割する、請求項４５に記載のマイクロ流体装置。

【請求項47】

治療用ｍＲＮＡを送達ビヒクルと配合する方法であって、前記治療用ｍＲＮＡと前記送達ビヒクルとを、約２～約２０℃の温度でマイクロ流体デバイスのマイクロ流体混合チャンバ内で混合することを含み、前記温度が、少なくとも前記治療用ｍＲＮＡの組成、前記送達ビヒクルの組成、又はそれらの組み合わせを使用して選択される、方法。

【請求項48】

少なくとも、前記治療用ｍＲＮＡのポリヌクレオチド配列、前記送達ビヒクルの配列、前記送達ビヒクルの分子量、前記治療用ｍＲＮＡの分子量、前記送達ビヒクルの電荷、前記治療用ｍＲＮＡの電荷、前記送達ビヒクルの分子量、前記治療用ｍＲＮＡの分子量、前記マイクロ流体混合チャンバ内の前記治療用ｍＲＮＡ及び／又は前記送達ビヒクルの流量、並びに前記マイクロ流体混合チャンバの寸法、又はそれらの任意の組み合わせを使用して、前記温度を選択することを更に含む、請求項４７に記載の方法。

【請求項49】

混合することが、前記マイクロ流体混合チャンバを備えるマイクロ流体デバイス内で混合することを含む、請求項４７に記載の方法。

【請求項50】

前記マイクロ流体デバイスの残りの部分に対して、前記混合チャンバの前記温度を約２～約２０℃に別々に維持することを更に含む、請求項４７に記載の方法。

【請求項51】

前記マイクロ流体混合チャンバ内で混合することが、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルを第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの前記混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルが前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されることを含む、請求項４７に記載の方法。

【請求項52】

前記通過させることが、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルを前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動することを含む、請求項５１に記載の方法。

【請求項53】

前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルが、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの３倍以上の深さまで駆動される、請求項５１に記載の方法。

【請求項54】

前記第１の開口部の上部が、前記混合チャンバの上部と一列になっている、請求項５１に記載の方法。

【請求項55】

混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含み、
前記混合チャンバが、約２～約２０℃の温度に維持される、
方法。

【請求項56】

混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの壁に対して駆動され、少なくとも第１の開口部の平面から混合流体として駆動される、ことと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことであって、前記混合チャンバが２～２０℃の温度に維持される、ことと、
を含む、方法。

【請求項57】

混合する方法であって、
オリゴヌクレオチド分子を含有する第１の流体及び送達ビヒクル化学物質を含有する第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して駆動され、開口部の平面から駆動される、ことと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含み、前記混合チャンバが、約２～約２０℃の温度に維持される、
方法。

【請求項58】

マイクロ流体デバイス内で混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して前記マイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、実質的混合流体を形成することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことであって、前記出口開口部が、前記第１の開口部とは反対側にあるが、前記第１の開口部からオフセットされている、ことと、
を含み、前記混合チャンバが、約５～約２０℃の温度に維持される、
方法。

【請求項59】

前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、請求項５８に記載の方法。

【請求項60】

前記混合チャンバの前記温度を約５～約１５℃に維持することを更に含む、請求項５８又は５９に記載の方法。

【請求項61】

前記混合流体の前記温度を約５～約１５℃に維持することを更に含む、請求項５８～６０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項62】

前記混合流体の温度を約１０℃に維持することを更に含む、請求項５８～６１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項63】

前記混合流体を前記出口開口部から第２の開口部を通して第２の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記流体が前記第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第２の開口部の平面から前記第２の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、前記混合流体を更に混合すること、を更に含む、請求項５８～６２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項64】

前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、請求項５８～６３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項65】

前記第１の開口部の上部が、前記第１の混合チャンバの上部と一列になっている、請求項５８～６４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項66】

前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に等しい断面積を有する、請求項５８～６５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項67】

前記混合チャンバが、前記マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間にある、請求項５８～６６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項68】

前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、前記長さが前記第１の開口部の幅の約２倍超である、請求項５８～６７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項69】

組成物を形成する方法であって、
マイクロ流体デバイス内で１つ以上の治療用ｍＲＮＡを合成することであって、前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡが第１の流体内にあり、前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルが第２の流体内にある、ことと、
前記第１の流体及び前記第２の流体を第１の開口部を通して前記マイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することであって、前記混合チャンバが、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルの混合を強化するように選択された温度に維持される、ことと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含む、方法。

【請求項70】

前記混合チャンバが、前記治療用ｍＲＮＡと前記送達ビヒクルとの混合を強化するように選択され、かつ２～２０℃である温度に維持される、請求項６９に記載の方法。

【請求項71】

前記混合チャンバの強化された混合温度を選択することを更に含む、請求項６９に記載の方法。

【請求項72】

前記強化された混合温度を選択することが、インビボでの又はインビトロでの混合チャンバ内での混合をモデル化することを含む、請求項７１に記載の方法。

【請求項73】

前記強化された混合温度を選択することが、前記送達ビヒクル及び前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡに基づいて約２～約２０℃の温度を選択することを含む、請求項７１に記載の方法。

【請求項74】

前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、請求項６９に記載の方法。

【請求項75】

前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、請求項６９に記載の方法。

【請求項76】

前記第１の開口部の上部が、前記混合チャンバの上部と一列になっている、請求項６９に記載の方法。

【請求項77】

前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に等しい断面積を有する、請求項６９に記載の方法。

【請求項78】

前記混合チャンバが、前記マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間にある、請求項６９に記載の方法。

【請求項79】

前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、更に、前記長さが、前記第１の開口部の前記幅の２倍超である、請求項６９に記載の方法。

【請求項80】

治療用組成物を形成する方法であって、
第１の流体内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡ、及び第２の流体内の前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルを、第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、前記治療用組成物を含む混合流体を形成することと、
前記混合チャンバの温度を、混合を強化するように判定された強化された混合温度に維持することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含む、方法。

【請求項81】

前記強化された混合温度が、約２～約２０℃である、請求項８０に記載の方法。

【請求項82】

維持することが、前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡ及び／又は前記送達ビヒクルの前記強化された混合温度を判定することを含む、請求項８０に記載の方法。

【請求項83】

インビボでの又はインビトロでの前記混合チャンバ内での混合をモデル化することによって、前記強化された混合温度を判定することを更に含む、請求項８２に記載の方法。

【請求項84】

約２～約２０℃の他の温度での混合と比較してより優れた混合を行う約２～約２０℃の温度を選択することによって、前記強化された混合温度を判定することを更に含む、請求項８２に記載の方法。

【請求項85】

前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、請求項８０に記載の方法。

【請求項86】

前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、請求項８０に記載の方法。

【請求項87】

前記第１の開口部の上部が、前記混合チャンバの上部と一列になっている、請求項８０に記載の方法。

【請求項88】

前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に相当する断面積を有する、請求項８０に記載の方法。

【請求項89】

前記混合チャンバが、前記マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間に形成されている、請求項８０に記載の方法。

【請求項90】

前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、更に、前記長さが、前記第１の開口部の幅の２倍超である、請求項８０に記載の方法。

【請求項91】

混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含む、方法。

【請求項92】

前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、請求項９１に記載の方法。

【請求項93】

前記混合流体が、前記混合チャンバによって実質的に混合され、前記混合チャンバが、第２の混合チャンバに接続していない単一の混合器として構成されている、請求項９１又は９２に記載の方法。

【請求項94】

前記混合流体を前記出口開口部から第２の開口部を通して第２の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記流体が前記第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第２の開口部の平面から前記第２の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、前記混合流体を更に混合すること、を更に含む、請求項９１又は９２に記載の方法。

【請求項95】

前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、請求項９１又は９２に記載の方法。

【請求項96】

前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に等しい断面積を有する、請求項９１～９５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項97】

前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、前記長さが、前記第１の開口部の前記幅の約２倍超である、請求項９１～９６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項98】

前記混合チャンバが、丸みを帯びた角部を有する、請求項９１～９７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項99】

０．２５～５ｍＬ／分の流量で前記混合チャンバを通る流体圧力の変化が、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａである、請求項９１～９８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項100】

前記混合チャンバの幅が、約１５０～約６００μｍであり、前記混合チャンバの前記深さが、約１５０～約５００μｍであり、前記混合チャンバの前記長さが、約５００μｍ～約１０００μｍである、請求項９１～９９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項101】

マイクロ流体デバイス内で混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、実質的混合流体を形成することと、
前記混合流体を出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことであって、前記出口開口部が、前記第１の開口部とは反対側にあるが、前記第１の開口部からオフセットされている、ことと、
を含み、前記混合流体が、前記混合チャンバによって実質的に混合され、前記混合チャンバが、第２の混合チャンバに接続していない単一の混合器として構成されている、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１９年１２月２３日に出願された、「ＭＩＣＲＯＦＬＵＩＤＩＣ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ ＴＨＥＲＥＯＦ」と題する、米国仮特許出願第６２／９５３，１０２号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

〔参照による組み込み〕
本明細書で言及される全ての公報及び特許出願は、各個別の公報又は特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示された場合と同程度まで、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

ポリヌクレオチド治療薬、特にｍＲＮＡ治療薬を製造及び配合するための現在利用可能な技術は、多くの場合、製品を汚染及び劣化に曝露する。現在利用可能な集中型生産は、費用及び時間がかかりすぎ、また、複数のポリヌクレオチド種を含む可能性のある治療用配合での使用の場合、汚染の影響を受けやすい可能性がある。スケーラブルなポリヌクレオチドの開発、一回分の患者投与量の生産、汚染を制限するためのタッチポイントの排除、臨床製造要件を満たすための入力及びプロセスの追跡、並びにポイントオブケア（Ｐｏｉｎｔ－ｏｆ－Ｃａｒｅ）作業での使用により、これらの有望な治療薬の使用を前進させることができる。マイクロ流体機器及びプロセスは、これらの目標に対して主要な利点を提供することができる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本明細書に記載の装置及び方法は、生体分子含有製品、特に個別ケア用の治療薬の製造及び配合に使用され得る。特に、本明細書には、治療用ポリヌクレオチドをポイントオブケアにおいて処理するための閉鎖経路方法及び装置が記載されている。

【0005】

一般に、本明細書には、マイクロ流体デバイスを使用して組成物を配合するための装置及び方法が記載されている。特に、本明細書には、比較的小さなフットプリントで高度に効率的な混合を提供するように構成されているマイクロ流体混合チャンバ（又は一連の相互接続されたマイクロ流体混合チャンバ）を使用して組成物を配合することを含む方法及び装置が記載されている。これらの混合チャンバは、高度の混合を達成するために特定の流量内で動作し得る。いくつかの例では、混合チャンバは、本明細書に記載のマイクロ流体混合チャンバ内の混合を強化する室温未満の温度まで冷却され得る。

【0006】

例えば、本明細書に記載の混合チャンバは、ボックス混合チャンバ及び／又はボルテックス混合チャンバと呼ばれ得る。これらの混合チャンバは、本明細書では代替的にマイクロ流体経路デバイスと呼ばれ得る、マイクロ流体装置、例えばマイクロ流体デバイスの一部であり得る。これらのチャンバは、一般に、チャンバを囲んでいる、ベース面（例えば、底面）を有するベースと、側壁と、カバー面（例えば、上面）とを含み得る。これらの混合チャンバはまた、マイクロ流体デバイス内の（又はその中への）２つ以上の流体経路から入力を受容する入口、例えば混合入口を含み得る。入口は、上部及び／又は底部からオフセットされているボックスチャンバの一方の側の領域の近くで、一般には、チャンバの第１の側の上側領域の近くで、チャンバ（例えば、いくつかの例では、ボックス形状のチャンバ）内へと供給する。入口は、一般に、入口の深さの約１．５倍超の深さだけ、チャンバの上部及び／又は底部からオフセットされている。入口はまた、流体交差チャネルと呼ばれ得る。例えば、混合入口チャネルは、ボルテックス混合チャンバの第１の側壁において混合チャンバへの開口部を含み得る。これらのチャンバはまた、混合出口チャネルを含み得る。混合出口チャネルは、ボルテックス混合チャンバの第２の側壁への混合チャンバへの開口部を含み得る。一般に、ボルテックス混合チャンバの垂直寸法は、混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きくてもよく、混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きくてもよい。

【0007】

本明細書に記載の混合チャネルは、入口から２つ以上の流体（例えば、ｍＲＮＡなどの第１の組成物を含有する第１の流体、及び送達ビヒクルなどの第２の組成物を含有する第２の流体）を受容することができる。（混合チャンバ内へと駆動される前に組み合わされ得る）流体は、混合チャンバ内へと広がってもよく、入口とは反対側の壁に対してわずかに下向きに向けられ得る。これにより、湾曲又はカールした流体経路を形成することができ、その中で、流体は、入口を横切って、下方に、及びその下に向けられて、入口からチャンバ内へと入る新しい材料と混合され、組み合わされる。流体は、混合し続け、最終的には、混合流体を駆動して出口から出すことができる。いくつかの例では、第１の混合チャンバは、隣接する混合チャンバが互いに直列に供給されるように、１つ以上の混合チャンバに直列に結合される。例えば、１つのチャンバの出口は、別のチャンバの入口へと供給され得る。以下に記載されるように、これらの方法及び装置のうちのいずれかは、混合チャンバの温度を、本明細書に記載の混合チャンバ内で混合するために、混合を強化するように較正されている温度又は温度範囲（いくつかの例では約１０～約２０℃）に制御することを含み得る。強化された混合温度は、混合チャンバの特定の幾何学的形状内の混合されている配合（いくつかの例では、ｍＲＮＡ及び／又は送達ビヒクルの配列）に基づき得る。この最適な温度は、実験的に及び／又はシミュレーションによって判定され得る。本明細書で使用される場合、「送達ビヒクル」は、標的とされるセル又は組織（例えば、腫瘍など）に対するポリヌクレオチドのインビボでの、インビトロでの、又はエクスビボでの送達を少なくとも部分的に促進する任意の物質を指す。送達ビヒクルとして何かを参照することは、治療効果を有さない場合もあることを必ずしも意味する必要はない。一例では、送達ビヒクルは、追加の治療効果を提供する。別の例では、送達ビヒクルは、追加の治療効果を提供しない。例えば、送達ビヒクルは、ｍＲＮＡを少なくとも部分的にカプセル化し得る、アミノ脂質化ペプトイド送達ビヒクルであり得る。

【0008】

本明細書に記載の装置及び方法は、任意の適切なマイクロ流体装置（例えば、マイクロ流体デバイス、マイクロ流体システムなど）と共に、特に一列の一部として高度な混合が望まれるもの、及びいくつかの例では、空間がプレミアムであり得る封入（例えば、閉鎖経路）マイクロ流体経路と共に使用され得る。本明細書に記載の混合器及び混合技術のうちのいずれかと共に使用され得るマイクロ流体システムの例は、例えば、２０１９年８月９日に出願された「ＭＩＣＲＯＦＬＵＩＤＩＣ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ ＴＨＥＲＥＯＦ」と題する米国仮特許出願第６２／８８５１５９号及び２０１９年８月９日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ ＦＯＲ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＴＨＥＲＡＰＥＵＴＩＣ ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ」と題する米国仮特許出願第６２／８８５１７０号に対する優先権を主張する、２０２０年８月１０日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ ＦＯＲ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＦＯＲ ＲＥＭＯＶＩＮＧ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＦＲＯＭ Ａ ＴＨＥＲＡＰＥＵＴＩＣ ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ」と題する第１６／９８９，８３３号に見いだすことができ、これらの開示の各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0009】

また、本明細書には、記載された１つ以上の混合器を含むマイクロ流体デバイスが記載されている。例えば、マイクロ流体デバイスは、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容するように構成された流体交差チャネルであって、流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、流体交差チャネルの深さの約１．５倍超の深さを有する、流体交差チャネルと、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の出口チャネルであって、出口チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、更に、出口チャネルの開口部が、流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされている、出口チャネルと、を含み得る。

【0010】

マイクロ流体デバイスは、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルであって、第１の流体入口チャネル及び第２の流体入力チャネルが収束して、上面から第１の底面まで延在する深さ及び幅を有する流体交差チャネルを形成する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルと、上面から第２の底面まで延在する深さ、第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有する第１の混合チャンバであって、第１の混合チャンバの深さが流体交差チャネルの深さよりも大きく、第１の混合チャンバの幅が流体交差チャネルの幅よりも大きく、更に、第１の混合チャンバが、上面において第１の側に近接して、流体交差チャネルに流体接続されている、第１の混合チャンバと、出口チャネルであって、出口チャネルが、上面において混合チャンバの第２の側に近接して、第１の混合チャンバに流体接続されている、出口チャネルと、を含み得る。

【0011】

マイクロ流体デバイスは、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容するように構成された流体交差チャネルであって、流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、流体交差チャネルの深さの約１．５倍超の深さを有する、流体交差チャネルと、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、接続チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、更に、接続チャネルの開口部が、流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされており、接続チャネルが、第２の混合チャンバ内へと開口している、接続チャネルと、第２の混合チャンバから延在する出口チャネルと、を含み得る。

【0012】

これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、（例えば、追加の混合チャンバに直列に接続することなく）出口チャネルが混合器出力を形成する単一の混合器として構成され得る。出口チャネルは、マイクロ流体デバイスの出力に接続してもよく、又は別の流体との組み合わせ（及びその後の混合）を含む更なる処理のための入力などを提供してもよい。混合チャンバが単一の混合器として構成されている場合、出口チャネルは、第１の混合チャンバと直列に接続された第２の混合チャンバへの唯一の入力として作用しない。

【0013】

これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、流体交差チャネルの深さの約２倍～約４倍である第１の混合チャンバの深さを有し得る。第１の混合チャンバの深さは、流体交差チャネルの深さの約３倍であり得る。いくつかの例では、第１の混合チャンバの幅は、ボックスの長さの約１．５倍～約３倍である。例えば、第１の混合チャンバの幅は、ボックスの長さの約２倍であり得る。

【0014】

第１の混合チャンバの長さは、流体交差チャネルの長さの約２倍～約４倍であり得る。いくつかの例では、第１の混合チャンバの長さは、ボックスの長さの約３倍である。

【0015】

一般に、本明細書に記載の混合器は、マイクロ流体経路デバイスに統合され得る。例えば、流体交差チャネル、第１の混合チャンバ、及び出口チャネルは全て、第１の層内に形成されてもよく、更に、流体交差チャネル、第１の混合チャンバ、及び出口チャネルの上面は、第２の層で形成されている。

【0016】

一般に、本明細書に記載の混合チャンバの中／外への入口及び出口は、オフセットによって互いに分離され得る。例えば、出口チャネルは、混合チャンバの第１の長さのところで第１の混合チャンバと流体連通してもよく、流体交差チャネルは、混合チャンバの第２の長さのところで混合チャンバと流体連通してもよい。

【0017】

混合チャンバは、正方形の角部及び／又は丸みを帯びた角部を有するボックスであり得る。例えば、第１の混合チャンバは、角部のうちの全て又はいくつかにおいて約６５～８５μｍの角部半径を有し得る。本明細書で使用される場合、「丸みを帯びた（ｒｏｕｎｄｅｄ）」とは、ある角度で急激にではなく、曲線で滑らかに移行する表面を指す。丸みを帯びた角部は、例えば、それが接続する最短側壁の長さの０．５倍～０．０１倍である非ゼロの曲率半径を有し得る。

【0018】

本明細書に記載の実施例のうちのいずれかのマイクロ流体デバイスは、約０．２５ｍＬ／分～約５ｍＬ／分（例えば、約０．２５ｍＬ／分～約４ｍＬ／分、約０．２５ｍＬ／分～約３ｍＬ／分、約０．２５ｍＬ／分～約２ｍＬ／分、約０．２５ｍＬ／分～約１．５ｍＬ／分）の流量で、約１ｐｓｉ（６．９ｋＰａ）～約３０ｐｓｉ（２０６．８ｋＰａ）、例えば、約１ｐｓｉ～約２５ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ～１７２．４ｋＰａ）、約１ｐｓｉ～約２２．５ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ～１５５．１ｋＰａ）、約１ｐｓｉ～約２０ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ～１３７．９ｋＰａ）、１～１０ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ～６８．９ｋＰａ）、１～５ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ～３４．５ｋＰａ）などの、第１の混合チャンバを通る流体圧力の変化を提供するように構成され得る。

【0019】

マイクロ流体デバイスは、直列に接続され得る任意の数の混合チャンバを含み得る。したがって、マイクロ流体装置は、複数の流体接続された混合チャンバを含み得る。例えば、マイクロ流体経路デバイスは、第２の混合チャンバであって、上面から第２の混合チャンバの底面まで延在する深さ、第２の混合チャンバの第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有し、第２の混合チャンバの深さが出口チャネルの深さよりも大きく、第２の混合チャンバの幅が出口チャネルの幅よりも大きく、更に、第２の混合チャンバが、上面において第２の側に近接して出口チャネルに流体接続されている、第２の混合チャンバと、深さ及び幅を有する第２の出口チャネルであって、上面において第２の混合チャンバの第１の側に近接して、第２の混合チャンバに流体接続されている、第２の出口チャネルと、を有し得る。

【0020】

これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、流体交差チャネルから第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するように構成された１つ以上の流体ポンプを含み得る。例えば、マイクロ流体デバイスは、複数のブレンドチャンバとマイクロ流体混合器との間に１つ以上の流体ポンプを含み得、流体ポンプは、マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、流体交差チャネルから第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するように構成されている。代替的又は追加的に、本明細書に記載のこれらの装置のうちのいずれか（例えば、これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれか）は、非拍動圧力源を使用して、流体交差チャネルから１つ以上の混合チャンバ内へと流体を駆動することができる。したがって、混合器を通る流れは、連続的かつ非パルス式であり得る。

【0021】

例えば、これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、マイクロ流体デバイス内の弾性層を偏向させて、第１の混合チャンバを通して間で流体を駆動するように構成された複数の圧力ポートを含み得る。

【0022】

いくつかの例では、マイクロ流体デバイスは、第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を含み、流れ制限器は、蛇行細長流体チャネルを含む。いくつかの例では、出口チャネルは、１つ以上の最終ブレンドチャンバと流体連通している。

【0023】

一般に、マイクロ流体混合器（例えば、混合装置、混合システム、混合デバイス、マイクロ流体ボルテックス混合装置など）は、ボルテックス混合チャンバであって、ボルテックス混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、ボルテックス混合チャンバと、ボルテックス混合チャンバの第１の側壁においてボルテックス混合チャンバへの開口部を含む混合入口チャネルと、ボルテックス混合チャンバの第２の側壁においてボルテックス混合チャンバへの開口部を含む混合出口チャネルと、含み得、ボルテックス混合チャンバの垂直寸法は、混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい。

