BR112018075194B1

BR112018075194B1 - Método e dispositivo para processar amostras

Info

Publication number: BR112018075194B1
Application number: BR112018075194-4A
Authority: BR
Inventors: Ahmed Zobi; Justin Stovner; Hugo Salas; David Duarte; Jered Haun; Alan Widgerow; Derek Banyard
Original assignee: The Regents Of The University Of California
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2023-01-10
Also published as: EP3469374A4; US20220097050A1; JP7072228B2; WO2017214323A1; KR20220031753A; CN109564231B; KR20190133059A; CN109564231A; EP3469374A1; CN115993462A; US20180361382A1; KR102579835B1; KR20230136674A; JP2019526036A; US20200164374A1; KR102370343B1; BR112018075194A2; US11130127B2; US10589268B2; KR20190004838A

Abstract

A presente invenção refere-se a dispositivos e métodos de processar uma amostra que incluem, em diversas modalidades, girar um ou mais chips microfluídicos que estão montados sobre uma placa de suporte utilizando um mandril rotacional acionado por motor. Girando um ou mais dos chips microfluídicos ao redor de um centro de rotação comum em um modo controlado, altas taxas de fluxo (e altas forças de cisalhamento) são transmitidas para a amostra em um modo controlado. Cada chip microfluídico pode ser girado de 180° sobre a placa de suporte de modo que a amostra possa ser passada para frente e para trás através dos dispositivos microfluídicos. Como a placa de suporte pode ser acionada a RPMs relativamente altas, altas taxas de fluxo são geradas dentro dos chips microfluídicos. Isto aumenta as forças de cisalhamento sobre a amostra e também diminui o tempo de processamento envolvido já que a amostra pode rapidamente passar através das características de indução de cisalhamento do(s) chip(s) microfluídico(s).

Description

PEDIDO RELATIVO

[001] Este Pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisória U.S. Número 62/347.290 depositado em 08 de Junho de 2016, o qual está por meio disto incorporado por referência na sua totalidade. A prioridade é reivindicada em conformidade com 35 U.S.C. § 119 e qualquer outro estatuto aplicável.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] O campo técnico geralmente refere-se a dispositivos e métodos para aplicar uma tensão de cisalhamento a células vivas, e/ou tecido, reagentes, partículas, e fluidos. Especificamente, o campo técnico refere-se a utilizar forças rotacionais em conjunto com dispositivos baseados microfluídicos para aplicar uma tensão de cisalhamento a células vivas, e/ou tecido, reagentes, partículas, e fluidos.

FUNDAMENTOS

[003] Uma variedade de técnicas e procedimentos são utilizados para processar tecido. Em algumas aplicações, produtos químicos ou enzimas são adicionados ao tecido para romper aglomerados maiores ou agregados de tecido em pedaços cada vez menores. Por exemplo, enzimas digestivas tais como colagenase, tripsina, ou dispase são utilizadas para digerir tecido tal como tecido adiposo. Tal processamento enzimático tipicamente envolve lavagem, seguido por degradação enzimática e centrifugação. Esta proposta enzimática pode sofrer de variabilidade devido a diferentes níveis de atividade das enzimas digestivas. Mais ainda, estes métodos requerem custos adicionais para reagentes que incluem enzimas dispendiosas que são derivadas de bactérias e levam um tempo considerável para completar, assim como etapas de processamento e/ou lavagem adicionais para minimizar os efeitos de contaminação de enzima.

[004] Propostas não enzimáticas também foram desenvolvidas para processar tecido, incluindo tecido de gordura. Por exemplo, cavitação ultrassônica foi proposta para o isolamento para o isolamento de fração vascular estromal de tecido adiposo. Ver Patente U.S. Número 8.440.440, a qual está aqui incorporada em sua totalidade por referência. Ainda outros métodos envolvem a utilizada de contas para homogeneizar tecido adiposo tal como aqueles descritos na Publicação de Patente Internacional Número WO2014-036094, a qual está aqui incorporada em sua totalidade por referência. A Patente U.S. Número 9.580.678 (a qual está aqui incorporada em sua totalidade por referência) descreve um dispositivo de dissociação de tumor microfluídico que utiliza uma pluralidade de canais ou estágios dispostos em série com regiões de expansão e constrição que são utilizadas para romper o tecido de tumor. Uma bomba de seringa é utilizada para passar o tecido de tumor de um lado para o outro através do dispositivo microfluídico.

[005] O processamento de tecidos tal como tecido de gordura tem importância específica para o campo de cirurgia plástica e reconstrutiva onde o tecido de gordura é transferido de uma localização para outra para preencher defeitos de tecido macio (isto é, enxerto de gordura). Lipotransferência assistida por célula (CAL) é uma técnica que envolve a adição de fração vascular estromal (SVF) para enxertos de gordura, e resultou em significativos aperfeiçoamentos na retenção de enxerto de gordura. Tipicamente, a SVF é colhida do tecido adiposo por uma curta etapa de digestão utilizando a colagenase de enzima. Mais recentemente, uma técnica denominada 'nanoenxerto de gordura' foi desenvolvida, por meio de que o lipoaspirado padrão é homogeneizado manualmente passando-o vigorosamente entre duas seringas conectadas, e então reinjetando o lipoaspirado homogeneizado em pacientes humanos para correção de ritidias superficiais e pigmentação. Foi também descoberto que os métodos de processamento de nanogordura podem servir como um meio de mecanicamente dissociar a SVF enquanto também tensionando as células para gerar populações multipotentes ou mesmo pluripotentes. Por exemplo, a SVF derivada de nanogordura é conhecida ter uma maior proporção de células-tronco mesenquimais (MSCs), células-tronco derivadas de adipose (ADSCs), células progenitoras endoteliais (EPCs), e células Musa. Foi postulado que a quantidade de tensão que é aplicada às células diretamente correlaciona com as propriedades como tronco.

[006] As MSCs, por exemplo, podem ser utilizadas para tratar úlceras diabéticas. Os tratamentos correntes de úlceras de pé diabético, tal como aloenxertos, são dispendiosas e podem não ser efetivas devido à rejeição potencial pelo paciente. Se tais úlceras são deixadas não tratadas, os pacientes precisam ser submetidos a uma amputação de membros a qual, por sua vez, leva a complicações de saúde adicionais. Uma solução inovadora para tratar estas úlceras é através da utilização de MSCs para o tratamento direto destas úlceras. No entanto, as propostas correntes de obter tais células são longas, complicadas e geram resultados variáveis em termos de rendimento celular, quantidade e reprodutibilidade. Existe uma necessidade para métodos rápidos e econômicos para obter tecido processado.

SUMÁRIO

[007] Em vista da necessidade para dispositivos, sistemas e método para processar tecido em um modo eficiente, efetivo e reprodutível, várias modalidades de tais dispositivos, métodos e sistemas estão aqui providas, assim como utilizações para os mesmos em desenvolver, produzir, ou de outro modo preparar células para tratamento ou administração a um paciente.

[008] Em diversas modalidades, está provido um sistema para processar amostras biológicas que compreende uma placa de suporte que compreende uma porção central que compreende um elemento de recepção, uma porção lateral que compreende uma pluralidade de regiões interatuantes, cada uma configurada para interagir reversivelmente com uma pluralidade de carros, uma pluralidade de carros, em que cada um da pluralidade de carros está configurado para estar operativamente acoplado na porção lateral da placa de suporte.

[009] Em diversas modalidades, o elemento de recepção está configurado para interagir reversivelmente com um eixo de acionamento de um motor, o motor configurado para aplicar um movimento centrífugo na placa de suporte. Em uma modalidade, a porção central fica em um plano perpendicular a um eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento do motor e a porção lateral estende radialmente da porção central e pelo menos parcialmente fica dentro de um plano paralelo ao plano da porção central.

[0010] Em diversas modalidades, cada um da pluralidade de carros compreende uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e uma porção de base que estende entre a primeira e segunda extremidades, e uma região de recepção configurada para interagir reversivelmente com um chip microfluídico que está fluidicamente acoplado a pelo menos uma câmara de amostra configurada para receber uma amostra para processamento. Em diversas modalidades, cada um da pluralidade de carros compreende um poste, haste, eixo, ou outra extensão que estende substancialmente ortogonalmente da porção de base e está configurada para interagir (por exemplo, para conectar, prender, ou de outro modo fazer interagir com) com uma da pluralidade de regiões interatuantes da porção lateral. Em diversas modalidades, cada um da pluralidade de carros está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que durante a operação cada eixo geométrico estende substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento do motor, e em que cada um da pluralidade de carros é pelo menos intermitentemente rotativos ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos. Dependendo da modalidade, os carros podem girar por vários graus. Por exemplo, em diversas modalidades, os carros são induzidos para girar através de um arco de aproximadamente 180 graus.

[0011] Em diversas modalidades, o sistema ainda compreende pelo menos um chip microfluídico que serve para conter e processar a amostra de acordo com o sistema. Em diversas modalidades, cada chip microfluídico compreende uma porção de corpo central posicionada entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e pelo menos um canal microfluídico que estende entre a primeira e segunda extremidades, o pelo menos um canal compreendendo dimensões variadas e configurado para permitir a passagem da amostra da primeira extremidade para a segunda extremidade. Em diversas modalidades, cada uma da primeira e segunda extremidade está configurada para fluidicamente interagir com a câmara de amostra. Para facilidade de utilização, cada chip microfluídico individual está dimensionado para montar dentro de uma região de recepção correspondente sobre um carro correspondente. Em diversas modalidades, cada chip microfluídico está reversivelmente fluidicamente acoplado a uma câmara de amostra sobre cada uma da primeira e segunda extremidades.

[0012] Opcionalmente, algumas modalidades compreendem uma câmara de amostra que compreende uma ventilação e um canal de ventilação que está fluidamente conectado no interior da câmara de amostra. Em diversas modalidades, cada câmara de amostra está reversivelmente fluidicamente acoplada no chip microfluídico através de um adaptador.

[0013] Em diversas modalidades, cada carro compreende um elemento de captura sobre a primeira e segunda extremidades do carro, os elementos de captura configurados para comunicar com um elemento de liberação sobre a porção lateral da placa de suporte, em que a comunicação entre os elementos de captura e os elementos de liberação permite a rotação intermitente de cada um da pluralidade de carros. Em outras palavras, os elementos de captura servem para prender o carro em uma posição desejada até tal tempo que existe um sinal (ou força, ou sua falta) que permite que os elementos de captura desacoplem ou de outro modo cessem a interação com o elemento de liberação, o que subsequentemente permite a rotação do carro, a ser seguida por um reacoplamento do elemento de captura de modo a parar o movimento do carro (em diversas modalidades, isto permite a rotação do carro através de um arco de 180 graus em um tempo desejado em um protocolo de processamento de tecido). Em diversas modalidades, os elementos de captura compreendem ímãs de uma primeira polaridade e o elemento de liberação compreende um ímã de uma polaridade oposta.

[0014] Em diversas modalidades a porção lateral da placa de suporte compreende um disco, com as regiões interatuantes espaçadas circunferencialmente ao redor do disco. Em algumas tais modalidades, a porção lateral e a porção central são uma estrutura unitária, apesar de que em outras modalidades a placa de suporte compreende múltiplas peças que são conectadas ou integradas antes da utilização.

[0015] Em diversas modalidades, a porção lateral da placa de suporte compreende uma pluralidade de braços, com cada braço compreendendo uma região interatuante correspondente. Em uma modalidade, os braços e a porção central são uma estrutura unitária. Em modalidades adicionais, os braços e a porção central são estruturas separadas unidas juntas. Em algumas modalidades, os braços são articulados em relação à porção central. Em algumas tais modalidades, as articulações permitem os braços moverem para o plano do eixo geométrico que é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento do motor durante a operação. Em diversas modalidades, isto permite um processo de partida e parada suave de modo que uma aplicação ou remoção aguda de força centrífuga não rompe as células/amostra de tecido.

[0016] Em diversas modalidades, as regiões interatuantes da porção lateral compreendem um furo vazado que recebe o poste (ou outra estrutura) do carro correspondente. Em diversas modalidades, a região de recepção está posicionada sobre uma superfície superior da porção de base do carro. Em diversas modalidades, o poste estende de uma superfície de fundo da porção de base do carro. Em tais modalidades, o poste (ou outra estrutura) estende do fundo do carro e passa através do furo vazado (região de recepção) da porção lateral (por exemplo, braço) e está preso (apesar de permitir a rotação em relação à porção lateral), por exemplo por uma porca, pino, grampo ou outro tal mecanismo. Em diversas modalidades, a rotação intermitente de cada um dos carros é executada através da interação de engrenagens posicionadas sobre a porção lateral com dentes fixos que induzem a rotação de cada carro.

[0017] Em diversas modalidades, a porção lateral compreende pelo menos três braços, cada um dos três braços compreendendo uma região interatuante configurada para interagir com um de pelo menos três carros que compreendem uma primeira e segunda extremidade, cada um dos carros configurado para interagir reversivelmente com um de pelo menos três chips microfluídicos, cada chip compreendendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, e um corpo entre estas, cada extremidade do chip microfluídico sendo fluidicamente acoplada a uma câmara de amostra, e o corpo do chip compreendendo uma pluralidade de percursos microfluídicos que estendem entre a primeira e segunda extremidades, e em que os carros estão configurados para intermitentemente girar entre uma primeira posição onde a primeira extremidade está posicionada em uma primeira localização a uma primeira distância do elemento de recepção da porção central e uma segunda posição em que a primeira extremidade está posicionada em uma segunda localização a uma segunda distância do elemento de recepção da porção central, em que a primeira distância é maior do que a segunda distância.

[0018] Dependendo da modalidade, o sistema pode opcionalmente incluir um envoltório, em que o envoltório separa o sistema de um ambiente externo.

[0019] Dependendo da modalidade, o sistema opcionalmente ainda compreende um motor operavelmente conectado no eixo de acionamento. Em diversas modalidades, o motor é controlado por uma unidade de controlador que permite o controle da velocidade rotacional do motor, a unidade de controlador compreendendo uma interface que permite um usuário programar (ou selecionar de um pré-programado) um protocolo para processar tecido.

[0020] Também providos aqui estão métodos para processar uma amostra biológica. Por exemplo, em diversas modalidades, está provido um método para processar uma amostra biológica, que compreende carregar uma amostra biológica dentro de uma primeira câmara de amostra que está configurada para ser fluidicamente acoplada a um chip microfluídico, o chip compreendendo uma porção de corpo central posicionada entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira extremidade para ser fluidicamente acoplada na primeira câmara de amostra e a segunda extremidade fluidicamente acoplada com uma segunda câmara de amostra, pelo menos um canal microfluídico que estende entre a primeira e segunda extremidades, o pelo menos um canal compreendendo dimensões variadas e configurado para permitir a passagem da amostra da primeira extremidade para a segunda extremidade, reversivelmente acoplando o chip microfluídico com uma região de recepção de um de uma pluralidade de carros que faz parte de um dispositivo centrífugo, o dispositivo centrífugo que compreende uma placa de suporte que compreende uma porção central e uma porção lateral, a porção lateral estendendo radialmente da porção central e ficando dentro de um plano paralelo ao plano da porção central, cada um dos carros operativamente acoplado na porção lateral da placa de suporte e compreendendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, e uma porção de base que estende entre a primeira e segunda extremidades, a porção de base compreendendo a região de recepção, cada um dos carros configurado para serem rotativos ao redor de um eixo geométrico substancialmente perpendicular ao plano da porção central, em que o carro começa em uma primeira posição na qual a primeira extremidade está posicionada em uma primeira distância da porção central da placa de suporte e é rotativa para uma segunda posição onde a segunda extremidade está posicionada de modo que a segunda extremidade fique posicionada na primeira distância da porção central da placa de suporte, e aplicar uma força rotacional no dispositivo centrífugo, por meio disto fazendo a amostra passar da primeira câmara de amostra acoplada na primeira extremidade do chip microfluídico através do pelo menos um canal microfluídico que estende entre a primeira e segunda extremidades e para dentro da segunda câmara de amostra, permitindo a rotação do carro entre a primeira e segunda posições; e aplicar uma força rotacional adicional para fazer a amostra passar da segunda câmara de amostra através do pelo menos um canal microfluídico que estende entre a segunda e primeira extremidades e de volta para dentro da primeira câmara de amostra. Em diversas modalidades, a amostra biológica compreende um tecido adiposo, apesar de que outros tipos de tecido podem ser processados utilizando os sistemas e métodos aqui descritos. Por exemplo, tecido adiposo, tecido de tumor, preparações celulares, lipoaspirados, células cultivadas, e similares podem prontamente ser processados.

[0021] Ainda provido, em diversas modalidades, está um sistema para processar amostras que compreende um motor acoplado a um mandril rotativo verticalmente orientado, uma placa de suporte que contém uma pluralidade de carros rotativos posicionados radialmente ao redor da placa de suporte, em que a placa de suporte está montada ou presa no mandril rotativo; e pelo menos um chip microfluídico disposto sobre um dos carros rotativos, o pelo menos um chip microfluídico definindo um percurso de fluido formado por um ou mais canais microfluídicos dispostos no mesmo e estendendo entre uma primeira porta do chip microfluídico para uma segunda porta localizada em uma extremidade oposta do chip microfluídico.

