JP2022552071A - 液滴を生成するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

本明細書には、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置が開示され、当該装置は、第１のチャンバ（４）に開口する、第１の相を供給するための第１の入口（２）と、第２のチャンバに開口する、第２の相を供給するための第２の入口と、分散液を収集するための分散液出口（６）と、を備える。さらに、当該装置は、第１のチャンバ（４）と第２のチャンバ（５）とを分離し、第１のチャンバ（４）に面する第１の面（８）および第２のチャンバ（５）に面する第２の面（９）を含む、膜（７）を備える。膜（７）は、第１の面（８）から第２の面（９）に延在する複数のチャネル（１０）を備え、第１のチャンバ（４）と第２のチャンバ（５）との間の流体接続を提供する。各チャネル（１０）は、第１の面（８）に配置されたチャネル入口（１１）と第２の面（９）に配置されたチャネル出口８１２）とを備える。第１のチャンバ（４）は、典型的に、個々のチャネル（１０）のすべてに通る第１の相の流量が実質的に等しくなるように構成されている。

Description

本発明は、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置、単層膜、および方法に関する。特に、当該装置は、マイクロチャネル乳化とも呼ばれる段階的乳化の原理に従って動作するマイクロ流体のブラシ乳化剤である。

マイクロメートルからミリメートルのサイズ範囲の単分散液滴が、薬剤学、化粧品、診断、食品および材料科学の分野で広く使用されている。エマルジョンにおいて、単分散性により安定性が向上し、複数の化学的または生物学的反応の量を正確に制御することが可能になり、周期構造の生成が可能になる。マイクロフルイディクスは、単分散液滴を正確に形成するための精巧なプラットフォームを提供する。これらの単分散液滴は、薬物、香料、フレーバー、ペプチド、バクテリアまたはファージなどの生物試料、肥料、農薬、および他の健康のための活性物質などの有効成分のカプセル化のためのいわゆるマイクロカプセルを生成するためにさらに硬化させることができる。

現在、マイクロカプセルの生成のためのほとんどの工業プロセスは、噴霧乾燥、高せん断力を伴う高速回転、超音波処理、混合および／または振とうを利用している。注目すべきことに、このようなプロセスには、概して、サイズ制御が不十分であるという欠点がある。しかし、特に、選択的な薬物送達では、正確なサイズ制御は重要な因子である。

先行技術による従来のマイクロ流体膜は、出発材料としてバルク材料から作られている。処理工程として、マイクロドリル、レーザー、ウェットエッチング、または深掘り反応性イオンエッチングによるエッチングで穴が開けられる。これらの方法では、チャネルが最終的な流れの方向に沿って処理されるため、最終的な膜の可能なサイズおよび形状が制限される。先行技術の装置には、チャネルのごく一部のみが液滴を活発に生成し、それが乳化の効率を著しく低下させるという欠点がある。したがって、特に液滴生成装置の大規模な産業用途では、この効率を高めることが望ましいであろう。

平行化された液滴メーカーの二次元アレイからなる乳化装置（国際公開第２０１４／１８６４４０号）が先行技術から知られている。そのような二次元のマイクロ流体装置では高スループットの生産が制限される。このような装置では、単分散エマルジョンを製造するために２５ｍＬ／ｈの最大速度を達成することができる。

単分散液滴を生成するためのこれまでに知られている方法は重大な制限に悩まされている。既知の方法は、正確なサイズ制御、したがって再現性のある質を伴う液滴の生成を可能にするが、全体的な操作能力によって厳しく制限されるか、または高い操作能力で実施することができるが、再現性およびサイズ制御が不十分である。典型的に、先行技術で達成された第２の相における第１の相の分散液の生成の最大速度は、２５ｍｌ／ｈである（Ｏｆｎｅｒ ｅｔ ａｌ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．２０１６，２１８，１６００４７２；Ａｍｓｔａｄ ｅｔ ａｌ．Ｒａｐｉｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｒｏｐｌｅｔｓ ２０１３，１ －７０．）。

したがって、本発明の一般的な目的は、単分散液滴の生成に関する技術水準を改善し、それにより、好ましくは、先行技術の欠点を少なくとも部分的に回避することである。

好ましい実施形態では、プロセスおよび上記プロセスを実行するための装置が提供され、これにより、特に液滴サイズ制御に関して、高い操作能力および高い再現性を達成することが可能になる。

さらに好ましい実施形態では、プロセスおよび上記プロセスを実行するための装置が提供され、これにより、使用された第１の相に均一な圧力を加える。

さらなる実施形態では、膜が提供され、これにより、高い再現性を維持しながら、高い操作能力を可能にする。

目的全体は独立請求項の事項によって達成される。さらに好ましい実施形態は、従属請求項、明細書および図面から得られる。

第１の態様によれば、本発明は、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置に関し、当該装置は、第１のチャンバに開口する、第１の相を供給するための第１の入口と、第２のチャンバに開口する、第２の相を供給するための第２の入口と、分散液を収集するための分散液出口と、を備える。さらに、当該装置は、第１のチャンバと第２のチャンバとを分離し、第１のチャンバに面する第１の面と第２のチャンバに面する第２の面とを含む、膜を備える。膜は、第１の面から第２の面に延在する複数のチャネルを備え、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流体接続を提供する。各チャネルは、第１の面に配置されたチャネル入口と第２の面に配置されたチャネル出口とを備える。第１のチャンバは、典型的に、個々のチャネルのすべてに通る第１の相の流量が実質的に等しくなるように構成され得る。当該技術水準では、特に第１の相の不均一な圧力分布によって、チャネルのごく一部のみが液滴を活発に生成することを可能にする。しかし、第１の面にわたる等しい圧力分布によって、第２の相への第１の相の安定した流れが可能になり、１時間あたり最大５リットルの高スループットでの再現可能な質を有する液滴の生成が可能になる。

膜は、典型的に、単層膜であり得る。したがって、そのような膜は、均一な材料から作られ、膜の複数のチャネルに加えて、相界面または遷移領域を含まない。いくつかの実施形態では、膜は交換可能であり得る。特に、膜は、本明細書に開示される態様および実施形態のいずれかに記載されるような膜であり得る。

特定の実施形態では、膜は円盤状であり得る。したがって、膜は円形の輪郭を含み得る。膜の複数のチャネルは、典型的に、マイクロチャネルである。たとえば、チャネルは、０．２５μｍから２０００μｍ、好ましくは２μｍから８００μｍの範囲の直径を有し得る。典型的に、チャネルは互いに略平行に配置される。

生成された分散液は、典型的に、安定した分散液および／または微粒分散液である。つまり、分散液は、第２の相内に第１の相の微小滴を含む。第１および第２の相は、典型的に、流体、特に液体である。さらに、第１および第２の相はまた、分散液、特にエマルジョンであってもよい。第１および第２の相は、典型的に、非混和性である。したがって、第１の相が極性相、特に水性である場合、第２の相は無極性、特に油性である。同様に、第１の相が無極性の場合、第２の相は極性である。第１の相は、典型的に、担体液を含むだけでなく、薬物、ペプチド、抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、香料、フレーバー、匂い物質、顔料、色素、細菌、ウイルス、ファージ、農薬成分、非薬物分類物質などの有効成分を含み得る。特定の実施形態では、第１の相は有効成分からなり得る。「第１の相」という用語は、典型的に、本発明によるプロセス中に第２の相内に分散される相である。したがって、いくつかの実施形態では、第１の相は「分散される相」と呼ばれ得る。第２の相は、通常、第１の相の液滴が分散される連続相であり得る。

特定の実施形態では、第２のチャンバは、ガラス、もしくはＰＴＦＥ、ポリメチル（メタ）アクリレートもしくはポリオキシメチレンなどの透明ポリマーから、または鋼、アルミニウムまたはチタンなどの金属から作られ得る。概して、当該装置は、第２のチャンバを部分的に形成する、ガラス容器などの容器を備え得る。膜と一緒に、容器は第２のチャンバを形成し得る。いくつかの実施形態では、第１のチャンバは、金属、たとえば、アルミニウムもしくは鋼から、またはＰＴＦＥ、ポリメチル（メタ）アクリレートもしくはポリオキシメチレンなどの、透明なポリマーから作られ得る。

典型的に、分散液出口は製品用容器に接続され得る。分散液出口は、いくつかの実施形態では、製品用容器と廃棄物用容器との間で切り替え可能な三方弁と流体連通され得る。

いくつかの実施形態では、第１のチャンバは、作動状態において、膜の第１の面に沿った圧力が実質的に等圧であるように構成されている。たとえば、第１の入口は、膜の第１の面にわたる等圧分布を提供するためのノズルを備え得る。特に、スプレーノズルが使用され得る。代替的に、第１のチャンバは、膜の第１の面にわたる等圧分布が提供されるように形作られ得る。

