Патент ru2708206

Авторы патента:


Изобретение относится к устройствам и способам для обработки частиц, в частности к обработке клеток, которые могут находиться в жидкой среде, например в жидкости, в которой клетки выращены, путем промывания и повышения их концентрации для последующего использования при проведении исследований или в других терапевтических целях. Камера для отделения частиц от жидкости содержит первую боковую стенку, образующую первое пространство, причем первое пространство имеет первую площадь поперечного сечения и вторую площадь поперечного сечения, причем вторая площадь поперечного сечения меньше первой площади поперечного сечения, вторую боковую стенку, образующую второе пространство, расположенное выше первого пространства, первый порт, находящийся в сообщении по текучей среде с первым пространством, причем первый порт расположен на первой боковой стенке, первую стенку рядом с первым портом, причем первая стенка предотвращает поступление частиц, находящихся в жидкости, во второе пространство, причем первая стенка, по меньшей мере, частично образует канал для протекания частиц на удалении от второго пространства, второй порт, находящийся в сообщении по текучей среде с первым пространством, причем второй порт расположен ниже первого порта, и третий порт, находящийся в сообщении по текучей среде с вторым пространством, причем третий порт расположен выше второго порта. Изобретение обеспечивает эффективное отделение или повышение концентрации частиц без оказания значительного влияния на их жизнеспособность при использовании в дальнейшем. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 39 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] Эта заявка истребует приоритет предварительной заявки на патент США № 62/037,515, зарегистрированной 14 августа 2014 и озаглавленной "Concentration of cells" ("Повышение концентрации клеток"), которая этим упоминанием включена сюда во всей полноте, как если бы она была приведена здесь полностью.

Предпосылки создания изобретения

[0002] В некоторых процессах требуется повышение концентрации частиц. Частицы могут находиться во взвешенном состоянии или транспортироваться в первом объеме жидкости, и для дополнительной обработки может оказаться полезным повышение концентрации частиц во втором объеме, который меньше первого объема. Например, в биологии существует потребность в повышении концентрации клеток. Одним из примеров, когда это необходимо, является проведение процедуры афереза, при которой клеточные компоненты крови, например, лейкоциты, эритроциты и тромбоциты, отделяют от других жидких компонентов, например, плазмы, и повышают их концентрацию. Другим примером является последующая обработка клеток, которые могут быть выращены в жидкой среде в терапевтических целях или для проведения исследований. Клетки могут быть отделены от жидкой среды, в которой они выращены, или может быть повышена их концентрация. Отделение или повышение концентрации клеток должны происходить без оказания значительного влияния на их жизнеспособность при использовании в дальнейшем.

[0003] Варианты реализации настоящего изобретения созданы с учетом этих и других соображений. Однако рассмотренные выше проблемы, являющиеся относительно специфическими, не ограничивают применимость вариантов реализации настоящего изобретения.

Сущность изобретения

[0004] Этот раздел предназначен для ознакомления с характеристиками некоторых вариантов реализации настоящего изобретения в упрощенной форме, и не предназначен для указания ключевых или существенных признаков заявляемого изобретения, а также для ограничения объема пунктов приложенной Формулы изобретения.

[0005] Варианты относятся к устройствам, системам и способам для обработки частиц путем промывания, повышения концентрации частиц и/или подвергания их определенному воздействию. В некоторых вариантах предусмотрена камера, которая включает входной порт, предназначенный для ввода первой жидкости и частиц в пространство камеры. Камера также включает первый выходной порт, расположенный ниже входного порта и предназначенный для удаления частиц из пространства камеры после их обработки. В некоторых вариантах для выполнения некоторых этапов обработки, например, промывания частиц, в пространство камеры через первый выходной порт может вводиться жидкость. Второй выходной порт камеры расположен выше первого выходного порта и применяется для удаления жидкости из пространства камеры. Камера также включает наклонную поверхность, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, введенных в пространство, к первому выходному порту.

[0006] Другие варианты относятся к способу обработки частиц. Способы могут включать использование камеры и подвергание камеры воздействию центробежного поля за счет приведения ее во вращение. Первый объем частиц и жидкости можно вводить в пространство камеры через первый порт. Вторую жидкость можно вводить в пространство камеры через второй порт. В определенных вариантах второй порт может быть расположен в центробежном поле в зоне действия более высоких сил по сравнению с первым портом. Для повышения концентрации клеток в пространстве камеры можно удалять жидкость через третий порт, который может быть расположен в центробежном поле в зоне действия более низких сил по сравнению с первым портом. После повышения концентрации можно удалять второй объем частиц и жидкости через второй порт. Во втором объеме частицы могут иметь более высокую концентрацию, чем в первом объеме.

Краткое описание чертежей

[0007] Варианты реализации настоящего изобретения, которые не накладывают ограничений и не являются исчерпывающими, рассмотрены со ссылкой на следующие чертежи.

[0008] На Фиг.1 приведен вариант системы разделения, которая может быть использована в определенных вариантах реализации настоящего изобретения или с этими вариантами.

[0009] На Фиг.2 показан комплект трубок и пакетов для использования в определенных вариантах реализации настоящего изобретения или с этими вариантами.

[0010] На Фиг.3 приведен другой пример комплекта трубок и пакетов для использования в определенных вариантах реализации настоящего изобретения или с этими вариантами.

[0011] На Фиг.4 показаны емкость для обработки жидкости и вариант камеры, которые могут использоваться вместе с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0012] На Фиг.5А - Фиг.5D показана камера, соответствующая первому варианту.

[0013] На Фиг.6А - Фиг.6D показана камера, соответствующая второму варианту.

[0014] На Фиг.7А - Фиг.7D показана камера, соответствующая третьему варианту.

[0015] На Фиг.8А - Фиг.8D показана камера, соответствующая четвертому варианту.

[0016] На Фиг.9А - Фиг.9D показана камера, соответствующая пятому варианту.

[0017] На Фиг.10А - Фиг.10Е приведены различные виды камеры, соответствующей шестому варианту.

[0018] На Фиг.11А - Фиг.11Е приведены виды двух частей камеры 1000, согласно вариантам реализации настоящего изобретения.

[0019] На Фиг.12А - Фиг.12С приведены виды камеры, находящейся на вращающейся центрифуге, согласно вариантам реализации настоящего изобретения.

[0020] На Фиг.13 приведена схема технологического процесса, на которой показаны этапы обработки частиц, соответствующей варианту (вариантам) реализации настоящего изобретения.

[0021] На Фиг.14 показаны центробежное поле и положение портов камеры в этом поле, согласно варианту реализации настоящего изобретения.

Подробное описание

[0022] Принципы настоящего изобретения могут быть лучше поняты при ознакомлении с приведенным далее подробным описанием и вариантами его реализации, изображенными на сопровождающих чертежах. Необходимо понимать, что, несмотря на то, что конкретные признаки настоящего изобретения показаны и описаны ниже применительно к подробно рассматриваемым вариантам его реализации, это изобретение не ограничивается рассмотренными ниже вариантами.

[0023] Приведенные ниже варианты могут рассматриваться применительно к обработке клеток, например, путем отделения клеток от других клеток или жидких компонентов, повышения концентрации клеток и/или промывания клеток. Однако это сделано просто в целях иллюстрации. Отметим, что варианты реализации настоящего изобретения не ограничиваются приведенным ниже описанием. Варианты реализации настоящего изобретения предназначены для использования в продуктах, процессах, устройствах и системах, связанных с обработкой органических или неорганических частиц, макрочастиц, скоплений. Соответственно, варианты реализации настоящего изобретения не ограничиваются отделением, повышением концентрации или промыванием клеток, например, клеточных компонентов в цельной крови, и могут использоваться для отделения любых частиц от любой жидкости.

[0024] На Фиг.1 приведен один вариант системы 100 разделения, которая может быть использована в определенных вариантах реализации настоящего изобретения или с этими вариантами. В некоторых вариантах система 100 разделения предусматривает выполнение непрерывного процесса разделения цельной крови. В других вариантах система 100 разделения предусматривает повышение концентрации клеток и их промывание. В одном варианте цельная кровь берется у донора и, по существу, непрерывно подается в устройство 104 разделения, в котором кровь разделяется на различные компоненты, и, по меньшей мере, один из этих компонентов накапливается при поступлении из устройства 104. Один или более отделенных компонентов могут либо накапливаться для последующего использования, либо возвращаться донору. В определенных вариантах кровь берется у донора и пропускается через комплект 108 пакетов и трубок, включающий сеть 112 трубок и емкость 116 для обработки жидкости, которые вместе образуют замкнутую стерильную систему одноразового использования. Комплект 108 выполнен с возможностью установки в устройстве 104 разделения. Устройство 104 разделения включает узел 120 насосов/клапанов/датчиков, который сопряжен с сетью 112 трубок, и узел 124 центрифуги, который сопряжен с емкостью 116 для обработки жидкости.

[0025] В другом варианте объем клеток, находящихся в жидкости (например, взвешенных или транспортируемых в жидкости), берется из контейнера хранения и, по существу, непрерывно подается в устройство 104 разделения, при этом клетки накапливаются при поступлении из устройства 104 после повышения концентрации и/или промывания. Дополнительная жидкость, возникающая при обработке объема клеток, находящихся в жидкости, может выбрасываться. В определенных вариантах объем клеток и жидкости из пакета может пропускаться через комплект 108 трубок, включающий сеть 112 трубок, и емкость 116 для обработки жидкости, которые вместе образуют замкнутую стерильную систему одноразового использования. Комплект 108 выполнен с возможностью установки в устройстве 104 разделения, как отмечено выше.

[0026] Примеры систем разделения, которые могут составлять основу систем, используемых с вариантами реализации настоящего изобретения, например, системы 100 разделения, включают систему афереза SPECTRA OPTIA®, систему афереза COBE® Spectra и автоматизированную систему сбора крови TRIMA ACCEL®, все из которых производятся компанией Terumo BCT, Inc., Lakewood, Colorado.

[0027] Узел 124 центрифуги может включать канал 128 во вращающемся узле 128 ротора (например, центрифуге), этот канал 128 может использоваться для удерживания емкости для обработки жидкости, например, емкости 116. Узел 132 ротора может вращаться для создания центробежного поля. Узел 132 ротора может быть выполнен с возможностью удерживания камеры, используемой для отделения, повышения концентрации и/или промывания клеток. В одном примере, когда обрабатывается цельная кровь, клеточные компоненты крови можно отделять друг от друга и от жидких компонентов крови. В других примерах с использованием узла 124 центрифуги объем жидкости, содержащей клетки, может обрабатываться для повышения концентрации объема клеток.

[0028] В канале 128 может быть установлена емкость 116 для обработки жидкости. В одном примере кровь от донора может протекать, по существу, непрерывно, через сеть 112 трубок и во вращающуюся емкость 116 для обработки жидкости. В емкости 116 для обработки жидкости кровь может разделяться на различные типы ее компонентов, и, по меньшей мере, один из этих типов компонентов крови (например, белые кровяные клетки, тромбоциты, плазма или красные кровяные клетки) может удаляться из емкости 116 для обработки и обрабатываться дополнительно. Компоненты крови, которые не сохраняются для накапливания или для терапевтической обработки (например, тромбоциты и/или плазма), также могут удаляться из емкости 116 для обработки жидкости и возвращаться донору через сеть 112 трубок.