[0022] Em diversas modalidades, tal sistema pode ainda compreender uma primeira câmara de contenção de amostra e uma segunda câmara de contenção de amostra dispostas no carro rotativo, a primeira câmara de contenção de amostra fluidicamente acoplada no pelo menos um chip microfluídico através da primeira porta e a segunda câmara de contenção de amostra fluidicamente acoplada no pelo menos um chip microfluídico através da segunda porta. Em diversas modalidades, a primeira câmara de contenção de amostra e a segunda câmara de contenção de amostra estão fluidicamente acopladas no pelo menos um chip microfluídico através de respectivos adaptadores interpostos entre a primeira porta e a primeira câmara de contenção de amostra e a segunda porta e a segunda câmara de contenção de amostra. Em diversas modalidades, o pelo menos um chip microfluídico compreende uma primeira câmara de contenção de amostra e uma segunda câmara de contenção de amostra dispostas no pelo menos um chip microfluídico.

[0023] Em diversas modalidades, a placa de suporte compreende uma pluralidade de braços e em que cada um da pluralidade de braços prende um carro rotativo. Em algumas tais modalidades, a pluralidade de braços está presa a um cubo central separado. Em diversas modalidades, a placa de suporte compreende um primeiro elemento magnético disposto na mesma ou sobre a mesma e disposto adjacente a uma extremidade do carro rotativo, o carro rotativo ainda compreende um segundo elemento magnético disposto no mesmo ou sobre o mesmo.

[0024] Alternativamente, em diversas modalidades, os carros rotativos estão acoplados a um conjunto de engrenagens disposto em um conjunto de engrenagens montado na placa de suporte, em que o conjunto de engrenagens inclui uma engrenagem exposta sobre uma porção radialmente para fora do conjunto de engrenagens. Em diversas modalidades, o conjunto de engrenagens ou a placa de suporte ainda compreende um ímã estacionário disposto no mesmo e os carros rotativos contêm um par de elementos magnéticos dispostos em suas extremidades opostas.

[0025] Em diversas modalidades, a pluralidade de carros rotativos é rotativa em um plano que é substancialmente paralelo a um plano rotacional da placa de suporte. Em diversas modalidades, a pluralidade de carros rotativos é rotativa em um plano que é substancialmente ortogonal a um plano rotacional da placa de suporte.

[0026] Em diversas modalidades, o sistema ainda compreende um eletroímã disposto na placa de suporte entre cada um da pluralidade de carros rotativos, em que os carros rotativos compreendem um elemento de poste magnético que estende através de uma abertura formada na placa de suporte.

[0027] Em diversas modalidades, o chip microfluídico tem um percurso de fluido que compreende um canal microfluídico formado por um par de regiões afinadas que juntam em uma constrição estreitada em uma região central do percurso de fluido. Em diversas modalidades, as regiões afinadas compreendem regiões afinadas contínuas. Em uma modalidade, as regiões afinadas compreendem regiões afinadas escalonadas. Em modalidades adicionais, o percurso de fluido compreende um canal microfluídico que tem uma pluralidade de regiões de expansão e constrição descritas ao longo de um comprimento do canal. Em diversas modalidades, a pluralidade de regiões de expansão e constrição está definida por paredes curvas dentro do canal microfluídico. Em diversas modalidades, a pluralidade de regiões de expansão e constrição está definida por paredes inclinadas dentro do canal microfluídico. Em diversas modalidades, o percurso de fluido compreende um canal microfluídico que tem uma pluralidade de bolsos em forma de aleta disposta ao longo do comprimento do canal microfluídico. Em diversas modalidades, o percurso de fluido compreende uma pluralidade de canais ramificados de dimensões diminuídas que recombina com uma pluralidade de canais ramificados de dimensões aumentadas. Em uma modalidade, cada canal ramificado compreende uma bifurcação. Em uma modalidade adicional, cada bifurcação compreende uma borda aguçada.

[0028] Em diversas modalidades, pelo menos uma da primeira câmara de contenção de amostra e uma segunda câmara de contenção de amostra compreende um tambor de seringa, por exemplo, um tambor de seringa 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL, ou 60 mL padrão. Em diversas modalidades, está adicionalmente incluído um filtro interposto entre o pelo menos um chip microfluídico e uma da primeira câmara de contenção de amostra ou da segunda câmara de contenção de amostra. Em algumas modalidades, o filtro está localizando a montante do ou antes do chip microfluídico e está configurado para filtrar a amostra para impedir obstrução do chip microfluídico. Em alguns exemplos, o filtro a montante pode incluir uma malha que está configurada para cortar ou micronizar tecido ou fragmentos de tecido para permitir a amostra passar através do chip microfluídico sem obstrução. O corte ou micronização da amostra está configurado para produzir agregados macroscópicos para o propósito de cisalhamento microfluídico nos chips microfluídicos. Em algumas modalidades, o filtro está localizado a jusante do ou após o chip microfluídico para somente permitir que uma amostra de certo dimensionamento passe para fora do dispositivo para coletamento.

[0029] Em diversas modalidades, o sistema também inclui uma câmara de contenção de amostra disposta no carro rotativo e acoplada na primeira porta do chip microfluídico e uma seringa acoplada na segunda porta do chip microfluídico, em que a seringa está montada geralmente perpendicular a um plano rotacional do chip microfluídico. Em diversas modalidades, o sistema aqui descrito pode opcionalmente compreender uma placa ou anel verticalmente móvel acoplado a um êmbolo da seringa. Em diversas modalidades, a placa ou anel verticalmente móvel compreende um mancal internamente roscado montado sobre a haste rotativa, roscada. Opcionalmente, certas modalidades ainda compreendem um segundo motor acoplado na haste roscada.

[0030] Em algumas modalidades, os sistemas têm pelo menos uma da primeira câmara de contenção de amostra e da segunda câmara de contenção de amostra compreendendo uma entrada que tem uma válvula de retenção disposta na mesma.

[0031] Em diversas modalidades, está provido um método para utilizar os sistemas aqui descritos, que compreende girar a placa de suporte para mover a amostra para dentro dos um ou mais canais microfluídicos do pelo menos um chip microfluídico através da primeira porta e para fora da segunda porta, girar o carro rotativo que contém o pelo menos um chip microfluídico através de aproximadamente 180°, girar a placa de suporte para mover a amostra para dentro dos um ou mais canais microfluídicos através da segunda porta e para fora da primeira porta, girar o carro rotativo que contém o pelo menos um chip microfluídico através de aproximadamente 180°, e repetir estas etapas uma pluralidade de vezes, até que uma amostra seja processada para um grau desejado.

[0032] Em diversos tais métodos, a amostra move entre uma primeira câmara de contenção de amostra fluidicamente acoplada na primeira porta e uma segunda câmara de contenção de amostra fluidicamente acoplada na segunda porta. Em diversas modalidades, pelo menos uma da primeira câmara de contenção de amostra e da segunda câmara de contenção de amostra compreende um tambor de seringa.

[0033] Em diversas modalidades, a amostra compreende um tecido de tumor. Em diversas modalidades, a amostra compreende um tecido de gordura. Em diversas modalidades, a amostra compreende um fluido com um ou mais reagentes. Em diversas modalidades, a amostra compreende partículas (por exemplo, nanopartículas, partículas magnéticas, partículas revestidas com um reagente ou anticorpo, e similares). Em diversas modalidades, a amostra compreende uma célula que contém fluido.

[0034] Em algumas modalidades, após processar o tecido, os métodos aqui descritos ainda compreendem injetar o tecido processado (por exemplo, tecido adiposo) em um paciente.

[0035] Suplementando os sistemas, dispositivos e métodos acima descritos, está também aqui provido um sistema para processar amostras que compreende uma placa de suporte que inclui uma pluralidade de braços, em que a pluralidade de braços estende radialmente da placa de suporte, um motor, acoplado na placa de suporte e configurado para girar a placa de suporte; e uma pluralidade de carros, em que cada um da pluralidade de carros está disposto sobre um da pluralidade de braços sobre a placa de suporte, em que cada um da pluralidade de carros está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que cada eixo geométrico estende perpendicularmente do braço sobre o qual o carro está disposto, em que cada um da pluralidade de carros está configurado para receber um chip microfluídico e pelo menos uma câmara de amostra para receber uma amostra para processamento, em que a pelo menos uma câmara de amostra inclui uma abertura que está fluidamente conectada no chip microfluídico, e em que cada um da pluralidade de carros é rotativo ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos.

[0036] Em diversas modalidades, o sistema ainda compreende um controlador configurado para acionar o motor, em que o controlador está configurado para ajustar a velocidade rotacional ou rotações por minuto (RPM) do motor. Em diversas modalidades, o controlador é ajustável ou programável com um programa ou sequência de operações de rotação predeterminado. Em diversas modalidades, o controlador está configurado (ou configurável) para aumentar a taxa de rotação do motor para uma taxa de RPM tal que a amostra é configurada para fluir de uma primeira extremidade do chip microfluídico para uma segunda extremidade do chip microfluídico. Em diversas modalidades, o controlador está configurado para acelerar ou desacelerar as RPMs do motor de modo que cada um da pluralidade de carros seja configurado para girar ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos.

[0037] Em diversas modalidades, cada um da pluralidade de carros está configurado para girar 180 graus ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos. Mais ainda, em diversas modalidades, cada um da pluralidade de carros está configurado para receber uma primeira câmara de amostra e uma segunda câmara de amostra, em que a primeira câmara de amostra está posicionada sobre uma primeira extremidade da câmara microfluídica, e em que a segunda câmara de amostra está posicionada sobre uma segunda extremidade da câmara microfluídica.

[0038] Algumas modalidades, incluem a pelo menos uma câmara de amostra sendo presa a uma extremidade do chip microfluídico utilizando um adaptador. O adaptador pode incluir qualquer um de uma corrediça Luer, conectores de ponta deslizante, uma trava Luer, e um colar rotativo. O adaptador pode compreender um mental ou materiais de polímero, dependendo da modalidade, e também sobre se o chip microfluídico é descartável ou reutilizável (por exemplo, pode ser esterilizado).

[0039] Em diversas modalidades, a placa de suporte está colocada dentro de um invólucro, o invólucro configurado para proteger um usuário do sistema para processar amostras. O invólucro compreende qualquer material tal como um material plástico ou um metal, o material sendo provido em uma espessura suficiente para impedir a penetração ou ruptura do invólucro por pressão de vácuo diminuída, temperaturas frias, mudanças em calor, ou detritos criados pela rotação centrífuga da placa de suporte. Em diversas modalidades, o invólucro está configurado para ser aberto e fechado de modo a colocar uma amostra, remover uma amostra, ou manualmente girar um ou mais carros, se necessário. Em diversas modalidades, o invólucro é oticamente transparente e está configurado para permitir que a operação do sistema para processar amostra seja monitorada.

[0040] Em modalidade, compreendendo uma pluralidade de braços, em algumas tais modalidades, cada um da pluralidade de braços ainda compreende uma primeira estrutura de acoplamento, uma segunda estrutura de acoplamento localizada a uma distância da primeira estrutura de acoplamento, em que a primeira estrutura de acoplamento e a segunda estrutura de acoplamento estão cada uma configuradas para acoplar com uma de uma primeira estrutura localizada sobre uma primeira extremidade do carro e uma segunda estrutura localizada sobre uma segunda extremidade do carro. Em diversas tais modalidades, a primeira e segunda estruturas de acoplamento estão configuradas para liberar e acoplar a primeira estrutura e a segunda estrutura intercambiavelmente de modo que o carro seja configurado para mover entre uma pluralidade de orientações ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos.

[0041] Em diversas modalidades, a primeira estrutura de acoplamento e a segunda estrutura de acoplamento são ímãs e a primeira estrutura e a segunda estrutura compreendem materiais magneticamente responsivos. Em diversas modalidades, a primeira estrutura de acoplamento e a segunda estrutura de acoplamento compreendem materiais magneticamente responsivos e a primeira estrutura e a segunda estrutura são ímãs. Em diversas modalidades, a primeira estrutura de acoplamento está localizada mais distante da segunda estrutura de acoplamento ao longo de um comprimento de cada um da pluralidade de braços. De modo a causar o movimento do(s) carro(s), em diversas modalidades, uma força de aceleração ou desaceleração está configurada para mover o carro entre uma pluralidade de orientações. Em diversas modalidades, o carro compreende um conjunto de engrenagens, o conjunto de engrenagens está configurado para mover o carro entre a pluralidade de orientações. Em algumas modalidades, o carro compreende uma catraca centrípeta, a catraca centrípeta configurada para mover o carro entre a pluralidade de orientações.

[0042] Para permitir um fluxo apropriado de uma amostra através do(s) chip(s) microfluídico(s), em diversas modalidades, a pelo menos uma câmara de amostra inclui uma ventilação e um canal de ventilação que está fluidamente conectado no interior do canal de amostra, em que a ventilação está configurada para prover um fluxo laminar através da câmara de amostra (por exemplo, impedindo vácuo). Em diversas modalidades, a ventilação está localizada sobre uma extremidade oposta da câmara de amostra que a abertura. Dependendo da modalidade, a câmara de amostra pode ser de qualquer forma desejada, incluindo retangular, quadrada, elipsoide, colunar, oval, ou outra forma poligonal. Em uma modalidade, a câmara de amostra é retangular. Em algumas modalidades alternativas, a câmara de amostra é uma seringa. Em algumas tais modalidades, a seringa compreende uma câmara que tem uma extremidade de adaptador, a extremidade de adaptador tendo uma abertura configurada para fluidamente conectar no chip microfluídico, um êmbolo que compreende uma vedação disposta dentro da câmara; e um depressor preso a uma extremidade mais distante do êmbolo e configurado para avançar e recuar o êmbolo. Em algumas modalidades, a seringa inclui uma ventilação e um canal de ventilação que está fluidamente conectado no interior da câmara, em que a ventilação está configurada para prover um fluxo laminar através da seringa. Além disso, em diversas modalidades, a seringa pode opcionalmente incluir um êmbolo de seringa secundário, o êmbolo de seringa secundário disposto dentro do canal de ventilação e está configurado para seletivamente abrir e fechar o canal de ventilação. Em tais modalidades, a seringa secundária está opcionalmente acoplada no depressor de modo que o movimento do depressor seja configurado para avançar e recuar tanto o êmbolo quanto o êmbolo secundário. Em diversas modalidades, a extremidade de adaptador da seringa está configurada para receber uma agulha. Em diversas modalidades, a seringa está configurada para ser removível do chip microfluídico e a amostra está configurada para ser diretamente injetada em um local de injeção.

[0043] Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras (por exemplo, câmaras para reter um chip microfluídico) está retida dentro de uma abertura de cada um da pluralidade de braços, em que cada uma da pluralidade de câmaras estende através da abertura de cada um da pluralidade de braços. Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras está retida ao longo de um plano de cada um da pluralidade de braços. Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras está retida dentro da abertura de cada um da pluralidade de braços com pelo menos um pino que está configurado para permitir uma rotação fora de plano para cada uma da pluralidade de câmaras. Em diversas modalidades, a rotação fora de plano de cada uma da pluralidade de câmaras está configurada para mover cada uma da pluralidade de câmaras entre uma pluralidade de orientações. Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras move entre 180 graus de rotação (seja no plano ou fora de plano). Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras move entre orientações onde cada uma da pluralidade de câmaras fica ao longo de um plano de cada um da pluralidade de braços.

[0044] Em diversas modalidades, os sistemas aqui descritos ainda compreendem pelo menos um filtro configurado para impedir que componentes de amostra de tamanho maior passem para dentro e obstruam o chip microfluídico. Em diversas modalidades, o filtro está preso na câmara de amostra de modo a filtrar a amostra antes de fazer a amostra passar para dentro das passagens microfluídicas do chip microfluídico. Em algumas modalidades, o filtro está localizando a montante do ou antes do chip microfluídico e está configurado para filtrar a amostra para impedir a obstrução do chip microfluídico. Em alguns exemplos, o filtro a montante pode incluir uma malha que está configurada para cortar ou micronizar o tecido ou fragmentos de tecido para permitir a amostra passar através do chip microfluídico sem obstrução. O corte ou micronização da amostra está configurado para produzir agregados macroscópicos para o propósito de cisalhamento microfluídico nos chips microfluídicos. Em algumas modalidades, o filtro está localizado a jusante ou após o chip microfluídico para somente permitir que uma amostra de certo dimensionamento passe para fora do dispositivo para coletamento.

[0045] Sistemas adicionais estão também aqui providos. Por exemplo, está provido um sistema para processar amostras que compreende uma placa de suporte, um motor, acoplado na placa de suporte e configurado para girar a placa de suporte; e pelo menos uma carro disposto sobre a placa de suporte, em que o pelo menos um carro está configurado para receber um chip microfluídico e pelo menos uma câmara de amostra para receber uma amostra para processamento, e em que o pelo menos um carro está configurado para girar em um plano paralelo a um plano da placa de suporte.