さらなる実施形態では、第１のチャンバは、横断面に対して丸みを帯びた断面を有し、これは、膜に垂直であり、中心長手方向軸に対して回転対称である。本明細書で使用される「丸みを帯びた断面」という用語は、増加のない連続曲線、特に、膜に垂直な横断面において、少なくとも１ｍｍ、特に少なくとも５ｍｍ、特に少なくとも１０ｍｍの半径を有する曲線を指す。断面視での曲率が、上記半径を有する円の一部として説明することができることが理解される。したがって、第１のチャンバの側壁は、上流方向に互いに向かって連続的に収束し得る。中心長手方向軸は、当該装置の長手方向に延在する軸であり、当該装置の中心に配置され、および／または膜に垂直である、および膜の中心と交差する軸に配置される。たとえば、第１のチャンバは、Ｕ字形の断面を有し得るか、または凹状に丸みを帯びているか、または半円形であり得る。丸みを帯びた断面は、典型的に、エッジがなく、したがって、エッジを除外し、これにより、第１の相が膜を通過させられたときに圧力分布が不均一になる。好ましくは、第１のチャンバは球形のドームの形状を有し得る。第１のチャンバの形状は、概して、好ましくは、中心長手方向軸に対して実質的に回転対称であり得る。

特定の実施形態では、分散液出口は、実質的に、中心長手方向軸上に配置され得、および／または軸は、膜に垂直であり、膜の中心と交差している。好ましくは、第２のチャンバは分散液出口に向かって先細りになっている。たとえば、第２のチャンバの少なくとも一部は、分散液出口に向かってアーチ型または円錐型であり得る。これらの実施形態は、液滴が閉じ込められず、すべてが分散液出口を介して直接収集可能であることを確かなものとしている。

いくつかの実施形態では、第１のチャンバは、半球または円錐台の形状を有する。典型的に、半球または円錐台は膜に向かって開口している、つまり、最大半径は、典型的に、膜に最も近い。本明細書で使用される「半球」という用語は、球の３分の１などの他の球体セグメントも含む。したがって、いくつかの実施形態では、第１のチャンバの形状は、球形のドームまたは球形のキャップである。好ましくは、第１のチャンバが球形のドームの形状、および／または特に半球形である場合、第１の入口は、第１のチャンバの球形のドームの極、特に半球形の第１のチャンバの領域に隣接してまたはその領域に配置され得る。そのような形状には、第１の相の物質の流れが膜の第１の面にわたって均等に分布され、それによって個々のチャネルに隣接した均等な圧力分布を提供するのを助けるという利点がある。第１の入口は、たとえば、中心長手方向軸に対して略垂直に、すなわち膜の第１の面に略平行に、または中央長手方向軸に平行に、すなわち膜の第１の面に対して垂直にも配置され得る。

さらなる実施形態では、膜の第２の面は、第１の面の総開口面積よりも大きい総開口面積を含む。このような膜には、最大５ｌ／ｈの流量でも高品質の液滴が生成されるという利点がある。いくつかの実施形態では、チャネルあたりの流量は、１μｌ／ｈから５０ｍｌ／ｈの間、好ましくは１０μＬ／ｈから５ｍｌ／ｈの間であり得る。

特定の実施形態では、各チャネルは、それぞれのチャネルの残りの部分の断面積よりも大きい断面積を有するチャネル出口を備える。長手方向、すなわち流れの方向において、チャネル出口は、数マイクロメートルの典型的な長さ、たとえば、２００μｍから２０ｍｍ、好ましくは５００μｍから５ｍｍを有する。チャネル出口は、たとえば、漏斗形、Ｖ字形、またはＵ字形であり得る。いくつかの実施形態では、チャネル出口は楕円形の輪郭を有し得る。特に、チャネル出口は回転対称ではないため、３以上の長さ／幅の比率を有している。したがって、チャネル出口は、円形または正方形の断面を有さない場合がある。そのようなチャネル出口は、外力なしで液滴の分離を可能にする。結果として、第２の相内における第１の相の液滴形成は、分離され、したがって、実質的に流量から独立している。ヤング・ラプラスの式によれば、非混和性の液体界面の圧力は、第２のリザーバにおけるよりもチャネル出口での方が高くなる。したがって、流れの方向に沿った圧力勾配が生成され、これにより、流体スレッドの個々の液滴への分離が引き起こされる。したがって、圧力勾配がチャネルの端部で生成され、これにより、流体境界層の分離が促進され、したがって、個々の液滴の形成が促進される。チャネル出口に到達すると、チャネル内外の分散相の圧力勾配により、液滴が外力なしで分離する。そのようなノズルは、乳化プロセスから流量を切り離すため利点がある。

いくつかの実施形態では、第１の入口は、膜のチャネルに対して略９０°以下の角度で配置される。典型的に、すべてのチャネルは互いに略平行に配置される。これは、第１の相が膜上に直接押し付けられないという有益な効果を有し、それにより、膜の各チャネルにわたって均一な圧力分布を提供することがさらに可能になる。たとえば、第１の入口と膜のチャネルとの間の角度は、６０°から９０°、特に７５°から９０°の間であり得る。好ましくは、第１の入口は、実質的に横方向に、好ましくは膜の複数のチャネルに対して垂直に配置される。したがって、そのような実施形態では、第１の入口は膜の第１の面に平行であり得る。

さらなる実施形態では、当該装置は、膜を取り付けるための膜ホルダを備える。

特定の実施形態では、当該装置は、容器を保持するための容器ホルダを備え、これは、第２のチャンバを部分的に形成する。容器ホルダは、膜ホルダに固定的にかつ取り外し可能に接続され得る。容器ホルダおよび／または膜ホルダおよび／または土台は、ＰＴＦＥ、ポリメチル（メタ）アクリレートもしくはポリオキシメチレンなどのプラスチック材料、または金属、好ましくは鋼などの、任意の適切な材料から作られ得る。

好ましくは、容器がガラス容器である場合、ガラス容器の損傷を回避し、かつガラス容器を密封するために、ガラス容器と容器ホルダとの間にダンピングパッドが配置され得る。

いくつかの実施形態では、膜ホルダは、膜を取り付けるためのクランプ手段を含み、膜ホルダおよび／またはクランプ手段は、様々な厚さを有する膜を収容するように構成されている。典型的に、クランプ手段は調整可能であり得る。クランプ手段の例としては、ねじ、クランプ、ボルト、ロックなどが挙げられる。

いくつかの実施形態では、当該装置はベースを備え、好ましくは、第１のチャンバはベースによって部分的に形成される。

さらなる実施形態では、ベースおよび／または膜ホルダは、膜をベースおよび／または膜ホルダに対して密封するための少なくとも１つのシール部を備える。シールリングは、膜の周囲を円周方向に完全に取り囲むように構成され得る。シールリングはまた、第１のチャンバと流体連通している、および第１のチャンバに存在する任意のガスを第１のチャンバから排出するように構成されている、ガス出口を備え得る。

いくつかの実施形態では、ベースおよび／または膜ホルダは、スペーサリングを備える。そのようなスペーサリングは、異なる厚さの膜を利用することを可能にする。

いくつかの実施形態では、第１のチャンバは、ガス出口、特に、たとえばバルブなどの流体スイッチを備える。ガス出口および膜は、第１のチャンバ内のガスが、第１の相を第１のチャンバに供給している間、特に第１のチャンバの第１の相での第１／初期の充填の間に、ガス出口に向けられ、ガス出口を介して第１のチャンバから除去されるように配置される。いくつかの例では、膜は、当該装置の中心長手方向軸に対して傾斜している。したがって、中心長手方向軸と膜の第１および／または第２の面との間の中央長手方向軸に沿った断面視における角度は、９０°とは異なる。たとえば、膜の第２の面と中心長手方向軸との間の鋭角は、４５°から８９°の間、好ましくは７０°から８８°の間、より好ましくは７８°から８７°の間であり得る。そのような実施形態では、ガス出口は、膜および別のチャンバ壁によって形成される第１のチャンバの上端に配置され得る。これにより、たとえば当該装置を使用する前に、第１のチャンバに存在している任意の残留ガス、特に空気が、膜へ上昇し、膜の傾斜した配置により、上端に、したがってガス出口に向けられることが確かなものとなる。通常、膜のチャネルは、空気が通過するには狭すぎるため、上記の実施形態に記載されたガス出口により、残っているすべてのガスを除去することができ、そうでないと、均一な液滴サイズおよび分布に悪影響が及ぶか、または第１の流体がすべてのマイクロチャネルに到達するのが妨げられ、したがってスループットが低下する。典型的に、ガス出口は、当該装置の環境と流体連通し得る。

いくつかの実施形態では、当該装置は、第１の相および／または第２の相を加熱するための少なくとも１つの加熱器および／または第１の相および／または第２の相を冷却するための少なくとも１つの冷却器を備える。生成された分散液滴の硬化が、温度変化によって、たとえば分散液の冷却を可能にすることによって、容易に有効にされ得るため、相のいずれかを加熱または冷却することが有益であり得る。典型的に、少なくとも１つの加熱器は、第１の相および／または第２の相を最大１００℃、最大１２５℃、または最大１５０℃まで加熱するのに十分な熱エネルギーを提供し得る。加熱器は、たとえば、水浴または油浴などの加熱浴を備え得る。代替的に、加熱器は、ＩＲラジエータ、加熱コイル、または任意の他の適切な加熱器であり得る。

さらなる実施形態では、当該装置は、第１の相のための第１のリザーバおよび／または第２の相のための第２のリザーバを備え、膜を通る流量を調整可能である。第１および第２のリザーバの両方が加圧され得る。たとえば、リザーバは、圧縮機などの圧力源に流体接続され得る。代替的に、リザーバは、シリンジであり得、一般的なシリンジポンプおよび／またはプランジャまたは蠕動ポンプ、ギアポンプまたは任意の他のポンプシステムによって加圧され得る。