【0024】

第１の側壁及び第２の側壁は、ボルテックス混合チャンバの対向する側壁上にあり得る。いくつかの例では、混合入口チャネル及び混合出口チャネルは、第１の側壁及び第２の側壁に沿ったオフセット位置においてボルテックス混合チャンバに接続する。混合入口チャネルの開口部の高さと混合出口チャネルの開口部の高さとは、同じであり得る。混合入口チャネルの開口部の幅と混合出口チャネルの開口部の幅とは、同じであり得る。

【0025】

混合入口チャネルの開口部及び混合出口チャネルの開口部は、ボルテックス混合チャンバの上面に隣接するそれぞれの第１の側壁及び第２の壁の高さのところに配置され得る。

【0026】

混合入口チャネルは、流体交差部を含む第１の終端、及びボルテックス混合チャンバへの開口部を含む第２の終端を有し得る。いくつかの例では、流体交差部は、流体交差部において混合入口チャネルと交差するように構成された、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルを更に備え得る。

【0027】

第１の流体チャネル及び第２の流体チャネルは、互いに対して１８０度未満の角度で流体交差部において交差するように構成され得る。第１の流体チャネル及び第２の流体チャネルは、互いに対して３０度超の角度で流体交差部において交差するように構成され得る。

【0028】

いくつかの例では、ボルテックス混合チャンバ、混合入口チャネル、及び混合出口チャネルは、第１のボルテックス混合チャンバ、第１の混合入口チャネル、及び第２の混合出口チャネルであり得、マイクロ流体装置は、第２のボルテックス混合チャンバであって、第２のボルテックス混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、第２のボルテックス混合チャンバと、第２のボルテックス混合チャンバの第１の側壁において第２のボルテックス混合チャンバへの開口部を含む第２の混合入口チャネルと、第２のボルテックス混合チャンバの第２の側壁において第２のボルテックス混合チャンバへの開口部を含む第２の混合出口チャネルと、を備える、第２のマイクロ流体混合装置を更に含み得、第２のボルテックス混合チャンバの垂直寸法は、第２の混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、第２の混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい。

【0029】

本明細書で使用される場合、混合装置は、混合システム又は混合デバイスを含み得る。混合装置は、本明細書では、マイクロ流体混合器、又はマイクロ流体混合デバイス、又はマイクロ流体混合システムと同等に呼ばれ得る。

【0030】

本明細書に記載のマイクロ流体装置のうちのいずれかは、第２のボルテックスチャンバの第１の側壁及び第２の側壁が、第２のボルテックス混合チャンバの対向する側壁であること、第２の混合入口チャネル及び第２の混合出口チャネルは、第２のボルテックスチャンバの第１の側壁及び第２の側壁に沿ったオフセット位置において第２のボルテックス混合チャンバに接続すること、第２の混合入口チャネルの開口部の高さと第２の混合出口チャネルの開口部の高さとが同じであること、第２の混合入口チャネルの開口部の幅と第２の混合出口チャネルの開口部の幅とが同じであること、第２の混合入口チャネルの開口部及び第２の混合出口チャネルの開口部は、第２のボルテックス混合チャンバの上面に隣接する第２のボルテックス混合チャンバのそれぞれの第１の側壁及び第２の壁の高さのところに配置されていること、及びそれらの任意の組み合わせ、のうちの１つ以上を含み得る。

【0031】

本明細書に記載のマイクロ流体装置のうちのいずれかは、第２のボルテックス混合チャンバへの開口部において第１の終端を含む第２の混合出口チャネルを含み得る。

【0032】

本明細書に記載のマイクロ流体混合器は、２つの層の間に形成されるマイクロ流体デバイス（例えば、マイクロ流体チップ）の一部として含まれてもよく、１つ以上のポンプ、ブレンドチャンバなどを含み得る。例えば、マイクロ流体装置は、第１のプレート及び第２のプレートと、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された弾性層と、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成されたマイクロ流体流路と、を含み、マイクロ流体流路は、弾性層の少なくともある領域を偏向させることによってブレンドチャンバ間で流体を駆動するように構成された固定容積を各々が含む、複数のブレンドチャンバと、マイクロ流体混合器と、を備え、マイクロ流体混合器は、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容するように構成された流体交差部であって、流体交差部が、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、流体交差部の深さの約１．５倍超の深さを有する、流体交差部と、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、接続チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、更に、接続チャネルの開口部が、流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされており、接続チャネルが、第２の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第２の混合チャンバ内へと開口しており、更に、第２の混合チャンバの深さが接続チャネルの深さの約１．５倍超の深さを有する、接続チャネルと、第２の混合チャンバの第２の側の上側領域上の第２の混合チャンバからの出力チャネルであって、第２の混合チャンバの第２の側が、第２の混合チャンバの第１の側とは反対側にある、出力チャネルと、を含み得る。

【0033】

流体交差部の上面は、第１の混合チャンバの上面と同じ高さであるように構成され得る。いくつかの例では、接続チャネルの上面は、第１の混合チャンバの上面及び第２の混合チャンバの上面と同じ高さであるように構成され得る。いくつかの例では、マイクロ流体装置はまた、弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、ブレンドチャンバからマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するように構成された１つ以上の流体ポンプを含み得る。

【0034】

これらのマイクロ流体装置のうちのいずれかは、複数のブレンドチャンバとマイクロ流体混合器との間に１つ以上の流体ポンプを含み得、流体ポンプは、弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、ブレンドチャンバからマイクロ流体混合器内に流体をポンプ搬送するように構成されている。例えば、マイクロ流体装置は、複数のマイクロ流体混合器を含み得る。いくつかの例では、装置は、ブレンドチャンバ間でマイクロ流体混合器を通して流体を駆動するために弾性層を偏向させるように構成された第１のプレートへの複数の圧力ポートを含み得る。

【0035】

いくつかの例では、マイクロ流体装置は、第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を含み、流れ制限器は、蛇行細長流体チャネルを含む。出力チャネルは、１つ以上のブレンドチャンバと流体連通し得る。ブレンドチャンバは、最終ブレンドチャンバであり得、及び／又は各ブレンドチャンバが、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成された固定容積を有する一対のブレンドチャンバを含み得、弾性層の一部分は、各チャンバを第２のプレート内の流体接触側と第１のプレート内の圧力受容側とに分割する。

【0036】

本明細書に記載の混合チャンバのうちの１つ以上を使用して混合することを含む、本明細書に記載の方法及び装置のうちのいずれかは、一般に約１～約３０℃（例えば、約２～約２０℃、例えば、約５～約１８℃、約５℃～約１５℃など）であるより低い温度（例えば、混合温度）で混合することを含み得る。特定の組成物（例えば、治療用ｍＲＮＡ及び／又は送達ビヒクル）、及び／又は混合チャンバの幾何学的形状、及び／又は混合されている流体の流量（流体圧力など）に対して強化された混合温度。

【0037】

例えば、治療用ｍＲＮＡを送達ビヒクルと配合する方法は、ｍＲＮＡと送達ビヒクルとを、約２～約２０℃の温度でマイクロ流体混合チャンバ内で混合することを含み得、温度は、ｍＲＮＡの組成及び／又は送達ビヒクルの組成に基づいて選択される。温度は、治療用ｍＲＮＡのポリヌクレオチド配列、送達ビヒクルの配列、送達ビヒクルの分子量、治療用ｍＲＮＡの分子量、送達ビヒクルの電荷、ｍＲＮＡの電荷、送達ビヒクルの分子量、ｍＲＮＡの分子量、マイクロ流体混合チャンバ内のｍＲＮＡ及び／又は送達ビヒクルの流量、並びにマイクロ流体混合チャンバの寸法、のうちの１つ以上に基づいて選択され得る。

【0038】

これらの方法及び装置のうちのいずれかにおいて、混合することは、マイクロ流体混合チャンバを含むマイクロ流体デバイス内で混合することを含み得る。これらの方法のうちのいずれかは、マイクロ流体デバイスの残りの部分に対して、混合チャンバ（単数又は複数）の温度を別々に維持することを含み得る。マイクロ流体混合チャンバ内で混合することは、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルを第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルが、混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、治療用組成物を含む混合流体を形成することを含み得る。

【0039】

通過させることは、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルを混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動することを含み得る。ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルは、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。第１の開口部の上部は、混合チャンバの上部と一列になっていてもよい。

【0040】

また、本明細書に記載された方法のうちのいずれかを使用して作製された治療用組成物が記載されている。例えば、本明細書には、ｍＲＮＡと送達ビヒクルとを約２～約２０℃の温度でマイクロ流体混合チャンバ内で混合することによって作製された、ｍＲＮＡと送達ビヒクルとからなる治療用組成物であって、温度は、ｍＲＮＡの組成及び／又は送達ビヒクルの組成に基づいて選択される、治療用組成物が記載されている。

【0041】

本明細書に記載のマイクロ流体デバイス内で混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み得、混合チャンバは、約２～約２０℃の温度に維持される。

【0042】

マイクロ流体デバイス内で混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、少なくとも第１の開口部の平面から駆動されることと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み得、混合チャンバは、約２～約２０℃の温度に維持される。

【0043】

本明細書に記載の方法のうちのいくつかの例では、本方法は、オリゴヌクレオチド及び送達ビヒクルをマイクロ流体デバイス内で混合して凝集ナノ粒子を形成する方法であり、オリゴヌクレオチド分子を含有する第１の流体及び送達ビヒクル化学物質を含有する第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、開口部の平面から駆動されることと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み得、混合チャンバは、約２～約２０℃の温度に維持される。

【0044】

マイクロ流体デバイス内で混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部に横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、均一な混合流体を形成することと、均一な（又はほぼ均一な）混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことであって、出口開口部が、第１の開口部とは反対側にあるが、第１の開口部からオフセットされている、ことと、を含み得、混合チャンバは、第１の流体及び第２の流体を均一に混合するために、約５～約２０℃の温度に維持される。

【0045】

第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して混合チャンバ内へと通過させることは、第１の流体及び第２の流体を通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含み得る。

【0046】

上記のように、いくつかの例では、混合チャンバは、第１の流体及び第２の流体を均一に混合するために、約５～約１５℃の温度に維持され得、いくつかの例では、混合物の温度は、約５～約１５℃（例えば、約１０℃）に維持される。これらの方法のうちのいずれかは、混合流体を出口開口部からへの第２の混合チャンバ内への第２の開口部へと通過させ、それによって、流体が第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、第２の開口部の平面から第２の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を更に混合することを含み得る。例えば、流体は、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。上記のように、第１の開口部の上部は、第１の混合チャンバの上部と一列になっていてもよい。いくつかの例では、出口開口部は、第１の開口部の断面積と同等の断面積を有する。混合チャンバは、マイクロ流体経路デバイスの第１の層と第２の層との間に形成され得る。混合チャンバは、幅よりも大きい長さを有し得、更に、長さは、第１の開口部の幅の約２倍超である。

【0047】

また、本明細書に、例えば、ｍＲＮＡを含む第１の流体及び送達ビヒクル（ＤＶ）を含む第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すこととによって、本明細書に記載されるように作製された、ｍＲＮＡと送達ビヒクル（ＤＶ）とを含む治療用組成物が記載されており、混合チャンバは、約２～約２０℃の温度に維持される。

【0048】

また、本明細書には、本明細書に記載されるように形成された組成物のうちのいずれかを使用する治療方法が記載されている。場合によっては、これらの組成物は、記載された方法を使用する際に、所望の濃度及び容積（並びに純度）にのみ製造され得る。例えば、疾患を治療する方法は、マイクロ流体デバイス内で１つ以上の治療用ｍＲＮＡを合成することであって、１つ以上の治療用ｍＲＮＡが第１の流体内にあり、１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルが第２の流体内にある、ことと、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、治療用組成物を含む混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことであって、混合チャンバが約２～約２０℃の温度に維持される、ことと、治療用組成物を患者に投与することと、を含み得る。

【0049】

一般に（しかし必ずしもではないが）約２～約２０℃であり得る混合温度は、混合器（例えば、ボックス混合器）の寸法、ｍＲＮＡ（例えば、治療用ｍＲＮＡ）の組成、及び／又は送達ビヒクル（ＤＶ）の組成に基づいて、（強化された混合温度として）選択され得る。したがって、本明細書に記載の方法のうちのいずれかは、混合チャンバの温度を較正又は選択して、強化された混合温度を設定することを含み得、混合チャンバ（単数又は複数）の温度は、混合器を含むマイクロ流体デバイスの他の部分の温度（単数又は複数）とは別々に制御され得る。いくつかの例では、混合温度は、インビトロでの又はインビボでの混合をモデル化することによって、（強化された混合温度に対して）較正又は選択され得る。例えば、最適な混合温度は、ｍＲＮＡ組成物に基づいて（例えば、ｍＲＮＡ（単数又は複数）を作製するヌクレオチドの百分率又は比率、ｍＲＮＡ（単数又は複数）の長さ（単数又は複数）、ｍＲＮＡ（単数又は複数）の濃度などの１つ以上の関数として）、推定及び／又は設定され得る。追加的又は代替的に、最適な混合温度は、限定されないが、分子量、濃度、電荷などの送達ビヒクルの組成に基づいて推定され得る。例えば、いくつかの例では、強化された混合温度を選択及び／又は設定することは、送達ビヒクル及び１つ以上の治療用ｍＲＮＡに基づいて約２～約２０℃の温度を選択することを含む。いくつかの例では、最適な温度は、約２～２０度（約２度超、約５度超、約１０度超、約１２．５度超、約１５度超、約１７．５度超、約２０度超など）であり得る。例えば、いくつかの例では、最適な温度範囲は、約２～約５０℃であり得る。いくつかの例では、最適な混合温度は、混合チャンバ（単数又は複数）の幾何学的形状、並びに／又は混合チャンバ（単数又は複数）内で混合されている材料の流体圧力及び／若しくは流量に部分的に基づいて、計算又は推定され得る。最適な混合温度は、混合チャンバ（単数又は複数）を通過した後により均一な混合をもたらすために、混合中に混合チャンバが保持され得る温度を指し得る。

【0050】

第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して混合チャンバ内へと通過させることは、第１の流体及び第２の流体を通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含み得る。流体は、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。いくつかの例では、第１の開口部の上部は、混合チャンバの上部と一列になっていてもよい。出口開口部は、第１の開口部の断面積と同等の断面積を有し得る。混合チャンバは、マイクロ流体経路デバイスの第１の層と第２の層との間に形成され得る。いくつかの例では、混合チャンバは、幅よりも大きい長さを有し、例えば、長さは、第１の開口部の幅の約２倍超であり得る。

【0051】

疾患を治療するための治療用組成物を形成する方法は、
第１の流体内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡ、及び第２の流体内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルを、第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、治療用組成物を含む混合流体を形成することと、混合チャンバの温度を、１つ以上の治療用及び／又は送達ビヒクルによって判定された温度に維持することであって、温度が、混合流体を形成する際に約２～約２０℃である、ことと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み得る。

【0052】

上記のように、これらの方法のうちのいずれかは、最適な混合温度を判定することを含み得る。例えば、混合チャンバの温度を維持することは、混合チャンバの温度を強化された混合温度になるように選択及び／又は設定することを更に含み得る。強化された混合温度は、インビトロでの混合のモデル化すること、及び／又はインビボでの強化された混合温度を実験的に判定することを含み得るによって判定され得る。これらの例のうちのいずれかにおいて、強化された混合温度の選択及び／又は設定は、活性化合物の生成を強化（例えば、増大）するために、インビボでの又はインビトロでのｍＲＮＡの収率（例えば、ｍＲＮＡ発現）が様々な温度について最大化される温度又は温度範囲を判定することを含み得る。したがって、強化された混合温度は、本明細書に記載のシステム（単数又は複数）におけるｍＲＮＡ発現のために混合が行われる温度又は温度範囲を含み得る。強化された混合温度を判定及び／又は設定することは、送達ビヒクル及び１つ以上の治療用ｍＲＮＡに基づいて約２～約２０℃の温度を選択することを含み得る。

【0053】

例えば、本明細書には、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、長さ、幅、及び深さを有し、この深さは、流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の出口チャネルであって、出口チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、出口チャネルの開口部が流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされている、出口チャネルと、を備える、マイクロ流体デバイスが記載されている。

【0054】

マイクロ流体デバイスは、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルであって、幅及び上面から第１の底面まで延在する深さを有する流体交差チャネルに収束する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルと、上面から第２の底面まで延在する深さ、第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有する第１の混合チャンバであって、第１の混合チャンバの深さが流体交差チャネルの深さよりも大きく、第１の混合チャンバの幅が流体交差チャネルの幅よりも大きく、第１の混合チャンバが、上面において第１の側に近接して、流体交差チャネルに流体接続されている、第１の混合チャンバと、出口チャネルであって、出口チャネルが、上面において第１の混合チャンバの第２の側に近接して、第１の混合チャンバに流体接続されている、出口チャネルと、を含み得る。

【0055】

マイクロ流体デバイスは、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、幅、長さ、及び深さを有し、深さが、流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、接続チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、更に、接続チャネルの開口部が、流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされており、接続チャネルは、第２の混合チャンバ内へと開口している、接続チャネルと、第２の混合チャンバから延在する出口チャネルと、を含み得る。

【0056】

これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれかにおいて、第１の混合チャンバの深さは、流体交差チャネルの深さの約２倍～約４倍であり得る。第１の混合チャンバの深さは、流体交差チャネルの深さの約３倍であり得る。第１の混合チャンバの幅は、ボックスの長さの約１．５倍～約３倍であり得る。第１の混合チャンバの幅は、ボックスの長さの約２倍であり得る。第１の混合チャンバの長さは、流体交差チャネルの長さの約２倍～約４倍であり得る。第１の混合チャンバの長さは、ボックスの長さの約３倍であり得る。

【0057】

流体交差チャネル、第１の混合チャンバ、及び出口チャネルは全て、第１の層内にあり得、流体交差チャネル、第１の混合チャンバ、及び出口チャネルの上面は、第２の層を含む。出口チャネルは、混合チャンバの第１の長さのところで第１の混合チャンバと流体連通してもよく、流体交差チャネルは、混合チャンバの第２の長さのところで混合チャンバと流体連通している。

【0058】

第１の混合チャンバは、丸みを帯びた角部を有し得る。第１の混合チャンバは、約６５～約８５μｍの角部半径を有し得る。０．２５～５ｍＬ／分の流量で第１の混合チャンバを通る流体圧力の変化は、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａであり得る。第１の混合チャンバの幅は、約１５０～約６００μｍであり得、第１の混合チャンバの深さは、約１５０～約５００μｍであり得、第１の混合チャンバの長さは、約５００μｍ～約１０００μｍであり得る。

【0059】

接続チャネルは、約７５μｍ～約２２５μｍの幅、約７５μｍ～約２２５μｍの深さ、及び約２２５～約５５０μｍの長さを有し得る。

【0060】

これらのマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、第２の混合チャンバであって、上面から第２の混合チャンバの底面まで延在する深さ、第２の混合チャンバの第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有し、第２の混合チャンバの深さが出口チャネルの深さよりも大きく、第２の混合チャンバの幅が出口チャネルの幅よりも大きく、更に、第２の混合チャンバが、上面において第２の側に近接して出口チャネルに流体接続されている、第２の混合チャンバと、深さ及び幅を有する第２の出口チャネルであって、上面において第２の混合チャンバの第１の側に近接して、第２の混合チャンバに流体接続されている、第２の出口チャネルと、を含み得る。

【0061】

本明細書に記載のマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、流体交差チャネルから第１の混合チャンバ内に流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを有し得る。本明細書に記載のマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、複数のブレンドチャンバとマイクロ流体混合器との間に１つ以上の流体ポンプを有し得、流体ポンプは、マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、流体交差チャネルから第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するためのものである。

【0062】

マイクロ流体デバイスは、第１の混合チャンバを含む複数の流体接続された混合チャンバを含み得る。

【0063】

本明細書に記載のマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、マイクロ流体デバイス内の弾性層を偏向させて、第１の混合チャンバを通して間で流体を駆動するように構成された複数の圧力ポートを含み得る。本明細書に記載のマイクロ流体デバイスのうちのいずれかは、第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を含み得、流れ制限器は、蛇行細長流体チャネルを備える。

【0064】

マイクロ流体混合装置は、混合チャンバ（例えば、混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む）、混合入口チャネル（例えば、混合チャンバの第１の側壁において混合チャンバへの開口部を備える）、混合出口チャネル（例えば、混合チャンバの第２の側壁において混合チャンバへの開口部を備える）、又はこれらの任意の組み合わせ、を含み得る。混合チャンバの垂直寸法は、混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きくてもよく、混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きくてもよい。

【0065】

第１の側壁及び第２の側壁は、混合チャンバの対向する側壁であり得る。混合入口チャネル及び混合出口チャネルは、第１の側壁及び第２の側壁に沿ったオフセット位置で混合チャンバに接続し得る。混合入口チャネルの開口部の高さと混合出口チャネルの開口部の高さとは、同じであり得る。混合入口チャネルの開口部の幅と混合出口チャネルの開口部の幅とは、同じであり得る。

【0066】

混合入口チャネルの開口部及び混合出口チャネルの開口部は、混合チャンバの上面に隣接するそれぞれの第１の側壁及び第２の壁の高さのところに配置され得る。混合入口チャネルは、流体交差部を含む第１の終端と、混合チャンバへの開口部を含む第２の終端と、を有し得る。

【0067】

流体交差部は、流体交差部において混合入口チャネルと交差する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルを更に備え得る。第１の流体チャネル及び第２の流体チャネルは、互いに対して約１８０度未満の角度で流体交差部において交差し得る。第１の流体チャネル及び第２の流体チャネルは、互いに対して約３０度超の角度で流体交差部において交差し得る。

【0068】

混合チャンバは、第１の混合チャンバであってもよく、混合入口チャネルは、第１の混合入口チャネルであってもよく、及び／又は混合出口チャネルは、第１の混合出口チャネルであってもよい。マイクロ流体装置は、第２の混合チャンバであって、第２の混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、第２の混合チャンバと、第２の混合チャンバの第１の側壁において第２の混合チャンバへの開口部を含む第２の混合入口チャネルと、第２の混合チャンバの第２の側壁において第２の混合チャンバへの開口部を含む第２の混合出口チャネルと、を含む、第２のマイクロ流体混合装置を更に備え、第２の混合チャンバの垂直寸法は、第２の混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、第２の混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい。