[0046] Ainda, está provido um sistema para processar amostras que compreende uma placa de suporte, um motor, acoplado na placa de suporte e configurado para girar a placa de suporte, e pelo menos um carro disposto sobre a placa de suporte, em que o pelo menos um carro está configurado para girar em um plano paralelo a um plano da placa de suporte, um chip microfluídico recebido dentro do pelo menos um carro, em que o chip microfluídico inclui uma porta e pelo menos um canal microfluídico que estende ao longo de um comprimento do chip microfluídico, e pelo menos uma câmara de amostra para receber uma amostra para processamento, a pelo menos uma câmara de amostra fluidamente conectada na primeira porta do chip microfluídico e configurada para permitir a amostra fluir da pelo menos uma câmara de amostra e ao longo do comprimento do chip microfluídico.

[0047] Em diversas modalidades, o chip microfluídico tem um comprimento entre aproximadamente 10 mm e 100 mm. Em diversas modalidades, o comprimento do pelo menos um canal microfluídico é menor do que (ou igual a) um comprimento do chip microfluídico. Em diversas modalidades, a largura e profundidade do canal microfluídico está dentro da faixa entre 5 μm e 8 mm. Deve ser apreciado que em diversas modalidades o chip microfluídico é removível.

[0048] O canal microfluídico pode ter uma variedade de configurações, dependendo da modalidade, e do tecido a ser processado. Por exemplo, em uma modalidade, o(s) canal(is) microfluídico(s) têm uma configuração de ampulheta. Em diversas modalidades, o pelo menos um canal microfluídico compreende uma primeira região que compreende um afinamento escalonado que gradualmente diminui em largura ao longo de um comprimento do pelo menos um canal microfluídico, uma região de constrição, e uma segunda região que compreende um afinamento escalonado que gradualmente aumenta em largura ao longo de um comprimento do pelo menos um canal microfluídico. Em modalidades adicionais, o pelo menos um canal microfluídico tem uma série de regiões de largura crescente e regiões de largura decrescente. Em diversas modalidades, o pelo menos um canal microfluídico tem um padrão de diamante. Em diversas modalidades, o pelo menos um canal microfluídico inclui uma pluralidade de bolsos, os quais são opcionalmente em forma de aleta. Em diversas modalidades, o pelo menos um canal microfluídico compreende uma primeira região que compreende uma série de bifurcações e uma segunda região em que pares de canais bifurcados são recombinados. Em modalidades adicionais, o pelo menos um canal microfluídico compreende uma pluralidade de poços, em que a pluralidade de poços está configurada para classificar porções da amostra de um tamanho predeterminado.

[0049] Ainda métodos adicionais estão aqui providos, tal como, por exemplo, um método para processar amostras que compreende uma amostra dentro de uma câmara de amostra, inserir a câmara de amostra em pelo menos um de uma pluralidade de carros, em que a câmara de amostra está fluidamente conectada a um chip microfluídico que compreende pelo menos um canal microfluídico, em que um da pluralidade de carros está preso a uma placa de suporte, a placa de suporte configurada para girar ao redor de um primeiro eixo geométrico, e em que o pelo menos um da pluralidade de carros está configurado para girar ao redor de um segundo eixo geométrico, o segundo eixo geométrico paralelo ao primeiro eixo geométrico, e girar a placa de suporte ao redor do primeiro eixo geométrico, em que a rotação está configurada para acionar a amostra da câmara de amostra através do pelo menos um canal microfluídico em uma primeira direção afastando da câmara de amostra. Em diversas modalidades, o método ainda compreende girar o pelo menos um da pluralidade de carros ao redor do segundo eixo geométrico para uma segunda orientação. Em diversas modalidades, os métodos ainda compreendem girar a placa de suporte ao redor do primeiro eixo geométrico, em que a rotação está configurada para acionar a amostra através do pelo menos um canal microfluídico em uma segunda direção na direção da câmara de amostra. Além disso, os métodos opcionalmente ainda compreendem remover a câmara de amostra do pelo menos um de uma pluralidade de carros.

[0050] Um sistema adicional está provido, que compreende uma placa de suporte que inclui uma pluralidade de braços, em que a pluralidade de braços estende radialmente da placa de suporte, um motor, acoplado na placa de suporte e configurado para girar a placa de suporte, uma pluralidade de carros, em que cada um da pluralidade de carros está disposto sobre um da pluralidade de braços sobre a placa de suporte, em que cada um da pluralidade de carros está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que cada eixo geométrico estende perpendicularmente do braço sobre o qual o carro está disposto, em que cada um da pluralidade de carros está configurado para receber um chip microfluídico e pelo menos uma câmara de amostra para receber uma amostra para processamento, e em que cada um da pluralidade de carros é rotativo ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos, e, um invólucro configurado para receber a placa de suporte, o invólucro configurado para proteger um usuário do sistema para processar amostras, em que o invólucro inclui uma abertura que está configurada para prover acesso para a câmara de amostra. Em diversas modalidades, a pelo menos uma câmara de amostra inclui uma ventilação e um canal de ventilação que está fluidamente conectado no interior do canal de amostra, em que a ventilação está configurada para prover um fluxo laminar através da câmara de amostra. Em diversas modalidades, a pelo menos uma câmara de amostra inclui uma abertura que está fluidamente conectada no chip microfluídico. Em diversas modalidades, a pelo menos uma câmara de amostra inclui uma entrada configurada para permitir que a amostra para processamento seja inserida ou removida da pelo menos uma câmara de amostra. Em uma modalidade, a entrada está localizada oposta à abertura, apesar de que outras posições podem opcionalmente ser utilizadas. Em diversas modalidades, a pelo menos uma câmara de amostra inclui uma válvula de retenção configurada para assegurar que a amostra permaneça dentro da câmara durante o processamento. Em diversas modalidades, o interior da câmara de amostra tem uma superfície inclinada, chanfrada, ou de outro modo formada adjacente à entrada, a superfície configurada para fazer a amostra agregar adjacente à entrada para fácil remoção da amostra após o processamento. Em uma modalidade, a ventilação está localizada sobre uma extremidade oposta da câmara de amostra que a abertura. Em algumas modalidades, a entrada está configurada para acoplar com uma seringa, a seringa está configurada para remover a amostra e permitir que a amostra seja injetada diretamente em um local alvo.

[0051] Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras está retida dentro de uma abertura de cada um da pluralidade de braços, em que cada uma da pluralidade de câmaras estende através da abertura de cada um da pluralidade de braços. Em tais modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras está opcionalmente retida ao longo de um plano de cada um da pluralidade de braços. Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras está opcionalmente retida dentro da abertura de cada um da pluralidade de braços com pelo menos um pino que está configurado para permitir uma rotação fora de plano para cada uma da pluralidade de câmaras. Em diversas tais modalidades, a rotação fora de plano de cada uma da pluralidade de câmaras está configurada para mover cada uma da pluralidade de câmaras entre a pluralidade de orientações. Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras move entre 180 graus de rotação (por exemplo, 0 a 45 graus, 45-90 graus, 90 a 135 graus, 135 graus a 180 graus, etc.) Em diversas modalidades, cada uma da pluralidade de câmaras move entre orientações onde cada uma da pluralidade de câmaras fica ao longo de um plano de cada um da pluralidade de braços. Em diversas modalidades, o sistema ainda compreende um filtro configurado para impedir que componentes de amostra de tamanho maior passem para dentro e obstruam o chip microfluídico. Em uma modalidade, o filtro está preso na câmara de amostra. Em algumas modalidades, o filtro está localizando a montante do ou antes do chip microfluídico e está configurado para filtrar a amostra para impedir obstrução do chip microfluídico. Em alguns exemplos, o filtro a montante pode incluir uma malha que está configurada para cortar ou micronizar o tecido ou fragmentos de tecido para permitir a amostra passar através do chip microfluídico sem obstrução. O corte ou micronização da amostra está configurado para produzir agregados macroscópicos para o propósito de cisalhamento microfluídico nos chips microfluídicos. Em algumas modalidades, o filtro está localizado a jusante ou após o chip microfluídico para somente permitir que uma amostra de certo dimensionamento passe para fora do dispositivo para coletamento.

[0052] Em diversas modalidades, está provido um sistema para processar amostras que compreende uma placa de suporte que inclui uma pluralidade de braços, em que a pluralidade de braços estende radialmente da placa de suporte, um motor, acoplado na placa de suporte e configurado para girar a placa de suporte, uma pluralidade de carros, em que cada um da pluralidade de carros está disposto sobre um da pluralidade de braços sobre a placa de suporte, em que cada um da pluralidade de carros está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que cada eixo geométrico estende perpendicularmente do braço sobre o qual o carro está disposto, em que cada um da pluralidade de carros está configurado para receber um chip microfluídico e pelo menos uma câmara de amostra para receber uma amostra para processamento, e em que cada um da pluralidade de carros é rotativo ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos, um invólucro que compreende uma porção de corpo e uma cobertura, em que a porção de corpo está configurada para receber o sistema de processamento, e em que a cobertura está disposta sobre a porção de corpo e está configurada para vedar o sistema de processamento dentro da porção de corpo e protege um usuário do sistema para processar amostras, um suporte de rotação que compreende um motor, uma haste externamente roscada presa no motor, em que a rotação do motor gira a haste externamente roscada, uma placa que compreende uma pluralidade de estruturas de acoplamento para reter uma seringa, em que a placa está presa a um mancal que tem uma rosca interna, a rosca interna configurada para acoplar com a rosca externa da haste, em que a rotação do motor está configurada para levantar ou abaixar a placa em uma direção vertical, em que a seringa compreende, uma câmara que tem uma abertura configurada para fluidamente conectar na pelo menos uma câmara de amostra, e um êmbolo disposto dentro da câmara, em que avançar e recuar o êmbolo evacua e admite a amostra para processamento, e em que a placa retém uma extremidade mais distante do êmbolo e o movimento da placa em uma direção vertical abaixa ou levanta o êmbolo dentro da câmara da seringa para evacuar ou admitir a amostra para processamento.

[0053] Em diversas modalidades, o motor rotativo está preso na cobertura do invólucro, enquanto que em outras modalidades, o motor rotativo está localizado externo ao invólucro. Em diversas modalidades, a placa é circular, enquanto que em algumas modalidades, a placa compreende um anel preso no mancal por uma pluralidade de braços. Em uma modalidade, a placa compreende uma placa circular central e um anel coaxial. Em algumas modalidades, as estruturas de acoplamento são em forma de gancho e estão configuradas para permitir a inserção e remoção da extremidade mais distante de um êmbolo. Em diversas modalidades, o sistema compreende uma pluralidade de estruturas de acoplamento espaçadas para prender a seringa quando esta está presa na pelo menos uma câmara de amostra sobre uma primeira extremidade da câmara microfluídica ou quando esta está presa na pelo menos uma câmara de amostra sobre uma segunda extremidade da câmara microfluídica. Em diversas modalidades, cada um da pluralidade de braços ainda compreende uma estrutura de acoplamento configurada para acoplar com uma estrutura correspondente localizada sobre cada um da pluralidade de carros para reter cada um da pluralidade de carros em uma primeira orientação. Em diversas modalidades, as estruturas de acoplamento estão configuradas para liberar e acoplar a estrutura correspondente de modo que o carro seja configurado para mover entre uma pluralidade de orientações ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos. Em diversas modalidades, as estruturas de acoplamento compreendem ímãs e a estrutura correspondente compreende um material magneticamente responsivo. Ao contrário, em diversas modalidades, a estrutura de acoplamento compreende um material magneticamente responsivo e as estruturas correspondentes são ímãs. Em certas modalidades, forças de aceleração ou desaceleração estão configuradas para mover o carro entre uma pluralidade de orientações. Em diversas modalidades, o carro compreende um conjunto de engrenagens, o conjunto de engrenagens está configurado para mover o carro entre a pluralidade de orientações. Em diversas modalidades, o carro compreende uma catraca centrípeta, a catraca centrípeta configurada para mover o carro entre a pluralidade de orientações.

[0054] Métodos estão providos, tal como um método para processar amostras que compreende prover uma amostra dentro de pelo menos uma câmara de amostra, inserir a câmara de amostra em pelo menos um de uma pluralidade de carros, em que a câmara de amostra está fluidamente conectada a um chip microfluídico que compreende pelo menos um canal microfluídico, em que um da pluralidade de carros está preso a uma placa de suporte, a placa de suporte configurada para girar ao redor de um primeiro eixo geométrico, e em que o pelo menos um da pluralidade de carros está configurado para girar ao redor de um segundo eixo geométrico, o segundo eixo geométrico paralelo ao primeiro eixo geométrico, e prender uma seringa na câmara de amostra, em que uma abertura da seringa está fluidamente conectada na câmara de amostra e uma extremidade mais distante de um êmbolo da seringa está preso removível a uma placa, em que a placa está presa a um motor e está configurada para ser rotativa e móvel em uma direção vertical, e em que o movimento da placa em uma direção vertical abaixa ou levanta o êmbolo dentro de um tambor da seringa para evacuar ou admitir a amostra para processamento dentro da câmara de amostra, e girar a placa de suporte ao redor do primeiro eixo geométrico, em que a rotação está configurada para acionar a amostra da câmara de amostra através do pelo menos um canal microfluídico em uma primeira direção afastando da câmara de amostra. Em diversas modalidades, o método ainda compreende abaixar a placa em uma direção vertical de modo que o êmbolo seja abaixado dentro do tambor da seringa para evacuar a amostra para processamento dentro da câmara de amostra. Em tais métodos, existe opcionalmente uma etapa na qual a placa é levantada em uma direção vertical de modo que o êmbolo seja levantado dentro do tambor da seringa para remover a amostra para processamento da câmara de amostra. Em diversas modalidades, o método ainda compreende girar o pelo menos um da pluralidade de carros ao redor do segundo eixo geométrico para uma segunda orientação.

[0055] Em ainda modalidades adicionais, está provida a utilização de uma amostra de tecido processada para tratamento de uma condição médica. Em diversas modalidades, a condição são úlceras diabéticas. Em diversas modalidades, a condição é uma que é aperfeiçoada ou se beneficia de células ativadas, tais como células-tronco. Em diversas modalidades, está provida a utilização de células-tronco ativadas de tecido adiposo que resulta dos métodos e sistemas de processamento aqui descritos, para utilização na fabricação de medicamento para tratar uma doença ou indisposição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0056] Figura 1 ilustra uma vista explodida de uma modalidade de um sistema para processar uma amostra que utiliza uma pluralidade de chips microfluídicos rotativos que estão montados sobre uma placa de suporte rotativa.

[0057] Figura 2 ilustra uma modalidade de um chip microfluídico juntamente com um adaptador opcional e câmaras de amostra opostas, modulares.

[0058] Figura 3 ilustra uma modalidade de um dispositivo de envoltório que é opcionalmente utilizado com os sistemas e dispositivos aqui descritos.

[0059] Figura 4 ilustra um gráfico exemplar das revoluções por minuto (RPM) como uma função de tempo para diversos ciclos de girar ou rodar chips microfluídicos para os sistemas e dispositivos aqui descritos.

[0060] Figura 5 ilustra uma vista parcialmente explodida de uma modalidade de uma placa de suporte que tem três braços que prendem os carros rotativos e os chips microfluídicos nos mesmos.

[0061] Figura 6 é uma vista lateral de um único braço da placa de suporte da Figura 5.

[0062] Figura 7A ilustra uma vista em perspectiva de uma câmara de amostra de acordo com uma modalidade.

[0063] Figura 7B ilustra uma vista em perspectiva de uma câmara de amostra de acordo com uma modalidade.

[0064] Figura 7C ilustra uma vista em seção transversal de uma câmara de amostra de acordo com uma modalidade.

[0065] Figura 8A ilustra uma vista em perspectiva de um prendedor de amostra na forma de uma seringa que pode ser carregada dentro do carro.

[0066] Figura 8B ilustra uma vista em seção transversal da seringa da Figura 8A.

[0067] Figura 9 ilustra uma vista plana de cima para baixo de uma modalidade de uma placa de suporte que tem três braços com carros rotativos montados sobre estes; cada um contendo respectivos chips microfluídicos. Os carros e chips microfluídicos estão ilustrados girando ou rodando através de 180°.

[0068] Figura 10A ilustra uma modalidade de uma placa inferior ou alojamento que incorpora um eletroímã para girar o carro e o chip microfluídico.

[0069] Figura 10B ilustra uma modalidade de uma placa inferior ou alojamento que incorpora uma catraca centrípeta para girar o carro e chip microfluídico.

[0070] Figura 11 ilustra outra modalidade de uma placa de suporte que utiliza batimento fora de plano dos carros e/ou chips microfluídicos.

[0071] Figura 12A ilustra uma vista parcialmente explodida de outra modalidade de uma placa de suporte que tem três braços que prendem os carros rotativos e chips microfluídicos nos mesmos. Esta modalidade incorpora conjuntos de engrenagens juntamente com uma engrenagem exposta que acopla com a superfície com engrenagem ou dentada para causar a rotação dos carros e chips microfluídicos.

[0072] Figura 12B ilustra uma vista plana de cima para baixo de uma superfície com engrenagem ou dentada que interfaceia com uma engrenagem exposta que estende de um conjunto de engrenagens sobre um dos braços da placa de suporte.

[0073] Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade de um elemento de filtro opcional.

[0074] Figuras 14A-14J ilustram diferentes modalidades não limitantes do(s) canal(is) microfluídico(s) contidos nos chips microfluídicos aqui descritos.