[0029] В другом примере относительно большой объем жидкости, содержащий частицы (например, клетки), может быть предварительно обработан с использованием емкости 116 для обработки жидкости. Объем жидкости и клеток сначала может быть подан в емкость 116 для обработки жидкости из сети 112 трубок. В емкости 116 для обработки жидкости, по меньшей мере, часть жидкости может быть отделена от частиц и удалена из этой емкости через сеть 112 трубок. Часть клеток и жидкости может быть сохранена для дополнительной обработки.

[0030] Вместе с вариантами реализации настоящего изобретения могут также быть использованы различные альтернативные системы (не показаны), включая системы обработки партий, либо системы обработки партий меньшего размера или системы непрерывного разделения.

[0031] Работой устройства 104 разделения можно управлять при помощи одного или более процессоров, входящих в его состав, и оно может содержать множество встроенных компьютерных процессоров, являющихся частью компьютерной системы. Компьютерная система также может включать компоненты, позволяющие пользователю взаимодействовать с компьютерной системой, например, включающие память и запоминающие устройства (RAM, ROM (например, CD-ROM, DVD), приводы магнитных дисков, приводы оптических дисков, flash-память); устройства связи/создания сетей (например, проводных сетей, такие как модемы/сетевые карты, или беспроводных сетей, таких как сеть Wi-Fi); устройства ввода, такие как клавиатура (клавиатуры), сенсорный экран (экраны), камера (камеры) и/или микрофон (микрофоны); устройство (устройства) вывода, такие как монитор (мониторы) и аудио система (системы). Для взаимодействия с оператором системы 100, варианты устройства 104 разделения могут включать графический интерфейс 136 пользователя (показан на Фиг.1) с монитором, который включает интерактивный сенсорный экран.

[0032] Вариант сети трубок, который можно использовать с вариантами реализации настоящего изобретения, приведен на Фиг.2, и, как показано, может включать кассету 200 и ряд узлов 202, 204, 206, 208, 210 трубок/хранения. В дополнение к этому, контуры 220, 222, 224, 226, 228 из трубок могут сообщаться с перистальтическими насосами, находящимися в устройстве разделения, например, устройстве 104, для прокачивания текучих сред через узлы трубок/хранения. Сеть трубок также включает камеру 218.

[0033] В определенных вариантах сеть трубок, показанная на Фиг.2, может использоваться для разделения цельной крови на компоненты. В определенных вариантах некоторые компоненты, отделенные от цельной крови, могут возвращаться донору, храниться в одном или более контейнеров хранения или дополнительно обрабатываться. Например, цельная кровь может циркулировать по трубкам сети трубок и поступать в емкость 216 для обработки жидкости, которая установлена на узле ротора (например, узле 128). На узле ротора также может быть установлена камера 218.

[0034] В емкости 216 для обработки жидкости кровь может разделяться на компоненты. Некоторые компоненты могут возвращаться донору, в то время как другие могут дополнительно обрабатываться. Например, камера 218 может использоваться для дополнительной обработки (повышения концентрации или промывания компонентов цельной крови). В одном варианте красные кровяные клетки, отделенные от цельной крови, можно вводить в камеру 218 и повышать их концентрацию перед помещением в контейнер, например, пакет, для хранения. В других вариантах красные кровяные клетки можно промывать или воздействовать на них определенным образом внутри камеры 218, в дополнение к повышению их концентрации, перед помещением в контейнер для хранения. В качестве другого примера, тромбоциты можно направлять в камеру 218, в которой их можно дополнительно обрабатывать (повышать концентрацию, промывать, воздействовать на них определенным образом и т.д.) перед помещением в контейнер для хранения. Примеры камер, которые в некоторых вариантах можно использовать в качестве камеры 218, более подробно описаны ниже, включая описание нескольких конструкций камеры, которая может иметь входные порты и выходные порты в конкретных местах (Фиг.5А - Фиг.11Е).

[0035] Другой вариант сети трубок, который может использоваться с вариантами реализации настоящего изобретения, приведен на Фиг.3. Сеть трубок включает кассету 300 и ряд узлов 304, 308, 312, 316, 320, 324 трубок/хранения. В дополнение к этому, контуры 328, 332, 336, 340, 344, 348 из трубок могут сообщаться с перистальтическими насосами для прокачивания текучих сред через кассету 300 и узлы трубок/хранения. Узел 312 обеспечивает вентиляционный контейнер, например, пакет, что позволяет выгружать в этот контейнер воздух, вытесняемый жидкостью, протекающей в сети трубок. Сеть трубок также включает камеру 352. Примеры камер, которые в некоторых вариантах можно использовать в качестве камеры 352, более подробно описаны ниже (Фиг.5А - Фиг.11Е).

[0036] В определенных вариантах сеть трубок, показанная на Фиг.3, может использоваться для повышения концентрации некоторого объема частиц, например, клеток, в жидкости. В определенных вариантах сеть трубок может быть установлена в устройстве разделения, в результате чего камера 352 может находиться на узле ротора (например, узле 128 с центрифугой), который приводит камеру 352 во вращение.

[0037] Сначала к узлу 316 трубок может быть прикреплен контейнер, в котором хранится объем частиц с жидкостью. Частицы, находящиеся в жидкости, могут поступать через трубки в сеть трубок и в камеру 352. Как более подробно описано ниже, в некоторых вариантах предусмотрена конкретная конструкция камеры, которая имеет входные порты и выходные порты в конкретных местах. По мере вращения камеры 352, в ней может происходить отделение некоторой части жидкости от частиц, и удаляемая жидкость может поступать через трубки в контейнер, например, пакет для отходов в узле 320.

[0038] В некоторых вариантах частицы, в дополнение к повышению их концентрации, можно промывать или воздействовать на них определенным образом. В этих вариантах к узлу 308 трубок может быть прикреплен контейнер для хранения промывающей или воздействующей жидкости. Промывающая или воздействующая жидкость может поступать через трубки в камеру 352 для промывания частиц или воздействия на них определенным образом после или во время повышения их концентрации. Использованная промывающая или воздействующая текучая среда может поступать из камеры 352 в узел 320, включающий пакет для отходов.

[0039] После того, как частицы обработаны (повышена их концентрация, они промыты и/или подвергнуты воздействию), их можно перемещать из камеры 352 через трубки, входящие в состав сети трубок, и через узел 324 трубок. В некоторых вариантах к узлу 324 трубок может быть прикреплен контейнер хранения, предназначенный для хранения обработанных частиц. В других вариантах узел 324 трубок может быть прикреплен к комплектам впускных или других трубок, которые используются для дополнительной обработки частиц.

[0040] В некоторых вариантах сеть трубок, показанная на Фиг.3, может включать некоторые дополнительные компоненты. Например, на Фиг.4 показана камера 400 (которая может быть аналогична камере 352), соединенная с емкостью 404 для обработки жидкости (которая может быть аналогична емкости 216). В некоторых вариантах емкость 404 для обработки жидкости может быть использована для предварительной обработки объема частиц, находящихся в жидкости, перед обработкой в камере 400.

[0041] В качестве одного примера, если объем жидкости с частицами является относительно большим, или желательно обработать этот объем при высоком расходе, может оказаться невозможной обработка этого объема непосредственно при помощи камеры 400. В этих вариантах на этапе предварительной обработки может быть использована емкость 404, что позволяет обрабатывать более высокие объемы жидкости (или при более высоких расходах). Для примера, узел центрифуги (например, узел 124) может включать канал во вращающемся узле ротора (например, центрифуге), где этот канал может использоваться для удерживания емкости 404 для обработки жидкости. Узел ротора может вращаться для создания центробежного поля. Узел ротора также может быть выполнен с возможностью удерживания камеры 400.

[0042] Жидкость (с частицами) может поступать в емкость 404 через порт 408. По мере протекания жидкости по окружности емкости 404, которая вращается, жидкость с частицами может отделяться от другой жидкости, которая не включает частиц, создавая объем с повышенной концентрацией частиц и жидкости. Отделенная жидкость (без частиц) может направляться в пакет для отходов, при этом поток, содержащий жидкость и частицы с более высокой концентрацией, поступает в камеру 400, в которой концентрация частиц может быть дополнительно повышена, и они могут быть дополнительно промыты и/или подвергнуты определенному воздействию.

[0043] На Фиг.2 - Фиг.4 приведены некоторые варианты сетей трубок с камерами и емкостями, которые соответствуют вариантам реализации настоящего изобретения. В определенных вариантах сети трубок, показанные на Фиг.2 - Фиг.4, могут быть одноразового использования, в результате чего они используются однократно для обработки некоторого объема жидкости, например, крови, клеток в среде выращивания и т.д., и затем выбрасываются. В других вариантах сети трубок могут быть повторно используемыми или могут включать один или более повторно используемых компонентов.

[0044] Отметим, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными конфигурациями сети трубок, показанными на Фиг.2 - Фиг.4 и описанными выше. В определенных вариантах могут применяться и другие конструкции узлов трубок, включая дополнительные компоненты, не показанные на Фиг.2 - Фиг.4. Например, в некоторых вариантах в сети трубок могут быть объединены особенности, показанные на Фиг.3 и Фиг.4, и она может включать дополнительные трубки, которые обеспечивают пути протекания к различным компонентам.

[0045] На рассмотренных ниже Фиг.5А - Фиг.11Е приведены различные виды для конструкций камеры, соответствующих вариантам реализации настоящего изобретения. Отметим, что, хотя представлены конкретные примеры, настоящее изобретение не обязательно ограничивается особенностями любого из вариантов. Варианты, показанные на Фиг.5А - Фиг.11Е, представлены для иллюстрации некоторых особенностей и иллюстрации примеров некоторых вариантов реализации настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается каким-либо конкретным вариантом.

[0046] Как более подробно описано ниже, любая из камер 500, 600, 700, 800, 900, 1000, показанных на Фиг.5А - Фиг.11С, может использоваться в определенных вариантах для обработки частиц. В некоторых вариантах камеры могут использоваться для повышения концентрации, промывания и воздействия на частицы определенным образом, например, на клетки. В других вариантах камеры могут использоваться при выполнении процесса классификации, в ходе которого частицы отличающихся размеров могут отделяться и накапливаться отдельно от смеси жидкости и частиц множества разных размеров, например, клеток.

[0047] На Фиг.5А - Фиг.5D приведены четыре вида камеры, которая может использоваться в определенных вариантах для повышения концентрации, промывания и/или воздействия определенным образом на частицы, находящиеся в жидкости, например, клетки, находящиеся в жидкой среде. На Фиг.5А приведен вид сверху камеры 500, на Фиг.5В приведен вид сбоку камеры 500, на Фиг.5С приведен разрез камеры 500, и на Фиг.5D приведен общий вид камеры 500.