【0069】

第２のチャンバの第１の側壁及び第２の側壁は、第２の混合チャンバの対向する側壁であり得、第２の混合入口チャネル及び第２の混合出口チャネルは、第２のチャンバの第１の側壁及び第２の側壁に沿ったオフセット位置において第２の混合チャンバに接続し得る。第２の混合入口チャネルの開口部の高さと第２の混合出口チャネルの開口部の高さとは同じであり得、第２の混合入口チャネルの開口部の幅と第２の混合出口チャネルの開口部の幅とは同じであり得る。

【0070】

第２の混合出口チャネルが、第２の混合チャンバへの開口部において第１の終端を含む、請求項２３～３４のいずれか一項に記載のマイクロ流体装置。

【0071】

また、本明細書には、カスケードマイクロ流体混合装置を備えるマイクロ流体装置が記載されており、カスケードマイクロ流体混合装置の各々が、（例えば、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む）混合チャンバ、混合入口チャネル（例えば、混合チャンバの第１の側壁において混合チャンバへの開口部を備える）、混合出口チャネル（例えば、混合チャンバの第２の側壁において混合チャンバへの開口部を備える）、又はこれらの任意の組み合わせ、を含み得る。混合チャンバの垂直寸法は、混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きくてもよく、混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きくてもよい。更に、カスケードマイクロ流体混合器は、互いに直列に接続され得、それによって、直列のうちの第１のマイクロ流体混合器の後にあるカスケードマイクロ流体混合器の各々の混合入口チャネルが、直列のうちの前のマイクロ流体混合器の混合出口に接続され得る。

【0072】

マイクロ流体装置は、第１のプレート及び第２のプレートと、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された弾性層と、第１のプレートと第２のプレートとの間のマイクロ流体経路と、を含み、マイクロ流体経路が、弾性層の一部分によって分離された固定容積を各々が含む複数のブレンドチャンバであって、弾性層の一部分が、複数のブレンドチャンバのうちのブレンドチャンバ間で流体を駆動するために偏向するように構成されている、複数のブレンドチャンバと、第１のマイクロ流体混合器と、を備え、第１のマイクロ流体混合器が、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容する流体交差部であって、流体交差部が、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口し、第１の混合チャンバが、流体交差部の深さの１．５倍超の深さを有する、流体交差部と、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、接続チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、更に、接続チャネルの開口部が流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされ、接続チャネルが第２の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第２の混合チャンバ内へと開口しており、更に、第２の混合チャンバが、接続チャネルの深さの１．５倍超の深さを有する、接続チャネルと、第２の混合チャンバの第２の側の上側領域上の第２の混合チャンバからの出力チャネルであって、第２の混合チャンバの第２の側が、第２の混合チャンバの第１の側とは反対側にある、出力チャネルと、を備え得る。

【0073】

流体交差部の上面は、第１の混合チャンバの上面と実質的に同じ高さであり得る。接続チャネルの上面は、第１の混合チャンバの上面及び第２の混合チャンバの上面と同じ高さであるように構成され得る。

【0074】

本明細書に記載のマイクロ流体装置のうちのいずれかは、弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、ブレンドチャンバから第１のマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを含み得る。本明細書に記載のマイクロ流体装置は、複数のブレンドチャンバと第１のマイクロ流体混合器との間に１つ以上の流体ポンプを含み得、流体ポンプは、弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、ブレンドチャンバから第１のマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するためのものである。

【0075】

マイクロ流体装置は、第１のマイクロ流体混合器を含む複数のマイクロ流体混合器、及び／又はブレンドチャンバ間で第１のマイクロ流体混合器を通して流体を駆動するために弾性層を偏向させるように構成された第１のプレートへの複数の圧力ポートを含み得る。本明細書に記載のマイクロ流体装置のうちのいずれかは、第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を含み得、流れ制限器は、蛇行細長流体チャネルを備える。

【0076】

最終ブレンドチャンバは、固定容積を有する一対のブレンドチャンバを含み得、各ブレンドチャンバは、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置され、弾性層の一部分は、各チャンバを第２のプレート内の流体接触側と第１のプレート内の圧力受容側とに分割する。

【0077】

また、本明細書には、治療用ｍＲＮＡを送達ビヒクルと配合する方法が記載されており、本方法は、ｍＲＮＡと送達ビヒクルとを、約２～約２０℃の温度でマイクロ流体混合チャンバ内で混合することを含み、温度は、少なくともｍＲＮＡの組成、送達ビヒクルの組成、又はそれらの組み合わせを使用して選択される。

【0078】

これらの方法のうちのいずれかは、少なくとも、治療用ｍＲＮＡのポリヌクレオチド配列、送達ビヒクルの配列、送達ビヒクルの分子量、治療用ｍＲＮＡの分子量、送達ビヒクルの電荷、ｍＲＮＡの電荷、送達ビヒクルの分子量、ｍＲＮＡの分子量、マイクロ流体混合チャンバ内のｍＲＮＡ及び／又は送達ビヒクルの流量、並びにマイクロ流体混合チャンバの寸法、あるいはそれらの任意の組み合わせを使用して、温度を選択することを含み得る。

【0079】

混合することは、マイクロ流体混合チャンバを含むマイクロ流体デバイス内での混合を含み得る。

【0080】

これらの方法のうちのいずれかは、マイクロ流体デバイスの残りの部分に対して、混合チャンバの温度を約２～約２０℃に別々に維持することを含み得る。マイクロ流体混合チャンバ内で混合することは、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルを第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内に通過させ、それによって、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルが混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されることを含み得る。本明細書に記載の方法は、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルを混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動することを含む、通過させることを含み得る。

【0081】

ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルは、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの３倍以上の深さまで駆動され得る。第１の開口部の上部は、混合チャンバの上部と一致し得る。

【0082】

また、本明細書には、混合する方法が記載されており、本方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が、混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み、混合チャンバは、約２～約２０℃の温度に維持される。

【0083】

混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、少なくとも第１の開口部の平面から駆動される、ことと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み得、混合チャンバは、２～２０℃の温度に維持される。

【0084】

また、本明細書には、混合する方法が記載されており、本方法は、オリゴヌクレオチド分子を含有する第１の流体及び送達ビヒクル化学物質を含有する第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、開口部の平面から駆動される、ことと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含み、混合チャンバは、約２～約２０℃の温度に維持される。

【0085】

マイクロ流体デバイス内で混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、実質的混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことであって、出口開口部が、第１の開口部とは反対側にあるが、第１の開口部からオフセットされている、ことと、を含み得、混合チャンバは、約５～約２０℃の温度に維持される。

【0086】

第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して混合チャンバ内に通過させることは、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されるように、第１の流体及び第２の流体を通過させることを含み得る。

【0087】

本明細書に記載の方法のうちのいずれかは、混合チャンバの温度を約５～約１５℃に維持することを含み得る。本明細書に記載の方法は、混合流体の温度を約５～約１５℃に維持することを含み得る。本明細書に記載の方法は、混合流体の温度を約１０℃に維持することを含み得る。本明細書に記載の方法は、混合流体を出口開口部から第２の開口部を通して第２の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、流体が第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、第２の開口部の平面から第２の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を更に混合することを含み得る。流体は、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。

【0088】

これらの方法のうちのいずれかにおいて、第１の開口部の上部は、第１の混合チャンバの上部と一致し得る。出口開口部は、第１の開口部の断面積に等しい断面積を有し得る。混合チャンバは、マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間にあり得る。混合チャンバは、幅よりも大きい長さを有し得、長さは、第１の開口部の幅の約２倍超であり得る。

【0089】

また、本明細書には、組成物を形成する方法が記載されおり、本方法は、マイクロ流体デバイス内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡを合成することであって、１つ以上の治療用ｍＲＮＡが第１の流体内にあり、１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルが第２の流体内にある、ことと、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体は混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することであって、混合チャンバが、治療用ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルの混合を強化するように選択された温度に維持される、ことと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含む。温度は、全ての他のパラメータ（温度を除く）を用いた混合と比較して、混合を強化（例えば、増大）するように選択され得、実質的に一定に保たれ、本明細書に記載されるように、これにより、より低い温度での混合が同じレベル以上（例えば、２℃～２０℃の温度）になり得る。

【0090】

例えば、混合チャンバは、治療用ｍＲＮＡと送達ビヒクルとの混合を強化するように選択され、かつ２～２０℃である温度に維持され得る。

【0091】

これらの方法のうちのいずれかは、混合チャンバの強化された混合温度を選択することを含み得る。強化された混合温度を選択することは、インビトロでの又はインビボでの混合をモデル化することを含み得る。強化された混合温度を選択することは、送達ビヒクル及び１つ以上の治療用ｍＲＮＡに基づいて約２～約２０℃の温度を選択することを含み得る。第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して混合チャンバ内へと通過させることは、第１の流体及び第２の流体を通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含み得る。流体は、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。第１の開口部の上部は、混合チャンバの上部と一致し得る。出口開口部は、第１の開口部の断面積に等しい断面積を有し得る。混合チャンバは、マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間にあり得る。混合チャンバは、幅よりも大きい長さを有し得、更に長さは、第１の開口部の幅の２倍超であり得る。

【0092】

また、本明細書には、治療用組成物を形成する方法が記載されており、本方法は、第１の流体内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡ、及び第２の流体内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルを第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、治療用組成物を含む混合流体を形成することと、混合チャンバの温度を、混合を強化するように判定された強化された混合温度に維持することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含む。

【0093】

強化された混合温度は、約２～約２０℃であり得る。維持することは、１つ以上の治療用ｍＲＮＡ及び／又は送達ビヒクルの強化された混合温度を判定することを含み得る。

【0094】

本明細書に記載の方法のうちのいずれかは、インビボでの又はインビトロでの混合をモデル化することによって、強化された混合温度を判定することを含み得る。これらの方法のうちのいずれかは、約２～約２０℃の他の温度での混合と比較してより優れた混合を行う約２～約２０℃の温度を選択することによって、強化された混合温度を判定することを含み得る。したがって、強化された混合温度は、この温度範囲内の他の温度と比較して混合が最大又はその近くにある、約２～２０℃の範囲内の温度であり得る。強化された混合温度は、ピーク（最大）値ではなくてもよいが、ピーク混合値に対応する温度の範囲内（例えば、２度以内、１．５度以内、１度以内、０．５度以内、０．２度以内、０．２度以内など）にあり得る。

【0095】

第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して混合チャンバ内へと通過させることは、第１の流体及び第２の流体を通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含み得る。流体は、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。第１の開口部の上部は、混合チャンバの上部と一致し得る。出口開口部は、第１の開口部の断面積と同等の断面積を有し得る。混合チャンバは、マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間に形成され得る。混合チャンバは、幅よりも大きい長さを有し得、長さは、第１の開口部の幅の２倍超であり得る。

【0096】

また、本明細書には、混合する方法が記載されており、本方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が、混合チャンバの壁に対して駆動され、第１の開口部の平面から第１の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことと、を含む。

【0097】

本明細書に記載の混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含み得る。

【0098】

本明細書に記載の混合する方法のうちのいずれかは、シングル混合チャンバ（例えば、ボックス混合器）のみが使用され、実質的に完全な混合を達成することができるシングル混合チャンバ混合器であり得る。したがって、これらのシングル混合チャンバは、マイクロ流体デバイスにおいて非常に小さいフットプリントで高レベルの混合を達成することができる。混合流体は、混合チャンバによって実質的に混合され得、混合チャンバは、第２の混合チャンバに接続していない単一の混合器として構成され得る。

【0099】

例えば、マイクロ流体デバイス内で混合する方法は、第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、第１の流体及び第２の流体が、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、実質的混合流体を形成することと、混合流体を、出口開口部を通過させて混合チャンバから出すことであって、出口開口部が、第１の開口部とは反対側にあるが、第１の開口部からオフセットされている、ことと、を含み得、混合流体が、混合チャンバによって実質的に混合され、混合チャンバが、第２の混合チャンバに接続していない単一の混合器として構成されている。

【0100】

あるいは、これらの方法は、混合することが、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ、６つなど）の混合チャンバを直列に連結することによって実行されるように構成され得る。例えば、方法は、混合流体を出口開口部から第２の開口部を通して第２の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、流体が第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、第２の開口部の平面から第２の開口部の深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を更に混合することを含み得る。

【0101】

流体は、混合チャンバの壁に対して、第１の開口部を横切る平面から第１の開口部の深さの約３倍以上の深さまで駆動され得る。出口開口部は、第１の開口部の断面積に等しい断面積を有し得る。混合チャンバは、幅よりも大きい長さを有し得、長さは、第１の開口部の幅の約２倍超である。混合チャンバは、丸みを帯びた角部を有し得る。０．２５～５ｍＬ／分の流量で混合チャンバを通る流体圧力の変化は、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａであり得る。混合チャンバの幅は、約１５０～約６００μｍであり得、混合チャンバの深さは、約１５０～約５００μｍであり得、混合チャンバの長さは、約５００μｍ～約１０００μｍであり得る。

【0102】

本明細書に記載の方法及び装置の全ては、任意の組み合わせで、本明細書で企図され、本明細書に記載の利益を達成するために使用され得る。

【0103】

本発明の新規な特徴は、特に以下の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴及び利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施例を記載する以下の詳細な説明、及び以下の添付の図面を参照することによって得られるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0104】

【図1A】本開示のいくつかの例による、混合装置の概略図である。

【図1B】本開示のいくつかの例による、混合装置の概略図である。

【図2A】混合装置の一例の混合挙動を概略的に示す。

【図2B】混合装置の一例の混合挙動を概略的に示す。

【図2C】混合装置の一例の混合挙動を概略的に示す。

【図2D】エタノールと水の混合を示す、本明細書に記載の混合装置の別の例を示す。

【図2E】エタノールと水の混合を示す、本明細書に記載の混合装置の別の例を示す。

【図2F】エタノールと水の混合を示す、本明細書に記載の混合装置の別の例を示す。

【図2G】エタノールと水の混合を示す、本明細書に記載の混合装置の別の例を示す。

【図2H】エタノールと水の混合を示す、本明細書に記載の混合装置の別の例を示す。

【図2I】エタノールと水の混合を示す、本明細書に記載の混合装置の別の例を示す。

【図2J】本明細書に記載の混合装置の別の例における混合を示す。

【図3A】本明細書に記載の混合器（例えば、混合装置）を含む装置（例えば、マイクロ流体装置）の一例を概略的に示す。

【図3B】本明細書に記載の混合器を含むマイクロ流体装置の例を示す。

【図3C】本明細書に記載の混合器を含むマイクロ流体装置の例を示し、図３Ｂの混合器（混合装置）の拡大図を示す。

【図3D】混合器の出力と希釈バッファとの接合部との間に短い距離を有するマイクロ流体装置の混合器の別の例を示す。

【図3E】混合器の出力と希釈バッファとの接合部との間により長い距離を有する装置の例である。

【図4】本開示のいくつかの例による、例示的な混合器を含む例示的な装置の選択された特性の概略図である。

【図5】本開示のいくつかの例による、例示的な混合器及び処理構成要素を含む例示的な装置の概略図である。

【図6】一例での、本明細書に記載の混合装置を使用した混合に対する温度の効果（例えば、冷却）を示すグラフである。

【図7A】異なる構成の混合装置の例を示す。図７Ａは、１つのチャンバ混合装置を示す。

【図7B】異なる構成の混合装置の例を示す。図７Ｂは、本明細書に記載の３個の直列に接続された混合器を示す。

【図7C】異なる構成の混合装置の例を示す。図７Ｃは、本明細書に記載の６個の直列に接続された混合器の例を示す。

【図7D】異なる構成の混合装置の例を示す。図７Ｄは、本明細書に記載の１２個の直列に接続された混合器の例を示す。

【図8】混合器内の堆積を示す、３個の直列に接続された混合器を含む混合装置を示す図である。

【図9A】異なるサイズの３個の直列に接続された混合器（「３ボックス」混合器）を有する混合装置の第１の例を示す図である。図９Ａでは、混合装置の各混合器は、２５０μｍ×２００μｍ×５００μｍのボックスを形成する。

【図9B】異なるサイズの３個の直列に接続された混合器（「３ボックス」混合器）を有する混合装置の第１の例を示す図である。図９Ｂでは、混合装置の各混合器は、各混合器を形成する各ボックスが５００μｍ×４００μｍ×１０００μｍであるように、図９Ａに示された装置と比較して２倍にスケールアップされている。

【図9C】図９Ｂに示される、より大きな（スケールアップされた）混合装置（「３ボックスＬ」）及び図９Ａに示される混合装置（「３ボックス」）の混合効果を比較するグラフである。棒グラフは、Ｚ平均値、左側のスケールを示し、ドットは、に多分散度指数（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ、ＰＤＩ）、右側のスケールを示す。

【図10A】本明細書に記載されるように、直列に接続された３個の混合器を含む混合装置を示す。

【図10B】図１０Ａに示されるものと同様の混合装置を示しているが、角部領域が丸みを帯びており、これにより、混合器内のデッド領域（ほとんど流体流がない領域）を減少させることができ、場合によっては排除さえすることができる。

【図11A】９０度超であるが１８０度未満の角度で直列に接続された３個の混合器を有する混合装置の例を示す。図１１Ａは、混合装置の上部斜視図を示す。隣接する混合器間の角度は、１３５度である。

【図11B】９０度超であるが１８０度未満の角度で直列に接続された３個の混合器を有する混合装置の例を示す。図１１Ｂは、混合装置の上側（上部）領域を通る断面図を示す。隣接する混合器間の角度は、１３５度である。

【図11C】直列に接続された３個の混合器（「３ボックス」）を有する図７Ｂに示されるような混合装置、又は単一の混合器（「１ボックス」）を有する図７Ａに示されるような混合装置と比較して、１３５度の角度（図１１Ａ及び図１１Ｂに示される「３ボックス角度」）を有する混合装置、及び湾曲した混合装置（図１０Ａ～図１０Ｂに示される「３ボックス湾曲」）を含む、混合装置の異なる構成の混合効果を示すグラフである。図１１Ｃでは、棒グラフは、Ｚ平均値、左側のスケールを示し、ドットは、多分散度指数（ＰＤＩ）、右側のスケールを示す。

【図12A】本明細書に記載されるように、直列に接続された３個の混合器を含む混合装置の別の例を示す。

【図12B】より狭い高さのチャネルから混合器のより深いボックスへの段差を含まない装置の例を示す。

【図12C】図１２Ａに示されるような混合装置（「３ボックス」）又は図１２Ｂに示されるような線形混合チャネル（「３ボックス平面」）を複数回の通った後の（混合に起因する）粒子サイズを示すグラフであり、図１２Ｂと比較すると、図１２Ａの混合装置において、可視的により小さい粒子サイズ（したがってより効率的な混合）を示している。

【図13】図７Ｂ、図９Ａ、及び図１０Ａに示されるものと同様の３個の混合器（「３ボックス」混合器）を有する混合装置を通る流量の効果を示すグラフであり、より高い流量が、より小さな粒子サイズをもたらし、手による混合と比較すると可視的により良好な混合をもたらすことを示している。図１３では、棒グラフは、左側のスケールに容積平均値、左側のスケールを示し、ドットは、多分散度指数（ＰＤＩ）、右側のスケールを示している。単一の手により混合された試料と共に、１ｍＬ／分の４つの実例が示され、２ｍＬ／分の４つの実例が示され、４ｍＬ／分の２つの実例が示されている。

【図14A】斜視図及び断面図でそれぞれ示された、透析器の一例を示す。

【図14B】斜視図及び断面図でそれぞれ示された、透析器の一例を示す。

【図15】図１４Ａ～図１４Ｂに示されたものと同様の透析器の縁部領域の一例の断面図である。

【図16】デバイスを通る例示的な流量（速度）を示す、本明細書に記載の透析器の一例を示す。

【図17A】デバイスを通る流量を示す、本明細書に示された透析器装置の別の例を通る流量の図である。

【図17B】デバイスを通る流量を示す、本明細書に示された透析器装置の別の例を通る流量の図である。

【図17C】デバイスを通る流量を示す、本明細書に示された透析器装置の別の例を通る流量の図である。

【図18】本明細書に記載の濃縮器の例を示す図である。

【図19】混合（１つ以上のボルテックス混合チャンバを使用する）、透析、及び濃縮の全てを含む、本明細書に記載のマイクロ流体経路デバイスの例を概略的に示す。

【図20】本開示のいくつかの実施形態による、マイクロ流体混合器（例えば、ボックス混合器）、配合構成要素、及び濃縮器を含む、マイクロ流体装置の圧力特性の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0105】

一般に、本明細書には、治療用ポリヌクレオチドを含むがこれらに限定されない流体混合物を処理するための装置（例えば、システム、デバイスなど）及び方法が記載されている。特に、本明細書には、以前に記載されたマイクロ流体混合器よりも少ないマイクロ流体空間を使用して、マイクロ流体装置内の材料をより迅速かつ効率的に混合することができる混合装置が記載されている。本明細書に記載の混合装置のうちのいずれかは、ボックス混合器又はボルテックス混合器と呼ばれ得る１つ以上の混合器を含み得、これらは直列に接続されてもよく、マイクロ流体装置の一部として含まれ得る。例えば、これらの装置及び方法のうちのいずれかは、閉鎖経路マイクロ流体装置及び方法の一部として使用され得、最小化するように構成され得、場合によっては、手動による取り扱いを排除するようにさえ構成され得る。閉鎖経路装置及び方法は、実質的に無菌環境を提供し得、初期入力（例えば、テンプレート）から出力（調合された治療薬）までの処理のための滅菌経路を形成し得る。本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、ほとんど又は本質的に全て／本質的に完全に（例えば、９０％超、９５％超、９７．５％超、９９％超、９９．５％超、９９．９％超など）を指し得、全て又は完全に、を含み得る。例えば、「実質的に混合された」は、ほとんど又は完全に混合されている混合物、すなわち、均質に混合されている混合物を指し得る。装置への材料入力（ヌクレオチド、及び任意の化学成分）は、滅菌であり得、実質的に任意の手動による相互作用を必要とせずにシステムに入力され得る。本明細書に記載の混合装置は、マイクロ流体装置を使用して組成物を形成及び／又は調合するための、これらの成分の完全かつ徹底的な混合を可能にし得る。