[0075] Figura 15 ilustra um gráfico que ilustra a taxa de fluxo média (mL/min) obtida utilizando um chip microfluídico com os sistemas aqui descritos (por exemplo, Figura 11) em várias RPMs. Também ilustrada para propósitos de comparação está a taxa de fluxo máxima conseguida utilizando uma bomba de seringa padrão para passar fluido para frente e para trás através de um chip de processamento de gordura.

[0076] Figura 16 ilustra um gráfico que ilustra a força de cisalhamento média (Dinas/cm2) obtida utilizando um chip microfluídico com os sistemas aqui descritos (por exemplo, Figura 11) em várias RPMs. Também ilustrada para comparação está a força de cisalhamento máxima conseguira utilizando uma bomba de seringa padrão para passar fluido para frente e para trás através de um chip de processamento de gordura.

[0077] Figura 17 ilustra um gráfico que ilustra a taxa de fluxo como uma função de RPM para dois diferentes chips microfluídicos utilizando os sistemas aqui descritos, tal como aquele apresentado na Figura 5.

[0078] Figura 18 ilustra um gráfico que ilustra a taxa de fluxo como uma função de taxa de cisalhamento para um dos chips microfluídicos da Figura 17.

[0079] Figura 19 é uma imagem de microscópio (4X) obtida de tecido de tumor (MCF7) processado a 300 RPM com três passadas utilizando uma modalidade não limitante dos sistemas aqui descritos.

[0080] Figura 20 é uma imagem de microscópio (4X) obtida de células de tumor não processadas, colhidas (MCF7) utilizada como um controle.

[0081] Figura 21 ilustra a chip microfluídico que tem uma pluralidade de reservatórios localizados em uma sua superfície que são utilizados para aprisionar células ou agregados de células nos mesmos.

[0082] Figura 22 ilustra uma vista em seção transversal de uma câmara de contenção de amostra de acordo com outra modalidade que incorpora uma válvula de retenção.

[0083] Figura 23 ilustra um sistema para processar uma amostra de acordo com outra modalidade que utiliza portas de acesso para carregar/recuperar uma amostra das câmaras de amostra montadas sobre uma placa ou disco de suporte rotativo.

[0084] Figura 24 ilustra outra modalidade do sistema para processar uma amostra de acordo com outra modalidade. Nesta modalidade, uma ou mais seringas (ou outros recipientes de amostra de volume variável) são giradas ou rodadas juntamente com o(s) chip(s) microfluídico(s) e giram ou rodam 180° para processa a amostra para frente para trás através do(s) chip(s) microfluídico(s). Uma placa ou anel de topo móvel está presa no êmbolo da seringa e é utilizada para ejetar ou recuperar a amostra dependendo da direção de movimento da placa.

[0085] Figura 25 ilustra uma vista plana de fundo da placa ou anel de topo móvel da modalidade da Figura 24.

[0086] Figura 26 ilustra uma vista em perspectiva da modalidade da Figura 24 em que os chips microfluídicos e seringas foram girados através de 180° e a placa ou anel de topo móvel foi parcialmente abaixada para pressionar o êmbolo de seringa.

[0087] Figura 27A ilustra um gráfico de resultados de contagem de células para tecido adiposo que foi passado através de um sistema de processamento de tecido aqui descrito (por exemplo, tal como aquele ilustrado na Figura 5) utilizando um chip microfluídico do tipo ilustrado na Figura 14B ("lipoaspirado processado). Também ilustrado na Figura 27A estão resultados de contagem de células para lipoaspirado padrão (isto é, não processado).

[0088] Figura 27B ilustra um gráfico de resultados de viabilidade de célula para tecido adiposo que foi passado através do sistema de processamento de tecido ilustrado na Figura 5 utilizando um chip microfluídico do tipo ilustrado na Figura 14B ("lipoaspirado processado"). Também ilustrado na Figura 27A estão resultados de viabilidade para lipoaspirado padrão (isto é, não processado).

[0089] Figura 28 é um gráfico que ilustra o enriquecimento aperfeiçoado de células-tronco em lipoaspirado processado se comparado com lipoaspirado padrão. Um "*" indica significante estatístico em p< 0,05.

[0090] Figura 29 ilustra um gráfico de marcadores de célula-tronco (CD45, CD31, CD34, CD73, CD146, MSCs, DPP4/CD55) para tanto o lipoaspirado processado quanto o lipoaspirado padrão.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES ILUSTRADAS

[0091] A Figura 1 ilustra um sistema 10 para processar uma amostra 12 de acordo com uma modalidade. O sistema 10 inclui um ou mais chips microfluídicos 14 que são utilizados para processar a amostra 12 como aqui descrito. A amostra 12 pode incluir, em uma modalidade, uma amostra biológica. Por exemplo, em uma modalidade preferida específica, a amostra 12 pode incluir uma amostra de tecido obtida de um organismo de mamífero tal como gordura ou tecido adiposo ou tecido de tumor. Em outro exemplo, a amostra 12 pode conter células que são então processadas ou passadas através do chip microfluídico 14. A amostra 12 pode, em outra modalidade, incluir partículas tais como contas ou similares. Em ainda outra modalidade, a amostra 12 pode conter um fluido de um ou mais reagentes fluidos ou reativos. Em ainda uma modalidade diferente, a amostra 12 pode conter água ou uma amostra baseada em água.

[0092] Em diversas modalidades, o chip microfluídico 14 inclui um ou mais canais microfluídicos 16 formados em um substrato 18 como visto, por exemplo, na Figura 2. O chip microfluídico 14 tipicamente tem um comprimento (ao longo do lado mais longo) entre aproximadamente 10 mm e 100 mm, por exemplo aproximadamente 10 a aproximadamente 20 mm, aproximadamente 20 a aproximadamente 30 mm, aproximadamente 30 a aproximadamente 40 mm, aproximadamente 40 a aproximadamente 50 mm, aproximadamente 50 a aproximadamente 60 mm, aproximadamente 60 a aproximadamente 70 mm, aproximadamente 70 a aproximadamente 80 mm, aproximadamente 80 a aproximadamente 90 mm, aproximadamente 90 a aproximadamente 100 mm, e quaisquer comprimentos entre estes incluindo os pontos finais. Os um ou mais canais microfluídicos 16 estendem geralmente ao longo do eixo geométrico longitudinal (isto é, longo) do chip microfluídico 14 e atravessa geralmente de uma extremidade do chip microfluídico 14 para uma extremidade oposta do chip microfluídico 14. Em diversas modalidades, o comprimento do canal microfluídico 16 é menor do que o comprimento total do chip microfluídico 14. A largura e profundidade do canal microfluídico 16 pode cair dentro da faixa de aproximadamente 5 μm a aproximadamente 8 mm, dependendo da modalidade. Por exemplo, o comprimento (ou largura) pode variar de aproximadamente 5 μm a aproximadamente 10 μm, aproximadamente 10 μm a aproximadamente 20 μm, aproximadamente 20 μm a aproximadamente 50 μm, aproximadamente 50 μm a aproximadamente 100 μm, aproximadamente 100 μm a aproximadamente 200 μm, aproximadamente 200 μm a aproximadamente 500 μm, aproximadamente 500 μm a aproximadamente 750 μm, aproximadamente 750 μm a aproximadamente 1000 μm, aproximadamente 1 mm a aproximadamente 2 mm, aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3 mm, aproximadamente 3 mm a aproximadamente 4 mm, aproximadamente 4 mm a aproximadamente 5 mm, aproximadamente 5 mm a aproximadamente 6 mm, aproximadamente 6 mm a aproximadamente 7 mm, aproximadamente 7 mm a aproximadamente 8 mm, e quaisquer dimensões entre estas, incluindo pontos finais. Em modalidades adicionais, a razão de comprimento para largura do canal microfluídico varia de aproximadamente 1000:1, aproximadamente 750:1, aproximadamente 500:1, aproximadamente 250:1, aproximadamente 100:1, aproximadamente 50:1, aproximadamente 25:1, aproximadamente 10:1, aproximadamente 2:1, aproximadamente 1:1, aproximadamente 1:2, aproximadamente 1:10, aproximadamente 1:25, aproximadamente 1:50, aproximadamente 1:100, aproximadamente 1:250, aproximadamente 1:500, aproximadamente 1:750, aproximadamente 1:1000, e qualquer razão entre aquelas listadas. Além disso, em muitos projetos de chip microfluídico 14, a largura e profundidade variam devido à presença de regiões de constrição, regiões de expansão, e similares.

[0093] Como visto em uma modalidade não limitante apresentada na Figura 2, uma primeira porta 20 está localizada em uma extremidade do chip microfluídico 14 e serve como entrada (ou saída como aqui explicado) para a amostra 12. Uma segunda porta 22 está localizada na outra extremidade oposta do chip microfluídico 14. Como aqui explicado, os um ou mais canais microfluídicos 16 podem ser providos em qualquer número de configurações.

[0094] Os chips microfluídicos 14 podem ser formados de qualquer número de materiais. Por exemplo, o chip microfluídico pode ser formado utilizando um polímero ou material plástico (por exemplo, policarbonato, poli(metacrilato de metila) (PMMA), polioximetileno, ácido polilático (PLA) ou material de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) ou similares). Os chips microfluídicos 14 podem ser formados utilizando outros materiais tais como metais (por exemplo, alumínio, aço, titânio, ligas, ou similares). Os chips microfluídicos 14 podem ser feitos utilizando uma ou mais camadas que são ligadas juntas para formar o chip microfluídico totalmente fechado 14. Os chips microfluídicos 14 podem assim ser feitos como uma estrutura laminada formada de uma ou mais camadas ou substratos 18. Por exemplo, uma primeira camada do chip microfluídico 14 pode ser formada utilizando policarbonato ou PMMA e pode ter os canais microfluídicos 16 formados na mesma utilizando usinagem CNC ou gravação a laser (ou gravação química) com uma segunda camada de cobertura fina sendo ligada ou de outro modo aderida na primeira camada para formar o chip microfluídico completo 14. A adesivo de pressão de lado duplo pode ser utilizado para ligar as duas camadas uma na outra. A ligação pode também ser executada utilizando soldagem ultrassônica. Alternativamente, os chips microfluídicos 14 podem ser feitos de um substrato monolítico 18. Os chips microfluídicos 14 podem ser formados utilizados qualquer número de processos de fabricação incluindo impressão tridimensional (3D), moldagem por injeção, usinagem CNC ou gravação a laser.

[0095] Referindo de volta à Figura 1, o sistema 10 inclui uma placa de suporte 30 que, em uma modalidade preferida, tem uma pluralidade de braços ou asas 32 que estendem para fora de uma região central ou cubo 31 da placa de suporte 30. Em modalidades alternativas, a placa de suporte é simplesmente um disco com uma porção interna e uma porção lateral, a porção lateral no lugar de braços. Em algumas modalidades, os braços ou asas 32 são estruturas separadas que são presas no cubo 31 utilizando um ou mais fixadores (por exemplo, parafusos, espigas, ou similares.). Em outras modalidades, os braços ou asas 32 estão integrados com o cubo 31 como uma estrutura unitária. A região central ou cubo 31 pode ser feita do mesmo ou um diferente material utilizado para formar os braços ou asas 32. Por exemplo, a região central ou cubo 31 pode ser formada de um metal ou material metálico (por exemplo, alumínio, aço inoxidável, aço, etc.) ou um material polimérico tal como plástico, poli(metacrilato de metila) (PMMA), policarbonato, e similares. Os braços ou asas 32 podem também ser formados utilizando um metal, material metálico, ou polímero tal como aqueles materiais utilizáveis com a região central ou cubo 31.

[0096] A placa de suporte ilustrada na Figura 1 inclui três (3) tais braços ou asas 32, apesar de que poderia ser apreciado que a placa de suporte pode incluir qualquer número de braços 32 que seja mais do que um único braço 32 (por exemplo, entre um e dez braços). Em uma modalidade preferida da invenção, a placa de suporte 30 é feita de modo que os braços 32 estendem radialmente da região central da placa de suporte 30 e estão simetricamente dispostos ao redor da placa de suporte 30. Por exemplo, na configuração de três (3) braços, cada braço 32 está orientado aproximadamente 120° de cada braço adjacente. Em diversas modalidades, os braços podem ser articulados de modo que durante a operação os braços movem em um padrão arqueado para serem posicionados em um plano perpendicular ou substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação. A região central da placa de suporte 30 contém um furo ou abertura 33 que está dimensionado para acomodar um mandril rotativo 34 que passa através do furo ou abertura 33. A placa de suporte 30 está presa no mandril 34 utilizando um fixador 36. Por exemplo, o mandril 34 pode ser roscado e o fixador 36 é um parafuso, porca, grampo, montagem por pressão, acoplamento magnético, ou similares que acopla com as roscas do mandril 34 para travar a placa de suporte 30 seguramente no mandril 34. Alternativamente, o fixador 36 pode incluir um pino, ímã, ou similares. Além disso, o eixo do mandril 34 pode ter um perfil geométrico que coincide ou trava com o furo ou abertura 33 da placa de suporte 30 para ajudar a travar os dois componentes juntos. É claro, qualquer outro tipo de fixador ou trava pode ser utilizado para prender a placa de suporte 30 no mandril 34. O mandril 34 está fixamente preso no eixo de acionamento 40 de um motor 42 utilizando um pino de travamento, parafuso, ou similares (não mostrado). O motor 42 pode incluir qualquer número de tipos de motores nos quais a velocidade rotacional do eixo de acionamento 40 pode ser ajustada. Como um exemplo, o motor 42 inclui um servo motor sem escovas (por exemplo, motor Parker SM232BE, Parker Hannifin Corporation, Charlotte, NC), apesar de que deve ser compreendido que uma ampla variedade de motores 42 podem ser utilizadas. Em outra modalidade alternativa, a placa de suporte 30 e os braços 32 podem ser incorporados no próprio mandril 34. Isto quer dizer, os braços 32 que suportam os chips microfluídicos 14 podem estender do mandril 34 em oposição a uma placa de suporte separada 30 que é colocada sobre o mandril 34.

[0097] Como visto na Figura 1, o motor 42 está preso em uma ferragem 44 de modo que o eixo de acionamento 40 e o mandril 34 montado neste estão em uma orientação substancialmente vertical. Nesta orientação, a placa de suporte 30 pode ser colocada no topo do mandril 34 e travada no mesmo utilizando o fixador 36. Esta disposição coloca a placa de suporte 30 em um plano substancialmente horizontal. Quando o motor 42 é atuado e gira o eixo de acionamento 40, a placa de suporte 30 a qual está montada sobre o mesmo utilizando o mandril 34 gira ao redor do eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento 40 em um plano substancialmente horizontal (a rotação pode ser anti- horária ou horária (ou ambas em um padrão alternado). Com referência à Figura 3, a placa de suporte montada 30 (e chips microfluídicos 14 carregados sobre esta) pode opcionalmente ser colocada dentro de um invólucro 46. O invólucro 46 protege o operador de quaisquer perigos ou falhas que poderiam ocorrer enquanto utilizando o sistema 10. O invólucro 46 pode ser feito de qualquer material plástico espesso (exemplo: policarbonato, poli(metacrilato de metila; por exemplo, Plexiglass), etc.) ou mesmo metal (exemplo: aço, alumínio, etc.). O invólucro 46 pode ser aberto e fechado para prover acesso para montar a placa de suporte 30, etc. no mandril 34. Uma ou mais porções podem ser feitas oticamente transparentes de modo que as operações do sistema 10 possam ser visualmente monitoradas. Como uma alternativa a utilizar uma ferragem separada 44 tal como aquela mostrada na Figura 1, o motor 42 pode ser montado na base ou outro suporte estrutural sobre o invólucro 46 como visto na Figura 3.

[0098] Referindo de volta à Figura 1, o motor 42 está conectado a um controlador 50 através de um ou mais cabos 51. Como ilustrado um cabo 51 é utilizado para acionar o motor 42 enquanto outro cabo 51 é utilizado para retorno. O controlador 50, o qual pode ser um controlador de passo/servo 50, é utilizado para acionar o motor 42. A velocidade rotacional ou RPMs pode ser ajustada ou programada utilizando o controlador 50. Em uma modalidade preferida, o controlador 50 pode ser programado ou carregado com um programa de rotação que pode girar a placa de suporte 30 em uma sequência predeterminada de operações. Por exemplo, o controlador 50 pode aumentar a taxa de rotação do motor 42 para a taxa de RPM desejada de modo que a amostra 12 seja passada através dos um ou mais canais microfluídicos 16 do(s) chip(s) microfluídico(s) 14 e então, em uma modalidade, desacelerar as RPMs para girar os chips microfluídicos 14 através de uma meia rotação ou 180°. Com o(s) chip(s) microfluídico(s) 14 agora em orientação virada ou reversa, o controlador 50 pode então aumentar as RPMs novamente para a taxa de RPM desejada para empurrar ou forçar a amostra 12 novamente através dos um ou mais canais microfluídicos 16 do(s) chip(s) microfluídico(s) 14 na direção inversa. Este processo pode ser repetido por uma pluralidade de ciclos (por exemplo, dez a trinta rotações de 180° do(s) chip(s) microfluídico(s) 14; tal como 10-15, 15-20, 20-25, 25-30 etc.). Deve ser apreciado que maiores ou menores números de ciclos podem ser utilizados, dependendo, por exemplo, da viscosidade da amostra de partida. A Figura 4 ilustra, por exemplo, um perfil de fluxo rotacional exemplar o sistema 10 que mostra múltiplos ciclos de 180° do(s) chip(s) microfluídico(s) 14.