分散液出口は、たとえば、製品用容器および／または廃棄物用容器と流体接続され得る。代替的に、または追加的に、後処理容器が、第２のリザーバと製品用容器または廃棄物用容器との間に配置され得る。いくつかの実施形態では、第２のリザーバは後処理容器としてさらに機能し得る。

いくつかの実施形態では、流量制限器が、第２の相のための第２のリザーバと第２のチャンバとの間に配置される。このような制限器は、第２のチャンバが、典型的に、第２の相に大きな流れ抵抗を提供しないため、有益である。したがって、流量制限器を使用することによって、たとえば空気圧の変動による意図しない圧力差を回避することができるため、当該装置はより安定する。

さらなる実施形態では、第２の入口は、中心長手方向軸を中心に少なくとも部分的に円周方向に配置されている供給チャネルを備え、それぞれ、軸は、膜の第１および第２の面に垂直であり、膜の中心と交差している。供給チャネルは、第２のチャンバへの１つまたは複数の開口部を備える。上述の軸を中心に少なくとも部分的に円周方向に配置されていることは、供給チャネルが、半円または円の３分の１などの部分的な円の輪郭を有し得ることを意味している。好ましくは、供給チャネルは、中心長手方向軸を中心に完全に円周方向に配置され、それぞれ、軸は、膜に垂直であり、膜の中心と交差している。そのような実施形態では、供給チャネルはリング状の構造を形成する。好ましくは、供給チャネルは、第２のチャンバへの複数の開口部を備え、これは、特に、供給チャネルの円周に沿って実質的に均一に分布される。典型的に、供給チャネルの１つまたは複数の開口部は、分散液出口の方向に、すなわち、開口部が分散液出口に面するように配置され得る。供給チャネルを含む実施形態には、生成された微小滴の均一な形状およびサイズ分布に悪影響を与える有害な乱流を引き起こすことなく、第２の相を第２のチャンバに均一かつスムーズに導入することができるという利点がある。いくつかの実施形態では、供給チャネルの１つまたは複数の開口部は、第２の相が第２のチャンバに提供されるときに渦が生成されるように配置される。特に、１つまたは複数の開口部は管状であり得、各管状開口部の長手方向軸は、当該装置の中心長手方向軸に対して傾斜することができる。典型的に、すべての管状開口部は均一に傾斜される。渦の生成は、第一に、概して第１および／または第２の相に含まれ得る表面安定剤がより均一に分布され得、したがって、これにより、形成された分散液の安定性が増強され、第二に、生成された分散液の分散液出口への搬送が加速されるため、有益であり、これは特に、第１および第２の相の密度が実質的に等しい場合に特に有益である。

典型的に、供給チャネルは、第２のチャンバの底部、すなわち膜に隣接して配置される。供給チャネルはまた、たとえば、膜を中心に円周方向に配置され得る。供給チャネルは、２ｍｍから１００ｍｍ、好ましくは５ｍｍから２０ｍｍの直径を有し得る。

代替的に、第２の入口は、好ましくは第２のチャンバの側面から、第２のチャンバに直接開口する単一の入口を構成し得る。

いくつかの実施形態では、当該装置は制御ユニットを含み得る。典型的に、制御ユニットは、回路、マイクロプロセッサなどであり得る。

いくつかの実施形態では、当該装置は、データを保存するように構成された記憶装置を含み得る。記憶装置は、マイクロプロセッサ、ハードドライブ、またはクラウドベースのシステムへのインターフェースである。この記憶装置は膜の一部ではない。

いくつかの実施形態では、当該装置は、ユーザによるデータ入力のためのキーボード、タッチスクリーンなどの入力パネルを備え得る。当該装置はまた、ユーザにデータを提示するためのディスプレイ、スクリーンなどの情報システムを備え得る。

さらなる実施形態では、膜は、タグ、好ましくはコンピュータ可読タグを含む。タグは、２Ｄまたは１Ｄのタグ、バーコード、ホログラム、ＲＦＩＤタグ、またはチップであり得る。当該装置は、タグからデータを取得するように構成された読み出しユニットと、タグからのデータを処理するように構成された制御ユニットとをさらに備え得る。データはまた、粒子サイズおよびサイズ分布、ならびにそれらの下限および上限の閾値などの、生成された単分散液滴の所望の品質値と関連付けられ得、これらは、読み出しユニットを介して取得することができる。さらに、データは、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量または圧力、第１および／または第２の相の温度、使用される材料、特に分析ユニットによって測定された品質値、第１および／または第２の相の粘度、界面張力、接触角、液滴生成の持続時間などの、プロセスパラメータに関連付けることができる。データはまた、膜自体のパラメータ、すなわち、チャネル出口形状、直径、アスペクト比、長さなどのチャネルサイズ、ならびに膜の厚さおよび／または直径、疎水性または親水性の処理などの表面機能性、膜の材料、たとえば鋼ガラスまたはポリマー、使用日などと関連付けることができる。

読み出しユニットおよび制御ユニットは膜の一部ではない。読み出しユニットは、たとえば、光学スキャナ、カメラなどであり得る。制御ユニットによるデータの処理は、たとえば、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量、第１および／または第２の相の温度などの、プロセスパラメータに関連付けられた特定のデータを取得すること、および当該装置が動作されるときに、特に自動的に、これらのパラメータを調整することを含み得る。これにより、具体的な膜または膜タイプごとに最適なパラメータを保存することが可能になる。厚さ、総開口面積、チャネル出口形状などの具体的な膜特性に応じて、特定のプロセスパラメータは理想的に最適化されるべきである。各膜を個別に最適化する代わりに、膜タイプごとに最適化されたパラメータを使用することができる。これらの最適化されたパラメータは、タグを介して直接具体的な膜にデータとして保存することができるか、または代替的に装置自体の内部、つまり記憶装置に保存することもできる。後者の場合、膜のタグは、記憶装置に保存された、プロセスデータまたは所望の品質値などの、具体的なデータセットに関連付けられている具体的なコードに関連付けられる。そのとき、ユーザが膜を当該装置に挿入するだけで、読み出しユニットは、タグからデータを取得し、データを制御ユニットに送信し、制御ユニットは、その後、直接膜から、または膜上の具体的なコードに関連付けられ、記憶装置に保存されている具体的なプロセスパラメータのセットを取得することによって取得されたデータに基づいて、対応するプロセスパラメータを調整し得る。読み出しユニットは、膜が膜ホルダに挿入されたとき、すなわち、第１のチャンバと第２のチャンバとの間に位置づけられたときにタグを読み出すことができるように位置づけられ得る。代替的に、読み出しユニットは、当該装置の任意の適切な位置に位置づけられてもよい。ユーザは、その後、膜のタグを膜ホルダに導入する前にスキャンすることができる。読み出しユニットはまた、携帯型スキャナなどの携帯型であり得る。

いくつかの実施形態では、当該装置は、データ、特に、実際に適用されるプロセスパラメータ、たとえば、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量、第１および／または第２の相の温度などの、プロセスデータを受信機に送信するように構成された送信機ユニットをさらに備える。本明細書に記載されるようなプロセスデータはまた、ログブックエントリ、すなわち、使用期間、使用場所、ユーザＩＤなどについての情報を含み得る。送信は、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、オンライン送信などを介して、当業者に既知の任意の方法によって行われ得る。送信は、たとえば、リアルタイムで行われ得る、つまり、当該装置の使用中にプロセスパラメータが直接送信される。

制御ユニットは、いくつかの実施形態では、実際のプロセスデータをリアルタイムで記録および保存するための記憶装置、特にハードドライブまたはクラウドベースのシステムへのインターフェースを備え得る。制御ユニットは、たとえば、オンデマンドで、または一定の時間間隔で、記憶装置に保存されたプロセスデータを取得するように構成され得る。随意に、データは、その後、送信機ユニットに提供され得、送信機ユニットは、その後、データを受信機に送信する。リアルタイムで受信機にデータを送信する代替策として、データは、記憶装置に保存され得、一定の時間間隔でまたはオンデマンドで送信機ユニットによって取得および送信され得る。

いくつかの実施形態では、受信機は、膜に含まれる膜記憶装置であり得る。そのような実施形態では、送信機ユニットは、実際に利用されるプロセスパラメータを膜記憶装置に送信し得る。

いくつかの実施形態では、当該装置は、生成された単分散液滴のサイズおよびサイズ分布などの品質値を判定および制御するように構成された、センサ、好ましくは光学センサを備えた分析ユニットを備え得る。光学センサは、たとえば、光の回折を測定および／または判定するように構成され得る、すなわち、分析される製品の屈折率を判定し得る。

好ましい実施形態では、分析ユニットは、生成された分散液の品質値を判定することを可能にするように構成された検出チャンバを備え得る。検出チャンバは、好ましくは、生成された単分散液滴の単層のみ、または単一の単分散液滴も収容するように構成され得る。たとえば、検出チャンバは、透明な材料を含み得るか、またはそれからなり得る。検出チャンバは、収容した生成された単分散液滴が分析中に定常状態または非定常状態に維持されるように構成され得る。検出チャンバが、生成された単分散液滴の直径よりも典型的に大きい直径を有するマイクロチャネルであることも可能である。たとえば、直径は、５０００μｍ未満、２０００μｍ未満、１０００μｍ未満、または５００μｍ未満であり得る。そのような実施形態では、生成された単分散液滴は、マイクロチャネル内にある間にセンサによって分析することができる。センサは、概して、液滴を分析することができるように配置される、および位置づけられることが理解される。