【0106】

したがって、本明細書に記載の混合する方法及び装置を使用して、高度の再現性で迅速なサイクル時間で治療薬を生成することができる。したがって、本明細書に記載の混合する方法及び装置は、マイクロ流体装置が単一の統合された装置において、１つ以上の治療用組成物（治療用ポリヌクレオチドを含むがこれらに限定されない）の合成、精製、及び調合を行うことを可能にし得る。これらの処理ステップのうちの全て又はいくつかは、マイクロ流体経路チップ、マイクロ流体経路プレート、プロセスチップ、バイオチップ、又はプロセスプレートとも呼ばれ得る、１つ又は一連の消費可能なマイクロ流体デバイス（単数又は複数）として構成され得る破損していない流体処理経路で実行され得る。これにより、ポイントオブケア（例えば、病院、診療所、薬局など）での調合を含む、患者固有の治療薬を合成することが可能になり得る。

【0107】

装置の動作中、流体経路は、破損しないままであり得、流体流測定、混合監視などを含む非接触監視（例えば、光学的監視）によって、並びに流体チャンバ及びチャネルの反対側にある偏向可能な膜から印加される圧力を使用して、正確なマイクロ流体量を操作（計量、混合など）することによって、汚染が実質的に排除され得る。

【0108】

これらの装置及び方法は、ポイントオブケアにおいて使用するように構成され得る。例えば、本明細書に記載の方法及び装置は、１つ以上の治療用ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ、マイクロＲＮＡ、ＤＮＡなど）を含むカスタマイズされた治療用組成物を製造するように構成され得る。

【0109】

したがって、本明細書に記載の方法及び装置は、治療薬について、スケーラブルなポリヌクレオチド製造、一回分の患者投与量の生産、汚染を制限するためのタッチポイントの排除、臨床製造要件を満たすための入力及びプロセスの追跡、並びにポイントオブケア作業での使用を提供することができる。本明細書に記載のマイクロ流体機器及びプロセスは、主要な利点を提供することができる。

【0110】

一般に、本明細書に記載の装置は、マイクロ流体装置であり得る。いくつかの例では、これらのマイクロ流体装置は、限定されないが、治療用ポリヌクレオチドなどの生体分子生成物を処理するための閉鎖経路マイクロ流体装置を含み得、これは、生体分子生成物を（例えば、選択された担体又はビヒクルと組み合わせて）混合及び配合することを含み得る。これらの装置は、１つ以上のマイクロ流体デバイス上で動作するように構成され得る。マイクロ流体装置は、１つ以上のマイクロ流体デバイス（例えば、ブレンドチップ、配合チップなど）を含み得る。

【0111】

本明細書に記載の混合装置は、驚くほど効果的であり、マイクロ流体流路に沿って実装され得る。これらの混合装置は、偏向可能な膜によって分離された材料の一対の層の中又は間にあるマイクロ流体経路デバイスの一部であり得る。混合装置を含む流体経路は、（例えば、膜の片側上に第１の層（単数又は複数）を形成することによって）偏向可能な膜の片側上に形成され得、膜は、混合装置の上部を形成し得、膜の反対側にあるプレートは、平坦であり得る。いくつかの例では、偏向可能な膜の反対側にあるプレートは、切り欠きされてもよく、混合器に対向するチャンバを形成してもよく、これは、例えば流体を駆動するために、膜の混合器内及び／又は上側チャンバ内への偏向を可能にするように圧力チャネルに接続され得る。

【0112】

本明細書に記載の混合装置は、直列に配置され、より小さい高さ及び／又は幅を有するチャネルによって接続され得る、１つ以上の個別の混合器を含み得る。混合器は、混合構成要素、ボックス混合器、又はボルテックス混合器と呼ばれ得る。これらの混合器の例は、本明細書でより詳細に説明される。したがって、１つ以上の混合器を含む混合装置は、集合的に「マイクロ流体混合装置」、「ボックス混合装置」、又は「ボルテックス混合装置」、又は単に「混合装置」と呼ばれ得る。本明細書に記載の混合器は、ボルテックス混合チャンバ（例えば、「ボックス」又は一連の流体接続ボックス）内でボルテックス混合を使用して、不均一な流入ストリーム又は流体材料のパルスを効率的に混合して、マイクロ流体流路に沿った非常に小さい距離にわたってより均一な混合流体混合物を得ることができる。これは、広範囲の流体混合物にわたって達成され得る。混合される流体のうちの１つ以上は、ナノ粒子が封入された薬物物質などの粒子を更に含み得る。以下で詳細に論じられるように、混合のために導入された流体内に同伴された成分の多種多様な比率にわたって、効率的な混合もまた得ることができる。本明細書に記載の混合装置のいくつかの例では、流体は、混合装置のチャンバ内にボルテックスを形成すると考えられており、その結果、流体流の方向は、円形のボルテックスパターンでそれ自体の上に逆戻りし得る。以下に示される流体のモデル化において示されるように。したがって、これらの混合装置は、ボルテックス混合器又はボルテックス混合チャンバと呼ばれ得る。ボルテックス混合又はボルテックス混合チャンバとして本明細書に記載される混合及び混合装置に言及することは、これらの方法及び装置を特定の動作理論に限定することを意図するものではないことを理解されたい。

【0113】

図１Ａは、互いにオフセットされており、一緒に組み合わされ得る１つ以上の物質（例えば、生体分子生成物（単数又は複数）、バッファ、担体、副成分）を搬送するように構成されている、２つの流体入口チャネル１０３及び１０５を有するマイクロ流体混合装置１００を示している。２つの入口チャネルが示されているが、３つ以上（４つ、５つ、６つなど）が使用されてもよく、同じ混合器上に収束し得る。混合される流体は、正圧下で入口チャネルを通過し得る。この圧力は、一定であっても、可変であっても、増加していても、減少していても、及び／又は拍動性であってもよい。混合装置は、入力終端と出力終端との間のマイクロ流体流路に沿って配置されるように構成され、混合及び配合された生体分子生成物は、マイクロ流体流路及び装置から排出され得る。マイクロ流体装置は、第１又は上側プレート、及び第２又は下側プレートを有し得る。マイクロ流体流路及びマイクロ流体構成要素（混合器、ポンプなど）は、それらの間に形成され得、任意の好適な方式で機械加工、成形、又は製造され得る。マイクロ流体流路は、流路に沿って１つ以上の幅を有し得、１つ以上の垂直寸法を有し得る。一般に、マイクロ流体経路を画定する上面は、装置のマイクロ流体流路全体を通して同じ高さであり得る。

【0114】

図１Ａでは、マイクロ流体混合装置は、各々が約５０～約５００μｍ（例えば、約５０～約４００、約５０～約３００、約５０～約２００、約１７０μｍ、約１５０μｍ、約１１０μｍ、約１００μｍ、約８０μｍ、約６０μｍ、約５０μｍなど）の幅を有し得る、２つの流体チャネル１０３、１０５から流体を受容する。チャネルは、同じ幅（及び／又は断面直径）を有し得るか、又は異なる幅（及び／又は断面直径）を有し得る。チャネル１０３、１０５は、約２０～約２００μｍ（例えば、約２００μｍ、約１７５μｍ、約１５０μｍ、約１２５μｍ、約１００μｍ、約７５μｍ、約６０μｍ、約５０μｍ、約４０μｍ、又はそれらの間の任意の値）の垂直寸法を有し得る。２つのチャネル１０３、１０５は、流体交差部１０９で交差し、２つの流体のストリームを一緒にマージする。チャネルは、角度１０７で交わる。角度１０７は、約１８０度未満（例えば、５度～１７９度、１０度～１６０度、１５度～１４５度、３０度～１２０度など）であり得る。いくつかの例では、角度１０７は、約３０度以上であり得る（例えば、角度１０７は、約３５度、約４０度、約５０度、約６０度、約７５度、約９０度、約１００度、約１２０度、約１４５度、約１６０度、又はそれらの間の任意の値であり得る）。

【0115】

流体交差部１０９を出ていくマージされたチャネルは、例えば、約５０μｍ～約２００μｍ（例えば、約５０～約１８０、約５０～１５０、約５０～１４０、約５０～１３０、約５０～１２０μｍ、約１１０μｍ、約１００μｍ、約８０μｍ、約６０μｍ、約５０μｍなど）の幅を有し得る。マージされたチャネルは、混合入口チャネルであり、入口垂直寸法（単数又は複数）、例えば、約１００μｍ、約７５μｍ、約６０μｍ、約５０μｍ、約４０μｍ、又はそれらの間の任意の値のうちの１つ以上（例えば、全て）と一致する垂直寸法を有し得る。混合入口チャネルは、流体交差部を含む第１の終端と、ボルテックス混合チャンバへの開口部を含む第２の終端と、を有する。混合入口チャネルは、ボルテックス混合チャンバ１１５に入り、チャネルは、ボルテックス混合チャンバ１１５の側壁を通るボルテックス混合チャンバ１１５への混合入口開口部１１１を有する。

【0116】

混合入口チャネル開口部１１１の垂直寸法１１９よりも大きくなるように、いくつかの例では、混合出口チャネルの開口部１１３の垂直寸法１２３よりも大きくなるように、ボルテックス混合チャンバ１１５の垂直寸法１２１を増加させることにより、驚くほど強化された混合がもたらされる。図１Ｂは、マイクロ流体混合ユニット１３０の一例を示している。ボルテックス混合チャンバの一例は、混合チャンバ１１５及び入口チャネル開口部の両方のための共通の上面を提供し、それによって、流入する流体を下面に向かって垂直に降下させる。更に、ボルテックス混合チャンバ１１５は、混合出口チャネルの出口開口部１１３において流体がボルテックス混合チャンバ１１５を出ていくように構成され得る。出口開口部は、混合チャンバへの開口部１１１と同様に構成され得、例えば、この例における開口部１１３の垂直寸法は、ボルテックス混合チャンバ１１５の垂直寸法よりも小さく、ボルテックス混合チャンバと同じ上面を共有し得、出口の高さ及び／又は断面積は、入口開口部１１１の高さ及び／又は断面積と同じであり得る。ボルテックス混合チャンバ１１５を出ていくために、流体は、上向きに並びに横方向に移動させられ、入口開口部１１１及び出口開口部１１３はまた、ボルテックス混合チャンバ１１５の両側（及び図１Ｂでは、対向する壁上）に配置される。いくつかの例では、開口部１１１、１１３は、開口部１１１、１１３の上限（例えば、混合入口チャネル及び混合出口チャネルを画定する上面）が、ボルテックス混合チャンバ１１５の上面と同じ垂直寸法になるように、ボルテックス混合チャンバ１１５の側壁を通って垂直に配置される。開口部１１１、１１３は、ボルテックス混合チャンバ１１５の対向する側壁上に更に配置され、互いから水平にオフセットされている。流体は、ボックスの水平軸の周りにボルテックスを形成させ、それが開口部１１１から混合出口チャネルの開口部１１３に移動するにつれて強く混合する。一般に、出口開口部は、流体が入口に対向するチャンバの側壁から偏向し、混合の一部として底面に向かって「下方」に偏向するように、入口開口部からオフセットされている。

【0117】

一般に、ボルテックス混合チャンバ１１５は、ボルテックス混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、１つ以上の側壁、及び上面を有する。ボルテックスチャンバは、長方形、楕円形、円形、六角形などの形状を有し得、側壁は、湾曲していてもよい（例えば、それが接続する最短側壁の長さの０．５倍～０．０１倍である曲率半径１２７を有する）。上記のように、混合入口チャネル及び混合出口チャネルは各々、ボルテックス混合チャンバの第１の側壁及び第２の側壁においてボルテックス混合チャンバ内へと開口している。ボルテックス混合チャンバ１１５、１２０及び混合入口／混合出口チャネルのサイズは、特定の全体的な流量又は流量の範囲に対して効率的な混合を提供するように選択され得る。

【0118】

いくつかの例では、混合入口チャネル及び／又は混合出口チャネルは各々、約５０～約２００μｍ（例えば、約５０～１７０μｍ、約１７０μｍ、約１１０μｍ、約１００μｍ、約８０μｍ、約６０μｍ、約５０μｍなど）の幅を有し得る。混合入口チャネル及び／又は混合出口チャネルは各々、約７５μｍ、約６０μｍ、約５０μｍ、約４０μｍ、又はそれらの間の任意の値の垂直寸法を有し得る。いくつかの例では、混合入口チャネル及び混合出口チャネルは、互いに同じ幅及び同じ高さを有し得る。

【0119】

図１Ａに示されるように、混合アセンブリは、その後のボルテックス混合チャンバの入口が前のボルテックス混合チャンバの出口に連結されるように、一緒に連結された複数のボルテックス混合チャンバを含み得、接続チャネル１３２は、各ボルテックス混合チャンバ間に接続され得る。マイクロ流体ボルテックス混合ユニットは、同じ形状及び／又は寸法を有してもよく、又は異なる形状及び／又は寸法であってもよい。

【0120】

いくつかの例では、マイクロ流体ボルテックス混合ユニット（単数又は複数）１３０は、約２５０μｍ～約１１００μｍの長さ（例えば、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、約１０００μｍ、約１１００μｍ、又はそれらの間の任意の長さ）を有し得る。ボルテックス混合チャンバは、約１７５μｍ～約６００μｍの幅（例えば、約２００μｍ、約２５０μｍ、約２７５、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、又はそれらの間の任意の幅）を有し得る。いくつかの例では、チャンバは、垂直寸法で約１２５μｍ～約５００μｍの高さ（例えば、約１２５μｍ、約１５０μｍ、約１７０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、又はそれらの間の任意の高さ）を有し得る。上記のように、いくつかの例では、ボルテックス混合チャンバの角部は丸みを帯びていてもよく、角部は、約５０μｍ～約９０μｍの、又は約５０μｍ、約６０μｍ、約７５μｍ、約８０μｍ、約９０μｍの、あるいはそれらの間の任意の半径の曲率半径１２７を有し得る。ボルテックス混合チャンバ及び混合入口／出口チャネルの寸法は、簡単な機械加工を可能にし、かつ小さい距離内で混合を最大化しながら流体圧力（デルタＰ）の変化を最小化することを可能にするように選択され得る。マイクロ流体チップ表面領域の効率的な使用もまた、設計の考慮事項に含まれる。例えば、混合／サイズ選択因数は、混合入口／出口チャネルの高さの約２倍～約５倍（例えば、約２倍、３倍、４倍、５倍、約２倍～約４倍など）のボルテックス混合チャンバの高さを含み得る。いくつかの例では、ボルテックス混合チャンバの高さは、混合入口／出口チャネルの高さの約３倍である。ボルテックス混合チャンバの側壁の長さは、混合入口／出口チャネルの幅の約２倍以上（例えば、約２倍、約３倍、約４倍、約２倍～約５倍、約２倍～約４倍など）であり得る。

【0121】

一般に、本明細書で提供される混合チャンバの寸法仕様は、例示的なものであり、例えば、上記で提供される寸法は、約０．１～１０ｍＬ／分（例えば、約０．２ｍＬ／分～約５ｍＬ／分、約０．５ｍＬ／分～約４ｍＬ／分など）の流量を有する混合器に使用され得る。本明細書に記載の寸法は、特定の印加圧力（例えば、約６．９９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａ）について同じボルテックス状の流れ（例えば、同等の混合）を達成するために、（例えば、異なる寸法値での）より大きい又はより小さい流量を提供するためにスケールアップ又はスケールダウンされ得る。したがって、本明細書で提供される寸法は、異なる流量を可能にするために、スケーリング（例えば、これらの構造のスケーリング）され得る。

【0122】

例えば、マイクロ流体混合装置は、混合入口チャネル、マイクロ流体ボルテックス混合チャンバ、及び混合出口チャネルを含み得、混合入口及び混合出口チャネルは、約１００μｍの幅、及び約５０μｍの混合入口／出口チャネル（単数又は複数）のベースからの垂直寸法を有し、ボルテックス混合チャンバは、３５０μｍの長さ、２５０μｍの幅、１５０μｍの高さ、及びチャンバの丸みを帯びた角部における約７５μｍの曲率半径を有する。したがって、混合入口開口部１１１は、３５０μｍの長さの側壁に沿って、対向する３５０μｍの長さの側壁に沿って混合出口開口部１１３から最大約１５０μｍだけ離れて水平にオフセットされる。

【0123】

別の例では、マイクロ流体混合装置は、混合入口チャネル、マイクロ流体ボルテックス混合ユニット、及び混合出口チャネルを含み得、混合入口チャネル及び混合出口チャネルは、約１５０μｍの幅、及び約５０μｍの混合入口／出口チャネル（単数又は複数）のベースからの垂直寸法を有し得、ボルテックス混合チャンバは、５００μｍの長さ、２５０μｍの幅、１５０μｍの高さ、及びチャンバの丸みを帯びた角部における約７５μｍの曲率半径を有する。したがって、混合入口開口部１１１は、５００μｍの長さの側壁に沿って、対向する５００μｍの長さの側壁に沿って混合出口開口部１１３から最大約２００μｍだけ離れて水平にオフセットされる。

【0124】

上記のように、ボルテックス混合ユニット１３０は、図１Ａに示される一対のボルテックス混合ユニットと同様に、第２の（又はより多くの）ボルテックス混合ユニットと対になったマイクロ流体流路に沿って配置され得る。第２のボルテックス混合ユニットは、第１のボルテックス混合ユニットと同様に構成され得る。すなわち、ボルテックス混合チャンバ１１５及び１２０は、上述のように同様のボルテックス特性及び混合特性を提供するために、互いに同じ寸法を有し得る。例えば、それぞれの混合入口チャネル及び出口チャネルは、以下のように関連し得、すなわち、第１のボルテックス混合ユニットの第１の混合出口チャネルは、第１のボルテックス混合チャンバ１１５への開口部１１３を含む第１の終端、及び第２のボルテックス混合ユニットの第２のボルテックス混合チャンバ１２０への開口部１３１を含む第２の混合入口チャネルを含む第２の終端を有し得る。例えば第２のボルテックス混合ユニットの第２の混合出口チャネルは、マイクロ流体経路に沿って、第２のボルテックス混合チャンバ１２０への開口部１３３において第１の終端、及び混合装置からの出口１１７において第２の終端を有する。２つのマイクロ流体ボルテックス混合ユニットの対は、圧力降下（デルタＰ）を最小化するように設計され得、上述のように、３５０μｍの長さ、２５０μｍの幅、及び１５０μｍの高さを有するボルテックスチャンバを有する混合ユニットのより小さい対について、０．５ｍＬ／分の流量での対あたりのデルタＰは、約１０．３ｋＰａ（例えば、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａ、約６．９ｋＰａ～約１７２．４ｋＰａ、約６．９ｋＰａ～約１０６．０ｋＰａ、約６．９ｋＰａ～約１０３．４ｋＰａ、約６．９ｋＰａ～約６８．９ｋＰａ、約６．９ｋＰａ～約３４．５ｋＰａなど）である。チャンバが５００μｍの長さ、２５０μｍの幅、１５０μｍの深さのより大きな寸法を有する一対のボルテックス混合ユニットの１ｍＬ／分の流量でのデルタＰは、約２．４ｐｓｉ（１６．５ｋＰａ）である。

【0125】

いくつかの例では、図３Ａに示されるように、マイクロ流体流路に沿って第３のマイクロ流体ボルテックス混合ユニット又は第４のマイクロ流体ボルテックス混合ユニット（単数又は複数）が含まれて、２段階の混合装置を提供してもよい。混合ユニット３３０の第１の連鎖群は、第１の段階であり、次いで、この混合生成物は、第２の段階で混合ユニット３３１の第２の群と組み合わされ得る。追加のマイクロ流体ボルテックス混合ユニットは、上述のマイクロ流体ボルテックス混合ユニットのように構成され得る。一般に、各個別のボルテックス混合ユニットは、同じ特徴及び寸法、又は異なる寸法を有し得る。図３Ａでは、第１の段階３３０は、図示のように接続され得る４つの混合ユニット（例えば、２対の混合ユニットの）を含む。例えば、第２の混合出口チャネルの第２の終端は、第３の混合入口チャネル及び第３のボルテックス混合チャンバへの開口部と連続している。第３の混合出口チャネルは、第３のボルテックス混合チャンバへの開口部を含む第１の終端と、第４の混合入口チャネル及び第４のボルテックスチャンバへの開口部であり得る第２の終端と、を有し得る。第４の混合出口チャネルは、第４のボルテックス混合チャンバへの開口部であり得る第１の終端と、マイクロ流体混合装置からの出力であり得る第２の終端と、を有し得る。

【0126】

ここで図２Ａ～図２Ｃに戻ると、図２Ａは、図１Ａの混合装置１００と同様である、一対のマイクロ流体ボルテックス混合ユニット１３０を有するマイクロ流体混合装置２００用の流れ軌跡モデリングを示しており、（混合割合による等量のエタノール（矢印２５５）と水（矢印２５７）のと混合を示す）マイクロ流体混合装置の混合能力を表している。矢印の陰影は、混合割合を示している。図２Ａは、第１の入口２０３に導入されたエタノールと、第２の入口２０５に導入された水との１：１混合物の透視的なフローモデルである。矢印によって示されるマイクロ流体流路に沿った水に対するエタノールの容積割合は、ボルテックス混合器における実質的な混合を示している。入口２０３は、１００％の容積エタノール割合を表すようにラベル付けされているが、第２の入口２０５は、エタノールが存在しないことを示すようにラベル付けされている。流体交差部２０９において、流れは、別個の混合されていないエタノール及び水流を示す領域２０４によって示されるように、あまり混合せずに層流状に移動している。しかしながら、白色の楕円によって包含された領域２０６は、流体流が（一般的なマイクロ流体ボルテックス混合ユニット１３０の１１５、１２０と同様であり得る）ボルテックス混合チャンバ２１５内へとカスケード降下するときの、エタノールの濃度の急激な変化を示し、このとき、流れの水縁部は、エタノールの約０．１６６７割合（ｖ／ｖ）である。流れが混合出口開口部領域２０８に到達すると、流れはこの時、ほぼ同等の容積割合のエタノールを含有し、領域２１２内の流れの残り（矢印２５９）は、エタノールの０．５０００混合物（ｖ／ｖ）である。図２Ｂは、同様の実験の表現を示し、マイクロ流体経路に沿った第１及び第２のボルテックス混合ユニット（２１５、２２０）の両方での側面図を示し、それらの両方は、一般的なマイクロ流体ボルテックス混合ユニット１３０の１１５、１２０と同様であり得る。図２Ｂの側面図は、ボルテックス混合チャンバ２１５を出ていくために、流体を流し込ませるボルテックスの動きをより明確に示している。１：１のエタノール：水ｖ／ｖの流れは、ボルテックス混合チャンバ２１５からの混合出口チャネルの開口部２１１において、０．４１６７～０．５８３３のエタノール／水ｖ／ｖとのどこかになるように実質的に混合されるように示され得る。この例では、０．６６７の高さの容積割合が依然として存在する２１４において小さな領域があるが、大部分の領域２１６全体を通して０．４１６７～０．５８３３のエタノール／水ｖ／ｖ比率が支配的である。第２のボルテックス混合ユニット２２６を、ボルテックス混合チャンバ２２０内で最終混合に使用して、第２の出力２１７において、一対のマイクロ流体ボルテックス混合ユニットからの完全に混合されたエタノール／水を生成することができる。ボルテックス混合チャンバ内では、チャンバの配置により、図２Ｂに示されるように、流れがチャンバの底部に向かって下向きに方向付けられる混合が可能になる。以下でより詳細に説明されるように、強化された混合温度は、単一のボルテックス混合チャンバ内でのほぼ完全な混合を可能にする、幾何学的形状、特にチャンバの深さ及び流量を較正することによって判定され得る。