[0099] Em uma modalidade, o controlador 50 pode ser programado utilizando um software tal como LabVIEW, Java, C, C++, Python ou similares. O controlador 50 pode também ser manualmente controlado. A taxa rotacional real ou RPM que é utilizada pode depender da estrutura e configuração do chip microfluídico 14. Tipicamente, a faixa de RPM é de 0 a aproximadamente 10.000 RPM. RPMs mais altas produzem taxas de fluxo mais altas da amostra 12 através do chip microfluídico 14. As taxas de fluxo através do chip microfluídico 14 podem variar, mas estão geralmente dentro da faixa de aproximadamente 0 mL/min a 700 mL/min. Por exemplo, taxas de fluxo podem variar de aproximadamente 0,2 mL/min a aproximadamente 1 mL/min, aproximadamente 1 mL/min a aproximadamente 2 mL/min, aproximadamente 2 mL/min a aproximadamente 10 mL/min, aproximadamente 10 mL/min a aproximadamente 50 mL/min, aproximadamente 50 mL/min a aproximadamente 100 mL/min, aproximadamente 100 mL/min a aproximadamente 250 mL/min, aproximadamente 250 mL/min a aproximadamente 500 mL/min, aproximadamente 500 mL/min a aproximadamente 700 mL/min e quaisquer taxas entre estas (incluindo pontos finais). O limite superior de taxas de fluxo pode ser até maior dependendo da taxa rotacional atingida utilizando o motor 42.

[00100] A Figura 4 ilustra um perfil de fluxo ilustrativo que é utilizado de acordo com uma modalidade. Nesta modalidade, a taxa de RPM é aumentada ou acelerada (por exemplo, 2.000 RPM/s) para uma taxa de rotação máxima de 1.600 RPMs sobre aproximadamente um período de tempo de um segundo. Uma taxa de RPM de 1.600 é mantida por diversos segundos (por exemplo, aproximadamente 8 segundos) e então rapidamente desacelerada (por exemplo, 2.000 RPM/s) o que faz com que o(s) chip(s) microfluídico(s) 4 girem através de 180°.

[00101] Referindo de volta à Figura 1 e à Figura 5, cada chip microfluídico 14 está preso ou de outro modo seguro em um carro rotativo 60. Cada carro rotativo 60 está montado rotativo sobre um braço 32 da placa de suporte 30. O carro rotativo 60 inclui um rebaixo 62 (visto na Figura 5) que está dimensionado para acomodar o chip microfluídico 14 no mesmo. O chip microfluídico 14 pode ser mantido no mesmo por um ajuste de atrito, abas, grampos, retenções, ou similares. O carro rotativo 60, em uma modalidade, ainda inclui uma primeira extremidade 64 e uma segunda extremidade 66 que são utilizadas para prender respectivas câmaras de amostra 70, 72. A câmara de amostra 70 está localizada na primeira extremidade 64 enquanto que a câmara de amostra 72 está localizada na segunda extremidade 66 do carro 60. Cada câmara de amostra 70, 72 está fluidicamente acoplada no chip microfluídico 14 através das portas 20, 22 como visto, por exemplo, na Figura 2. A câmara de amostra 70 está fluidicamente acoplada no chip microfluídico 14 através da primeira porta 20. A câmara de amostra 72 está fluidicamente acoplada no chip microfluídico 14 através da segunda porta 22. Note que, opcionalmente, a uma ou ambas as câmaras de amostra 70, 72 podem estar acopladas no chip microfluídico 14 utilizando um adaptador 80. O adaptador 80 está ilustrado nas Figuras 2, 5, e 6, e pode incluir qualquer número de projetos e configurações. Estes incluem, por meio de ilustração e não limitação, corrediça Luer (por exemplo, conectores de ponta deslizante), trava Luer (por exemplo, colar rotativo), etc. O adaptador 80 pode ser formado utilizando qualquer número de materiais incluindo metais (por exemplo, alumínio, aço, aço inoxidável ou similares) ou materiais de polímero (por exemplo, plástico, policarbonato, acrilatos, materiais de resina, ou similares).

[00102] Uma das câmaras de amostra 70, 72 está carregada com a amostra 12 que deve ser passada através do chip microfluídico 14. As câmaras de amostra 70, 72 estão projetadas para conter um volume de amostra 12 ou outro material que deve ser processado através do(s) chip(s) microfluídico(s) 14. O volume de contenção das câmaras de amostra 70, 72 pode variar de > 0 ml a ~ 100 ml e pode ser alterado mudando o tamanho das dimensões de câmara. Por exemplo, em diversas modalidades, o volume de câmara de amostra pode variar de aproximadamente 1 ml a aproximadamente 3 ml, aproximadamente 3 ml a aproximadamente 5 ml, aproximadamente 5 ml a aproximadamente 10 ml, aproximadamente 10 ml a aproximadamente 25 ml, aproximadamente 25 ml a aproximadamente 50 ml, aproximadamente 50 ml a aproximadamente 75 ml, aproximadamente 75 ml a aproximadamente 100 ml, ou quaisquer volumes entre estes, incluindo pontos finais. Em uma modalidade da invenção, as câmaras de amostra 70, 72 estão carregadas com a amostra 12 ou outro material que é passado através do chip microfluídico 14. Com referência às Figuras 7A-7C, a câmara de amostra 70, 72 está projetada com uma cabeça de adaptador 74 que pode ser qualquer tipo de cabeça de adaptador de seringa tal como uma corrediça Luer (por exemplo, conectores de ponta deslizante), trava Luer (por exemplo, colar rotativo), ou similares. A câmara de amostra 70, 72 está também projetada com um canal de ventilação 76 como visto na Figura 7C que pode variar de 0 mm a aproximadamente 10 mm (por exemplo, aproximadamente 1 mm a aproximadamente 2 mm, aproximadamente 2 mm a aproximadamente 4 mm, aproximadamente 4 mm a aproximadamente 6 mm, aproximadamente 6 mm a aproximadamente 8 mm, ou aproximadamente 8 mm a aproximadamente 10 mm) em diâmetro para permitir um fluxo laminar através do chip microfluídico 14 e não fluxo turbulento. Múltiplas ventilações podem ser utilizadas, dependendo da modalidade. O canal de ventilação 76 ventila para a atmosfera e; em uma modalidade, sai próximo de uma extremidade da câmara de amostra 70, 72 através do furo de ventilação 77 (Figuras 7A-7C) e conecta com o interior da câmara de amostra 70, 72 próximo da cabeça de adaptador 74 como visto na Figura 7C. Opcionalmente, um pequeno filtro pode ser colocado dentro do furo de ventilação 77 ou de outro modo comunicar com o furo de ventilação 77 para impedir contaminação ou vazamentos. As câmaras de amostra 70, 74 podem ser feitas de um ou mais de múltiplos materiais tais como material de resina, plástico, ou metal. Estes podem ser fabricados por qualquer número de métodos de fabricação comuns tal moldagem por injeção, impressão de resina (por exemplo, impressão 3D), moldagem por sopro, usinagem, etc. Em uma modalidade, para encher a câmara de amostra 70, 72, a extremidade ou ponta de uma seringa (sem agulha) é inserida na cabeça de adaptador 74 localizada sobre a câmara de amostra 70, 72 e o êmbolo de seringa é pressionado para encher o volume de câmara com amostra 12 ou o material contido no tambor da seringa. As câmaras de amostra 70, 72 são de preferência componentes modulares que podem ser inseridos e/ou removidos das extremidades 64, 66 do carro 60 como visto na Figura 5. Por exemplo, a câmara 70 pode ser carregada fora do dispositivo ou sistema 10 e então inserida na extremidade 64 do carro 60.

[00103] Em outra modalidade como ilustrado nas Figuras 8A-8D, uma câmara de seringa 86 é utilizada como as câmaras de amostra 70, 72 e pode ser colocada em uma ou ambas as extremidades 64, 66 do carro 60. As extremidades 64, 66 estão projetadas para acomodar o comprimento da câmara de seringa 86. Esta modalidade é especificamente vantajosa já que esta permite que o médico utilize a câmara de seringa 86 diretamente após o processamento. Por exemplo, se tecido adipose ou gordura for processado utilizando o sistema 10 aqui descrito, o tecido processado resultante é carregado dentro da câmara de seringa 86 a qual pode ser facilmente removida do sistema 10 e utilizada para diretamente injetar a gordura processada no local de aplicação no paciente. Neste aspecto, o sistema 10 utiliza uma ou mais câmaras de seringa embutidas 86 ao invés de câmaras de amostra 70, 72. Uma vez que o processamento está completo, a câmara de seringa 86 é removida, uma agulha é adicionada à extremidade e a amostra agora processada é opcionalmente injetada em um paciente.

[00104] A câmara de seringa 86 inclui um tambor de seringa 88 que define o volume tridimensional que contém a amostra. Um êmbolo padrão 90 que inclui uma vedação de borracha ou polímero está disposto dentro do tambor 88 e inclui um depressor mais próximo 92 que é utilizado para avançar o êmbolo 90. Uma extremidade do tambor de seringa 88 inclui uma extremidade de adaptador 94 que pode incluir uma corrediça Luer (por exemplo, conectores de ponta deslizante), trava Luer (por exemplo, colar rotativo), etc. que interfaceia com o chip microfluídico 14. Em uma modalidade, a câmara de seringa 86 está acoplada a um canal de ventilação 96 que estende ao longo de um comprimento do tambor 88 e comunica com o interior do tambor 88 através de furo 89 e termina em um furo de ventilação 98 (melhor visto na Figura 8B) que está aberto para a atmosfera. O canal de ventilação 96 permite ventilar e permite um fluxo laminar estável através do tambor de seringa 88 e do chip microfluídico 14. Em uma modalidade, um êmbolo de seringa menor, secundário 100 que inclui uma vedação de borracha ou polímero está disposto dentro do canal de ventilação 96 e é móvel no mesmo para seletivamente abrir/fechar o canal de ventilação 96. Especificamente, quando a vedação do êmbolo de seringa secundário 100 está localizada mais próxima com relação ao furo de ventilação 98, como visto na Figura 8B, o canal de ventilação 96 está aberto e o interior do tambor de seringa 88 pode ventilar para a atmosfera. No entanto, quando a vedação do êmbolo de seringa secundário 100 está localizado mais distante com relação ao furo de ventilação 98, o canal de ventilação 96 está fechado e o interior do tambor de seringa 88 não é ventilado; com a câmara de seringa 86 atuando como uma seringa padrão. O êmbolo de seringa secundário 100 pode estar acoplado no mesmo depressor mais próximo 92 de modo que o movimento do depressor 92 causará o movimento de ambos os êmbolos 90, 100. A câmara de seringa 86 e outros componentes, tais como o depressor 92, podem ser feitos de qualquer número de materiais, incluindo materiais de polímero, tais como resina, plástico ou similares. Técnicas de fabricação convencionais, tais como moldagem por injeção, impressão de resina, ou similares podem ser utilizadas. A câmara de seringa 86 pode também ser formada de metais ou de um material metálico.

[00105] Com referência agora às Figuras 5 e 6 uma modalidade específica de uma placa de suporte 30 está descrita. Nesta, a placa de suporte 30 está formada utilizando uma placa central 104 que tem uma pluralidade de braços 32 que estão presos na placa central 104. A placa central 104 inclui um furo ou abertura 106 que está dimensionado para acomodar o mandril 34 (ver Figura 1). Cada braço 32 nesta modalidade está formado com uma placa inferior 108 e uma placa superior 110. A placa inferior 108 e a placa superior 110 podem estar presas uma na outra utilizando qualquer número de fixadores tais como parafusos, espigas, ou similares. As placas 108, 110 incluem um furo ou abertura 112 formado nas mesmas que está alinhado e dimensionado para acomodar um poste 114 que estende do carro 60. O poste 114, como melhor visto na Figura 6, estende através do furo 112 na placa inferior 108 e na placa superior 110 e projeta a alguma distância abaixo do braço 32. O poste 114 inclui um furo 116 que passa através do poste 114 e recebe um pino ou grampo 118 que é utilizado para prender o carro 60 no braço 32 (porém ainda permite a rotação ou giro).

[00106] Nesta modalidade, um ímã ou elemento magnético 120 está disposto na placa de suporte 30, a qual pode incluir a placa central 104 como ilustrado na Figura 5. Como visto nas Figuras 5 e 6, dois menores ímãs ou elementos magnéticos 122 estão dispostos sobre uma superfície inferior do carro 60 (ou incorporados na estrutura do carro 60) e são utilizados para temporariamente prender o carro 60 em uma de duas configurações de 180° nas quais o eixo geométrico longitudinal do carro 60 está alinhado ao longo do comprimento radial do braço 32. Por exemplo, os elementos magnéticos 122 localizados no carro 60 podem incluir um ímã real (por exemplo, ímã de terra rara ou outro tipo) ou este pode incluir um parafuso, espiga, ou peça de metal magneticamente suscetível. O carro 60, como aqui explicado, pode alternar para frente e para trás entre duas orientações de 180° de modo que a amostra 12 pode fluir através do chip microfluídico 14 em direções para frente ou inversa. Como aqui explicado, um número de diferentes modalidades pode ser utilizado para alternar o carro entre estas duas orientações. Isto inclui utilizar uma força de desaceleração ou aceleração para mudar a orientação dos carros 60. Alternativamente, um eletroímã que está disposto dentro do braço 32 pode ser utilizado para alternar o carro 60 (e o chip microfluídico 14) entre estas duas orientações. Em ainda outra modalidade alternativa, um conjunto de engrenagens pode ser utilizado em conjunto com um conjunto radial de dentes de engrenagem que é capaz de girar os carros 60 entre as orientações de 180°. Ainda outra modalidade alternativa utiliza uma catraca centrípeta para mecanicamente girar o carro 60 nas diferentes orientações com base em uma redução de RPMs da placa de suporte 30. Uma ainda outra modalidade alternativa pode substituir a catraca por um pistão ou um dispositivo como amortecedor de choque.

[00107] A Figura 9 esquematicamente ilustra uma placa de suporte 30 que tem três diferentes braços 32 cada um contendo um carro rotativo 60 que contém um chip microfluídico 14 no mesmo. Na vista de topo ou superior, os carros rotativos 60 estão, cada um, orientados para terem uma primeira extremidade (Φ) localizada radialmente para dentro sobre o braço 32 e com uma segunda extremidade (@) localizada radialmente para fora sobre o braço 32. Nesta configuração, em resposta à rotação da placa de suporte 30, a amostra 12 ou outro material é passado através dos chips microfluídicos 14 em uma direção radialmente para fora. Isto quer dizer, para uma amostra 12 que inicia dentro da câmara de amostra 70, a amostra 12 move da câmara de amostra 70 e para dentro do chip microfluídico 14 e avança para dentro da câmara de amostra 72. A seguir, os carros 60 com seus respectivos chips microfluídicos 14 são girados através de 180° para inverter a orientação dos carros 60 e seus chips microfluídicos 14 como visto na porção inferior da Figura 9. Nesta configuração, a primeira extremidade (Φ) está localizada radialmente para fora sobre o braço 32 com uma segunda extremidade (@) localizada radialmente para dentro sobre o braço 32. A amostra 12 que estava dentro da câmara de amostra 72 está agora localizada radialmente para dentro e a rotação da placa de suporte 30 agora faz com que a amostra 12 mova da câmara de amostra 72 e para dentro do chip microfluídico 14 e avance adicionalmente para dentro da câmara de amostra 70. Este processo pode ser repetido por qualquer número de ciclos.

[00108] Na modalidade das Figuras 5 e 6, a desaceleração da placa de suporte 30 aplica uma força sobre o carro 60 a qual rompe a força entre os ímãs 120, 122 fazendo com que o carro 60 gire ao redor do poste 114 e reoriente o carro 60 em 180° por meio de que o ímã oposto 122 então é atraído para o outro ímã 120 e fixa o carro 60 na nova orientação. A placa de suporte 30 é então acelerada novamente para mover a amostra 12 através do chip microfluídico 14 na direção de fluxo inversa; por meio de que o processo de girar os carros 60 e seus respectivos chips microfluídicos 14 pode ser executado novamente.

[00109] Com referência à Figura 10A, em uma modalidade alternativa, um eletroímã 130 que está montado sobre a placa inferior 108 é utilizado para girar ou rodar os carros 60 através de 180°. O eletroímã 130 pode ser alimentado utilizando baterias embutidas ou fios fornecidos através do eixo 40. Nesta modalidade, o poste 114 contém um ímã 115 que cria polos magnéticos opostos sobre lados opostos do poste 114. O eletroímã 130 também inclui dois polos magnéticos como ilustrado e, quando atuado, força o poste 114 para girar de modo que o polo Norte do eletroímã 130 fique adjacente ao polo sul do ímã 115. Ao contrário, o polo sul do eletroímã 130 está adjacente ao polo Norte do ímã 115. O carro 60 é girado invertendo a polaridade do eletroímã 130.