分析ユニットは膜の下流に配置される。たとえば、分析ユニットは第２のチャンバから分岐するチャネルと流体連通し得るか、または分析ユニットは分散液出口の下流に配置され得る。分散液出口の下流では、当該装置は流体接合部を含み得、これは特に、分析ユニットと流体連通しているスイッチによって制御され得る。たとえば、制御ユニットは、特に当該装置が動作している間に、限られた数の生成された単分散液滴が、分析ユニットに向かって、および分析ユニットへと方向づけられる方法で、スイッチが自動的にまたはオンデマンドで操作されるように構成され得る。したがって、分析ユニットは、直接、単分散液滴が生成されている間に、インライン品質管理を可能にする。

典型的に、制御ユニット、送信ユニット、記憶装置、読み出しユニット、および分析ユニットは、互いに動作可能に連結されていることが理解される。

いくつかの実施形態では、分析ユニットは、制御ユニット、送信ユニット、および／または記憶装置に動作可能に連結されている。したがって、生成された単分散液滴の粒子サイズおよびサイズ分布などの得られた品質値は、記憶装置に保存され、上記のように膜によって送信または直接取得され得る。

当該装置が上記のような送信機ユニットを備えるいくつかの実施形態では、送信機ユニットは、品質パラメータを受信機に送信するように構成され得る。品質パラメータは、リアルタイムまたはオンデマンドで、それぞれ一定の時間間隔で送信され得る。

制御ユニットは、いくつかの実施形態では、品質パラメータをモニターし、品質パラメータが予め定義された上限および／または下限の閾値を下回るかまたは超えるかどうかを検出するように構成され得る。データに関連付けられた閾値は、膜から取得され得る、つまり、膜上のタグを介して直接保存され得るか、またはタグが、上下の液滴サイズなどの、記憶装置に保存された具体的な上限および下限の閾値に関連付けられている具体的なコードを含む。そのような実施形態では、品質パラメータが予め定義された上限および／または下限の閾値を下回るかまたは超えると、アラームがトリガーされ得る。アラームは、たとえば、音響信号、視覚信号、および／または触覚信号であり得る。追加的に、または代替的に、制御ユニットは、品質パラメータが予め定義された閾値を下回るかまたは超える場合、当該装置をオフに切り替え得る、すなわち、追加の第１および／または第２の相の提供を無効にし得る。

第２の態様では、本発明は、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための膜を備え、膜は、第１の面およびそれに対向する第２の面、ならびに膜を通って第１の面から第２の面に延在する複数のチャネルを備える。各チャネルは、第１の面に配置されたチャネル入口と、第２の面に配置されたチャネル出口と、チャネル入口とチャネル出口との間に配置されたメインセクション（main section）とを備え、チャネル出口はメインセクションの形状から逸脱した形状を含む。

いくつかの典型的な実施形態では、チャネル出口の形状は非対称である。たとえば、チャネルを通る流れの方向に垂直である横断面に関して、チャネル出口の形状は、長方形または楕円形の断面を有し得る。

典型的に、メインセクションは、チャネル入口とチャネル出口との間のセクション全体として定義される。メインセクションは、典型的に、メインセクションの全長にわたって一定の直径を有する。

いくつかの実施形態では、膜の第２の面は、第１の面の総開口面積よりも大きい総開口面積を含む。

好ましくは、チャネル出口の断面積は、チャネルの残りの部分の断面積よりも大きい。

本発明の第２の態様の実施形態のいずれかに記載されるような膜は、概して、本明細書に記載されるような装置で使用され得る。

膜は、典型的に、単層膜であり得る。つまり、膜は単一のピースから作られる。好ましくは、そのような膜は、塊状の材料から作られ、膜の複数のチャネルに加えて、相界面または遷移領域を含まない。そのような膜は、任意の相界面および遷移が液滴形成および液滴安定性に有害であるため、生成された液滴の質に関して利点がある。

いくつかの実施形態では、膜は交換可能であり得る。膜の複数のチャネルは、典型的に、マイクロチャネルである。たとえば、各チャネルは、チャネル出口での断面を除くチャネルの任意の位置（メインセクションおよび／またはチャネル入口）で、０．０４μｍ²～４００００００μｍ²、好ましくは４μｍ²～６４００００μｍ²の断面積を有し得る一方で、チャネル出口での断面積はより大きくなり得る。

さらなる実施形態では、チャネル出口は楔形であり得る。特に、チャネル出口は、延在するチャネルに垂直である水平面に対して楕円形の断面を含み得る、すなわち、チャネル出口は、第２の方向よりも第１の方向においてより大きくなり得る。

典型的に、各チャネルはチャネル壁によって画定される。チャネル壁は湾曲され得る、すなわち、チャネル壁はチャネル出口に向かって凸状または凹状に成形され得る。さらに、各チャネルは、チャネルの残りの部分の断面よりも小さい断面を有する収縮部を含み得、収縮部はチャネル出口に隣接して配置される。したがって、収縮部は、チャネル出口とチャネルの残りの部分との間に配置される。

特定の実施形態では、各チャネル出口は楕円形の輪郭を有し得る。したがって、チャネル出口は、延在チャネルに対して水平であり、膜の第１または第２の面に平行である面に対して楕円形の断面を有し得る。チャネル内の任意のエッジは不安定で不均質な液滴につながりかねないため、楕円形の輪郭を有するチャネル出口は、形成された液滴の質に有益な効果をもたらす。

いくつかの実施形態では、膜は円盤状である。そのような膜は円形の輪郭を有し得る。代替的に、膜は、角のある、特に三角形または長方形の輪郭を有し得る。

特定の実施形態では、膜は、１から１０００００００、好ましくは２０から５０００００のチャネルを備える。

さらなる実施形態では、膜は、０．０６チャネル／ｃｍ²から６０００００チャネル／ｃｍ²、好ましくは２０チャネル／ｃｍ²から３００００チャネル／ｃｍ²を備える。

いくつかの実施形態では、膜は、ガラスまたはポリメチル（メタ）アクリレートもしくはＰＴＦＥなどの高分子材料、または鋼などの金属材料で作られている。

さらなる実施形態では、膜は、３Ｄ印刷、特に付加製造または減法的製造によって生成される。膜は、チャネル構造の３Ｄレーザー加工と、続くフッ化水素酸などの酸または水酸化カリウムなどの塩基でのウェットエッチングによって生成することができる。鋼またはプラスチックの膜が使用される場合、膜は、ドリル加工、製粉、旋盤加工またはレーザー溶融、浸食などの方法を用いて、マイクロマシニングによって生成することができる。

いくつかの実施形態では、特にメインセクションにおける、各チャネルの残りの部分の断面積は、０．１２５μｍ²から４ｍｍ²、好ましくは１０μｍ²から０．５ｍｍ²の範囲にある。

さらなる実施形態では、各チャネル出口の断面積は、０．１２μｍ²から３６００００００μｍ²、好ましくは１２μｍ²から５７６００００μｍ²である。特に、膜の第２の面の総開口面積は、３００％から１５００％、好ましくは４００％から９００％であり得、メインセクションおよび／またはチャネル入口などの、任意の他の所与の位置におけるチャネルの総開口面積よりも大きい。

さらなる実施形態では、チャネル長／最小直径として定義される、各チャネルのアスペクト比は、５から１０００、特に１０から５００、より具体的には１０から５０である。

特定の実施形態では、膜の各チャネルは、水平面に対して丸みを帯びた断面を有する。つまり、各チャネルは、少なくともチャネルおよび／またはチャネル出口内で、実質的にエッジがない。エッジが、生成された分散液滴の圧力分布、流れ特性および再現性に悪影響を与える可能性があるため、このようなチャネルは有益である。水平面は、膜と膜の第１および第２の面と同一平面上にある。典型的に、チャネル出口とチャネルの残りの部分の両方が、丸みを帯びた断面を有し得る。

さらなる実施形態では、膜は、０．０５ｍｍから２０ｍｍ、特に０．１ｍｍから２０ｍｍの間、特に０．１ｍｍから５ｍｍ、特に０．５から２０ｍｍの間の厚さを有する。典型的に、膜の厚さは各チャネルの全長に等しい。各チャネルの全長は、各チャネル出口の長さとチャネルの残りの部分の長さの合計である。

