BR112017008429B1

BR112017008429B1 - Método para purificar uma amostra em um sistema bifásico e sistema de purificação de amostra

Info

Publication number: BR112017008429B1
Application number: BR112017008429-5A
Authority: BR
Inventors: Scott P. Collins; Christopher D. Brau; Nephi D. Jones
Original assignee: Life Technologies Corporation
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2022-08-09
Also published as: RU2017117864A; JP2017534446A; US20170354901A1; WO2016065249A1; CN111948015A; KR20170074960A; CN106999796A; RU2689582C2; CN106999796B; EP3209402B1; BR112017008429A2; RU2017117864A3; US20220054954A1; EP3209402A1; US10610804B2; KR102210343B1; US11865475B2; US20200353378A1; US11173417B2; CN111948015B

Abstract

Trata-se de um sistema de purificação de amostra que inclui uma montagem de recipiente que delimita um compartimento de purificação de amostra e que tem uma extremidade superior e uma extremidade inferior oposta, sendo que o compartimento de purificação de amostra compreende zonas de mistura e zonas de assentamento. Uma pluralidade de elementos de blindagem é posicionada dentro do compartimento de purificação de amostra com a finalidade de separar pelo menos parcialmente zonas de mistura e zonas de assentamento adjacentes ou para separar zonas de mistura adjacentes, sendo que as zonas de mistura estão em comunicação fluida com as zonas de assentamento. Um elemento de mistura é disposto dentro de cada zona de mistura. Um decantador de onda acústica é alinhado com uma porção da montagem de recipiente, sendo que o decantador de onda acústica é configurado para emitir uma onda acústica através da porção da montagem de recipiente e uma mistura disposta na mesma, sendo que a onda acústica coalesce as gotículas de fase de fluido na mistura para aumentar a flutuabilidade ou densidade das gotículas de fase de fluido.

Description

FUNDAMENTOS Campo Técnico

[001]A presente divulgação se refere geralmente a purificação de amostra e sistemas de purificação de amostra e, mais especificamente, a extração líquido- líquido e/ou purificação de amostra de duas fases e a sistemas e métodos que implementam os mesmos. Em particular, a presente divulgação se refere a sistemas de purificação de alimentação de duas fases, fluxo contínuo, líquido-líquido e métodos implementando os mesmos.

Tecnologia Relacionada

[002]Sistemas ou colunas de extração líquido-líquido existentes são projetados para atingir a transferência de uma molécula de interesse de uma primeira fase de líquido para uma segunda fase de líquido (por exemplo, a fim de purificar a molécula de interesse para longe de um ou mais contaminantes). Tipicamente, a primeira e a segunda fase imiscíveis são repetidamente misturadas juntas em zonas de mistura ativas e, então, deixadas coalescer ou “decantar” em zonas de decantação passivas. Durante a mistura uma fase é dispersa (como gotículas menores) na outra fase. O tamanho de gotícula relativamente pequeno aumenta a velocidade e a eficiência de purificação deixando a molécula de interesse mover mais facilmente para a nova fase através de uma razão área de superfície para volume maior. Amostra misturada é, então, blindada ou defletida da zona de mistura em uma zona de decantação adjacente. Esta deflexão deixa as gotículas dispersas coalescerem juntas nem gotículas maiores.

[003] Eventualmente, a flutuação das gotículas de fase dispersa maiores ou a diferença de densidade entre as gotículas de fase dispersa maiores e a fase contínua circundante pode ser grande o bastante para superar a força de arrasto da fase circundante na fase de gotícula dispersa. Por conseguinte, as gotículas de fases dispersas maiores podem fluir contracorrente através da fase contínua e para uma zona de mistura adjacente, onde o ciclo de mistura e decantação é repetido. Sem estar vinculado a qualquer teoria, a manutenção deste fluxo contracorrente das duas fases de líquido é necessária para purificação de múltiplos estágios contínua de dois estoques de alimentação. Após a purificação ou a transferência molecular estar completa, a mistura é eventualmente deixada decantar passivamente em fases distintas que podem ser separadas entre si.

[004]Assim, os sistemas existentes dependem de coalescência passiva das gotículas de fase dispersa em zonas de decantação de fase designadas e decantação eventual de uma amostra de duas fases misturada em fases separadas. Especificamente, extratores ou colunas líquido-líquido existentes dependem de barreiras físicas ou defletores entre zonas de mistura de amostra alternadas (ativas) e zonas de decantação de amostra (passiva) para inibir mistura da amostra nas zonas de decantação e permitir coalescência de gotículas de fase dispersa menores em gotículas maiores, para manter fluxo contracorrente das fases pesada e leve necessário para purificação de múltiplos estágios contínua. O efeito de blindagem ou deflexão destas barreiras deixa uma amostra misturada com alta tensão interfacial entre as duas fases decantar naturalmente e/ou espontaneamente para fora em uma fase superior menos densa e uma fase inferior mais densa ou de mais densidade permitindo que as gotículas de fase dispersa pequenas coalesçam em gotículas maiores até a flutuação das gotículas de fase dispersa maiores ser suficiente para superar a força de arrasto da fase contínua circundante e o fluxo contracorrente através da mesma.

[005]Uma desvantagem dos sistemas existentes é que pode levar vários minutos até uma hora, ou mesmo várias horas, se absolutamente, para uma amostra misturada com baixa tensão interfacial entre as duas fases decantar espontaneamente para fora em fases separadas, ou mesmo para as gotículas de fase dispersa coalescerem. Por exemplo, quando uma fase aquosa mais pesada contendo uma amostra de interesse é misturada com uma fase orgânica (por exemplo, polietileno glicol (PEG)) para atingir transferência das moléculas para a fase orgânica, a decantação passiva da amostra misturada em fases pesada e leve pode ser comercialmente, economicamente e praticamente proibitiva em tempo e/ou custo. Para efetuar (eficientemente) a transferência molecular, as duas fases podem ser misturadas vigorosamente, desse modo, formando microgotículas muito pequenas da fase dispersa e/ou fase contínua. Esta amostra vigorosamente misturada pode não coalescer e/ou decantar adequadamente e suficientemente para fora em um sistema extrator líquido-líquido de duas fases de mistura/decantação contínua de fluxo contínuo (por exemplo, quando tempo e espaço (tamanho e número de zonas de decantação) são limitados por restrições práticas e/ou comerciais). Seria benéfico fornecer um sistema que possa proporcionar decantação ativa de uma amostra misturada, de modo que o tempo requerido para purificar uma amostra possa ser reduzido.

[006]De modo similar, os sistemas existentes são limitados a taxas de fluxo de amostra contínuo lentas o bastante para permitir coalescência e decantação passiva das fases. Por exemplo, se a taxa de fluxo de alimentação de sistemas existentes for alta demais, ou a agitação do fluido for grande demais, as gotículas dispersas podem não coalescer suficientemente nas zonas de decantação para superar a força de arrasto da fase contínua circundante. Por conseguinte, as gotículas dispersas (especialmente microgotículas) podem ficar aprisionadas (isto é, arrastadas) na corrente da fase contínua circundante, levando a mistura axial das fases e, eventualmente, falha na forma de inundação ou arrasto do sistema. Tentativas para aumentar a taxa de fluxo do sistema aumentando o diâmetro da coluna apenas podem exasperar o problema de mistura axial e/ou requerem aumento exponencial caro na altura da coluna para manter purificação equivalente.

[007]Alguns sistemas anteriores também falharam em purificar eficientemente e suficientemente a amostra (por exemplo, para atingir níveis desejados de pureza de uma maneira econômica). Por exemplo, sistemas existentes podem requerer colunas de purificação e estruturas de suporte de múltiplos andares para fornecer o número de estágios de purificação teórico necessário para atingir o nível de pureza de amostra requerido pela FDA, EPA ou outros padrões reguladores ou de controle de qualidade. Sistemas em tandem ou lado a lado menores podem encher salas ou espaços de trabalho inteiros, criando um uso ineficiente de recursos. Esses aumentos dramáticos na altura da coluna e/ou no tamanho do sistema podem ser impraticáveis e/ou indesejáveis e podem nem mesmo assegurar o sucesso da purificação da amostra (por exemplo, especialmente em sistemas de tensão interfacial baixa). Do mesmo modo, afinidade e outras formas de cromatografia destinadas a atingir purificação via ligação, lavagem e eluição da molécula de interesse para longe de contaminantes podem ser tanto difíceis quanto caras para escalar até níveis comerciais (por exemplo, especialmente no caso de purificação de anticorpo comercial).

[008] Por conseguinte, seria benéfico fornecer um sistema de purificação de amostra que possa atingir altos níveis de pureza de amostra em um espaço de trabalho conveniente pequeno numa quantidade de tempo relativamente pequena e/ou simultaneamente reduzir o custo de purificação de amostra.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] Para esclarecer ainda mais as vantagens e características acima e outras da presente divulgação, uma descrição mais particular da invenção ser apresentada por referência a modalidades específicas da mesma as quais são ilustradas nos desenhos localizados no relatório descritivo. É apreciado que estes desenhos apenas representam modalidades típicas da presente divulgação e, portanto, não serão considerados limitadores de seu escopo. A presente divulgação será descrita e explicada com especificidade e detalhes adicionais pelo uso dos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de purificação de amostra de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um conjunto de recipiente acoplado a um sistema misturador do sistema de purificação de amostra da Figura 1; A Figura 3 é uma vista em perspectiva do conjunto de recipiente da Figura 2 em uma configuração colapsada; A Figura 4A é uma vista explodida de um sistema misturador mostrado na Figura 2; A Figura 4B é uma vista explodida de um conjunto misturador do sistema misturador da Figura 4A; A Figura 5A é uma vista lateral em corte transversal parcial de um sistema de mistura alternativo tendo uma linha de acionamento flexível que pode ser usada com o sistema representado na Figura 1; A Figura 5B é uma vista explodida de uma porção do sistema de mistura representado na Figura 5A; A Figura 6A é uma vista em perspectiva de um elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 6B é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 6C é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 6D é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 6E é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 7A é uma vista em perspectiva de um conjunto acústico de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 7B é uma vista em seção transversal lateral do conjunto acústico da Figura 7A; A Figura 7C é uma vista em seção transversal lateral de outro conjunto acústico de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 7D é uma vista em seção transversal lateral de outro conjunto acústico de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 8 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alternativa do sistema de purificação de amostra mostrado na Figura 1; A Figura 9A é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 9B é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 9C é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 10A é uma vista em perspectiva de outro conjunto acústico de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 10B é uma vista em seção transversal lateral do conjunto acústico da Figura 10A; A Figura 10C é uma vista em seção transversal lateral de outro conjunto acústico de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 10D é uma vista em seção transversal lateral de outro conjunto acústico de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 11 é uma vista em perspectiva de outra modalidade alternativa do sistema de purificação de amostra mostrado na Figura 1; A Figura 12 é uma vista em perspectiva de um conjunto de recipiente do sistema de processamento de fluido da Figura 11; A Figura 13 é uma vista em perspectiva do conjunto de recipiente da Figura 12 em uma configuração colapsada; A Figura 14 é uma vista em perspectiva do conjunto de recipiente modular de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 15 é uma vista em perspectiva de outro sistema de purificação de amostra de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 16 delineia um método para purificar uma amostra de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 17A é uma vista em perspectiva de outro elemento de blindagem de acordo com uma modalidade da presente divulgação; A Figura 17B é uma vista em seção transversal de um componente do elemento de blindagem da Figura 17A; A Figura 17C é uma vista em seção transversal de outro componente adequado para uso no elemento de blindagem da Figura 17A; e A Figura 18 é uma representação esquemática de outra modalidade de um sistema de purificação de amostra de acordo com uma modalidade da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[010]Colunas de purificação de amostra anteriores dependiam de decantação passiva da amostra ou mistura para atingir separação de fase. Modalidades do presente sistema de purificação de amostra, no entanto, podem empregar ondas acústicas para separar ativamente uma mistura de duas ou mais fases líquidas em fases separadas (pesada e leve) as quais podem, então, ser isoladas para longe uma da outra. Esse processo pode ser especialmente útil na purificação de uma ou mais moléculas de interesse para longe de um ou mais contaminantes. Por exemplo, a mistura de um primeiro líquido compreendendo uma primeira fase, uma quantidade de pelo menos uma molécula de interesse (tal como uma molécula biológica (por exemplo, anticorpo), molécula orgânica, molécula inorgânica ou hidrocarboneto) e uma quantidade de um ou mais contaminantes com um segundo líquido compreendendo uma segunda fase pode causar ou permitir a transferência de pelo menos uma porção da quantidade da(s) molécula(s) de interesse e/ou do(s) contaminante(s) para o segundo líquido ou fase do mesmo.

[011]Como usada aqui, uma “molécula” ou “molécula de interesse”, assim como termos similares, inclui outra matéria de interesse incluindo, mas não se limitando a células, partículas, compostos, cristais, agregados, etc. Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, uma molécula de interesse pode compreender um produto químico de commodity ou reagente (por exemplo, acetona, amônio, ácido acético (vinagre), etc.). Em outras modalidades, uma molécula de interesse pode compreender um hidrocarboneto (por exemplo, óleo cru ou processado, hidrocarboneto(s) ramificado(s) e/ou não ramificado(s), gás(gases) de refinaria, gasolina, nafta(s), parafina(s), óleo(s) diesel, óleo(s) lubrificante(s), óleo(s) combustível(is), graxa, cerca, betume, etc.). Além disso, referência a uma (única) molécula de interesse inclui uma referência específica a uma população ou quantidade da molécula de interesse única, assim como molécula(s) de interesse adicional(is). Assim, referência a uma “molécula” ou “molécula de interesse” não deve ser interpretada como sendo limitada a uma (única) molécula per se. Em vez disso, esses termos devem ser interpretados amplamente para incluir qualquer substância ou matéria incluída numa alimentação ou amostra de líquido.

[012]Como usada aqui, “mistura” e termos similares incluem qualquer forma adequada de combinação e/ou mistura, incluindo mistura tanto miscível quanto imiscível. Por exemplo, a mistura de dois ou mais componentes pode incluir ou resultar na formação de uma solução, suspensão, coloide, emulsão ou outra mistura. Além disso, a mistura pode ser atingida por qualquer meio adequado. Esse meio para misturar pode incluir, por exemplo, um ou mais elementos de mistura. Elementos de mistura podem ser ativos ou estáticos na natureza. Elementos de mistura ativos podem incluir, por exemplo, elementos rotativos, elementos oscilantes, elementos vibradores, elementos de agitação, elementos de sacudimento e/ou elementos de sonicação. Esses elementos podem incluir um ou mais impelidores, pás, aletas, palhetas, nervuras, aletas, etc. Elementos de mistura ativos também podem incluir uma ou mais placas de agitação, alternativas e/ou pulsantes (porosas) (verticalmente ou lateralmente) ou outros elementos adequados, um ou mais discos de rotação (planos) e assim por diante. Elementos de mistura estáticos podem incluir empacotamento (coluna), obstáculos, etc. e/ou podem criar um caminho tortuoso através do qual dois ou mais componentes passam e ficam misturados pelo mesmo.

[013]A mistura estática também pode envolver introdução dos dois componentes em um espaço tal que os dois componentes se misturam juntos. Em algumas modalidades, dois líquidos podem ser misturados passando os líquidos para uma área (ou zona) de mistura de modo que os dois líquidos colocalizem. Em pelo menos uma modalidade os líquidos podem ser passados através de um ou mais elementos de mistura estáticos.

[014] Por conseguinte, várias modalidades da presente divulgação superam ou resolvem um ou mais dos problemas anteriores ou outros problemas na arte utilizando decantação e/ou separação das fases de coalescência ativa assistida por onda acústica que pode permitir rápida purificação da(s) molécula(s) de interesse para longe do(s) contaminante(s) (por exemplo, numa coluna ou sistema de purificação de múltiplos estágios fluxo contínuo). Por exemplo, a(s) onda(s) acústica(s) pode(m) induzir, causar, adicionar, intensificar e/ou aumentar a co- localização e/ou coalescência de gotículas de fase menores em uma ou mais gotículas ou corpos de fase maiores até a flutuação das gotículas ou do corpo e/ou as diferenças de densidade entre as fases fazerem as duas fases fluir contracorrente (por exemplo, eventualmente fazendo a fase mais pesada, mais densa decantar abaixo e a fase mais leve, menos densa decantar acima (isto é, subir até o topo da amostra de fluido)). Como usado aqui, fluxo “contracorrente”, fluindo “contracorrente” e termos similares se referem a pelo menos uma porção de uma fase menos densa de uma primeira fase e uma segunda fases se movendo verticalmente para cima em relação a pelo menos uma porção de uma fase mais densa da primeira fase e das segundas fases, ou pelo menos uma porção da fase mais densa da primeira fase e das segundas fases se movendo verticalmente para baixo em relação a pelo menos uma porção da fase menos densa da primeira fase e das segundas fases. Em pelo menos uma modalidade, as gotículas de fase menores podem compreender microgotículas (por exemplo, que podem não decantar em taxas de fluxo típicas e/ou em sistemas de decantação passivos existentes dentro de um período de tempo economicamente relevante ou adequado). Assim, a aplicação de decantação de fase conduzida por onda acústica a extração líquido-líquido de duas fases pode diminuir o tempo e/ou o custo e/ou aumentar a eficiência e/ou o nível de purificação de amostra.

[015]Como usada aqui, “microgotícula” e termos similares se referem, geralmente, a gotículas de fase, sejam dispersas ou contínuas, pesadas ou leves, que (ou sabe-se que) requerem um período de tempo prolongado para coalescer e/ou decantar. Por exemplo, microgotículas podem ter um diâmetro menor que 30 mícrons, menor que 25 mícrons, menor que 20 mícrons, menor que 15 mícrons, menor que 10 mícrons, menor que 5 mícrons ou menor que 2 mícrons. O período de tempo prolongado pode ser um tempo maior que 5 minutos, maior que 10 minutos, maior que 15 minutos, maior que 20 minutos, maior que 25 minutos, maior que 30 minutos, maior que 35 minutos, maior que 40 minutos, maior que 45 minutos, maior que 50 minutos, maior que 55 minutos, maior que 1 hora, maior que 1,5 horas, maior que 2 horas e assim por diante. A título de ilustração, em certos sistemas de baixa tensão interfacial, uma gotícula de ~10 mícrons pode requerer > 1 hora para decantar.

[016]Além disso, uma microgotícula pode ter um diâmetro tão pequeno que a velocidade de decantação da gotícula é tão baixa que é comercialmente não razoável permitir tempo suficiente para decantar a gotícula por meio passivo. Por exemplo, uma microgotícula pode ter uma velocidade de decantação menor ou igual a cerca de 1 (ou 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9) x10-4, 10-5, 10-6, 10-7 ou 10-8 m/s. Também será apreciado que o tamanho de gotícula médio contempla uma população de gotículas, algumas maiores, algumas menores e/ou algumas iguais ao tamanho de gotícula médio. Por conseguinte, um tamanho de gotícula médio de cerca de 30 mícrons significa que pode haver alguma fração de gotículas (por exemplo, 10%) que também são menores ou iguais a cerca de 10 mícrons.

[017]Modalidades da presente divulgação podem ser vantajosas sobre sistemas e/ou métodos existentes (i) aumentando a velocidade e/ou a eficiência de extração ou purificação, (ii) diminuindo o tamanho e/ou o custo do sistema, incluindo componentes do mesmo e reagentes usados no mesmo e/ou (iii) fornecendo um sistema e/ou método para extrair uma molécula de interesse para a qual a extração estava anteriormente indisponível (por exemplo, por causa de limitações na engenharia química). Por exemplo, a implementação de algumas modalidades da presente divulgação pode permitir a um operador de sistema manter o tamanho de sistema e/ou coluna costumeiro, típico ou existente, o tempo de decantação e/ou residência no sistema (componente), a taxa de fluxo (fluido de amostra) e/ou a velocidade de mistura de amostra enquanto aumentando o rendimento, a pureza, a eficiência (por estágio e/ou sistema) e/ou outra(s) marcação(ões) de purificação ou extração de amostra. De modo similar, a implementação de certas modalidades da presente divulgação pode permitir a um operador de sistema diminuir o tamanho de sistema e/ou coluna (por exemplo, largura, área, volume, etc.) diminuir o tempo de decantação e/ou residência no sistema (componente), aumentar a taxa de fluxo (fluido de amostra) e/ou aumentar a velocidade de mistura de amostra enquanto mantendo (ou mesmo aumentando) o rendimento, a pureza, a eficiência (por estágio e/ou sistema) e/ou outra(s) marcação(ões) de purificação ou extração de amostra. A provisão e/ou a obtenção desses resultados, efeitos e/ou parâmetros etc. de intensificação de eficiência, economia de tempo, espaço, dinheiro e/ou recursos, sem o(s) empecilho(s) ou as limitações correspondentes que eram obteníveis.

[018]Antes de descrever modalidades da presente divulgação em detalhes, será entendido que esta divulgação não é limitada ao aparelho, sistemas, métodos ou parâmetros de processo particularmente exemplificados que podem, obviamente, variar. Também será entendido que a terminologia usada aqui é apenas para a finalidade de descrever modalidades particulares da presente divulgação e não é necessariamente destinada a limitar o escopo da divulgação ou da invenção reivindicada. Assim, embora a invenção seja descrita em detalhes com referência a configurações, modalidades e/ou implementações específicas da mesma, as descrições são ilustrativas apenas e não serão interpretadas como limitando o escopo da invenção como reivindicado nas reivindicações em anexo.

[019]Todas as publicações, patentes e pedidos de patentes citados neste documento, sejam supra ou infra, são por meio deste documento incorporados por referência nas suas totalidades na mesma medida como se cada publicação, patente ou pedido de patente individual fosse especificamente e individualmente indicado para ser incorporado por referência.

[020]Como usadas em todo este pedido as palavras “pode” e “pode” são usadas num sentido permissivo (isto é, significando ter o potencial para), em vez do sentido obrigatório (isto é, significando dever). Adicionalmente, os termos “incluindo”, “tendo”, “envolvendo”, “contendo”, “caracterizado por”, assim como variantes dos mesmos (por exemplo, “inclui”, “tem” e “envolve”, “contém”, etc.) e termos similares como usados aqui, incluindo as reivindicações, serão inclusivos e/ou abertos, terão o mesmo significado que a palavra “compreendendo” e variantes da mesma (por exemplo, “compreendem” e “compreende”) e não excluem elementos ou etapas de método adicionais, não recitadas ilustrativamente.

[021]Será observado que, como usados neste relatório descritivo e nas reivindicações em anexo, as formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem os referentes plurais, a menos que o conteúdo claramente determine de outra forma. Assim, por exemplo, a referência a um “gerador de onda acústica” inclui um, dois ou mais geradores de onda acústica. De modo similar, a referência a uma pluralidade de referentes deve ser interpretada como compreendendo um único referente e/ou uma pluralidade de referentes, a menos que o conteúdo e/ou o contexto claramente determine o contrário. Assim, a referência a “geradores de onda acústica” não necessariamente requer uma pluralidade de tais geradores de onda acústica. Em vez disso, será apreciado que independente de conjugação; um ou mais geradores de onda acústica são contemplados neste documento.

[022]Como usado no relatório descritivo e nas reivindicações anexas, termos direcionais, tal como "superior", "inferior", "esquerdo", "direito", "acima", "abaixo", "mais acima", "mais abaixo", "proximal", "distal" e similares são usados neste documento unicamente para indicar direções relativas e não são de outro modo destinados a limitar o escopo da divulgação ou das reivindicações.

[023]Quando possível, numeração similar de elementos foi usada em várias figuras. Mais ainda, múltiplos exemplos de um elemento e ou subelementos de um elemento parental podem cada qual incluir letras separadas anexadas ao número do elemento. Por exemplo, dois casos de um elemento particular "91" podem ser marcados como "91a" e "91b". Nesse caso, a marcação do elemento pode ser usada sem uma letra anexa (por exemplo, "91") para ser referir em geral a exemplos do elemento ou qualquer um dos elementos. Marcações de elemento incluindo uma letra anexada (por exemplo, "91a") podem ser usadas para se referir a um exemplo específico do elemento ou para distinguir ou chamar a atenção para múltiplos usos do elemento. Mais ainda, uma marcação de elemento com uma letra anexada pode ser usada para designar um projeto, uma estrutura, uma função, uma implementação e/ou uma modalidade alternativa de um elemento ou uma característica sem uma letra anexada. Do mesmo modo, uma marcação de elemento com uma letra anexada pode ser usada para indicar um subelemento de um elemento parental. Por exemplo, um elemento "36" pode compreender subelementos "36a" e "36b".

[024]Vários aspectos dos presentes dispositivos e sistemas podem ser ilustrados descrevendo componentes que são acoplados, fixados e/ou unidos juntos. Como aqui usados, os termos "acoplado", "fixado” e/ou "unido" são usados para indicar cada uma de uma conexão direta entre dois componentes ou, onde apropriado, uma conexão indireta um com o outro através de componentes intervenientes ou intermediários. Em contraste, quando um componente é denominado como sendo "diretamente acoplado", "diretamente fixado" e/ou "diretamente unido" a outro componente, não há elementos intervenientes presentes. Mais ainda, como usados neste documento, os termos “conexão”, “conectado” e similares não necessariamente implicam contato direto entre os dois ou mais elementos.

[025]Vários aspectos da presente divulgação, incluindo dispositivos, sistemas e métodos, podem ser ilustrados com referência a uma ou mais modalidades ou implementações as quais são exemplares na natureza. Como usado aqui, o termo “exemplar" significa "servindo como um exemplo, caso ou ilustração" e não deve necessariamente ser interpretado como preferido ou vantajoso sobre outras modalidades divulgadas neste documento. Além disso, a referência a uma “implementação” da presente divulgação ou invenção inclui uma referência específica a uma ou mais modalidades da mesma, e vice-versa, e se destina a fornecer exemplos ilustrativos sem limitar o escopo da invenção como reivindicada nas reivindicações em anexo.

[026]A menos que definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados neste documento têm o mesmo significado como comumente entendido pelos versados na técnica à qual a presente divulgação pertence. Embora uma série de métodos e materiais similares ou equivalentes àqueles descritos neste documento possa ser usada na prática da presente divulgação, apenas certos materiais e métodos são descritos neste documento.

[027]Em certas modalidades, os sistemas inventivos (ou porção(ões) do(s) mesmo(s)) são projetados de modo que pelo menos alguns componentes que contatam o material sendo processado possam ser descartados após cada uso. Como resultado, algumas modalidades da presente divulgação eliminam substancialmente a carga de limpeza e esterilização requerida por sistemas de mistura e processamento de aço inoxidável convencionais. Esta característica também assegura que a esterilidade pode ser mantida de modo consistente durante processamento repetido de múltiplas bateladas. Em vista do anterior, e do fato de que certas modalidades podem ser facilmente escaláveis, de custo relativamente baixo e facilmente operadas, algumas modalidades da presente divulgação podem ser usadas numa variedade de instalações industriais e de pesquisa que anteriormente terceirizavam esse processamento. Mais ainda, como usado neste documento, a referência a um ou mais componentes “descartáveis” contempla que o(s) componente(s) é(são) projetado(s) para e/ou comercialmente compatível(is) com aplicações de uso único. Assim, embora falando estritamente, toda matéria seja tecnicamente descartável, aqueles versados na técnica apreciarão que uma designação descartável e/ou de uso único compreende mais que um mero uso pretendido. Em vez disso, esses componentes são estruturalmente adaptados para descarte econômico após um único uso.

[028]Modalidades da presente divulgação podem incluir um sistema de purificação de amostra tendo um recipiente (o qual pode operar como uma coluna) para receber pelo menos uma amostra de fluido e pelo menos um separado de onda acústica configurado para emitir pelo menos uma onda acústica para a amostra de fluido. O sistema também pode incluir um alojamento rígido (ou tanque) configurado para receber e/ou suportar (estruturalmente) o recipiente. Em algumas modalidades, o sistema também pode incluir uma base para suportar o alojamento ou recipiente (por exemplo, uma estrutura estacionária ou carrinho móvel), meios para misturar uma amostra de fluido no recipiente (por exemplo, um sistema misturador ou elemento de mistura do mesmo), uma ou mais bombas para introduzir fluido(s) no recipiente (por exemplo, uma bomba de fluido), um ou mais condensadores, compressores, resfriadores, chillers e/ou aquecedores (por exemplo, para regular a temperatura da amostra), uma ou mais interfaces de usuário (por exemplo, um computador ou sistema de controle de operador) para operar o sistema, um ou mais sensores para monitorar operação, purificação, decantação de fase e/ou mistura de fase da coluna e/ou um ou mais meios para montar, fixar ou conectar elemento(s) ao alojamento.

[029]Voltando agora para as Figuras, várias modalidades de sistemas de purificação de fluido inventivos 10 serão agora discutidas. Representada na Figura 1 está uma modalidade de um sistema de purificação de fluido 10a incorporando algumas características da presente divulgação. Em geral, o sistema de purificação de fluido 10a compreende um conjunto de recipiente 12 que é opcionalmente disposto dentro de um alojamento de suporte rígido 14. O sistema 10a pode ainda compreender um ou mais sistemas misturadores 18 se estendendo pelo menos parcialmente para o conjunto de recipiente 12 e/ou um ou mais decantadores acústicos 16 para passar uma onda acústica através de uma porção do conjunto de recipiente 12. Vários componentes do sistema de purificação de fluido 10a serão agora descritos em mais detalhes com referência às figuras.

ALOJAMENTO DE SUPORTE

[030]Como ilustrado na Figura 1, o sistema de purificação de fluido 10a compreende um alojamento de suporte rígido 14. O alojamento de suporte rígido 14 é configurado para receber e suportar o conjunto de recipiente 12. Na modalidade representada, o alojamento de suporte rígido 14 compreende alojamentos de suporte rígidos 15a e 15b. Os alojamentos de suporte 15a e 15b são substancialmente idênticos e caracteres de referência similares são usados para identificar elementos similares. Cada alojamento de suporte 15 tem uma parede lateral substancialmente cilíndrica 20 que se estende entre uma extremidade superior 22 e uma extremidade inferior oposta 24. A extremidade superior 22 termina numa face extrema 32, enquanto a extremidade inferior 24 termina num piso 26.

[031]O alojamento de suporte 15 tem uma superfície interior 28 que liga a uma câmara 30. Uma abertura 34 é formada na face extrema 32 para fornecer acesso à câmara 30. Uma fenda de transferência 45 se estende através da parede lateral 20, de modo a comunicar com a câmara 30. Em uma modalidade, a fenda de transferência 45 se estende através da parede lateral 20 da extremidade inferior 24 através da face extrema 32. O alojamento de suporte 15, assim, tem uma seção transversal substancialmente em forma de C onde ele intercepta a fenda de transferência 45. Em uma modalidade alternativa, a fenda de transferência 45 não precisa se estender através da face extrema 32, mas pode parar perto da mesma de modo que o alojamento de suporte 15 envolva a fenda de transferência 45. Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, a abertura 34 pode ser posicionada na extremidade do fundo 24 do alojamento de suporte 15. Assim, a extremidade superior 22 do alojamento de suporte 15 pode compreender uma configuração fechada em certas modalidades. De modo similar, ambas as extremidades superior e inferior 22, 24 podem compreender configurações fechadas, de modo que o conjunto de recipiente 12 possa ser inserido na câmara 30 do alojamento de suporte 15 via fenda de transferência 45.