[00110] A Figura 10B ilustra ainda outra modalidade na qual uma catraca centrípeta é utilizada para girar ou rodar o carro 60. Nesta modalidade, a placa inferior 108 contém uma engrenagem ou roda de catraca 134 que está presa no poste 114. A engrenagem de catraca 134 interfaceia com um conjunto de dentes de catraca 136 que está conectado em uma extremidade a uma mola 138. A mola 138 está fixamente presa na extremidade oposta na placa inferior 108. A extremidade oposta dos dentes de catraca 136 está conectada a um filamento, linha, cabo, ou cordão 140 que está acoplado a um peso 142. Durante a operação do sistema 10, conforme a placa de suporte 30 gira, a força centrípeta faz com que o peso 142 mova radialmente para fora sobre a placa inferior 108 por meio de que a mola 138 estende para acomodar esta força. Notadamente, os dentes de catraca 136 não movem a engrenagem de catraca 134 durante esta operação devido à orientação dos dentes. Quando a placa de suporte 30 desacelera ou para, a força de tensionamento da mola 138 puxa os dentes de catraca 136 (e o peso 142) radialmente para dentro (na direção da seta A) por meio de que os dentes de catraca 136 agora acoplam com a engrenagem de catraca 134 e causam a rotação do poste 114. A rotação do poste 114 faz com que o carro 60 gire 180°.

[00111] A Figura 11 ilustra outra modalidade de uma placa de suporte 30a que inclui um furo central ou abertura 31a. Nesta modalidade, ao invés de fazer os chips microfluídicos 14 girarem em um plano horizontal que é geralmente paralelo ao plano da placa de suporte 30, os chips microfluídicos 14 viram fora do plano (por exemplo, perpendicular ao plano radial no qual os braços se encontram) com relação ao plano rotacional da placa de suporte 30. Nessa modalidade, os chips microfluídicos podem incluir pinos 144 que acoplam com fendas 146 localizadas sobre a placa de suporte 30 que permitem uma rotação fora de plano. Note que nessa modalidade; carros 60 podem ser providos que prendem os chips microfluídicos 14 que podem ser girados em um modo similar aos chips microfluídicos 14 ilustrados nas Figuras 5 e 6.

[00112] A Figura 12A ilustra outra modalidade de uma placa de suporte 30b. Nesta modalidade, a placa de suporte 30b tem uma abertura ou furo central de 33 que é utilizada para suportar a placa de suporte 30 no mandril 34 como aqui descrito. A placa de suporte 30b suporta diversas caixas de engrenagens ou conjuntos de engrenagens 150 como visto na Figura 12A que efetivamente funcionam como os braços 32 da placa de suporte. Nesta modalidade, existem três tais conjuntos de engrenagens 150 com cada conjunto de engrenagens 150 sendo preso a um cubo central da placa de suporte 30b como visto na Figura 12A utilizando parafusos de alumínio ou similares (não mostrado). O conjunto de engrenagens 150 inclui um alojamento de fundo 153 que contém duas engrenagens 154, 156. A engrenagem externa 154 gira ao redor de um poste 158 localizado dentro do alojamento de fundo 153 e está posicionada de modo que uma porção dos dentes da engrenagem 154 está exposta além da borda radial do conjunto de engrenagens 150. Neste aspecto, os dentes da engrenagem 154 podem estar acoplados com outra engrenagem ou superfície com engrenagem (visto na Figura 12B) para fazer com que esta engrenagem externa 154 gire. Uma segunda engrenagem interna 156 está mecanicamente acoplada na engrenagem externa 154. Esta engrenagem interna 156, como aqui explicado, é utilizada para girar o carro 60' que contém o chip microfluídico 14'.

[00113] Como visto na Figura 12A, existe uma cobertura de topo 160 no conjunto de engrenagens 150. A cobertura de topo 160 inclui uma abertura 162 na mesma onde um eixo ou poste 164 conectado no carro 60' passa através e mecanicamente conecta na engrenagem interna 156. Outra abertura 166 está formada na cobertura de topo 160 que está dimensionada para receber um ímã 168 (por exemplo, um ímã de terra rara ou outro tipo). O ímã 168 está fixamente preso dentro desta abertura 166 e no rebaixo parcial formado na placa de suporte 30. O ímã 168 é utilizado para manter a orientação do chip microfluídico 14' em uma de duas orientações durante a rotação do carro 60' (até que o chip microfluídico 14' seja girado de 180 °). O carro 60' está dimensionado para conter o chip microfluídico 14' sobre o mesmo. O chip microfluídico 14' e o carro 60' têm furos 170 nos cantos de modo que o chip microfluídico 14' pode ser preso no carro 60' utilizando fixadores removíveis (por exemplo, parafusos ou similares); apesar de que os chips microfluídicos 14' podem ser presos utilizando qualquer outro tipo de fixador. Além disso, sobre o lado inferior do carro 60' existem duas localizações que recebem parafusos magnéticos 172 (por exemplo, parafusos de aço). Estes parafusos 172 são utilizados para prender o carro 60' (e o chip microfluídico 14') em uma de duas orientações durante a rotação da placa de suporte 30b. Para girar os carros 60' da modalidade, como visto na Figura 12B, uma superfície que tem dentes de engrenagem 180 é trazida (como visto pela seta A) em contato com a engrenagem externa 154 enquanto a placa de suporte 30' é girada (a placa de suporte 30' pode ser girada a uma velocidade reduzida para esta operação). A rotação da placa de suporte 30' move a engrenagem 154 através da superfície estacionária (por exemplo, na direção da seta B) com os dentes de engrenagem 180 fazendo com que a engrenagem 154 gire e efetue a rotação do carro 60'. Na modalidade da Figura 12A e 12B, o chip microfluídico 14' inclui câmeras de amostra 70', 72' que estão formadas diretamente dentro do chip microfluídico 14'. Nesta modalidade, as portas 20, 22' na extremidade dos um ou mais canais microfluídicos 16' conduzem para respectivas câmeras de amostra no chip 70', 72'.

[00114] A Figura 13 ilustra um elemento de filtro opcional 190 que pode ser incorporado nos sistemas 10 aqui descritos. O elemento de filtro 190 é utilizado para impedir que componentes de amostra maiores dimensionados passem para dentro dos canais microfluídicos 16 e obstruam-nos. O elemento de filtro 190 utiliza um padrão de filtro como grade ou malha 193. Em uma modalidade, o filtro é feito de uma peça de extremidade 192 (ou topo) que pode ter qualquer tipo de fixações de seringa tais como a corrediça Luer (por exemplo, conectores de ponta deslizante), trava Luer (por exemplo, colar rotativo), etc. Outra peça de extremidade 194 que incorpora uma malha 193 na mesma está vedada contra a peça de extremidade oposta 192 para formar o elemento de filtro completo 190. A peça de extremidade 194 pode também ter qualquer tipo de fixações de seringa, tal como corrediça Luer (por exemplo, conectores de ponta deslizante), trava Luer (por exemplo, colar rotativo), etc. Em algumas modalidades, o elemento de filtro 190 está localizado a montante do ou antes do chip microfluídico 14, 14' e está configurado para filtrar a amostra para impedir a obstrução do chip microfluídico 14, 14'. Em alguns exemplos, o elemento filtro a montante 190 pode incluir uma malha que está configurada para cortar ou micronizar o tecido ou fragmentos de tecido para permitir que a amostra passe através do chip microfluídico 14, 14' sem obstrução. O corte ou micronização da amostra está configurado para produzir agregados macroscópicos para o propósito de cisalhamento microfluídico nos chips microfluídicos 14, 14'. Em algumas modalidades, o elemento de filtro 190 está localizado a jusante ou após o chip microfluídico 14, 14' para somente permitir que uma amostra de certo dimensionamento passe para fora do dispositivo para coletamento.

[00115] As Figuras 14A-14J ilustram diversas diferentes modalidades de chips microfluídicos 14 com diferentes configurações para o canal microfluídico 16. A Figura 14A ilustra um chip microfluídico 14 que tem um canal microfluídico 16 com um projeto de ampulheta. Nesta modalidade, o canal microfluídico 16 tem um perfil lateral de afinamento gradual 200, 202 que atinge uma pequena região de constrição 204 que está aproximadamente a meio caminho ao longo do comprimento do chip microfluídico 14. Como visto na Figura 14A o primeiro estágio do chip microfluídico 14 (da esquerda para a direita) tem uma entrada 206 definida por uma área de seção transversal (x) que afina 208 para fora para uma área de seção transversal maior que é maior do que x. Então, o canal microfluídico 16 gradualmente afina 200, 202 para baixo para a região de constrição 204 com uma área de seção transversal que é menor do que x. O projeto pretende gradualmente aumentar a velocidade da amostra 12 conforme esta passa da menor área de seção transversal da região de constrição 204. Em uma modalidade alternativa, ao invés de ter um afinamento gradual 200, 202 para a região de constrição 204, o canal microfluídico 16 pode ter um afinamento escalonado 212 como visto na Figura 14B. Note que as expansões iniciais 208 em cada lado do chip microfluídico 14 podem ser omitidas também, em cujo caso o canal microfluídico 16 gradualmente diminui em área de seção transversal até a região de constrição 204. Em uma modalidade específica, a região de constrição 204 pode tem um largura de aproximadamente 1,5 mm e uma profundidade de aproximadamente 1,5 mm. Em diversas modalidades, o comprimento, ou largura, pode variar de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 0,3 mm, aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,6 mm, aproximadamente 0,6 mm a aproximadamente 0,9 mm, aproximadamente 0,9 mm a aproximadamente 1,2 mm, aproximadamente 1,2 mm a aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 1,5 a aproximadamente 1,7 mm, ou aproximadamente 1,7 mm a aproximadamente 2,0 mm, ou qualquer valor entre os listados, incluindo pontos finais. Maiores dimensões poderiam também ser utilizadas, dependendo da modalidade. A entrada 206 (ou saída) pode ter uma maior dimensão tal como, por exemplo, uma profundidade de aproximadamente 6 mm e uma largura de aproximadamente 5 mm. Do mesmo modo, o comprimento (ou largura) da entrada pode variar, dependendo da modalidade, por exemplo, variando de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3 mm, aproximadamente 3 mm a aproximadamente 4 mm, aproximadamente 4 mm a aproximadamente 5 mm, aproximadamente 5 mm a aproximadamente 6 mm, aproximadamente 6 mm a aproximadamente 7 mm, aproximadamente 7 mm a aproximadamente 8 mm ou qualquer valor entre os listados, incluindo pontos finais. O comprimento da região de constrição 204 do canal microfluídico é definido por y e pode ser na ordem de aproximadamente 1,5 mm. Outras dimensões podem ser utilizadas, por exemplo, aquelas que variam entre aproximadamente 0,5 e 0,7 mm, aproximadamente 0,7 a aproximadamente 1,0 mm, aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,2 mm, aproximadamente 1,2 mm a aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 1,7 mm, aproximadamente 1,7 a aproximadamente 2,0 mm ou qualquer valor entre os listados, incluindo os pontos finais.

[00116] A Figura 14C ilustra um chip microfluídico 14 que tem um único canal microfluídico 16 com uma série de regiões de expansão 220 e regiões de constrição 222. Neste projeto, o canal microfluídico 16 pode ter uma área de seção transversal inicial de x na entrada 224. Então, o canal pode expandir para fora para uma área de seção transversal maior que x na região de expansão 220. A região de expansão 220 pode ter uma largura (medida na largura máxima) dentro de uma faixa aproximada de 1 mm a aproximadamente 5 milímetros. Por exemplo, uma largura ilustrativa para a região de expansão 220 é 1,3 mm. Outras modalidades podem empregar outras larguras, tal como aproximadamente 1 mm a aproximadamente 1,2 mm, aproximadamente 1,2 mm a aproximadamente 1,4 mm, aproximadamente 1,4 mm a aproximadamente 1,7 mm, aproximadamente 1,7 mm a aproximadamente 2,0 mm, aproximadamente 2,0 mm a aproximadamente 2,5 mm, aproximadamente 2,5 mm a aproximadamente 3,0 mm, aproximadamente 3,0 mm a aproximadamente 4,0 mm, 4,0 mm a aproximadamente 5,0 mm, ou qualquer valor entre os listados, incluindo pontos finais. Após a expansão do canal microfluídico 16, o canal microfluídico 16 então torna-se menor na região de constrição 222 para uma área de seção transversal menor que ou igual a x. A região de constrição 220 pode ter uma largura dentro da faixa de aproximadamente 100 μm a aproximadamente 3 mm. Uma largura ilustrativa específica para a região de constrição 220 é de 400 μm. Outras modalidades empregam larguras de, por exemplo, aproximadamente, 100 μm a aproximadamente 150 μm, aproximadamente 150 μm a aproximadamente 200 μm, aproximadamente 200 μm a aproximadamente 250 μm, aproximadamente 250 μm a aproximadamente 500 μm, aproximadamente 500 μm a aproximadamente 750 μm, aproximadamente 750 μm a aproximadamente 1000 μm, aproximadamente 1000 μm a aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 2 mm, aproximadamente 2 mm a aproximadamente 2,5 mm, aproximadamente 2,5 mm a aproximadamente 3,0 mm, e qualquer valor entre estes, incluindo pontos finais.

[00117] A Figura 14D ilustra um chip microfluídico 14 que tem um canal microfluídico 16 que inclui uma série de bifurcações 230 por meio de que um canal microfluídico 16 ramifica em dois canais microfluídicos menores. Podem existir múltiplos estágios de bifurcações como visto na Figura 14D. Os menores canais microfluídicos 16 então recombinam com dois canais microfluídicos combinando para um. Este processo completa quando os canais microfluídicos 16 combinam em um único canal no lado oposto do chip microfluídico 14. Nesta modalidade, o chip microfluídico 14 pode ser projetado para ter uma área de seção transversal inicial de x na entrada 232 (ou saída). Então o canal microfluídico 16 pode expandir, contrair ou ficar igual à área de seção transversal de entrada de x na primeira região 234. O único canal microfluídico 16 então bifurca para dois canais microfluídicos 236. Estes canais microfluídicos bifurcados 236 são agora menores do que a área de seção transversal inicial x da região primeira 234. Então os canais microfluídicos bifurcados 236 então bifurcam novamente para criar quatro canais microfluídicos 238. A área da seção transversal destes canais microfluídicos 238 são ainda menores do que a área de secção transversal inicial x. Geralmente, a área da seção transversal de canais de bifurcação pode ser determinada por x/y ou menos onde x é a área de seção transversal inicial e y é a quantidade de canais paralelos nesta seção. Cada estágio subsequente de canais microfluídicos (236, 238) é menor do que os canais microfluídicos a montante. Nesta modalidade, em cada ponto de bifurcação, bordas 240 estão formadas que são ponta aguçada ou ponto que está formado no vértice das paredes gradualmente afinadas dos canais microfluídicos que convergem. Isso cria uma borda de faca que corta a gordura ou outro tecido conforme este passa.

[00118] A Figura 14E ilustra outra modalidade de um chip microfluídico 14 onde o canal microfluídico tem um padrão de diamante onde a entrada 250 tem uma área de seção transversal de x. O canal tem seções que aguçadamente estreitam para uma região de constrição 252 de modo que a área de seção transversal é menor do que ou igual à área de seção transversal inicial x. Após a região de constrição 252, o canal microfluídico expande aguçadamente para fora para atingir uma região de expansão 254 que tem uma área de seção transversal maior que ou igual a x. Esta modalidade pode ter uma pluralidade das regiões de constrição 252 e regiões de expansão 254. A região de expansão 254 pode ter uma largura (medida na largura máxima) dentro da faixa de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm, por exemplo, aproximadamente 1 mm a aproximadamente 1,25 mm, aproximadamente 1,25 mm a aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 1,75 mm, aproximadamente 1,75 mm a aproximadamente 2,0 mm, aproximadamente 2,0 mm a aproximadamente 2,25 mm, aproximadamente 2,25 mm a aproximadamente 2,5 mm, aproximadamente 2,5 mm a aproximadamente 2,75 mm, aproximadamente 2,75 mm a aproximadamente 3,0 mm, e qualquer valor entre estes, incluindo pontos finais. A região de constrição 252 pode ter uma largura dentro da faixa de aproximadamente 100 μm a aproximadamente 1 mm, incluindo, por exemplo, uma largura de aproximadamente 100 μm a aproximadamente 200 μm, aproximadamente 200 μm a aproximadamente 300 μm, aproximadamente 300 μm a aproximadamente 400 μm, aproximadamente 400 μm a aproximadamente 500 μm, aproximadamente 500 μm a aproximadamente 600 μm, aproximadamente 600 μm a aproximadamente 700 μm, aproximadamente 700 μm a aproximadamente 800 μm, aproximadamente 800 μa a aproximadamente 900 μm, aproximadamente 900 μm a aproximadamente 1000 μm, e qualquer valor entre estes, incluindo pontos finais.