いくつかの実施形態では、膜は、膜を２つまたはそれ以上のチャネル含有部に分割する、チャネルのない少なくとも１つの固体支持構造を備える。固体支持構造は膜の安定性を高める。そのような固体支持構造は、膜と一体であり得るか、または膜の第１および／または第２の表面の上に配置される追加の要素を構成し得る。いくつかの固体支持構造が存在する場合、これらは、膜の第１および／または第２の面に平行に、すなわち、延在チャネルに対して水平に延在し得る。固体支持構造は直線梁であり得る。典型的に、支持構造にはチャネルがない。通常、膜の第１および／または第２の面の総表面積のごく少数が支持構造の一部である。チャネル含有部の総表面積と比較した少なくとも１つの支持構造（または組み合わされたすべての支持構造）の総表面積は、１：１０より小さく、好ましくは１：１５より小さく、特に１：２０より小さくなり得る。支持構造は、チャネル含有部の一部が各々、三角形の形状、好ましくは少なくとも６、特に少なくとも１０を有するように配置され得る。チャネルの総開口面積が大きいことが原因で膜が比較的壊れやすくなる可能性があるため、固体支持構造は、膜を補強し、膜の取り扱いを容易にし、破損を回避する。さらなる実施形態では、膜は、タグ、好ましくはコンピュータ可読タグを含む。タグは、２Ｄまたは１Ｄのタグ、バーコード、ホログラム、ＲＦＩＤタグ、またはチップであり得る。タグはコンピュータ可読であり得る。好ましくは、タグは、粒子サイズおよびサイズ分布、ならびにそれらの下限および上限の閾値などの、生成された単分散液滴の所望の品質値と関連付けられ得るデータを含み、これらは読み出しユニットを介して取得することができる。さらに、データは、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量、第１および／または第２の相の温度、使用される材料などの、プロセスパラメータに関連付けることができる。データはまた、膜自体のパラメータ、すなわち、チャネル出口形状、直径、アスペクト比、長さなどのチャネルサイズ、ならびに膜の厚さと関連付けることができる。データはタグ内に直接保存され得るか、またはタグは、装置、特に、本明細書の態様および実施形態のいずれかにおいて膜が使用されることと組み合わせて記載されるような装置に保存されている特定のデータに関連付けられている特定のコードを備え得る。

いくつかの実施形態では、膜は、送信機装置によって送信されたデータを受信および保存するように構成された膜記憶装置を備え得る。膜記憶装置は、電子回路、マイクロプロセッサなどであり得る。したがって、膜は、装置、特に送信機装置から得られた実際に利用されるプロセスパラメータを保存し得る。したがって、膜は製造業者に返送することができ、製造業者はプロセスパラメータを取得して分析することができる。

特定の実施形態では、膜は、膜の周囲を円周方向に完全に取り囲む膜シールリングを備え得る。そのような膜シールリングは、一方で膜の周囲を完全に取り囲むことを可能にするだけでなく、膜の第１および第２の面の小部分も完全に囲むことを可能にする、Ｃ字形の断面を有し得る。膜シールリングは、好ましくは、ゴム、シリコーンなどの適切な高分子材料から作られ得る。

別の態様によれば、本発明は、本明細書に記載される実施形態のいずれかによる装置を使用して、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための方法を含む。当該方法は、本明細書に開示される実施形態のいずれかに記載されるような装置を提供する工程と、第１の相を第１の入口に通して第１のチャンバに供給する工程と、第２の相を第２の入口に通して第２のチャンバに供給する工程とを含み、ここで、第１の相は、第１のチャンバから膜の複数のチャネルを通って第２のチャンバに流れ込み、第２の相内に第１の相が分散した分散液を形成する。

典型的に、第１のチャンバ内の第１の相に圧力が加えられ得る。たとえば、圧力は、当該装置の加圧された第１のリザーバを介して、および／または外部ガス圧力供給ラインを介して加えられ得る。随意に、第２のチャンバ内の第２の相に圧力が加えられてもよい。

いくつかの実施形態では、第２のチャンバ内で生成された分散液は、分散液出口を介して収集される。好ましくは、分散液は、第２のチャンバ内での分散液の生成中に連続的に収集される。

いくつかの実施形態では、第１および／または第２の相は、第２の相内に第１の相が分散して生成された分散液を安定化するための表面安定剤を含み得る。好ましくは、表面安定剤は第２の相のみに含まれる。たとえば、表面安定剤は、アニオン性、カチオン性、または両性の界面活性剤などの界面活性剤であり得る。表面安定剤はまた、石鹸または適切なタンパク質であり得る。追加的に、または代替的に、表面安定剤は、用途に応じて、ピッカリングエマルジョンを提供するように構成された、固体粒子、好ましくは疎水性、親水性またはヤヌス型の粒子であり得る。たとえば、固体粒子はコロイド状シリカであり得る。いくつかの実施形態では、第１および／または第２の相における表面安定剤の量は、臨界ミセル濃度を超え、特に０．００１重量％から５重量％の間、特に０．０１重量％から５重量％の間、特に０．１重量％から５重量％の間である。

いくつかの実施形態では、膜の第１の面に沿った圧力は実質的に等圧である。したがって、複数のチャネルの各々での圧力は実質的に均一であり得る。

さらなる実施形態では、個々のチャネルを通る第１の相の質量流量は、膜全体にわたって実質的に等しい。したがって、個々のチャネルの各々を介するスループットは実質的に等しい。

いくつかの実施形態では、最大１０気圧の過圧が第１のチャンバ内の第１の相に適用される。好ましくは、第１の相に加えられる絶対圧力は最大１１気圧であり得る。

さらなる実施形態では、第２のチャンバ内の第２の相の圧力は、０．０１気圧から１０気圧、好ましくは０．０１気圧から１気圧である。

いくつかの実施形態では、第２の相の圧力は、第２の相を第２のチャンバに供給する前に、流量制限器によって低下される。

いくつかの実施形態では、読み出しユニットは、膜上のタグからデータを取得し、取得されたデータは、データを処理する制御ユニットに提供される。典型的に、読み出しは、第１および／または第２の相が提供される前に実施され得る。データは、粒子サイズおよびサイズ分布、ならびにそれらの下限および上限の閾値などの、生成された単分散液滴の所望の品質値と関連付けられ得、読み出しユニットを介して取得することができる。さらに、データは、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量、第１および／または第２の相の温度、使用される材料などの、プロセスパラメータに関連付けることができる。データはまた、膜自体のパラメータ、すなわち、チャネル出口形状、直径、アスペクト比、長さなどのチャネルサイズ、ならびに膜の厚さと関連付けることができる。制御ユニットによるデータの処理は、たとえば、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量、第１および／または第２の相の温度などの、プロセスパラメータに関連付けられた特定のデータを取得すること、および当該装置が動作されるときに、特に自動的に、これらのパラメータを調整することを含み得る。厚さ、総開口面積、チャネル出口形状などの具体的な膜特性に応じて、特定のプロセスパラメータは理想的に最適化されるべきである。各膜を個別に最適化する代わりに、膜タイプごとに最適化されたパラメータを使用することができる。これらの最適化されたパラメータは、タグを介して直接具体的な膜にデータとして保存することができるか、または代替的に装置自体の内部、つまり記憶装置に保存することもできる。後者の場合、膜のタグは、記憶装置に保存された、プロセスデータまたは所望の品質値などの、具体的なデータセットに関連付けられている具体的なコードに関連付けられる。そのとき、ユーザが膜を当該装置に挿入するだけで、読み出しユニットは、タグからデータを取得し、データを制御ユニットに送信し、制御ユニットは、その後、直接膜から、または膜上の具体的なコードに関連付けられ、記憶装置に保存されている具体的なプロセスパラメータのセットを取得することによって取得されたデータに基づいて、対応するプロセスパラメータを調整し得る。

いくつかの実施形態では、データは、送信ユニットによって受信機に送信される。データは、実際に適用されるプロセスパラメータ、たとえば、第１および／または第２のチャンバに加えられる圧力、第１および／または第２の相の流量、第１および／または第２の相の温度などの、実際のプロセスデータであり得る。本明細書に記載されるようなプロセスデータはまた、ログブックエントリ、すなわち、使用期間、使用場所、ユーザＩＤなどについての情報を含み得る。送信は、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、オンライン送信などを介して、当業者に既知の任意の方法によって行われ得る。送信は、たとえば、リアルタイムで行われ得る、つまり、プロセスパラメータは、当該装置の使用中にすなわち、第１の相および／または第２の相が供給されている間に、直接送信される。

代替的に、実際のプロセスデータが記録されて、記憶装置に保存されてもよい。制御ユニットは、たとえば、オンデマンドで、または一定の時間間隔で、保存されたプロセスデータを取得し得る。随意に、データは、その後、送信機ユニットに提供され得、送信機ユニットは、その後、データを受信機に送信する。リアルタイムで受信機にデータを送信する代替策として、データは、記憶装置に保存され得、一定の時間間隔でまたはオンデマンドで送信機ユニットによって取得および送信され得る。

いくつかの実施形態では、受信機は、膜に備えられる膜記憶装置であり得る。そのような実施形態では、送信機ユニットは、実際に利用されるプロセスパラメータを膜記憶装置に送信し得る。

いくつかの実施形態では、生成された分散液は単分散液滴を含み、生成された単分散液滴の少なくとも１つはセンサを備えた分析ユニットで分析される。分析は、インラインで、すなわち、第１の相および／または第２の相の供給の間、ならびに第１および／または第２の相の供給を停止した後に実施され得る。さらに、分析は、生成された単分散液滴のサイズおよびサイズ分布などの品質値を判定および制御することを含み得る。光学センサは、たとえば、光の回折を測定および／または判定するように構成され得る、すなわち、分析される製品の屈折率を判定し得る。

