「図 1. NanoGenizer マイクロ流路ジェット高圧ホモジナイザー」
コア技術：マイクロ流路ジェットを備えた反応室 NanoGenizer は、電源ユニ
ット（電源システム、制御システム、高圧ポンプシステムを含む）と処理ユニ ット（マイクロ流路ダイヤモンド相互作用チャンバー、材料入口および出口、 およびヒートエクスチェンジャーを含む）に分けることができます。ダイヤモ ンド相互作用チャンバーは、高圧・高速のマイクロジェットが発生し、サンプ ルが処理される特別に設計された固定ジオメトリの反応部位です。強化器によ って加圧および加速されたサンプルのマイクロジェットは、音速（340 m/s）
よりも速い 1,000m/s の速度に達することができます。高速弾丸型マイクロジ ェットがダイヤモンド相互作用チャンバーのマイクロチャンネルを通過する と、高周波切断、高エネルギー衝撃、キャビテーション、圧力降下などの複雑 な物理効果が生じます。その後、材料は均一化され、ナノサイズになります。
ダイヤモンド相互作用チャンバーは、高速マイクロジェット、高シアー、高エ ネルギー衝突などの効果が生じるコア領域です。内部には Y 字形または Z 字
形の固定されたダイヤモンドマイクロチャンネルがあり、粒子サイズ分布が正 確で再現性があることを保証します。
図 2：DIXC の内部構造の模式図
図 3：冷却システムを備えた単一スロット型相互作用チャンバー
NanoGenizer
高圧ホモジナイザーの特徴 高剪断率 パワーユニットによって
加圧された液体または固液混合物のサンプルのマイクロジェットは、ダイヤモ ンド相互作用チャンバー（DIXC）内で最大 1,000m/s の速度に達することがで きます。DIXC の内部最小寸法は 50μm にもなります。図 4 に示すように、
NanoGenizer の剪断率は、同等の技術の中で最も高いです。
図 4. 同等のホモジナイジング技術の剪断率
NanoGenizer 高圧ホモジナイザーの剪断力は、従来のホモジナイザーやその他 のホモジナイザー装置とは比較にならないほど高いです。
固定された内部構造と一定の反応圧力
図 5. シングルスロット Y 型マイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバー
図 6. シングルスロット Z 型マイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバー
ダイヤモンド相互作用チャンバーは内部形状が固定されており（図 5 および
6）、圧力変化によって動かないようになっています。サンプルが DIXC を通
過するとき、適用される圧力は各サイクルのプロセス中に一定のピークに達し ます（図 7 の青色曲線を参照）。一方、従来のホモジナイジングバルブは動的 に調整可能な構造を持っています。従来のホモジナイザーバルブを通過すると き、物質の圧力は各サイクルのわずかな瞬間だけピークに達します（図 7 の黒
色曲線）。マイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバーで処理された物質の 粒子サイズは効率的に縮小され、従来のホモジナイジングバルブでは達成でき ないより均一な分布が得られます。
図 7. ホモジナイゼーションプロセス中の圧力曲線
相互作用効果 Y 型 DIXC の設計は、材料自体の相互作用衝突を最大限に活用し ています。2 つのジェットの瞬間相対速度が倍増し、爆発的な効果を生み出し ます。材料間の衝突によって、材料の摩耗と剪断を相互作用チャンバーで大幅 に減らし、チャンバーの寿命を延ばし、ステンレス鋼粒子が落ちるリスクを回 避します。特許取得済みの DIXC-RT は、冷却機能を備えており、サンプルの 生物活性を保護します（図 3 を参照）。
拡張性を保証
図 8.マルチスロット Y 型マイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバー
図 9.マルチスロット Z 型マイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバー
単一スロットの DIXC（図 2 および図 3 に示す）は、ラボスケールの高圧均質 化装置に適しています。複数スロットの DIXC（図 8 および図 9 に示す）は、
複数のダイヤモンドマイクロチャネルを並列にコピーして構成され、処理効果 の一貫性が保証されます。チャネル数の増加により、より大きな体積流量が可 能になります。
Genizer LLC は、オリジナルのマイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバー を備えた高圧均質化装置を供給する世界の 2 社のうちの 1 社です。近年、
Genizer のマイクロ流体ダイヤモンド相互作用チャンバーがますます多くの均 質化装置メーカーに搭載されるようになっています。
NanoGenizer の高度にモジュラー化された一体型の 制御設計により、インストールと操作が非常に簡単になっています。オペレー ターはタッチスクリーン上の「圧力レート」、「開始」、「停止」という 3 つのボタンをクリックするだけで、ルーチン作業を完了できます。顧客は機器
「操作が簡単で知能的」
を操作するのが簡単だと感じています。スクリーン上で圧力を設定し、開始ま たは停止をクリックするだけで済みます。バルブを力任せに回したり、サンプ ルを無駄にする必要もありません。特に小さなボリュームを処理するには、設 定インターフェースで一ストロークで処理するサンプル量、ストロークサイク ル回数、自動停止時間を設定できます。他の高圧機器と比較して、NanoGenizer の操作は優雅で効率的です。
図 10. NanoGenizer の操作インターフェース
小さな最小サンプル
NanoGenizer の高度にモジュール化されたデザインにより、簡単な設置とメン テナンスが可能になりました。死容積は 1mL 未満であり、他の高圧ホモジナ イザーの死容積よりも遥かに少ないです。通常、他のホモジナイザーの死容積 は 10mL 以上ですが、従って、10mL のサンプルが従来のホモジナイザーで処 理された場合、アウトレットからの製品を取得することはほとんど不可能で す。NanoGenizer のモジュール型パイプライン設計は、ボリュームを自律的に 設定することで、最小単一処理ボリューム 5mL を達成できます。これは、稀 少で高価なサンプルの調製と開発のための最良の装置オプションです。
NanoGenizer の連続流量は 7L/h であり、従来の小規模バッチに適しています。
ソフトウェアとハードウェアのオプション
温度制御：ジャケット付き相互作用チャンバー、ジャケット付きインレットシ リンダー、3D 熱交換器 サスペンションの準備：中空磁気攪拌子 耐食性：チ
タンシリンダーオプション 精密サンプリング：0.1mL と同等に正確な精度の サンプリングが可能です（例：10.0mL、10.1mL、および 10.2mL のサンプリン グが可能です） ポート：データログ、USB ポート、および温度と圧力の多重 センサーポート
NanoGenizer を使用した科学研究者たちは、高い処理効率、簡単な操作、およ
びインテリジェント制御に感銘を受けています。NanoGenizer は現在、世界の ナノ材料に対する最も選ばれるホモジナイザーの 1 つです。
図 11. ナノ材料の NanoGenizer の応用例。
詳細については、Genizer LLC にお問い合わせください。