[032]Como discutido abaixo em mais detalhes, durante o uso, os alojamentos de suporte 15a e 15b são tipicamente dispostos ligeiramente espaçados das fendas de transferência 45 viradas uma para a outra. O conjunto de recipiente 12 é recebido dentro de compartimentos 30, de modo que uma porção do conjunto de recipiente 12 passe lateralmente através das fendas de transferência 45. Embora os alojamentos de suporte 15 sejam mostrados como elementos separados e discretos, eles podem ser conectados juntos ou formados como uma estrutura unitária integral, simples ou podem ser conectados juntos.

[033]Como representado, cada alojamento de suporte 15a e 15b pode ser removivelmente ou integralmente fixado a uma base 36a e 36b. A base 36 pode compreender uma estrutura estacionária ou móvel, carro ou carrinho e pode ser fixada ao alojamento de suporte 15 por um ou mais conectores 40. Por exemplo, o piso 26 do alojamento de suporte 15 pode repousar na base 36 com rodas 38 e/ou pés 39 se estendendo da mesma. As bases 36a, 36b podem ser conectadas e/ou fixadas juntas via um ou mais conectores. Assim, as bases 36 podem permitir movimento seletivo e posicionamento/fixação de alojamentos de suporte 15. Em modalidades alternativas, no entanto, o alojamento de suporte 14 pode repousar numa base única 36 ou não repousar na base 36, mas pode repousar diretamente num piso ou em outra estrutura.

[034]Embora o alojamento de suporte 15 seja mostrado como tendo uma configuração substancialmente cilíndrica, em modalidades alternativas cada alojamento de suporte 15 pode ter qualquer forma desejada capaz de pelo menos parcialmente ligar a uma câmara 30. Por exemplo, em algumas modalidades a parede lateral 20 não precisa ser cilíndrica, mas pode ter uma variedade de outras configurações transversais, em seção transversal, tal como poligonal, elíptica ou irregular. Como ilustrado na Figura 8, por exemplo, um sistema de purificação de fluido 10b é representado tendo um alojamento de suporte rígido 14 que compreende alojamento de suporte 15c e 15d tendo uma parede lateral 20 com uma seção transversal retangular. A parede lateral 20, assim tem lados planos. Outras características, elementos e/ou aspectos do alojamento de suporte 15c e 15d podem ser substancialmente os mesmos que do alojamento de suporte 15a e 15b descrito neste documento.

[035]Voltando à Figura 1, é apreciado que cada alojamento de suporte 15 pode ser escalado até qualquer tamanho desejado. Por exemplo, é contemplado que o alojamento de suporte 15 pode ser dimensionado de modo que a câmara 30 possa reter um volume menor que 50 litros ou maior que 1.000 litros ou qualquer volume entre os mesmos. O alojamento de suporte 15 é tipicamente feito de metal, tal como aço inoxidável, mas também pode ser feito de outros materiais capazes de suportar as cargas aplicadas da presente divulgação.

[036]Os alojamentos de suporte 15 podem também ter uma ou mais aberturas 46 formadas na parede lateral 20 e no piso 26. A(s) abertura(s) 46 fornecem acesso ao conjunto de recipiente 12 para permitir a várias linhas de gás externas, linhas de fluido, sondas e/ou sensores acoplar com o conjunto de recipiente 12 (por exemplo, quando o conjunto de recipiente 12 estiver dentro do alojamento de suporte 15).

[037]Em certas modalidades, os alojamentos de suporte 15a e 15b (e alojamentos de suporte 15c e 15d) podem ser imagens de espelho um do outro. Será apreciado, no entanto, que diferenças na configuração, localização e número de vários elementos podem diferir entre os elementos de alojamento sem afastamento do escopo desta divulgação.

CONJUNTO DE RECIPIENTE

[038]Como ilustrado na Figura 1, o sistema de processamento de fluido 10a inclui o conjunto de recipiente 12 disposto pelo menos parcialmente dentro dos alojamentos de suporte 15. Como representado na Figura 2, o conjunto de recipiente 12 compreende primeiro subrecipiente 17a, um segundo subrecipiente 17b e uma pluralidade de condutos 13a-e se estendendo entre os mesmos.

[039]Os subrecipientes 17a e 17b são substancialmente idênticos entre si (tipicamente a imagem de espelho um do outro) e elementos similares são identificados por caracteres de referência similares. Cada subrecipiente 17 tem uma parede lateral 55 que se estende de uma extremidade superior 56 para uma extremidade inferior oposta 57. Cada subrecipiente 17 também tem superfície externa 8 e uma superfície interna 9. A superfície interna 9 liga a um subcompartimento 50 no qual uma porção do sistema misturador 18 é disposta.

[040]Como será discutido abaixo em mais detalhes abaixo, cada subcompartimento 50 pode compreender pelo menos porções de uma ou mais zonas de mistura 31 e uma ou mais zonas de decantação 33 com zonas de mistura 31 estando em comunicação de fluido com as zonas de decantação 33. Por exemplo, os subcompartimentos 50a do subrecipiente 17a podem ter uma pluralidade de zonas de mistura alternadas 31a-c e zonas de decantação 33a e 33b se estendendo entre a extremidade inferior 57 e a extremidade superior oposta 56, enquanto o subcompartimento 50b do subrecipiente 17b pode ter uma pluralidade de zonas de mistura alternadas 31d e 31e e zonas de decantação 33c-33e se estendendo entre a extremidade inferior 57 e a extremidade superior oposta 56.

[041]As zonas alternadas podem estar numa orientação vertical ou parcialmente vertical ou podem, de outro modo, alternar ao longo de um caminho de fluxo de fluido dentro do subcompartimento 50. Na modalidade representada, as zonas de mistura 31 do subrecipiente 17a estão horizontalmente alinhadas com uma zona de decantação 33 do subrecipiente 17b e as zonas de decantação 33 do subrecipiente 17a estão horizontalmente alinhadas com uma zona de mistura 31 do subrecipiente 17b. Alguém apreciará que sistemas de misturador/decantador dispostos horizontalmente e/ou em tandem, lado a lado também são contemplados neste documento. Por conseguinte, as zonas de mistura e decantação alternadas podem ser dispostas de qualquer maneira adequada, incluindo ao longo de um ou mais caminhos de fluxo de amostra ou fluido dentro ou entre um ou mais compartimentos, recipientes, subrecipientes e/ou conjuntos de recipientes.

[042] Em pelo menos uma modalidade, uma zona de decantação pode compreender qualquer área de um sistema de processamento de fluido que esteja pelo menos parcialmente blindada de um ou mais elementos de misturador. Por exemplo, uma zona de decantação pode compreender um espaço entre elementos de misturador onde há menos força de cisalhamento, turbulência ou semelhantes dos elementos de misturador em agitação. Em algumas modalidades, uma zona de decantação pode compreender qualquer espaço do sistema de processamento de fluido onde a coalescência das gotículas da fase dispersa é intensificada em relação a outra área. Essa outra área (onde a coalescência de gotículas de fase dispersa é reduzida em relação à zona/ao espaço de decantação) pode ser denominada uma zona de mistura em pelo menos uma modalidade. Em uma ou mais modalidades, uma zona de mistura tem um elemento misturador disposto pelo menos parcialmente na mesma.

[043]O subrecipiente 17 pode compreender um ou mais materiais transparentes, translúcidos ou opacos e pode ter propriedades inibidoras de luz ultravioleta ou outras propriedades inibidoras (por exemplo, inibidores incorporados nos mesmos). Em certas modalidades, o método de uso pode determinar o material usado para formar o subrecipiente 17. Na modalidade representada, cada subrecipiente 17 pode ser compreendido de uma folha ou filme polimérico flexível o qual permite uso único e/ou aplicações descartáveis do conjunto de recipiente 12, mas que pode exigir que o conjunto de recipiente 12 seja usado com os alojamentos de suporte rígidos 15. Por exemplo, cada subrecipiente 17 pode ser compreendido de um material flexível, impermeável a água, tal como um polietileno de baixa densidade ou outras folhas ou filmes poliméricos tendo uma espessura numa faixa entre cerca de 0,1 mm a cerca de 5 mm com cerca de 0,2 mm a cerca de 2 mm sendo mais comum. Outras espessuras também podem ser usadas. O material pode ser compreendido de um único material em camadas ou pode compreender duas ou mais camadas as quais são cada qual vedadas juntas ou separadas para formar um recipiente de parede dupla. Quando as camadas são vedadas juntas, o material pode compreender um material laminado ou extrusado. O material laminado compreende duas ou mais camadas formadas separadamente que são subsequentemente fixadas juntas por um adesivo.

[044]Em pelo menos uma modalidade, o subrecipiente 17 pode compreender um material extrusado que foi montado, fabricado, soldado ou de outro modo formado no subrecipiente 17. O material extrusado pode compreender uma única folha integral que compreende duas ou mais camadas de materiais diferentes que podem ser separadas por uma camada de contato. Todas as camadas podem ser simultaneamente coextrusadas. Um exemplo de um material extrusado que pode ser usado na presente divulgação é o filme HyQ CX3-9 disponível de Life Technologies Corporation de Logan, Utah. O filme HyQ CX3-9 é um filme fundido de 9 mil de três camadas produzido em uma instalação cGMP. A camada externa pode ser um elastômero de poliéster coextrusado com uma camada de contato de produto de polietileno de ultrabaixa densidade. Outro exemplo de um material extrusado que pode ser usado na presente divulgação é o filme fundido HyQ CX5-14 também disponível de Life Technologies Corporation. O filme fundido HyQ CX5-14 compreende uma camada externa de elastômero de poliéster, uma camada de contato de polietileno de ultrabaixa densidade e uma camada de barreira de EVOH disposta entre as mesmas.

[045]O material também pode ser capaz de manter uma solução, amostra ou fluido numa condição estéril. Em tal modalidade, o material pode ser também esterilizável, tal como por radiação (gama), autoclave, lavagem, etc. Outras modalidades podem incluir material e/ou elementos capazes de ser limpos e usados de modo asséptico (embora não (inteiramente) esterilizados). Exemplos de materiais que podem ser usados em situações diferentes são divulgados na Patente dos Estados Unidos 6.083.587, a qual foi expedida em 4 de julho de 2000, e Publicação de Patente dos Estados Unidos US 2003-0077466 A1, publicada em 24 de abril de 2003, a divulgação total de cada uma das quais é por meio deste documento incorporada por referência específica.

[046]Em pelo menos uma modalidade, cada subrecipiente 17 pode compreender um saco polimérico configurado, fabricado, formado e/ou feito numa configuração colunar. Em uma modalidade, o subrecipiente 17 compreende um saco tipo travesseiro bidimensional em que duas folhas de material são colocadas em relação de sobreposição e as duas folhas são ligadas juntas nas suas periferias para formar o compartimento interno. Alternativamente, uma única folha de material pode ser dobrada sobre a e costurada em torno da periferia para formar o compartimento interno 50. Em outra modalidade, os subrecipientes 17 podem ser formados de uma extrusão tubular contínua de material polimérico que é cortada no comprimento e é costurada fechada nas extremidades.

[047]Em ainda outras modalidades, cada subrecipiente 17 pode compreender um saco tridimensional que não apenas tem uma parede lateral anular, mas também uma parede de extremidade superior bidimensional e uma parede de extremidade inferior bidimensional. Recipientes tridimensionais compreendem uma pluralidade de painéis discretos, tipicamente três ou mais, e mais comumente quatro ou seis. Cada painel é substancialmente idêntico e compreende uma porção da parede lateral, da parede de extremidade superior e da parede de extremidade inferior do recipiente. Bordas perimetrais correspondentes de cada painel são costuradas juntas. As costuras são tipicamente formadas usando métodos conhecidos na arte, tal como energias térmicas, energias de RF, energias sônicas ou outras energias de vedação.

[048]Em modalidades alternativas, os painéis podem ser formados numa variedade de padrões diferentes. Estas e outras técnicas para formar, fabricar, manufaturar, construir, montar e/ou soldar recipientes adequadas para modalidades da presente divulgação são conhecidas na arte. Assim, etapas e condições específicas para formar os mesmos não precisam ser delineadas em detalhes. Divulgação adicional com respeito a um método para fabricar sacos tridimensionais é divulgada na Publicação de Patente dos Estados Unidos US 2002-0131654 A1, publicada em 19 de setembro de 2002, a divulgação total da qual é por meio deste incorporada por referência.

[049]Em uma modalidade alternativa o subrecipiente 17 pode ser compreendido de material(is) de vidro, termoplástico, resina, aço inoxidável, alumínio ou outro(s) material(is) rígido(s) ou semirrígido(s) que permite(m) ao subrecipiente 17 ser suficientemente rígido que seja autossuportante, isto é, não colapse sob seu próprio peso. Como tal, o subrecipiente 17 pode ser usado sem necessariamente ser colocado ou inserido nos alojamentos de suporte rígidos 15.

[050]Também será apreciado que o subrecipiente 17 pode ser fabricado para ter virtualmente qualquer tamanho, forma e configuração desejada. Por exemplo, o subrecipiente 17 pode ser formado tendo um compartimento dimensionado para 10 litros, 30 litros, 100 litros, 250 litros, 500 litros, 750 litros, 1.000 litros, 1.500 litros, 3.000 litros, 5.000 litros, 10.000 litros ou outros volumes desejados. O tamanho do subcompartimento 50 também pode estar na faixa entre quaisquer dois dos volumes acima. Embora os subrecipientes 17 possam ser de qualquer tamanho, em uma modalidade, cada subrecipiente 17 é especificamente configurado para ser complementar ou substancialmente complementar à câmara 30 dos alojamentos de suporte 15 (ver Figura 1). Também pode ser desejável em algumas modalidades que quando o subrecipiente 17 é recebido dentro da câmara 30, o subrecipiente 17 seja pelo menos geralmente uniformemente suportado pelo alojamento de suporte 15.

[051]Voltando agora para a Figura 2, os condutos 13 se estendem entre os subrecipientes 17a e 17b, de modo a facilitar comunicação de fluido entre os subrecipientes 17. Mais especificamente, cada conduto 13 se estende entre uma zona de mistura 31 do subrecipiente 17a e uma zona de decantação 33 do subrecipiente 17b ou entre uma zona de decantação 33 do subrecipiente 17a e uma zona de mistura 33 do subrecipiente 17b, de modo a facilitar comunicação de fluido entre as zonas 31 e 33. Assim, uma amostra de fluido disposta dentro da zona de mistura 31a do subrecipiente 17a pode fluir para a zona de decantação 33c do subrecipiente 17a via condutos 13a e vice-versa. Os condutos 13 podem se estender lateralmente e/ou radialmente da parede externa 55 dos subrecipientes 17.

[052]Alguém apreciará, no entanto, que os condutos 13 podem também compreender zonas de decantação. Em algumas modalidades, um conduto 13 e sua zona de decantação correspondente adjacente 33 podem compreender uma única zona de decantação. Assim, em pelo menos algumas modalidades, o sistema de processamento de fluido 10 pode compreender uma pluralidade de zonas de mistura e zonas de decantação alternadas.

[053]Cada conduto 13 tem uma superfície interna 150 que se estende entre uma primeira extremidade 152 e uma segunda extremidade oposta 154. A superfície interna 150 liga um caminho de fluido 156 através do qual fluido flui através do conduto 13. Em algumas modalidades, o caminho de fluido 156 do conduto 13 pode compreender pelo menos uma porção de uma zona de decantação. Os condutos 13 podem ser compreendidos de material(is) rígido(s), semirrígido(s) e/ou flexível(is). Por exemplo, em algumas modalidades, os condutos 13 (ou porção(ões) dos mesmos) podem compreender um material rígido, tal como material de vidro, polimérico, de plástico ou de resina, que são autossuportantes de modo a reterem uma forma ou configuração estrutural. Em outras modalidades, os condutos 13 podem ser compreendidos de um material flexível, de modo que os condutos 13 possam ser dobrados, curvados ou de outro modo colapsados sem deformação plástica. Por exemplo, o conduto 13 pode compreender tubulação ou mangueira flexível. Os condutos 13 também pode ser formado de folhas ou filme polimérico, tal como o mesmo material como discutido acima com respeito aos subrecipientes 17. Em algumas modalidades, uma porção do conduto 13 pode ser formada de um material rígido, embora outra porção possa ser formada de um material flexível.

[054]Os condutos 13 podem ser cilíndricos como ilustrado. No entanto, os condutos 13 também podem ter uma configuração em seção transversal diferente de circular, tal como oval, oblonga, poligonal ou ter outras configurações geométricas ou outras não curvadas. Os condutos 13 também podem mudar a configuração ao longo de seu comprimento. Por exemplo, extremidades opostas de um conduto 13 podem ser cilíndricas enquanto uma porção central tem uma configuração quadrada, retangular, poligonal ou outra configuração tendo um ou mais lados planos a dois ou mais lados planos opostos para fixar, alinhar ou de outro modo engatar com um ou mais decantares acústicos 16. O conduto 13 substancialmente ou inteiramente não curvo (por exemplo, quadrado, etc.) é também contemplado neste documento.

[055] Em pelo menos uma modalidade, o conduto 13 pode proporcionar pelo menos uma superfície (ou porção da mesma) que é suficientemente rígida de modo que a seção transversal do conduto nesse local não mude nas condições de operação do sistema de purificação de fluido 10. O uso de ondas acústicas requer configuração e calibração precisa a fim de efetuar coalescência de gotícula ativa e eventualmente decantação ou separação de fase em nodos de onda prevalecentes. Materiais flexíveis ou semiflexíveis podem causar resultados inconsistentes quando uma onda acústica for aplicada através dos mesmos. Além disso, a natureza, estrutura e/ou configuração rígida do (de pelo menos uma porção do) conduto 13 permite montagem, conexão e/ou fixação estável de um ou mais decantadores acústicos 16 no mesmo.

[056]O diâmetro, comprimento, largura, seção transversal ou outra medição apropriada do conduto 13 pode também variar de uma modalidade para outra. Por exemplo, em algumas modalidades, o conduto 13 pode ter um diâmetro máximo de menos de 30 cm, menos de 25 cm, menos de 20 cm, menos de 15 cm, menos de 12 cm, menos de 10 cm, menos de 7 cm, menos de 5 cm, menos de 2 cm, menos de 1 cm, entre 0,5 cm e 30 cm, entre 1 cm e 20 cm, entre 5 cm e 18 cm ou entre 10 cm e 15 cm. Em algumas modalidades, o conduto 13 pode ter um diâmetro máximo maior que 30 cm (por exemplo, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm, 80 cm, 90 cm, 1 m, 2 m, 5 m, 10 m, etc.). Mais ainda, em pelo menos uma modalidade, o diâmetro do conduto 13 pode mudar ao longo do comprimento do mesmo.

[057]Em algumas modalidades, o tamanho ou o diâmetro do conduto 13 é selecionado para otimizar a eficácia da onda acústica no fluido dentro do conduto 13. Os condutos grandes demais podem diminuir a eficiência da decantação produzida pela onda acústica. Condutos pequenos demais podem induzir fluxo turbulento e impedir aprisionamento de gotículas na onda acústica. Alguém apreciará que referência a um diâmetro em modalidades circulares ou cilíndricas pode ser interpretada como um comprimento, largura, seção transversal ou outra medição apropriada em outras modalidades sem afastamento do escopo desta divulgação. Embora os condutos 13 possam ser de qualquer comprimento desejado, os condutos 13 tipicamente têm um comprimento numa faixa entre cerca de 10 cm a cerca de 100 cm com cerca de 20 a cerca de 60 cm sendo mais preferido. Outros comprimentos também podem ser usados.

[058]Os condutos 13 podem ser conectados a subrecipientes 17 numa variedade de maneiras diferentes. Na modalidade representada, os orifícios 132 (tal como orifícios 132a e 132b) tendo uma abertura 134 se estendendo através dos mesmos podem ser montados nos subrecipientes 17a e 17b em locais desejados, de modo a comunicar com zonas de mistura 31 e zonas de decantação 33. Os orifícios 132 podem compreender qualquer tipo de acessório tubular, tal como um orifício serrilhado convencional, orifício de tubo ou semelhante, o qual pode conectar aos subrecipientes 17, tal como por soldagem, adesivo ou outras técnicas tradicionais, e ao qual os condutos 13 podem conectar, tipicamente por encaixe por pressão, encaixe por fricção, conexão roscada, cravação, grampo ou semelhante. Os orifícios 132 tipicamente compreendem uma haste tubular tendo uma flange envolvente radialmente que conecta aos subrecipientes 17. A abertura 134 se estendendo através da haste pode ser circular ou ter uma seção transversal poligonal, oval, irregular ou outra seção transversal. Alternativamente, extremidades opostas dos condutos 13 podem ser diretamente conectadas aos subrecipientes 17, tal como por soldagem, adesivo ou semelhantes.

[059]Em vista do anterior, o conjunto de recipiente 12 liga a um compartimento de purificação de amostra 136. O compartimento 136 compreende subcompartimento 50a do subrecipiente 13a, subrecipiente 50b do subrecipiente 13b e caminho de fluido 156 de cada conduto 13.

[060]O conjunto de recipiente 12 também inclui uma pluralidade de orifícios 51 tendo uma abertura se estendendo através dos mesmos e dispostos em cada subrecipiente 17 em comunicação de fluido com os subcompartimentos 50. Na modalidade representada, cada orifício 51 compreende um acessório, tal como um orifício serrilhado, orifício de tubo ou outro orifício convencional que conecta esse subrecipiente 17 de modo a comunicar com o subcompartimento 50. Os orifícios 51 podem ter a mesma configuração que os orifícios 132. Qualquer número de orifícios 51 pode ser montado nos subrecipientes 17 em qualquer número de locais, tal como extremidade superior 56, extremidade inferior 57 e/ou ao longo da parede lateral 55. Os orifícios 51 podem alinhar com as aberturas 46 no alojamento de suporte rígido 15 (ver Figura 1), de modo que os orifícios 51 possam ser facilmente acessados.

[061]Os orifícios 51 podem ter a mesma configuração ou diferentes configurações e podem ser usados para uma variedade de propósitos diferentes. Por exemplo, os orifícios 51 podem ser usados para distribuir as fases líquidas a serem processadas nos subrecipientes 17 e para remover as fases líquidas processadas dos subrecipientes. Por exemplo, o orifício 51a localizado na extremidade superior 56 do subrecipiente 50a pode compreender uma primeira entrada, enquanto o orifício 51b localizado na extremidade superior 56 do subrecipiente 50b pode compreender uma primeira saída.

[062] Do mesmo modo, o orifício 51c localizado na extremidade inferior 57 do subrecipiente 50a pode compreender uma segunda entrada, enquanto o orifício 51d localizado na extremidade inferior 56 do subrecipiente 50b pode compreender uma segunda saída, as entradas e as saídas todas estando em comunicação de fluido com o compartimento de purificação de amostra 136. Será apreciado, no entanto, que a entrada, saída e/ou outros orifícios não precisam estar localizadas na extremidade superior 56 e/ou extremidade inferior 57. Por exemplo, certos orifícios 51 podem estar localizados em um ou mais locais intermediários (por exemplo, ao longo da parede lateral 55). Assim, os orifícios 51 podem ser usados para distribuir as fases líquidas a serem processadas diretamente para as zonas de mistura de fase e/ou decantação de fase. Os orifícios 51 também podem ser usados para distribuir outros fluidos, tal como meios, cultura, misturas, reagentes e/ou outros componentes, para dentro e para fora do compartimento de purificação de amostra 136.

[063]Os orifícios 51 também podem ser usados para acoplar uma ou mais sondas aos subrecipientes 17. Por exemplo, os orifícios 51 podem ser usados para acoplar uma sonda, tal como sonda de temperatura, sonda de pH, sonda de oxigênio dissolvido ou semelhantes. Em pelo menos uma modalidade, o orifício 51 pode incluir uma haste 93 ligando um canal 97 se estendendo através do mesmo e tendo um flange de montagem 96 envolvendo e se projetando radialmente externamente da mesma. O flange de montagem 96 pode ser soldado ou de outro modo fixado ao subrecipiente 17.

[064]Em uma modalidade, um espargidor 54 pode ser montado na extremidade superior e/ou inferior do subrecipiente 17a para espargir uma fase líquida para o subrecipiente 17a. O espargidor 54 pode compreender um espargidor fritado, perfurado, permeável a gás ou outro espargidor convencional que dispersará ou “borbulhará” o líquido da fase quando ele for distribuído para o subrecipiente 17a, por exemplo, distribui o líquido da fase em gotículas ou bolhas pequenas para o subrecipiente 17a. Gotículas menores podem aumentar a velocidade de purificação quando a molécula de interesse for movida mais eficientemente da primeira fase para a segunda fase. Sem ser vinculado à teoria, a alta razão de área de superfície para volume das gotículas pequenas pode aumentar a eficiência de transferência de molécula. Assim, em uma modalidade, o espargidor 54 pode compreender uma primeira e/ou segunda entrada de fase para o compartimento de purificação de amostra 136.

[065]Exemplos do espargidor 54 e como eles podem ser usados em modalidades da presente divulgação são divulgados na Publicação de Patente dos Estados Unidos 2006-0270036, publicada em 30 de novembro de 2006, e Publicação de Patente dos Estados Unidos 2006-0240546, publicada em 26 de outubro de 2006, a divulgação total de cada uma das quais é incorporada neste documento por referência específica.

[066]O compartimento de purificação de amostra 136 pode ser fechado vedado e o conjunto de recipiente 12 esterilizado, tal como por radiação, de modo que ele possa ser usado para processar fluidos estéreis. Durante o uso, o conjunto de recipiente 12 pode ser disposto dentro de câmaras 30 do alojamento de suporte 15, como representado na Figura 1, de modo que os condutos 13 sejam abertamente expostos e se estendam entre os alojamentos de suporte 15a e b. O conjunto de recipiente 12 subsequentemente pode ser descartado em seguida a um uso único e, então, substituído por um conjunto de recipiente novo. Em pelo menos uma modalidade, no entanto, o conjunto de recipiente 12 pode ser usado mais de uma vez para processamento de fluido e, então, removido dos alojamentos de suporte 15 para descarte. Alguém apreciará também que o conjunto de recipiente 12 também pode ser reusável e/ou compreendido de um material lavável e/ou esterilizável.

ELEMENTOS DE BLINDAGEM

[067]Os elementos de blindagem 61 podem ser dispostos dentro de subcompartimentos 50 dos subrecipientes 17. Os elementos de blindagem 61 podem servir a uma variedade de finalidades funcionais e ter uma variedade de configurações estruturais. Por exemplo, como representado na Figura 2, o elemento de blindagem 61 pode auxiliar na separação entre as zonas de mistura 31 e as zonas de decantação 33 e pelo menos parcialmente controlar o fluxo de uma amostra de fluido dentro do conjunto de recipiente 12. Em outras modalidades discutidas abaixo, o elemento de blindagem 61 pode auxiliar na separação entre as zonas de mistura 31. Os elementos de blindagem 61 também podem ser configurados para encorajar fluxo de fluido em uma ou mais direções e/ou restringir fluxo de fluido em uma ou mais direções diferentes dentro do conjunto de recipiente 12.

[068]O elemento de blindagem 61 pode compreender um defletor, uma barreira ou outro elemento de acalmar turbulência ou obstruir fluido. Em uma modalidade, a zona de decantação 33 compreende uma porção de um subcompartimento 50 ou compartimento de purificação de amostra 136 que é ligada por pelo menos um elemento de blindagem 61 e é destituída de um elemento de mistura disposto diretamente na mesma ou um elemento de mistura que mistura diretamente o fluido na mesma. A zona de decantação 33 pode ser ligada entre dois elementos de blindagem 61, entre um elemento de blindagem e a parede do subrecipiente 17 ou entre um elemento de blindagem 61 e alguma outra estrutura dentro do subcompartimento 50 ou compartimento de purificação de amostra 136.

[069]Do mesmo modo, a zona de mistura 31 compreende uma porção de um subcompartimento 50 ou compartimento de purificação de amostra 136 que é ligada por pelo menos um elemento de blindagem 61 e tem um elemento de mistura disposto diretamente na mesma ou um elemento de mistura que mistura diretamente o fluido na mesma. A zona de mistura 31 pode ser ligada entre dois elementos de blindagem 61, entre um elemento de blindagem e a parede do subrecipiente 17 ou entre um elemento de blindagem 61 e alguma outra estrutura dentro do subcompartimento 50 ou compartimento de purificação de amostra 136. Nesta e em outras modalidades divulgadas neste documento, é apreciado que qualquer número de zonas de mistura e zonas de decantação pode ser usado. Por exemplo, um sistema de purificação de amostra pode ter entre 2 e 60 zonas de mistura e zonas de decantação (cada), mas mais comumente entre 2 e 20 ou entre 2 e 10. Outros números também podem ser usados.

[070]A falta de um elemento de mistura dentro da zona de decantação 33 combinada com o efeito de acalmar ou o efeito de barreira dos elementos de blindagem 61 pode permitir a decantação de uma amostra de fluido dentro das zonas de decantação 33. Em uma modalidade, o caminho de fluido 156 dentro do conduto 13 pode ser considerado uma zona de decantação que é ou independente ou pode ser combinada com a zona de decantação 33 para formar uma zona de decantação maior. Por exemplo, o caminho de fluido 156 também pode ser blindado da influência de agitação dos elementos de mistura em virtude de seu tamanho ou de sua configuração e/ou colocando elementos de blindagem menores 61 na(s) ou perto da(s) abertura(s) do conduto 13. Assim, em algumas modalidades, uma zona de decantação pode compreender uma porção do subcompartimento 50 destituída ou livre de um elemento de mistura 84 e/ou pelo menos uma porção do caminho de fluido 156 do conduto 13. Em outras modalidades, o caminho de fluido 156 dos condutos 13 pode ser considerado separado de cada uma da zona de decantação 33 ou da zona de mistura 31.

[071]Voltando para a Figura 6A-6E, o elemento de blindagem 61 pode compreender um corpo 71 tendo faces opostas 138 e 140 que se estendem até uma borda perimetral 142. O corpo 71 pode compreender um painel em que faces opostas 138 e 140 são substancialmente planas e são substancialmente paralelas entre si. Em outras modalidades, as faces 138 e 140 não precisam ser planas, mas podem ser contornadas ou de outro modo configuradas ou ter elementos fixados às mesmas que intensificam amortecimento ou mistura. Uma ou mais aberturas espaçadas 67 se estendem entre as faces 138 e 140 para permitir ao fluido passar através das mesmas. Em pelo menos uma modalidade, as aberturas 67 podem ser dimensionadas de acordo com a razão de fase leve para fase pesada na mistura de fluido a fim de atingir ou efetuar controle sobre o fluxo da mistura (ou fases da mesma) dentro do conjunto de recipiente 12.

[072]O elemento de blindagem 61 também pode incluir uma ou mais aberturas adicionais 65 para receber pelo menos uma porção do sistema misturador 18 nas mesmas. Por exemplo, como discutido abaixo em mais detalhes, um cubo rotativo 63 tendo abertura 65 se estendendo através do mesmo pode ser centralmente montado no corpo 71. Um mancal pode ser posicionado entre o cubo 63 e o corpo 71, para permitir rotação livre do cubo 63.

