衝擊噴流混合技術 (Impingement Jets Mixing technology: IJM) 與 微流體混合器的比較

衝擊噴流混合技術 (Impingement Jets Mixing technology: IJM) 與

微流體混合器的比較

衝擊噴流混合技術 (IJM)，是一種用於小規模生產 mRNA-LNP (Lipid Nanoparticle, LNP) 的創新混合技術，透過一種產生高速流體的裝置，將兩種高速流體相互接觸，產生強烈的剪切力和混合，有效使兩種流體均質化；主要將脂質溶液與含有藥物的溶液，在高壓射流下迫使脂質形成小液滴，並透過界面活性劑來穩定，從而形成 LNP。奈米粒子的尺寸和性質可透過調節混合器的參數 (例如流體的壓力和流速) 來控制。

KNAUER NanoScaler 的 IJM 與 Herringbone 微流體混合器分別用於配製 pDNA (左上圖) 和 mRNA-LNP (右上圖)，可觀察到 KNAUER 和 Herringbone 生產的 LNP 具有相似的特性，四組 LNP 數據中的 Pdl 均很低，而KNAUER的再現性優於Herringbone ；在 pDNA LNP 的粒徑中，兩個系統產生相似的尺寸，而在 mRNA-LNP 的粒徑中，KNAUER 則具有較小的尺寸。

雖然微流體混合器在脂質奈米粒子系統中，具有質量傳遞速度快、可重覆使用的優點，但晶片的低通量特性，在面臨 GMP 大規模生產通常有較大的挑戰，然而廠商一直致力於使用並聯化的技術來克服生產率低的缺點；但儘管目前已有穩定的並聯化微流體混合器被應用了，而複雜的製造程序仍然限制其應用，像是並聯化需要有高流體壓力，來確保每個通道中的流量均勻，或晶片於溶劑的不相容性，會使一些晶片長時間暴露於有機溶劑後會造成變形。

而 KNAUER 的 IJM 可以根據原始設計輕鬆擴大生產規模，使其成為藥品製造業的寶貴工具，特別是在 COVID-19 流行病期間， KNAUER 的 IJM 系統已被 Pfizer 等多家公司廣泛用於 mRNA-COVID-19 疫苗生產。