[0048] Камера 500 включает, кроме прочего, три порта. Отметим, что под портом понимается сквозная область, например, отверстие, которая позволяет жидкости, частицам или другому материалу входить в пространство или выходить из него. Хотя ссылочными номерами на чертежах могут быть указаны другие особенности камер, на них показанных, отметим, что предполагается что портами называются сквозная область или отверстие в стенке или трубке, через которые жидкость или частицы поступают в пространство камеры или покидают его. Порты могут находиться в сообщении по текучей среде с проходами, которые направляют жидкость, частицы или другие материалы через порт или от него. На чертежах ссылочным номером для порта может быть указан проход, находящийся в сообщении по текучей среде с портом, но реальный порт представляет собой сквозную область, через которую перемещаются частицы и/или жидкость, когда они входят в пространство камеры или выходят из него. Проход может быть указан ссылочным номером, чтобы избежать путаницы, появляющейся при большой плотности элементов на чертежах, либо если порт не виден на чертеже (например, на рассмотренных ниже Фиг.12 и 14). Однако, где это возможно, ссылочными номерами указаны реальные порты.

[0049] Как показано на Фиг.5С, камера 500 включает порт 504, являющийся входным портом, который позволяет вводить жидкость и частицы в пространство 508 и может находиться поблизости от первой площадью поперечного сечения в этом пространстве (например, сечение камеры 500 плоскостью А-А, показанной на Фиг.5В). Порт 512 является выходным портом, через который частицы и некоторая часть жидкости удаляются из пространства 508, и который может находиться в нижней части этого пространства. В дополнение к этому, порт 516 является выходным портом, через который удаляется жидкость, отделенная от частиц (для повышения концентрации частиц в меньшем объеме жидкости, после промывания частиц жидкостью и/или воздействия на частицы определенным образом с использованием жидкости). Порт 516 может находиться в верхней части пространства 508.

[0050] Камера 500 также включает наклонную поверхность 520, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, находящихся в пространстве 508, к выходному порту 512. Как изображено на Фиг.5С, наклонная поверхность 520 наклонена в направлении выходного порта 512. Во время работы на камеру 500 может действовать сила, например, сила тяжести или центробежная сила, которая в общем перемещает частицы в направлении выходного порта 512. Наклонная поверхность 520 помогает направить частицы к выходному порту 512.

[0051] В дополнение к рассмотренным выше особенностям, камера 500 также включает верхнюю стенку 524, наклонную стенку 528 и четыре боковых стенки 532, 536, 540, 544. Эти стенки образуют пространство 508, которое, как показано, имеет трапецеидальную форму с сечением прямоугольной формы, если смотреть в секущих плоскостях А-А или В-В. (Фиг.5В).

[0052] Одной особенностью камеры 500 является то, что она имеет, по меньшей мере, две разные площади поперечного сечения (например, одна площадь поперечного сечения - в плоскости А-А и другая площадь поперечного сечения - в плоскости В-В), причем первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения. Как можно легко понять из Фиг.5А и 5В, сечение в плоскости А-А будет прямоугольным, и его площадь будет больше площади сечения в плоскости В-В. Не вдаваясь в теорию, будем считать, что в некоторых вариантах эта особенность может обеспечить возникновение воронкообразного течения в направлении выходного порта 512.

[0053] Как показано на Фиг.5А - Фиг.5D, выходной порт 516 находится на верхней стенке 524. Хотя порт 516 показан в конкретном месте, в других вариантах этот порт может находиться в любой части верхней стенки 524. В других вариантах выходной порт 516 может находиться на боковой стенке, например, боковых стенках 532, 536, 540 или 544. В некоторых вариантах положение выходного порта 516 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 512.

[0054] Аналогичным образом, входной порт 504 находится на боковой стенке 532 и показан в конкретном месте. Однако в других вариантах входной порт 504 может находиться на боковой стенке 532 в другом месте. В других вариантах входной порт 504 может находиться на другой боковой стенке, например, боковых стенках 536, 540 или 544. В некоторых вариантах положение входного порта 504 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 512.

[0055] Наклонная поверхность 520 создана наклонной стенкой 528. В дополнение к этому, на наклонной стенке 528 может находиться часть выходного порта 512. Однако в других вариантах выходной порт 512 может находиться в другом месте, например, на боковых стенках 532, 536, 540 или 544. В некоторых вариантах положение выходного порта 512 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится ниже входного порта 504.

[0056] В некоторых вариантах обработка частиц может предусматривать введение жидкости или другого материала через порт 512. В этих вариантах порт 512, кроме того, что он служит в качестве выходного порта для частиц, может служить в качестве места входа жидкости или другого материала.

[0057] На Фиг.6А - Фиг.6D приведены четыре вида другой камеры, которая может использоваться в определенных вариантах для повышения концентрации, промывания и/или воздействия определенным образом на частицы, находящиеся в жидкости, например, клетки, находящиеся в жидкой среде. На Фиг.6А приведен вид сверху камеры 600, на Фиг.6В приведен вид сбоку камеры 600, на Фиг.6С приведен разрез камеры 600, и на Фиг.6D приведен общий вид камеры 600.

[0058] Камера 600 включает, кроме прочего, три порта. Как показано на Фиг.6С, камера 600 включает порт 604, являющийся входным портом, который позволяет вводить жидкость и частицы в пространство 608 и может находиться поблизости от первой площади поперечного сечения в этом пространстве (например, сечение камеры 600 плоскостью С-С, показанной на Фиг.6В). Порт 612 является выходным портом, через который частицы и некоторая часть жидкости удаляются из пространства 608, и который может находиться в нижней части этого пространства. В дополнение к этому, порт 616 является выходным портом, через который удаляется жидкость, отделенная от частиц (для повышения концентрации частиц в меньшем объеме жидкости, после промывания частиц жидкостью и/или воздействия на частицы определенным образом с использованием жидкости). Порт 616 может находиться в верхней части пространства 608.

[0059] Камера 600 также включает наклонную поверхность 620, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, находящихся в пространстве 608, к выходному порту 612. Как изображено на Фиг.6С, наклонная поверхность 620 наклонена в направлении выходного порта 612. Во время работы на камеру 600 может действовать сила, например, сила тяжести или центробежная сила, которая в общем перемещает частицы в направлении выходного порта 612. Наклонная поверхность 620 помогает направить частицы к выходному порту 612.

[0060] В дополнение к рассмотренным выше особенностям, камера 600 также включает верхнюю стенку 624, наклонную стенку 628 и три боковых стенки 632, 640, 644. Эти стенки образуют пространство 608, которое, как показано, имеет треугольную форму с сечением прямоугольной формы, если смотреть в секущих плоскостях С-С или D-D. (Фиг.6В).

[0061] Одной особенностью камеры 600 является то, что она имеет, по меньшей мере, две зоны с разными площадями поперечного сечения (например, одна площадь поперечного сечения - в плоскости С-С и другая площадь поперечного сечения - в плоскости D-D), причем первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения. Как можно легко понять из Фиг.6А и 6В, сечение в плоскости C-C будет прямоугольным, и его площадь будет больше площади сечения в плоскости D-D. Не вдаваясь в теорию, будем считать, что в некоторых вариантах эта особенность может обеспечить возникновение воронкообразного течения в направлении выходного порта 612.

[0062] Как показано на Фиг.6А - Фиг.6D, выходной порт 616 находится на верхней стенке 624. Хотя порт 616 показан в конкретном месте, в других вариантах этот порт может находиться в любой части верхней стенки 624. В других вариантах выходной порт 616 может находиться на боковой стенке, например, стенках 632, 640, 644, либо наклонной стенке 628. В некоторых вариантах положение выходного порта 616 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 612.

[0063] Входной порт 604 находится в идущей вниз трубке 648 и показан в конкретном месте. Однако в других вариантах входной порт 604 может находиться в другом месте. Например, идущая вниз трубка 648 может быть короче или длиннее, что изменит положение входного порта 604. В других вариантах идущая вниз трубка 648 может проходить от другой стенки (не от верхней стенки 624), например, стенки 628, 632, 640 или 644. В некоторых вариантах положение входного порта 604 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 612.

[0064] Наклонная поверхность 620 создана наклонной стенкой 628 и наклонена в направлении выходного порта 612. В дополнение к этому, на наклонной стенке 628 находится часть выходного порта 612. Однако в других вариантах выходной порт 612 может находиться в другом месте, например, на стенках 632, 640 или 644. В некоторых вариантах положение выходного порта 612 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится ниже входного порта 604.

[0065] В некоторых вариантах обработка частиц может предусматривать введение жидкости или другого материала через порт 612. В этих вариантах порт 612, кроме того, что он служит в качестве выходного порта для частиц, может служить в качестве места входа жидкости или другого материала.

[0066] На Фиг.7А - Фиг.7D приведены четыре вида другой камеры, которая может использоваться в определенных вариантах для повышения концентрации, промывания и/или воздействия определенным образом на частицы, находящиеся в жидкости, например, клетки, находящиеся в жидкой среде. На Фиг.7А приведен вид сверху камеры 700, на Фиг.7В приведен вид сбоку камеры 700, на Фиг.7С приведен разрез камеры 700, и на Фиг.7D приведен общий вид камеры 700.

[0067] Камера 700 включает, кроме прочего, три порта. Как показано на Фиг.7С, камера 700 включает порт 704, являющийся входным портом, который позволяет вводить жидкость и частицы в пространство 708 и может находиться поблизости от первой площади поперечного сечения в этом пространстве (например, сечение камеры 700 плоскостью Е-Е, показанной на Фиг.7В). Порт 712 является выходным портом, через который частицы и некоторая часть жидкости удаляются из пространства 708, и который может находиться в нижней части этого пространства. В дополнение к этому, порт 716 является выходным портом, через который удаляется жидкость, отделенная от частиц (для повышения концентрации частиц в меньшем объеме жидкости, после промывания частиц жидкостью и/или воздействия на частицы определенным образом с использованием жидкости). Порт 716 может находиться в верхней части пространства 708.

[0068] Камера 700 также включает наклонную поверхность 720, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, находящихся в пространстве 708, к выходному порту 712. Как изображено на Фиг.7С, наклонная поверхность 720 наклонена в направлении выходного порта 712. Во время работы на камеру 700 может действовать сила, например, сила тяжести или центробежная сила, которая в общем перемещает частицы в направлении выходного порта 712. Наклонная поверхность 720 помогает направить частицы к выходному порту 712.

[0069] В дополнение к рассмотренным выше особенностям, камера 700 также включает верхнюю стенку 724 и боковую стенку 728. Эти стенки образуют пространство 708, которое, как показано, является эллиптическим сужающимся пространством с эллиптическим сечением, если смотреть в перпендикулярных секущих плоскостях Е-Е или F-F (Фиг.7В).

[0070] Одной особенностью камеры 700 является то, что она имеет, по меньшей мере, две разные площади поперечного сечения (например, одна площадь поперечного сечения - в плоскости E-E и другая площадь поперечного сечения - в плоскости F-F), причем первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения. Как можно легко понять из Фиг.7А и 7В, сечение в плоскости Е-Е будет эллиптическим, и его площадь будет больше площади сечения в плоскости F-F. Не вдаваясь в теорию, будем считать, что в некоторых вариантах эта особенность может обеспечить возникновение воронкообразного течения в направлении выходного порта 712.