[073]O elemento de blindagem 61 pode ser formado de um material rígido, semirrígido ou flexível e pode ser feito em qualquer tamanho adequado. Por exemplo, o material poderia ser um metal, vidro, plástico ou semelhante que seja autossuportante. Em outras modalidades, o elemento de blindagem 61 pode ser compreendido de folha ou filme polimérico flexível, tal como aqueles usados para formar os subrecipientes 17 como discutido acima. Em pelo menos uma modalidade, o elemento de blindagem 61 compreende um disco circular configurado e dimensionado para encaixar apertadamente dentro do subcompartimento 30. Assim, o diâmetro do elemento de blindagem 61 pode ser igual ou substancialmente o mesmo que o diâmetro do subcompartimento 30 (ou um subrecipiente do mesmo). O elemento de blindagem 61 pode também ter um diâmetro menor ou maior que o recipiente 12 sem afastamento do escopo desta divulgação. Em pelo menos uma modalidade, um elemento de blindagem 61 pode ser posicionado dentro ou adjacente a uma abertura do conduto 13 (ver Figura 2). Assim, o elemento de blindagem 61 também pode ter um diâmetro igual, maior, menor ou substancialmente similar ao diâmetro do conduto 13.

[074]Os elementos de blindagem 61 são tipicamente fixados ao subrecipiente 17 por serem soldados ao mesmo. Por exemplo, a borda perimetral 142 pode ser soldada à superfície interna do subrecipiente 17 ou o subrecipiente 17 pode ser formado de seções discretas as quais são soldadas às faces opostas 138 e 140 dos elementos de blindagem 61 adjacentes à borda perimetral 142. Outras técnicas para fixação também podem ser usadas.

[075]A abertura 67 dos elementos de blindagem 61 pode compreender um poro, aberturas e/ou vazio no corpo 71. Por exemplo, o elemento de blindagem 61a pode incluir aberturas 67a compreendendo aberturas pequenas tipo poro no corpo 71, embora um elemento de blindagem 61b possa compreender aberturas 67b as quais são maiores que as aberturas 67a. Um elemento de blindagem 61c pode compreender uma abertura circular 67c e um elemento de blindagem 61d pode compreender aberturas crescentes 67d e 67e. Assim, as aberturas 67 podem ser todas do mesmo tamanho e forma ou podem ser de tamanhos e/ou formas diferentes. A abertura 67d, como com outras aberturas 67, pode ter um filtro 69, tal como uma tela, deflexão, filtro ou semelhante, alinhado com ou disposto na mesma o qual pode ser configurado para reduzir ou inibir fluxo de fluido através da abertura 67d.

[076]A(s) abertura(s) 67 podem ser posicionadas ou dispostas em qualquer localização adequada no ou em torno do corpo 71. Por exemplo, a(s) abertura(s) 67 podem ser posicionadas em torno da borda periférica do corpo 71, adjacente ao centro do corpo 71, ou em outra localização ou posição adequada. Uma proteção pode ser usada em associação com cada uma ou aberturas selecionadas 67 para blindar ainda mais a zona de decantação 33 da turbulência criada pelo elemento de mistura 84 na zona de mistura 31. Por exemplo, uma proteção pode ser aplicada a uma ou mais aberturas 67 para impedir ou retardar uma região misturada do primeiro e do segundo fluidos de ser extraída para as respectivas saídas de fluidos três ou quatro, como discutido em mais detalhes abaixo. A proteção também pode ser aplicada para reter uma camada mais espessa ou mais densa de fluido três ou quatro dentro da zona de decantação a fim de melhorar a decantação da mistura de fluidos um e dois em fluidos três e quatro, ou a transferência da molécula de produto ou contaminante entre os mesmos.

[077] Por exemplo, como ilustrado nas Figuras 17A a 17C, um elemento de blindagem 61k compreende corpo 71 tendo uma ou mais proteções 73 cobrindo ou associadas com uma ou mais aberturas 67f. As proteções 73 podem ser configuradas para blindar ainda mais a zona de decantação 33 da turbulência criada pelo elemento de mistura 84 na zona de mistura 31. Por exemplo, a Figura 17B ilustra uma proteção 73a tendo uma haste tubular 171a que liga um canal 173a e está alinhada com a abertura 67f. A haste 171a se estende de uma primeira extremidade 180 fixada ao corpo 71 e uma segunda extremidade oposta 182. Uma pluralidade de aberturas radialmente espaçadas 181 se estende lateralmente através da haste 171a na segunda extremidade 182.

[078]A proteção 73a também inclui uma tampa 175a tendo um topo 184a e uma barragem anular 179a que se projeta do mesmo. O topo 184a é fixado à segunda extremidade 182 da haste 171a, de modo a fechar o canal 173a na mesma. A barragem 179a se projeta do topo 184a numa borda perimetral do mesmo para trás em direção ao corpo 71. A barragem 179a é afastada da haste 171a, mas se projeta pelas aberturas 181, de modo que fluido passando através das aberturas 181 deva viajar em torno da barragem 179a antes de ele poder subir. Nesta configuração, a proteção 73a forma uma blindagem entre as zonas de mistura e decantação adjacentes. Mais ainda, fluido turbulento entrando através da abertura 67f pode ser acalmado quando ele é forçado a mudar de direção viajando lateralmente através das aberturas 181 e, então, em torno da barragem 179a para sair da proteção 73a.

[079]A Figura 17C ilustra uma modalidade alternativa da proteção 73b. Especificamente, a proteção 73b compreende a haste 171a tendo canal 173a, mas as aberturas laterais 181 foram removidas. Uma tampa 175b inclui uma perna 186 que fica na vertical a partir da segunda extremidade 182 da haste 171a, um topo 184b que se estende da perna 186 e passa sobre a segunda extremidade 182 da haste 171a e uma barragem 179b que é afastada da haste 171a, mas se projeta de um perímetro do topo 184b pela segunda extremidade 182 da haste 171a para trás em direção ao corpo 71. Novamente, a proteção 73b forma uma blindagem entre as zonas de mistura e decantação adjacentes. Mais ainda, fluido turbulento entrando através da abertura 67f pode ser acalmado quando ele é forçado a mudar de direção viajando ao longo do caminho tortuoso através da proteção 73b. É apreciado que as proteções 73 podem vir numa variedade de configurações diferentes as quais formam cada qual um caminho de fluxo não linear através do qual o fluido pode fluir.

[080]Como ilustrado na Figura 18, um elemento de blindagem alternativo 61l pode compreender uma ou mais barreiras (verticais) 179c, 179d (por exemplo, se estendendo de uma ou mais das superfícies do mesmo). A barreira 179c pode se estender (ascendentemente) de um elemento de blindagem de superfície superior 61l e/ou a barreira 179c pode se estender (descendentemente) de uma superfície inferior do elemento de blindagem 61l. A barreira 179c, 179d pode ter um comprimento que se estende de um primeiro lado do elemento de blindagem 61l para ou em direção a um segundo lado do elemento de blindagem 61l e pode compreender qualquer altura adequada. Por exemplo, a barragem 179c, 179d pode se estender inteiramente através de uma porção do elemento de blindagem 61l (por exemplo, de modo que a barreira 197c, 179d corresponda a uma linha secante ou corda de um elemento de blindagem circular 61l). Por conseguinte, quando o elemento de blindagem 61l é disposto dentro do recipiente 12a, a barreira 179c, 179d pode se estender (inteiramente) através de uma porção do recipiente (por exemplo, de uma primeira porção da parede lateral até uma segunda porção da parede lateral). Assim, a barragem 179c, 179d pode compreender uma barreira (parcial). A barreira 179c, 179d também pode se estender através de recipientes não circulares 12a.

[081] A altura da barreira 179c, 179d pode ser de até cerca de metade da distância entre o elemento de blindagem 61l e um elemento de blindagem adjacente em pelo menos uma modalidade. Por exemplo, como ilustrado na Figura 18, os elementos de blindagem 61l podem ser separados por uma distância. Assim, em certas modalidades, a altura da barreira 179c, 179d pode corresponder ou ser menor ou igual a 50% da distância de separação. Em pelo menos uma modalidade, a barreira 179c, 179d pode intensificar a decantação forçando uma fase (coalescida e/ou coalescente, pesada ou leve) a agrupar atrás da barreira 179c, 179d antes de fluir sobre a barreira 179c (ou sob a barreira 179d) a fim de passar através da abertura 67g ou 67h, respectivamente. Especificamente, a abertura 67g pode compreender uma abertura de caminho de fluxo ascendente para uma fase leve e/ou a abertura 67h pode compreender uma abertura de caminho de fluxo descendente para uma fase pesada. O agrupamento de uma fase coalescida pode permitir que gotículas de fase dispersa pequenas coalesçam mais facilmente com o corpo agrupado grande do que com gotículas de fase dispersa pequenas.

[082]A barreira 179c, 179d pode ser orientada para cima ou para baixo. Em pelo menos uma modalidade, a barreira 179c, 179d pode ser orientada de modo a provocar agrupamento ou coleta da fase dispersa. Assim, se a fase dispersa for a fase leve (mais leve) ou menos densa, a barreira 179d pode ser orientada para baixo de modo que um corpo coalescido de fase leve seja aprisionado atrás da barreira 179d até a massa, o tamanho e/ou a quantidade da fase leve coalescida ultrapassar a altura da barragem 179d. Uma vez que a massa, o tamanho e/ou a quantidade da fase leve coalescida ultrapasse a altura da barreira 179d, a fase leve coalescida pode começar a fluir (contracorrente) em torno ou ao redor (por exemplo, debaixo) da barragem 179d a fim de passar através da abertura 67g. Alternativamente, uma fase dispersa pesada pode coalescer num corpo agrupado atrás de uma barragem orientada para cima 179c até ela fluir sobre a parte superior do mesmo e através da abertura 67h. De modo similar, a barreira 179c, 179d pode ser orientada de modo a provocar agrupamento ou coleta da fase contínua, seja mais leve ou mais pesada. Será apreciado que a barreira 179c, 179d também pode se estender de uma ou mais superfícies do recipiente 12a (por exemplo, adjacente ao(s) orifício(s) de saída 51d, 51d).

[083]Como ainda ilustrado na Figura 18, um ou mais elementos de blindagem orientados verticalmente 61m, 61n podem se estender de uma ou mais das superfícies do elemento de blindagem 61l e/ou do recipiente 12a. Por exemplo, o elemento de blindagem 61m pode se estender (ascendentemente) de um elemento de blindagem de superfície superior 61l e/ou (ascendentemente) de uma superfície interna do recipiente 12a. De modo similar, o elemento de blindagem 61n pode se estender (descendentemente) de um elemento de blindagem de superfície inferior 61l e/ou (descendentemente) de uma superfície interna superior do recipiente 12a. Ao contrário dos elementos de blindagem 61l, os quais compreendem e/ou proporcionam um defletor entre zonas de mistura e decantação verticalmente separadas, os elementos de blindagem 61m, 61n compreendem e/ou fornecem um defletor entre zonas de mistura e decantação horizontalmente separadas.

[084]Os elementos de blindagem 61m, 61n podem ser pelo menos parcialmente (verticalmente e/ou horizontalmente) separados por uma distância suficiente para formar uma abertura 67i. Por conseguinte, uma amostra misturada (fase) (por exemplo, dentro da zona de mistura 31i) pode ser dirigida através da abertura 67i (por exemplo, para a zona de decantação 33m). A abertura 67i não nega a funcionalidade dos elementos de blindagem 61m, 61n em algumas modalidades. Por exemplo, a configuração, orientação e/ou posição dos elementos de blindagem 61m, 61n podem manter uma blindagem e/ou efeito de deflexão (por exemplo, entre a zona de mistura 31i e a zona de decantação 33m). Assim, uma amostra de fase coalescente e/ou de decantação (por exemplo, na zona de decantação 33m) pode ser blindada de turbulência e/ou agitação (por exemplo, produzidas pelo elemento de mistura 85 e/ou na zona de mistura 31i). Os elementos de blindagem 61m, 61n também podem inibir e/ou substancialmente impedir que a amostra de fase coalescente e/ou em decantação (por exemplo, na zona de decantação 33m) flua pelos elementos de blindagem 61m, 61n e/ou através da abertura 67i (por exemplo, (de volta) para a zona de mistura 31i).

SISTEMA MISTURADOR

[085]Voltando agora para a Figura 1, o sistema de purificação de fluido 10 pode incluir o sistema misturador 18. O sistema misturador 18 pode ser projetado ou configurado para misturar e/ou suspender (ou configurado e/ou operável para misturar e/ou suspender fluido dentro do conjunto de recipiente 12). Especificamente, o sistema misturador 18 pode dispersar ativamente gotículas de uma primeira fase através de uma segunda fase circundante. Em pelo menos uma modalidade, o sistema misturador 18 pode ser projetado ou configurado para reduzir o tamanho de gotícula para aumentar a velocidade e/ou eficiência de purificação. Por exemplo, tamanhos de gotícula menores podem aumentar a taxa de transferência de uma molécula de interesse de uma primeira fase para uma segunda fase.

[086]O sistema misturador 18 pode incluir um ou mais conjuntos de motor de acionamento 59 montados ou acoplados aos alojamentos de suporte 15 via um ou mais suportes ou outros elementos de suporte 53. Em modalidades alternativas, no entanto, o conjunto de motor de acionamento 59 pode ser montado numa estrutura separada adjacente aos alojamentos de suporte 15 (não mostrados).

[087]Como será discutido em mais detalhes abaixo, o sistema misturador 18 também pode incluir um ou mais conjuntos misturadores 78 (por exemplo, acoplados, dispostos pelo menos parcialmente dentro e/ou se projetando para os subcompartimentos 50) e um ou mais eixos de acionamento (por exemplo, interfaceando com e/ou se estendendo do conjunto de motor de acionamento 59). Como também será discutido em mais detalhes abaixo, alguns outros componentes do sistema misturador 18 podem também ser pelo menos parcialmente dispostos no conjunto de recipiente 12. Por exemplo, a Figura 2 ilustra que porções do sistema misturador 18 podem ser dispostas dentro do conjunto de recipiente 12 (ou subcompartimentos 50 do mesmo), embora outros componentes possam ser dispostos fora do conjunto de recipiente 12 (ou subcompartimentos 50 do mesmo).

[088]As Figuras 4 e 5 ilustram componentes de um sistema misturador exemplar 18 de acordo com uma modalidade da presente divulgação. O sistema misturador 18 pode ser usado para misturar e/ou suspender um fluido, mistura ou solução dentro de cada zona de mistura de recipiente 31. Como representado na Figura 4A, o sistema misturador 18 geralmente compreende conjunto de motor de acionamento 59, conjunto misturador 78 e eixo de acionamento 72, cada um dos quais será agora discutido em detalhes abaixo.

[089]O conjunto de motor de acionamento 59 compreende um motor de acionamento 70. Em algumas modalidades, o conjunto de motor de acionamento 59 compreende um alojamento 60 tendo uma superfície superior 62 e uma superfície inferior oposta 64 com uma abertura 66 se estendendo através do alojamento 60 entre as superfícies 62 e 64. Um suporte de motor tubular 68 é fixado de modo rotativo com a abertura 66 do alojamento 60. Um motor de acionamento 70 pode ser montado no alojamento 60 e engata com o suporte de motor 68, de modo a facilitar selecionar a rotação do suporte de motor 68 em relação ao alojamento 60. O conjunto de motor de acionamento 59 pode ser configurado para interfacear com o conjunto misturador 78 por meio do eixo de acionamento 72. Certas modalidades também podem incluir gaxetas, vedações, selos, anéis, arruelas e/ou qualquer outro componente necessário para acoplar e/ou operar o conjunto de motor de acionamento 59 ou o motor de acionamento 70 do mesmo.

[090]O conjunto misturador 78 pode compreender um conector tubular alongado 80 tendo conjunto de rotação 82 fixado a uma ou ambas as extremidades do mesmo e um ou mais elementos de mistura 84 fixados ao ou ao longo do conector 80. O conector tubular 80 pode compreender um material rígido que é autossuportante, mas é mais comumente feito de um tubo flexível que pode ser dobrado sem deformação plástica. Em pelo menos uma modalidade, o conector tubular alongado 80 pode compreender uma pluralidade de porções de conector tubular alongado separadas que se estendem entre e conectam a lados opostos dos elementos de mistura 84 e/ou elementos de blindagem 61. Em outras modalidades, o conector tubular alongado 80 pode compreender um elemento unitário que passa através dos elemento de mistura 84 e/ou elemento de blindagem 61. Por exemplo, o conector tubular 80 pode passar através de ou conectar em lados opostos do cubo 63 de cada elemento de blindagem 61 (Figura 6A). Outros métodos de fixação também podem ser usados.

[091]Como ainda ilustrado na Figura 4B, o conjunto de rotação 82 do conjunto misturador 78 pode compreender uma carcaça externa 86 e um cubo tubular 88 que se estende centralmente através da carcaça externa 86 e é rotativamente acoplado à mesma. Uma ou mais vedações dinâmicas podem ser formadas entre a carcaça externa 86 e o cubo tubular 88, de modo que uma vedação estéril possa ser mantida entre os mesmos. Em contraste com vedações estáticas, vedações dinâmicas permitem movimento relativo entre as superfícies coincidentes sendo vedadas. Vedações de O-ring dinâmicas, em particular, podem ser aplicadas a uma ampla variedade de modalidades descritas neste documento. Outras vedações dinâmicas incluem, mas não estão limitadas a vedações alternativas, vedações de pistão pneumático flutuante, vedações rotativas, vedações oscilantes, etc. Em algumas modalidades, um ou mais mancais também podem ser dispostos entre a carcaça externa 86 e o cubo tubular 88. O conjunto de rotação 82 (ou a carcaça externa 86 do mesmo) pode ser fixado ao subrecipiente 17, de modo que o conector tubular 80, que é acoplado ao cubo 88, se estenda para o compartimento 50 do recipiente 12 (ver Figura 2).

[092]Em pelo menos uma modalidade, um conjunto de rotação 82 pode ser fixado à extremidade superior 56 e à extremidade inferior 57 do subrecipiente 17 com as extremidades opostas do conector tubular 80 conectando aos cubos 88 ao mesmo (Figura 2). Como tal, o conector 80 pode se estender entre a extremidade oposta do subrecipiente 17. Alternativamente, o conjunto de rotação 82 apenas pode ser conectado à extremidade superior 56 com o conector 80 acoplado ao mesmo. A extremidade oposta do conector 80 é, assim, disposta dentro do subrecipiente 17 afastada da extremidade inferior 57. (Figura 4A).

[093]O elemento de mistura 84 pode servir a uma variedade de finalidades funcionais e ter uma variedade de configurações estruturais. Por exemplo, um elemento de mistura ilustrativo 84 pode pelo menos parcialmente controlar o fluxo de uma amostra de fluido dentro do subrecipiente 17. O elemento de blindagem 84 também pode ser configurado para encorajar fluxo em uma ou mais direções e/ou restringir fluxo em uma ou mais direções diferentes. O elemento de mistura 84 também pode agitar, emulsionar, misturar, combinar e/ou misturar juntos uma pluralidade de fluidos, amostras, líquidos, fases, misturas, etc.

[094]O elemento de mistura 84 pode compreender um impelidor tendo uma ou mais pás ou aletas de impelidor montadas no mesmo. O elemento de mistura 84 também inclui qualquer outra estrutura que pode misturar quando girada, tal como pás, nervuras, aletas ou similares. Os elementos de mistura 84 podem ser dispostos e/ou afastados ao longo do conector 80, de modo que os elementos de mistura 84 sejam dispostos dentro de cada zona de mistura 31 do conjunto de recipiente 12 e não sejam dispostos dentro de quaisquer zonas de decantação 33. Por exemplo, a Figura 2 ilustra uma pluralidade de elementos de mistura 84 conectados ao conector 80 dentro do compartimento 50 do recipiente 12. Os elementos de mistura 84 são confinados às zonas de mistura 31 e separados das zonas de decantação 33 pelos elementos de blindagem 61. A Figura 2 também ilustra um conector 50 se estendendo entre os conjuntos de rotação superior e inferior 82, conectado às paredes superior e inferior do recipiente 12, respectivamente. A Figura 4A, por outro lado, ilustra um conector 80 que se estende de um conjunto de rotação superior 82 e termina num elemento de mistura inferior 84. O conector 80 pode ser estender através de uma abertura 65 em um ou mais elementos de blindagem 61.

[095]Como ilustrado na Figura 4B, por exemplo, os elementos de mistura 84 podem ter todos o mesmo tamanho. Em uma modalidade alternativa, os elementos de mistura 84 podem ter múltiplos tamanhos (por exemplo, elementos misturadores menores e/ou maiores). Em pelo menos uma modalidade, por exemplo, um elemento misturador menor aplica menos energia de mistura que uma contraparte maior, dada a mesma velocidade de mistura. Assim, embora todos os elementos misturadores possam ser girados à mesma velocidade, a quantidade de energia de mistura para cada zona de mistura 31 pode variar dependendo do tamanho do elemento de mistura 84 disposto na mesma.

[096]Em pelo menos uma modalidade, elemento(s) misturador(es) maiores pode(m) ser incluído(s) na(s) zona(s) de mistura mais perto da entrada e/ou saída da fase contínua e/ou fase dispersa. Em outras modalidades, elemento(s) misturador(es) menores pode(m) ser incluído(s) na(s) zona(s) de mistura mais perto da entrada e/ou saída da fase contínua e/ou fase dispersa. Algumas modalidades podem incluir um aumento e/ou uma diminuição progressiva no tamanho de elementos de mistura ao longo do caminho de fluxo (contra corrente) da fase contínua e/ou fase dispersa. Outras modalidades podem incluir elementos de mistura que aumentam e, então, diminuem ou diminuem e, então, aumentam ao longo do caminho de fluxo (contracorrente) da fase contínua e/ou fase dispersa.

[097]Em algumas modalidades, o elemento de mistura 84 pode compreender um ou mais elementos rotativos, elementos oscilantes, elementos vibradores, elementos de agitação, elementos de sacudimento e/ou elementos de sonicação. Por exemplo, o elemento de mistura 84 pode compreender uma placa porosa verticalmente agitada (ou pulsada para cima e para baixo). Alternativamente, o elemento de mistura 84 pode compreender um disco plano, rotativo. Por conseguinte, alguém apreciará que o elemento de mistura 84 pode compreender qualquer meio de mistura adequado (por exemplo, conhecido na arte e/ou compatível com extração líquido-líquido). Como discutido em mais detalhes abaixo, a mistura de uma amostra de duas fases aquosa, por exemplo, pode formar uma emulsão, suspensão ou outra mistura de fluido de duas ou fases imiscíveis. A mistura pode aumentar substancialmente a razão de área de superfície para volume para os contatos entre as duas fases intensificarem a transferência de uma molécula de interesse de uma fase para a outra. De fato, mistura vigorosa pode ainda intensificar a transferência eficiente em algumas modalidades reduzindo ainda mais a razão de área de superfície para volume e/ou o tamanho de gotícula médio de uma ou mais fases. No entanto, mistura vigorosa também pode formar microgotículas de uma ou mais das fases que podem ficar aprisionadas no corpo coalescido da outra fase. A contaminação de microgotícula por uma fase oposta pode aumentar a concentração de impurezas ou contaminantes e/ou diminuir o rendimento de molécula de interesse em certas modalidades. Por conseguinte, a velocidade de mistura pode ser um parâmetro controlado apertadamente que afeta uma série de resultados.

[098]O conector tubular 80 é configurado para receber pelo menos uma porção do eixo de acionamento 72 no mesmo. Como ilustrado nas Figuras 4A e 4B, o eixo de acionamento 72 pode compreender uma seção de cabeça 74 e uma seção de eixo 76 que são cada qual conectadas juntas ou integralmente formadas como uma peça única. Uma porção do eixo de acionamento 72 (por exemplo, seção de cabeça 74) é configurada para atravessar o suporte de motor 68 do conjunto de motor de acionamento 59 (e, assim, atravessar o alojamento 60). A Figura 4B ilustra que a seção de cabeça 74 pode incluir uma porção de acionamento 90 que engata com o cubo 88 do conjunto de rotação 82. Do mesmo modo, o eixo de acionamento 72 inclui uma ou mais porções de acionamento 91a-c ao longo do comprimento do mesmo que engatam nos elementos de mistura 84a, 84b, 84c, respectivamente, formando um engate de encaixe de chaveta. Isto é, as porções de acionamento 90 e 91 têm uma têm uma configuração poligonal ou outra não circular que é recebida dentro de um canal complementar dentro do cubo 88 e dos elementos de mistura 84. Outros mecanismos para fixação também podem ser usados. A Figura 4B também ilustra que o conector 80 pode compreender seções de conector 80a, 80b e 80c tendo elementos de mistura 84a, 84b, 84c, respectivamente, conectadas ao mesmo e/ou dispostas entre os mesmos (por exemplo, numa interface ou num ponto de conexão 35).

[099]Com o eixo de acionamento 72 engatando no(s) elemento(s) de mistura 84 e no cubo 88, a rotação do eixo de acionamento 72 facilita a rotação do cubo 88, conector tubular 80 e elementos de mistura 84 em relação à carcaça externa 86, subrecipiente 17 e elemento de blindagem 61. O sistema misturador 18 também pode incluir uma tampa 81 para fixar o eixo de acionamento 72 ao suporte de motor 68 e uma tampa 83 para cobrir a tampa 81.

[0100] Durante o uso, o conjunto de recipiente 12 com conjuntos misturadores 78 fixados ao mesmo pode ser posicionado dentro das câmaras 30 dos alojamentos de suporte 15. A carcaça 86 do conjunto de rotação 82 é, então, conectada de modo removível à superfície inferior 64 do alojamento 60 do conjunto de motor de acionamento 59 (por exemplo, de modo que o cubo 88 seja alinhado com o suporte de motor 68). A extremidade distal do eixo de acionamento 72 pode, então, ser avançada para baixo através do suporte de motor 68, através do cubo 88 do conjunto de rotação 82 e através do conector tubular 80, de modo que o eixo de acionamento 72 engate com cada elemento de mistura 84. Neste conjunto, a ativação do motor de acionamento 59 provoca rotação do eixo de acionamento 72 o qual, por sua vez, provoca rotação dos elementos de mistura 84.

[0101]Com o eixo de acionamento 72 totalmente passado através do suporte de motor 68 e da seção de cabeçote 74 do eixo de acionamento 72 engatando no suporte de motor 68, o motor de acionamento 59 pode ser ativado para facilitar a rotação do suporte de motor 68. Por sua vez, a rotação do suporte de motor 68 facilita a rotação do eixo de acionamento 72 o qual facilita a rotação do cubo 88, conector 80 e elementos de mistura 84. A rotação do elemento de mistura 84 facilita a mistura e a suspensão do fluido dentro do compartimento 50 do conjunto de recipiente 12. Divulgação adicional com respeito ao sistema misturador 18, à operação do mesmo e modalidades alternativas do mesmo é divulgada na Publicação de Patente dos Estados Unidos 2011-0188928 A1, publicada em 4 de agosto de 2011, a divulgação total da qual é incorporada neste documento por referência específica.

[0102]Como será apreciado, algumas das modalidades acima descritas podem permitir que certos componentes do sistema misturador 18 sejam vedados dentro do conjunto de recipiente 12. Em algumas modalidades, por exemplo, o conjunto de recipiente 12 pode ter conector(es) 80, elementos de mistura 84 e/ou elementos de blindagem 61 (pelo menos parcialmente) dispostos no mesmo. Outros componentes também podem ser dispostos dentro do conjunto de recipiente 12. A inclusão desses componentes no conjunto de recipiente 12 pode permitir uso único ou outras aplicações descartáveis do conjunto de recipiente 12. Por exemplo, o conjunto de recipiente 12, conector 80, elementos de mistura 84 e/ou elementos de blindagem 61 podem ser compreendidos ou formados de material barato, polimérico ou outro material descartável, de modo que o descarte do mesmo após um ou mais usos possa ser uma abordagem eficaz em custo e economizadora de tempo. Por conseguinte, após o(s) referido(s) uso(s), o conjunto de motor de acionamento 59, eixo de acionamento 72 e decantadores ou conjuntos acústicos 16 podem ser removidos de sua fixação ao recipiente 12. O conjunto de recipiente 12 pode também ser removido do alojamento 14 (onde aplicável) e descartado de ter o conector 80, os elementos de mistura 84 e/ou os elementos de blindagem 61 ainda dispostos no mesmo.

[0103]O sistema misturador acima descrito 18 e as alternativas ao mesmo compreendem uma modalidade de meios para misturar fluido contido dentro do conjunto de recipiente 12 e, mais especificamente, dentro das zonas de mistura 31. Em modalidades alternativas, é observado que o sistema misturador 18 pode ser substituído por uma variedade de outros sistemas de mistura. Por exemplo, em algumas modalidades, o sistema misturador 18 pode permitir rotação dos elementos de mistura sem rotação do(s) conector(es) 80. Em outras palavras, em certas modalidades, os elementos de mistura 84 podem ser rotativos em torno de um eixo de rotação 7, enquanto o(s) conector(es) 80 e/ou elementos de blindagem 61 estão numa posição substancialmente fixa, são configurados para permanecer substancialmente estacionários e/ou não são conectados rotativamente ao eixo de acionamento 72 ou a qualquer outro componente do conjunto misturador 11, sistema de acionamento 18, recipiente 12 e/ou sistema de processamento de fluido 10.

[0104]Em algumas modalidades, o sistema misturador 18 pode ser substituído por um eixo de acionamento rígido convencional que se projeta para o conjunto de recipiente 12 através de uma vedação dinâmica e tem elementos de mistura 84 conectados diretamente ao mesmo. A rotação externa do eixo de acionamento assim facilita a rotação dos elementos de mistura 84 os quais misturam e/ou suspendem o fluido dentro do recipiente 12.

[0105]Como indicado acima, o conector 80 e os condutos 13 podem ser compreendidos de um material flexível, enquanto os subrecipientes 17 podem compreender sacos flexíveis. Nesta modalidade, o conjunto de recipiente 12 pode ser colapsado, tal como ao ser acondicionado, enrolado e/ou dobrado ou semelhante. A Figura 3 ilustra o conjunto de recipiente 12 numa configuração parcialmente colapsada de acordo com uma modalidade da presente divulgação. Em modalidades colapsadas, a extremidade superior 56 e a extremidade inferior 57 do recipiente 12 são ou podem ser trazidas em proximidade para permitir a redução da altura do recipiente.

[0106]O colapso do conjunto de recipiente 12 pode permitir despesa e/ou esforço reduzido em uso, armazenamento, transporte e/ou entrega do conjunto de recipiente 12. Por exemplo, numa configuração (totalmente) expandida, o conjunto de recipiente 12 pode ser de muitos metros de altura (isto é, entre a extremidade superior 56 e a extremidade inferior 57). No entanto, modalidades colapsáveis podem reduzir a altura do recipiente 12 em até ou mais que 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% ou mais.

[0107]Representado nas Figuras 5A e 5B está um sistema de mistura alternativo. Especificamente, representado na Figura 5A está o alojamento de suporte 15b tendo o conjunto de recipiente 17b disposto no mesmo. Os elementos de blindagem 61 foram removidos para simplificar a vista. Nesta modalidade, o conector tubular 80 que é usado em conjunto com o eixo de acionamento 72 foi substituído por uma linha de acionamento flexível 80d a qual não recebe o eixo de acionamento 72. A linha de acionamento 80d pode ser feita de uma variedade de materiais flexíveis diferentes. A título de exemplo e não por limitação, em uma modalidade a linha de acionamento 80d pode ser feita de um material trançado, tal como cabo, cordão ou corda. O material trançado pode ser feito de fios que são compreendidos de metal, polímero ou outros materiais que têm propriedades de resistência e flexibilidade desejadas e pode ser esterilizado. Por exemplo, os fios podem ser feitos de aço inoxidável. Em outras modalidades, a linha de acionamento 80d pode ser feita de um tubo flexível, uma linha de núcleo sólido única, tal como feita de um material polimérico, uma ligação, tal como uma corrente ou uma ligação de juntas universais, ou outros elementos flexíveis ou articulados.