【0127】

別の流れモデリングの例が図２Ｃに示され、１：１０のエタノール（入口２０３での入力）と水（入口２０５での入力）との比率を示している。陰影は、水に対するエタノールの割合（スケールあたり）を示している。領域２１８は、流れがボルテックス混合チャンバ２１５内にカスケード降下し始めるときの、エタノールの容積割合が既に０．７５００～０．４１６７まで減少したエタノール／水の横に並んだ流れを示している。領域２２０は、０．１６６７～０．２５００のエタノールのわずかに上昇した容積割合を有するが、第２のボルテックス混合チャンバ２２０を出ていくポイントにおいて、エタノール２６３の容積割合が完全に平衡化され、２１７においてマイクロ流体混合装置から出力される、流れの一部分を示している。示される混合入口開口部、混合出口開口部、ボルテックス混合チャンバの配置により、２つの入口チャネル内の流体の１：１比率及び１：１０比率の両方が、２１７において混合装置を出ていくときに平衡化された混合物にもたらされるように、混合されている流体の比率に対して実質的に非感受性である混合装置を提供する。

【0128】

図２Ｄ～図２Ｊは、例示的な圧力及び流量における、合計混合に対するボルテックス混合チャンバの構成での例の効果を示す他のボルテックス混合装置の例を示している。

【0129】

例えば、図２Ｄ～図２Ｅは、チャネル入口２１１の各々が１００μｍの幅×５０μｍの深さである一連のボルテックス混合チャンバを含む装置の例を示している。深さは、上面（例えば、上部プレート）から測定され、ボルテックス混合チャンバは、（丸みを帯びた側面を有する）ほぼ正方形であり、２５０μｍの長さ、２５０μｍの幅、及び１００μｍの深さを有する。したがって、この例では、ボルテックス混合チャンバの深さは入口の深さの２倍であり、入口開口部及びチャンバは共通の上面を有し、その結果、ボルテックス混合チャンバの入口開口部から上部（又は参照フレームに応じて、底部）までの最大降下は、入口の深さとほぼ同じである。この場合、影付き矢印によって示されるように、１：１０のエタノール：水混合物に対して、混合は、（直列に接続された）第２の連続ボルテックス混合チャンバ２２６の後には完了しない。図２Ｅは、同じ例の圧力降下を示している（６つの連続的に接続されたボルテックス混合チャンバを示している）。混合は、第３の混合チャンバによって実質的に完了する。水２０５及びエタノール２０３の各々からの圧力降下は、約２０．３ｌｂｆ／ｉｎ^２のチャネルを供給し、各連続ボルテックス混合チャンバ間で約０．７６ｌｂｆ／ｉｎ^２だけ降下する。

【0130】

図２Ｆ及び図２Ｇは、チャネル入口２１１の各々が同じく（図２Ｄ～図２Ｅのように）１００μｍの幅×５０μｍの深さである一連のボルテックス混合チャンバを含む装置の別の例を示している。この例のボルテックス混合チャンバは、（丸みを帯びた側面を有する）ほぼ長方形であり、３５０μｍの長さ、２５０μｍの幅、及び１００μｍの深さを有する。したがって、この例は、上記の図２Ｄ及び２Ｅに示されるように、長さが１．４倍であるが、そうでなければ同様に寸法決めされるボルテックス混合チャンバを有する。図２Ｆ及び図２Ｇでは、ボルテックス混合チャンバの深さもまた、入口の深さの２倍であり、入口開口部及びチャンバは、共通の上面を有し、その結果、ボルテックス混合チャンバの入口開口部から上部（又は参照フレームに応じて、底部）までの最大降下は、入口の深さとほぼ同じである。（影付き矢印で示されている）１：１０のエタノール：水の混合プロファイルは、図２Ｄ及び図２Ｅの例とほぼ同じである。図２Ｇは、同じ例の圧力降下を示している（同じく、６つの連続的に接続されたボルテックス混合チャンバ示している）。混合は、第２の混合チャンバを出た後に実質的に完了する。２０．１９（例えば、２０．１９ｌｂｆ／ｉｎ^２及び２０．１９ｌｂｆ／ｉｎ^２）の水２０５及びエタノール２０３の供給チャネルの各からの圧力降下は、各連続ボルテックス混合チャンバ間で約０．７５ｌｂｆ／ｉｎ^２だけ降下する。

【0131】

図２Ｈ及び図２Ｉは、チャネル入口２１１の各々が（図２Ｄ～図２Ｇのように）１００μｍの幅×５０μｍの深さである一連のボルテックス混合チャンバを含む装置の例を示している。この例のボルテックス混合チャンバは、（丸みを帯びた側面を有する）ほぼ長方形であり、５００μｍの長さ、２５０μｍの幅、及び１００μｍの深さを有する。したがって、この例は、上記の図２Ｄ及び２Ｅに示されるように、長さが２倍であるが、そうでなければ同様に寸法決めされたボルテックス混合チャンバを有する。図２Ｈ及び図２Ｉでは、ボルテックス混合チャンバの深さもまた入口の深さの２倍であり、入口開口部及びチャンバは共通の上面を有し、その結果、ボルテックス混合チャンバの入口開口部から上部（又は参照フレームに応じて、底部）までの最大降下は、入口の深さとほぼ同じである。（影付き矢印で示されている）１：１０のエタノール：水の混合プロファイルは、図２Ｄ及び図２Ｅの例とほぼ同じである。図２Ｉは、同じ例の圧力降下を示している（同じく、６つの連続的に接続されたボルテックス混合チャンバを示している）。混合は、第２の混合チャンバを出た後に実質的に完了する。約２０（例えば、２０．３３ｌｂｆ／ｉｎ^２及び２０．３７ｌｂｆ／ｉｎ^２）の水２０５及びエタノール２０３の供給チャネルの各々からの圧力降下は、各連続ボルテックス混合チャンバ間で約０．７５ｌｂｆ／ｉｎ^２だけ降下する。

【0132】

図２Ｊは、図２Ｄ～図２Ｉに示されるように、チャネル入口２１１の各々が、１００μｍの幅×５０μｍの深さである一連のボルテックス混合チャンバを含む装置の例を示している。この例のボルテックス混合チャンバは、（丸みを帯びた側面を有する）ほぼ長方形であるが、チャネル入口開口部の深さのほぼ３倍である。図２Ｊでは、ボルテックス混合チャンバは、３５０μｍの長さ、２５０μｍの幅、及び１５０μｍの深さを有する。したがって、この例では、図２Ｆ～図２Ｇに示されるものと同様の形状を有するが５０％大きい深さを有する、ボルテックス混合チャンバを有する。したがって、図２Ｊでは、ボルテックス混合チャンバの深さは、入口の深さの３倍であり、入口開口部及びチャンバは共通の上面を有し、その結果、ボルテックス混合チャンバの入口開口部から上部（又は参照フレームに応じて、底部）までの最大降下は、入口の深さの約２倍である。（影付き矢印で示されている）１：１０のエタノール：水の混合プロファイルは、これらの圧力及び流量でのこの例における混合が非常に効率的であることを示し、エタノールの容積割合を示す矢印で示されるように、第１のボルテックス混合チャンバの後にほぼ完全な混合を示している。ボルテックス混合チャンバ間の圧力降下は、図２Ｄ～図２Ｉに示されるものとほぼ同じである。したがって、これらの圧力及び流量では、入口からボルテックス混合チャンバへの相対降下は、例えば、チャンバの長さと比較して、混合効率と強く相関するように見える。図２Ｊの混合モデルでは、１つの段階において、ボルテックス度及び完全混合が達成された。

【0133】

本明細書に記載のボルテックス混合チャンバのうちのいずれかは、マイクロ流体混合装置の一部であり得、マイクロ流体混合装置は、１つ以上のボルテックス混合チャンバを含み得る。マイクロ流体混合装置は、マイクロ流体デバイスの一部として実装され得る。例えば、生体分子生成物を混合及び配合するためのマイクロ流体装置の一部として使用されるマイクロ流体混合装置を、図３Ａ～図３Ｅ及び図４に示している。上記のように、マイクロ流体装置は、第１のプレート及び第２のプレートから形成され得、マイクロ流体流路は、一方又は両方のプレートの一部分に形成され得る。図３Ａでは、マイクロ流体装置３００は、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された弾性層を含み得る。この装置はまた、２つの混合領域３３０、３３１を含んでおり、３つの別個の入力３０３、３０５、３３５からの材料を混合するように構成されている。上述の混合装置と同様に、第１の流体は、第１の流体入力３０３に導入され、第２の流体は、第２の流体入力３０５内に導入され、これらは、流体交差部１０９のように構成され得る流体交差部３０９において交差する。流体は、大気圧よりも高い圧力で駆動され、入口バルブ３３２によって支援される（例えば、正圧又は負圧が印加され得る）ように構成され得る。マージされた流れは、マイクロ流体流路に沿って連続的に配置された４つのボルテックス混合チャンバ３３０内へと続く。混合装置３３０の個別のボルテックス混合チャンバの各々は、上述のマイクロ流体ボルテックス混合ユニット１３０のように構成され得、上述の寸法のうちのいずれかを有し得る。２段階の混合装置は、最終マイクロ流体ボルテックス混合チャンバ（直列のうちの４つ目）からの単一の出力を介して混合流体を出力するように構成され得る。

【0134】

装置３００は、第３の流体成分を混合するように更に構成される。第１の段階の混合装置３３０から混合流体を出力した後、出力チャネルは、第３の流体入口３３３になり、第４の流体入口３３５と交差し、上述のように第２の流体交差部３１９において第３の流体成分を導入する。次いで、マージされた流体流は、マイクロ流体流路に沿って連続的に配置されている、第２の混合段階３３１のボルテックス混合チャンバに入力される。この第２の段階３３１のボルテックス混合チャンバの各々は、上述のマイクロ流体ボルテックス混合チャンバのうちのいずれかのように構成され得る。完全混合は、第１の段階又は第２の段階の混合経路のいずれかにおいて単一のボルテックス混合チャンバを使用して達成することができるが、いくつかの例では、追加の混合チャンバは、更なる混合を可能にし得、例えば流量でのバッファを提供し得る。ボルテックス混合チャンバを通って横断する混合流体は、混合経路から（例えば、第２の段階から）単一のチャネル内で出力され得、マイクロ流体装置の他の領域における更なる処理のためにマイクロ流体流路に沿って継続し得る。

【0135】

図３Ａのマイクロ流体経路装置３００はまた、ガス透過性である場合に流体経路の上にある膜を通してそれを引き出すことによって、液体（流体）ラインからガスを除去するために負圧で保持され得る真空キャップ３３４を含む。例えば、ポリジメチルシリコーン（ＰｏｌｙＤｉＭｅｔｈｙｌＳｉｌｉｃｏｎｅ、ＰＤＭＳ）エラストマーフィルムは、これを可能にするために十分にガス透過性である。この例に示されるカスケード型混合装置の場合、第１の流体成分、第２の流体成分、及び第３の流体成分の各々をそれぞれの入口チャネルに駆動するように構成された３つの流体駆動チャンバが存在する。各流体駆動チャンバは、固定容積を有し、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成される。第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された弾性層の一部分は、各流体駆動チャンバを第２のプレート内の流体接触側と第１のプレート内の圧力受容側とに分割する。圧力受容側は、チャンバを通して、混合装置３３０、３３５内へと流体を駆動するように加圧され得る。流体駆動チャンバは各々、第２のプレート内のそれぞれの流体チャネルを介して、それぞれの第１の流体及び第２の流体駆動チャンバの各々の流体接触側と流体接続する（マイクロ流体流路からの）流体ポートと、第２のプレートを通って第１のプレートに沿って延在するそれぞれの圧力チャネルを介して、流体駆動チャンバの圧力受容側と流体接続する、第１のプレートを通って第２のプレート内へと延在する圧力ポートと、を含む。流体駆動チャンバの流体接触側の容積は、それぞれの圧力ポートから圧力又は真空を印加することによって調節され得る。流体駆動チャンバの流体ポートは、流れ制限器３３６を更に含み得る。いくつかの例では、流れ制限器は、蛇行細長流体チャネルを含み得る。

【0136】

一般に、本明細書に記載の方法及び装置は、外部リザーバから供給され得る複数の流体（例えば、ｍＲＮＡ、バッファ、塩、送達ビヒクルなどを含む流体中の材料）の使用を含み得る。これらの方法及び装置のうちのいずれかは、全ての流体を気泡なしで開始ポイントに前進させ、次いで混合結果が混合時にわたって安定するように、制御された方法で流体を解放するための、１つ以上の真空キャップ構造及びバルブを含み得る。上述のように、真空キャップは、流体（単数又は複数）から気泡を低減又は除去するように構成され得る。本明細書に記載の装置及び方法はまた、１つ以上の廃棄物収集領域に接続するバルブを含み得る。いくつかの例では、出力全体の品質を維持するために、必要に応じて、初期結果を廃棄物出力に送信することができる。

【0137】

マイクロ流体混合装置３００は、混合装置に続いて、マイクロ流体流路に沿って配置され得る、第４の流体駆動チャンバを更に含み得る。図３Ａでは、真空キャップ３３８が含まれ得る。２つのカスケード型混合器が示されているが、追加の混合器を流体チャネルの一部として含んでもよい。このようにして、ナノ粒子ベースの治療薬を形成するステップは、カスケードに沿って非常に適時で制御された方式で達成されるステップに分解され得る。例えば、第１の混合器では、水中のｍＲＮＡなどのポリヌクレオチドを、エタノール中の送達ビヒクル分子（単数又は複数）と混合して、錯体ナノ粒子を形成することができる。第２の混合器を使用して、ｐＨ調整用のクエン酸塩系バッファ液などの希釈剤を添加することができる。より多くの混合器が使用される場合、追加のステップが含まれ得る。例えば、第１の混合ステップで形成されたナノ粒子に表面層を添加して、ナノ粒子の生物活性を高めることが望ましい場合がある。これは、第１の混合器の出力流体ストリームを、第２の混合構造において所望のオーバーコーティング材料を含有する溶液と組み合わせることによって行われ得る。これは次いで、第３の混合器内でｐＨ調整バッファ液と組み合わせられ得る。ポリヌクレオチド及び送達ビヒクル分子が組み合わされる上流の混合器構造内で、ポリヌクレオチドと水との混合物を作製することもまた有用であり得る。このようにして、典型的にはｍＲＮＡ生成プロセスで生成される、より濃縮されたポリヌクレオチドは、ナノ粒子形成ステップの前に水を用いて均一に希釈され得る。同様に、エタノール及び送達ビヒクル分子の上流の混合は、ポリヌクレオチド溶液と送達ビヒクル溶液とを組み合わせた混合器の前に行うことができる。

【0138】

図３Ｂ及び図３Ｃは、連続混合器として構成されたマイクロ流体装置の例を示している。図３Ｂでは、マイクロ流体装置３５０は、並列に配置された複数の混合器を含む。上述のように、マイクロ流体装置は、偏向可能な膜によって分離された２つ以上のプレートを含み得、チャンバ及びチャネルは、膜によって分割され得るプレートの上面及び／又は下面に形成される。この例では、装置は、マイクロ流体装置（例えば、「チップ」）の外側にある試薬容器（例えば、バイアル、チューブ、図示せず）から直接ポンプ搬送され得る、複数の試薬、例えば、ｍＲＮＡ、送達ビヒクル、希釈剤などを受容するように構成され得る。混合器は、マイクロ流体装置から、例えば、収集容器（図示せず）内に分配するために、試薬を混合するために使用され得る。マイクロ流体デバイスは、（例えば、チップをオン／オフする試薬の流れを可能にする）１つ以上のバルブを制御する圧力（例えば、正及び／又は負の空気圧）を選択的に印加するために使用され得る、１つ以上の圧力ライン３５２に結合するためのポートを含み得る。試薬は、試薬容器内で加圧され、それらが流れるのを可能にするバルブが開放される場合に、マイクロ流体装置上にそれらを駆動することができる。

【0139】

図３Ｃは、図３Ｂの装置３００の領域Ｄの拡大図を示している。この例では、混合器３６９は、本明細書に記載の単一の混合器として構成され得る。３つの試薬の各々に対する３つの入力が示されており、ｍＲＮＡ入力３５５、送達ビヒクル入力３５７、及び希釈剤入力３５９を含む。バルブ３６３は、流体が流れることを可能にするために（例えば、コントローラによって）正圧及び／又は負圧を選択的に印加することによって、開放／閉鎖され得る。図３Ｃに示される例では、各試薬はまた、それが通過して混合器３６９内に入る前に、流体から空気（例えば、気泡）を除去するために使用され得る真空キャップ３６１に結合されている。例えば、真空キャップは、空気の通過を可能にするが流体は通過させない膜を通して、空気を引き出すために負圧を印加することができる。

【0140】

図３Ｃでは、混合器３６９は、混合器３６９内へと入力する流体交差チャネルにおいて交わる第１の流体入力３６５及び第２の流体入力３６７を含む。この例では、ｍＲＮＡ試薬は、上述のように、混合器内の送達ビヒクルと混合される。混合器の出力は、マイクロ流体デバイス（「チップ」）の出力３５４のすぐ上流で、希釈バッファ用の入力３７１との交差を形成する。

【0141】

この例では、混合器は、その容積の材料がオフチップ容器から到達し、チップからの出力がオフチップ貯蔵容器内に貯蔵され得るので、連続的に又はほぼ連続的に動作され得る。したがって、この例では、流体は、空気圧を印加することによって直接的に、混合器を通して駆動され得る。より小さい容積の、又はより離散した（計量されたものを含む）容積の材料に使用され得るいくつかの場合には、流体は、マイクロ流体デバイスのプレート間で膜を偏向させることによって、チャネル及び／又は混合器を通して駆動され得る。

【0142】

図３Ｃに示される例は、混合器内の材料の詰まり又は堆積を防止するように構成され得、これは、図８を参照して以下でより詳細に説明される。例えば、図３Ｄ及び図３Ｅは、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるものと同様のマイクロ流体装置の例を示しており、希釈バッファは、混合チャンバ内で混合した後に、試薬、例えば、ｍＲＮＡ及び送達ビヒクルの混合溶液に（混合器を使用して混合して又は混合することなく）添加される。図３Ｄでは、混合器３６９、３６９’、３６９’’の出力チャネル３７３は、希釈バッファ入力３７１と交差する前に、非常に短い距離（例えば、約１００μｍ未満、約１５０μｍ未満、約２００μｍ未満、約４００μｍ未満、約５００μｍ以下など）のみ延在する。対照的に、図３Ｅでは、マイクロ流体装置は、長い場合、３つの直列に配置された混合器３６９、３６９’、３６９’’の出力チャネル３７３’が、例えば、約６００μｍ超、約７００μｍ超、約８００μｍ超、約９００μｍ超、約１０００μｍ超などであるように構成されている。

【0143】

出力チャネルが、例えば、５００μｍ（約４００μｍ、約３００μｍなど）よりも短い装置は、一般に、強化された混合をなおも提供しながら、他の設計よりもコンパクトであり得る。更に、入力から非常に短い距離で希釈バッファと混合すると、材料の堆積が少ない場合がある。代替的又は追加的に、第１の３６９’’と第２の３６９’混合器（又は第２及び第３の３６９）との間の距離を短くすることによりまた、堆積を低減又は排除することができる。例えば、本明細書に記載の混合装置は、直列に配置された混合チャンバ間に約５００μｍ未満（例えば、約４００μｍ未満、約３００μｍ未満、約２００μｍ未満、約１００μｍ未満）を含み得る。いくつかの例では、これらの装置は、混合装置の出力に、又はその近くに希釈バッファ入力を含み得る。

【0144】

図４は、装置３００のように構成された混合サブアセンブリ４３３を含む、装置４００にわたって同じく圧力降下する、別のマイクロ流体デバイスの一部の例を示している。第１の流体構成要素は、入力４０３’においてマイクロ流体デバイス内に導入され得る。この例では、流体流は、２３．２８ｌｂｆ／ｉｎ^２（１６０．５ｋＰａ）の圧力で開始され、流れ制限器４３４及び真空キャップ４３５を通って横断し、２０．１５ｌｂｆ／ｉｎ^２（１３８．９ｋＰａ）の圧力で第１の流体入口４０３に到達する。第２の流体構成要素は、入力４０５’において、２３．３０ｌｂｆ／ｉｎ^２（１６０．６ｋＰａ）の圧力で、そのそれぞれの流れ制限器及び流体駆動チャンバを通って、２０．１７ｌｂｆ／ｉｎ^２（１３９．０ｋＰａ）の圧力で第２の流体入口４０５に導入される。２つの流体は、等化された圧力で交差し、第１のボルテックス混合チャンバ内で混合され、例えば、１６．７３ｌｂｆ／ｉｎ^２（１１５．３ｋＰａ）で出力４１７を出ていくまで、混合サブアセンブリ４３３のその後の連続的に配置されたチャンバ内に通過し得る。次いで、混合物は、カスケード型混合装置の第２の段階４４５に入り、第２の流体交差部において第３の流体成分と交差し得る。この例における第３の流体成分は、入力４０７において、例えば、２３．３０ｌｂｆ／ｉｎ^２（１６０．６ｋＰａ）の圧力でマイクロ流体経路装置４００内へと入力され、流れ制限器４５７を横断し、１６．７３ｌｂｆ／ｉｎ^２（１１５．３ｋＰａ）で第４の流体入口４３５に到達し、圧力は第３の流体入口４１７から到達する流体に等化される。マージされた流れは、混合サブアセンブリの第２の段階のボルテックス混合チャンバの最後の対を通過し、１４．３６ｌｂｆ／ｉｎ^２（９９．０ｋＰａ）で４３８に入る。圧力は、４３８内で更に低減され得、流体は、出力４１４において、例えば、７．６０ｌｂｆ／ｉｎ^２（５２．４ｋＰａ）の圧力で出力され得る。いくつかの例では、この混合サブアセンブリは、同じマイクロ流体デバイス（マイクロ流体経路装置）又は別個のマイクロ流体デバイスのいずれかの上で、追加の処理構成要素と一列になって流体接続され得る。