[0071] Как показано на Фиг.7А - Фиг.7D, выходной порт 716 находится на верхней стенке 724. Хотя порт 716 показан в конкретном месте, в других вариантах этот порт может находиться в любой части верхней стенки 724. В других вариантах выходной порт 716 может находиться на боковой стенке 728. В некоторых вариантах положение выходного порта 716 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 712.

[0072] Входной порт 704 находится на боковой стенке 728 и показан в конкретном месте. Однако в других вариантах входной порт 704 может находиться на боковой стенке 728 в другом месте. В других вариантах входной порт 704 может находиться в идущей вниз трубке, которая может проходить от боковой стенки 728 или от верхней стенки 724. В некоторых вариантах положение входного порта 704 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 712.

[0073] Наклонная поверхность 720 создана боковой стенкой 728 и наклонена в направлении выходного порта 712. В дополнение к этому, на боковой стенке 728 может находиться часть выходного порта 712. Однако в других вариантах выходной порт 712 может находиться на боковой стенке 728 в другом месте. В некоторых вариантах положение выходного порта 712 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится ниже входного порта 704.

[0074] В некоторых вариантах обработка частиц может предусматривать введение жидкости или другого материала через порт 712. В этих вариантах порт 712, кроме того, что он служит в качестве выходного порта для частиц, может служить в качестве места входа жидкости или другого материала.

[0075] На Фиг.8А - Фиг.8D приведены четыре вида другой камеры, которая может использоваться в определенных вариантах для повышения концентрации, промывания и/или воздействия определенным образом на частицы, находящиеся в жидкости, например, клетки, находящиеся в жидкой среде. На Фиг.8А приведен вид сверху камеры 800, на Фиг.8В приведен вид сбоку камеры 800, на Фиг.8С приведен разрез камеры 800, и на Фиг.8D приведен общий вид камеры 800.

[0076] Камера 800 включает, кроме прочего, три порта. Как показано на Фиг.8С, камера 800 включает порт 804, являющийся входным портом, который позволяет вводить жидкость и частицы в пространство 808 и может находиться в центральной части этого пространства. Порт 812 является выходным портом, через который частицы и некоторая часть жидкости удаляются из пространства 808, и который может находиться в нижней части этого пространства. В дополнение к этому, порт 816 является выходным портом, через который удаляется жидкость, отделенная от частиц (для повышения концентрации частиц в меньшем объеме жидкости, после промывания частиц жидкостью и/или воздействия на частицы определенным образом с использованием жидкости). Порт 816 может находиться в верхней части пространства 808.

[0077] Камера 800 также включает наклонную поверхность 820, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, находящихся в пространстве 808, к выходному порту 812. Как изображено на Фиг.8С, наклонная поверхность 820 наклонена в направлении выходного порта 812. Во время работы на камеру 800 может действовать сила, например, сила тяжести или центробежная сила, которая в общем перемещает частицы в направлении выходного порта 812. Наклонная поверхность 820 помогает направить частицы к выходному порту 812.

[0078] В дополнение к рассмотренным выше особенностям, камера 800 также включает нижнюю стенку 824 и боковую стенку 828. Эти стенки образуют пространство 808, которое, как показано, является коническим пространством.

[0079] Как показано на Фиг.8А - Фиг.8D, выходной порт 816, по меньшей мере, отчасти находится на боковой стенке 828. Хотя порт 816 показан в конкретном месте, в других вариантах этот порт может находиться в любой части боковой стенки 828. В некоторых вариантах положение выходного порта 816 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 812.

[0080] Входной порт 804 находится на боковой стенке 828 и показан в конкретном месте. Однако в других вариантах входной порт 804 может находиться на боковой стенке 828 в другом месте. В других вариантах входной порт 804 может находиться в идущей вниз трубке, которая может проходить от боковой стенки 828 или от нижней стенки 824. В некоторых вариантах положение входного порта 804 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше порта 812.

[0081] Наклонная поверхность 820 создана боковой стенкой 828 и наклонена в направлении выходного порта 812. В определенных вариантах выходной порт 812 может находиться в другом месте, например, на боковой стенке 828. В некоторых вариантах положение выходного порта 812 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится ниже входного порта 804.

[0082] В некоторых вариантах обработка частиц может предусматривать введение жидкости или другого материала через порт 812. В этих вариантах порт 812, кроме того, что он служит в качестве выходного порта для частиц, может служить в качестве места входа жидкости или другого материала.

[0083] На Фиг.9А - Фиг.9D приведены четыре вида еще одной камеры, которая может использоваться в определенных вариантах для повышения концентрации, промывания и/или воздействия определенным образом на частицы, находящиеся в жидкости, например, клетки, находящиеся в жидкой среде. На Фиг.9А приведен вид сверху камеры 900, на Фиг.9В приведен вид сбоку камеры 900, на Фиг.9С приведен разрез камеры 900, и на Фиг.9D приведен общий вид камеры 900.

[0084] Камера 900 включает, кроме прочего, три порта. Как показано на Фиг.9С, камера 900 включает порт 904, являющийся входным портом, который позволяет вводить жидкость и частицы в пространство 908 и может находиться поблизости от первой площади поперечного сечения в этом пространстве (например, сечение камеры 900 плоскостью G-G, показанной на Фиг.9В). Порт 912 является выходным портом, через который частицы и некоторая часть жидкости удаляются из пространства 908, и который может находиться в нижней части этого пространства. В определенных вариантах порт 912 может также использоваться в качестве входного порта для ввода жидкости в пространство 908, например, для промывания частиц, находящихся в этом пространстве. В дополнение к этому, порт 916 является выходным портом, через который удаляется жидкость, отделенная от частиц (для повышения концентрации частиц в меньшем объеме жидкости, после промывания частиц жидкостью и/или воздействия на частицы определенным образом с использованием жидкости). Порт 916 может находиться в верхней части пространства 908.

[0085] Камера 900 также включает наклонную поверхность 920, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, находящихся в пространстве 908, к выходному порту 912. Как изображено на Фиг.9С, наклонная поверхность 920 наклонена в направлении выходного порта 912. Во время работы на камеру 900 может действовать сила, например, сила тяжести или центробежная сила, которая в общем перемещает частицы в направлении выходного порта 912. Наклонная поверхность 920 помогает направить частицы к выходному порту 912.

[0086] В дополнение к рассмотренным выше особенностям, камера 900 также включает верхнюю стенку 924 и боковую стенку 928. Эти стенки образуют пространство 908, которое, как показано, имеет форму усеченного конуса. Как показано, боковая стенка 928 включает первую часть 928А и вторую часть 928В.

[0087] Одной особенностью камеры 900 является то, что она имеет, по меньшей мере, две разные площади поперечного сечения (например, одна площадь поперечного сечения - в плоскости G-G и другая площадь поперечного сечения - в плоскости H-H), причем первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения. Как можно легко понять из Фиг.9А и 9В, сечение в плоскости G-G будет круглым, и его площадь будет больше площади сечения в плоскости H-H. Не вдаваясь в теорию, будем считать, что в некоторых вариантах эта особенность может обеспечить возникновение воронкообразного течения в направлении выходного порта 912.

[0088] Как показано на Фиг.9А - Фиг.9D, выходной порт 916 находится на верхней стенке 924. Хотя порт 916 показан в конкретном месте, в других вариантах этот порт может находиться в любой части верхней стенки 924. В других вариантах выходной порт 916 может находиться на боковой стенке 928. В некоторых вариантах положение выходного порта 916 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 912.

[0089] Входной порт 904 находится на боковой стенке 928 и показан в конкретном месте. Однако в других вариантах входной порт 904 может находиться на боковой стенке 928 в другом месте. В других вариантах входной порт 904 может находиться в идущей вниз трубке, которая может проходить от верхней стенки 924 или от боковой стенки 928. В некоторых вариантах положение входного порта 904 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 912. Фактически, как изображено на Фиг.9С, входной порт 904 находится немного выше выходного порта 916.

[0090] Наклонная поверхность 920 создана первой частью 928А боковой стенки и наклонена в направлении выходного порта 912. В других вариантах выходной порт 912 может находиться в другом месте, например, в определенной области боковой стенки 928. В некоторых вариантах положение выходного порта 912 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится ниже входного порта 904.

[0091] Как отмечено выше, обработка частиц может предусматривать введение жидкости или другого материала через порт 912. В этих вариантах порт 912, кроме того, что он служит в качестве выходного порта для частиц, может служить в качестве места входа жидкости или другого материала.

[0092] На Фиг.10А - Фиг.11Е показана камера 1000, которая может использоваться в других вариантах для обработки частиц, например, повышения концентрации, промывания и/или воздействия определенным образом на частицы, находящиеся в жидкости, например, клетки, находящиеся в жидкой среде. Как более подробно описано ниже, камера 1000 имеет некоторые особенности, которые аналогичны особенностям описанных выше камер 500, 600, 700, 800 и 900. Камера 1000 также имеет некоторые дополнительные особенности, которые могут оказаться полезными при обработке некоторых частиц.

[0093] На Фиг.10А приведен общий вид камеры 1000, на Фиг.10В приведен вид сверху камеры 1000, на Фиг.10C приведен вид сбоку камеры 1000, на Фиг.10D приведен разрез камеры 1000, и на Фиг.10Е приведен разрез, на котором в увеличенном масштабе показана область вокруг порта 1004. В некоторых вариантах камеры, соответствующие настоящему изобретению, например, камера 1000, могут быть изготовлены как одна деталь, например, при помощи трехмерной печати.

[0094] В других вариантах камеры могут состоять из более чем одной детали. На Фиг.11А для камеры 1000 приведен общий вид с пространственным разделением деталей, который иллюстрирует то, что камера может состоять из двух деталей 1100А и 1100В. На Фиг.11В и 11С приведены вид сверху и вид снизу первой детали 1100А. На Фиг.11D и 11Е приведены вид сверху и вид снизу второй детали 1100В. Ссылочные номера особенностей, описанных выше с использованием Фиг.10А - Фиг.10Е, используются для указания тех же или аналогичных особенностей на Фиг.11А - Фиг.11Е.

[0095] Если обратиться к Фиг.10А - Фиг.10Е, камера 1000 включает, кроме прочего, три порта. Как показано на Фиг.10D, камера 1000 включает порт 1004, являющийся входным портом, который позволяет вводить жидкость и частицы в пространство 1008 и может находиться поблизости от первой площадью поперечного сечения в этом пространстве (например, сечение камеры плоскостью К-К, показанной на Фиг.10С). Порт 1012 является выходным портом, через который частицы и некоторая часть жидкости удаляются из пространства 1008, и который может находиться в нижней части этого пространства. В определенных вариантах порт 1012 может также использоваться в качестве входного порта для ввода жидкости в пространство 1008, например, для промывания частиц, находящихся в пространстве 1008. В дополнение к этому, порт 1016 является выходным портом, через который удаляется жидкость, отделенная от частиц (для повышения концентрации частиц в меньшем объеме жидкости, после промывания частиц жидкостью и/или воздействия на частицы определенным образом с использованием жидкости). Порт 1016 может находиться в верхней части камеры 1000.