[00119] A Figura 14F ilustra outra modalidade de um chip microfluídico 14 que utiliza um único canal microfluídico que tem uma pluralidade de bolsos em forma de aleta 260 dispostos ao longo do comprimento do canal microfluídico 16. Os bolsos em forma de aleta 260 causam turbulência no fluxo de fluido através do chip microfluídico 14 o que impõe altas tensões de cisalhamento sobre a amostra 12. Por exemplo, uma amostra 12 que contém células ou tecido pode ser passada através do canal microfluídico 16 com os bolsos em forma de aleta 260 e as células podem ser analisadas em resposta ao ambiente de alta tensão de cisalhamento. Os bolsos em forma de aleta 260 podem ter uma área de seção transversal máxima na sua abertura que é igual a ou menor do que a área de seção transversal da entrada 262. Os bolsos em forma de aleta 260 afinam para baixo para um ponto.

[00120] A Figura 14G ilustra outra modalidade de um chip microfluídico 14. Nesta modalidade, o chip microfluídico 14 incorpora tanto bifurcações de borda de faca 240 quanto uma pluralidade de regiões de expansão 220 e regiões de constrição 222. A Figura 14H ilustra outra modalidade de um chip microfluídico 14 que inclui bifurcações 270 sem qualquer borda de faca juntamente com uma pluralidade de regiões de expansão 220 e regiões de constrição 222. Como visto na figura 14H, um canto arredondado ou não aguçado está formado em cada uma das bifurcações 270. Como um exemplo específico, as regiões de constrição 222 podem ter uma largura de aproximadamente 400 μm e uma profundidade de aproximadamente 300 μm. Em diversas modalidades, as regiões de constrição variam em largura de aproximadamente 200 μm a aproximadamente 500 μm, incluindo aproximadamente 200 μm a aproximadamente 250 μm, aproximadamente 250 μm a aproximadamente 300 μm, aproximadamente 300 μm a aproximadamente 350 μm, aproximadamente 350 μm a aproximadamente 400 μm, aproximadamente 400 μm a aproximadamente 450 μm, aproximadamente 450 μm a aproximadamente 500 μm, e qualquer largura entre estas, incluindo pontos finais. Do mesmo modo, as regiões de constrição podem ter uma profundidade que varia de aproximadamente 200 μm a aproximadamente 500 μm, incluindo aproximadamente 200 μm a aproximadamente 250 μm, aproximadamente 250 μm a aproximadamente 300 μm, aproximadamente 300 μm a aproximadamente 350 μm, aproximadamente 350 μm a aproximadamente 400 μm, aproximadamente 400 μm a aproximadamente 450 μm, aproximadamente 450 μm a aproximadamente 500 μm, e qualquer largura entre estas, incluindo pontos finais. As regiões de expansão 220 podem ter uma profundidade de aproximadamente 300 μm e uma largura de aproximadamente 1,3 mm, em diversas modalidades. Em ainda modalidades adicionais, a profundidade das regiões de expansão pode variar de aproximadamente 200 μm a aproximadamente 500 μm, incluindo aproximadamente 200 μm a aproximadamente 250 μm, aproximadamente 250 μm a aproximadamente 300 μm, aproximadamente 300 μm a aproximadamente 350 μm, aproximadamente 350 μm a aproximadamente 400 μm, aproximadamente 400 μm a aproximadamente 450 μm, aproximadamente 450 μm a aproximadamente 500 μm, e qualquer profundidade entre estas, incluindo pontos finais. A largura, dependendo da modalidade pode variar de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, incluindo aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 0,75 mm, aproximadamente 0,75 mm a aproximadamente 1,0 mm, aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 1, 1 mm, aproximadamente 1,1 mm a aproximadamente 1,2 mm, aproximadamente 1,2 mm a aproximadamente 1,3 mm, aproximadamente 1,3 mm a aproximadamente 1,4 mm, aproximadamente 1,4 mm a aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 1,5 mm, a aproximadamente 2,0 mm, aproximadamente 2,0 mm a aproximadamente 2,5 mm, aproximadamente 2,5 mm a aproximadamente 3,0 mm, e qualquer largura entre estas, incluindo pontos finais. Em uma modalidade, a profundidade máxima do canal microfluídico 16 na entrada ou saída é aproximadamente 6 mm. Outras modalidades empregam profundidades que variam de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 7 mm, incluindo aproximadamente 3 mm a aproximadamente 4 mm, aproximadamente 4 mm a aproximadamente 5 mm, aproximadamente 5 mm a aproximadamente 6 mm, aproximadamente 6 mm a aproximadamente 7 mm, e qualquer profundidade entre estas, incluindo pontos finais.

[00121] A Figura 14I ilustra outra modalidade de um chip microfluídico 14 que inclui bifurcações de borda de faca de 240 e seções de ampulheta 280 similares àquelas das Figuras 14A e 14B nos menores canais de bifurcação. A Figura 14J ilustra ainda outra modalidade de um chip microfluídico 14 que inclui bifurcações de borda de faca 240 e seções de ampulheta 280 localizadas logo a montante ou antes das bifurcações de borda de faca 240.

[00122] Em uma modalidade específica, um tecido de gordura é processado utilizando os sistemas aqui descritos. Primeiro, um médico ou outro profissional de cuidados de saúde tomaria uma amostra de lipoaspiração 12 de um paciente que varia em qualquer lugar de 2 cm3 a 100 cm3, dependendo da aplicação, tal como aproximadamente 2 a aproximadamente 10 cm3, aproximadamente 10 cm3 a aproximadamente 25 cm3, aproximadamente 25 cm3 a aproximadamente 50 cm3, aproximadamente 50 cm3 a aproximadamente 75 cm3, aproximadamente 75 cm3 a aproximadamente 100 cm3, ou qualquer volume entre estes, incluindo pontos finais. A gordura é então inicialmente processada lavando o sangue com uma solução tamponada salinada tamponada com fosfato (PBS) (ou outro tamponamento aceitável) múltiplas vezes. Uma vez que este processo é terminado a amostra de gordura 12 é carregada dentro da câmara de amostra 70, 72 utilizando uma seringa ou similares e a câmara de amostra é carregada dentro do carro 60, 60' juntamente com o chip microfluídico 14, 14'. Alternativamente, ao invés de carregar a amostra de gordura 12 dentro de uma câmara de amostra separada 70, 72, o conteúdo da seringa (por exemplo, a câmara de seringa 86 das Figuras 8A e 8B) pode ser diretamente carregado dentro do carro 60, 60' juntamente com o chip microfluídico 14, 14'. Este processo pode ser utilizado para um único chip microfluídico 14, 14' ou para múltiplos chips microfluídicos 14, 14' (por exemplo, para um grande processamento de amostras ou amostras de diferentes pacientes).

[00123] Com as câmaras de amostra 70, 72 (ou câmera de seringa 86) e chips microfluídicos 14, 14' carregados dentro de seus respectivos carros 60, 60', a corrida começa utilizando o controlador 50 para operar o motor 40. A velocidade rotacional é inicialmente aumentada para uma taxa de RPM desejada, uma modalidade não limitante da qual está ilustrada na Figura 4. Isto faz com que a amostra de gordura 12 mova da câmara de amostra 70 (assumindo que esta é a câmara de amostra mais radialmente para dentro) para dentro do chip microfluídico 14 onde a amostra é sujeita a forças de cisalhamento dentro dos um ou mais canais microfluídicos 16. A amostra continua para dentro da outra câmara de amostra 72, após o que o carro 60, 60' e o chip microfluídico 14, 14' são girados através de 180° utilizando qualquer uma das modalidades aqui descritas (por exemplo, desaceleração, eletromagnética, engrenamento mecânico, catraca centrípeta, rotação manual, etc.). Após girar, rodar, ou virar o chip microfluídico 14, 14' a placa de suporte 30 é girada para acionar a amostra da câmara de amostra 72 para dentro do chip microfluídico 14, 14' onde a amostra é exposta a forças de cisalhamento adicionais dentro dos um ou mais canais microfluídicos 16. A amostra continua a mover radialmente para fora e para dentro da câmara de amostra 70. Os carros 60, 60' e os chips microfluídicos 14, 14' são girados novamente através de 180° e o processo repete para o número de ciclos desejado.

[00124] Após a amostra de gordura 12 ter sido passada através do chip microfluídico 14, 14' pelo número de ciclos ou vezes desejado, a amostra de gordura 12 agora processada é removida da câmara de amostra 70, 72 (ou câmara de seringa 86). Em uma modalidade, a amostra de gordura processada 12 é então transferida da câmara de amostra 70, 72 para uma seringa separada que prende na cabeça, 74 por meio de que a amostra processada 21 pode ser retirada. Com a amostra processada 12 agora dentro da seringa, esta é então opcionalmente injetada no paciente. Alternativamente, se a câmara de seringa 86 foi utilizada como a câmara de amostra, então a câmara de seringa 86 é utilizada para diretamente injetar o paciente com a amostra de gordura 12 que está contida na mesma.

[00125] O projeto também permite que rápidas e múltiplas iterações sejam feitas em períodos de tempo relativamente curtos, por exemplo, menores do que dez minutos de acordo com algumas modalidades. Por exemplo, em diversas modalidades, 20 iterações podem ser feitas em 4 minutos, enquanto 100 iterações podem ser feitas em 20 minutos. Nesta plataforma, qualquer taxa de fluxo entre 0 mL/min a 700 mL/min (ou mais alta) pode ser conseguida, por exemplo, 0 mL/min a aproximadamente 10 mL/min, aproximadamente 10 mL/min a aproximadamente 25 mL/min, aproximadamente 25 mL/min aproximadamente 50 mL/min, aproximadamente 50 mL/min a aproximadamente aproximadamente aproximadamente aproximadamente aproximadamente aproximadamente aproximadamente 75 mL/min, aproximadamente 75 mL/min a 100 mL/min, aproximadamente 100 mL/min a 200 mL/min, aproximadamente 200 mL/min a 300 mL/min, de aproximadamente 300 mL/min a 400 mL/min, aproximadamente 400 mL/min a 500 mL/min, aproximadamente 500 mL/min a 600 mL/min, aproximadamente 600 mL/min a aproximadamente 700 mL/min, e qualquer taxa entre estas, incluindo pontos finais. Em processos baseados em bomba de seringa anteriores, a taxa de fluxo máxima que uma bomba de fluido poderia conseguir era aproximadamente 12,5 mL/min. A Figura 15, por exemplo, ilustra um gráfico de taxa de fluxo média através do chip microfluídico 14 como uma função de RPM utilizando um sistema 10 do tipo ilustrado na Figura 11. Além disso, o sistema 10 aqui descrito é capaz de gerar altas forças de cisalhamento; muito mais altas do que as forças de cisalhamento geradas utilizando processos baseados em bomba de seringa como visto na Figura 16. Este projeto também tem a vantagem de executar um processamento de uma única iteração em aproximadamente 10 segundos, o que é muito mais rápido do que os outros processos baseados em bomba.

[00126] A Figura 17 ilustra um gráfico de dados experimentalmente obtidos que mostram a taxa de fluxo (mL/min) através de dois diferentes chips microfluídicos 14 como uma função de RPM que foram processados utilizando o sistema 10 ilustrado na Figura 5. O primeiro chip microfluídico 14 era do tipo ilustrado na Figura 14G (por exemplo, canais microfluídicos bifurcados com região de expansão e constrição) e incluía uma profundidade de 200 μm e largura de 300 μm. O segundo chip microfluídico 14 era do tipo ilustrado na Figura 14G (por exemplo, canais microfluídicos bifurcados com região de expansão e constrição) e incluía uma profundidade de 1 mm e uma largura de 300 μm. Como visto na Figura 17, altas taxas de fluxo são atingíveis mesmo em RPMs abaixo de 1.500. A Figura 18 ilustra um gráfico que mostra a tensão de cisalhamento calculada como uma função de RPM para o chip microfluídico 14 com as menores dimensões (por exemplo, profundidade de 200 μm e largura de 300 μm). A tensão de cisalhamento foi calculada utilizando a seguinte equação.

onde T é a tensão de cisalhamento, "6" é uma constante, μ é a viscosidade de fluido, Q é a taxa de fluxo, w é a largura do canal, e h é a profundidade do canal. Como visto na Figura 18, forças de cisalhamento até 60.000 dinas/cm2 (por passada através do chip microfluídico 14) foram conseguidas utilizando o chip microfluídico 14. É claro, forças de cisalhamento acima de 60.000 dinas/cm2 podem ser conseguidas com um motor de RPM mais alta 42. Em diversas modalidades, forças de cisalhamento que variam de aproximadamente 10.000 dinas/cm2 a aproximadamente 100.000 dinas/cm2 podem ser conseguidas, incluindo forças de aproximadamente 10.000 dinas/cm2 a aproximadamente 20.000 dinas/cm2, 20.000 dinas/cm2 a aproximadamente 30.000 dinas/cm2, aproximadamente 30.000 dinas/cm2 a aproximadamente 40.000 dinas/cm2, aproximadamente 40.000 dinas/cm2 a aproximadamente 5.,000 dinas/cm2, aproximadamente 50.000 dinas/cm2 a aproximadamente 60.000 dinas/cm2, aproximadamente 60.000 dinas/cm2 a aproximadamente 70.000 dinas/cm2, aproximadamente 70.000 dinas/cm2 a aproximadamente 80.000 dinas/cm2, aproximadamente 80.000 dinas/cm2 a aproximadamente 90.000 dinas/cm2, aproximadamente 90.000 dinas/cm2 a aproximadamente 100.000 dinas/cm2, ou qualquer força entre estas, incluindo pontos finais.

[00127] Uma aplicação primária do sistema 10 é para dissociar, enriquecer, e ativar as células-tronco encontradas em tecido de gordura. Como aqui explicado, as forças de cisalhamento geradas dentro do(s) canal(is) microfluídico(s) 16 do chip microfluídico 14, 14' são utilizadas para romper o tecido de gordura, células-tronco mesenquimais e outras células encontradas dentro do tecido de gordura. Os vários projetos de chip microfluídico chip 14 aqui ilustrados (por exemplo, Figuras 14A- 14J) aplicam tensões de cisalhamento aumentadas na amostra. Por exemplo, constrições, afinamentos, e superfícies formadas do canal microfluídico 16 rompem o tecido de gordura e ativam as células encontradas dentro deste.

[00128] O sistema 10 pode ser utilizado em outras aplicações. Por exemplo, o sistema pode ser utilizado para isolamento de células de tumor. Neste sentido, pode também ser utilizado um dissociador de células geral ou separador de células no qual amostras são divididas em células únicas ou agregados de poucas células. A Figura 19 ilustra uma imagem microscópica tomada de células de tumor que foram passadas através de um chip microfluídico 14 utilizado o sistema 10 aqui descrito. Como visto na Figura 19, existem grandes números de células únicas no campo de visão. Isto está em contraste com o controle de tecido de tumor não processado o qual pode ser visto na Figura 20 o qual tem muito menos células únicas. Tipos de tecido adicionais que podem ser utilizados com o sistema 10 incluem, por exemplo, tecido cerebral e medula óssea. As células também podem também ser passadas através do chip microfluídico 14, 14' para imprimir uma tensão de cisalhamento sobre as células de modo que estas possam ser submetidas a fenótipo ou outras mudanças (por exemplo, células-tronco mesenquimais). Separadamente, os chips microfluídicos 14, 14' rompem agregados de células aplicando tensão de cisalhamento nos agregados para cisalhar células únicas para isolamento. Estas células únicas podem então ser classificadas (por exemplo, tipo de tumor) ou analisadas para sinais celulares ou secreções.

[00129] A Figura 21 ilustra uma modalidade de um chip microfluídico 14 que pode ser utilizado para classificar células únicas ou classificar células por tamanho para utilização no laboratório ou diagnóstico. Por exemplo, após romper as células de tumor ou células de ilhota, o chip microfluídico pode ser utilizado para classificar e aprisionar células de tumores únicas para estudo. O chip microfluídico 14 está projetado para classificar células únicas ou quaisquer agregados de tamanho específico. O chip microfluídico 14 tem duas entradas ou saídas 292 onde a amostra entra/sai que tem uma área de seção transversal (x). A amostra então flui através do canal principal 294 que tem uma área de seção transversal maior que, menor do que ou igual à área de seção transversal de entrada/saída (x). Conforme a amostra flui através do canal principal 294 esta passa sobre pequenos reservatórios 296 formados no fundo e/ou nos lados dos chips microfluídicos 14. Os reservatórios 296 podem incluir poços que têm tamanhos que são menores do que, por exemplo, aproximadamente 100 mícrons de diâmetro. Estes reservatórios 296 são menores do que ou iguais à área de seção transversal do canal principal 294. Os pequenos reservatórios 296 podem ser feitos para o tamanho específico de células únicas ou agregados dependendo da aplicação. Os reservatórios podem também ser inclinados de 0 a 90 ° da perpendicular (por exemplo, 0° a 10°, 10° a 30°, 30° a 45°, 45° a 60°, 60° a 90°, etc.) para o canal principal 294 para adicionar efeito e melhor aprisionamento de células. Em uma modalidade, as células aprisionadas podem ser descarregadas do chip microfluídico 14 para análise a jusante. Em uma modalidade alternativa, as células podem permanecer dentro dos reservatórios 296 e terem a imagem formada ou de outro analisadas diretamente no chip.