[0108]Em uma modalidade, a linha de acionamento 80d pode ser dobrada ao longo de um eixo longitudinal central da mesma sobre um ângulo de pelo menos 45°, 90°, 180° ou mais sem deformação plástica da mesma. Em outras modalidades, pelo menos uma porção da linha de acionamento 80 d é suficientemente flexível de modo que a porção flexível da linha de acionamento 80d possa ser torcida sob torção em torno do eixo longitudinal da mesma sobre um ângulo de pelo menos 45°, 90°, 180°, 360°, 720° ou mais sem deformação plástica da mesma.

[0109]Como representado na Figura 5A, uma primeira extremidade 200 da linha de acionamento flexível 80d é fixada a uma parede de extremidade superior do subrecipiente 17b pelo conjunto de rotação 82. Montados na linha de acionamento flexível 80d em locais afastados estão elementos de mistura 84. Para estabilizar a linha de acionamento 80d dentro do subcompartimento 50 do subrecipiente 17b, os conjuntos de suporte lateral 402A-C são acoplados com a linha de acionamento flexível 80d em locais afastados ao longo do comprimento da mesma. Cada conjunto de suporte lateral 402A-C compreende um conjunto de retenção 403 tendo uma primeira extremidade 405 fixada ao lado do subrecipiente 17b e uma segunda extremidade oposta 407 fixada à linha de acionamento flexível 80d. O conjunto de suporte lateral 402 também inclui uma haste de suporte 406 (Figura 5B) que é seletivamente recebida e fixada dentro do conjunto de retenção correspondente 403. Cada conjunto de retenção 403 compreende um acessório de orifício 410 na primeira extremidade 405 que é acoplado ao lado do subrecipiente 17b, um receptor 409 na segunda extremidade 407 que é montado na linha de acionamento flexível 80d e um tubo flexível 412 que se estende entre o acessório de orifício 410 e o receptor 409.

[0110]O receptor 409 compreende um alojamento interno 414 que é seguramente fixado à linha de acionamento flexível 80d, tal como por cravação, adesivo, grampos, prendedores ou similares. O receptor 409 também inclui um alojamento externo 416 que envolve o alojamento interno 414. Um mancal, tal como um mancal de encosto de esfera, mancal de encosto de rolo ou outro tipo de mancal, é disposto entre o alojamento interno 414 e o alojamento externo 416. O mancal permite que o alojamento interno 414 e a linha de acionamento 80d girem simultaneamente em relação ao alojamento externo 416.

[0111]Montada no e se estendendo através do alojamento de suporte 15b está uma pluralidade de acessórios de travamento tubulares 460. Durante uso, o subrecipiente 17b é recebido dentro da câmara 114 do alojamento de suporte 15b. Cada acessório de orifício 410 é, então, fixado a um acessório de travamento correspondente 460 no interior do alojamento de suporte 15b. Como representado na Figura 5B, cada haste de suporte 406 compreende um eixo linear 500 que se estende entre uma primeira extremidade 502 e uma segunda extremidade oposta 504. Uma rosca de travamento 506 é formada na segunda extremidade 504. Um braço de travamento 508 se projeta radialmente para fora do eixo 500 como a primeira extremidade 502. A haste de suporte 406 é tipicamente compreendida de metal, mas outros materiais rígidos ou semirrígidos também podem ser usados.

[0112]Uma vez que cada acessório de orifício 410 é fixado a um acessório de travamento correspondente 460 no interior do alojamento de suporte 15b, cada haste de suporte 406 é avançada através de um acessório de travamento 460 e um conjunto de suporte lateral correspondente 402. A haste de suporte 406 é, então, girada fazendo a segunda extremidade 504 engatar roscadamente no alojamento externo 416 do receptor 416. Simultaneamente, a primeira extremidade 502 engata firmemente no acessório de travamento como resultado do braço de travamento 508 ser recebido dentro de uma fenda de travamento 450 no acessório de travamento 460. Nesta configuração, a combinação de conjunto de suporte lateral 402 e haste de suporte 406 retém centralmente a linha de acionamento flexível 80d dentro do subrecipiente 17b, mas ainda permite que a linha de acionamento 80d gire. Por sua vez, a rotação da linha de acionamento 80d facilita a rotação dos elementos de mistura 84.

[0113]Para girar a linha de acionamento 80d um eixo de acionamento curto é usado para engatar o cubo 88 do conjunto de rotação 82, mas não se estende para a linha de acionamento 80d. O conjunto de motor 59 (Figura 4A) engata e gira o eixo de acionamento o qual, por sua vez, gira a linha de acionamento 80d. Mais detalhes do conjunto acima e dos métodos alternativos de suportar e girar uma linha de acionamento flexível são divulgados na

[0114]Publicação PCT Internacional WO2013/151733, publicada em 10 de outubro de 2013, a qual é incorporada neste documento por referência específica.

[0115]Em outra modalidade, porções do sistema misturador 18 se projetando para o conjunto de recipiente 12 podem ser configuradas para elevar e abaixar repetidamente o elemento de mistura 84 localizado dentro do conjunto de recipiente 12 para misturar o fluido. Alternativamente, os elementos de agitação magnética podem ser dispostos dentro dos subcompartimentos 50 do conjunto de recipiente 12 e girados por um misturador magnético disposto fora do conjunto de recipiente 12. Em ainda outras modalidades, uma barra de agitação, pá ou semelhante que se projeta para os subcompartimentos 50 do conjunto de recipiente 12 pode ser articulada, torcida ou de outro modo movida para misturar o fluido. Outras técnicas de mistura também podem ser usadas.

[0116]Divulgação adicional e modalidades alternativas de alojamentos de suporte, conjuntos de recipiente e sistemas de mistura que podem ser usados na presente divulgação são divulgados na Patente US 7.384.783, expedida em 10 de junho de 2008; Patente US 7.682.067, expedida em 23 de março de 2010; e Publicação de Patente US 2006/0196501, expedida em 7 de setembro de 2006, a divulgação total de cada uma das quais é incorporada neste documento por referência específica.

DECANTADORES ACÚSTICOS

[0117]A Figura 1 ainda ilustra decantadores acústicos 16 fixados a uma porção do conjunto de recipiente 12 e suportados pelo elemento de suporte 172 que é fixado às paredes externas 20a do alojamento de suporte 15. Os versados na técnica apreciarão que o decantador acústico 16 é representativo de qualquer gerador de onda acústica adequado apropriado para uso nas modalidades da presente divulgação e não necessariamente reflete e/ou representa a configuração real estrutural desse gerador de onda acústica. Os decantadores acústicos 16 são alinhados com um conduto 13 do conjunto de recipiente 12 e são configurados para gerar pelo menos uma onda acústica estacionária através do caminho de fluido 156 nos mesmos. Em particular, como representado nas Figuras 7A e 7B, o decantador acústico 16 compreende um transdutor de onda acústica 116a disposto em um lado do conduto 13 e um refletor de onda acústica 116b disposto no lado oposto do conduto 13a em alinhamento com o refletor de onda acústica 116b. Embora o decantador acústico 16, o transdutor de onda acústica 116a e o refletor de onda acústica 116b sejam ilustrados como tendo exteriores de forma quadrada, alguém apreciará que exteriores cilíndricos ou de outra forma também são contemplados neste documento.

[0118]Em pelo menos uma modalidade, quando o transdutor de onda acústica 116a é ativado, ele produz uma onda acústica que passa através do fluido disposto dentro do conduto 13a e atinge o refletor de onda acústica 116b. A onda acústica pode, então, ser defletida ou refletida pelo refletor de onda acústica 116b de volta através do fluido dentro do conduto 13a. Ondas acústicas adicionais podem ser transmitidas (periodicamente) até uma onda estacionária ser produzida. Mais especificamente, aplicando uma voltagem específica ou voltagem variável a um ressonador piezelétrico (um material que transforma corrente elétrica em um deslocamento mecânico) uma onda estacionária pode ser produzida em frequências ressonantes específicas. Assim, em algumas modalidades, o(s) decantador(es) acústico(s) pode(m) criar uma disposição nodal da(s) onda(s) acústica(s) (por exemplo, dentro do conduto 13a), a qual pode provocar alinhamento e/ou intensificar a proximidade ou associação de gotículas de fase dispersas. As gotículas intimamente associadas podem, então, coalescer em gotículas ou corpos maiores ou de fase maior até a flutuação desses corpos ser suficiente para induzir fluxo contracorrente das duas fases.

[0119]Em uma modalidade alternativa, um refletor de onda acústica 116b pode não ser requerido. Por exemplo, em algumas modalidades, disposições nodais podem ser controladas detectando propriedades da onda no transdutor de onda acústica 116a (por exemplo, e ajustando a saída de onda em conformidade). Mais ainda, em algumas modalidades, o(s) decantador(es) acústico(s) 16 pode(m) alternativamente ou adicionalmente ser disposto(s) em torno de uma ou mais zonas de decantação 33. Mais ainda, o(s) decantador(es) acústico(s) 16 pode(m) alternativamente ou adicionalmente ser conectado(s) ao recipiente 12 via um orifício de saída 51 (por exemplo, de modo que a amostra pelo menos parcialmente extraída e/ou purificada possa ser decantada acusticamente na extremidade posterior do sistema e/ou para (especificamente) microgotículas de fase dispersa alvo com uma ou mais ondas acústicas).

[0120]As Figuras 7A-7D representam o transdutor de onda acústica 116a e o refletor de onda acústica 116b como componentes unitários. No entanto, alguém entenderá que isto é por motivo de simplicidade e clareza. Em pelo menos uma modalidade, o transdutor de onda acústica 116a e o refletor de onda acústica 116b podem compreender múltiplos componentes distintos. Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, o decantador acústico 16a pode compreender múltiplos (por exemplo, 2, 3, 4 ou mais) transdutores de onda acústica distintos 116a com refletores de onda acústica múltiplos complementares distintos 116b. Em outras modalidades, múltiplos decantadores acústicos separados 16a (por exemplo, 2, 3, 4 ou mais) podem ser fixados a cada conduto. Estas configurações podem permitir a criação de sistemas multinodais benéficos e/ou uma velocidade de coalescência ou decantação mais alta (por exemplo, mesmo a taxas de fluxo de alimentação/amostra mais rápidas). Em pelo menos uma modalidade, sistemas multinodais podem ser criados dentro de uma única célula acústica.

[0121]Adicionalmente, em pelo menos uma implementação, um ou mais dos transdutores de onda acústica individuais 116a e dos refletores de onda acústica 116b podem estar em contato diretamente com o fluido dentro do conduto 13a. Em particular, os um ou mais transdutores de onda acústica individuais 116a e os refletores de onda acústica 116b podem ser posicionados de modo que eles estejam cada qual dentro do conduto 13a ou pelo menos parcialmente dispostos dentro do conduto 13a. Em pelos menos uma implementação, camadas protetoras podem cobrir um ou mais dos transdutores de onda acústica 116a e dos refletores de onda acústica 116b a fim de impedir contaminação ou erosão do fluido.

[0122]Em contraste, em pelo menos uma implementação, os transdutores de onda acústica 116a e os refletores de onda acústica 116b podem ser posicionados no exterior do conduto 13a. Como tal, as ondas acústicas devem primeiro viajar através da parede do conduto 13a antes de entrarem no fluido. De modo similar, antes de serem refletidas, as ondas acústicas devem passar através da parede do conduto 13a, refletir de um refletor de onda acústica 116b e, então, passar de volta através de uma parede do conduto 13a.

[0123]A exposição da amostra de fluido à disposição nodal das ondas acústicas cria áreas de pressão diferente, o que faz fases distintas dentro do fluido separarem ou coalescerem com base em pelo menos uma propriedade física (por exemplo, diferenças de densidade e/ou compressibilidade entre as duas fases de líquido) das mesmas. Por exemplo, as ondas acústicas podem agregar ou coalescer gotículas ou partículas da fase dispersa. As gotículas coalescidas podem ter uma flutuação ou diferença de densidade mais dominante do que forças de arrasto resultando em fluxo contracorrente e eventual decantação de uma fase mais densa ou de mais densidade para o fundo do conjunto de recipiente 12 ou compartimento 50 do mesmo. Do mesmo modo, uma fase menos densa pode fluir contracorrente e eventualmente decantar acima de uma fase mais densa no topo do conjunto de recipiente 12 ou compartimento 50 do mesmo.

[0124]Em pelo menos uma implementação, uma onda multinodal pode ser formada que faz partículas ou moléculas de tamanhos distintos congregarem em ponto particulares dentro das ondas acústicas. Como tal, as onda acústicas podem causar, intensificar, aumentar e/ou ampliar a coalescência, agregação ou combinação de gotículas menores de uma ou mais fases em um corpo de fase maior. Moléculas solúveis dentro de cada fase podem decantar para cima e para baixo com sua fase correspondente, assim atingindo separação de moléculas presentes numa mistura de fases. Partículas ou moléculas no fluido, mistura ou fase também podem alinhar, organizar, decantar e/ou separar com base em uma ou mais propriedades moleculares. Assim, o sistema de processamento de fluido 10 pode ser configurado para processamento e/ou decantação assistida por onda acústica de uma amostra de fluido disposta dentro do recipiente 12 do mesmo. Descrição adicional de separadores acústicos exemplares pode ser encontrada na Publicação de Patente US 2014/0011240 A1, a divulgação inteira da qual é incorporada neste documento por referência específica.

[0125]É apreciado que o decantador acústico 16 pode ser fixado ou alinhado com o conduto 13 numa variedade de maneiras diferentes. Por exemplo, a Figura 7B ilustra uma vista em seção transversal do decantador acústico 16 representado na Figura 7A. Como ilustrado na Figura 7B, o transdutor de onda acústica 116a e o refletor de onda acústica 116b podem ser conectados juntos por um mecanismo de fixação 19a, de modo que eles envolvam o conduto 13a.

[0126]A Figura 7C ilustra uma vista em seção transversal de um decantador acústico alternativo 16b compreendendo um transdutor de onda acústica 116c e um refletor de onda acústica oposto 116d posicionado oposto ao mesmo. O transdutor 116C e o refletor 116d são conectados ou montados em lados opostos do conduto 13a via o mecanismo de fixação 19b sem serem conectados entre si. Como tal, o transdutor 116C e o refletor 116d não envolvem o conduto 13a. A Figura 7D ilustra uma vista em seção transversal de outro decantador acústico 16c compreendendo um transdutor de onda acústica 116e e um refletor de onda acústica 116f que são montados num suporte 19c, de modo a serem dispostos em lados opostos do conduto 13a, mas não diretamente conectados ao conduto 13. Nesta última modalidade, o transdutor de onda acústica 116e e o refletor de onda acústica 116f podem ser afastados do ou prensados contra o conduto 13a.

[0127]Em vista do anterior, em algumas modalidades, o separador acústico 16 pode ser preso ou fixado ao ou em torno do conduto 13, de modo que um fluido passando através do conduto 13 passe através de uma seção à qual o separador acústico é (externamente) fixado. Em modalidades alternativas, o conduto 13 pode ser fixado ao ou em torno do separador acústico 16, de modo que um fluido passando através do conduto 13 passe através do separador acústico 16. Por conseguinte, um elemento de acoplamento ou vedação pode fixar o separador acústico às extremidades de um conduto bipartido 13. Os separadores acústicos 16 podem ter uma ou mais câmaras, geradores de onda, refletores ou defletores, etc. em várias modalidades da presente divulgação.

[0128]Em pelo menos uma modalidade alternativa, o separador acústico 16 compreende um transdutor de onda acústica (por exemplo, 116a) configurado para detectar uma ou mais propriedades de uma onda acústica produzida desse modo. Mais ainda, a onda acústica produzida desse modo pode ser ajustada de acordo com as propriedades detectadas para produzir uma onda acústica adequada para modalidades da presente divulgação. Assim, o separador acústico 16 pode ser acionado sem um refletor em pelo menos uma modalidade (por exemplo, medindo a impedância no transdutor de onda acústica piezelétrico).

[0129]Sem ser vinculado por teoria, a impedância é a oposição a uma voltagem aplicada por um circuito elétrico. Em um material piezelétrico, por exemplo, a impedância está ligada ao deslocamento mecânico, ou vibração, do piezo. Quando o fluido em contato com o transdutor piezelétrico muda de viscosidade, densidade, compressibilidade e tamanho ou teor de gotícula ou partícula, a impedância para vibrar ou deslocar o transdutor piezelétrico mudará correspondentemente. Desta maneira, a voltagem aplicada ao transdutor piezelétrico pode ser modificada para atingir certas frequências ressonantes nas quais a capacidade de separação do separador acústico é mais poderosa.

[0130]Mais ainda, em pelo menos uma modalidade, o transdutor pode ser posicionado, configurado, ajustado, modificado e/ou otimizado para (especificamente) alvejar microgotículas de fase dispersa. Por exemplo, um ou mais separadores acústicos 16 podem ser dispostos na extremidade posterior do sistema onde uma maioria da fase dispersa foi decantada da fase contínua circundante. Especificamente, após completar um certo número de estágios teóricos (por exemplo, alternando etapas de mistura e decantação), mais de 70%, mais de 75%, mais de 80%, mais de 85%, mais de 90%, mais de 92%, mais de 95%, mais de 96%, mais de 97% ou mais de 98% da fase dispersa (em peso ou em volume) podem já ter decantado para fora da mistura. A porção restante (por exemplo, pelo menos 2%, pelo menos 3%, pelo menos 4%, pelo menos 5%, pelo menos 6%, pelo menos 7%, pelo menos 8%, pelo menos 9%, pelo menos 10% ou mais) da fase dispersa pode ser aprisionada na fase contínua como microgotículas que, por causa dos parâmetros do sistema (por exemplo, tensão interfacial, taxa de fluxo, velocidade de mistura, etc.), decantam para fora da fase contínua circundante (por exemplo, dentro de um período de tempo economicamente relevante). Assim, a acústica de extremidade traseira pode atingir separação da porção restante da fase dispersa. Do mesmo modo, a onda acústica pode ser ajustada para uma ou mais frequências de ressonância específicas condutivas a intensificar a coalescência das microgotículas de fase dispersa em gotículas maiores (por exemplo, através de co-localização nodal, etc.).

MÉTODOS

[0131]Um método ilustrativo de usar o sistema de purificação de amostra 10 de acordo com certas modalidades pode incluir (1) fornecer o sistema de purificação de amostra 10 como descrito aqui, (2) introduzir um primeiro fluido no sistema via uma primeira abertura, o primeiro líquido compreendendo uma primeira fase tendo uma primeira densidade e uma amostra de componentes múltiplos tendo uma quantidade de uma primeira molécula e uma quantidade de uma segunda molécula, (3) introduzir um segundo fluido no sistema via uma segunda abertura, o segundo líquido compreendendo uma segunda fase tendo uma segunda densidade que é diferente da primeira densidade, (4) misturar o primeiro líquido com o segundo líquido em pelo menos uma zona de mistura do sistema para formar uma mistura e/ou emulsão (por exemplo, na qual pelo menos uma porção da quantidade da primeira molécula é transferida da primeira fase para a segunda fase), (5) aplicar pelo menos uma onda acústica a uma porção da mistura numa zona de decantação e/ou (6) permitir que a mistura separe em um terceiro líquido e um quarto líquido, o terceiro líquido compreendendo a primeira fase e pelo menos uma porção da quantidade da segunda molécula, o quarto líquido compreendendo a segunda fase e pelo menos uma porção da quantidade da primeira molécula, a pelo menos uma onda acústica intensificando a separação da mistura no terceiro líquido e no quarto líquido, desse modo purificando a amostra e/ou em que a primeira fase e a segunda fase são imiscíveis.

[0132]Alguém apreciará que embora fases imiscíveis permaneçam separadas num sentido técnico molecular; essa “separação de fase” e termos similares, como usados aqui, se referem ao fluxo ou movimento contracorrente das ou entre as duas fases. Consequentemente, a separação de fase inclui a coalescência de uma ou mais fases até a diferença de densidade entre as duas fases ser suficiente para induzir ou restaurar o fluxo contracorrente. Especificamente, a separação de fase inclui a coalescência de gotículas de fase dispersa menores em um ou mais corpos de fase maiores até a força gravitacional e/ou a flutuação dos um ou mais corpos de fase maiores ser suficiente para superar a(s) força(s) de arrasto exercida(s) pela fase contínua circundante (por exemplo, fazendo as gotículas ou os corpos da fase dispersa se moverem verticalmente para cima ou para baixo ou decantarem para cima ou para baixo), desse modo induzindo fluxo contracorrente da fase leve e da fase pesada.

[0133]Os versados na técnica apreciarão que “força gravitacional”, como usada aqui, pode incluir o caimento ou a decantação de uma fase (corpo) mais densa abaixo de uma fase menos densa e/ou a elevação de flutuação de uma fase (corpo) menos densa acima de uma fase mais densa. Assim, “força gravitacional” e termos similares incluem ambas as forças para baixo e para cima (por exemplo, isso ocorre por causa ou como resultado de um campo ou uma força gravitacional). Pelo contrário, “força de arrasto”, “força de atrito” e termos similares incluem forças de contato não necessariamente dependentes da presença de um campo ou força gravitacional.

[0134]A Figura 16 delineia um método 400 de purificar uma amostra compreendendo um primeiro líquido e um segundo líquido. O método 400 compreende uma etapa 401 na qual um usuário mistura um primeiro líquido e um segundo líquido para formar uma mistura, uma etapa 404 na qual um usuário aplica uma onda acústica à mistura e uma etapa 408 na qual um usuário permite à mistura separar em um terceiro líquido e um quarto líquido. Alguém apreciará que outras etapas e características descritas neste documento podem ser incluídas e incorporadas em certas modalidades de método da presente divulgação.

[0135]Sistemas, métodos e aparelho da presente divulgação podem operar em princípios de processamento de fluido de fluxo contínuo (por exemplo, num sistema de purificação de amostra). Com referência às Figuras 1 e 2, por exemplo, um primeiro líquido (compreendendo uma primeira fase tendo uma primeira densidade e uma amostra de múltiplos componentes tendo uma quantidade de uma primeira molécula e uma quantidade de uma segunda molécula) pode ser introduzido continuamente no subrecipiente 17a do conjunto de recipiente 12 via uma primeira entrada 51a e um segundo líquido (compreendendo uma segunda fase tendo uma segunda densidade que é diferente da primeira densidade) pode ser introduzido continuamente no subrecipiente 17a do conjunto de recipiente 12 via uma segunda entrada 51c. Por conseguinte, a primeira fase pode compreender uma “fase pesada” tendo uma densidade maior que a densidade da segunda, “fase leve”. Alguém apreciará, no entanto, que onde apropriado, a fase leve (introduzida no subrecipiente 17a do conjunto de recipiente 12 via uma segunda entrada 51c) pode ser a primeira fase, com a fase pesada (introduzida no subrecipiente 17a do conjunto de recipiente 12 via uma primeira entrada 51a) pode ser a segunda fase.

[0136]A diferença de densidade entre as duas fases pode iniciar um fluxo contracorrente entre as duas fases. Especificamente, a fase leve introduzida na extremidade inferior 57 do subrecipiente 17a pode tender a subir flutuantemente para ou em direção à extremidade superior 56 do mesmo, enquanto a fase pesada introduzida na extremidade superior 56 do subrecipiente 17a pode tender a cair para ou em direção à extremidade inferior 57 do mesmo. Como será discutido em mais detalhes abaixo, este fluxo contracorrente permite às fases passarem através da série de zonas de mistura e decantação alternadas.

[0137]Numa modalidade ilustrativa, a primeira e a segunda fases podem ser repetidamente misturadas e decantadas ou separadas dentro do compartimento de purificação de amostra 136 do sistema 10a a fim de efetuar a transferência de pelo menos uma porção da quantidade da primeira molécula da primeira fase para a segunda fase (por exemplo, embora retendo pelo menos uma porção da quantidade da segunda molécula com a primeira fase). Por conseguinte, a mistura pode ser processada na pluralidade de zonas de mistura 31 e zonas de decantação 33 alternadas. Por exemplo, uma porção da mistura pode ser misturada pelo elemento de mistura 84 na zona de mistura 31b. A porção da mistura na zona de mistura 31b pode compreender pelo menos uma porção da primeira fase da zona de decantação (superior) 33b e pelo menos uma porção da segunda fase da zona de decantação (inferior) 33a. As aberturas 67 se estendendo através dos elementos de blindagem 61a que ligam a zona de mistura 31b permitem à primeira fase e à segunda fase passarem das zonas de decantação adjacentes 33a, 33b para a zona de mistura 31b.

[0138]Em pelo menos uma modalidade, a primeira entrada 51a e/ou a segunda entrada 51c podem ser conectadas e/ou alinhadas, associadas e/ou estar em comunicação de fluido com a zona de mistura 31b. Por conseguinte, o primeiro líquido compreendendo a primeira fase e/ou o segundo líquido compreendendo uma segunda fase podem ser continuamente introduzidos na zona de mistura 31b do conjunto de recipiente 12 e/ou do subrecipiente 17a do mesmo. Em outra modalidade, a primeira entrada 51a e/ou a segunda entrada 51c podem ser conectadas e/ou alinhadas, associadas e/ou estar em comunicação de fluido com a zona de decantação 33b. Por conseguinte, o primeiro líquido compreendendo a primeira fase e/ou o segundo líquido compreendendo uma segunda fase podem ser continuamente introduzidos na zona de decantação 33b do conjunto de recipiente 12 e/ou do subrecipiente 17a do mesmo. Assim, amostra(s) substancialmente purificada(s) adjacente(s) à extremidade superior 56 e/ou à extremidade inferior 57 podem não ser misturadas com corrente(s) de amostra não purificada(s) posicionando uma ou mais entradas de amostra 51 distais à extremidade(s).

[0139]Os elementos de mistura 84 podem intensificar e/ou efetuar a transferência de pelo menos uma porção da primeira molécula da primeira fase para a segunda fase. Especificamente, o elementos de mistura 84 pode ser configurado para dispersar uma da primeira e da segunda fases na outra da primeira e da segunda fases. Por exemplo, em algumas modalidades, a fase pesada pode compreender uma fase contínua na qual a fase leve pode ser dispersa (por exemplo, como gotículas). A fase a ser dispersa pode ser grandemente determinada pela razão de volumes entre a primeira e a segunda fases e secundariamente pela composição das duas fases. Por conseguinte, o elemento de mistura 84 pode misturar as fases pesada e leve, de modo que a fase leve seja dispersa como gotículas (pequenas) na fase pesada ou a fase pesada seja dispersa como gotículas (pequenas) na fase leve dentro da zona de mistura. A dispersão da primeira e da segunda fases dentro da outra da primeira e da segunda fases e a subsequente redução de tamanho de dispersão pelo elemento de mistura aumenta a razão de área de superfície para volume das mesmas de modo que a transferência de pelo menos uma porção da primeira molécula da primeira fase para a segunda fase seja intensificada.

[0140]Além disso, para efetuar a transferência de pelo menos uma porção da primeira molécula da primeira fase para a segunda fase, a mistura da porção da mistura na zona de mistura 31b (por exemplo, via elemento de mistura 84 disposto na mesma) também pode pelo menos parcialmente dirigir, promover e/ou efetuar o fluxo da porção da mistura através do caminho de fluxo 156 do conduto 13c para a zona de decantação 33d do subrecipiente 17b. Especificamente, o tamanho das gotículas de fase dispersa misturadas pode ser pequeno o suficiente para prevenir flutuação, fluxo em contracorrente da fase leve para cima na zona de mistura 31b, desse modo prevenindo fluxo da fase leve para cima através das aberturas 67 no elemento de blindagem 61a. Por conseguinte, o elemento de mistura 84 pode reduzir o tamanho da fase dispersa (por exemplo, em gotícula menor), desse modo reduzindo ou inibindo fluxo contracorrente na zona de mistura 31b. Assim, os elementos de mistura 84 podem ser especificamente projetados e/ou configurados para dirigir o fluxo de fluido para dentro e para fora das zonas de mistura 31.

[0141]O elemento de blindagem 61a também pode (pelo menos parcialmente) proteger ou blindar uma porção da mistura da turbulência ou agitação gerada elemento de mistura 84. Por exemplo, a porção da mistura na zona de decantação 33b pode ser blindada da turbulência ou agitação de mistura gerada pelo elemento de mistura 84. Do mesmo modo, a porção da mistura no conduto 13c e/ou na zona de decantação 33d pode ser blindada da turbulência ou agitação de mistura gerada pelo elemento de mistura 84. Por exemplo, o caminho de fluido 156 dentro do conduto 13c pode ser blindado em virtude do tamanho da abertura 159 do mesmo e/ou pode ter elementos de blindagem (por exemplo, defletores) associados com o mesmo. Assim, quando a mistura entra no conduto 13c, ela pode ser pelo menos parcialmente blindada do elemento de mistura 84 (ou da turbulência gerada desse modo).

[0142]A blindagem da mistura dentro do conduto 13c da turbulência de mistura permite coalescência das gotículas da fase dispersa em um corpo de fase maior. Em pelo menos uma modalidade, a coalescência pode levar à decantação da primeira e/ou da segunda fases para fora da mistura. Por exemplo, a primeira fase pode compreender uma fase contínua tendo uma densidade maior que aquela da segunda fase. A mistura das fases imiscíveis pode dispersar a segunda fase leve (mais leve) dentro da fase contínua (mais pesada). A blindagem da mistura da turbulência de fluido, por outro lado, pode permitir ou deixar ocorrer coalescência da fase dispersa (gotículas). Quando as gotículas da segunda fase dispersa coalescem num corpo cada vez maior, a força gravitacional (por exemplo, flutuação) da segunda fase em relação à primeira fase eventualmente ultrapassa as forças de arrasto da primeira fase agindo na segunda fase. Por conseguinte, pelo menos uma porção da segunda fase (coalescida) pode subir até o topo ou cair até o fundo da primeira fase pesada contínua, desse modo decantando ou separando a mistura em primeira e segunda fases. Em modalidades alternativas, a fase dispersa pode ter uma densidade maior do que a fase contínua.

[0143]Quando a mistura passa através do conduto 13c, uma onda acústica é aplicada à mistura por um ou mais decantadores acústicos 16 como discutido anteriormente. Ao expor a mistura à onda acústica estacionária produzida pelos decantadores acústicos 16, a coalescência da fase dispersa (gotículas) pode ser significativamente intensificada (por exemplo, quando as gotículas de fase são alinhadas e trazida e proximidade no(s) nó(s) de onda). A coalescência intensifica a diferença entre (1) a força gravitacional exercida na fase dispersa e (2) a força de arrasto transmitida para a fase dispersa pela fase contínua ou circundante e, desse modo, restaura fluxo contracorrente e possivelmente decantação eventual (por exemplo, na zona de decantação 33d). Em pelo menos uma modalidade, a força gravitacional pode ser pelo menos parcialmente oposta à força de arrasto.