好ましい実施形態では、分析ユニットは、生成された分散液の品質値を判定することを可能にするように構成され得る検出チャンバを備え得る。検出チャンバは、好ましくは、生成された単分散液滴の単層のみ、または単一の単分散液滴も収容し得る。たとえば、検出チャンバは、透明な材料を含み得るか、またはそれからなり得る。検出チャンバは、分析中に生成された単分散液滴を定常状態または非定常状態で収容し得る。検出チャンバが、生成された単分散液滴の直径よりも典型的に大きい直径を有するマイクロチャネルであることも可能である。たとえば、直径は、５０００μｍ未満、２０００μｍ未満、１０００μｍ未満、または５００μｍ未満であり得る。そのような実施形態では、生成された単分散液滴は、マイクロチャネル内にある間にセンサによって分析することができる。センサは、概して、液滴を分析することができるように配置される、および位置づけられることが理解される。

いくつかの実施形態では、分析ユニットは、制御ユニット、および／または記憶装置に動作可能に連結されている。したがって、生成された単分散液滴の粒子サイズおよびサイズ分布などの得られた品質値は、記憶装置に保存され得るか、または上記のように膜によって直接取得され得る。

さらなる実施形態では、送信機ユニットは品質パラメータを受信機に送信することができる。品質パラメータは、リアルタイムまたはオンデマンドで、それぞれ一定の時間間隔で送信され得る。

いくつかの実施形態では、品質パラメータは制御ユニットによってモニターされる。品質パラメータが、予め定義された上限閾値および／または下限閾値を下回るかまたは上回ることが検出された場合、アラームがトリガーされ得る、および／または第１および／または第２の相の供給が直ちに停止する。アラームは、たとえば、音響信号、視覚信号、および／または触覚信号であり得る。

第２の相における第１の相の生成された分散液は、マイクロカプセル、マイクロ粒子、ナノカプセル、ナノ粒子などの、カプセルおよび粒子を生成するようにさらに処理することができる。典型的な方法は、加熱または冷却による熱硬化、化学的、紫外線または熱的に誘発された重合、溶媒抽出、化学反応、界面反応、ゲル化、架橋、照射、複合コアセルベーション、および当業者に既知の他の方法を含む。マイクロカプセルまたはマイクロ粒子は、１μｍ～１０００μｍの平均直径を有し得、ナノ粒子またはナノカプセルは、１ｎｍ～１μｍ未満の平均直径を有し得る。しかし、平均直径が１０００μｍを超え、最大５ｍｍ、または最大３ｍｍまでである、粒子およびカプセルを生成することも可能である。

さらなる態様によれば、本発明は、それぞれが本明細書に記載される実施形態のいずれかに従って、直列に接続されている少なくとも２つの装置を備える、複数のコア液滴を有する分散液を生成するためのシステムに関する。したがって、分散液滴の第１のセットを有する第１の分散液が、第１の装置において形成され、これはその後、第１の装置の下流側に配置された、第２の装置の第１のチャンバに提供される。分散液滴の第１のセットは、第２の装置の膜のチャネルを通って流れ、したがって、第２の相内に複数のコア液滴を形成する。当業者が理解するように、マルチコア液滴は、内部コアおよび内部コアを取り囲む追加の層を含む液滴である。内部コアおよび単層の各々は、異なる材料で作られ得る。しかし、層および／または内部コアの少なくとも一部が、少なくとも１つの異なる材料によって区切られている場合、同じ材料で作られることも可能である。追加的に、または代替的に、振とう、超音波処理、高せん断乳化、噴霧乾燥などの、当業者に既知の方法によって、本明細書に記載される実施形態のいずれかによる装置に、特に第１および／または第２の相に、エマルジョンを添加することによって、複数のエマルジョンを形成することができる。

別の態様によれば、本発明は、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置に関し、当該装置は、第１のチャンバに開口する、第１の相を供給するための第１の入口と、第２のチャンバに開口する、第２の相を供給するための第２の入口と、第２の相内に第１の相が分散した分散液を収集するための分散液出口と、第１のチャンバと第２のチャンバを分離することができる膜を保持するための膜ホルダと、を備え、第１のチャンバは、横断面に対して丸みを帯びた断面を有し、第１のチャンバの中心と第２のチャンバの中心に交差する中心長手方向軸に対して回転対称である。本発明のこの態様はまた、本明細書に記載される実施形態の１つまたは複数、特に本発明の第１の態様に関して記載される実施形態の１つまたは複数と組み合わせることができる。当該装置はまた、いくつかの実施形態では、第１のチャンバと第２のチャンバを分離するように配置され、第１のチャンバに面する第１の面および第２のチャンバに面する第２の面を含む、本明細書に記載される態様および実施形態のいずれかに記載されるような膜を備える。膜はさらに膜ホルダによって保持することができる。

本明細書に記載される発明は、本明細書で以下に与えられる詳細な説明および添付の図面からより十分に理解され、これらは、添付の特許請求の範囲に記載される発明に限定されると見なされるべきではない。図面は次のとおりである。

本発明の第１の実施形態による第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置の概略図である。 図１に示される装置の断面図である。 図１に示される装置の分解されて部分的に切り取られた図である。 本発明の別の実施形態による装置１’の概略図である。 本発明の第１の実施形態による膜の第２の面の概略拡大図である。 軸Ａ－Ａに沿った図５に示される膜の部分断面図である。 本発明の他の実施形態による異なるチャネル出口形状の概略部分図である。 本発明の別の実施形態による装置の部分断面図である。 本発明の別の実施形態による装置の断面図である。 本発明の別の実施形態による膜の概略図である。

図１は、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置１を示している。装置１は、ガラスから作られている容器１９と金属から作られているベース１４とを備える。ベース１４は、第１のチャンバに開口している、第１の相を供給するための第１の入口（図示せず、図２を参照）を備える。第１のチャンバは、ベース１４および膜７によって部分的に形成されている（図２を参照）。容器１９は、第２のチャンバに開口している、第２の相を供給するための第２の入口３と、第２のチャンバ内で生成された分散液を収集するための分散液出口６とを備える。第２のチャンバは、容器１９および膜７によって形成されている（図２を参照）。装置１はさらに、ベース１４に固定的に接続されている膜保持構造２０を備える。さらに、当該装置は、クランプ手段１８を介して膜保持構造２０に固定的に接続されている容器保持構造２１を含む。結果として、容器１９はベース１４に固定的に接続される。

図２は装置１の断面図を示している。装置１は、第１の相を供給するための第１の入口２を備えたベース１４を備える。入口２は、ベース１４によって部分的に形成されている第１のチャンバ４に開口している。装置１はさらに、第２の相を供給するための第２の入口３および第２の相内に第１の相が分散した分散液を収集するための分散液出口６を備えた容器１９を含む。第２の入口３は、容器１９によって部分的に形成されている第２のチャンバ５に開口している。第１のチャンバおよび第２のチャンバは、膜７によって分離されている。図２から容易にわかるように、第１のチャンバは、中心長手方向軸１５に沿った、および膜７に垂直である、対応する断面に対して丸みを帯びた断面を有している。示される特定の実施形態では、第１のチャンバ４は、半円形の断面を有し、したがって、半球の形状を有し得る。第１の入口２は半球の極１３の領域に配置されている。第２のチャンバ５は、装置の長手方向に沿って延在し、第１および第２のチャンバの中心と交差し、膜７に垂直であり、および膜の中心と交差している長手方向軸１５上に配置されている分散液出口６に向かって先細っている。見てわかるように、長手方向軸１５は長手方向の装置の中心軸を構成する。示される実施形態では、第２のチャンバは分散液出口６に向かってアーチ型である。したがって、第２のチャンバ６はＵ字形の断面を有する。第１の入口２は、中心軸１５、および概して中心軸１５に平行である膜のチャネルに対して略９０°の角度で配置されている。装置１は、膜ホルダ２０および容器ホルダ２１を備え、これらは、解放可能なクランプ手段１８を介して互いに固定的に接続されている。膜７は、膜ホルダ７とベース１４との間に膜をクランプすることによって膜ホルダ２０に取り付けられる。膜ホルダ２０は、クランプ手段１８を介してベース１４に固定的に接続されている。ガラス容器１９を膜ホルダ２０と容器ホルダ２１との間に安全に固定するために、特定の場合では発泡体パッドであるパッド２３を容器１９と容器ホルダ２１との間に配置することができる。膜ホルダ２０は、容器１９を受けるための溝２２を備える。

図３は、部分的に切断された装置１の分解図を示している。見てわかるように、第１のチャンバは、ベース１４によって部分的に形成され、半球の形状を有する。中心軸１５に対して略９０°の角度で配置されている第１の入口２が、半球の極上に配置されている。ベース１４は、異なる厚さの異なる膜の使用を可能にするスペーサリング１６を備え、膜ホルダ２０はシールリング１７を備える。膜７はリング１６とリング１７の間に配置されている。調整可能なクランプ手段１８を備えた装置１の設計は、さまざまな厚さの膜を利用することを可能にする。膜ホルダ２０は、容器１９の下端部分を受けるための円周方向の溝２２をさらに備える。クランプ手段１８によって、膜ホルダ２０を容器ホルダ２１に固定的かつ解放可能に接続する。