【0145】

一般に、本明細書に記載の混合器は、一緒にカスケード接続され得る。カスケード混合器は、追加の混合を提供してもよく、増加した流量での高度の混合を可能にし得る。例えば、本明細書に記載のマイクロ流体装置のうちのいずれかは、複数のカスケードマイクロ流体ボルテックス混合装置であり得、各マイクロ流体ボルテックス混合装置が、ボルテックス混合チャンバであって、ボルテックス混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、ボルテックス混合チャンバと、ボルテックス混合チャンバの第１の側壁においてボルテックス混合チャンバへの開口部を含む混合入口チャネルと、ボルテックス混合チャンバの第２の側壁においてボルテックス混合チャンバへの開口部を含む混合出口チャネルと、を含み得、ボルテックス混合チャンバの垂直寸法は、混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きく、更に、複数のマイクロ流体ボルテックス混合器が直列に接続されており、それによって、直列のうちの第１のマイクロ流体ボルテックス混合器の後にあるマイクロ流体ボルテックス混合器の各々の混合入口チャネルが、直列のうちの前のマイクロ流体ボルテックス混合器の混合出口に接続される。

【0146】

例えば、図５は、図４に示されたものと同様のカスケード混合サブアセンブリ５１０を含むマイクロ流体経路配合装置５００として構成されたマイクロ流体デバイスを示している。この混合サブアセンブリは、直列に構成された複数のボルテックス混合チャンバを含み得る。装置５００はまた、ポンプ５２０及び５５０、並びに流体駆動チャンバ５３０、５４０、５６０（ブレンドチャンバとして作用し得る）を含む。

【0147】

温度
本明細書に記載の混合装置のうちのいずれかにおいて、本出願人らは、驚くべきことに、いくつかの材料、例えば、水溶液中のｍＲＮＡと（例えば、エタノール中の）送達ビヒクルとは、例えば、２０℃以下、１８度以下、１５度以下、１２．５℃以下、１０℃以下、８度以下、７℃以下など、例えば、２０℃～５℃、約１０℃などの室温より低い（例えば、約２５℃未満の）温度で混合することが有益であることを見いだした。

【0148】

本明細書に記載のマイクロ流体経路装置のうちのいずれかは、マイクロ流体デバイスの混合部分（混合サブアセンブリ）の温度制御を含む温度制御を含むシステムの一部として動作され得る。したがって、１つ以上のボルテックス混合チャンバを含む混合サブアセンブリは、混合サブアセンブリの動作中に、例えば、約１８度～５℃、約１５℃～５℃、約１５℃～８℃などの、約２０度～５℃の温度まで冷却され得る。

【0149】

いくつかの例では、混合チャンバを含むマイクロ流体デバイス全体は、混合温度に調整され得る。あるいは、マイクロ流体デバイスの一部分のみが、本明細書に記載されるように温度制御され得る。例えば、混合チャンバ（単数又は複数）のみが、混合温度に温度制御され得、マイクロ流体デバイスの他の部分は、１つ以上の異なる温度に温度制御され得る。いくつかの例では、マイクロ流体デバイス（又は混合チャンバ（単数又は複数）などのその任意のサブ領域）は、混合中にのみ、混合温度に温度制御され得、他の時間には、別の温度に保持され得る。

【0150】

図６は、本明細書に記載の混合装置を使用した混合に対する温度の効果を示すグラフである。図６では、上記の図１Ａ～図１Ｂに示されるものと同様の混合装置を使用した混合が示され（「８／２８ボックス」混合に対応している）、未混合（「セルのみ」）の使用及び手により混合された（「８／２８ハンド」）試料と比較されている。試料は、蛍光剤でトランスフェクトされたセルを含み、混合の有効性の定量化を可能にし、より大きな蛍光信号は、補正生物発光（ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ ｂｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、ＲＬＵ）として測定される、より高度の混合効率を示している。手で混合された試薬（「８／２８ハンドマスタ」、「８／２８ハンドアリコート１」及び「８／２８ハンドアリコート２」）は、上述の混合装置で２１℃で混合されたもの（例えば、「８／２８ボックス２１Ｃ１」、「８／２８ボックス２１Ｃ２」「８／２８ボックス２１Ｃ３」、及び「８／２８ボックス２１Ｃ４」）とほぼ同等である補正生物発光を有した。驚くべきことに、より低い温度、例えば１０℃で混合されたものは、はるかに高度の生物発光を示した（「８／２８ボックスラン７ １０Ｃ」及び「８／２８ボックスラン８ １０Ｃ」との比較）。図６では、より低い温度、例えば１０℃で同じ混合装置で混合されたものは、同じ混合装置又は２１℃での手によるものと比較して、ほぼ２倍の生物発光を有した。示された試薬の組み合わせの場合、より高い温度（例えば、４０℃及び６０℃）では、生物発光は、２１℃でのものとほぼ同じであった。

【0151】

混合温度は、手動で又は自動で設定され得る。いくつかの例では、通常は約２０℃～約５℃であるが排他的ではない混合温度は、混合されているｍＲＮＡ（例えば、治療用ｍＲＮＡ）及び／又は送達ビヒクルに基づいて判定され得る。例えば、ｍＲＮＡと送達ビヒクルとの組み合わせを使用して、上述のように、強化された混合温度を判定することができる。強化された混合温度は、経験的に（例えば、実験的に）、並びに／又は例えば、ｍＲＮＡ及び／若しくは送達ビヒクルのサイズ、分子量、配列などに基づいて、計算することによって判定され得る。

【0152】

上述のように、本明細書に記載の混合装置は、マイクロ流体装置（例えば、マイクロ流体デバイス）の一部であり得、第１の流体入力及び第２の流体入力と、第１の流体入力及び第２の流体入力から流体を受容するように構成された流体交差チャネルであって、流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で第１の混合チャンバ内へと開口している、流体交差チャネルと、を含み得る。第１の混合チャンバは、流体交差チャネルの深さの約１．５倍超の深さを有し得る。デバイスはまた、第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の出口チャネルであって、出口チャネルが、第１の混合チャンバの深さ未満の深さを有し、更に、出口チャネルの開口部が、流体交差部に対して第１の混合チャンバの第２の側の幅に沿ってオフセットされている、出口チャネルを含み得る。

【0153】

いくつかの例では、マイクロ流体混合装置の一部として複数の混合器（例えば、複数の混合チャンバ）が含まれ得、直列に接続され得る。例えば、図７Ａ～図７Ｄは、１個（図７Ａ）、３個（図７Ｂ）、６個（図７Ｃ）、及び１２個（図７Ｄ）の混合チャンバを有する混合装置の例を示している。上述のように、驚くべきことに、シングル混合チャンバを用いてほぼ均一な混合を達成することができる（例えば、図２Ａ～図２Ｅを参照）。場合によっては、特に、混合物が混合されている流体中に懸濁される粒子を含む場合、２個以上、例えば、２個又は３個の混合チャンバを使用して完全又はほぼ完全な混合を達成することができる。これは以下に示されており、たとえ比較的高い流量及び低い圧力（例えば、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａの圧力、及び１ｍＬ／分～約１０ｍＬ／分の流量）が使用される場合であっても、混合装置の比較的小さな寸法（例えば、フットプリント）を考えると、特に驚くべきことである。本明細書に記載の混合装置は、入力から出力まで、約２ｍｍ以下（例えば、約１．７５ｍｍ以下、約１．７ｍｍ以下、約１．６ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約１．４ｍｍ以下、約１．２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約０．８ｍｍ以下、約０．７ｍｍ以下など）の全長を有し得る。たとえこれらの比較的短い長さであっても、ほぼ均一な混合を達成することができる。

【0154】

本明細書に記載の装置及び方法の全ては、より高い均一性、並びに（そうでなければクラスタ化し得る）粒子を含む混合物のより小さい結果としての粒子サイズを提供することを含む、手による混合のより優れた混合を提供する。しかしながら、粒子を有する混合物は、マイクロ流体混合に対して特定の課題を提示し得る。例えば、マイクロ流体混合器の繰り返しの使用及び／又は連続的な使用は、マイクロ流体混合装置のチャネル内に粒子の堆積をもたらし得る。図８は、この潜在的な問題を示している。図８では、混合装置の画像が示されている。混合装置は、例えば、約２５０／２００／５００μｍの幅／深さ／長さを有する、本明細書に記載の３つの直列に接続している混合器（混合チャンバ）を含む。この図では、混合装置は、連続的な動作のために、材料（例えば、ｍＲＮＡ、及びアミノ脂質化ペプトイド送達ビヒクルの分子などのｍＲＮＡを含む又は含まない送達ビヒクルの分子）を含む流体を混合して、治療薬（例えば、送達ビヒクルにカプセル化されたｍＲＮＡ）を形成するが、経時的に混合装置内に材料の堆積８０７をもたらした。動作中、そのような堆積は、詰まりにつながり得る。本明細書に記載の装置及び方法は、材料の詰まり及び／又は堆積を低減又は防止するように構成され得る。

【0155】

例えば、いくつかの例では、混合チャンバの数は限定され得る。したがって、場合によっては、３つ以下の混合チャンバが使用され得る。上記及び上記で図示したように、いくつかの例では、混合装置内で混合するために、２つの混合チャンバが直列に結合され得る。いくつかの例では、混合装置内で混合するために、３つの混合チャンバが直列に結合され得る。あるいは、いくつかの例では、シングル混合チャンバのみが含まれ得る。これらの構成は、他の混合器と比較して、実質的により小さいフットプリントを有するという追加の利点を有し得る。

【0156】

いくつかの例では、混合装置のチャンバ及び／又はチャネルのサイズは、比例的に増加し得る。より大きな混合チャンバは、チャネル内の粒子の堆積を低減し得る。例えば、いくつかの例では、混合チャンバ（単数又は複数）の寸法は、約２２５～約６００μｍ（例えば、約２５０～約６００μｍ、約３００～約５５０μｍなど）の幅、約１７５～約４２５μｍ（例えば、約２００～約４００μｍ、約３００～約４２５μｍなど）の深さ、及び約４５０～約１０５０μｍ（例えば、約５００μｍ～約１０００μｍなど）の長さを有し得る。例えば、混合チャンバ（単数又は複数）は、約５００／４００／１０００μｍの幅／深さ／長さを有し得る。同様に、接続チャネル（単数又は複数）は、約７５μｍ～約２２５μｍ（例えば、約１００μｍ～約２００μｍなど）の幅、約７５μｍ～約２２５μｍ（例えば、約１００μｍ～約２００μｍなど）の深さ、及び約２２５μｍ～約５２５μｍ（例えば、約２５０μｍ～約５００μｍなど）の長さを有し得る。

【0157】

図９Ａ及び図９Ｂは、互いに対して同様であるがスケーリングされた混合装置の例を示している。図９Ａの混合装置は、（例えば、混合チャンバの幅／深さ／長さが約２５０／２００／５００μｍであり、接続チャネルの幅／深さ／長が約１００／１００／２５０μｍである）第１の寸法のセットである混合チャンバ９０５及び接続チャネル９０３を示している。図９Ｂでは、同じ形状が２の因数（例えば、２回）だけスケールアップされており、その結果、混合チャンバ及び接続チャネルは、２倍の幅、深さ、及び長さを有する（例えば、混合チャンバは約５００／４００／１０００μｍの幅／深さ／長さを有し、接続チャネルは約２００／２００／５００μｍの幅／深さ／長さを有する）。

【0158】

図９Ｃに示されるように、より小さい（例えば、図９Ａ）及びより大きい（例えば、図９Ｂ）寸法の両方での混合装置の全体的な混合効果は、比較可能であり、平均粒子サイズ並びに粒子の分散度の両方を、両方について試験した。分散度は、混合物中の分子又は粒子サイズの不均一性の尺度である。物体が同じサイズ、形状、又は質量を有する場合、物体の集合は均一と呼ばれる。一貫性のないサイズ、形状、及び質量分布を有する物体の試料は、不均一と呼ばれる。多分散度指数（ＰＤＩ）は、分子量分布の広がりの尺度、したがってサイズ分布の指標として使用される。ＰＤＩが大きいほど、分子量分布が広くなる。ポリマーのＰＤＩは、数平均分子量による重量平均の比率として計算される。分散度（例えば、ＰＤＩ）は、例えば、マトリックス支援レーザー脱離／イオン化（ｍａｔｒｉｘ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ／ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、ＭＡＬＤＩ）又はタンデム質量分析を用いたエレクトロスプレーイオン化（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔａｎｄｅｍ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ＥＳＩ－ＭＳ）を使用して、例えば、質量分析を介して、動的光散乱、及び／又は直接測定などの光散乱測定によって測定することができる。多分散度指数は無次元であり、０．０５未満の値が高い単分散度の標準以外にはほとんど見られないようにスケーリングされる。０．７超の値は、試料が非常に広いサイズ分布を有し、したがってサイズが均一ではないことを示し得る。Ｚ平均サイズ又はＺ平均値は、分散液の粒子又は溶液中の分子に適用可能な流体力学的パラメータを提供するように、パラメータ（キュムラント平均としても知られる）として動的光散乱において使用され得る。

【0159】

図９Ｃに示されるように、より小さい（図９Ａ）及びより大きい（図９Ｂ）混合装置の両方のＰＤＩは、合理的に類似していたが、しかしながら、Ｚ平均は、より大きな混合装置と比較して、より小さい混合器装置においてやや小さかった。

【0160】

本明細書に記載の混合装置のうちのいずれかは、丸みを帯びた若しくは湾曲した角部及び／又は縁部を有し得る。例えば、図１０Ａは、上記に示されたものと同様の混合装置（例えば、図７Ｂ、図９Ａなど）を示し、図１０Ｂは、混合装置の底部及び／又は上部に丸みを帯びた縁部１０１５及び／又は角部を有する混合装置の一例を示している。丸みを帯びた（例えば、アールを描いた、湾曲したなどの）縁部／角部は、粒子が堆積し得る混合器内のデッド領域又は停滞領域を防止することができる。更に、丸みのある縁部はまた、上述のように（流体が壁に対して駆動されて、チャンバ内で回転し、混合を強化するので）混合チャンバ内で混合を増幅することができる。いくつかの例では、混合チャンバから出口への（例えば、接続チャネル内への）開口部は、開口部の直径（又は幅及び深さ）が傾斜した漏斗形状などであって、混合チャンバとチャネル（単数又は複数）との間によりゆるやかな移行を提供し得る、傾斜形状又は漏斗形状を含み得る。

【0161】

本明細書に記載の装置のうちのいずれかは、上述のように、混合器が互いに対してある角度になるように構成され得る。いくつかの例では、角度は（図７Ｂ～図７Ｄに示されるように）約９０度であり、混合チャンバは接続チャネルに対して垂直に配置される。図１１Ａ～図１１Ｂは、上部から観察されるときに、混合チャンバと接続チャネルとの間の角度が約１３５度（図１１Ｂ参照）である混合装置の別の例を示している。したがって、いくつかの例では、（ボックス角度又は混合チャンバ角度と呼ばれ得る）混合チャンバと接続チャネルとの間の角度は、約１００度、約１１０度、約１２０度、約１３０度、約１３５度、約１４０度、約１５０度、約１６０度などの、９０度～１８０度であり得る。９０度超のこの角度を増大させることにより、堆積を低減させることができ、及び／又は（より低い圧力に対して）流量を増大させることができる。逆に、場合によっては、角度を９０度未満に減少させることが好ましく、混合効率を高めることができる。

【0162】

図１１Ｃに示されるように、角度付きと湾曲した間（例えば、１３５度対９０度の角度）のＺ平均（例えば、粒子サイズ）又はＰＤＩにおいて有意な変化はなかった。図１１Ｃに示されるように、一般に、１段階の混合器（例えば、シングル混合チャンバのみを有する混合器）は、たとえ粒子であっても十分に混合することができる。そうでなければ寸法が同様である３段階のデバイスと比較して、最終の粒子サイズ及びＰＤＩ値は、１段階の混合器に対して同等であるか、又は場合によっては更に良好であることが見いだされた。したがって、高度にコンパクトな１段階の装置を使用してもよく、流れ制限をより少なくすることができる。

【0163】

いくつかの例では、本明細書に記載の混合装置は、経時的に、実質的により少ない堆積をもたらし得る。例えば、側壁及び／又は底部及び／又は上部が湾曲している装置は、時間あたり２５％未満の堆積、及び／又は流れ速度（例えば、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満など）をもたらし得る。

【0164】

上記のように、流量は制御することができる。流量もまた、混合に効果を与え得る。一般に、これらの装置を通るより速い流量により、強化された混合を反映し得るより小さな粒子サイズをもたらすことができる。これを図１３に示す。図１３では、同じマイクロ流体デバイス基板（例えば、「チップ」）上で同様のマイクロ流体混合装置の複数の例を試験紙、１ｍＬ／分（１～４）、２ｍＬ／分（１～４）、及び４ｍＬ／分（１～２）の並列な繰り返しを提供した。流量は、マイクロ流体デバイスの粒子サイズ及び／又は寸法に調整され得る。図１３では、容積平均（ｎｍでのサイズ）及びＰＤＩの両方が合理的に同等であり、流量が増大するにつれて粒子サイズが減少することを示した。

【0165】

上述のように、混合チャンバの入力におけるより小さい開口部から混合チャンバまでの「段差」又は移行、及び出力（又は接続）チャネル（単数又は複数）における小さい直径へとの戻ることにより、混合を強化することができる。しかしながら、いくつかの例では、図１２Ｂに示されるように、混合装置は、入力と出力と混合チャンバとの間に同じ高さを有し得る。図１２Ａは、図７Ｂと同様に、直列に接続された３つの混合器を含む混合装置の別の例を示している。比較のために、図１２Ｂは、より狭い高さのチャネルから混合器のより深いボックスへの段差を含まない装置の例を示している。一般に、これらの混合器は、図１２Ｃに示されるように、他の実施例に対して示される高レベルの混合をもたらさない場合がある。図１２Ｃは、図１２Ａに示されるような混合装置（「３ボックス」）又は図１２Ｂに示されるような線形混合チャネル（「３ボックス平面」）を通る複数回の実行後の粒子サイズ（混合に菌する）を示すグラフであり、図１２Ｂと比較すると、図１２Ａの混合装置において、実質的により小さい粒子サイズ（したがってより効率的な混合）を示している。

【0166】

任意選択的な実施例
また、本明細書には、マイクロ流体装置の追加の例が記載されている。これらの装置は、１つ以上の追加的で任意選択的なマイクロ流体構成要素を備えた本明細書に記載の混合器を含み得る。例えば、混合器の出口チャネルは、一対の最終ブレンドチャンバ、透析チャンバ、又は蒸発チャンバのうちの１つ以上と流体連通し得る。マイクロ流体経路デバイス（例えば、マイクロ流体チップ）は、マイクロ流体透析チャンバ及び／又はマイクロ流体濃縮器を含み得る。透析チャンバ及び／又は濃縮器は、非常にコンパクトで効率的であり得、高効率及び精度を有するマイクロ流体装置の境界上又は境界内で動作し得る。本明細書に記載の混合する方法及び装置は、マイクロ流体装置が、単一の統合された装置において、１つ以上の治療用組成物（治療用ポリヌクレオチドを含むがこれらに限定されない）の精製、透析、及び濃縮を行うことも可能にし得る。

【0167】

例えば、マイクロ流体経路デバイスは、第１のプレート及び第２のプレートと、第１のプレートに形成された固定容積を有する流体接触チャンバと、第２のプレートに形成された固定容積を有する透析バッファチャンバであって、流体接触チャンバが、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された透析膜によって透析バッファチャンバから分離されている、透析バッファチャンバと、第１のプレートを通る複数の圧力ポートと、を含み、流体接触チャンバが、流体接触チャンバを区画する複数のチャネルを備える。

【0168】

マイクロ流体透析チャンバは、第１のプレートに形成された流体接触チャンバと、第２のプレートに形成された透析バッファチャンバであって、流体接触チャンバが、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された透析膜によって透析バッファチャンバから分離されている、透析バッファチャンバと、第１のプレートを通る複数の圧力ポート、を有し得、流体接触チャンバが、流体接触チャンバを区画する複数のチャネルを備える。

【0169】

これらのマイクロ流体透析チャンバデバイスのうちのいずれかは、流体接触チャンバへの入口及び流体接触チャンバからの出口を含み得、入口は、長さの反対側及び流体接触チャンバの幅の反対側に位置する。入口は、流体接触チャンバの側から、流体接触チャンバの幅の約１５％～約３５％だけオフセットされ得る。これらの透析装置のうちのいずれかは、第１のプレートと第２のプレートとの間に挟まれた弾性膜を含み得る。透析膜の周囲は、弾性膜によって封止され得る。

【0170】

例えば、マイクロ流体経路デバイスは、第１のプレート及び第２のプレートと、第１のプレートに形成された固定容積を有する流体接触チャンバと、第２のプレートに形成された固定容積を有する濃縮チャンバと、を含み得、流体接触チャンバは、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された疎水性膜、第１のプレートを通る複数の圧力ポート、及び圧力ポートによって制御される複数の個別にアドレス指定可能な膜駆動ポンプによって、濃縮チャンバから分離されており、流体接触チャンバを通して流体を駆動し、かつ濃縮チャンバを通して乾燥空気を駆動するように構成されている。

【0171】

マイクロ流体経路デバイスは、混合器と、透析サブアセンブリと、濃縮器サブアセンブリと、を含み得、混合器透析サブアセンブリ及び濃縮器が、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成されている。

【0172】

透析器は、マイクロ流体経路デバイスの一部として形成され得、透析膜によって第２のチャンバから分離された第１のチャンバを含み得、第１及び／又は第２のチャンバは、複数のチャネルに分割され得る。第１のチャネルは、透析される流体を通過させるように構成され、第２のチャネルは、透析溶液を通過させるように構成されている。透析溶液は、（例えば、第１のチャネルを通って流れる流体の方向に対向する）逆流方向で第２のチャネルを通過することができる。