[0144]Os versados na técnica apreciarão que embora referência a restauração e/ou indução de fluxo contracorrente seja feita em relação a algumas modalidades; outras modalidades podem envolver intensificação e/ou manutenção de fluxo contracorrente. Assim, as ondas acústicas podem induzir um fluxo contracorrente de outro modo não existente, restaurar um fluxo contracorrente interrompido, prevenir interrupção (por exemplo, manter) de um fluxo contracorrente existente e/ou intensificar (aumentar, reforçar, etc.) um fluxo contracorrente existente dependendo da modalidade específica da presente divulgação. Por conseguinte, ondas acústicas podem facilitar fluxo contracorrente numa variedade de maneiras e/ou através de uma variedade de mecanismos.

[0145]A mistura de decantação, então, passa para fora do conduto 13c e para a zona de decantação 33d. Em certas modalidades, no entanto, a onda acústica é aplicada à mistura na zona de decantação 33d (por exemplo, em adição ou em vez do conduto 13c). Por exemplo, os decantadores acústicos 16 podem ser dispostos e/ou alinhados em torno da zona de decantação 33d (por exemplo, em adição ou em vez do conduto 13c). Decantadores acústicos adicionais 16 podem ser dispostos e/ou alinhados em torno de outras zonas de decantação 33a, 33b, 33c, 33e (por exemplo, em adição ou em vez dos condutos 13a, 13b, 13d, 13e). Em outras modalidades, a onda acústica é aplicada à mistura na extremidade posterior do sistema (por exemplo, em adição ou em vez do(s) conduto(s) 13 e/ou da(s) zona(s) de decantação 33). Por exemplo, os decantadores acústicos 16 podem ser dispostos e/ou fluidamente conectados a um ou mais orifícios de saída 51b, 51d. Assim, a(s) amostra(s), líquido(s) ou fase(s) parcialmente purificada(s) (por exemplo, adjacentes à extremidade superior 56 e/ou extremidade inferior 57) pode(m) ser exposto(s) a ondas acústicas para purificar ainda mais a amostra. Essa purificação adicional pode compreender coalescer acusticamente e/ou decantar uma população ou quantidade de microgotículas de fase dispersa aprisionadas na fase contínua circundante (por exemplo, que de outro modo pode não decantar para fora dentro de um período de tempo economicamente relevante). Além disso, essa purificação adicional pode atingir mais de 90%, mais de 92%, mais de 95%, mais de 96%, mais de 97%, mais de 98% ou mais de 99% de rendimento de produto, pureza e/ou outra medição de marcação.

[0146]A zona de decantação 33d é pelo menos parcialmente blindada da turbulência gerada pelo elemento de mistura 84 em qualquer das zonas de mistura, em particular zonas de mistura 31b, 31d e/ou 31e. Especificamente, os elementos de blindagem superiores e inferiores 61a amortecem a turbulência gerada nas zonas de mistura 31e e 31d, respectivamente. Blindada da turbulência do fluido, a mistura pode decantar ou separar suficientemente para permitir a pelo menos uma porção da fase dispersa subir para cima ou até o topo ou cair abaixo ou até o fundo de pelo menos uma porção da fase contínua. Por conseguinte, pelo menos uma porção da fase menos densa pode subir para o topo da zona de decantação 33d e passar através do elemento de blindagem superior 61a para a zona de mistura 31e. Do mesmo modo, pelo menos uma porção da fase mais densa pode decantar para o fundo da zona de decantação 33d e passar através do elemento de blindagem inferior 61a para a zona de mistura 31d. Este movimento das fases pesadas e leves em direções verticais opostas contribui para o fluxo contracorrente global com o compartimento de purificação de amostra 136.

[0147]Em algumas modalidades, os elementos de mistura 84 dispostos dentro das zonas de mistura 31d e 31e podem promover a passagem das fases respectivas, através dos elementos de blindagem respectivos 61a, e para as respectivas zonas de mistura 31d, 31e. Por exemplo, em algumas modalidades, o elemento de mistura 84 pode ser configurado para extrair ou puxar fluido para cima de uma zona de decantação inferior 33 e/ou extrair ou puxar para baixo fluido de uma zona de decantação superior 33. Assim, os elementos de mistura 84 podem ser configurados para pelo menos parcialmente dirigirem ou promoverem o fluxo ou movimento da mistura ao longo do caminho de fluido 156.

[0148]As zonas de mistura 31d e 31e podem cada qual ser configuradas semelhantes à zona de mistura 31b descrita acima. De fato, cada zona de mistura 31 do conjunto de recipiente 12 pode ser configurada para: (i) extrair ou puxar uma porção da mistura de pelo menos uma zona de decantação adjacente 33 (por exemplo, por meio do elemento de mistura 84); (ii) misturar a mistura ou a porção da primeira fase e da segunda fase da mesma para efetuar transferência de uma quantidade da primeira molécula da primeira fase para a segunda fase, (iii) diminuir a flutuação da fase leve, desse modo prevenindo ou inibindo movimento impróprio da(s) fase(s) através do compartimento de purificação de amostra 136 e/ou (iv) dirigir, promover ou forçar a mistura através do caminho de fluido 156 de um conduto adjacente 13 e, então, para uma zona de decantação adjacente 33 (por exemplo, num subrecipiente oposto ou adjacente 17). Cada zona de decantação 33 do conjunto de recipiente 12, pode, do mesmo modo, ser configurada para: (i) receber uma mistura coalescente e/ou de decantação de uma zona de mistura adjacente 31 (por exemplo, via um conduto 13 disposto entre as mesmas); (ii) proporcionar um ambiente tendo turbulência de fluido reduzida em comparação com as zonas de mistura adjacentes (por exemplo, por meio do(s) elemento(s) de blindagem 61); e/ou (iii) deixar fluido disposto no mesmo mover, fluir e/ou ser extraído do mesmo para uma ou mais zonas de mistura adjacentes 31.

[0149]Alguém apreciará que primeiro líquido adicional e/ou segundo líquido adicional podem ser adicionados ao sistema por meio de uma ou mais entradas localizadas em várias posições dentro do sistema. Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, primeiro líquido adicional e/ou segundo líquido adicional podem ser adicionados diretamente em uma ou mais zonas de mistura e/ou zonas de decantação via um ou mais orifícios em comunicação de fluido com as mesmas.

[0150]Alguém apreciará também que certas modalidades podem incluir mistura contínua de porções da mistura de fluido na pluralidade de zonas de mistura 31 e decantação contínua de porções da mistura de fluido na pluralidade de zonas de decantação 33. Assim, certas modalidades podem incluir repetir as etapas de: (i) decantar a mistura em primeira e segunda fases numa pluralidade de zonas de decantação; (ii) dirigir a primeira e a segunda fases em direção às zonas de mistura adjacentes 31 para serem misturadas com segunda e primeira fases adicionais, respectivamente; e (iii) dirigir a primeira e a segunda fases em direção a zonas de decantação adjacentes 33 para decantação adicional.

[0151]Quando a mistura é processada (isto é, repetidamente misturada e decantada) através da série de zonas de mistura alternativas 31 e zonas de decantação 33 (por exemplo, através do caminho de fluido em forma de S do compartimento de purificação de amostra 136), a segunda fase leve subirá progressivamente até o topo do conjunto de recipiente 12 (ou subrecipiente 13b do mesmo), onde ela pode ser removida via uma primeira saída 51b como um terceiro líquido compreendendo a segunda fase e pelo menos uma porção da primeira molécula. De modo similar, a primeira fase pesada decantará progressivamente até o fundo do conjunto de recipiente 12 (ou subrecipiente 13b do mesmo) onde ela pode ser removida via uma segunda saída 51d como um quarto líquido compreendendo a primeira fase e pelo menos uma porção da segunda molécula.

[0152]Assim, modalidades também podem incluir colher ou remover um extrato de uma ou mais porções do sistema e um rafinado de uma ou mais porções do sistema. Em pelo menos uma modalidade, o extrato compreende o terceiro líquido compreendendo a segunda fase e pelo menos uma porção da primeira molécula e o rafinado compreende quarto líquido compreendendo a primeira fase e pelo menos uma porção da segunda molécula. Alguém apreciará, no entanto, que em outras modalidades, o extrato pode compreender o quarto líquido e o rafinado pode compreender o terceiro líquido. De modo similar, alguém apreciará que em algumas modalidades o primeiro líquido pode ser introduzido via a segunda entrada 51c e o segundo líquido pode ser introduzido via a primeira entrada 51a. Por exemplo, isto seria feito onde a segunda fase tem uma densidade maior que a primeira fase. Assim, várias alterações, modificações e/ou substituições também são contempladas dentro do escopo desta divulgação, o que será aparente para aqueles versados na técnica.

[0153]O termo “fase”, como usado neste documento e conhecido na técnica, se refere a um tipo de líquido ou um transportador de fluido (por exemplo, em todo o qual uma ou mais propriedades físicas de um material são essencialmente uniformes). Modalidades da presente divulgação incluem duas ou mais fases líquidas imiscíveis que têm uma ou mais propriedades distintas. A(s) diferença(s) entre fases líquidas pode(m) ser explorada(s) em certas modalidades para realizar extração de duas fases líquido-líquido e/ou purificação (por exemplo, de pelo menos uma das fases e/ou de pelo menos molécula disposta e/ou dissolvida em pelo menos uma das fases).

[0154]Em várias modalidades da presente divulgação, a densidade das fases líquidas pode ser importância primária. Cada uma das fases líquidas pode incluir pelo menos um primeiro componente tendo uma primeira densidade e, opcionalmente, um segundo componente tendo uma segunda densidade. A densidade de uma fase pode ser determinada e/ou resultar da concentração de componentes incluídos ou presentes no fluido e/ou na fase. Por exemplo, uma ou mais da primeira e da segunda fases podem ser compreendidas de água. Uma ou mais da primeira e da segunda fases podem ser compreendidas de um polímero (por exemplo, polietileno glicol (PEG) e/ou molécula orgânica (por exemplo, butanol, tolueno, etc.) e/ou molécula inorgânica (por exemplo, ouro, prata, etc.). Por conseguinte, a primeira e a segunda fases podem ter densidades diferentes com base pelo menos parcialmente na quantidade de água, polímero, molécula orgânica e/ou componente(s) adicional(is) incluídos nas mesmas. Por exemplo, a quantidade de água na primeira e na segunda fases pode determinar e/ou contribuir para a densidade das mesmas. Em pelo menos uma modalidade, a densidade de uma fase permanece maior que a densidade da outra fase (por exemplo, mesmo se a densidade da uma e/ou da outra fase mudar, mesmo se a concentração de um ou mais componentes da uma e/ou da outra fase mudar e/ou mesmo se a quantidade de uma molécula de interesse disposta na uma e/ou na outra fase mudar).

[0155]Sem estar vinculado a qualquer teoria, soluções aquosas (ou à base de água) sendo polares são imiscíveis com solventes orgânicos não polares (clorofórmio, tolueno, hexano, etc.) e formam um sistema de duas fases. No entanto, em um sistema de duas fases aquoso (ATP) ambos os componentes imiscíveis são à base de água. A formação das fases distintas, portanto, pode ser facilitada e/ou afetada pelo pH, temperatura e/ou intensidade iônica dos dois componentes ou da mistura dos mesmos. Assim, a separação ocorre quando a quantidade de um polímero presente ultrapassar uma certa concentração limitante (a qual é determinada pelos fatores acima).

[0156]Componentes de fase são conhecidos na técnica e podem incluir qualquer(quaisquer) componente(s) (diluído(s)) maior(es) e/ou menor(es) adequado(s). Por exemplo, uma fase pode compreender ou ser compreendida inteiramente ou quase inteiramente de água, butanol, tolueno, etc. Outras fases podem incluir uma mistura de componentes de fase. Por exemplo, uma fase pode compreender mais de 50% e menos de 100% de água, com pelo menos algum outro componente de fase (por exemplo, PEG, acetona, etc.) a menos de 50%. Outras concentrações de componentes de fase são conhecidas na técnica e contempladas neste documento. Por exemplo, fases tendo água a uma concentração menor ou igual a 50% e/ou menor ou maior ou igual a outro(s) componente(s) de fase também são contempladas neste documento.

[0157]Em algumas modalidades, ambas as fases podem compreender >50% de água. Por exemplo, a primeira fase pode compreender >50% de água e >20% de polímero ou molécula orgânica e/ou a segunda fase pode compreender >50% de água e <8% de polímero ou molécula orgânica, ou vice-versa. Em certas modalidades, uma da primeira fase e da segunda fase pode compreender >5% de sal e/ou >20% de polímero ou molécula orgânica, enquanto a primeira fase compreende <8% de polímero ou molécula orgânica, ou vice-versa. Uma ou mais modalidades podem incluir um sistema polímero / sal (por exemplo, PEG/fosfato), um sistema polímero / polímero (por exemplo, PEG/dextrano) e/ou um sistema líquido iônico (por exemplo, cloreto de imidazólio). Em algumas modalidades, uma ou mais fases podem incluir um primeiro sal (por exemplo, cloreto de sódio (NaCl)). Em algumas modalidades, uma das fases (por exemplo, uma fase mais pesada, mais densa e/ou mais aquosa / menos orgânica) pode ter uma concentração mais alta de um segundo sal (acionador de solvência), tal como um fosfato, um sulfato, um carbonato, um citrato, etc. Aqueles versados na técnica apreciarão que uma certa concentração desse sal pode ser necessária para operação de um sistema ATP (por exemplo, no qual ambas as fases (ou líquidos) são compreendidos (em grande parte) de água). Por exemplo, o efeito desse sal em um sistema ATP pode ser blindar e/ou sequestrar moléculas de água (por exemplo, proporcionando imiscibilidade entre as duas fases).

[0158]Em pelo menos uma modalidade, um primeiro fluido pode compreender pelo menos uma primeira fase, tal como uma fase aquosa. Como usado neste documento, o termo “fase aquosa”, “fase de água” e similares se referem a um transportador de fluido compreendido na maior parte de água (isto é, mais de 50%), tendo uma concentração percentual (em peso ou em volume) de água que é maior que a concentração percentual de água numa segunda fase e/ou tendo uma densidade maior que a densidade de uma segunda fase. A segunda fase pode conter uma concentração mais alta ou maior de um polímero, componente orgânico ou outra molécula ou componente de alteração de densidade do que a primeira fase (aquosa). Por conseguinte, a segunda fase pode ser denominada como “fase orgânica”, “fase de óleo”, “fase leve” ou designação similar quando apropriado (por exemplo, quando (i) mais de 50% da fase compreende molécula(s) orgânica(s) ou óleo(s), etc., (ii) a fase tem uma concentração ou percentagem mais alta de uma molécula ou componente orgânico, polimérico outro de alteração de densidade do que a outra fase ou (iii) a fase tem uma densidade mais baixa do que a primeira fase).

[0159]Em algumas modalidades, ambas a primeira e a segunda fases podem compreender fase aquosa, fases orgânicas, etc. Por exemplo, a primeira fase pode compreender uma fase de água (por exemplo, tendo aproximadamente 0% de polímero, orgânico ou outra molécula) e a segunda fase pode compreender aproximadamente 70% de água e aproximadamente 30% de polímero, orgânico ou outra molécula (por exemplo, PEG). De modo similar, a primeira fase pode compreender 70% de água e 30% de PEG e a segunda fase pode compreender 70% de água e 30% de dextrano. Do mesmo modo, a primeira e a segunda fases podem compreender cada qual ou ser compreendidas de mais de 50% de polímero, orgânico ou outra molécula (por exemplo, a adição da qual diminui a densidade da água). De fato, alguém apreciará que qualquer concentração adequada de componentes de fase entre 0% e 100% é contemplada neste documento. Por conseguinte, modalidades da presente divulgação podem incluir extração de duas fases aquosa-aquosa, extração de duas fases orgânica-orgânica, extração de duas fases aquosa-orgânica, extração líquido-líquido ou qualquer outra combinação adequada.

[0160]Devido à diferença de densidade entre a primeira e a segunda fases, fluxo contracorrente através de coalescência de gotículas de fase dispersa, decantação e/ou separação de fase da mistura de duas fases (por exemplo, em duas fases distintas separadas numa interface) podem ser possíveis em certas modalidades. Essa separação pode ocorrer passivamente durante um longo período de tempo permitindo à mistura decantar (isto é, cessando, removendo e/ou inibindo a agitação da mistura). Separação passiva suficiente, efetiva e/ou completa, especialmente para fases tendo baixa tensão interfacial, pode levar vários minutos, ou mesmo horas. Por conseguinte, certas modalidades da presente divulgação empregam uma forma ativa de coalescência e/ou separação de fase aplicando pelo menos uma onda acústica à mistura. A(s) onda(s) acústica(s) pode(m) avançar, causar e/ou induzir agregação ou coalescência mesmo de gotículas de fase de baixa tensão interfacial até a diferença de densidade entre as fases fazer a fase menos densa fluir contracorrente e eventualmente decantar acima da fase mais densa.

[0161]Como usado neste documento, “baixa tensão interfacial” e termos similares podem se referir a tensão interfacial abaixo de cerca de 20 dinas / cm ou cerca de 20 millinewton (mN) / metro (m), preferivelmente abaixo de cerca de 18, cerca de 15, cerca de 12, cerca de 10, cerca de 5, cerca de 4, cerca de 3, cerca de 2, cerca de 1, cerca de 0,5, cerca de 0,25, cerca de 0,1, cerca de 0,075 ou cerca de 0,05 dina / cm (ou mn / m). Tensão interfacial em uma faixa entre esses valores de tensão interfacial baixos também é contemplada dentro do escopo da presente divulgação e incluída na definição de “tensão interfacial baixa” onde apropriado.

[0162]Em algumas modalidades, a(s) amostra(s) de fluido (por exemplo, um ou mais do primeiro e do segundo líquidos) pode(m) incluir uma quantidade ou população de pelo menos uma molécula de interesse e/ou pelo menos um contaminante. Em particular, um primeiro fluido pode incluir pelo menos uma molécula de interesse e pelo menos um contaminante numa primeira fase. Um segundo fluido pode incluir uma segunda fase, em que a mistura do primeiro e do segundo fluidos pode causar e/ou permitir a transferência de uma quantidade da(s) molécula(s) de interesse e/ou do(s) contaminante(s) do primeiro fluido para o segundo fluido.

[0163]Em pelo menos uma modalidade, a(s) molécula(s) de interesse e/ou o(s) contaminante(s) pode(m) ser mais estável(is) no primeiro fluido que no segundo fluido (ou fases respectivas dos mesmos). Por conseguinte, a mistura pode incluir outra molécula suficiente para fazer a(s) molécula(s) de interesse e/ou o(s) contaminante(s) serem mais estáveis no segundo líquido que no primeiro líquido (ou fases respectivas dos mesmos). Por exemplo, a concentração de sal ou outro(s) componente(s) na mistura do primeiro e do segundo fluidos pode fazer a(s) molécula(s) de interesse ser mais solúvel(is) na segunda fase que na primeira fase.

[0164]Sem estar vinculado a teoria, a concentração no sal ou outro(s) componente(s) pode efetuar blindagem de carga na mistura. Por exemplo, a intensidade iônica da mistura pode determinar se a(s) molécula(s) de interesse e/ou o(s) contaminante(s) entram, saem e/ou associam com a primeira ou a segunda fase. Em pelo menos uma modalidade, uma alta concentração de sal pode conduzir uma molécula de interesse particular da primeira fase para a segunda fase (por exemplo, de uma fase aquosa pesada compreendendo água para uma fase orgânica ou leve compreendendo água e PEG e, opcionalmente, uma alta concentração de um sal (por exemplo, um fosfato, sulfato ou outro sal de condução de solvência) do que a fase aquosa pesada). Em particular, a concentração de íons na fase aquosa torna a molécula de interesse mais solúvel na fase contendo PEG do que na fase de água.

[0165]Em pelo menos uma modalidade, o ajuste da concentração de sal ou outra molécula na mistura ou um ou mais líquidos ou fases da mesma pode alterar a solubilidade da(s) molécula(s) de interesse e/ou contaminante(s) na mesma. Por exemplo, uma primeira concentração de sal pode intensificar a transferência de uma quantidade de cada um da molécula de interesse e do contaminante da primeira fase para a segunda fase. Uma segunda concentração de sal pode (subsequentemente) intensifica a transferência de uma da molécula de interesse e do contaminante da segunda fase para a primeira fase. Por conseguinte, purificação de amostra de múltiplas etapas, múltiplos estágios e/ou tandem é contemplada neste documento.

[0166]De modo similar, a concentração de sal ou outro(s) componente(s) pode pelo menos parcialmente manter a integridade e imiscibilidade do sistema de duas fases. Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, uma primeira fase de água e uma segunda fase de água/PEG podem ser miscíveis sem uma fonte de blindagem iônica. Por conseguinte, a adição de sal ou outra molécula a esse sistema de duas fases pode evitar diluição da segunda fase pela primeira fase e/ou

[0167]Em algumas modalidades, a concentração de pelo menos um ligante, molécula ou outro componente pode influenciar a ligação de hidrogênio (ou falta da mesma), interações eletrostáticas, hidrofobicidade e/ou afinidade (biológica e/ou molecular), desse modo estabilizando a(s) molécula(s) de interesse e/ou o(s) contaminante(s) em uma das duas fases. Por conseguinte, a segunda molécula pode compreender um composto magnético iônico, de afinidade, bioespecífico, hidrofóbico, hidrofílico, de exclusão de tamanho molecular e/ou outra molécula ou composto adaptado para estabilizar a(s) molécula(s) de interesse e/ou o(s) contaminante(s) em uma das duas fases.

[0168]Em pelo menos uma modalidade, mistura adequada, apropriada e/ou suficiente do primeiro e do segundo fluidos pode conduzir pelo menos uma porção da população de molécula(s) de interesse para (ou para associar com ou ser dissolvida na) a segunda fase. Por conseguinte, a separação ou decantação da primeira e da segunda fases da ou para fora da mistura (por exemplo, subsequente à mistura e/ou transferência) pode resultar em purificação, isolamento e/ou processamento de pelo menos uma porção da quantidade da molécula de interesse na amostra de fluido. Mais ainda, mistura e decantação repetitivas e alternadas das duas fases pode conduzir mais e mais da molécula de interesse para a segunda fase, desse modo atingindo um alto nível de pureza. A decantação ativa das fases (por exemplo, por aplicação de uma onda acústica) pode diminuir dramaticamente o tempo e o custo associados com a transferência da molécula de interesse da primeira fase para a segunda fase (desse modo, purificando a molécula de interesse para longe do contaminante). Em uma modalidade alternativa, o contaminante pode ser purificado para longe da molécula de interesse (desse modo purificando a molécula de interesse dentro da primeira fase).

[0169]Em algumas modalidades a molécula de interesse pode compreender ou ser um anticorpo (Ab) - monoclonal ou policlonal - ou imunoglobulina (Ig) (por exemplo, uma IgG, IgA, IgD, IgE e/ou IgM), antibiótico, vitaminas, hormônios ou outra molécula biológica. A administração dessas imunoglobulinas a humanos é regulada pela Federal Drug Administration (FDA) a qual requer níveis de limiar de pureza e outras marcações de controle de qualidade. O projeto inventivo de certas modalidades da presente divulgação pode aumentar dramaticamente a pureza da molécula biológica, embora simultaneamente diminuindo o custo e o tempo associados com purificação, desse modo aumentando a eficiência de produção em escala comercial.

[0170]Por exemplo, os sistemas anteriores para purificação de anticorpo em escala comercial empregavam contas conjugadas a proteína A em uma coluna de cromatografia empacotada para ligar o anticorpo e permitir purificação da Ig para longe de contaminantes. A amostra compreendendo a Ig é passada através da coluna num tampão e a uma taxa de fluxo suficiente para permitir ligação da Ig à proteína A. O processo, então, envolve lavagem da coluna ligada a Ig e eluição da Ig da coluna através de aplicação de um tampão de eluição (por exemplo, tendo um pH baixo o suficiente para reverter a ligação da Ig à proteína A). No entanto, a proteína A pode ser relativamente cara (por exemplo, cerca de $12.000 por litro de resina de cromatografia de proteína A - em comparação com cerca de 6$ por litro para alguns sistemas de duas fases aquosos). Por conseguinte, a purificação em grande escala de uma Ig via proteína A pode ser proibitiva em custo.

[0171]Purificação mediada por proteína A também é indesejável por causa das mudanças de pH requeridas para eluir Ig ligada das contas conjugadas a Proteína A. Mesmo pequenas mudanças em pH podem ter um efeito danoso, prejudicial ou indesejável numa molécula de interesse presente numa amostra ou mistura. Portanto, um sistema que pode render Ig de alta pureza, alto rendimento sem os efeitos potencialmente prejudiciais ou o risco associado com mudança de níveis de pH seria desejável.

[0172]Tentativas de purificar anticorpos comerciais em sistemas alternativos do mesmo modo são proibitivos em custo, tempo e/ou espaço de trabalho ou têm outras consequências negativas correspondentes ou associadas. Por exemplo, a purificação eficaz de anticorpos em sistemas de extração de duas fases, líquido- líquido muitas vezes requer o uso de duas fases tendo uma baixa tensão interfacial (anticorpos e outras proteínas podem denaturar e/ou ser negativamente afetados em sistemas de alta tensão interfacial). Nestes sistemas de baixa tensão interfacial, a decantação adequada das duas fases via decantação passiva pode levar muitos minutos ou mesmo horas. Embora sistemas de alta interfacial reduzam tempos de decantação, eles muitas vezes negam purificação de anticorpo permitindo apenas soluções transportadoras incompatíveis.

[0173]Mais ainda, o custo desses sistemas de extração alternativos pode ser exorbitantemente alto. Por exemplo, para atingir os níveis de purificação demandados pela FDA ou outros órgãos reguladores, a amostra muitas vezes exigirá processamento através de dezenas de estágios de purificação. Estágios de purificação tipo batelada podem ser realizados ou atingidos repetindo o processo de (1) misturar a amostra de duas fases num frasco ou outro recipiente adequado para permitir transferência de uma quantidade de anticorpo (ou contaminante) da primeira fase para a segunda fase, (2) permitir à mistura decantar e separar passivamente em fase inferior (pesada) e superior (leve) e (3) colher as fases separadas. O custo, tempo e espaço associados com o fornecimento do número de estágios de purificação necessário para purificação eficaz também pode ser comercialmente proibitivo (especialmente para empresas menores ou de partida buscando entrar no mercado, que carecem de recursos necessários para realizar os mesmos).

[0174]De modo similar, a extração tipo coluna, de fluxo contínuo, de alta e/ou baixa tensão interfacial, de duas fases, líquido-líquido pode ser ineficiente, ineficaz e incrivelmente cara em comparação com algumas modalidades da presente divulgação. As colunas de extração líquido-líquido de várias variedades são conhecidas na técnica. Elas incluem colunas estáticas (por exemplo, colunas de bandeja de peneira, empacotamento aleatório e empacotamento estrutura (SMVP)), bem como colunas agitadas (por exemplo, colunas KARR®, SCHEIBEL®, de contrator de disco rotativo (RDC), pulsadas e outras colunas especialmente projetadas). Alguém versado na técnica apreciará, no entanto, que essas colunas não são tipicamente eficazes em efetuar purificação de amostra eficiente e adequada no contexto de sistemas de baixa tensão interfacial em comparação com certas modalidades da presente divulgação.

[0175]Geralmente, colunas de extração líquido-líquido exemplares incluem uma entrada de fase pesada superior, uma entrada de fase leve inferior (ou espargidor, em alguns casos), uma saída de fase leve superior, uma saída de fase pesada inferior e uma pluralidade de zonas de mistura de amostra ou fase e de decantação de amostra ou fase alternativas. Os líquidos das fases pesada e leve são bombeados para a coluna, de modo que uma das fases esteja presente numa concentração mais alta dentro da coluna cheia. A fase de concentração mais alta é denominada a fase contínua e a fase de concentração mais baixa é denominada a fase dispersa. Quando as fases pesadas e leves são bombeadas para a coluna, um meio para misturar a amostra de duas fases nas zonas de mistura de fase mistura as duas fases e continua a misturar a porção da amostra nas zonas de mistura de fase. A porção da amostra nas zonas de decantação de fase, no entanto, é blindada ou de outro modo separada dos meios para misturar, dando às fases dispersa e contínua tempo para coalescer ou decantar passivamente em duas fases distintas. A fase pesada, então, decanta e flui para baixo através da coluna (em direção à zona de mistura seguinte, adjacente, inferior), enquanto a fase leve decanta e flui para cima através da coluna (em direção à zona seguinte, adjacente, superior). A coluna pode ser operada até um estado estacionário ou homeostase ser atingido. A adição e a extração contínuas da coluna podem, então, ser iniciadas.

[0176]Uma molécula de interesse introduzida em uma da primeira ou da segunda fases (ou um contaminante incluído em uma da primeira ou da segunda fases) pode ser transferida para uma fase diferente mediante mistura apropriada, adequada, suficiente ou completa (por exemplo, se a fase diferente apresentar condições mais favoráveis para a (solubilidade da) molécula de interesse ou do contaminante do que a fase original). Em um sistema de extrator de múltiplos estágios, cada estágio de mistura apresente um novo conjunto de diferenças de concentração entre as duas fases para uma molécula de interesse ou contaminante. Assim, quando as fases subindo e descendo passam através da pluralidade de zonas de mistura e decantação, mais e mais da molécula de interesse ou do contaminante pode ser transferido para a fase diferente.

[0177]No entanto, o tempo, espaço e dinheiro requeridos para produzir uma amostra comercialmente viável da molécula de interesse podem ser proibitivamente altos em um sistema de decantação passiva. Por exemplo, a fim de fornecer o nível de purificação descrito acima para sistemas de batelada (definidos na técnica pelo número de estágios teóricos de purificação em batelada) uma coluna de extração de decantação passiva líquido-líquido pode precisar de até 10 metros ou mais de altura. Do mesmo modo, múltiplos misturadores-decantadores em tandem lado a lado, incluindo colunas e misturadores separados e decantadores passivos, podem ocupar um espaço de trabalho, sala, piso ou área inteira, deixando espaço insuficiente para um usuário realizar a purificação. O custo de materiais e de operação e manutenção desses sistemas (por exemplo, reparo e/ou substituição de grandes trens de acionamento) é de modo similar um dissuasor para usuários na arte.

[0178]Mais ainda, o nível de purificação atingido por esses sistemas passivos não é ideal. Por exemplo, por causa da natureza contínua da amostra ou do fluxo de fluido nestes sistemas, a amostra está em fluxo ou movimento constante. Assim, a amostra pode não permanecer na zona de decantação passiva tempo suficiente para a fase dispersa coalescer e separar da fase contínua. Por conseguinte, a porção da amostra colhida da saída de fase pesada inferior também pode compreender alguma fase leve indesejável associada com a mesma. De modo semelhante, a fase leve colhida pode ser contaminada pela fase pesada que não foi efetivamente separada quando a amostra passou através da pluralidade de zonas de mistura de fase e decantação de fase (alternadas). Por exemplo, o tempo de residência da amostra misturada na(s) zona(s) de decantação pode não ser suficiente para microgotículas da fase dispersa colocalizarem e coalescerem em um corpo tendo uma massa ou densidade suficiente para fluir contracorrente para a fase contínua ou vice-versa. Esta contaminação de fase por uma fase oposta pode aumentar a concentração de impurezas ou contaminantes e/ou diminuir o rendimento de molécula de interesse. Aqueles versados na técnica podem ser referir comumente a essa contaminação de fase como “inundação” ou “aprisionamento”.