図４は、本発明の好ましい実施形態による装置１の概略図を示している。第２のチャンバ５が、容器１９と、第１のチャンバ４を第２のチャンバ５から分離する膜７とによって形成される。容器１９は、製品用容器２９および廃棄物用容器３０と流体接続している分散液出口６を備える。概して、流体流は三方弁などの弁によって制御され得る。装置１は、第１の相を第１の入口２を介して第１のチャンバ４に提供するための、第１のチャンバ４と流体連通している第１のリザーバ２４をさらに備える。第１のリザーバ２４と第１の入口２との間には、第１の相の流体流を測定するための流量計が配置されている。第１のリザーバ２４は圧力源３２と流体接続されている。さらに、第１のリザーバ２４と圧力源３２との間に、圧力調整器２７ａが配置されている。装置１は、第１のリザーバ２４に加えて、第１のチャンバ４と圧力源３２の両方にも流体連通しているすすぎ用リザーバ３１を備える。すすぎ用リザーバ３１は、その意図された使用後に洗浄装置１のために第１のチャンバ４にすすぎ溶液を提供するように構成されている。概して、すすぎ溶液が第１のチャンバ４に提供される場合、製品と廃棄物用容器２９および３０および分散液出口６との間に配置された三方弁は、すすぎ溶液が廃棄物用容器３０に流れ込むことができるように構成されている。装置１は、分散相の生成中に第１および第２のチャンバを加熱するように構成された加熱器３３をさらに備える。さらに、第２のチャンバ５は、第２のチャンバ５に第２の相を供給するために第２のリザーバ２５と流体連通している。第２のチャンバ５と第２のリザーバ２５との間に、流量制限器２６および流量計２８が配置されている。示されている実施形態では、流量制限器２６は、流れの方向で流量計２８の後ろに配置されている。第２のリザーバ２５は圧力源３２とさらに流体接続されている。加えて、第２のリザーバ２５と圧力調整器２７ａとの間に、第２の圧力調整器２７ｂが配置されている。代表的な実験では、第１のリザーバは０．０８気圧の過圧で加圧され、第２のリザーバは０．４気圧の過圧で加圧された。１Ｌの製品用容器には、わずか１２分以内に第２の相における第１の相の生成された分散液が充填され得る。装置１は、膜７のタグからデータを取得するように構成された読み出しユニット３９と、タグからのデータを処理するように構成された制御ユニット４０とをさらに備える。概して、読み出しユニットは任意の適切な位置に配置され得る。たとえば、ユーザは、第１のチャンバと第２のチャンバとの間に膜を配置する前に膜のタグをスキャンし得る。代替的に、読み出しユニットおよびタグは、概して、膜が第１のチャンバ４と第２のチャンバ５との間に位置づけられたときにタグを直接読み出すことができるように配置されてもよい。装置１は、受信機にデータを送信するように構成された送信機ユニット４１をさらに備える。概して、送信機ユニット４１、制御ユニット４０、および読み出しユニット３９は、機能的に接続され得る。装置１はまた、品質値、特に生成された単分散液滴のサイズおよびサイズ分布を判定および制御するためのセンサを備えた分析ユニット４２を含む。分析ユニット４２は、膜７の下流に位置づけられ、この場合、分散液出口６の下流に位置づけられる。

図５は、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための単層膜７を示し、これは、本明細書で開示される実施形態のいずれかに記載されるような装置で使用することができる。膜７は、第１の面８（図示せず）と、作動状態では、第２のチャンバに面する第２の面９とを有する。複数のマイクロチャネル１０が膜７を通って延在する。各チャネル１０は楕円形の輪郭を有する。膜７は、第２の面９に取り付けられたコンピュータ可読タグ４３をさらに有する。加えて、膜７は、膜の周囲を円周方向に完全に取り囲む膜シールリング４４を備える。膜７は、いくつかの場合では、送信機装置によって送信されたデータを受信および保存するように構成された膜記憶装置４５をさらに備えることができる。

図６は、Ａ－Ａに沿った断面視での図５の厚さＴを有する単層膜７を示している。膜は第１の面８および第２の面９を含む。複数のチャネル１０（誇張された寸法で描かれている）が各々、膜の第１の面８から膜の第２の面９まで延在する。各チャネルは、第１の面８に配置されたチャネル入口１１および第２の面９に配置されたチャネル出口１２を備える。各チャネル入口とチャネル出口との間にはメインセクションＭが配置されている。容易にわかるように、第２の面９は、第１の面８の総開口面積よりも大きい総開口面積を含む。さらに、各チャネル出口１２の形状は、チャネルの残りの部分、すなわち、メインセクションＭおよびチャネル入口１１の形状とは異なる。各チャネル出口１２の断面積は、対応するチャネル１０の残りの部分の断面積よりも大きい。示される実施形態では、チャネル出口１２は楔形である。

図７は、さまざまな形状のチャネル出口を備えたチャネルの選択の断面概略部分図を示している。たとえば、図７ａ）は楔形のチャネル出口を示している。図７ｂ）は角度のあるチャネル出口を示している。図７ｃ）および図７ｄ）は、チャネル壁が凸状（図７ｃ）または凹状（図７ｄ）に湾曲しているチャネル出口を示している。図７ｅ）から図７ｇ）は、チャネル出口に隣接して配置され、それぞれのチャネル出口とチャネルの残りの部分との間に配置された、収縮部を備えたチャネルを示している。見てわかるように、示されているすべての異なるチャネルは、チャネルの残りの部分の断面積よりも大きな断面積を有するチャネル出口を有する。

図８は、本発明の別の実施形態による装置の部分断面図を示している。装置１は、丸みを帯びた断面を有する第１のチャンバ４に開口している、第１の相を供給するための第１の入口２を有する。示される実施形態では、第１のチャンバ４は、ドームのベースでの半径が対応する仮想の全球の半径よりも小さい、球形のドームの形状を有する。第２のチャンバ５は、少なくとも部分的に容器１９によって画定されている。当該装置は、第２の相内に第１の相が分散して生成された分散液を収集するための分散液出口６をさらに備える。良好な視覚化のための対応する膜は図示されていない。第２のチャンバ５に向かって開口する第２の入口は、図示される実施形態では、中心長手方向軸１５を中心に円周方向に配置されている供給チャネル３４を備え、および／または当該軸は、膜の第１および第２の面に垂直であり、膜の中心と交差している。供給チャネル３４は第２のチャンバ５への複数の開口部３５を備える。開口部３５は、供給チャネルの円周に沿って均一に分布され、分散液出口７の方向に配置されている。示される実施形態では、供給チャネル３４は、第２のチャンバ５の底部、すなわち膜および容器１９の縁部に配置されているリング状の構造を形成する。示される実施形態では、供給チャネルは角のある断面を有する。代替的に、供給チャネルは、丸みを帯びた、特に円形の断面を有してもよい。

図９は、本発明による装置の別の実施形態の断面図を示している。装置１は、丸みを帯びた断面を有する第１のチャンバ４に開口している、第１の相を供給するための第１の入口２を有する。示される実施形態では、第１のチャンバ４は球形のドームの形状を有する。膜７は、第１のチャンバ４を第２のチャンバ５から分離する。図２に示される実施形態とは対照的に、膜は、装置１の中心長手方向軸１５に対して傾斜している。中心長手方向軸と膜の第２の面との間の中心長手方向軸に沿った断面視における鋭角βは、４５°から８９°の間、好ましくは７０°から８８°の間、より好ましくは７８°から８７°の間である。装置１は追加でガス出口３６を備える。ガス出口および膜は、第１のチャンバ内のガスが、第１の相を第１のチャンバに供給する間、特に第１の充填中に、ガス出口に向けられ、第１のチャンバ４からガス出口３６を介して除去されるように配置される。見てわかるように、ガス出口３６は、膜７とベース１４の一部であるチャンバ壁とによって形成される第１のチャンバ４の上端に配置されている。第１のチャンバ４が第１の相で最初に充填される前に、ガス、特に空気が第１のチャンバに存在している。第１のチャンバ４が第１の相で充填されると、空気がガス出口３６から押し出される。膜７およびガス出口３６の配置により、実質的にすべてのガスを第１のチャンバ４から除去することができる。残りのガス、特に気泡が圧力分布に悪影響を与えるため、サイズおよび粒子分布がより均一になる。

図１０は、本発明の別の実施形態による膜７を示している。膜７は、膜をいくつかの三角形のチャネル含有部３８に分割する、チャネルの無いいくつかの交差する固体支持構造３７を含む。そのような固体支持構造は、膜７と一体であり得るか、または膜の第１および／または第２の表面上に配置されている追加の要素を備えることができる。

１．装置
２．第１の入口
３．第２の注入口
４．第１のチャンバ
５．第２のチャンバ
６．分散液出口
７．膜
８．第１の面
９．第２の面
１０．チャンネル
１１．チャネル入口
１２．チャネル出口
１３．極
１４．ベース
１５．中心軸
１６．スペーサリング
１７．シールリング
１８．クランプ手段
１９．容器
２０．膜ホルダ
２１．容器ホルダ
２２．溝
２３．パッド
２４．第１のリザーバ
２５．第２のリザーバ
２６．流量制限器
２７ａ、ｂ．圧力調整器
２８．流量計
２９．製品用容器
３１．すすぎ用リザーバ
３０．廃棄物用容器
３２．圧力源
３３．加熱器または冷却器
３４．供給チャンネル
３５．開口部
３６．ガス出口
３７．固体支持構造
３８．セクション
３９．読み出しユニット
４０．制御ユニット
４１．送信機ユニット
４２．分析ユニット
４３．タグ
４４．膜シールリング
４５．膜記憶装置
Ｍ．メインセクション

Claims (38)