【0173】

いくつかの例では、透析器は、マイクロ流体経路デバイスの第１のプレートと第２のプレートと（例えば、第１の層と第２の層と）の間に形成される。第１のチャネルは、第１のプレート内に形成され得、第２のチャネルは、第２のプレート内に形成され得、透析膜は、第１のプレートと第２のプレートとの間に封止され得る。いくつかの例では、弾性膜は、第１のプレートと第２のプレートとの間に挟まれ得、透析膜は、弾性膜内の開口部にわたって第１のプレートと第２のプレートとの間に挟まれ得、弾性膜によって（例えば、その周囲の周りで）封止され得る。透析器の第１のチャンバは、第１のチャンバの一方の端部上に入口を、反対側の端部上に出口を含み得る。入口及び出口は、例えば、幅が側縁部の間に形成される、第１の側縁部からのチャンバの幅の１５～４５％の間の位置において、第１のチャンバの側縁部からオフセットされ得る。同様に、出口は、チャンバの反対側にあり得（チャンバの長さの大部分によって分離され）、入口が第１の側の縁部から同じ又はほぼ同じ量（例えば、チャンバの幅の１５～４５％）だけ、（第１の側の縁部に対向する）第２の側からオフセットされている。

【0174】

あるいは、いくつかの例では、弾性膜は、透析膜を封止するためには使用されない。したがって、透析膜は、第１のプレートの第２のプレートとの係合によって確実に保持され得る。いくつかの例では、追加の（例えば、第３のプレート）及び／又は弾性膜が、例えば、推定上の第１及び第２のプレートの下方又は上方に含まれ得る。

【0175】

透析器の第１及び／又は第２のチャンバは、上記のように、複数のチャネルに分割され得る。いくつかの例では、チャネルは並列であってもよく、直線状に延在してもよい。いくつかの例では、チャネルは、湾曲した又はジグザグの線に延在する。チャネルは、均一な断面直径であってもよく、若しくは異なる直径であってもよく、及び／又は同じ断面直径を有してもよい。

【0176】

図１４Ａは、本明細書に記載の透析器の例の斜視図を示している。図１４Ａでは、透析器は、第１のプレート１４０１と、第２のプレート１４０３と、第１のプレートと第２のプレートとの間に挟まれた弾性膜１４０５とを含む、マイクロ流体デバイスのサブ領域（又は透析器モジュール）である。弾性膜を通る開口部（見えない）は、透析膜１４０７によって広がり得る。第１のチャンバは透析膜１４０７によって透析器の第２のチャンバから分離され、図示された各チャンバは、第１のチャンバ及び第２のチャンバの長さだけ延在する複数の並列チャネルへと分割される。

【0177】

図１４Ｂは、図１４Ａに示されるものと同様の透析器を通る断面の例である。図１４Ｂでは、透析器は、第１のチャンバ１４１１と、第２のチャンバ１４１３と、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の透析膜１４０７と、を含む。第２のチャンバへの入口１４２２もまた、第１のチャンバからの出口１４２３であるように示されている（第２のチャンバ出口及び第１のチャンバ入口は、図１４Ｂでは見えない）。各チャンバ内のチャネルは、チャンバがそこから形成されるプレートによって形成され得る。いくつかの例では、チャネルは、片側（例えば、第１のチャンバ側）だけにあり、いくつかの例では、チャネルは両側にあり、互いの反対側にあってもよく、又は互いにオフセットされてもよい。

【0178】

図１５は、図１４Ａ～図１４Ｂに示された例などの透析器の縁部領域の例であり、上側チャンバ及び下側チャンバと透析膜との間の封止を示している。図１５では、第１のプレート１５０１は、第１のチャンバ１５１１を含む。第１のチャンバは、接続された複数のチャネルへと分割される。第２のプレート１５０３は、第１のプレートの底部に取り付けられ、同じくチャネルへと分割される第２のチャンバ１５０５を含む。第１及び／又は第２のプレートのチャネル分割器１５０９、１５１９は、それらの間に透析膜１５１５をクリンプする接触点を形成する。

【0179】

透析器１５００の縁部において、弾性膜１５２１は、第１のプレートと第２のプレートとの間に挟まれ得る。図１５に示されるように、弾性膜の縁部（例えば、シリコーン膜など）はまた、第１のプレートと第２のプレートとの間に透析器膜を固定（例えば、封止）することができる。

【0180】

動作中、マイクロ流体経路デバイスの透析器部分は、透析器の第１のチャンバ内に透析される溶液を（圧力を印加することによって）駆動するためのデバイスの試料処理側上に入口を含み得る。図１６では、複数の並列チャネルによって分割された、第１のチャンバが示されている。この例での入口１６０１は、透析される流体が出口１６０３に向かってそこから流れ得る、チャネルの上部共通領域に配置されている。この例では、入口及び出口は、幅の両側上、及びチャンバの長さの両側上にある。陰影は、入口から出口まで、チャンバを通る流量（速度、Ｚ、ｃｍ／秒単位）を示している。入口及び出口のこの配置により、陰影マップによって証明されるように、流量は不均一であり、より多くの周辺チャネル領域を通る流れがより遅くなることを示している。

【0181】

図１７Ａは、幅及び長さの両側上で、入口１７０１及び出口１７０３がチャンバの長い側からわずかに内向きに（例えば、チャンバの幅の１５％～３５％、例えば、幅の約４分の１）、チャンバの端部の共通領域内に配置される例を示している。（ヒートマップキー図１７Ｂによって示される）結果として生じる流速は、かなりより均一であり、入口及び出口に最も近いチャネル内にわずかに速い領域を伴う。図１７Ａ～図１７Ｃの例では、最大流量は、例えば、約－１．１ｃｍ／秒であり得るが、最小流量は、例えば、約－０．９ｃｍ／秒であり得る。図１７Ｃは、透析器の第１のチャンバの長さだけ延在するチャネル内に供給する上側共通領域１７０７を示し、この領域は、より高い流量１７１１、１７０９の局所領域を有し得る。この例では、入口と出口との間の圧力は、流量が０．５ｍＬ／分であるときに、例えば、約１４．９２ｐｓｉ（１０２．８７ｋＰａ）～１４．７０ｐｓｉ（１０１．３５ｋＰａ）で、０．２２ｐｓｉ（１．５２ｋＰａ）のデルタに降下し得る。

【0182】

使用中、透析器は、治療用材料を含有する溶液を透析するために、例えば、溶液から望ましくない材料を除去するために、使用され得る。溶液が第１のチャンバを通って流れると、透析溶液は、第１のチャンバとは反対側の第２のチャンバと同じ方向又は反対方向に流れることができる。第２のチャンバは、上述の第１のチャンバと本質的に同じ構造を有し得る。

【0183】

また、本明細書には、濃縮器が記載されている。濃縮器は、上述の透析器と同じ構造を有し得るが、膜は、流体が第１のチャンバを通過するときに、空気が第２のチャンバ内の（疎水性膜）にわたって流れることができ、それによって溶液を蒸発させて濃縮することができるように、水蒸気が通過することを可能にする（それを通して蒸発を可能にする）膜であり得る。

【0184】

いくつかの例では、濃縮器は、第１の流体通過チャンバを通る１つ以上の経路（チャネル）、及び場合によっては、ガス（例えば、空気）が通る第２のチャンバを有するように構成される。図１８は、濃縮器装置の一例（例えば、マイクロ流体経路デバイス用の濃縮器サブアセンブリ）を示している。図１８では、濃縮器は、第１のチャンバ内の入口１８０１から出口１８０３までの細長いチャネルを含む。水蒸気が第１のチャンバと第２のチャンバとの間を通って広がることを可能にする膜（図１８には示されていない）。ガスが第２のチャンバを通過して水を除去、したがって、第１のチャンバを通過するときに溶液を濃縮することができる。蒸発速度は、濃縮器を通る流量に関連し得る。図１８では、陰影マップは、濃縮器の第１のチャンバを通る速度（ｃｍ／秒）を示している。

【0185】

使用中、濃縮器は、高度に効率的であり得、製造された用量の治療薬をマイクロ流体経路デバイスから、注入可能な用量形態への希釈（例えば、２ｍＬ～０．１ｍＬ）を可能にする濃度範囲に濃縮することができる。

【0186】

図１８に示される例示的な濃縮器は、２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍの正方形である。膜は、Ｓｔｅｒｌｉｔｅ ＰＴＦＥ膜、孔径０．２２μｍ、厚さ３７μｍである。図１８では、入力流量は、約０．５ｍＬ／分である。透析膜搬送速度は、０．４８３ｍＬ／分であり、得られる出力流量は、約０．０１９ｍＬ／分、１．１ｍＬ／時である。この例では、約４．３２１ｃｍ／秒～０．１６０ｃｍ／秒の速度に対して、入口と出口との間の圧力降下は、例えば、入口において１４．９６ｐｓｉ（１０３．１５ｋＰａ）、及び出口（１．８ｋＰａのデルタ）において１４．７０ｐｓｉ（１０１．３５ｋＰａ）であり得る。

【0187】

上述のように、本明細書に記載のマイクロ流体経路デバイスのうちのいずれかは、１つ以上の透析器、並びに／又は１つ以上の濃縮器（透析器サブアセンブリ及び／若しくは集光器サブアセンブリ）を含み得る。図１９は、例えば、送達ビヒクルを追加することを含めて、マイクロ流体経路デバイス上に形成された、又はマイクロ流体経路デバイスに追加された治療薬（例えば、治療用ＲＮＡ）を配合するための、一連の混合器１９０３と、混合器（単数又は複数）と濃縮器１９０７との間の直列の透析器１９０５の両方を含むマイクロ流体経路デバイスを概略的に示している。第１の入力１９１１、第２の入力１９１３、及び第３の入力１９１５は、図４を参照して上述されたように挿入され得る。調合／混合、透析及び濃縮の後、最終生成物は、濃縮器１９３１から出力され得、かつ、使用又は貯蔵される、又は更に処理され得る。このような方式で、最終の注入可能な形態への透析及び濃縮を含むナノ粒子治療薬の作製は、配合プロセスにおいて生成された材料の中間貯蔵がない単一の連続的なフローのマイクロ流体デバイスを使用して行われ得る。

【0188】

図２０は、図１９に概略的に示されるデバイスなどの例示的なマイクロ流体経路デバイス上での圧力と位置との間の関係の一例を示している。図２０では、入力圧力（Ｖ１～Ｖ４）の流れ抵抗及び圧力は、濃縮器を調整することによって最終濃度を制御するためにシステムによって調節及び／又は監視され得る。

【0189】

特徴又は要素が本明細書では別の特徴又は要素の「上に」あると呼ばれる場合、それは他の特徴若しくは要素上に直接あり、又は介在する特徴及び／若しくは要素も存在し得る。対照的に、特徴又は要素が別の特徴又は要素の「直接上に」あると呼ばれる場合、介在する特徴又は要素は存在しない。また、特徴又は要素が別の特徴又は要素に「接続されている」、「取り付けられている」、又は「結合されている」と呼ばれる場合、それは、他の特徴又は要素に直接接続され、取り付けられ、又は結合され得るか、又は介在する特徴又は要素が存在し得ることも理解されるであろう。対照的に、特徴又は要素が別の特徴又は要素に「直接接続されている」、「直接取り付けられている」、又は「直接結合されている」と呼ばれる場合、介在する特徴又は要素は存在しない。一例に関して説明又は示されているが、そのように説明又は示される特徴及び要素は、他の実施例に適用することができる。また、「隣接する」別の特徴に配置されている構造又は特徴への言及は、隣接する特徴の重なり合う部分又は下にある部分を有し得ることも理解されるであろう。

【0190】

本明細書で使用される用語は、特定の実施例のみを説明する目的のためであり、本発明を限定することを意図するものではない。例えば、本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が特に明記されていない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書で使用される場合、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除しないことが更に理解されるであろう。本明細書で使用される場合、「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、関連する列挙された項目のうちの１つ以上の任意の及び全ての組み合わせを含み、「／」と略され得る。

【0191】

「下（ｕｎｄｅｒ）」、「下方（ｂｅｌｏｗ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「上方（ｏｖｅｒ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」などの空間的に相対的な用語は、本明細書では、図面に示されるような別の要素（単数又は複数）又は特徴（単数又は複数）に対する１つの要素又は特徴の関係を説明するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図面に示される向きに加えて、使用中又は動作中のデバイスの異なる向きを包含することが意図されることが理解されるであろう。例えば、図面中のデバイスが反転されている場合、他の要素又は特徴の「下（ｕｎｄｅｒ）」又は「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」として説明される要素は、他の要素又は特徴の「上方」に配向される。したがって、「下」の例示的な用語は、上方及び下方の両方の向きを包含することができる。デバイスは、別様に（９０度又は他の向きで）配向され得、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、それに応じて解釈される。同様に、「上向き（ｕｐｗａｒｄｌｙ）」、「下向き（ｄｏｗｎｗａｒｄｌｙ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」などの用語は、別途具体的に示されない限り、説明の目的で本明細書において使用される。

【0192】

「第１」及び「第２」という用語は、本明細書では、（ステップを含む）様々な特徴／要素を説明するために使用され得るが、これらの特徴／要素は、文脈がそうでなく示されない限り、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、１つの特徴／要素を別の特徴／要素と区別するために使用され得る。したがって、以下で論じられる第１の特徴／要素は、第２の特徴／要素と呼ばれ得、同様に、本発明の教示から逸脱することなく、以下で論じられる第２の特徴／要素は、第１の特徴／要素と呼ばれ得る。

【0193】

本明細書及び以下に続く特許請求の範囲全体を通して、文脈がそうでなく必要としない限り、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語、並びに「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの例は、様々な構成要素が方法及び物品（例えば、デバイス及び方法を含む組成物及び装置）において共同で使用され得ることを意味する。例えば、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、任意の記載された要素又はステップの包含を意味するが、他の要素又はステップを除外しないことを意味すると理解されるであろう。

【0194】

実施例で使用されることを含む、本明細書及び特許請求の範囲において本明細書で使用される場合、そうでなく明示的に指定されない限り、全ての数は、たとえ「約（ａｂｏｕｔ）」又は「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という単語が明示的に現れない場合であっても、あたかも「約（ａｂｏｕｔ）」又は「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語によって読み取られ得る。全ての場合において、「約（ａｂｏｕｔ）」又は「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という句が使用される場合、実際の値（例えば、量、距離など）が使用され得る。「約（ａｂｏｕｔ）」又は「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という語句は、記載された値及び／又は位置が値及び／又は位置の妥当な予測範囲内にあることを示すために、大きさ及び／又は位置を説明する際に使用され得る。例えば、数値は、記載された値（又は値の範囲）の＋／－０．１％、記載された値（若しくは値の範囲）の＋／－１％、記載された値（若しくは値の範囲）の＋／－２％、記載された値（若しくは値の範囲）の＋／－５％、記載された値（若しくは値の範囲）の＋／－１０％などを有し得る。本明細書に与えられた数値は、別段の指示がない限り、（ａｂｏｕｔ）又は約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）、その値を含むと理解されるべきである。例えば、値「１０」が開示される場合、「約１０」もまた開示される。本明細書に列挙される任意の数値範囲は、その中に包含される全てのサブ範囲を含むことが意図される。当業者であれば適切に理解されるように、値が、「値以下」、「値以上」、及び値間の可能な範囲も開示されていることを開示していることも理解される。例えば、値「Ｘ」が開示される場合、「Ｘ以下」並びに「Ｘ以上」（例えば、Ｘは数値である）もまた開示される。また、本出願全体を通して、データは、いくつかの異なるフォーマットで提供され、このデータは、終了ポイント及び開始ポイントを表し、データポイントの任意の組み合わせの範囲を表すことも理解されるであろう。例えば、特定のデータポイント「１０」及び特定のデータポイント「１５」が開示される場合、１０及び１５超、１０及び１５以上、１０及び１５未満、１０及び１５以下、並びに１０及び１５であると考えられ、並びに１０～１５であることが理解される。また、２つの特定の単位間の各単位も開示されることが理解される。例えば、１０及び１５が開示される場合、１１、１２、１３、及び１４も開示される。

【0195】

様々な例示的な例が上述されているが、特許請求の範囲によって説明されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な例に対していくつかの変更のうちのいずれかを行うことができる。例えば、様々な記載された方法ステップが実行される順序は、多くの場合、代替例で変更されてもよく、他の代替例では、１つ以上の方法ステップが完全にスキップされてもよい。様々なデバイス及びシステムの例の任意選択的な特徴は、いくつかの例に含まれてもよく、他の例には含まれなくてもよい。したがって、前述の説明は、主に例示目的のために提供されており、特許請求の範囲に記載されているように本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【0196】

本明細書に含まれる実施例及び図は、限定ではなく例示として、主題が実施され得る特定の例を示している。上述のように、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的な置換及び変更を行うことができるように、他の例を利用してそこから導出することができる。本発明の主題のそのような例は、単に便宜上の「発明」という用語によって、２つ以上が実際に開示される場合、この出願の範囲を任意の単一の発明又は発明概念に自発的に制限することを意図することなく、本明細書で個別的に又は集合的に参照されてもよい。このように、特定の例が本明細書に例示及び説明されてきたが、同じ目的を達成するために計算された任意の配置が、示される特定の実施例に対して置換されてもよい。この開示は、様々な実施例のいずれか及び全ての適合又は例を網羅することを意図している。上記の実施例、並びに本明細書に具体的に記載されていない他の実施例の組み合わせは、当業者には上記の説明を検討すると明らかであろう。

【0197】

〔実施の態様〕
（１） マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力及び第２の流体入力と、
前記第１の流体入力及び前記第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、前記流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第１の混合チャンバ内へと開口し、前記第１の混合チャンバが、長さ、幅、及び深さを有し、前記深さは、前記流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、
前記第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の出口チャネルであって、前記出口チャネルが、前記第１の混合チャンバの前記深さ未満の深さを有し、前記出口チャネルの開口部が、前記流体交差部に対して前記第１の混合チャンバの前記第２の側の幅に沿ってオフセットされている、出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。
（２） マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルであって、幅及び上面から第１の底面まで延在する深さを有する流体交差チャネルに収束する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルと、
前記上面から第２の底面まで延在する深さ、第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有する第１の混合チャンバであって、前記第１の混合チャンバの前記深さが前記流体交差チャネルの前記深さよりも大きく、前記第１の混合チャンバの前記幅が前記流体交差チャネルの前記幅よりも大きく、前記第１の混合チャンバが、前記上面において前記第１の側に近接して、前記流体交差チャネルに流体接続されている、第１の混合チャンバと、
出口チャネルであって、前記出口チャネルが、前記上面において前記第１の混合チャンバの前記第２の側に近接して、前記第１の混合チャンバに流体接続されている、出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。
（３） マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力及び第２の流体入力と、
前記第１の流体入力及び前記第２の流体入力から流体を受容する流体交差チャネルであって、前記流体交差チャネルが、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第１の混合チャンバ内へと開口し、前記第１の混合チャンバが、幅、長さ、及び深さを有し、前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約１．５倍超である、流体交差チャネルと、
前記第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、前記接続チャネルが、前記第１の混合チャンバの前記深さ未満の深さを有し、更に、前記接続チャネルの開口部が、前記流体交差部に対して前記第１の混合チャンバの前記第２の側の前記幅に沿ってオフセットされており、前記接続チャネルが、第２の混合チャンバ内へと開口している、接続チャネルと、
前記第２の混合チャンバから延在する出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。
（４） 前記第１の混合チャンバが、追加の混合チャンバに直列に接続することなく前記出口チャネルが混合器出力を形成する単一の混合器として構成されている、実施態様１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。
（５） 前記第１の混合チャンバの前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約２倍～約４倍である、実施態様１～４のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。

【0198】

（６） 前記第１の混合チャンバの前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約３倍である、実施態様１～５のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（７） 前記第１の混合チャンバの前記幅が、前記第１の混合チャンバの前記長さの約１．５倍～約３倍である、実施態様１～６のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（８） 前記第１の混合チャンバの前記幅が、前記第１の混合チャンバの前記長さの約２倍である、実施態様１～７のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（９） 前記第１の混合チャンバの前記長さが、前記流体交差チャネルの長さの約２倍～約４倍である、実施態様１～８のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（１０） 前記第１の混合チャンバの前記長さが、前記流体交差チャネルの前記長さの約３倍である、実施態様１～９のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。

【0199】

（１１） 前記流体交差チャネル、前記第１の混合チャンバ、及び前記出口チャネルが全て、第１の層内にあり、前記流体交差チャネル、前記第１の混合チャンバ、及び前記出口チャネルの前記上面が、第２の層の一部である、実施態様１～１０のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（１２） 前記出口チャネルが、前記混合チャンバの第１の長さのところで前記第１の混合チャンバと流体連通し、前記流体交差チャネルが、前記混合チャンバの第２の長さのところで前記混合チャンバと流体連通している、実施態様１～１１のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（１３） 前記第１の混合チャンバが、丸みを帯びた角部を有する、実施態様１～１２のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（１４） 前記第１の混合チャンバが、約６５～約８５μｍの角部半径を有する、実施態様１～１３のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（１５） ０．２５～５ｍＬ／分の流量で前記第１の混合チャンバを通る流体圧力の変化が、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａである、実施態様１～１４のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。

【0200】

（１６） 前記第１の混合チャンバの前記幅が、約１５０～約６００μｍであり、前記第１の混合チャンバの前記深さが、約１５０～約５００μｍであり、前記第１の混合チャンバの前記長さが、約５００μｍ～約１０００μｍである、実施態様１～１５のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（１７） 前記接続チャネルが、約７５μｍ～約２２５μｍの幅、約７５μｍ～約２２５μｍの深さ、及び約２２５～約５５０μｍの長さを有する、実施態様３に記載のマイクロ流体デバイス。
（１８） 第２の混合チャンバであって、前記上面から前記第２の混合チャンバの底面まで延在する深さ、前記第２の混合チャンバの第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有し、前記第２の混合チャンバの前記深さが前記出口チャネルの前記深さよりも大きく、前記第２の混合チャンバの前記幅が前記出口チャネルの幅よりも大きく、更に、前記第２の混合チャンバは、前記上面において前記第２の側に近接して前記出口チャネルに流体接続されている、第２の混合チャンバと、
深さ及び幅を有する第２の出口チャネルであって、前記上面において前記第２の混合チャンバの前記第１の側に近接して、前記第２の混合チャンバに流体接続されている、第２の出口チャネルと、
を更に備える、実施態様１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。
（１９） 前記マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記流体交差チャネルから前記第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを更に備える、実施態様１～１８のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（２０） １つ以上の流体ポンプを更に備え、前記１つ以上の流体ポンプが、前記マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記流体交差チャネルから前記第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するためのものである、実施態様１～１８のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。