[0096] Камера 1000 также включает наклонную поверхность 1020, которая направляет, по меньшей мере, часть частиц, находящихся в пространстве 1008, к выходному порту 1012. Наклонная поверхность 1020 наклонена в направлении выходного порта 1012. Во время работы на камеру 1000 может действовать сила, например, сила тяжести или центробежная сила, которая в общем перемещает частицы в направлении выходного порта 1012. Наклонная поверхность 1020 помогает направить частицы к выходному порту 1012.

[0097] Одной дополнительной особенностью камеры 900 является наличие на ней средства 1068 выравнивания, расположенного на боковой стенке 1028 (Фиг.10С). В определенных вариантах камеру 1000 можно располагать на центрифуге, и средство 1068 выравнивания можно использовать для того, чтобы обеспечить конкретную ориентацию камеры 1000 при ее установке на центрифуге.

[0098] Камера 1000 также включает боковую стенку 1028. Боковая стенка 1028 образует пространство 1008. Боковая стенка 1028 наклонена относительно центральной оси 1010 с образованием пространства 1008, имеющего в общем коническую форму, с круглым поперечным сечением, например, сечения в плоскости К-К или L-L. (Фиг.10С).

[0099] Камера 1000 также имеет второе пространство 1032, которое находится выше пространства 1008. Как изображено на Фиг.10D, второе пространство 1032 образовано боковой стенкой 1036 и верхней стенкой 1040. Как показано на Фиг.10D, на верхней стенке 1040 находится выходной порт 1016.

[00100] В некоторых вариантах добавление второго пространства может улучшить обработку частиц. Например, в одном варианте процесса обработки частиц дополнительное пространство, обеспеченное вторым пространством 1032, позволяет обрабатывать в камере 1000 большее число (например, объем) клеток. Дополнительное пространство может также оказаться полезным в тех вариантах, где может иметься промывание клеток, в результате чего промывающая жидкость, которая может вводиться через порт 1012, имеет свободу при перемещении через слой клеток в нижней части пространства 1008, и имеется время для оседания клеток, перенесенных в пространство 1032, обратно в пространстве 1008, вместо их непосредственного выхода через порт 1016.

[00101] Верхняя стенка 1040, которая образует второе пространство 1032, может в некоторых вариантах быть, по существу, перпендикулярной центральной оси 1010, например, быть горизонтальной. Хотя на Фиг.10А - Фиг.10Е показано, что верхняя стенка 1040 наклонена в направлении выходного порта 1016. Не вдаваясь в теорию, будем считать, что в некоторых вариантах наклон верхней стенки 1040 в направлении выходного порта 1016 может обеспечить возникновение воронкообразного течения в направлении этого порта.

[00102] В некоторых вариантах угол между верхней стенкой 1040 и центральной осью 1010 (см. угол 1088 на Фиг.10С) может составлять от приблизительно 90 градусов (например, верхняя стенка является горизонтальной) до приблизительно 5 градусов (например, верхняя стенка сильно наклонена в направлении порта 1016). В других вариантах угол между верхней стенкой 1040 и центральной осью 1010 может составлять от приблизительно 90 градусов до приблизительно 10 градусов, например, от приблизительно 80 градусов до приблизительно 15 градусов, или даже от приблизительно 75 градусов до приблизительно 20 градусов.

[00103] Хотя выходной порт 1016 показан в конкретном месте, например, на одной линии с центральной осью 1010, в других вариантах этот порт может находиться в любой части верхней стенки 1040. В других вариантах выходной порт 1016 может находиться на боковой стенке 1036. В некоторых вариантах положение выходного порта 1016 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 1012.

[00104] Входной порт 1004 находится на боковой стенке 1028 и показан в конкретном месте. Однако в других вариантах входной порт 1004 может находиться в другом месте на боковых стенках 1028 или 1036. В других вариантах входной порт 1004 может находиться в идущей вниз трубке, которая может проходить от боковой стенки 1028, боковой стенки 1036 или верхней стенки 1040. В некоторых вариантах положение входного порта 1004 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится выше выходного порта 1012.

[00105] Наклонная поверхность 1020 создана боковой стенкой 1028 и наклонена в направлении выходного порта 1012. В дополнение к этому, часть выходного порта 1012 находится внутри стенки 1028. Однако в других вариантах выходной порт 1012 может находиться на боковой стенке 1028 в другом месте. В некоторых вариантах положение выходного порта 1012 не ограничивается каким-либо конкретным местом, за исключением того, что он находится ниже входного порта 1004.

[00106] На Фиг.10Е приведен разрез, на котором в увеличенном масштабе показана область у порта 1004. Эта область включает ряд особенностей, которые могут быть использованы в некоторых вариантах. Например, рядом с портом 1004 находится выступающая вниз преграда, а именно, стенка 1056. В определенных вариантах, когда частицы, находящиеся в жидкости, вводятся через порт 1004, стенка 1056 направляет поток частиц, находящихся в жидкости, к внутренней поверхности (например, поверхности 1020) боковой стенки 1028. В некоторых вариантах стенка 1056 может быть криволинейной или наклонной, чтобы дополнительно способствовать направлению потока к внутренней поверхности боковой стенки 1028.

[00107] В дополнение к этому, камера 1000 также может включать вторую выступающую вниз преграду, а именно, стенку 1060 (Фиг.10D). Как показано на Фиг.10D, по меньшей мере, часть стенки 1060 находится с диаметрально противоположной стороны от стенки 1056. В определенных вариантах стенка 1060 может предотвращать поступление частиц, находящихся в жидкости, в пространство 1032. Например, частицы и жидкость, введенные через порт 1004, могут создавать поток (например, струю), что приводит к поступлению в пространство 1032 частиц, уже находящихся в пространстве 1008. Стенка 1060, по меньшей мере, отчасти предотвращает возникновение такой ситуации. В некоторых вариантах стенки 1056 и 1060 могут быть частью непрерывной круговой юбки 1076 (см. Фиг.11С).

[00108] Если снова обратиться к Фиг.10Е, обеспечен канал 1044, находящийся в сообщении по текучей среде с первым портом 1004. Канал 1044 может быть, по меньшей мере, отчасти образован стенкой 1056. В определенных вариантах канал 1044 направляет поток частиц и жидкости на удаление от первого порта 1004.

[00109] В определенных вариантах канал 1044 может направлять поток частиц на удаление от первого порта 1004 в более чем одном направлении. Например, канал 1044 может направлять поток вокруг стенки 1056 в двух направлениях. В определенных вариантах местная стенка 1048 может быть расположена таким образом, чтобы позволять потоку частиц и жидкости перемещаться только в одном направлении, например, на Фиг.10Е выходящем за плоскость чертежа. На Фиг.11С приведен другой вид, на котором показаны эти особенности, а именно, канал 1044, местная стенка 1048 и стенка 1056, дополнительное описание приведено ниже.

[00110] В некоторых вариантах первый порт 1004 может находиться в сообщении по текучей среде с входным проходом 1064 (Фиг.10D и 10Е), который может направлять поток частиц и жидкости к первому порту 1004. Как можно понять, входной проход может направлять к первому порту 1004 поток, имеющий любое направление. В одном варианте входной проход может направлять в порт 1004 поток, имеющий направление, в общем параллельное центральной оси 1010 (см., например, Фиг.10D и 10Е). В определенных вариантах порт 1004 может включать наклонную поверхность 1052 для направления потока от входного прохода к стенке 1056 и/или каналу 1044.

[00111] Как отмечено выше, некоторые варианты камер могут состоять более чем из одной детали, эти детали могут быть скреплены вместе для создания камеры. На Фиг.11А для камеры 1000 приведен общий вид с пространственным разделением деталей, который иллюстрирует то, что камера может состоять из двух деталей 1100А и 1100В. В определенных вариантах каждая из деталей 1100А и 1100В может быть изготовлена отдельно, например, при помощи литья в форму, фрезерования, печати и т.д., и они могут быть скреплены вместе с использованием любого подходящего способа, например, склеены, сварены, соединены крепежными средствами и т.д. Ссылочные номера особенностей, описанных выше с использованием Фиг.10А - Фиг.10Е, используются для указания тех же или аналогичных особенностей на Фиг.11А - Фиг.11Е.

[00112] На Фиг.11В и 11С приведены, соответственно, вид сверху и вид снизу первой детали 1100А. На Фиг.11В приведен вид, аналогичный виду сверху, приведенному на Фиг.10В, на котором показаны верхняя стенка 1040, боковая стенка 1036 и входной проход 1064. Фиг.11С представляет собой другой вид (вид снизу детали 1100А), отличающийся от Фиг.10Е, на котором показаны канал 1044, местная стенка 1048, стенка 1056 и стенка 1066.

[00113] Как изображено на Фиг.11С, стенка 1056 работает как выступающая вниз преграда и расположена рядом с портом 1004. В варианте, изображенном на Фиг.11С, стенка 1056 является частью юбки 1076, которая проходит по кругу, а также создает стенку 1060, вторую выступающую вниз преграду, которая находится с диаметрально противоположной стороны от стенки 1056. В других вариантах стенки 1056 и 1060 могут представлять собой отдельные особенности и не являться частью непрерывной юбки 1076.

[00114] Как показано на Фиг.11С, местная стенка 1048 направляет поток частиц и жидкости, который протекает через порт 1004, в канал 1044. Стенка 1056, и юбка 1076, по меньшей мере, отчасти образуют канал 1044, который направляет поток жидкости в направлении, указанном стрелкой 1072. В определенных вариантах канал 1044 направляет поток частиц и жидкости в направлении по касательной к наклонной поверхности боковой стенки (например, наклонной поверхности 1020, созданной боковой стенкой 1028). Отметим, что, хотя канал 1044 изображен направляющим поток в одном направлении, в других вариантах местная стенка 1048 может быть исключена, и потоку частиц и жидкости может быть предоставлена возможность перемещаться более чем в одном направлении, например, по меньшей мере, в направлении, указанном стрелкой 1072, и в направлении, указанном стрелкой 1080. На Фиг.11С также изображен выходной порт 1016.

[00115] На Фиг.11D и 11Е приведены, соответственно, вид сверху и вид снизу второй детали 1100В. На Фиг.11D изображена наклонная поверхность 1020, созданная стенкой 1028, которая наклонена в направлении выходного порта 1012. В дополнение к этому, деталь 1100В включает наклонную поверхность 1052, которая может быть частью порта 1004. Как рассмотрено выше применительно к Фиг.10Е, в некоторых вариантах предусмотрен входной проход (например, 1064) для направления текучей среды к порту 1004. Когда текучая среда направляется входным проходом с направления, по существу, параллельного центральной оси 1010 (Фиг.1°C и 10D), наклонную поверхность, например, наклонную поверхность 1052, можно использовать для перенаправления потока к стенке 1056 и в канал 1044.