1. 第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための装置（１）であって、前記装置（１）が、
   ａ．第１のチャンバ（４）に開口している、第１の相を供給するための第１の入口（２）と、
   ｂ．第２のチャンバ（５）に開口している、第２の相を供給するための第２の入口（３）と、
   ｃ．前記第２の相内に前記第１の相が分散した分散液を収集するための分散液出口（６）と、
   ｄ．前記第１のチャンバ（４）と前記第２のチャンバ（５）とを分離する膜（７）であって、前記第１のチャンバ（４）に面する第１の面（８）および前記第２のチャンバ（５）に面する第２の面（９）を含む、膜（７）と、を備え、
   ｅ．前記膜（７）が、前記第１のチャンバ（４）と前記第２のチャンバ（５）との間の流体接続を提供する前記膜（７）の前記第１の面（８）から前記第２の面（９）に延在する複数のチャネル（１０）を備え、各チャネル（１０）が、前記第１の面（８）に配置されたチャネル入口（１１）および前記第２の面（９）に配置されたチャネル出口（１２）を備え、
   ｆ．前記第１のチャンバ（４）は、各々の個々のチャネル（１０）を通る前記第１の相の流量が実質的に均一であるように構成されている、装置（１）。
2. 前記第１のチャンバ（４）は、前記膜（７）の前記第１の面（８）に沿った圧力が実質的に等圧であるように構成されている、請求項１記載の装置（１）。
3. 前記第１のチャンバ（４）が丸みを帯びた断面を有する、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記第１のチャンバ（４）が半球形であり、前記第１の入口（２）が、好ましくは、前記半球形の第１のチャンバの極（１３）に隣接して配置される、請求項３記載の装置（１）。
5. 前記膜（７）の前記第２の面（９）が、前記第１の面（８）の総開口面積よりも大きいチャネル（１０）によって形成される総開口面積を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の装置（１）。
6. 各チャネル（１０）が、それぞれのチャネル（１０）の残りの部分の断面積よりも大きい断面積を有する前記チャネル出口（１２）に端部領域を備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の装置（１）。
7. 前記第１の入口（２）が、前記膜（７）のチャネル（１０）に対して略９０°以下の角度で配置され、好ましくは、前記第１の入口（２）が、前記膜（７）の複数のチャネル（１０）に対して実質的に横方向に配置される、請求項１～６のいずれか１項に記載の装置（１）。
8. 前記装置（１）が、前記膜（７）を取り付けるための膜ホルダ（２０）を備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の装置（１）。
9. 前記膜ホルダ（２０）が、前記膜（７）を取り付けるためのクランプ手段（１８）を備え、前記膜ホルダ（２０）および／または前記クランプ手段（１８）が、さまざまな厚さを有する膜（７）を収容するように構成されている、請求項８記載の装置（１）。
10. 前記装置がベース（１４）を備え、前記第１のチャンバ（４）が前記ベース（１４）によって部分的に形成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の装置（１）。
11. 前記ベース（１４）および／または前記膜ホルダが、前記膜（７）を前記ベース（１４）に対しておよび／または膜ホルダ（２１）に対して密封するための少なくとも１つのシール部（１７）を備える、請求項８～１０のいずれか１項に記載の装置（１）。
12. 前記第１のチャンバ（４）がガス出口（３６）を備え、前記ガス出口（３６）および前記膜（７）は、前記第１のチャンバ内のガスが、前記第１の相を前記第１のチャンバ（４）に供給する間に、前記ガス出口（３６）に向けられ、前記第１のチャンバ（４）から前記ガス出口（３６）を介して除去されるように配置されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の装置（１）。
13. 前記装置が、前記第１の相および／または前記第２の相を加熱および／または冷却するための加熱器および／または冷却器（３３）を備える、請求項１～１２のいずれか１項に記載の装置（１）。
14. 前記装置（１）は、前記膜（７）を通る流量が調整可能であるように、前記第１の相のための第１のリザーバ（２４）および／または前記第２の相のための第２のリザーバ（２５）を備える、請求項１～１３のいずれか１項に記載の装置（１）。
15. 流量制限器（２６）が、前記第２のリザーバ（２５）と前記第２のチャンバ（５）との間に配置されている、請求項１４記載の装置（１）。
16. 前記第２の入口（３）が、中心長手方向軸を中心に少なくとも部分的に円周方向に配置されている供給チャネル（３４）を備え、および／または前記軸が、前記膜の前記第１の面および前記第２の面に対して垂直であり、かつ前記膜の中心と交差しており、前記供給チャネルが、前記第２のチャンバへの１つまたは複数の開口部を備える、請求項１～１５のいずれか１項に記載の装置（１）。
17. 前記膜（７）が、タグ（４３）、好ましくはＲＦＩＤタグまたはバーコードを含み、前記装置（１）が、前記タグ（４３）からデータを取得するように構成された読み出しユニット（３９）と、前記タグ（４３）からのデータを処理するように構成された制御ユニット（４０）とをさらに備える、請求項１～１６のいずれか１項に記載の装置（１）。
18. 前記装置が、データを受信機に送信するように構成された送信機ユニット（４１）をさらに備える、請求項１～１７のいずれか１項に記載の装置（１）。
19. 前記装置が、品質値、特に生成された単分散液滴のサイズおよびサイズ分布を判定および制御するためのセンサ、好ましくは光学センサを備えた分析ユニット（４２）をさらに備える、請求項１～１８のいずれか１項に記載の装置（１）。
20. 第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成するための請求項１～１９のいずれか１項に記載の装置のための膜（７）であって、前記膜（７）が、第１の面（８）および前記第１の面（８）とは反対側の第２の面（９）、ならびに前記膜を通って前記第１の面から前記第２の面に延在する複数のチャネル（１０）を備え、各チャネルが、前記第１の面（８）に配置されたチャネル入口（１１）、前記第２の面（９）に配置されたチャネル出口（１２）、および前記チャネル入口（１１）と前記チャネル出口（１２）との間に配置されているメインセクション（Ｍ）を備え、前記チャネル出口が前記メインセクションの形状から逸脱した形状を含む、膜（７）。
21. 前記チャネル出口（１２）の断面積が、チャネルの残りの部分の断面積よりも大きい、請求項２０記載の膜（７）。
22. 各チャネルの残りの部分の断面積が、０．１２５μｍ²から４ｍｍ²、好ましくは１０μｍ²から０．５ｍｍ²の範囲にある、請求項２０または２１に記載の膜（７）。
23. 前記膜（７）の各チャネル（１０）が、水平面に対して丸みを帯びた断面を有する、請求項２０～２２のいずれか１項に記載の膜（７）。
24. 前記膜（７）が、０．０５ｍｍから２０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍから２０ｍｍの厚さを有する、請求項２０～２３のいずれか１項に記載の膜（７）。
25. 前記膜（７）が、前記膜（７）を２つまたはそれ以上のチャネル含有部（３８）に分割する、チャネルのない少なくとも１つの固体支持構造を備える、請求項２０～２４のいずれか１項に記載の膜（７）。
26. 前記膜（７）が、タグ（４３）、好ましくはコンピュータ可読タグを含む、請求項２０～２５のいずれか１項に記載の膜（７）。
27. 前記膜（７）が、前記膜の周囲を円周方向に完全に取り囲む膜シールリング（４４）を備える、請求項２０～２６のいずれか１項に記載の膜（７）。
28. 請求項１～１９のいずれか１項に記載の装置を使用して、第２の相内に第１の相が分散した分散液を生成する方法であって、
    第１の相が、第１の入口を通って第１のチャンバに供給され、
    第２の相が、第２の入口を通って第２のチャンバに供給され、
    前記第１の相が、前記第１のチャンバから膜の複数のチャネルを通って第２のチャンバに流れ込み、前記第２の相内に前記第１の相が分散した分散液を形成する、方法。
29. 前記膜の第１の面に沿った圧力が実質的に等圧である、請求項２８記載の方法。
30. 個々のチャネルを通る質量流量が膜全体で実質的に等しい、請求項２８または２９に記載の方法。
31. 最大１．２気圧の過圧が、前記第１のチャンバにおける前記第１の相に適用される、請求項２８～３０のいずれか１項に記載の方法。
32. 前記第２のチャンバ内の前記第２の相の圧力が、０．０１気圧から１０気圧、好ましくは０．０１気圧から１気圧である、請求項２８～３１のいずれか１項に記載の方法。
33. 前記第２の相を前記第２のチャンバに供給する前に、前記第２の相の圧力が流量制限器によって低下される、請求項２８～３２のいずれか１項に記載の方法。
34. 読み出しユニットが前記膜上のタグからデータを取得し、取得されたデータがデータを処理する制御ユニットに提供される、請求項２８～３３のいずれか１項に記載の方法。
35. データが送信ユニットによって受信機に送信される、請求項２８～３４のいずれか１項に記載の方法。
36. 生成された分散液が単分散液滴を含み、生成された単分散液滴の少なくとも１つが、センサを備えた分析ユニットで分析される、請求項２８～３５のいずれか１項に記載の方法。
37. 前記第２の相内に前記第１の相が分散して生成された前記分散液が、マイクロカプセル、マイクロ粒子、ナノカプセル、ナノ粒子などの、カプセルおよび粒子を生成するようにさらに処理される、請求項２８～３６のいずれか１項に記載の方法。
38. 直列に接続された請求項１～１９のいずれか１項に記載の少なくとも２つの装置を備える、複数のコア液滴を有する分散液を生成するためのシステム。

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