【0201】

（２１） 前記第１の混合チャンバを含む複数の流体接続された混合チャンバを備える、実施態様１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。
（２２） 前記マイクロ流体デバイス内の弾性層を偏向させて、前記第１の混合チャンバを通して間で流体を駆動するための複数の圧力ポートを更に備える、実施態様１～２１のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（２３） 前記第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を更に備え、前記流れ制限器が、蛇行細長流体チャネルを含む、実施態様１～２２のいずれかに記載のマイクロ流体デバイス。
（２４） マイクロ流体混合装置であって、
混合チャンバであって、前記混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、混合チャンバと、
前記混合チャンバの第１の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合入口チャネルと、
前記混合チャンバの第２の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合出口チャネルと、を備え、
前記混合チャンバの垂直寸法が、前記混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、前記混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい、
マイクロ流体混合装置。
（２５） 前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、前記混合チャンバの対向する側壁である、実施態様２４に記載のマイクロ流体装置。

【0202】

（２６） 前記混合入口チャネル及び前記混合出口チャネルが、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に沿ったオフセット位置において前記混合チャンバに接続する、実施態様２４又は２５に記載のマイクロ流体装置。
（２７） 前記混合入口チャネルの前記開口部の高さと前記混合出口チャネルの前記開口部の高さとが同じである、実施態様２４～２６のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（２８） 前記混合入口チャネルの前記開口部の幅と前記混合出口チャネルの前記開口部の幅とが同じである、実施態様２４～２７のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（２９） 前記混合入口チャネルの前記開口部が、前記混合チャンバの前記上面に隣接する前記第１の側壁の高さのところに配置され、前記混合出口チャネルの前記開口部が、前記混合チャンバの前記上面に隣接する前記第２の側壁の高さのところに配置されている、実施態様２４～２８のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（３０） 前記混合入口チャネルが、流体交差部を含む第１の終端と、前記混合チャンバへの前記開口部を含む第２の終端と、を有する、実施態様２４～２９のいずれかに記載のマイクロ流体装置。

【0203】

（３１） 前記流体交差部が、前記流体交差部において前記混合入口チャネルと交差する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルを更に含む、実施態様３０に記載のマイクロ流体装置。
（３２） 前記第１の流体チャネル及び前記第２の流体チャネルが、互いに対して約１８０度未満の角度で前記流体交差部において交差している、実施態様２４～３１のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（３３） 前記第１の流体チャネル及び前記第２の流体チャネルが、互いに対して約３０度超の角度で前記流体交差部において交差している、実施態様２４～３２のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（３４） 前記混合チャンバが第１の混合チャンバであり、前記混合入口チャネルが第１の混合入口チャネルであり、前記混合出口チャネルが第１の混合出口チャネルであり、前記マイクロ流体装置が、第２のマイクロ流体混合装置を更に備え、前記第２のマイクロ流体混合装置が、
第２の混合チャンバであって、前記第２の混合チャンバを囲んでいる、底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、第２の混合チャンバと、
前記第２の混合チャンバの第１の側壁において前記第２の混合チャンバへの開口部を含む第２の混合入口チャネルと、
前記第２の混合チャンバの第２の側壁において前記第２の混合チャンバへの開口部を含む第２の混合出口チャネルと、を含み、
前記第２の混合チャンバの垂直寸法が、前記第２の混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、前記第２の混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きい、
実施態様２４～３３のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（３５） 更に、
前記第２の混合チャンバの前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、前記第２の混合チャンバの対向する側壁である、
前記第２の混合入口チャネル及び前記第２の混合出口チャネルが、前記第２の混合チャンバの前記第１の側壁及び前記第２の側壁に沿ったオフセット位置において前記第２の混合チャンバに接続する、
前記第２の混合入口チャネルの前記開口部の高さと前記第２の混合出口チャネルの前記開口部の高さとが同じである、
前記第２の混合入口チャネルの前記開口部の幅と前記第２の混合出口チャネルの開口部の幅とが同じである、
前記第２の混合入口チャネルの前記開口部及び前記第２の混合出口チャネルの前記開口部が、前記第２の混合チャンバの前記上面に隣接する前記第２の混合チャンバのそれぞれの第１の側壁及び第２の側壁の高さのところに配置されている、
又は
それらの任意の組み合わせである、
実施態様２４～３４のいずれかに記載のマイクロ流体装置。

【0204】

（３６） 前記第２の混合出口チャネルが、前記第２の混合チャンバへの前記開口部において第１の終端を含む、実施態様２４～３５のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（３７） カスケードマイクロ流体混合器を備えるマイクロ流体装置であって、前記カスケードマイクロ流体混合器の各々が、
底面を画定するベース、側壁、及び上面を含む、混合チャンバと、
前記混合チャンバの第１の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合入口チャネルと、
前記混合チャンバの第２の側壁において前記混合チャンバへの開口部を含む混合出口チャネルと、を備え、
前記混合チャンバの垂直寸法が、前記混合入口チャネルの垂直寸法よりも大きく、前記混合出口チャネルの垂直寸法よりも大きく、
カスケードマイクロ流体混合器が、互いに直列で接続されており、それによって、前記直列のうちの第１のマイクロ流体混合器の後にある前記カスケードマイクロ流体混合器の各々の前記混合入口チャネルが、前記直列のうちの前のマイクロ流体混合器の前記混合出口に接続されている、
マイクロ流体装置。
（３８） マイクロ流体装置であって、
第１のプレート及び第２のプレートと、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配置された弾性層と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間のマイクロ流体経路と、を含み、前記マイクロ流体経路が、
前記弾性層の一部分によって分離された固定容積を各々が含む複数のブレンドチャンバであって、前記弾性層の一部分が、前記複数のブレンドチャンバのうちのブレンドチャンバ間で流体を駆動するために偏向するためのものである、複数のブレンドチャンバと、
第１のマイクロ流体混合器と、を備え、前記第１のマイクロ流体混合器が、
第１の流体入力及び第２の流体入力と、
前記第１の流体入力及び前記第２の流体入力から流体を受容する流体交差部であって、前記流体交差部が、第１の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第１の混合チャンバ内へと開口し、前記第１の混合チャンバが、前記流体交差部の深さの１．５倍超の深さを有する、流体交差部と、
前記第１の混合チャンバの第２の側の上側領域上の接続チャネルであって、前記接続チャネルが、前記第１の混合チャンバの前記深さ未満の深さを有し、更に、前記接続チャネルの開口部が、前記流体交差部に対して前記第１の混合チャンバの前記第２の側の幅に沿ってオフセットされており、前記接続チャネルが、第２の混合チャンバの第１の側の上側領域上で前記第２の混合チャンバ内へと開口しており、更に、前記第２の混合チャンバが、前記接続チャネルの深さの１．５倍超の深さを有する、接続チャネルと、
前記第２の混合チャンバの第２の側の上側領域上の前記第２の混合チャンバからの出力チャネルであって、前記第２の混合チャンバの前記第２の側が、前記第２の混合チャンバの前記第１の側とは反対側にある、出力チャネルと、を含む、
マイクロ流体装置。
（３９） 前記流体交差部の上面が、前記第１の混合チャンバの上面と実質的に同じ高さである、実施態様３８に記載のマイクロ流体装置。
（４０） 前記接続チャネルの上面が、前記第１の混合チャンバの上面及び前記第２の混合チャンバの上面と同じ高さであるように構成されている、実施態様３８又は３９に記載のマイクロ流体装置。

【0205】

（４１） 前記弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記ブレンドチャンバから前記第１のマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを更に備える、実施態様３８～４０のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（４２） 前記複数のブレンドチャンバと前記第１のマイクロ流体混合器との間に１つ以上の流体ポンプを更に備え、前記流体ポンプが、前記弾性層の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記ブレンドチャンバから前記第１のマイクロ流体混合器内へと流体をポンプ搬送するためのものである、実施態様３８～４１のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（４３） 前記マイクロ流体装置が、前記第１のマイクロ流体混合器を含む複数のマイクロ流体混合器を備える、実施態様３８～４２のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（４４） 前記ブレンドチャンバ間で前記第１のマイクロ流体混合器を通して流体を駆動するために前記弾性層を偏向させるように構成されている、前記第１のプレートへの複数の圧力ポートを更に備える、実施態様３８～４３のいずれかに記載のマイクロ流体装置。
（４５） 前記第１の流体入力と流体連通している流れ制限器を更に備え、前記流れ制限器が、蛇行細長流体チャネルを含む、実施態様３８～４４のいずれかに記載のマイクロ流体装置。

【0206】

（４６） 固定容積を有する一対のブレンドチャンバを更に備え、各ブレンドチャンバが、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配置され、前記弾性層の一部分が、各チャンバを前記第２のプレート内の流体接触側と前記第１のプレート内の圧力受容側とに分割する、実施態様４５に記載のマイクロ流体装置。
（４７） 治療用ｍＲＮＡを送達ビヒクルと配合する方法であって、前記治療用ｍＲＮＡと前記送達ビヒクルとを、約２～約２０℃の温度でマイクロ流体デバイスのマイクロ流体混合チャンバ内で混合することを含み、前記温度が、少なくとも前記治療用ｍＲＮＡの組成、前記送達ビヒクルの組成、又はそれらの組み合わせを使用して選択される、方法。
（４８） 少なくとも、前記治療用ｍＲＮＡのポリヌクレオチド配列、前記送達ビヒクルの配列、前記送達ビヒクルの分子量、前記治療用ｍＲＮＡの分子量、前記送達ビヒクルの電荷、前記治療用ｍＲＮＡの電荷、前記送達ビヒクルの分子量、前記治療用ｍＲＮＡの分子量、前記マイクロ流体混合チャンバ内の前記治療用ｍＲＮＡ及び／又は前記送達ビヒクルの流量、並びに前記マイクロ流体混合チャンバの寸法、又はそれらの任意の組み合わせを使用して、前記温度を選択することを更に含む、実施態様４７に記載の方法。
（４９） 混合することが、前記マイクロ流体混合チャンバを備えるマイクロ流体デバイス内で混合することを含む、実施態様４７に記載の方法。
（５０） 前記マイクロ流体デバイスの残りの部分に対して、前記混合チャンバの前記温度を約２～約２０℃に別々に維持することを更に含む、実施態様４７に記載の方法。

【0207】

（５１） 前記マイクロ流体混合チャンバ内で混合することが、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルを第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの前記混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルが前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されることを含む、実施態様４７に記載の方法。
（５２） 前記通過させることが、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルを前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動することを含む、実施態様５１に記載の方法。
（５３） 前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルが、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの３倍以上の深さまで駆動される、実施態様５１に記載の方法。
（５４） 前記第１の開口部の上部が、前記混合チャンバの上部と一列になっている、実施態様５１に記載の方法。
（５５） 混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含み、
前記混合チャンバが、約２～約２０℃の温度に維持される、
方法。

【0208】

（５６） 混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの壁に対して駆動され、少なくとも第１の開口部の平面から混合流体として駆動される、ことと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことであって、前記混合チャンバが２～２０℃の温度に維持される、ことと、
を含む、方法。
（５７） 混合する方法であって、
オリゴヌクレオチド分子を含有する第１の流体及び送達ビヒクル化学物質を含有する第２の流体を、少なくとも１つの開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して駆動され、開口部の平面から駆動される、ことと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含み、前記混合チャンバが、約２～約２０℃の温度に維持される、
方法。
（５８） マイクロ流体デバイス内で混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通して前記マイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、実質的混合流体を形成することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことであって、前記出口開口部が、前記第１の開口部とは反対側にあるが、前記第１の開口部からオフセットされている、ことと、
を含み、前記混合チャンバが、約５～約２０℃の温度に維持される、
方法。
（５９） 前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、実施態様５８に記載の方法。
（６０） 前記混合チャンバの前記温度を約５～約１５℃に維持することを更に含む、実施態様５８又は５９に記載の方法。

【0209】

（６１） 前記混合流体の前記温度を約５～約１５℃に維持することを更に含む、実施態様５８～６０のいずれかに記載の方法。
（６２） 前記混合流体の温度を約１０℃に維持することを更に含む、実施態様５８～６１のいずれかに記載の方法。
（６３） 前記混合流体を前記出口開口部から第２の開口部を通して第２の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記流体が前記第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第２の開口部の平面から前記第２の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、前記混合流体を更に混合すること、を更に含む、実施態様５８～６２のいずれかに記載の方法。
（６４） 前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、実施態様５８～６３のいずれかに記載の方法。
（６５） 前記第１の開口部の上部が、前記第１の混合チャンバの上部と一列になっている、実施態様５８～６４のいずれかに記載の方法。

【0210】

（６６） 前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に等しい断面積を有する、実施態様５８～６５のいずれかに記載の方法。
（６７） 前記混合チャンバが、前記マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間にある、実施態様５８～６６のいずれかに記載の方法。
（６８） 前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、前記長さが前記第１の開口部の幅の約２倍超である、実施態様５８～６７のいずれかに記載の方法。
（６９） 組成物を形成する方法であって、
マイクロ流体デバイス内で１つ以上の治療用ｍＲＮＡを合成することであって、前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡが第１の流体内にあり、前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルが第２の流体内にある、ことと、
前記第１の流体及び前記第２の流体を第１の開口部を通して前記マイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することであって、前記混合チャンバが、前記治療用ｍＲＮＡ及び前記送達ビヒクルの混合を強化するように選択された温度に維持される、ことと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含む、方法。
（７０） 前記混合チャンバが、前記治療用ｍＲＮＡと前記送達ビヒクルとの混合を強化するように選択され、かつ２～２０℃である温度に維持される、実施態様６９に記載の方法。

【0211】

（７１） 前記混合チャンバの強化された混合温度を選択することを更に含む、実施態様６９に記載の方法。
（７２） 前記強化された混合温度を選択することが、インビボでの又はインビトロでの混合チャンバ内での混合をモデル化することを含む、実施態様７１に記載の方法。
（７３） 前記強化された混合温度を選択することが、前記送達ビヒクル及び前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡに基づいて約２～約２０℃の温度を選択することを含む、実施態様７１に記載の方法。
（７４） 前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、実施態様６９に記載の方法。
（７５） 前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、実施態様６９に記載の方法。

【0212】

（７６） 前記第１の開口部の上部が、前記混合チャンバの上部と一列になっている、実施態様６９に記載の方法。
（７７） 前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に等しい断面積を有する、実施態様６９に記載の方法。
（７８） 前記混合チャンバが、前記マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間にある、実施態様６９に記載の方法。
（７９） 前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、更に、前記長さが、前記第１の開口部の前記幅の２倍超である、実施態様６９に記載の方法。
（８０） 治療用組成物を形成する方法であって、
第１の流体内の１つ以上の治療用ｍＲＮＡ、及び第２の流体内の前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡ用の送達ビヒクルを、第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、前記治療用組成物を含む混合流体を形成することと、
前記混合チャンバの温度を、混合を強化するように判定された強化された混合温度に維持することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含む、方法。

【0213】

（８１） 前記強化された混合温度が、約２～約２０℃である、実施態様８０に記載の方法。
（８２） 維持することが、前記１つ以上の治療用ｍＲＮＡ及び／又は前記送達ビヒクルの前記強化された混合温度を判定することを含む、実施態様８０に記載の方法。
（８３） インビボでの又はインビトロでの前記混合チャンバ内での混合をモデル化することによって、前記強化された混合温度を判定することを更に含む、実施態様８２に記載の方法。
（８４） 約２～約２０℃の他の温度での混合と比較してより優れた混合を行う約２～約２０℃の温度を選択することによって、前記強化された混合温度を判定することを更に含む、実施態様８２に記載の方法。
（８５） 前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、実施態様８０に記載の方法。

【0214】

（８６） 前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、実施態様８０に記載の方法。
（８７） 前記第１の開口部の上部が、前記混合チャンバの上部と一列になっている、実施態様８０に記載の方法。
（８８） 前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に相当する断面積を有する、実施態様８０に記載の方法。
（８９） 前記混合チャンバが、前記マイクロ流体デバイスの第１の層と第２の層との間に形成されている、実施態様８０に記載の方法。
（９０） 前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、更に、前記長さが、前記第１の開口部の幅の２倍超である、実施態様８０に記載の方法。

【0215】

（９１） 混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイスの混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第１の開口部の平面から前記第１の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、混合流体を形成することと、
前記混合流体を、出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことと、
を含む、方法。
（９２） 前記第１の流体及び前記第２の流体を前記第１の開口部を通して前記混合チャンバ内へと前記通過させることが、前記第１の流体及び前記第２の流体を通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されることを含む、実施態様９１に記載の方法。
（９３） 前記混合流体が、前記混合チャンバによって実質的に混合され、前記混合チャンバが、第２の混合チャンバに接続していない単一の混合器として構成されている、実施態様９１又は９２に記載の方法。
（９４） 前記混合流体を前記出口開口部から第２の開口部を通して第２の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記流体が前記第２の混合チャンバの壁に対して駆動され、前記第２の開口部の平面から前記第２の開口部の前記深さの１倍超の深さまで駆動されて、前記混合流体を更に混合すること、を更に含む、実施態様９１又は９２に記載の方法。
（９５） 前記流体が、前記混合チャンバの前記壁に対して、前記第１の開口部を横切る前記平面から前記第１の開口部の前記深さの約３倍以上の深さまで駆動される、実施態様９１又は９２に記載の方法。

【0216】

（９６） 前記出口開口部が、前記第１の開口部の断面積に等しい断面積を有する、実施態様９１～９５のいずれかに記載の方法。
（９７） 前記混合チャンバが、幅よりも大きい長さを有し、前記長さが、前記第１の開口部の前記幅の約２倍超である、実施態様９１～９６のいずれかに記載の方法。
（９８） 前記混合チャンバが、丸みを帯びた角部を有する、実施態様９１～９７のいずれかに記載の方法。
（９９） ０．２５～５ｍＬ／分の流量で前記混合チャンバを通る流体圧力の変化が、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａである、実施態様９１～９８のいずれかに記載の方法。
（１００） 前記混合チャンバの幅が、約１５０～約６００μｍであり、前記混合チャンバの前記深さが、約１５０～約５００μｍであり、前記混合チャンバの前記長さが、約５００μｍ～約１０００μｍである、実施態様９１～９９のいずれかに記載の方法。

【0217】

（１０１） マイクロ流体デバイス内で混合する方法であって、
第１の流体及び第２の流体を第１の開口部を通してマイクロ流体デバイス内の混合チャンバ内へと通過させ、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体が、前記混合チャンバの壁に対して、前記第１の開口部を横切る平面から前記第１の開口部の前記深さの約２．５倍超の深さまで駆動されて、実質的混合流体を形成することと、
前記混合流体を出口開口部を通過させて前記混合チャンバから出すことであって、前記出口開口部が、前記第１の開口部とは反対側にあるが、前記第１の開口部からオフセットされている、ことと、
を含み、前記混合流体が、前記混合チャンバによって実質的に混合され、前記混合チャンバが、第２の混合チャンバに接続していない単一の混合器として構成されている、
方法。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図2I】

【図2J】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18】

【図19】

【図20】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ流体デバイスであって、
第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルであって、幅及び上面から第１の底面まで延在する深さを有する流体交差チャネルに収束する、第１の流体入力チャネル及び第２の流体入力チャネルと、
前記上面から第２の底面まで延在する深さ、第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有する第１の混合チャンバであって、前記第１の混合チャンバの前記深さが前記流体交差チャネルの前記深さよりも大きく、前記第１の混合チャンバの前記幅が前記流体交差チャネルの前記幅よりも大きく、前記第１の混合チャンバが、前記上面において前記第１の側に近接して、前記流体交差チャネルに流体接続されている、第１の混合チャンバと、
出口チャネルであって、前記出口チャネルが、前記上面において前記第１の混合チャンバの前記第２の側に近接して、前記第１の混合チャンバに流体接続されている、出口チャネルと、
を備える、マイクロ流体デバイス。

【請求項2】

前記第１の混合チャンバが、追加の混合チャンバに直列に接続することなく前記出口チャネルが混合器出力を形成する単一の混合器として構成されている、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項3】

前記第１の混合チャンバの前記深さが、前記流体交差チャネルの深さの約２倍～約４倍である、請求項１又は２に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項4】

前記第１の混合チャンバの前記幅が、前記第１の混合チャンバの前記長さの約１．５倍～約３倍である、請求項１～３のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項5】

前記第１の混合チャンバの前記長さが、前記流体交差チャネルの長さの約２倍～約４倍である、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項6】

前記流体交差チャネル、前記第１の混合チャンバ、及び前記出口チャネルが全て、第１の層内にあり、前記流体交差チャネル、前記第１の混合チャンバ、及び前記出口チャネルの前記上面が、第２の層の一部である、請求項１～５のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項7】

前記出口チャネルが、前記混合チャンバの第１の長さのところで前記第１の混合チャンバと流体連通し、前記流体交差チャネルが、前記混合チャンバの第２の長さのところで前記混合チャンバと流体連通している、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項8】

前記第１の混合チャンバが、丸みを帯びた角部を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項9】

前記第１の混合チャンバが、約６５～約８５μｍの角部半径を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項10】

０．２５～５ｍＬ／分の流量で前記第１の混合チャンバを通る流体圧力の変化が、約６．９ｋＰａ～約２０６．８ｋＰａである、請求項１～９のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項11】

前記第１の混合チャンバの前記幅が、約１５０～約６００μｍであり、前記第１の混合チャンバの前記深さが、約１５０～約５００μｍであり、前記第１の混合チャンバの前記長さが、約５００μｍ～約１０００μｍである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項12】

第２の混合チャンバであって、前記上面から前記第２の混合チャンバの底面まで延在する深さ、前記第２の混合チャンバの第１の側から第２の側まで延在する幅、及び長さを有し、前記第２の混合チャンバの前記深さが前記出口チャネルの前記深さよりも大きく、前記第２の混合チャンバの前記幅が前記出口チャネルの幅よりも大きく、更に、前記第２の混合チャンバは、前記上面において前記第２の側に近接して前記出口チャネルに流体接続されている、第２の混合チャンバと、
深さ及び幅を有する第２の出口チャネルであって、前記上面において前記第２の混合チャンバの前記第１の側に近接して、前記第２の混合チャンバに流体接続されている、第２の出口チャネルと、
を更に備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項13】

前記マイクロ流体デバイス内の弾性膜の少なくとも一部分を偏向させることによって、前記流体交差チャネルから前記第１の混合チャンバ内へと流体をポンプ搬送するための１つ以上の流体ポンプを更に備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項14】

前記第１の混合チャンバを含む複数の流体接続された混合チャンバを備える、請求項１～１３のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【請求項15】

前記マイクロ流体デバイス内の弾性層を偏向させて、前記第１の混合チャンバを通して間で流体を駆動するための複数の圧力ポートを更に備える、請求項１～１４のいずれか一項に記載のマイクロ流体デバイス。

【国際調査報告】