[00116] Как описано ранее, варианты, изображенные на Фиг.5А - Фиг.11Е, приведены просто в целях иллюстрации. Варианты реализации настоящего изобретения необязательно ограничиваются конструктивными особенностями, которые показаны на Фиг.5А - Фиг.11Е и описаны выше. Другие варианты могут включать одни особенности изображенных камер и не включать другие.

[00117] Некоторые варианты могут включать особенности, которые соответствуют особенностям некоторых камер, показанных на Фиг.5А - Фиг.11Е, но которые могут не быть в обязательном порядке описаны выше. Например, в некоторых вариантах могут предлагаться камеры, которые включают пространство, имеющее, по меньшей мере, две разные площади поперечного сечения; причем вторая площадь поперечного сечения меньше первой площади поперечного сечения. Этот вариант может включать некоторые из камер, изображенных на Фиг.5А - Фиг.11Е. В других вариантах в камере может быть дополнительно предусмотрено расположение входного порта поблизости от первой площади поперечного сечения и выходного порта (например, для частиц) поблизости от второй площади поперечного сечения, что является особенностями камер 500, 600, 700, 900 и 1000. Это является всего лишь одним примером, и отличающиеся варианты могут иметь другие особенности, которые могут не быть в обязательном порядке описаны выше, но по-прежнему находятся в пределах объема настоящего изобретения.

[00118] В дополнение к системам, сетям трубок и камерам, некоторые варианты реализации настоящего изобретения относятся к способам обработки частиц, например, клеток, для повышения их концентрации, промывания и/или воздействия на них определенным образом. На Фиг.12 - Фиг.14 приведены особенности некоторых способов, соответствующих вариантам реализации настоящего изобретения. Отметим, что, несмотря на то, что некоторые особенности систем, сетей трубок и камер могут быть упомянуты в приведенном ниже описании, они представлены просто в целях иллюстрации, и данные способы необязательно ограничиваются их выполнением с использованием конкретных камер, систем или сетей трубок, либо других конструктивных особенностей, а именно, они могут выполняться с использованием описанных выше конструкций, либо в других вариантах - с использованием других конструкций.

[00119] На Фиг.12 изображена система 1200, которая включает центрифугу 1204. Центрифуга 1204 выполнена с возможностью удерживания камеры 1208, которую, как подробно описано ниже, можно использовать при обработке частиц, находящихся в жидкости. Центрифуга 1204 вращается вокруг оси 1224 вращения. Если центрифуга 1204 удерживает камеру 1208, эта камера вращается. Как показано стрелками 1240 и 1244, в определенных вариантах предусмотрено вращение центрифуги 1204 по часовой стрелке (стрелка 1240) или против часовой стрелки (стрелка 1244).

[00120] Камера 1208 может иметь любую подходящую конструкцию, некоторые из конструкций описаны выше с использованием Фиг.5А - Фиг.11Е. В варианте, показанном на Фиг.12, камера 1208 включает три порта, порт 1212, порт 1216 и порт 1220. Порт 1212 в определенных вариантах может представлять собой впуск, предназначенный для ввода частиц и жидкости в пространство камеры 1208, при этом порты 1216 и 1220 являются выпусками. Хотя ссылочные номера 1212, 1216, 1220 указывают на стенки камеры 1208, заметим, что порты представляют собой сквозные области или отверстия в стенках, через которые жидкость или частицы могут входить в пространство камеры 1208 или покидать его. В вариантах, показанных на Фиг.12, порты 1216 и 1220 выровнены по центральной оси 1222.

[00121] В некоторых вариантах способы предусматривают задание положения одного или более портов 1212, 1216 и/или 1220 во время работы, исходя из вращения камеры 1208, когда она установлена на центрифуге 1204 и вращается на ней, как более подробно описано ниже.

[00122] На Фиг.12В приведен вид камеры 1208, если смотреть в общем в направлении по стрелке 1236 (Фиг.12А). Как показано на Фиг.12В, камера 1208 вращается в направлении по часовой стрелке, которое указано стрелкой 1240. Также на Фиг.12В показана плоскость 1252, разделяющая камеру 1208 на первое пространство 1256А и второе пространство 1256В.

[00123] Аналогичным образом, на Фиг.12С также приведен вид камеры 1208, если смотреть в общем в направлении по стрелке 1236 (Фиг.12А). Как показано на Фиг.12С, камера 1208 вращается в направлении против часовой стрелки, которое указано стрелкой 1244. Также на Фиг.12С показана плоскость 1252, разделяющая камеру 1208 на первое пространство 1256А и второе пространство 1256В.

[00124] В некоторых вариантах предусмотрено, что конкретное местонахождение входного порта 1212 зависит от вращения камеры 1208. В некоторых вариантах входной порт 1212 может находиться в той части стенки камеры 1208, которая обьразует заднее пространство или переднее пространство, что рассмотрено ниже.

[00125] На Фиг.12В камера 1208 вращается по часовой стрелке, что делает задним пространством этой камеры вторую часть 1256В, а первая часть 1256А является передним пространством. В тех вариантах, где порт 1212 может находиться в части стенки, образующей заднее пространство, этот порт может находиться в той части стенки, которая образует пространство 1256В, как показано на Фиг.12В.

[00126] В отличие от этого, когда камера 1208 вращается против часовой стрелки, например, как показано на Фиг.12С, первое пространство 1256А является задним пространством, и второе пространство 1256В является передним пространством. В тех вариантах, где порт 1212 может находиться в части стенки, образующей заднее пространство, этот порт может находиться в той части стенки, которая задает пространство 1256А, как показано на Фиг.12С.

[00127] Отметим, что расположить порт 1212 в той части стенки, которая образует заднее или переднее пространство, можно с использованием множества способов. В одном варианте при установке камеры 1208 ее можно установить в положении, обеспечивающем нахождение входного порта 1212 в части стенки, образующей заднее или переднее пространство, - какой бы вариант ни потребовался.

[00128] В других вариантах камера 1208 может быть изготовлена специально для вращения в заранее определенном направлении, например, по часовой стрелке или против часовой стрелки. В этих вариантах камера 1208 может быть изготовлена таким образом, что порт 1212 находится в подходящей части стенки камеры 1208, которая образует заднее или переднее пространство, когда камера 1208 установлена на центрифуге 1204 и вращается.

[00129] Необходимо отметить, что, хотя порт 1212 изображен в конкретном месте стенки, образующей заднее пространство, его положение не ограничено местами, показанными на Фиг.12В и 12С. То есть, порт 1212 может находиться в любой части стенки, образующей заднее пространство. Например, если обратиться к Фиг.12В, порт 1212 может находиться в любой части стенки, образующей заднее пространство, от положения "6 часов" до положения "12 часов", например, "7 часов", "8 часов", "9 часов", "10 часов" и т.д. Аналогичным образом, если обратиться к Фиг.12С, порт 1212 может находиться в любой части стенки, образующей заднее пространство, от положения "12 часов" до положения "6 часов", например, "1 час", "2 часа", "3 часа", "4 часа" и т.д.

[00130] На Фиг.13 приведена схема технологического процесса 1300, который может выполняться в вариантах реализации настоящего изобретения. Хотя ниже могут быть описаны конкретные компоненты, используемые для выполнения этапов технологического процесса 1300, настоящее изобретение ими не ограничивается. Например, некоторые этапы могут описываться как выполняемые с использованием частей системы 1200, которая, как отмечено выше, может быть реализована на практике с использованием системы, камер, сетей трубок, показанных на Фиг.1 - Фиг.11Е. Это сделано просто в целях иллюстрации, так как выполнение технологического процесса 1300 не ограничивается использованием каких-либо конкретных компонентов, конструкций, систем, устройств, камер или их комбинаций.

[00131] Выполнение технологического процесса 1300 начинается на этапе 1304. Затем выполнение процесса 1300 продолжается на необязательном этапе 1308, на котором можно ориентировать камеру. Как описано выше, в определенных вариантах предусмотрены камеры (которые могут включать три порта) для обработки потока частиц и жидкости, например, клеток, находящихся в жидкой среде. В определенных вариантах камеры могут быть установлены в отличающихся системах разделения, которые могут включать центрифугу. В определенных вариантах необязательный этап 1308 может выполняться как часть установки камеры в системе разделения (например, 100), например, на центрифуге системы разделения. В других вариантах камера может быть частью сети трубок одноразового использования. Необязательный этап 1308 может выполняться как часть процесса установки сети трубок одноразового использования в системе разделения, например, на центрифуге системы разделения.

[00132] На этапе 1312 камеру можно подвергать воздействию центробежного поля. В некоторых вариантах этап 1312 может включать один или более необязательных подэтапов, которые выполняют как часть этого этапа 1312. Например, в некоторых вариантах центробежное поле может быть создано путем приведения камеры во вращение на подэтапе 1316. В определенных вариантах вращение можно выполнять с использованием частей системы разделения или накопления, например, центрифуги.

[00133] На Фиг.14 показана среда 1400, включающая камеру 1404, на которую воздействует центробежное поле 1408. В определенных вариантах центробежное поле 1408 может быть создано путем вращения камеры 1404 вокруг оси 1424 вращения. Как показано размером окружностей 1412, 1416 и 1420, при удалении от оси 1424 вращения на объект (например, камеру 1404 или частицы в камере 1404) действуют более высокие гравитационные силы. Как изображено на Фиг.14, камера 1404 также включает три порта 1432, 1436, 1440. В определенных вариантах камера 1404 может иметь любую подходящую конструкцию, некоторые из конструкций описаны выше с использованием Фиг.5А - Фиг.11Е.

[00134] После этапа 1312 выполнение технологического процесса 1300 может продолжаться на необязательном этапе 1320, на котором частицы, находящиеся в жидкости, могут быть предварительно обработаны. Этап предварительной обработки может использоваться для первоначальной подготовки потока или объема частиц в жидкости, обрабатываемых с использованием камеры, например, камеры 1404.

[00135] В одном варианте первый объем частиц в жидкости может быть предварительно обработан для уменьшения объема, в котором транспортируются частицы, перед его обработкой в камере. Например, в некоторых вариантах камера может быть соединена с емкостью для обработки жидкости (см. Фиг.4, емкость 404 для обработки жидкости). В определенных вариантах предварительная обработка может включать введение первого объема частиц и жидкости в емкость для обработки жидкости и удаление некоторой части жидкости для уменьшения объема.

[00136] В других вариантах предварительная обработка может включать введение другого материала в объем частиц и жидкости. Другие материалы могут, например, представлять собой модификаторы для частиц, жидкость, либо другое вещество, находящееся в пространстве камеры. Например, определенные варианты могут включать предварительную обработку объема частиц и жидкости путем добавления веществ, которые изменяют вязкость, плотность и/или температуру данного объема. В других вариантах другой материал можно добавлять для модификации частиц, например, защиты или изменения свойств частиц перед тем, как они подвергнутся дополнительной обработке. Выше приведены всего лишь некоторые примеры этапов предварительной обработки, которые могут выполняться в некоторых вариантах.