[0179]Para superar este problema, os usuários diminuem a taxa de fluxo de amostra (para dentro e para fora da coluna), desse modo aumentando o tempo de residência da amostra misturada nas zonas de decantação. Infelizmente, a diminuição da taxa de fluxo aumenta o tempo de processamento, o que pode aumentar o custo de produção comercial. Além disso, a diminuição da taxa de fluxo também pode aumentar a agregação da molécula de interesse (por exemplo, além dos níveis regulatórios aprovados, tal como 1% para IgG purificada) e/ou diminuir o rendimento de produto devido a umidificação da coluna quando uma porção da fase contendo molécula cola no interior da coluna.

[0180]Os usuários podem alternativamente aumentar o tamanho da coluna para proporcionar tempo de residência elevado (por exemplo, via zonas de decantação maiores e/ou mais delas) sem a diminuição anteriormente citada na taxa de fluxo de amostra. De fato, como indicado acima, certas colunas existentes podem ser de até 10 metros ou mais de altura. Esse tamanho de coluna e o tempo de residência associado ao mesmo podem não ser razoáveis em algumas aplicações. De fato, o espaço de produção comercial pode ser relativamente pequeno (por exemplo, uma sala tendo uma altura de teto padrão entre 2,4 metros e 3,2 metros). Mais ainda, o tempo de residência elevado aumenta o tempo de processamento, o que pode aumentar o custo de produção comercial ainda mais.

[0181]Além disso, os usuários podem reduzir a mistura (por exemplo, diminuindo a agitação ou incorporando meios menos agressivos para misturar a amostra). A taxa de agitação mais baixa mantém tamanhos de gotícula mais altos de fase um ou dois e, assim, aumenta a taxa e/ou o grau de coalescência e/ou decantação. No entanto, isto pode resultar em mistura incompleta e uma taxa mais baixa de transferência de molécula ou contaminante. Por conseguinte, o rafinado ainda pode conter quantidades substanciais da molécula de interesse, embora o extrato ainda possa conter quantidades substanciais de contaminante. Taxas de mistura mais baixas também podem aumentar a agregação como descrito acima. Assim, existe uma necessidade de extração eficiente, de custo eficaz, comercialmente viável que permita agitação ou mistura agressiva da amostra para efetivar altas taxas de transferência molecular, sem aumentar o tempo de residência ou com tempo de residência diminuído e/ou sem aumentar o tamanho da coluna ou com tamanho de coluna diminuído, para atingir alto rendimento de amostra e/ou pureza e/ou com níveis baixos de agregação molecular.

[0182]Por conseguinte, modalidades da presente divulgação fornecem sistemas e métodos para purificação de amostra eficiente, de custo eficaz, comercialmente viável que permita agitação ou mistura agressiva de uma amostra de duas fases para efetivar altas taxas de transferência molecular, sem aumentar o tempo de residência ou com tempo de residência diminuído e/ou sem aumentar o tamanho da coluna ou com tamanho de coluna diminuído, para atingir alto rendimento de amostra e/ou pureza e/ou com níveis baixos de agregação molecular.

[0183]Também será apreciado que certas modalidades da presente divulgação podem compreender ou envolver mais de duas fases, tal como três, quatro, cinco ou mais fases. De fato, em certas aplicações de petróleo, três ou mais fases podem ser misturadas para efetuar a extração e/ou purificação de pelo menos uma molécula de interesse (por exemplo, um hidrocarboneto). Por exemplo, uma primeira fase pode compreender inicialmente uma molécula de interesse e pelo menos dois contaminantes. Uma segunda fase pode ser configurada para solubilidade e/ou extração do primeiro contaminante e a terceira fase pode ser configurada para solubilidade e/ou extração do segundo contaminante, desse modo processando, purificando e/ou extraindo a molécula de interesse de uma mistura da primeira, segunda e terceira fases.

[0184]Algumas modalidades da presente divulgação superam estes e outros problemas com colunas de extração de duas fases líquido-líquido com decantação ativa assistida por onda acústica da mistura em fases separadas e/ou distintas. Certas modalidades descritas neste documento incorporam geradores ou decantadores de onda acústica adjacentes, dentro ou de outro modo associados com uma ou mais zonas de decantação, de modo que a porção da amostra na(s) referida(s) zona(s) seja exposta à(s) onda(s) acústica(s) gerada(s) desse modo. A(s) onda(s) acústica(s) pode(m) ser aplicada(s) à amostra em uma ou mais zonas de decantação intermediárias e/ou uma ou mais zonas de decantação terminais ou extremas.

[0185]A exposição da amostra à(s) onda(s) acústica(s) pode diminuir a quantidade de tempo requerida para separar adequadamente fases intensificando coalescência de fase(s) para formar corpos de fases maiores. Será apreciado, no entanto, que essa decantação acústica não inclui forma ultrassônica ou outras formas de mistura acústica de amostras. Embora essa mistura acústica seja contemplada neste documento, a decantação acústica da amostra de duas fases misturadas se refere a intensificar separação, não mistura das fases. Alguém apreciará também que mais de duas fases podem também ser incluídas em algumas modalidades da presente divulgação.

[0186]Essa decantação acústica ativa pode reduzir os requisitos de altura da coluna (e/ou largura, diâmetro, raio, etc.) das ou em relação às colunas de purificação de amostra existentes. Por exemplo, uma coluna SCHEIBEL® típica ou ilustrativa configurada para processar uma amostra compreendendo uma mistura de duas fases tendo ou exibindo uma tensão interfacial entre 20-40 dinas / cm pode trabalhar a uma razão de cerca de 0,5-2,0 metros por estágio teórico. Uma coluna KARR® típica ou ilustrativa configurada para processar uma amostra compreendendo uma mistura de duas fases tendo ou exibindo uma tensão interfacial entre 10-30 dinas / cm pode do mesmo modo trabalhar a uma razão de cerca de 0,52,0 metros por estágio teórico.

[0187]No entanto, certas modalidades da presente divulgação podem ser configuradas para processar uma amostra compreendendo uma mistura de duas ou mais fases tendo ou exibindo tensão(ões) interfacial(is) tão baixas quanto 8 dinas / cm, 5 dinas / cm, 4 dinas / cm, 3 dinas / cm, 2 dinas / cm, 1 dina / cm, 0,5 dina / cm, 0,25 dina / cm, 0,1 dina / cm ou 0,05 dina / cm e/ou podem trabalhar a uma razão de cerca de 0,1-0,5, 0,1-0,4, 0,1-0,3, 0,1-0,25, 0,1-0,2, ou 0,1-0,15 metro por estágio teórico. Assim, algumas modalidades da presente divulgação podem (ser configuradas para) processar uma amostra compreendendo uma mistura de duas ou mais fases tendo ou exibindo tensão(ões) interfacial(is) mais baixas que os sistemas existentes são configurados para ou são capazes de processar, de modo eficiente, suficiente, adequado e/ou desejado. Do mesmo modo, algumas modalidades da presente divulgação podem (ser configuradas para) trabalhar a uma razão mais baixa que os sistemas existentes são configurados para ou são capazes de trabalhar de modo eficiente, suficiente, adequado e/ou desejado.

[0188]Mais ainda, algumas modalidades da presente divulgação podem (ser configuradas para) fornecer níveis de desempenho maiores ou iguais às colunas existentes a uma fração da altura (e/ou largura, diâmetro, raio, etc.). Por exemplo, algumas modalidades da presente divulgação podem incluir um sistema de processamento de fluido compreendendo uma coluna de purificação de amostra configurada para decantação acústica ativa de uma amostra de fluido e pelo menos um elemento de decantação acústica. O sistema de processamento de fluido pode (ser configurado para) trabalhar a uma razão de cerca de 0,1-0,5, 0,1-0,4, 0,1-0,3, 0,1-0,25, 0,1-0,2 ou 0,1-0,15 metro de altura de coluna por estágio teórico, embora tendo uma altura de coluna de cerca de 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10% ou 5% da altura de coluna requerida para processar a amostra de fluido sem decantação acústica ativa e atingir o mesmo nível de desempenho ou nível de purificação.

[0189]Certas modalidades da presente divulgação do mesmo modo podem atingir ou efetuar purificação de uma molécula de interesse até 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,9% ou mais (em termos de rendimento percentual de entrada de produto e/ou pureza percentual de produto produzido). Algumas modalidades podem atingir ou efetuar esses níveis de purificação numa coluna de purificação de amostra tendo uma altura menor que 6 metros, menor que 5 metros, menor que 4 metros, menor que 3 metros, menor que 2 metros, menor que 1,5 metros, menor que 1,25 metros, menor que 1 metro, entre 0,15 metro e 4 metros, entre 0,5 metros e 3 metros ou entre 1 metro e 2 metros. Assim, modalidades da presente divulgação pode melhorar dramaticamente o nível de purificação, eficiência e/ou desempenho possível num ambiente de purificação de coluna de extração líquido-líquido e pode reduzir o custo, tamanho, espaço, tempo e/ou razão (de metros de altura de coluna por estágio teórico) de sistemas existentes.

[0190]Em algumas modalidades, a adição de separação acústica ativa pode permitir ou deixar escalonamento para cima da amostra de mistura (por exemplo, até níveis industriais). Por exemplo, a adição de separação acústica ativa pode permitir ou deixar o volume de processamento ser aumentado aumentando ou expandindo a largura (ou o diâmetro, raio, etc.) da coluna (por exemplo, sem um aumento de altura substancial ou significativo). Certas modalidades podem requerer e/ou envolver aumento e/ou expansão do decantador acústico (por exemplo, no tamanho) a fim de aumentar o volume de processamento aumentando ou expandindo a largura (ou diâmetro, raio, etc.) da coluna (por exemplo, sem um aumento na altura substancial ou significativo). Algumas modalidades podem incluir colunas tendo uma altura adequada para operação em um laboratório de pesquisa, sala limpa, armazém ou outra sala e/ou numa bancada de trabalho, estande, base ou carro que seja colocado no piso. Pelo menos uma modalidade inclui uma coluna que pode encaixar dentro de uma sala tendo uma altura de teto padrão de menos de 6 metros, de preferência entre 2 metros e 4,4 metros, de mais preferência entre 2,2 metros e 3,8 metros, ainda de mais preferência entre 2,4 metros e 3,2 metros.

[0191]Em sistemas existentes (por exemplo, colunas KARR®, etc.) a fim de manter níveis de desempenho, eficiência e purificação, o aumento do volume de processamento (por exemplo, aumentando a largura, o diâmetro, raio, etc.) da coluna muitas vezes requer um aumento dramático na altura da coluna. Quando o diâmetro da coluna aumenta, a eficiência da coluna diminui. Portanto, a fim de reter níveis de eficiência adequados, a altura da coluna deve ser aumentada para manter o número de estágios teóricos de purificação alcançável pelo uso da coluna. Por exemplo, a fim de aumentar o diâmetro de uma coluna KARR® padrão e manter níveis de desempenho, eficiência e purificação, a altura da coluna necessitaria ser aumentada em até uma potência de 3 em relação ao aumento no diâmetro. Eventualmente, esse escalonamento resulta em um sistema grande demais, caro demais e inconveniente demais para construir, operar, limpar, manter, esterilizar, etc. Além disso, essas colunas não são geralmente conhecidas como sendo compatíveis com sistema de interfacial baixa. Por conseguinte, os sistemas de coluna existentes apresentam uma série de problemas e desvantagens para aqueles versados na técnica buscando escalonar um sistema de purificação, obter altos níveis ou pureza de produto e/ou extrair moléculas num sistema de tensão interfacial baixa.

[0192]A título de exemplo ilustrativo, um sistema de tensão interfacial baixa (por exemplo, a menos de cerca de 1 dina) pode ter uma velocidade de gotícula terminal entre 0,02 m/s e 0,03 m/s e um tamanho de gotícula terminal de cerca de 1 mm, 2 mm ou 3 mm, quando a fase leve é dispersa na fase pesada ou uma velocidade de gotícula terminal de 0,008 m/s ou menos e/ou um tamanho de gotícula terminal de cerca de 1 mm, 2 mm ou 3 mm quando a fase pesada é dispersa dentro da fase leve. Para as finalidades do exemplo seguinte, apenas a fase leve de decantação mais comum e/ou tipicamente mais rápida dispersa dentro da fase pesada será considerada.

[0193]A mistura do sistema de duas fases a fim de efetuar e/ou facilitar a transferência eficiente de um produto (por exemplo, molécula de interesse) ou contaminante de uma fase para outra pode resultar na formação de microgotículas (por exemplo, tendo um tamanho de gotícula médio em qualquer lugar entre cerca de 10 mícrons e cerca de 80 mícrons, ou menos, de diâmetro), o que pode ter e/ou corresponder a uma velocidade de decantação muito menor (por exemplo, entre cerca de 7x10-6 m/s e 1,6x10-4 m/s; até 1000 vezes ou mais lenta que a velocidade de gotícula terminal). Coalescência e/ou agregação de uma gotícula de 10 mícrons mesmo até uma gotícula de 100 mícrons, por exemplo, pode aumentar a velocidade de decantação dessa gotícula de 7x10-6 m/s para 2,2x10-4 m/s (isto é, de acordo com [(Diâmetro de Gota/2)A(3/2)]); um aumento de 31x na velocidade de decantação. Este aumento na velocidade de decantação correlaciona com uma diminuição no tempo de decantação requerido, o que correlaciona com uma diminuição na zona de decantação requerida e, portanto, tamanho da coluna.

[0194]Modalidades da presente divulgação são configuradas para aplicar uma onda acústica para intensificar a coalescência e/ou agregação das microgotículas (por exemplo, até o tamanho de gotícula terminal). Por exemplo, modalidades da presente divulgação pode colocalizar acusticamente microgotículas de fase que sejam menores ou iguais a 80, 50, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2 ou 1 mícron de diâmetro, de modo que as gotículas colocalizadas possam coalescer e/ou agregar em uma ou mais gotículas ou corpos tendo um diâmetro maior ou igual a 90, 100, 150, 200, 250, 300 mícrons (ou mais) e em menos ou igual a 5, 4, 3 ou 2 minutos ou menos que 90, 75, 60, 45, 30, 20, 15, 10 ou 5 segundos. Ilustrativamente, uma gotícula de fase de 1 mícron tendo uma velocidade de decantação de cerca de 2,23x10-7 m/s pode ser acusticamente colocalizada, coalescida e/ou agregada (com outras gotículas (por exemplo, da mesma fase)) até uma gotícula de 300 mícrons tendo uma velocidade de decantação de cerca de 1,16x10-3 m/s de velocidade de decantação (ou um aumento de 5200x na velocidade de decantação) em menos de cerca de 10 segundos. Assim, modalidades da presente divulgação podem aumentar a velocidade de decantação de microgotículas em pelo menos 5x, 10x, 15x, 20x, 25x, 30x, 40x, 50x, 100x, 500x, 1000x, 2000x, 3000x, 4000x, 5000x ou mais em menos de cerca de 10 segundos. Mais ainda, a aplicação de ondas acústicas para aumentar o tamanho de gotícula e a velocidade de decantação em modalidades da presente divulgação pode melhorar a eficiência e/ou o desempenho, reduzir impurezas, agregados e/ou tamanho do sistema (por exemplo, coluna de extração) e/ou economizar uma significativa quantidade de tempo, homem-hora, dinheiro e recursos.

[0195]Em pelo menos uma modalidade, coalescência e/ou decantação assistida acústica em um sistema de extração líquido-líquido pode permitir agitação elevada para efetuar transferência de massa mais eficiente e/ou num período de tempo mais curto (por exemplo, embora mantendo ou melhorando o comportamento de decantação equivalente) sobre sistemas existentes. Por exemplo, um sistema de extração líquido-líquido existente ilustrativo pode agitar uma mistura de duas fases a uma taxa de 76 Watt/m3 a fim de manter um tamanho de gotícula médio de cerca de 91 mícrons. A taxas de fluxo de amostra típicas através do sistema e tempos de retenção dentro do sistema, o tamanho de gotícula de 91 mícrons pode permitir separação de fase substancialmente completa, mas pode resultar numa eficiência por estágio de apenas cerca de 19% (por exemplo, se o tamanho de gotícula for mantido através da mistura por cerca de 1 minuto). Tipicamente, uma população de gotículas tendo um tamanho de gotícula de 91 mícrons médio pode requerer 5 minutos ou mais para decantar totalmente (por exemplo, com outras gotículas colocalizadas e/ou até o tamanho de gotícula terminal). A fim de purificar uma produto de interesse exemplar dado um tempo de decantação de 5 minutos, 10 estágios teóricos de extração podem ser requeridos. Por conseguinte, o sistema de 19% de eficiência de estágio pode requerer cerca de 53 estágios físicos para atingir 10 estágios teóricos de extração.

[0196]Por causa da baia taxa de agitação, apenas uma pequena quantidade (por exemplo, menos de 2%), se alguma, de microgotículas de fase oposta pode contaminar cada fase. No entanto, 53 estágios físicos ocuparão uma quantidade de espaço não usualmente grande (por exemplo, área de superfície de trabalho, altura / largura de coluna, etc.). Por exemplo, um sistema de 53 estágios físicos com um tempo de residência de mistura de 1 minuto padrão e tempo de residência de decantação de 5 minutos, dimensionado para processar um biorreator de 20.000 litros (por exemplo, colheita duas vezes ao dia) pode requerer uma altura de coluna de extração de cerca de 18,8 metros ou mais (por exemplo, com um projeto padrão; ver, por exemplo, o conjunto de recipiente 12g da Figura 15). A operação dessa coluna seria inviável para um grupo de purificação (limpo) industrial restrito na altura de teto. Além disso, embora essas megacolunas possam atingir eficiência maior que 20% de acordo com certas condições de operação, o sistema pode requerer horas de ajuste, partida e operação para atingir os resultados desejados. Por conseguinte, essa operação pode ser proibitiva em espaço, tempo e custo, tornando o sistema economicamente inviável.

[0197]Para aumentar a eficiência de estágio e, desse modo, reduzir o número de estágios físicos requerido, assim como o tempo, espaço e custo associados com o sistema acima, a amostra pode ser agitada mais vigorosamente para produzir gotículas menores (por exemplo, menores ou iguais a 80, 70, 60, 50, 40 ou 30 mícrons de diâmetro médio), facilitando transferência mais eficiente da molécula entre fases. No entanto, gotículas pequenas requerem mais tempo para decantar, requerendo uma coluna maior e mais tempo de residência. Por conseguinte, aos usuários é dada a escolha entre eficiência de estágio e tempo, espaço, recursos, etc.

[0198]Modalidades assistidas acústicas da presente divulgação podem ser agitadas a uma taxa de cerca de 2000 Watt/m3, por exemplo, o que pode reduzir o tamanho de gotícula médio até cerca de 25 mícrons, o que pode corresponder a e/ou resultar numa eficiência de estágio de 51% (por exemplo, se o tamanho de gotícula for mantido através da mistura por 1 minuto). As ondas acústicas são, então, capazes de agregar o tamanho de partícula até, ou acima, do tamanho de 91 mícrons de sistemas existentes, permitindo decantação dentro do mesmo período de tempo de decantação de 5 minutos, mas sem requerer o tamanho de coluna massivo de sistemas existentes. Assim, os sistemas assistidos por acústica da presente divulgação podem apenas requerer cerca de 20 estágios físicos, em vez de 53, como no presente exemplo (uma diminuição de 2,65x no número de estágios físicos, ou volume do sistema de purificação físico e com até pelo menos cerca de ou maior que 2,5x de aumento na eficiência por estágio).

[0199]A título de comparação direta, um sistema de 20 estágios físicos identicamente dimensionado para processar um biorreator de 20.000 litros (por exemplo, colheita duas vezes por dia) pode apenas requerer uma altura de coluna de extração de cerca de 7,1 metros. Por conseguinte, a operação de tal coluna decantada acusticamente pode ser capaz de encaixar dentro de um grupo de purificação (limpo) industrial restrito na altura de teto. Modalidades da presente divulgação podem atingir eficiências por estágio maiores ou iguais a cerca de 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% ou 50%. Mais ainda, as eficiências anteriores podem ser atingidas com menos ou igual a cerca de 50, 45, 40, 35, 30, 25 ou 20 estágios físicos. Modalidades também podem acomodar a formação de gotículas de fase menores ou iguais a 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10 ou 5 mícrons e ainda atingir um tempo de decantação menor ou igual a 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3 ou 2 minutos. Modalidades da presente divulgação podem ainda ser agitadas a taxas variando de maior que cerca de 76 Watt/m3 a pelo menos cerca de 2000, 3000 ou 4000 Watt/m3 (por exemplo, para gerar intencionalmente gotículas de fase tendo um tamanho de gotícula médio variando de cerca de 10 mícrons a cerca de 80 mícrons), resultando em eficiências por estágio maiores, iguais, entre e/ou de cerca de 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% ou 60% (por exemplo, mantendo o tamanho de gotícula médio através da mistura por 1 minuto). Em algumas modalidades, a taxa de mistura ou agitação pode corresponder à entrada (ou saída) de energia da rotação de um impelidor num sistema de coluna para misturar os líquidos e/ou as fases. Em outras modalidades, a taxa de mistura ou agitação pode corresponder à entrada (ou saída) de energia de forçar os líquidos através da coluna a serem misturados desse modo (por exemplo, num sistema de mistura estático). Assim, modalidades da presente divulgação podem ainda ser agitadas a taxas menores que cerca de 76 Watt/m3 (por exemplo, entre cerca de 1050 Watt/m3). Estas taxas de mistura mais baixas podem produzir tamanho de gotícula de até, pelo menos ou cerca de 250 mícrons.

[0200]Os sistemas acústicos da presente divulgação são, portanto, capazes de proporcionar desempenho idêntico ou melhorado dos ou sobre os sistemas não acústicos, mas sem o requisito de tamanho elevado, permitindo à coluna encaixar dentro de instalações de biotecnologia (limpa) restritas na altura de teto, controladas, internas. Também é de notar que o tamanho elevado do sistema não acústico (isto é, volume 2,65x maior) requer 2,65x ou mais tempo para operações de partida alcançarem um comportamento de estado estacionário. Para aplicações farmacêuticas e biotecnológicas, as quais são primariamente processos de batelada, esta operação de partida deve ser feita a cada 2 semanas ou tempo mais curto. O tempo de partida elevado resulta em atrasos no processo.

[0201]Em comparação com outra maneira, os sistemas acústicos e não acústicos podem ser ambos dimensionados para 20 estágios físicos, mantendo a coluna acusticamente assistida em 10 estágios teóricos e a coluna não acústica em 3,8 estágios teóricos. Uma alimentação de anticorpo terapêutico num processo de purificação pode deixar a fase de produto de 10 estágios teóricos tendo um rendimento de produto maior que 95% a um nível de pureza de cerca de 85% ou mais. Os sistemas de 3,8 estágios teóricos, no entanto, podem apenas render 80% do produto a um nível de pureza de 50% ou menos.

[0202]Além disso, o produto de interesse pode não ser completamente estável na(s) solução(ões) de extração. Por exemplo, durante as operações de purificação (quando o produto não é mantido frio, como usual), um anticorpo terapêutico pode agregar a uma taxa exponencialmente mais alta. Um aumento de 2,65x no tamanho de coluna corresponde a tempo 2,65x maior dentro da coluna. A percentagem típica de agregado para um anticorpo pode ser de cerca de 0,1%, 0,5% ou 1% (de anticorpo total). A operação demorada do sistema não acústico pode aumentar a agregação em 0,5% ou mais. Os sistemas assistidos acústicos mais rápidos, no entanto, podem aumentar a agregação em apenas 0,25% ou menos. Os padrões industriais e/ou os regulamentos governamentais podem instituir limites de marcação para agregação. Por exemplo, a U.S. Food and Drug Administration (FDA) obriga que menos de 1% do produto de anticorpo terapêutico esteja na forma de agregado. Por conseguinte, a agregação de 0,25% adicional no caso do sistema não acústico pode causar questões significativas no progresso até uma droga purificada para injeção humana. Modalidades da presente divulgação podem, portanto, fornecer uma diminuição de até 0,1%, 0,2%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, 1%, 1,25%, 1,5%, 1,75% ou 2% na agregação de produto (por exemplo, sobre sistemas existentes que fornecem rendimento e/ou pureza de produto comparável). Algumas modalidades podem proporcionar até ou maior que uma diminuição de 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% ou 90% na percentagem de agregados no produto colhido.

[0203]Mais ainda, a um tamanho de gotícula médio ilustrativo de cerca de 30 mícrons, a maioria das gotículas pode decantar dentro de cerca de 2, 5 ou 10 minutos. No entanto, entre 2% e 15% da fase leve ainda estarão suspensos dentro da fase pesada e/ou entre 2 e 15% da fase pesada suspensos dentro da fase leve (por exemplo, como microgotículas muito menores que o tamanho de gotícula médio de 30 mícrons). Os 2% a 15% da fase líquida aprisionada na fase oposta diretamente correspondem a 2% a 15% de perda de produto ou contaminação do produto. Os 2% a 15% representam um nível inaceitável ou perda de produto e/ou contaminação de produto em aplicações industriais.

[0204]Em sistemas padrão, a compensação dos problemas de rendimento e/ou a contaminação acima podem requerer que a taxa de agitação seja reduzida para aumentar o tamanho de gotícula. No entanto, o aumento do tamanho de gotícula diminui a eficiência por estágio, requerendo estágios físicos adicionais para manter níveis de rendimento e pureza. Alternativamente, o tempo de decantação (residência) pode ser aumentado até maior que 10 minutos, 15 minutos, 20 minutos, 25 minutos, 30 minutos, 45 minutos, 1 hora ou mais. O tempo de decantação elevado pode ser facilitado e/ou afetado retardando a taxa de fluxo ou aumentando o tempo de decantação ou residência (por exemplo, por 3x a 15x ou mais) sobre o original aumentando o tamanho da coluna ou das zonas de decantação.

[0205]Em sistemas acusticamente assistidos da presente divulgação, no entanto, gotículas menores que 30 mícrons de tamanho podem ser capturadas na onda acústica e coalescidas com outras gotículas colocalizadas até o tamanho de gotícula médio ser de cerca de 30 mícrons ou maior. O sistema acústico pode, desse modo, manter o tempo de decantação de 2, 5 ou 10 minutos originalmente pretendido, embora capturando os 2% a 15% de produto ou contaminação com o líquido de fase restante. Deve ser notado ainda que mesmo no tempo de decantação elevado de 20 ou 30 minutos, 1% a 2% de perda de rendimento de produto ou contaminação podem ocorrer por um pequeno número de gotículas de diâmetro menor que 2 mícrons as quais podem levar mais de 12 horas para decantar passivamente em sistemas existentes. Modalidades da presente divulgação, no entanto, podem capturar mesmo estas microgotículas para atingir até 95%, 96%, 97%, 98% ou 99% de rendimento e/ou pureza de produto.

OUTRAS MODALIDADES

[0206]Como anteriormente mencionado, ilustrada na Figura 8 está uma modalidade de um sistema de purificação de fluido 10b incorporando características da presente divulgação. O sistema de purificação de fluido 10b compreendendo um alojamento de suporte rígido 14 (compreende alojamento de suporte 15c e 15d), um conjunto de recipiente 12b parcialmente disposto dentro do alojamento de suporte 14, sistema misturador 18 comunicando com o conjunto de recipiente 12b, elementos de blindagem 61 dispostos dentro do conjunto de recipiente 12b e um decantador acústico 16b acoplado a cada conduto 13 do conjunto de recipiente 12b. Exceto como observado abaixo, o sistema de purificação de fluido 10b é substancialmente o mesmo que o sistema de purificação de fluido 10a e, assim, a discussão acima de todos os componentes, conjunto, método de uso, operação e alternativas discutidas com respeito ao sistema de purificação de fluido 10a também é aplicável ao sistema de purificação de fluido 10b.

[0207]O sistema de purificação de fluido 10b difere da purificação de fluido 10a em que os condutos 13f-g são representados como tendo uma seção transversal quadrada ou retangular que se estende entre os subrecipientes 17c e 17d. Como tal, os condutos 13f-g têm faces planas opostas contra as quais o decantador acústico 16b pode ser posicionado ou fixado. A formação dos condutos 13 com faces planas opostas facilita alinhar e/ou fixar o decantador acústico 16b aos mesmos e ajuda a assegurar que o fluido passando através dos condutos 13 está sendo devidamente submetido à onda acústica.

[0208]Em contraste adicional com o sistema de purificação de fluido 10b, os alojamentos de suporte 15c e 15d ligam as câmaras 30b que cada uma tem uma seção transversal substancialmente quadrada ou retangular. Assim, a superfície interna da parede lateral dos alojamentos de suporte 15c e 15d tem uma ou mais faces planas e tipicamente compreende uma pluralidade de faces planas. Quando os subrecipientes 17c e d estão posicionados dentro das câmaras 30, os subrecipientes 17c e 17d são moldados para terem faces substancialmente planas. Isto é, os subrecipientes 17c e 17d podem ter uma ou mais faces planas e tipicamente são compreendidos de uma pluralidade de faces planas. Os subrecipientes 17c e 17d também podem ser formados de modo que quando eles são inflados fora dos alojamentos de suporte 15 eles tenham uma seção transversal substancialmente quadrada ou retangular com cantos arredondados. A formação ou moldagem dos subrecipientes 17 para terem uma ou mais faces substancialmente planas, facilita fixar os condutos 13 tendo uma seção transversal quadrada à face plana. Isto pode ser feito soldando a extremidade do conduto 13 diretamente à face plana ou usando um orifício para conectar o conduto ao recipiente.

[0209]Como os subrecipientes 17c e 17d têm uma seção transversal substancialmente quadrada ou retangular, o elemento de blindagem 61 pode ser formado tendo uma configuração complementar. Especificamente, as Figuras 9A-9C representam modalidades de elementos de blindagem 61e-g tendo uma configuração substancialmente quadrada ou retangular com uma pluralidade de bordas laterais planas tendo os mesmos tipos alternativos de aberturas como discutido anteriormente com respeito ao elemento de blindagem 61 representado nas Figuras 6A-6D. Outras configurações e aberturas também podem ser usadas.

[0210]As Figuras 10a-10D ilustram um decantador acústico exemplar 16e adequado para uso com os condutos 13f-h tendo uma seção transversal quadrada ou retangular. Por exemplo, a Figura 10A ilustra uma vista em perspectiva de um decantador acústico 16e montado, conectado, fixado e/ou associado com o conduto 13f. A Figura 10B ilustra uma vista em seção transversal do decantador acústico 16e representado na Figura 10A. Como ilustrado na Figura 10B, um transdutor de onda acústica 116g e um refletor de onda acústica 116h podem ser conectados juntos por um mecanismo de fixação 19a, de modo que eles envolvam o conduto 13f.

[0211]A Figura 10C ilustra uma vista em seção transversal de um decantador acústico alternativo 16b compreendendo um transdutor de onda acústica 116i e um refletor de onda acústica oposto 116j posicionado oposto ao mesmo. O transdutor 116i e o refletor 116j são conectados ou montados em lados opostos do conduto 13f via o mecanismo de fixação 19b sem serem conectados entre si. Como tal, o transdutor 116i e o refletor 116j não envolvem o conduto 13f. A Figura 10D ilustra uma vista em seção transversal de outro decantador acústico 16 compreendendo um transdutor de onda acústica 116i e um refletor de onda acústica 116j que são montados num suporte 19e, de modo a serem dispostos em lados opostos do conduto 13f., mas não diretamente conectados ao conduto 13. Nesta última modalidade, o transdutor de onda acústica 116i e o refletor de onda acústica 116j podem ser afastados do ou prensados contra o conduto 13f.

