凍干技術(shù)的原理
與風(fēng)干不同的是,凍干技術(shù)是一種特殊的干燥技術(shù),其基本原理是根據(jù)水的三相變化。水的三相為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三相之間既可以共存又可以相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)水蒸汽壓大于610.75 Pa時(shí),隨著溫度的升高,冰融化為水,水再蒸發(fā)為水蒸氣;當(dāng)水蒸汽壓小于610.75 Pa時(shí),冰加熱直接升華為水蒸氣。真空冷凍干燥就是利用了水的相變這一原理,先將液體試劑凍結(jié)到-30℃~-40℃,使物料中的大部分水分凍結(jié)成冰,然后在較高的真空度下,提供低溫?zé)嵩?,冰被升華為水蒸氣,再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸氣冷凝,使物料本身留在凍結(jié)時(shí)的冰架中,從而獲得脫水干燥的制品。
凍干制劑形式
IVD凍干試劑主要分為西林瓶、原位凍干和凍干微芯三種制劑形式,不同制劑形式,各有優(yōu)缺點(diǎn)。其中,西林瓶是工業(yè)化程度最高的制劑形式,不單有全自動(dòng)的生產(chǎn)線,并且有完善的驗(yàn)證及風(fēng)控流程,工藝簡(jiǎn)單也成熟。不足之處在于硼硅西林瓶成本較高,裝量不宜太少,而IVD試劑每份的量非常微量,因此一次要裝多人份或多次的使用的量,使用不完需要另外保存,便捷性有所欠缺。
凍干制劑形式
原位凍干是將試劑的全部組分直接按照單份凍干在試劑盒中,產(chǎn)品使用更加方便。然而凍干機(jī)的冷熱分布是有偏差的,試劑盒放置位置也不同,因此批件的一致性難以控制。另外原位凍干的設(shè)備的使用率非常低,因此攤銷成本高,如果大批量原位凍干,凍干微粉又會(huì)交叉污染。凍干微芯不僅可以做到精準(zhǔn)定量,單人單份,產(chǎn)品使用更加方便,還可以通過(guò)特殊工藝處理,防止吸潮,實(shí)現(xiàn)常溫儲(chǔ)存,同時(shí)解決了多個(gè)痛點(diǎn)。不足之處在于凍干微芯的工藝開發(fā)難度大,工藝過(guò)程控制要求高。凍干制劑需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇最佳的方案,凍干微芯具有優(yōu)勢(shì),適合多種應(yīng)用場(chǎng)景,更被市場(chǎng)看好。
凍干工藝的優(yōu)勢(shì)
冷凍干燥在低溫下進(jìn)行,因此酶不會(huì)發(fā)生變性或失去生物活力,活性完整。
由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來(lái)的結(jié)構(gòu),不會(huì)發(fā)生weisuo現(xiàn)象。
在低溫下干燥時(shí),物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小,適合試劑干燥。
干燥中無(wú)機(jī)鹽不會(huì)在物料表面析出,避免了物料表面硬化。
干燥后的物質(zhì)疏松多孔,加水后溶解迅速,幾乎立即恢復(fù)原來(lái)的性狀。
由于干燥在真空下進(jìn)行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不致變質(zhì)。
IVD凍干系統(tǒng):
型號(hào): | 凍干面積 | 生產(chǎn)量 |
Pilot5-8ES | 0.5㎡ | 4000人份/5萬(wàn)顆微球 |
Pilot10-15ES | 1㎡ | 8000人份/10萬(wàn)顆微球 |
Pilot20-25ES | 2㎡ | 16000人份/20萬(wàn)顆微球 |
Pilot30-35ES | 3㎡ | 24000人份/30萬(wàn)顆微球 |
Pilot50-55ES | 5㎡ | 40000人份/50萬(wàn)顆微球 |
Pilot100-105ES | 10㎡ | 80000人份/100萬(wàn)顆微球 |
Pilot200-205ES | 20㎡ | 160000人份/200萬(wàn)顆微球 |
Pilot250-255ES | 25㎡ | 200000人份/250萬(wàn)顆微球 |
Pilot300-305ES | 30㎡ | 240000人份/300萬(wàn)顆微球 |
IVD凍干工藝設(shè)計(jì)
IVD凍干工藝設(shè)計(jì)包括:凍干配方設(shè)計(jì)、凍干工藝曲線設(shè)計(jì)、凍干上下游工藝設(shè)計(jì)、凍干上下游設(shè)備設(shè)計(jì)、凍干工藝放大設(shè)計(jì)等。我們擁有凍干工藝研發(fā)中心,可幫助用戶對(duì)納米材料凍干工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。