[00137] Выполнение технологического процесса 1300 продолжается на этапе 1324, на котором первый объем частиц и жидкости вводится в пространство камеры через первый порт. Отметим, что в определенных вариантах этап 1324 предусматривает введение частиц и жидкости через первый порт, расположенный в конкретном месте. Например, в одном варианте этап 1324 может включать введение частиц и жидкости через первый порт на боковой стенке, которая образует заднее пространство в камере. Если снова обратиться к Фиг.12А - Фиг.12С, в этих вариантах, как часть этапа 1324, первый порт, например, входной порт 1212, может быть позиционирован в стенках, которые образуют пространства 1256А или 1256В, в зависимости от направления вращения.

[00138] В другом варианте положение первого порта может определяться положением других портов и центробежным полем, воздействию которого подвергается камера. Например, этап 1324 может включать введение частиц и жидкости через первый порт, находящийся в зоне действия более высоких сил, по сравнению со вторым портом, но первый порт может находиться в зоне действия более низких сил по сравнению с третьим портом, например, порт 1436 (Фиг.14).

[00139] На этапе 1328 в пространство камеры можно вводить вторую жидкость через второй порт, который в определенных вариантах находится в части камеры, на которую действуют более высокие силы в центробежном поле. Если обратиться к Фиг.14, этап 1324 может включать добавление объема частиц в жидкости через порт 1432. Этап 1328 может включать добавление жидкости через порт 1440, который, как показано на Фиг.14, находится в зоне действия более высоких сил по сравнению с портом 1432.

[00140] В определенных вариантах поток второй жидкости, поступающий в камеру, может выполнять конкретную функцию. Например, в определенных вариантах по мере ввода объема частиц и жидкости в пространство камеры, может начаться накопление частиц в зоне действия более высоких сил (см. Фиг.14, окружность 1420). В определенных вариантах этап 1328 может выполняться для предотвращения уплотнения частиц и/или возникновения скоплений частиц на таком уровне, что их нельзя будет разделить, или они будут постоянно повреждаться. Введение второй жидкости также может сохранить нахождение частиц, по меньшей мере, отчасти во взвешенном состоянии.

[00141] В других вариантах вторую жидкость можно добавлять для подвергания частиц определенному воздействию. Например, вторая жидкость может включать некоторую функциональную группу, которая может изменять химические свойства частиц на их поверхности. В другом варианте вторая жидкость может быть предназначена для удаления функциональных групп с целью изменения химических свойств частиц на их поверхности. В следующих вариантах вторая жидкость может обеспечивать создание некоторой заранее определенной среды для частиц.

[00142] Отметим, что расход второй жидкости, подаваемой через второй порт, может меняться в зависимости от вида частиц, центробежного поля, объема камеры и других факторов. Например, в тех вариантах, где частицы могут представлять собой клетки, расход может составлять от приблизительно 1 мл/мин до приблизительно 50 мл/мин, например, от приблизительно 2 мл/мин до приблизительно 45 мл/мин, от приблизительно 3 мл/мин до приблизительно 40 мл/мин, от приблизительно 4 мл/мин до приблизительно 35 мл/мин или даже от приблизительно 5 мл/мин до приблизительно 30 мл/мин. В других вариантах расход второй жидкости, подаваемой через второй порт, может составлять менее, чем приблизительно 35 мл/мин, менее, чем приблизительно 30 мл/мин, менее, чем приблизительно 25 мл/мин, менее, чем приблизительно 20 мл/мин, менее, чем приблизительно 15 мл/мин, менее, чем приблизительно 10 мл/мин, или даже менее, чем приблизительно 5 мл/мин. В других вариантах расход второй жидкости, подаваемой через второй порт, может составлять более, чем приблизительно 2 мл/мин, более, чем приблизительно 4 мл/мин, более, чем приблизительно 6 мл/мин, более, чем приблизительно 8 мл/мин, более, чем приблизительно 10 мл/мин, более, чем приблизительно 12 мл/мин, или даже более, чем приблизительно 14 мл/мин.

[00143] После этапа 1328 выполнение технологического процесса 1300 продолжается на необязательном этапе 1332, на котором можно модифицировать вязкость жидкости и/или частиц, находящихся в камере. Необязательный этап 1332 можно выполнять в некоторых вариантах как часть процесса обработки частиц после того, как они введены в камеру. Например, в некоторых вариантах частицы можно промывать в камере или подвергать их определенному воздействию в ней. Необязательный этап 1332 можно выполнять как часть процесса промывания частиц и/или воздействия на них определенным образом после того, как объем обрабатываемых частиц введен в камеру.

[00144] В некоторых вариантах необязательный этап 1332 может включать один или более подэтапов. Например, подэтап 1336 можно выполнять для добавления второй жидкости через первый порт. Если обратиться к Фиг.14, подэтап 1336 может включать добавление второй жидкости через порт 1432. В некоторых вариантах после изменения вязкости на этапе 1332 поток жидкости через первый порт может быть уменьшен до более низкого расхода, чем расход, первоначально использовавшийся для изменения вязкости.

[00145] В других вариантах на изменение вязкости, выполняемое с использованием этапа 1323, может влиять изменение температуры. Изменение температуры может происходить вместе с добавлением жидкости, например, на подэтапе 1336. Например, вторая жидкость, вводимая через первый порт на подэтапе 1336, может иметь заранее определенную температуру, что позволяет контролировать температуру частиц и жидкости, находящихся в камере. В других вариантах этап 1332 просто может включать управление температурой жидкости и частиц, находящихся в камере, например, за счет проводимости, конвекции или излучения. В следующих вариантах вторая жидкость может просто вытеснять жидкость, уже находящуюся в пространстве, и, таким образом, изменять вязкость.

[00146] Выполнение технологического процесса 1300 продолжается на необязательном этапе 1340, на котором частицы в камере можно промывать. Необязательный этап 1340 может выполняться для замены жидкости, которая поступила в камеру вместе с частицами, на другую жидкость. Если обратиться к Фиг.14, этап 1340 может включать увеличение потока второй жидкости через порт 1440.

[00147] В других вариантах необязательный этап 1340 может выполняться, кроме замены жидкости, также и для удаления материала из частиц или жидкости. Например, в тех вариантах, где частицы могут представлять собой клетки, клетки могут первоначально находиться в жидкой среде, которая включает широкий диапазон белков, питательных веществ и отходов. Необязательный этап 1340 может быть использован для удаления этих материалов из клеток перед тем, как клетки можно будет использовать для проведения исследований или в терапевтических целях.

[00148] Необязательный этап 1340 может в определенных вариантах включать один или более подэтапов. Например, в определенных вариантах для увеличения расхода второй жидкости, подаваемой через второй порт, может выполняться подэтап 1344. В определенных вариантах на частицы, ранее находившиеся во взвешенном состоянии в условиях определенного расхода жидкости, подаваемой через второй порт, будет воздействовать дополнительный объем этой жидкости в результате увеличения ее расхода.

[00149] Степень увеличения расхода второй жидкости, подаваемой через второй порт, может меняться в зависимости от вида частиц, центробежного поля, объема камеры и других факторов. Например, в тех вариантах, где частицы могут представлять собой клетки, расход второй жидкости, подаваемой через второй порт, может быть увеличен до уровней от приблизительно 5 мл/мин до 100 мл/мин, например, от приблизительно 10 мл/мин до приблизительно 90 мл/мин, от приблизительно 15 мл/мин до приблизительно 85 мл/мин, от приблизительно 20 мл/мин до приблизительно 80 мл/мин, или даже от приблизительно 25 мл/мин до приблизительно 75 мл/мин. В других вариантах расход второй жидкости, подаваемой через второй порт, может составлять менее, чем приблизительно 70 мл/мин, менее, чем приблизительно 65 мл/мин, менее, чем приблизительно 60 мл/мин, менее, чем приблизительно 55 мл/мин, менее, чем приблизительно 50 мл/мин, менее, чем приблизительно 45 мл/мин, или даже менее, чем приблизительно 40 мл/мин. В других вариантах расход второй жидкости, подаваемой через второй порт, может составлять более, чем приблизительно 5 мл/мин, более, чем приблизительно 10 мл/мин, более, чем приблизительно 15 мл/мин, более, чем приблизительно 20 мл/мин, более, чем приблизительно 25 мл/мин, более, чем приблизительно 30 мл/мин, или даже более, чем приблизительно 35 мл/мин.

[00150] В некоторых вариантах этап 1340 может также выполняться для подвергания частиц определенному воздействию. Вторая жидкость может включать определенный материал, который может быть использован для модификации частиц или окружения их некоторой заранее определенной средой.

[00151] Выполнение технологического процесса 1300 затем продолжается на этапе 1348, на котором жидкость удаляется через третий порт, находящийся в зоне действия более низких сил. Если обратиться к Фиг.14, этап 1348 может включать удаление жидкости через порт 1436. Отметим, что этап 1348 может выполняться непрерывно вместе с различными этапами технологического процесса 1300. Например, начать удаление жидкости из камеры через третий порт можно при вводе частиц и жидкости в камеру на этапе 1324. Кроме того, жидкость можно удалять через третий порт по мере увеличения ее расхода, например, на этапах 1336 и 1344.

[00152] После этапа 1348 выполнение технологического процесса 1300 продолжается на этапе 1352, на котором через второй порт удаляется второй объем частиц и жидкости. Если обратиться к Фиг.14, второй объем частиц и жидкости можно удалять через порт 1440. После этого выполнение технологического процесса 1300 заканчивается на этапе 1356.

[00153] Как отмечено выше, технологический процесс 1300 можно применять при обработке любой комбинации частиц и жидкости для повышения концентрации, промывания и/или воздействия на частицы определенным образом. В нескольких вариантах технологический процесс 1300 можно использовать для повышения концентрации и промывания клеток, которые могут быть выращены для проведения исследований или в терапевтических целях. Например, в определенных вариантах жидкость, содержащая клетки, может быть результатом выращивания клеток в жидких средах. Источником жидкости, содержащей клетки, может быть система наращивания клеток. Один пример системы наращивания клеток описан в патентах США №№ 8,309,347 и 8,785,181, которые этим упоминанием включены сюда во всей полноте, как если бы они были приведены здесь полностью. Отметим, что клетки могут относиться к любому типу, некоторые примеры, не накладывающие ограничений, включают Т-клетки, мезенхимальные стволовые клетки, фибробласты, красные кровяные клетки, лейкоциты и т.д.

[00154] В некоторых вариантах объем клеток и жидкости можно обрабатывать, используя некоторые или все этапы технологического процесса 1300 вместе с камерой 1000 (Фиг.10А - Фиг.10Е). В определенных вариантах можно выполнять этапы 1312, 1316, 1324, 1328, 1348 и 1352 технологического процесса 1300.

[00155] Камеру 1000 можно приводить во вращение, чтобы подвергнуть ее воздействию центробежного поля (например, этапы 1312 и 1316). Объем клеток, например, Т-клеток, может вводиться в пространство 1008 через порт 1004 (например, этап 1324). После ввода первого объема клеток и жидкости, через порт 1012 можно вводить вторую жидкость (например, этап 1328), чтобы сохранить нахождение частиц во взвешенном состоянии.