[0212]A Figura 11 ilustra uma modalidade alternativa de um sistema de processamento de fluido 10c incorporando características da presente divulgação. Elementos similares entre os sistemas de processamento de fluido 10a e 10c são identificados com caracteres de referência similares e toda a discussão acima sobre componentes do sistema 10a também é aplicável a componentes similares do sistema 10C. O sistema de processamento de fluido 10C compreende um alojamento de suporte rígido 15e tendo um conjunto de recipiente 12e disposto pelo menos parcialmente no mesmo. O alojamento de suporte rígido 15e tem substancialmente a mesma configuração que o alojamento de suporte rígido 15a, incluindo uma parede lateral cilíndrica 20e. Como tal, elementos similares entre o alojamento 15a e 15e são identificados por caracteres de referência similares e, exceto como observado abaixo, todos os componentes, conjunto, métodos de uso, operação e alternativas discutidas com respeito ao alojamento 15a também são aplicáveis ao alojamento 15e.

[0213]A diferença primária entre o alojamento 15a e 15e é que em contraste com ter uma única fenda de transferência 45, o alojamento 15 tem fendas de transferência 45a e 45b formadas em lados opostos do mesmo. Como resultado, a parede lateral 20 compreende um primeiro painel de parede lateral 20c e um segundo painel de parede lateral 20d com fendas de transferência 45a e 45b dispostas entre os mesmos. As fendas de transferência 45a e 45b podem ser configuradas para acomodar os condutos 13h, como discutido em detalhes abaixo, que se projetam para fora através das fendas de transferência 45. Quando necessário, os painéis laterais 20c e 20d podem ser fixados juntos por um ou mais elementos de suporte 21 que se estendem entre os painéis de parede lateral 20c e 20d através das fendas de transferência 45a e 45b. Em uma modalidade, o elemento de suporte 21 pode compreender uma ou mais fitas 27 fixadas aos painéis de parede lateral 20c ou 20d e um prendedor 23 fixado aos outros painéis 20c ou 20d e fita de engate 27. Outros elementos de suporte também podem ser usados de modo que quando o conjunto de recipiente 12e é posicionado dentro do alojamento 15e e cheio com um fluido, os painéis da primeira parede lateral 20c e 20d são retidos, fixados ou suportados numa configuração desejada. Em pelo menos uma modalidade, os primeiros painéis laterais 20c e 20d são restritos de dobrar, arquear, inclinar, abaular ou de outro modo mover para longe um do outro.

[0214]O conjunto de recipiente 12e compreende um recipiente 17e o qual pode ter a mesma configuração e ser feito dos mesmos materiais e ter as mesmas alternativas que o subrecipiente 17a discutido acima. O conjunto de recipiente 12e inclui sistema misturador 18 (anteriormente discutido) com o conjunto misturador 78 do mesmo sendo fixado ao recipiente 17e. Disposta dentro do compartimento 50e do recipiente 17e está uma pluralidade de elementos de blindagem 61h os quais são os mesmos que o elemento de blindagem 61a como anteriormente discutido, exceto que nenhuma abertura 67a se estende entre os mesmos através da qual fluido pode passar. Todas as outras alternativas anteriormente discutidas com respeito ao projeto, colocação, fixação (tanto ao recipiente 17e quanto ao conector tubular 80), composição e similares do elemento de blindagem 61 anterior são também aplicáveis aos elementos de blindagem 61h. Os elementos de blindagem 61h dividem o compartimento 50c em uma pluralidade de zonas de mistura 31f-31h as quais são sequencialmente dispostas e zonas de decantação 33f e g as quais são dispostas nas extremidades opostas do recipiente 17e.

[0215]Os condutos 13h conectam por fluido zonas de mistura adjacentes 31f-31h do compartimento 50c. Por exemplo, a Figura 12 ilustra um conduto 13h tendo uma extremidade acoplada por fluido no exterior do recipiente 17e, de modo a comunicar a zona de mistura 31f e tem uma segunda extremidade oposta acoplada por fluido no exterior do recipiente 17e, de modo a comunicar com a zona de mistura 31g. Como tal, as zonas de mistura 31f e 31g são acopladas por fluido juntas com o conduto 13h o qual se estende para fora do conduto 17e (por exemplo, fora do compartimento 50c). Outros condutos 13h se estendem semelhantemente entre as zonas de mistura 31g e 31h, entre as zonas 31h e 33g e entre as zonas 33f e 31f. Como tal, todas as zonas de mistura 31 e zonas de decantação 33 podem ser acopladas por fluido juntas em série através dos condutos 13h. Aqui é observado, como discutido em detalhes abaixo, que porções do caminho de fluido 156 dentro dos condutos 13h, particularmente dentro aqueles se estendendo entre as zonas de mistura 31, funcionam como uma pluralidade de zonas de decantação como a zona de decantação 33. Isto é, uma mistura de fluido disposta na mesma decanta dentro do caminho de fluido 156 antes de ser reintroduzida na próxima zona de mistura 31. Os condutos 13h podem ser os mesmos e ter todas as mesmas alternativas que os outros condutos 13 discutidos neste documento.

[0216]Um primeiro conjunto de condutos 13h pode se estender em série ao longo do primeiro lado do recipiente 17e, de modo que eles possam ser recebidos dentro da fenda de transferência 45a, enquanto um segundo conjunto de condutos 13h pode se estender em série ao longo de um segundo lado oposto do recipiente 17e, de modo que ele possa ser recebido dentro da fenda de transferência 45b. Em outras modalidades, outros conjuntos de condutos 13h também podem ser usados. Os decantadores acústicos 16f os quais podem ser os mesmos que qualquer dos outros decantadores acústicos anteriormente discutidos neste documento são alinhados com cada um dos condutos 13h, de modo que uma onda acústica possa ser passada através dos mesmos de modo a assistir na decantação do fluido passando através dos mesmos como anteriormente discutido. Os decantadores acústicos 16f podem ser montados num suporte 160 o qual pode ser acoplado ao alojamento de suporte 15e e/ou podem ser acoplados diretamente aos condutos 13h. Os decantadores acústicos 16f também podem ser montados num suporte (haste) 25a o qual pode ser acoplado ao(s) suporte(s) 160 e/ou base 36.

[0217]Em vista do anterior, as zonas de mistura 31 podem estar em comunicação de fluido entre si via as zonas de decantação compreendidas de caminho de fluido 156 dentro dos condutos 13h. As zonas de mistura 31 podem ser dispostas numa relação substancialmente vertical e os condutos 13h podem se estender pelo menos parcialmente lateralmente (ou radialmente) do recipiente 17e (ou parede externa do mesmo) e/ou pelo menos parcialmente axialmente de uma zona de mistura inferior 31 para ou em direção a uma zona de mistura superior adjacente 31. Os condutos 13h podem formar um circuito que se estende para fora do compartimento 50c, de modo que a zona de decantação 33/156 seja distinta e/ou separada da zona de mistura 31. Os condutos 13h também podem ter qualquer seção transversal desejada incluindo circular, quadrada, poligonal ou similar. Além disso, várias modalidades da presente divulgação podem incluir qualquer número adequado de condutos 13. Por exemplo, uma modalidade pode ter 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais condutos 13. Assim, nesta modalidade, as zonas de mistura 31, zonas de decantação 33 e caminho de fluido 156 dentro de cada conduto 13h combinados para a câmara de purificação de amostra do conjunto de recipiente 12e. Como os elementos do conjunto de recipiente 12e podem ser formados como sendo flexíveis, o conjunto de recipiente 12e pode ser colapsado, como representado na Figura 13, da mesma maneira que anteriormente discutido com respeito ao conjunto de recipiente 12.

[0218]O sistema de processamento de fluido 10c opera substancialmente da mesma maneira que o sistema de processamento de fluido 10a. Especificamente, o primeiro líquido é introduzido na zona de decantação 33g do conjunto de recipiente 12e via uma primeira abertura 51a e um segundo líquido é introduzido na zona de decantação 33f do conjunto de recipiente 12e via uma segunda abertura 51c (ou vice-versa dependendo da densidade das fases). A densidade da primeira fase a faz decantar para o fundo do conjunto de recipiente 12e, embora a densidade da segunda fase a faça subir para o topo do conjunto de recipiente 12e. Como os elementos de blindagem 61h são projetados para evitar o fluxo de fluido desse modo, a primeira e a segunda fases devem passar através dos condutos 13h a fim de fluir ao longo do conjunto de recipiente 12e.

[0219]Por conseguinte, a primeira fase passa sequencialmente da zona de decantação 33g para a zona de mistura 31h via condutos 13h se estendendo entre as mesmas, então, para a zona de mistura 31g via condutos 13h se estendendo entre as mesmas, então, para a zona de mistura 31f via condutos 13h se estendendo entre as mesmas e, finalmente, para a zona de decantação 33f via condutos 13h se estendendo entre as mesmas. De modo similar, a segunda fase passa sequencialmente da zona de decantação 33f para a zona de mistura 31f, então, 31g, então 31h e, finalmente, para a zona de decantação 33g via condutos 13h dispostos em fluido entre as mesmas.

[0220]Em cada uma das zonas de mistura 31f-31h, a primeira fase e a segunda fase são misturadas via elementos de mistura respectivos 84 dispostos nas mesmas para efetuar a transferência de uma molécula de interesse de uma da primeira e da segunda fases para a outra fase. A turbulência de mistura também promove o fluxo de mistura de fluido para os condutos 13h os quais são blindados da turbulência de fluido das zonas de mistura 31. Por conseguinte, pelo menos porções do caminho de fluido 156 disposto dentro dos condutos 13h compreendem uma pluralidade de zonas de decantação dispostas entre as zonas de mistura 31.

[0221]Com referência à Figura 11, um ou mais decantadores acústicos 16f fixados aos condutos 13h aplicam uma onda acústica à porção da mistura em cada conduto 13h. Quando as gotículas de fase dispersa coalescem em cada conduto 13h, intensificadas pelo decantador acústico 16f, a primeira fase decanta no conduto 13h e entra ou reentra na zona de mistura inferior 31, enquanto a segunda fase sobe no conduto 13h e entra ou reentra na zona de mistura superior 31.

[0222]A porção da primeira fase que atinge a extremidade inferior 57 do conjunto de recipiente 12e é removida da mesma via saída de fluido 51d. De modo similar, a porção da segunda fase que atinge a extremidade superior 56 do conjunto de recipiente 12e é removida da mesma via saída de fluido 51b.

[0223]Em pelo menos uma modalidade, um conjunto de recipiente 12 pode ter uma configuração modular. Por exemplo, como ilustrado na Figura 14, um conjunto de recipiente 12f pode compreender uma pluralidade de módulos empilháveis 131, incluindo um ou mais módulos de mistura 131a, opcionalmente um ou mais módulos de decantação 131b, módulos superiores 131c e módulos inferiores 131d. Em certas modalidades, qualquer número desejado de módulos de mistura 131a ou módulos de mistura e módulos de decantação 131b alternados pode ser empilhado numa relação vertical para formar uma pluralidade de zonas de mistura verticalmente dispostas 31 (e zonas de decantação opcionais 33).

[0224]Cada módulo de mistura 131a e módulo de decantação 131b compreende um elemento de blindagem superior 61i e elemento de blindagem inferior oposto 61j e uma parede lateral envolvente 166 se estendendo entre os mesmos. Os elementos de blindagem 61i e 61j podem ser os mesmos que o elemento de blindagem 61h anteriormente discutido. Em uma modalidade da presente divulgação são fornecidos meios para fixar os módulos 131 juntos. Em uma modalidade desses meios, o elemento de blindagem superior 61i pode ter um flange anular 168 de pé em torno da borda perimetral do mesmo. O flange 168 é configurado de modo que o elemento de blindagem inferior 61j possa ser recebido dentro do recesso delimitado pelo flange 168, de modo que os módulos 131a e 131b se agrupem juntos. Em uma modalidade alternativa, qualquer número de prendedores, grampos, acoplamentos ou similares pode ser usado para fixar módulos empilhados 131 juntos.

[0225]A parede lateral 166 pode ser compreendida de uma folha ou um filme polimérico flexível, tal como usado para produzir os subrecipientes 17 ou pode ser compreendida de um material autossuportante, tal como vidro ou um plástico moldado por injeção. Uma seção de conector tubular 80a se estende entre os elementos de blindagem 61i e 61j e é acoplada aos cubos 6 rotativamente montados na mesma. Um elemento de mistura 84 é montado na seção de conector 80a dentro de da zona de mistura 31 do módulo de mistura 131a, embora nenhum elemento de mistura esteja dentro da zona de decantação 33 do módulo de decantação 131b.

[0226]O módulo superior 131c e o módulo inferior 131d são substancialmente os mesmos que os módulos 131a e 131b, exceto que um dos elementos de blindagem 61i e 61j é substituído por uma parede extrema 170 que pode ser feita dos mesmo material que a parede lateral 166. Montado em ambas ou numa das paredes extremas 170 está o conjunto rotativo 82. A seção de conector tubular 80a se estende entre o conjunto rotativo 82 e o cubo 63 montado rotativamente nos elementos de blindagem opostos 61i ou 61j. Quando os módulos 131 são empilhados juntos, os conectores tubulares 80 alinham e acoplam juntos, tal como pelo uso de um acoplamento 143, de modo que o eixo de acionamento 72 possa passar através dos mesmos e engatar em cada elemento de mistura 84 para rotação seletiva.

[0227]Alguém apreciará que o cubo 63 não precisa ser montado rotativamente em torno do elemento de blindagem 61. Por exemplo, o cubo 63 pode compreender um furo passante suficientemente grande para impedir contato e/ou desgaste da seção de conector tubular rotativo 80. Em tais modalidades, embora a amostra possa não ser impedida inteiramente de passar através do mesmo, os condutos 13 podem ser suficientemente grandes em comparação com o tamanho do furo passante no cubo 63 que qualquer perda de eficiência pode ser mantida em menos de 10%, 5%, 2,5%, 1%, 0,5%, 0,25%, 0,1%, etc.

[0228]Os orifícios 132 são formados na parede lateral 166. Uma vez que os módulos são empilhados e acoplados juntos, os condutos 13c podem ser acoplados aos orifícios 132, de modo que os condutos se estendem entre módulos adjacentes 131. Assim, os condutos 13c se estendem entre zonas de mistura adjacentes 31 ou entre uma zona de mistura 31 e uma zona de decantação 33 substancialmente da mesma maneira como anteriormente discutido com respeito ao conjunto de recipiente 12e. O conjunto de recipiente montado 12f pode, assim, operar da mesma maneira que o sistema de purificação de amostra 10c como anteriormente discutido.

[0229]Representada na Figura 15 está outra modalidade alternativa de um sistema de purificação de amostra 10d incorporando características da presente divulgação. O sistema 10d compreende um conjunto de recipiente 12g que compreende um recipiente 17f tendo um compartimento 50f delimitado por uma parede lateral 55 que se estende entre a extremidade superior 56 e a extremidade inferior oposta 57. O compartimento 50f compreende o compartimento de purificação de amostra. Nesta modalidade, o recipiente 17f é uma estrutura autossuportante rígida. Por exemplo, o recipiente 17f poderia ser compreendido de vidro ou um polímero ou plástico transparente que é autossuportante quando formado. O conjunto de recipiente 12g também inclui uma primeira entrada 51a e uma primeira saída 51b disposta no recipiente 17f na extremidade superior 56 e uma segunda entrada 51c e segunda saída 51d disposta no recipiente 17f na extremidade inferior 57. O recipiente 17f também é suportado por uma base 36c em algumas modalidades.

[0230]Disposta dentro do compartimento 50f está uma pluralidade de elementos de blindagem 61 tendo aberturas 67 se estendendo através dos mesmos. Os elementos de blindagem 61 discutidos anteriormente com respeito às Figuras 6A- 6D podem trabalhar na presente modalidade juntamente com outras modalidades discutidas neste documento. Os elementos de blindagem 61 dividem o compartimento 50f em zonas de mistura 31j e 31k e zonas de decantação 33j-33l. Os elementos de blindagem 61 podem ser fixados ao recipiente 17f tal como por serem soldados ou de outro modo fixados ao interior do recipiente 17f. Alternativamente, os suporte alongados 184 podem se estender entre os elementos de blindagem 61 e também entre o piso do recipiente 17f no elemento de blindagem adjacente 61 e entre a parede extrema superior 82 do recipiente 17f e o elemento de blindagem adjacente 61. Os suportes 184, assim, mantêm os elementos de blindagem 61 em orientações verticalmente afastadas dentro do compartimento 50f.

[0231]Um eixo de acionamento rígido 180 se estende centralmente dentro e ao longo do comprimento do compartimento 50f e passa através de uma parede extrema superior do recipiente 17f através de uma vedação dinâmica 188. A vedação dinâmica 188 permite ao eixo de acionamento 180 girar em relação ao recipiente 17f enquanto ainda permitindo ao compartimento 50f manter esterilidade. Os elementos de mistura 84 são montados no eixo de acionamento 180 dentro das zonas de mistura 31j and 31k. Um motor de acionamento 186 acopla a uma porção do eixo de acionamento 180 se projetando para fora do recipiente 17f para girar o eixo de acionamento 180 o qual, por sua vez, gira os elementos de mistura 84 dentro das zonas de mistura 31j e 31k.

[0232]Em contraste com algumas modalidades anteriores onde decantadores acústicos são montados em condutos acoplado com uma zona de mistura e/ou decantação, na presente modalidade os decantadores 16g são montados ou dispostos diretamente adjacentes ao recipiente 17g em alinhamento com cada zona de decantação 33j-33l. Especificamente, cada decantador acústico 16g compreende um transdutor acústico 116m disposto em um lado de cada zona de decantação 33 e um refletor acústico 116n disposto no lado oposto das zonas de decantação 33 em alinhamento com o transdutor acústico 116m. Como anteriormente discutido com respeito a outras modalidades, os decantadores 16g funciona para produzir uma onda estacionária acústica dentro das zonas de decantação 33 para intensificar ou promover a decantação do líquido nas mesmas. Mais ainda, os decantadores acústicos 16g podem ser montados ou conectados (diretamente) ao recipiente 17f e/ou à base 36c via suporte (hastes) 25b.

[0233]Em pelo menos uma modalidade, o diâmetro do conjunto de recipiente 12g, recipiente 17f, compartimento 50f e/ou zona de decantação 33 pode ser pequeno o suficiente para permitir a formação de uma onda estacionária no mesmo (pelo decantador acústico 16g). Por exemplo, o refletor acústico 116n e o transdutor acústico 116m podem ser posicionados de modo que uma onda produzida pelo transdutor acústico 116m seja refletida pelo refletor acústico 116n. Alternativamente, em algumas modalidades, o decantador acústico 16g compreende um transdutor acústico 116m configurado para detectar uma ou mais propriedades da onda produzida desse modo. Por exemplo, o transdutor de onda acústica 116m pode detectar uma ou mais propriedades da onda que são refletidas de volta no transdutor pelas moléculas ou partículas dentro do conjunto de recipiente 12g, recipiente 17f, recipiente 50f e/ou zona de decantação 33.

[0234]Em pelo menos uma modalidade, o diâmetro do conjunto de recipiente 12g, recipiente 17f, compartimento 50f e/ou zona de decantação 33 pode ser menor que 30 cm, menor que 25 cm, menor que 20 cm, menor que 15 cm, menor que 12 cm, menor que 10 cm, menor que 7 cm, menor que 5 cm, menor que 2 cm, menor que 1 cm, entre 0,5 cm e 30 cm, entre 1 cm e 20 cm, entre 5 cm e 18 cm ou entre 10 cm e 15 cm. Em algumas modalidades, o diâmetro do conjunto de recipiente 12g, recipiente 17f, compartimento 50f e/ou zona de decantação 33 pode ser maior que 30 cm (por exemplo, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm, 80 cm, 90 cm, 1 m, 2 m, 5 m, 10 m, etc.). Mais ainda, em pelo menos uma modalidade, o diâmetro do conjunto de recipiente 12g, recipiente 17f, compartimento 50f e/ou zona de decantação 33 pode mudar ao longo do comprimento do mesmo.

[0235]Como com todas as outras modalidades, qualquer número desejado de zonas de mistura 31 e zonas de decantação 33 pode ser formado dentro do compartimento 50f. Em pelo menos uma modalidade, as zonas mais superiores e/ou mais inferiores dentro do compartimento 50 (ou um ou mais subcompartimentos das mesmas) compreendem zonas de decantação, de modo que a amostra misturada possa ser decantada e/ou separada nas mesmas (por exemplo, antes de ser colhida). Mais ainda, qualquer número desejado de decantadores acústicos 16 (ou transdutores e refletores acústicos correspondentes) pode ser alinhado com cada zona de decantação 33. Para otimizar a efetividade dos decantadores acústicos 16g no fluido dentro das zonas de decantação 33, cada zona de decantação 33 tipicamente tem um diâmetro máximo que é menor que 30 cm e mais comumente menor que 25 cm ou menor que 20 cm. No entanto, outras dimensões também podem ser usadas. Por exemplo, a zona de decantação 33 pode ter um diâmetro máximo que é menor que 100 cm, 50 cm, 45 cm, 40 cm, 35 cm, 15 cm ou 10 cm.

[0236]Durante a operação, o sistema de purificação de amostra 10d opera de modo similar às modalidades anteriormente descritas. Por exemplo, um primeiro líquido é introduzido na zona de decantação 33l do conjunto de recipiente 12g (ou compartimento 50f do mesmo) via entrada 51a e um segundo líquido é introduzido na zona de decantação 33j do conjunto de recipiente 12g (ou compartimento 50f do mesmo) via entrada 51c (ou vice-versa dependendo da densidade das fases). A densidade da primeira fase a faz decantar para o fundo do conjunto de recipiente 12g, embora a densidade da segunda fase a faça subir para o topo do conjunto de recipiente 12g. Os elementos de blindagem 61 são projetados para permitir o fluxo de fluido através dos mesmos por meio das aberturas 67.

[0237]Por conseguinte, a primeira fase passa sequencialmente da zona de decantação 33l para a zona de mistura 31k, então, para a zona de decantação 33k, então, para a zona de mistura 31j e, finalmente, para zona de decantação 33j via elementos de blindagem 61 respectivos dispostos entre as mesmas. De modo similar, a segunda fase passa sequencialmente da zona de decantação 33j para a zona de mistura 31j, então, zona de decantação 33k, então, zona de mistura 31k e, finalmente, para zona de decantação 33l.

[0238]Em cada uma das zonas de mistura 31j e 31k, a primeira fase e a segunda fase são misturadas via elementos de mistura respectivos 84 dispostos nas mesmas para efetuar a transferência de uma molécula de interesse de uma da primeira e da segunda fases para a outra fase. A turbulência de mistura também promove o fluxo de mistura de fluido para as zonas de decantação adjacentes 33 as quais são blindadas da turbulência de fluido das zonas de mistura 31. Além disso, um ou mais decantadores acústicos 16g (ou componentes 116m e 116n dos mesmos) fixados ao exterior da parede lateral 55 aplicam uma onda acústica à porção da mistura em cada zona de decantação 33. Quando as gotículas de fase dispersa coalescem em cada zona de decantação 33, intensificadas pelo decantador acústico 16g, a primeira fase decanta no conjunto de recipiente 12g e entra ou reentra na zona de mistura inferior 31, enquanto a segunda fase sobe no conjunto de recipiente 12g e entra ou reentra na zona de mistura superior 31.

[0239]A porção da primeira fase que atinge a extremidade inferior 57 do conjunto de recipiente 12g é removida da mesma via saída de fluido 51d. De modo similar, a porção da segunda fase que atinge a extremidade superior 56 do conjunto de recipiente 12g é removida da mesma via saída de fluido 51b.

[0240]Em algumas modalidades, embora a mistura da primeira e da segunda fases (por exemplo, por meio de elementos de mistura em cada zona de mistura) possa efetuar transferência da(s) molécula(s) de interesse de uma da primeira e da segunda fases para a outra fase, tal mistura, especialmente quando realizada vigorosamente, pode causar e/ou levar à formação de microgotículas de fase dispersa que podem resistir a coalescência (por exemplo, mesmo em condições de decantação intensificadas por acústica). Por exemplo, a coalescência e/ou decantação relativamente rápidas de gotículas de fase dispersa pequenas em gotículas e/ou um corpo (fase dispersa) maiores tendo uma flutuação ou densidade suficiente para superar a(s) força(s) de arrasto aplicadas às mesmas por pelo menos uma porção da fase contínua (circundante) pode provocar, iniciar e/ou restaurar fluxo contracorrente da fase mais pesada para baixo e da fase mais leve para cima. No entanto, a rápida indução e/ou restauração de fluxo contracorrente causa e/ou permite às microgotículas de fase dispersa menores permanecerem aprisionadas na fase contínua - não tendo uma flutuação ou densidade suficiente para superar a(s) força(s) de arrasto aplicada nas mesmas pela fase contínua (circundante). A fase contínua, então, transporta estas microgotículas para a zona de mistura adjacente onde a agitação vigorosa mantém e/ou reduz ainda mais o tamanho das microgotículas. A coalescência e indução e/ou restauração subsequente e/ou repetida (rápida) de fluxo contracorrente pode evitar substancialmente a coalescência, a decantação e/ou a separação destas microgotículas da fase contínua.

[0241]Em algumas modalidades, a adição de ondas acústicas nas zonas de decantação (intermediárias) e/ou através do caminho dos condutos descrita neste documento pode ainda intensificar a coalescência rápida de gotículas de fase dispersa, mas pode nunca atingir níveis aceitáveis de remoção de microgotícula de fase dispersa da fase contínua. Por exemplo, para modalidades nas quais a transferência de uma molécula de interesse para fora da fase dispersa e para a fase contínua (antes da purificação da molécula de interesse da fase contínua colhida) é desejada, a retenção de microgotículas de fase dispersa dentro da fase contínua pode resultar na purificação de contaminantes da fase dispersa juntamente com a molécula de interesse (por exemplo, quando as microgotículas de fase dispersa contendo contaminante são colhidas e purificadas juntamente com a fase contínua contendo amostra) levando a uma redução na pureza de amostra.

[0242]Alternativamente, em modalidades nas quais a transferência de contaminante(s) para fora da fase dispersa e para a fase contínua (antes da purificação da molécula de interesse da fase dispersa colhida) é desejada, a retenção de microgotículas de fase dispersa dentro da fase contínua pode resultar numa significativa perda de rendimento molecular (por exemplo, quando as microgotículas de fase dispersa contendo molécula de interesse são retidas na fase contínua em vez de serem colhidas e purificadas com a amostra de fase dispersa).

[0243]De modo similar, para modalidades nas quais a transferência de uma molécula de interesse para fora da fase dispersa e para a fase dispersa (antes da purificação da molécula de interesse da fase dispersa colhida) é desejada, a retenção de microgotículas de fase dispersa dentro da fase contínua pode resultar numa significativa perda de rendimento molecular (por exemplo, quando as microgotículas de fase dispersa contendo molécula de interesse são retidas na fase contínua em vez de serem colhidas e purificadas com a amostra de fase dispersa).

[0244]Mais ainda, para modalidades nas quais a transferência de contaminante(s) para fora da fase contínua e para a fase dispersa (antes da purificação da molécula de interesse da fase contínua colhida) é desejada, a retenção de microgotículas de fase dispersa dentro da fase contínua pode resultar na purificação de contaminantes da fase dispersa juntamente com a molécula de interesse (por exemplo, quando as microgotículas de fase dispersa contendo contaminante são colhidas e purificadas juntamente com a fase contínua contendo amostra) levando a uma redução na pureza de amostra.

[0245]Será apreciado que a fase contínua (por exemplo, numa escala de sistema) também pode formar microgotículas que podem ficar dispersas, aprisionadas e/ou retidas na fase oposta (por exemplo, a fase dispersa numa escala de sistema). Em tais casos, a fase contínua do sistema pode compreender uma fase dispersa local e vice-versa. Por conseguinte, aqueles versados na técnica apreciarão que modalidades da presente divulgação podem colocalizar acusticamente, coalescer e/ou agregar gotículas de fase independentemente de densidade e/ou sistema ou concentração localizada.

[0246]Certas modalidades da presente divulgação proporcionam uma ou mais zona de decantação adicionais e/ou acústicas adaptadas para induzir a coalescência de microgotículas de fase dispersa localizadas em um corpo tendo flutuação ou densidade suficiente para superar a(s) força(s) de arrasto aplicadas nas mesmas pela fase contínua localizada (circundante). Por exemplo, em algumas modalidades, a extremidade superior 56 e/ou a extremidade inferior 57 do recipiente podem incluir uma ou mais zonas de decantação adicionais 33 (não mostradas). As zonas de decantação adicionais 33 podem ser separadas por elementos de blindagem adicionais 61 dispostos entre as mesmas. Uma ou mais das zonas de decantação adicionais 33 podem também ter um decantador acústico 16 (ou componentes 116 das mesmas) fixado ao exterior das mesmas e/ou alinhado com as mesmas. Em pelo menos uma modalidade, no entanto, apenas as uma ou mais zonas de decantação (adicionais) 33 adjacentes à extremidade superior 56 e/ou extremidade inferior 57 podem ter decantadores acústicos 16 (ou componentes 116 dos mesmos) fixados ao exterior das mesmas e/ou alinhados com as mesmas. Por exemplo, em certas modalidades, a extremidade superior 56 e/ou a extremidade inferior 57 podem incluir uma ou duas ou mais zonas de decantação adicionais 33 (por exemplo, de modo que a extremidade superior 56 e/ou a extremidade inferior 57 incluam duas ou três ou mais zonas de decantação adjacentes 33 (por exemplo, sem uma zona de mistura interdisposta 31)).

[0247]Durante a operação, o sistema de purificação de amostra descrito acima opera de modo similar às modalidades anteriormente descritas. No entanto, quando as gotículas de fase dispersa coalescem na zona de decantação superior 33, por exemplo, a densidade da primeira fase a faz decantar para baixo, através do elemento de blindagem 61, de volta para a zona de mistura adjacente 31. A densidade da segunda fase, no entanto, a faz subir, através de um elemento de blindagem adicional 61 (não mostrado), e para uma primeira zona de decantação adicional 33 (não mostrada) disposta acima da zona de decantação superior 33 oposta à zona de mistura adjacente 31. Na primeira zona de decantação adicional 33, a segunda fase pode ser exposta a uma ou mais ondas acústicas. Por exemplo, o decantador acústico 16 (ou componentes 116 do mesmo) pode ser fixado ao exterior e/ou alinhado com a primeira zona de decantação adicional 33 e/ou pode aplicar uma onda acústica à porção da mistura na primeira zona de decantação adicional 33. Em pelo menos uma modalidade, o decantador acústico 16 (ou componentes 116 do mesmo) pode formar uma onda estacionária dentro da primeira zona de decantação adicional 33, de modo que a porção da mistura disposta na mesma e/ou passando através da mesma seja exposta à onda estacionária.