[00156] Центробежное поле может толкать клетки в направлении выходного порта 1012. Концентрация клеток может повышаться из-за того, что жидкость, введенная в пространство 1008 камеры вместе с частицами, может вытекать из камеры через порт 1016 (например, этап 1348). Этап 1328 может гарантировать, что по мере повышения концентрации частиц они не будут уплотняться или не будут образовывать постоянные скопления. И, наконец, на этапе 1352 можно удалить второй объем клеток и жидкости, который меньше первого объема.

[00157] В других вариантах не только повышается концентрация клеток, но они могут быть дополнительно обработаны путем промывания. В этих вариантах в дополнение к этапам 1312, 1316, 1324, 1328, 1348, 1352 можно выполнять необязательные этапы 1332, 1336, 1340, 1344.

[00158] Таким образом, после ввода в камеру 1000 первого объема клеток и жидкости и при поступлении второй жидкости в эту камеру через порт 1012 (этапы 1324 и 1328), можно выполнять этап 1332 для изменения вязкости жидкости, находящейся в пространстве 1008. Этот этап можно выполнять путем добавления второй жидкости, например, промывающей жидкости в пространство 1008, например, через порт 1004 (например, этап 1336).

[00159] Этап 1340 можно выполнять путем добавления второй жидкости (например, за счет увеличения расхода) в порт 1012. Вторая жидкость может протекать через слой клеток и вытекать из камеры через порт 1016. Как отмечено выше, этап 1332 выполняют для изменения вязкости жидкости, находящейся в камере, чтобы позволить промывающей жидкости, введенной на этапе 1340, вытеснять жидкость, находящуюся в камере, и вымывать жидкость и любые другие материалы, находящиеся в жидкости, через порт 1016. Клетки в повышенной концентрации и промытые можно затем удалять через порт 1012 на этапе 1352.

[00160] В некоторых вариантах с использованием этапов технологического процесса 1300 можно обрабатывать широкий диапазон объемов клеток и жидкости (например, первый объем). Объемы могут меняться в диапазоне от нескольких сотен миллилитров до сотен литров. В некоторых вариантах при выполнении технологического процесса 1300 можно обрабатывать (промывать и повышать концентрацию) объемы приблизительно 10 литров в течение 60 минут или менее, например, объем приблизительно 5 литров в течение приблизительно 30 минут или менее, либо объем приблизительно 3 литра в течение приблизительно 20 минут или менее.

[00161] В некоторых вариантах технологический процесс 1300 (например, вместе с камерой 1000) можно выполнять для уменьшения объема на приблизительно 50%, приблизительно 60%, приблизительно 70%, приблизительно 80%, приблизительно 90% или даже приблизительно 95%. Кроме того, в зависимости от условий и других параметров, потеря клеток, например, разница между числом клеток в первоначальном объеме и числом клеток в окончательном объеме, может быть менее, чем приблизительно 10%, менее, чем приблизительно 5%, менее, чем приблизительно 4%, менее, чем приблизительно 3%, менее, чем приблизительно 2%, менее, чем приблизительно 1%, или даже менее, чем приблизительно 0,5%. То есть, объем клеток, содержащихся во втором объеме, может включать более, чем приблизительно 85% клеток, более, чем приблизительно 90% клеток, более, чем приблизительно 95% клеток, более, чем приблизительно 98%, более, чем приблизительно 99% клеток, более, чем приблизительно 99,5% клеток, или даже более, чем приблизительно 99,9% клеток, содержавшихся в первом объеме.

[00162] Отметим, что, хотя приведенное выше описание относится к процессу для обработки партий, в котором обрабатывается некоторый объем частиц и жидкости (например, повышение концентрации, промывание и/или подвергание определенному воздействию), технологический процесс 1300 и камеры 500, 600, 700, 800, 900 и 1000, которые описаны выше, могут также использоваться в процессах, являющихся непрерывными.

[00163] Как можно понять, в некоторых вариантах объем частиц может превышать вместимость камеры. В этих вариантах можно периодически выполнять этап 1352, чтобы удалить частицы из камеры. При периодическом выполнении этапа 1352 можно реализовать непрерывный процесс повышения концентрации частиц. Удаление частиц из камеры можно выполнять с использованием ряда технологий. Например, для "откачивания" частиц из пространства камеры использовать насос.

[00164] В других вариантах непрерывный процесс можно реализовать на практике путем изменения отношения расходов через два порта. При применении в качестве примера камеры 1000, можно использовать отношение расхода жидкости и частиц через порт 1004 и расхода жидкости через порт 1012. Другими словами, может быть уменьшен расход через порт 1012 (или может быть увеличен расход через порт 1004), в результате чего частицы удаляются через порт 1012 в проход (например, трубку), находящийся в сообщении по текуч5ей среде с портом 1012. В определенных вариантах контейнер или другое пространство для хранения может быть соединено в сообщении по текучей среде с портом 1012, чтобы обеспечить дополнительное пространство для хранения частиц при выполнении непрерывного процесса.

[00165] Специалистам в данной области техники будет очевидно, что способы, соответствующие настоящему изобретению, и структура этого изобретения могут быть модифицированы различным образом, и в них могут быть внесены отличия, без выхода за пределы его объема. Поэтому необходимо понимать, что изобретение не ограничивается конкретными приведенными вариантами его реализации или примерами. А именно, предполагается, что изобретение охватывает все модификации и отличия, не выходящие за пределы объема, определенного в пунктах приложенной Формулы изобретения и их эквивалентах.

[00166] Хотя проиллюстрированы и описаны примерные варианты реализации настоящего изобретения и варианты его применения, необходимо понимать, что это изобретение не ограничивается рассмотренными выше точной конфигурацией и средствами. В компоновку, выполнение/функционирование и отдельные характеристики способов и систем, соответствующих настоящему изобретению, которые здесь описаны, могут быть внесены изменения и отличия, очевидные для специалистов в данной области техники, и они могут быть модифицированы очевидным для этих специалистов образом, без выхода за пределы объема заявляемого изобретения.

1. Камера для отделения частиц от жидкости, содержащая:

- первую боковую стенку, образующую первое пространство, причем первое пространство имеет первую площадь поперечного сечения и вторую площадь поперечного сечения, причем вторая площадь поперечного сечения меньше первой площади поперечного сечения;

- вторую боковую стенку, образующую второе пространство, расположенное выше первого пространства;

- первый порт, находящийся в сообщении по текучей среде с первым пространством, причем первый порт расположен на первой боковой стенке;

- первую стенку рядом с первым портом, причем первая стенка предотвращает поступление частиц, находящихся в жидкости, во второе пространство, причем первая стенка, по меньшей мере, частично образует канал для протекания частиц на удалении от второго пространства;

- второй порт, находящийся в сообщении по текучей среде с первым пространством, причем второй порт расположен ниже первого порта; и

- третий порт, находящийся в сообщении по текучей среде с вторым пространством, причем третий порт расположен выше второго порта.

2. Камера по п. 1, в которой, по меньшей мере, часть первой боковой стенки наклонена относительно центральной оси.

3. Камера по п. 2, в которой упомянутая, по меньшей мере, часть первой боковой стенки образует коническое пространство, которое входит в состав упомянутого первого пространства.

4. Камера по п. 3, в которой первый порт расположен вблизи зоны с первой площадью поперечного сечения.

5. Камера по п. 2, в которой канал и первая стенка направляют частицы и жидкость, введенные через первый порт, к внутренней поверхности первой боковой стенки.

6. Камера по п. 5, в которой первая стенка является криволинейной.

7. Камера по п. 5, дополнительно содержащая вторую стенку расположенную диаметрально противоположно первой стенке.

8. Камера по п. 7, в которой вторая стенка является криволинейной.

9. Камера по п. 7, в которой вторая стенка также образует канал для потока частиц из второго пространства.

10. Камера по п. 7, в которой первая стенка и вторая стенка являются частью непрерывной юбки.

11. Камера по п. 10, в которой канал направляет частицы и жидкость в направлении по касательной к части первой боковой стенки.

12. Камера по п. 11, в которой канал содержит местную стенку, помогающую направить частицы и жидкость в направлении по касательной к части первой боковой стенки.

13. Камера по п. 10, дополнительно содержащая входной проход, находящийся в сообщении по текучей среде с первым портом и каналом.

14. Камера по п. 13, в которой входной проход направляет частицы и жидкость к наклонной поверхности.

15. Камера по п. 14, в которой наклонная поверхность является частью первого порта.

16. Камера по п. 2, в которой третий порт расположен на верхней стенке, которая также образует второе пространство.

17. Камера по п. 16, в которой верхняя стенка является наклонной относительно центральной оси.

18. Камера по п. 17, в которой третий порт находится на одной линии с центральной осью.

19. Камера по п. 2, в которой первый порт является впуском, предназначенным для ввода частиц и жидкости в пространство.

20. Камера по п. 17, в которой второй порт является выпуском, предназначенным для удаления частиц из пространства.

21. Камера по п. 20, в которой второй порт является впуском, предназначенным для ввода жидкости в пространство.

22. Камера по п. 21, в которой третий порт является выпуском, предназначенным для удаления жидкости из пространства.

23. Способ обработки частиц, содержащий следующие этапы:

- подвергают камеру воздействию центробежного поля за счет приведения камеры во вращение;

- вводят первый объем частиц и жидкости в первое пространство камеры через первый порт, причем первое пространство камеры образовано первой боковой стенкой и камера содержит второе пространство камеры, образованное второй боковой стенкой, и причем камера дополнительно содержит первую стенку рядом с первым портом, причем первая стенка предотвращает поступление частиц и жидкости во второе пространство камеры, причем первая стенка, по меньшей мере, частично образует канал для протекания частиц на удалении от второго пространства;

- вводят вторую жидкость в первое пространство камеры через второй порт, причем второй порт расположен в зоне действия более высоких сил центробежного поля по сравнению с первым портом;

- удаляют жидкость через третий порт, причем третий порт расположен в зоне действия более низких сил центробежного поля по сравнению с первым портом; и

- удаляют второй объем частиц и жидкости через второй порт, причем этот второй объем меньше первого объема частиц и жидкости.

24. Способ по п. 23, дополнительно содержащий, после ввода первого объема частиц и жидкости и перед удалением второго объема частиц и жидкости, изменение вязкости жидкости, находящейся в первом пространстве камеры.

25. Способ по п. 24, в котором изменение вязкости содержит введение второй жидкости в пространство первой камеры через первый порт.

26. Способ по п. 25, в котором вторую жидкость вводят через первый порт с обеспечением первого расхода, который больше расхода второй жидкости через второй порт.

27. Способ по п. 26, дополнительно содержащий, после изменения вязкости, увеличение расхода второй жидкости через второй порт до получения второго расхода.

28. Способ по п. 27, дополнительно содержащий, после изменения вязкости, уменьшение расхода второй жидкости через первый порт до получения третьего расхода.

29. Способ по п. 23, в котором первый порт расположен в той части первой боковой стенки, которая образует заднее пространство в первом пространстве камеры.



 

Похожие патенты:

Патент ru2708206

Наверх