[0248]Similar às modalidades anteriores, a onda acústica pode intensificar a coalescência de quaisquer gotículas de fase dispersas na porção da mistura na primeira zona de decantação adicional 33. Ao fornecer a pelo menos uma zona de decantação adicional 33 oposta à zona de mistura 31, no entanto, a porção da amostra ou mistura na(s) zona(s) de decantação adicional(is) 33 pode ser substancialmente destituída de gotículas de fase dispersa adequadas para coalescer passivamente (por exemplo, numa zona de decantação adjacente a uma zona de mistura). Assim, a(s) onda acústica(s) aplicadas às mesmas podem ser sintonizadas, focalizadas e/ou de outro modo adaptadas para induzir a coalescência de microgotículas de fase dispersa num corpo tendo flutuação ou densidade suficiente para superar força(s) de arrasto aplicadas nas mesmas pela fase contínua (circundante). Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, a(s) onda(s) acústica(s) pode(m) ser adaptada(s) para criar um ou mais arranjos nodais de onda(s) acústica(s) (por exemplo, dentro da(s) zona(s) de decantação adicional(is) 33) os quais pode causar alinhamento (nodal) e/ou intensificar proximidade ou associação de microgotículas de fase dispersa. As microgotículas intimamente associadas podem, então, coalescer em gotículas ou corpos de fase cada vez maiores até a flutuação desses corpos ser suficiente para induzir separação e/ou fluxo contracorrente das duas fases.

[0249]Além disso, como o orifício de entrada de amostra 51 pode ser disposto na zona de decantação superior 33 (ou outra localização disposta abaixo da zona de decantação adicional e/ou acústica 33), amostra adicional pode não ser introduzida para ou acima da zona de decantação adicional e/ou acústica 33. Por conseguinte, a amostra adicional introduzida no sistema pode não contaminar a amostra acusticamente decantada na zona de decantação adicional e/ou acústica 33. O orifício de entrada de amostra 51 também pode ser disposto numa zona de mistura 31 em algumas modalidades. Mais ainda, pelo menos uma porção da amostra de fase mais leve pode ser colhida e/ou de outro modo removida da zona de decantação adicional e/ou acústica 33 por meio de um orifício de saída 51 conectado à mesma, associado à mesma e/ou em comunicação de fluido.

[0250]Outra modalidade pode incluir uma segunda zona de decantação adicional 33 (não mostrada) disposta acima da primeira zona de decantação adicional 33 oposta à zona de decantação superior 33. A segunda zona de decantação adicional 33 pode opcionalmente ter um decantador acústico 16 (ou componentes 116 do mesmo) fixado ao exterior da mesma e/ou alinhado com a mesma. Em pelo menos uma modalidade, pelo menos uma porção da mistura de amostra (por exemplo, a amostra de fase mais leve) pode ser colhida e/ou de outro removida da segunda zona de decantação adicional 33 por meio de um orifício de saída 51 conectado à mesma, associado à mesma e/ou em comunicação de fluido.

[0251]Arranjo similar de zonas de decantação adicionais pode ser aplicado à extremidade inferior 57 do sistema. Em adição, arranjo similar de zonas de decantação adicionais pode ser aplicado a outras modalidades da presente divulgação (por exemplo, aquelas descritas neste documento). Por exemplo, pelo menos uma modalidade pode incluir um circuito de amostra de decantação acústica conectado entre um primeiro orifício de saída e um primeiro orifício de entrada. O circuito de amostra de decantação acústica pode ser ou compreender uma parte ou porção do recipiente de amostra e/ou compartimento de purificação de amostra em algumas modalidades. Em outras palavras, o circuito acústico pode ser fluidamente acoplado com as outras zonas de mistura e/ou decantação, de modo que os componentes sejam parte da mesma unidade e/ou sistema de coluna. Por conseguinte, uma porção da mistura ou amostra parcialmente processada que inclui uma fase de concentração contínua tendo uma quantidade de microgotículas de fase de concentração dispersa disposta na mesma pode ser passada através do circuito acústico (por exemplo, através do orifício de saída, através de um decantador acústico e/ou através do orifício de entrada). O circuito acústico (ou conduto de fluido do mesmo) pode, portanto, compreender uma zona de decantação.

[0252]A(s) onda(s) acústica(s) pode(m) induzir a coalescência de microgotículas de fase dispersa em gotículas ou corpos maiores como descrito anteriormente. A amostra acusticamente processada ou o corpo acusticamente coalescido pode, então, ser reintroduzido no compartimento de amostra (por exemplo, via um orifício de entrada) e/ou misturado com uma porção da amostra, de modo que a amostra de fase contínua (continuamente recirculada) fique substancialmente destituída de microgotículas de fase dispersa. Por exemplo, a amostra acusticamente processada pode ser dividida de modo que a porção substancialmente livre de microgotícula de fase dispersa seja colhida, embora a porção contendo corpo de fase dispersa acusticamente coalescida seja reintroduzida no compartimento de amostra. Alternativamente, dependendo da aplicação específica e da fase a ser colhida, a porção contendo corpo de fase dispersa acusticamente coalescida pode ser colhida, embora a porção substancialmente livre de microgotícula de fase dispersa seja reintroduzida no compartimento de amostra ou vice-versa.

[0253]Por exemplo, a Figura 18 ilustra esquematicamente outra modalidade de um sistema de purificação de fluido 10e incorporando características da presente divulgação. O sistema de purificação de fluido 10e inclui um recipiente 12a que delimita um compartimento de purificação de amostra 136a. Semelhante ao sistema 10a, o sistema 10e inclui uma pluralidade de zonas de mistura e decantação alternadas (ao longo de um caminho de fluxo de amostra (substancialmente serpentina) disposto no recipiente 12a) e sistemas de mistura duplos 18 (cada um tendo um conjunto misturador 78 se estendendo pelo menos parcialmente através do compartimento de purificação de amostra 136a). Conjuntos misturadores 78 incluem elementos de mistura 84 dispostos em cada zona de mistura do recipiente 12a ou compartimento de purificação de amostra 136a da mesma. No entanto, ao contrário do sistema 10a, o recipiente 12a do sistema 10e não inclui subrecipientes ou colunas separadas (por exemplo, conectadas por condutos se estendendo entre as mesmas). Em vez disso, os conjuntos misturadores duplos 78, as zonas de mistura e as zonas de decantação são dispostas num único recipiente e são separadas por uma pluralidade de elementos de blindagem 61. Será apreciado, no entanto, que o sistema 10e alternativamente pode compreender os subrecipientes ou colunas separadas (por exemplo, conectadas por condutos se estendendo entre as mesmas) descritas anteriormente.

[0254]Como descrito acima, os elementos de blindagem 61l compreendem e/ou fornecem um defletor entre zonas de mistura e decantação verticalmente separadas e os elementos de blindagem 61m, 61n compreendem e/ou fornecem um defletor entre zonas de mistura e decantação horizontalmente separadas. Além disso, barragens 179c e 179d podem compreender e/ou fornecer uma barreira para intensificar coalescência do agrupamento de fase atrás da mesma. A operação do sistema ocorre como descrito anteriormente. No entanto, a amostra líquida contendo fase leve colhida do orifício de saída 51b e/ou a amostra líquida contendo fase pesada colhida do orifício de saída 51d pode (cada qual) passar através de um circuito acústico 96 incluindo um separador acústico 16d. Em pelo menos uma modalidade, a porção pura da amostra acusticamente decantada pode, então, ser colhida (por exemplo, para processamento adicional, análise, uso, etc.). Alternativamente, como ilustrado na Figura 18, a amostra acusticamente decantada também pode ser reintroduzida (por exemplo, na zona de decantação 33m e/ou via orifício de entrada 51f) quando uma porção acusticamente coalescida da amostra (por exemplo, microgotículas de fase dispersa efetiva e/ou de concentração que foram acusticamente coalescidas em gotículas maiores) pode ainda coalescer com o corpo de fase (ou gotículas maiores) disposto na mesma.

[0255]Em uma operação exemplar, um primeiro líquido L1 compreendendo uma primeira fase pesada (representada pela hachura de barra para frente), uma quantidade de uma molécula de interesse (por exemplo, IgG) e uma ou mais impurezas (por exemplo, contaminantes) é introduzido no recipiente 12a via orifício de entrada 51a. Um segundo líquido L2 compreendendo uma segunda fase leve (representada por hachura de barra para trás) é introduzido no recipiente 12a via orifício de entrada 51c. Ilustrativamente, o recipiente 12a é cheio de modo que a fase pesada seja fornecida a uma concentração suficiente para formar uma fase contínua; a fase leve formando a fase dispersa. Os sistemas de mistura 18 são operadas para misturar o primeiro e o segundo líquidos para formar uma emulsão das duas fases em cada zona de mistura e/ou efetuar transferência da molécula de interesse da primeira fase para a segunda fase. Elementos de blindagem 61l, 61m, 61n separam as zonas de mistura 31i, 31j, 31k, 31l, 31m das zonas de decantação 33m, 33n, 33o, 33p, 33q. Por conseguinte, as fases misturadas podem coalescer e/ou decantar nas zonas de decantação para induzir fluxo contracorrente, como descrito neste documento. Os sistemas de mistura 18 podem ser operados por um tempo suficiente para atingir um estado estacionário (ou homeostase) dentro do recipiente 12a e/ou compartimento de purificação de amostra 136a do mesmo.

[0256]O sistema (estado estacionário) pode (então) ser configurado (ou reconfigurado) para operar num fluxo contínuo. Especificamente, um terceiro líquido parcialmente purificado L3 e um quarto líquido parcialmente purificado L4 são removidos das zonas de decantação 33m e 33q, respectivamente, via orifícios de saída 51d e 51b, respectivamente. O terceiro líquido parcialmente purificado L3 compreende a fase pesada (em concentrações de fase contínua), uma quantidade das uma ou mais impurezas ou contaminantes e uma primeira quantidade de microgotículas de fase leve dispersa. O quarto líquido parcialmente purificado L4 compreende a fase leve (em concentrações de fase contínua), pelo menos uma porção da quantidade da molécula de interesse e uma primeira quantidade de microgotículas de fase pesada dispersa.

[0257]Inicialmente, o terceiro líquido parcialmente purificado L3 e o quarto líquido parcialmente purificado L4 são cada qual passados através do circuito acústico 96, 97 reintroduzidos (por exemplo, na sua totalidade) nas zonas de decantação 33m e 33q, respectivamente, via orifícios de entrada 51e e 51f, respectivamente. No entanto, pelo menos uma porção da quantidade das microgotículas de fase dispersa no terceiro líquido parcialmente purificado L3 e no quarto líquido parcialmente purificado L4 foi, desse modo, pelo menos parcialmente acusticamente coalescida em gotículas de fase dispersa maiores. Por conseguinte, mediante reintrodução nas zonas de decantação 33m e 33q, respectivamente, as gotículas de fase dispersa maiores são mais prováveis de coalescer com o mesmo corpo de fase (ou gotículas maiores) disposto nas mesmas. Após um período de tempo adequado, um quinto líquido substancialmente purificado L5 e um sexto líquido substancialmente purificado L6 podem ser removidos do sistema 10e. Por exemplo, uma válvula 52 pode ser pelo menos parcialmente aberta para permitir aos líquidos substancialmente purificados desviarem para fora do circuito acústico. Uma porção (substancial) do líquido (isto é, líquido parcialmente purificado) pode continuar a ser reintroduzida nas zonas de decantação 33m e 33q, respectivamente, para assegurar que um alto nível de purificação (por exemplo, alto rendimento, alta pureza, baixa agregação, etc.) seja mantido no sistema.

[0258]Uma bomba 95 pode ser conectada ao orifício de saída 51b, 51d para facilitar o fluxo de amostra através do circuito acústico 96, 97. Em uma modalidade alternativa, o circuito acústico 96, 97 pode ser fluidamente acoplado via orifício de saída separado 51 (por exemplo, de modo que os orifícios de saída 51b e 51d possam ser orifícios de colheita dedicados e/ou de modo que uma válvula 52 não seja necessariamente requerida).

[0259]Assim, modalidades da presente divulgação podem incluir um sistema de purificação de amostra (por exemplo, coluna) tendo uma pluralidade de zonas de mistura e zonas de decantação e pelo menos uma zona de decantação acústica adaptada para induzir a coalescência de microgotículas de fase dispersa em um corpo tendo flutuação ou densidade suficiente para superar força(s) de arrasto aplicada(s) no mesmo pela fase contínua (circundante). O método pode incluir permitir que uma porção da mistura passe (por exemplo, de uma zona de mistura ou zona de decantação) para uma zona de decantação acústica (por exemplo, adjacente à zona de mistura ou zona de decantação), pelo menos uma onda acústica sendo aplicada a uma porção da mistura na zona de decantação acústica ou quando uma porção da mistura passa (por exemplo, de uma zona de mistura ou zona de decantação) para a zona de decantação acústica.

[0260]Em pelo menos uma modalidade alternativa, o sistema pode compreender uma série de dispositivos de mistura e recipientes de decantação em tandem, independentes, discretos e/ou lado a lado, etc. (por exemplo, fluidamente conectados com conduto, tubulação, etc.) como conhecido na arte. Por exemplo, uma estação de trabalho ilustrativa pode compreender um primeiro dispositivo de mistura tendo uma ou mais aberturas de entrada para introduzir um primeiro e um segundo líquido, um ou mais elementos de mistura dispostos no dispositivo de mistura e uma ou mais aberturas de saída para passar uma mistura do primeiro e do segundo líquidos (ou primeira e segunda fases dos mesmos) para fora do dispositivo de mistura, através de uma passagem e/ou para um primeiro recipiente de decantação. Em algumas modalidades da presente divulgação, no entanto, a passagem e/ou o primeiro recipiente de decantação podem ter um ou mais decantadores acústicos conectados aos mesmo e/ou dispostos em torno dos mesmos, de modo que a mistura possa ser acusticamente decantada. Pelo menos uma porção da amostra decantada pode ser passada para um segundo dispositivo de mistura, onde o processo de purificação pode continuar. Em outras modalidades, os um ou mais decantadores acústicos podem ser dispostos na extremidade posterior do sistema (ou componente do mesmo) para ativamente acusticamente decantar microgotículas de fase dispersa da amostra de fase contínua antes da remoção do sistema (por exemplo, colheita, reciclagem ou descarte da amostra de fase contínua).

[0261]É observado que os parâmetros de sistema anteriormente descritos (por exemplo, tamanho, razão, dinâmica, velocidade, taxa de fluxo, etc.) e/ou resultados (por exemplo, pureza, rendimento, agregação, etc.) podem ser alcançados pela implementação de qualquer das modalidades anteriores, incluindo sistemas e/ou métodos. Por conseguinte, esses parâmetros e/ou resultados não precisam ser repetidos para cada modalidade, incluindo os sistema e métodos alternativos descritos neste documento.

[0262]A divulgação anterior inclui descrição de sistemas de extração e/ou purificação de duas fases líquido-líquido, em que um primeiro líquido compreendendo uma primeira fase e pelo menos uma molécula de interesse é misturado com um segundo líquido compreendendo uma segunda fase. Em certas modalidades, o primeiro líquido pode incluir uma primeira molécula (por exemplo, uma molécula de interesse biológica) e uma segunda molécula (por exemplo, um contaminante). Por exemplo, algumas modalidades envolvem a extração e/ou purificação de uma molécula de interesse biológica (por exemplo, imunoglobulina) para longe de pelo menos um contaminante (por exemplo, proteína).

[0263]Em outras modalidades, no entanto, uma ou mais fases podem ser o objeto de purificação e/ou extração. Por exemplo, um contaminante (por exemplo, água) pode ser extraído e/ou purificado para longe ou para fora de uma fase líquida (ou vice-versa) via extração de duas fases líquido-líquido. Assim, várias modalidades podem incluir um primeiro líquido compreendendo uma fase de interesse e uma primeira molécula e um segundo líquido pode compreender uma segunda fase. Por conseguinte, aqueles versados na técnica apreciarão que os conceitos inventivos e princípios divulgados e/ou descritos neste documento são compatíveis com uma ampla variedade de modalidades, cada uma das quais é contemplada neste documento.

[0264]Também será apreciado que várias características, membros, elementos, partes e/ou porções de certas modalidades da presente divulgação são compatíveis com e/ou podem ser combinados com, incluídos em e/ou incorporados em ouras modalidades da presente divulgação. Assim, a divulgação de certas características, membros, elementos, partes e/ou porções em relação a uma modalidade específica da presente divulgação não será interpretada como limitando a aplicação ou inclusão das referidas características, membros, elementos, partes e/ou porções à modalidade específica. Em vez disso, será apreciado que outras modalidades também podem incluir as referidas características, elementos, partes e/ou porções sem necessariamente afastamento do escopo da presente divulgação.

[0265]Além disso, a presente divulgação pode ser configurada em outras formas específicas sem afastamento de seu espírito ou suas características essenciais. As modalidades descritas serão consideradas em todos os aspectos somente como ilustrativas e não restritivas. O escopo da invenção, portanto, é indicado pelas reivindicações em anexo em vez da descrição anterior. Todas as mudanças que vierem dentro do significado e alcance de equivalência das reivindicações serão englobadas dentro de seu escopo.

Claims

1. Método para purificar uma amostra em um sistema bifásico CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um primeiro líquido (L1) e um segundo líquido (L2), o primeiro líquido (L1) compreendendo uma primeira fase de fluido e uma quantidade de uma primeira molécula disposta na primeira fase, a primeira fase tendo uma primeira densidade, o segundo líquido (L2) compreendendo uma segunda fase de fluido, a segunda fase tendo uma segunda densidade, a segunda densidade sendo diferente da primeira densidade, a primeira fase e a segunda fase sendo imiscíveis; misturar o primeiro líquido (L1) com o segundo líquido (L2) para formar uma mistura, a mistura compreendendo a primeira fase, a segunda fase e a quantidade da primeira molécula, pelo menos uma parte da quantidade da primeira molécula sendo disposta na segunda fase da mistura; permitir que uma primeira porção da mistura se decante em uma zona de decantação (33) de um compartimento de purificação de amostra (136a) para formar uma porção de amostra de primeira fase parcialmente purificada e uma porção de amostra de segunda fase parcialmente purificada; remover uma porção (L4) da porção de amostra de segunda fase parcialmente purificada da zona de decantação (33) para um conduto externo ao compartimento de purificação de amostra (136a) e que possui extremidades opostas em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136a), a porção removida (L4) da porção de amostra de segunda fase parcialmente purificada compreendendo uma porção da segunda fase, uma porção da quantidade da primeira molécula, e um primeiro número de gotículas de primeira fase, o primeiro número de gotículas de primeira fase tendo um primeiro diâmetro médio; aplicar uma onda acústica à porção removida (L4) da porção de amostra de segunda fase parcialmente purificada no conduto para formar uma primeira porção de amostra acusticamente tratada, a primeira porção de amostra acusticamente tratada compreendendo a porção da segunda fase, a porção da quantidade da primeira molécula e um segundo número de gotículas de primeira fase, o segundo número de gotículas de primeira fase tendo um segundo diâmetro médio, o segundo número sendo menor do que o primeiro número, o segundo diâmetro médio sendo maior do que o primeiro diâmetro médio, a onda acústica aperfeiçoando co- localização de pelo menos uma porção do primeiro número de gotículas de primeira fase, aperfeiçoando assim coalescência da pelo menos uma porção do primeiro número de gotículas de primeira fase para formar o segundo número de gotículas de primeira fase; e reintroduzir a primeira porção de amostra acusticamente tratada no compartimento de purificação de amostra (136a).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que reintroduzir a primeira porção de amostra acusticamente tratada no compartimento de purificação de amostra (136a) compreende: combinar a primeira porção de amostra acusticamente tratada com uma segunda porção da mistura presente na zona de decantação (33) do compartimento de purificação de amostra (136a) para formar uma mistura parcialmente purificada, a segunda porção da mistura compreendendo uma porção adicional da segunda fase, uma porção adicional da quantidade da primeira molécula, e um terceiro número de gotículas de primeira fase, a porção adicional da segunda fase se misturando com a porção da segunda fase a partir da primeira porção de amostra acusticamente tratada para formar uma porção de amostra de segunda fase adicionalmente purificada da mistura parcialmente purificada; e permitir que pelo menos uma parte do segundo número de gotículas de primeira fase da primeira porção de amostra acusticamente tratada coalesça com pelo menos uma parte do terceiro número de gotículas de primeira fase na segunda porção da mistura para formar um corpo de primeira fase da mistura parcialmente purificada, o corpo de primeira fase tendo uma flutuabilidade ou densidade suficiente para fluir de modo contra a corrente até a porção de amostra de segunda fase adicionalmente purificada da mistura parcialmente purificada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente coletar pelo menos uma porção da porção de amostra de segunda fase adicionalmente purificada.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: remover pelo menos parte da mistura parcialmente purificada ou da porção de amostra de segunda fase adicionalmente purificada da mesma do compartimento de purificação de amostra (136a); aplicar uma onda acústica adicional à pelo menos parte da mistura parcialmente purificada ou da porção de amostra de segunda fase adicionalmente purificada para formar uma segunda porção de amostra acusticamente tratada; e, (i) combinar a segunda porção de amostra acusticamente tratada com uma terceira porção da mistura, a terceira porção da mistura compreende ainda uma porção adicional da segunda fase, ainda uma porção adicional da quantidade da primeira molécula, e um quarto número de gotículas de primeira fase na segunda porção de amostra acusticamente tratada, ou (ii) coletar pelo menos parte da segunda porção de amostra acusticamente tratada.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente remover repetidamente, tratar acusticamente e reintroduzir uma amostra de segunda fase pelo menos parcialmente purificada em um circuito de recirculação contínuo através do conduto.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de amostra de primeira fase parcialmente purificada na zona de decantação (33) do compartimento de purificação de amostra (136a) compreende uma porção da primeira fase e um primeiro número de gotículas de segunda fase, o primeiro número de gotículas de segunda fase tendo um terceiro diâmetro médio, o método compreendendo adicionalmente: remover uma porção da porção de amostra de primeira fase parcialmente purificada da zona de decantação (33); aplicar uma onda acústica adicional à porção removida da porção de amostra de primeira fase parcialmente purificada para formar uma terceira porção de amostra acusticamente tratada, a terceira porção de amostra acusticamente tratada compreendendo uma porção da primeira fase e um segundo número de gotículas de segunda fase, o segundo número de gotículas de segunda fase tendo um quarto diâmetro médio, o segundo número de gotículas de segunda fase sendo menor do que o primeiro número de gotículas de segunda fase, o quarto diâmetro médio sendo maior do que o terceiro diâmetro médio, a onda acústica adicional aperfeiçoando co-localização de pelo menos uma porção do primeiro número de gotículas de segunda fase, aperfeiçoando assim coalescência da pelo menos uma porção do primeiro número de gotículas de segunda fase, e opcionalmente reintroduzir a segunda porção de amostra acusticamente tratada no compartimento de purificação de amostra (136a).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: escoar o primeiro líquido (L1) para o compartimento de purificação de amostra (136a) através de uma primeira entrada (51a); escoar o segundo líquido (L2) para o compartimento de purificação de amostra (136a) através de uma segunda entrada (51c); misturar o primeiro líquido (L1) e o segundo líquido (L2) em uma zona de mistura (31) do compartimento de purificação de amostra (136a); e permitir que a primeira porção da mistura passe da zona de mistura (31) para a zona de decantação (33) adjacente à zona de mistura (31) antes de permitir que a primeira porção da mistura decante.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro líquido (L1) compreende adicionalmente uma quantidade de uma segunda molécula, em que: a primeira molécula compreende uma enzima, partícula viral, proteína terapêutica, ácido nucleico, ou imunoglobulina e a segunda molécula compreende um contaminante ou vice-versa; a primeira molécula compreende um contaminante e a segunda molécula compreende um hidrocarboneto, ou vice-versa; ou a primeira molécula compreende um contaminante e a segunda molécula compreende um suplemento nutricional, aditivo de sabor, produto comestível ou amostra de alimento ou vice-versa.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que é realizado em um sistema de purificação de amostra, o sistema compreendendo: uma montagem de recipiente (12, 12b, 12e, 12f, 12g) que delimita pelo menos parcialmente o compartimento de purificação de amostra (136, 136a) no qual os primeiro e segundo líquidos (L1, L2) estão dispostos, a montagem de recipiente (12, 12b, 12e, 12f, 12g) tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior oposta, o compartimento de purificação de amostra (136, 136a) compreendendo zonas de mistura e zonas de decantação, a montagem de recipiente (12, 12b, 12e, 12f, 12g) compreendendo adicionalmente uma primeira entrada (51a) e uma primeira saída (51b) dispostas em uma dentre a extremidade superior e a extremidade inferior do compartimento de purificação de amostra (136, 136a) e uma segunda entrada (51c) e uma segunda saída (51d) dispostas na outra dentre a extremidade superior e a extremidade inferior do compartimento de purificação de amostra (136, 136a), as primeira e segunda entradas (51a, 51c) e as primeira e a segunda saídas (51b, 51d) estando em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136, 136a); uma pluralidade de elementos de blindagem (61, 61a, 61h, 61i, 61j, 61m, 61n) posicionados dentro do compartimento de purificação de amostra (136, 136a) com a finalidade de separar pelo menos parcialmente zonas de mistura e zonas de decantação adjacentes ou para separar pelo menos parcialmente zonas de mistura adjacentes, as zonas de mistura estando em comunicação fluida com as zonas de decantação; um elemento de mistura (84) disposto dentro das zonas de mistura; um circuito de decantação acústica (96, 97) que possui extremidades opostas em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136, 136a), de modo que uma amostra de fluido possa fluir a partir do compartimento de purificação de amostra (136, 136a), através do circuito de decantação acústica (96) e ser reintroduzida no compartimento de purificação de amostra (136, 136a); e um primeiro decantador de onda acústica (16-16j) alinhado com o circuito de decantação acústica (96), o primeiro decantador de onda acústica (16-16j) sendo configurado para emitir a onda acústica.

10. Método para purificar uma amostra em um sistema bifásico CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: misturar um primeiro líquido (L1) com um segundo líquido (L2) para formar uma mistura, o primeiro líquido (L1) compreendendo uma primeira fase de fluido e uma quantidade de uma molécula disposta na primeira fase, a primeira fase tendo uma primeira densidade, o segundo líquido (L2) compreendendo uma segunda fase de fluido, a segunda fase tendo uma segunda densidade, a segunda densidade sendo diferente da primeira densidade, a primeira fase e a segunda fase sendo imiscíveis; decantar uma primeira porção da mistura em uma amostra de primeira fase parcialmente purificada e uma amostra de segunda fase parcialmente purificada, a amostra de segunda fase parcialmente purificada compreendendo uma porção da segunda fase, a quantidade da primeira molécula disposta na porção da segunda fase, e um primeiro número de gotículas de primeira fase dispostas na porção da segunda fase, o primeiro número de gotículas de primeira fase tendo um primeiro diâmetro médio; escoar uma primeira porção da amostra de segunda fase parcialmente purificada através de um conduto; aplicar uma onda acústica à porção da amostra de segunda fase parcialmente purificada no conduto para formar uma primeira amostra acusticamente tratada, a primeira porção de amostra acusticamente tratada compreendendo a porção da segunda fase, a porção da quantidade da primeira molécula e um segundo número de gotículas de primeira fase, o segundo número de gotículas de primeira fase tendo um segundo diâmetro médio, o segundo número sendo menor do que o primeiro número, o segundo diâmetro médio sendo maior do que o primeiro diâmetro médio, a onda acústica aperfeiçoando co-localização de pelo menos uma porção do primeiro número de gotículas de primeira fase, aperfeiçoando assim coalescência da pelo menos uma porção do primeiro número de gotículas de primeira fase para formar o segundo número de gotículas de primeira fase; e combinar a primeira amostra acusticamente tratada com uma segunda porção da amostra de segunda fase parcialmente purificada.

11. Sistema de purificação de amostra (10e) capaz de realizar o método definido na reivindicação 1 ou 10, o sistema (10e) CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma montagem de recipiente (12a) que delimita um compartimento de purificação de amostra (136a) e que tem uma extremidade superior e uma extremidade inferior oposta, o compartimento de purificação de amostra (136a) compreendendo zonas de mistura (31i-31m) e zonas de decantação (33m-33q), a montagem de recipiente (12a) compreendendo adicionalmente uma primeira entrada (51a) e uma primeira saída (51b) dispostas em uma dentre a extremidade superior e a extremidade inferior do compartimento de purificação de amostra (136a) e uma segunda entrada (51c) e uma segunda saída (51d) dispostas na outra dentre a extremidade superior e a extremidade inferior do compartimento de purificação de amostra (136a), as primeira e segunda entradas (51a, 51c) e as primeira e segunda saídas (51b, 51d) estando em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136a); uma pluralidade de elementos de blindagem (61-61n) posicionados dentro do compartimento de purificação de amostra (136a) com a finalidade de separar pelo menos parcialmente zonas de mistura e zonas de decantação adjacentes ou separar zonas de mistura adjacentes, as zonas de mistura estando em comunicação fluida com as zonas de decantação; meios (78) para misturar um líquido em cada uma das zonas de mistura; um circuito de decantação acústica (96, 97) que possui extremidades opostas em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136a), de modo que uma amostra de fluido possa fluir do compartimento de purificação de amostra (136a), através do circuito de decantação acústica (96) e ser reintroduzida no compartimento de purificação de amostra (136a); e um primeiro decantador de onda acústica (16d) alinhado com o circuito de decantação acústica (96), o primeiro decantador de onda acústica (16d) sendo configurado para emitir uma onda acústica na amostra de fluido presente no circuito de decantação acústica (96).

12. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro decantador de onda acústica (16d) compreende: um primeiro transdutor de onda acústica disposto em um lado do primeiro circuito de decantação acústica (96) e um primeiro refletor de onda acústica disposto em um lado oposto do primeiro circuito de decantação acústica (96) e em alinhamento com o primeiro transdutor de onda acústica; ou um primeiro transdutor de onda acústica disposto em um lado do primeiro circuito de decantação acústica (96), o primeiro transdutor de onda acústica sendo configurado para detectar uma ou mais propriedades de uma onda acústica produzida por esse meio.

13. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de decantação acústica (96) é fluido acoplado à segunda entrada (51c) e à segunda saída (51d).

14. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a montagem de recipiente (12a) compreende adicionalmente uma terceira entrada (51e) em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136a), o circuito de decantação acústica (96) sendo fluido acoplado a uma primeira extremidade dentre as extremidades opostas à terceira entrada e com uma segunda extremidade dentre as extremidades opostas à primeira saída (51b) ou à segunda saída (51d).

15. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de decantação acústica (96) compreende um conduto de fluido, o primeiro decantador de onda acústica (16d) sendo disposto em torno de uma porção do conduto de fluido.

16. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende uma bomba de fluido adaptada para passar fluido através do circuito de decantação acústica (96).

17. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de decantação acústica (96) forma um primeiro circuito de decantação acústica (96), o sistema (10e) compreendendo adicionalmente um segundo circuito de decantação acústica (96) em comunicação fluida com o compartimento de purificação de amostra (136a), e um decantador de onda acústica adicional sendo alinhado com o segundo circuito de decantação acústica (96).

18. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro circuito de decantação acústica (96) é conectado fluidicamente a uma zona de decantação inferior (33q) do compartimento de purificação de amostra (136a), e o segundo circuito de decantação acústica (96) é conectado fluidicamente a uma zona de decantação superior (33m) do compartimento de purificação de amostra (136a).

19. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de decantação acústica (96) compreende uma válvula que está configurada para permitir que um líquido purificado seja removido do sistema de purificação de amostra (10e).

20. Sistema de purificação de amostra (10e), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que os elementos de blindagem (61-61n) compreendem elementos de blindagem horizontal que fornecem defletores entre zonas de mistura verticalmente separadas e zonas de decantação do compartimento de purificação de amostra (136a).