[00130] Além disso, este sistema 10 pode montar qualquer tipo de chip microfluídico 14, 14', assim permitindo-o ser universal para praticamente qualquer dispositivo microfluídico. Como esta plataforma pode integrar qualquer chip para processamento, as aplicações futuras podem envolver: terapia de células-tronco, tratamento de Alzheimer, tratamento de artrite, tratamento de cuidados de feridas, cosméticos, lesão da medula espinhal, lesão de osso quebrado, lesão cerebral, tratamento de úlcera, tratamento de órgãos, terapia de sangue, terapia de reconstrução, terapia imunológica, aplicações nutricionais, terapia de crescimento capilar, tratamento de visão, terapia neurológica, terapia muscular, e substituição de cartilagem.

[00131] A Figura 22 ilustra outra modalidade de uma câmara de amostra 300 que pode ser utilizada com a modalidade de invólucro 46' ilustrada na Figura 23. Nesta modalidade, a câmara de exemplo 300 inclui uma câmara interna 302 que está em comunicação fluídica com uma entrada 304 e uma saída 306. A entrada 304 é utilizada para encher a câmara interna 302 com amostra e inclui uma válvula de retenção 308 disposta na mesma. A válvula de retenção 308 pode incluir qualquer tipo de válvula mecânica e pode também incluir um septo liberável como abaixo explicado, a entrada 304 e a válvula de retenção 308 estão dimensionadas de modo que a seringa 320 (Figura 23) que contém a amostra possa ser inserida na entrada 304 e abrir a válvula de retenção 308 de modo que o conteúdo da seringa 320 possa ser carregado dentro da câmara interna 302 ou removida da câmara interna 302.

[00132] A saída 306 da câmara 300 está em comunicação fluídica com o chip microfluídico 14, por exemplo, utilizando portas 20, 22. A câmara interna 302 inclui uma superfície inferior inclinada 310. A superfície inferior inclinada 310 é inclinada para forçar o conteúdo da câmara 300 na direção da entrada 304 de modo que quando a amostra processada é extraída, a amostra inteira é recuperada. A câmara de amostra 300 inclui um canal de ventilação 312 que comunica entre a câmara interna 302 e o exterior da câmara de amostra 300 (isto é, ventila para a atmosfera). Como visto na Figura 22, o canal de ventilação 312 vai do interior da frente da câmara 300 (o lado que conecta no chip microfluídico 14), para a atmosfera na traseira da câmara 300 (a traseira é onde a seringa é presa para encher a câmara interna 302). Isto permite um fluxo de ar durante o processamento de modo que o fluido move uniformemente através.

[00133] A Figura 23 ilustra uma modalidade de um invólucro 46' que é utilizado com as câmaras 300 ilustradas na Figura 22. Como visto na Figura 23, chips microfluídicos 14 estão montados sobre os carros 60 juntamente com as câmeras 300. O invólucro 46' nesta modalidade inclui uma vasilha 48 que pode ser utilizada para pegar qualquer amostra que inadvertidamente derrame ou seja liberada durante o processo. O invólucro 46' ainda inclui uma porta de acesso 52 localizada no lado do invólucro 46' que está dimensionada para acomodar a seringa 320 de modo que a amostra possa ser carregada dentro das câmaras 300 ou removidas das câmaras 300 após o processamento. A Figura 23 Ilustra uma seringa 320 estendendo através da porta de acesso 52 e inserida na entrada 304 de uma câmara 300 por meio de que a amostra não processada pode ser carregada na câmara interna 302 ou removida da mesma após o processamento ser completado.

[00134] Para o carregamento ou descarregamento das câmaras 300, o chip microfluídico 14 é alinhado com a porta de acesso 52 e a seringa 320 é então inserida na porta de acesso 52 e para dentro da entrada 304 para abrir a válvula de retenção 308. Uma vez completa, a seringa 320 é removida o que então, fecha a válvula de retenção 308 e impede qualquer amostra de vazar. Os chips microfluídicos 14 são então processados como aqui descritos com múltiplos ciclos de rotação ou giro dos carros 60 e seus chips microfluídicos 14 de modo que a amostra passa para frente e para trás através dos chips microfluídicos 14. Após o processamento, a placa de suporte 30 pode ser girada para alinhar o chip microfluídico 14 com a porta de acesso 52. O usuário prenderá a seringa 320 na entrada 304 da câmara 300, abrindo a válvula de retenção 308. A amostra processada pode então ser extraída para dentro da seringa 320. A superfície inferior inclinada 310 ajuda a evacuar o conteúdo inteiro da câmara 300. Este processo de descarregamento pode ser feito para cada chip microfluídico 14.

[00135] As Figuras 24-26 ilustram outra modalidade do sistema 10. Nesta modalidade, o sistema 10 inclui uma placa ou anel de topo 350 que interfaceia com uma ou mais seringas 352 que estão montadas verticalmente com relação aos chips microfluídicos 14. A saída das seringas 352 estão acopladas na porta 20 do chip microfluídico 14 utilizando um adaptador 80 ou similares (por exemplo, Figura 2) que fluidicamente acopla a extremidade da seringa 352 com o chip microfluídico 14. A extremidade oposta do chip microfluídico 14 pode ser acoplada a uma câmara de amostra 70, 72 como aqui descrito. O êmbolo de seringa 354 da seringa 352 é preso através da placa ou anel de topo 350 utilizando ganchos ou grampos 356 que estão dimensionados para prender o êmbolo da seringa 354 como visto na Figura 25. Em uma modalidade preferida, existe um primeiro conjunto de ganchos ou grampos 356 que estão radialmente para dentro (por exemplo, internos) e um segundo conjunto de ganchos ou grampos 356 que estão localizados radialmente para fora (por exemplo, externos) como visto na Figura 25. Em alguns exemplos, o primeiro conjunto de ganchos ou grampos 356 e o segundo conjunto de ganchos ou grampos 356 estão configurados para permitir que a extremidade mais distante do símbolo de seringa 354 seja facilmente segura e removida de cada um dos ganchos ou grampos 356. Estes diferentes ganchos ou grampos 356 acoplam com o êmbolo de seringa 354 dependendo do estado de "rotação" do chip microfluídico 14 e da seringa presa 352. Como será discutido abaixo em mais detalhes, conforme o carro 60 é girado, a seringa 352 presa no chip microfluídico 14 pode ser girada de uma posição radialmente para dentro para uma posição radialmente para fora. Conforme o carro 60 é girado, a extremidade mais distante da seringa 352 pode ser desacoplada do primeiro conjunto de ganchos ou grampos 356 que estão radialmente para dentro e subsequentemente acoplada/presa no segundo conjunto de ganchos ou grampos 356 que estão localizados radialmente para fora.

[00136] Assim, nesta modalidade, as uma ou mais seringas 352 são mantidas geralmente perpendiculares ao plano rotacional dos chips microfluídicos 14. A placa ou anel de topo 350 está rotacionalmente montada sobre um mancal 358 que é internamente roscado e acopla com uma haste roscada 360 que está acoplada a um motor rotativo 362. O mancal 358 permite que a placa ou anel de topo 350 gire juntamente com os chips microfluídicos 14 e seringa(s) presa(s) 352. A ativação do motor rotativo 362 causa a rotação da haste roscada 360 e o movimento vertical da placa ou anel de topo 350. A rotação em uma direção faz com que a placa ou anel de topo 350 mova para baixo na direção da seta A, por meio disto empurrando o êmbolo de seringa 354 para baixo dentro do tambor da seringa. O movimento do motor 362 nesta direção é utilizado para evacuar o conteúdo da seringa 352 dentro do chip microfluídico 14. Ao contrário, o movimento do motor rotativo 362 na direção oposta faz com que a haste roscada 360 gire na direção oposta e efetue o movimento da placa ou anel de topo 350 na direção ascendente (vista pela seta B), por meio disto puxando o êmbolo de seringa 354 para fora do tambor da seringa 352. O movimento do motor 362 nesta direção é utilizado para puxar ou evacuar a amostra do chip microfluídico 14 para dentro da seringa 352. O motor rotativo 362 pode estar preso no topo do invólucro 46 como ilustrado na figura 24.

[00137] Nesta modalidade, com os chips microfluídicos 14 montados dentro dos carros 60 sobre a placa de suporte 30, as seringas 352 estão presas em uma extremidade (localização radialmente para dentro como visto na figura 24) nos chips microfluídicos 14 através de um adaptador 80 ou similares e na outra extremidade através de ganchos ou grampos 356. O sistema 10 inclui um painel de controle 370 que pode estar montado sobre o invólucro 46 e pode ser utilizado para programar os parâmetros de execução (por exemplo, taxas de RPM, tempos de execução, taxas de desaceleração, número de ciclos, tempo de ciclo, etc.). O painel de controle 370 pode também ser utilizado para monitorar o estado da passada específica utilizando um display 372 ou similar. Botões 374 estão providos de modo que o usuário possa interfacear com o painel de controle 370. O sistema 10 começa com a rotação da placa de suporte 30, como anteriormente aqui explicado utilizando o motor 42. Durante o processo de rotação, as seringas 352 giram juntamente com os chips microfluídicos 14. O motor rotativo 362 é ativado para avançar a placa ou anel de topo 350 para baixo para mover a amostra da seringa 352 e para dentro do dispositivo microfluídico 14. A rotação parará para tanto o motor principal 42 que aciona a placa de suporte 30 quanto o motor rotativo 362 e a seringa 352 com o chip microfluídico 14 serão girados de 180° (por exemplo, a desaceleração causa a rotação apesar de que qualquer outra modalidade de rotação pode também ser utilizada). A Figura 26 ilustra o chip microfluídico 14 e a seringa 352 girados de 180° para a localização radialmente para fora. Como acima discutido, a rotação do carro 60 e do chip microfluídico preso 14 e a seringa 352 pode ser feita em uma variedade de modos. A rotação da seringa 352 faz com que o êmbolo 354 desacople com os ganchos ou grampos 356 nos quais a extremidade mais distante do êmbolo 354 está presa. A seringa 352 pode então acoplar com um diferente conjunto de ganchos ou grampos 356 (isto é, ganchos ou grampos radialmente para fora 356). O motor principal 42 que aciona a placa de suporte 30 e o motor rotativo 362 são então ativados (na direção inversa) por meio de que placa ou anel de topo 350 move afastando do chip microfluídico 14 e é utilizada para puxar a amostra através do chip microfluídico 14 na direção inversa. Este processo pode repetir qualquer número de vezes ou ciclos. Após o processamento, a seringa 352 a qual contém a amostra agora processada pode ser removida do sistema 10 e utilizada diretamente para injetar o paciente ou sujeito com a amostra processada (por exemplo, tecido de gordura).

[00138] Como explicado aqui, uma utilização primária do sistema 10 é o processamento de tecido adiposo para a geração de aplicações terapêuticas e/ou cosméticas. Um aspecto vantajoso é que o processamento acontece sem a necessidade de enzimas adicionadas ou outros agentes de digestão (por exemplo, colagenase). Por exemplo, o tratamento não químico de tecido processado para aplicações de cura de feridas é necessário por meio de que os componentes de matriz extracelular nativos são retidos. É claro, em outras modalidades, por exemplo, naqueles ambientes onde a amostra é avaliada em um ambiente de laboratório, agentes digestores opcionais tais como colagenase ou outros produtos químicos ou agentes químicos podem ser adicionados. Estes agentes adicionados podem ser utilizados para aumentar a eficiência de colheita de componentes celulares e subcelulares.

[00139] Apesar de tecido adiposo (ou outro) ser descrito como sendo processado utilizando o chip microfluídico 14, deve ser compreendido que o processamento de tecido pode ser acompanhado por várias operações de processamento adicionais tais como etapas de lavagem ou etapas de filtração. Estas etapas de processamento adicionais podem ser incorporadas no chip (por exemplo, no chip microfluídico 14) ou estas podem ser executadas fora de chip (isto é, após processar a amostra no chip microfluídico 14). Por exemplo, soluções de lavagem podem ser carregadas dentro das câmaras 70, 72 ou outras câmaras de lavagem separadas (não mostradas) que podem ser utilizadas para lavar a amostra dentro do chip microfluídico 14. Do mesmo modo, um elemento de filtro 190 como aquele descrito na Figura 13 pode ser utilizado para filtrar a amostra quando saindo do chip microfluídico. Múltiplos filtros podem ser utilizados para executar uma filtração sequencial.

[00140] Em ainda outra modalidade, a amostra 12 que é passada através do sistema 10 inclui células. O sistema 12 pode ser utilizado para a destruição (isto é, lise) de células passando as células através do chip microfluídico 14 e expondo as mesmas a altas forças de cisalhamento. A lise de célula liberará o conteúdo das células as quais podem conter um ou mais organelos subcelulares, componentes celulares, organelos ligados a membrana, vesículas extracelulares, proteínas, ácidos nucléicos, fatores parácrinos e similares. Em diversas modalidades, estes componentes podem ser liberados intracelularmente e podem ter uma eficácia terapêutica e/ou cosmética. Estes componentes intracelulares liberados podem ter eficácia terapêutica ou cosmética. Por exemplo, as próprias células do paciente podem ser passadas através do sistema 10 e sujeitas à destruição ou lise para liberar o conteúdo intracelular. O conteúdo intracelular pode então ser recuperado e utilizado no paciente. Este poderia ser utilizado imediatamente após processamento em algumas modalidades ou este poderia ser coletado e armazenado para uso futuro. Em algumas modalidades, os componentes intracelulares extraídos podem ser utilizados no mesmo paciente (isto é, autólogo) ou um diferente paciente (isto é, alogênico). Em modalidades adicionais, as células processadas são opcionalmente cultivadas, por exemplo, em um meio de cultura in vitro com nutrientes apropriados, etc., para promover o crescimento de célula. Em diversas modalidades, as condições são selecionadas de modo a aumentar a produção de secretoma pelas células. Isso pode incluir, certos fatores de crescimento, concentrações de meio/pH, ou em algumas modalidades condições de cultura hipóxica (por exemplo, aproximadamente 0,1%, aproximadamente 0,5%, aproximadamente 1% de O2) para otimizar a produção de secretoma. Em diversas modalidades, as células cultivadas (pós-processamento) secretam um ou mais componentes que podem ser isolados do meio de cultura. Em diversas modalidades, as células cultivadas (pós-processamento) produzem um ou mais fatores que são membrana integral ou membrana conectada que também podem ser isoladas pela lise ou de outro modo tratando as células. Em diversas modalidades, estes fatores isolados podem ser armazenados e utilizados como um terapêutico de prateleira, tanto para tratamentos alogênicos quanto autólogos.

[00141] Exemplos não limitantes de componentes que podem ser isolados das células cultivadas (pós-processamento) incluem várias proteínas, citocinas, exossomos e similares, como acima descrito. Em diversas modalidades, estes fatores incluem, mas não estão limitados a, VEGF, HGF, IGF-1, SDF-1, PDGF-BB, NGF-β, SCF, bFGF, TNF-α, HGFA, MFG-E8 e suas combinações. Em diversas modalidades, exossomos que compreendem miRNA são isolados, incluindo aqueles, por exemplo, que compreendem miR-223, miR-146b, miR-126 e miR- 199a, sozinhos, em combinação uns com os outros ou com outro microRNA.

[00142] As Figuras 27A e 27B ilustram, respectivamente, um gráfico de contagem de células e resultados de viabilidade de células para tecido adiposo que foi passado através do sistema de processamento de tecidos ilustrado na Figura 5 utilizando um chip microfluídico 14 do tipo ilustrado na Figura 14B juntamente com tecido adiposo fresco, não processado (lipoaspirado padrão). O tecido adiposo fresco foi ou deixado não processado (lipoaspirado padrão) ou processado durante o sistema de processamento de tecido (lipoaspirado processado) a 1600 RPM por vinte (20) ciclos (cada ciclo inclui uma rotação de 360° do chip microfluídico 14). Subsequentemente, cada amostra processada foi combinada com 0,1% de colagenase para colher a fração vascular estromal.

[00143] Resumidamente, uma solução de digestão enzimática de 0,1% foi preparada combinando colagenase tipo I (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, Mo.) com solução salina tamponada com fosfato, a qual foi então esterilizada utilizando um filtro de vácuo de 0,22 μm (Millipore Corp., Billerica, Mass.). Um volume de 1:1 de solução de colagenase para lipoaspirado foi incubado em um banho de água a 37°C por 30 minutos, agitando intermitentemente. Um volume igual de meio de controle (Dulbecco's Modified Eagle Medium, 10% de soro bovino fetal 500 IU de penicilina e 500 μg de estreptomicina) foi então adicionado para neutralizar a atividade enzimática, e a mistura foi permitida separar por pelo menos 10 minutos. A camada infranatante líquida que contém a fracção vascular estromal foi isolada, filtrada através de um filtro de célula de 100 μm (Corning, Inc., Durham, N.C.), e centrifugada a 1800 rpm por 8 minutos. Cada grão foi então suspenso em tamponamento de lise de células vermelhas do sangue (15,5 mM de cloreto de amônio, 1 mM de bicarbonato de potássio e 0,01 mM de ácido etilenodiaminotetraacético) por 5 minutos para minimizar a contaminação de eritrócitos. Após a adição de 5 ml de meio de controle, as suspensões foram centrifugadas uma última vez. As porções aquosas foram removidas por aspiração após cada etapa de centrifugação. Os grãos resultantes foram então ressuspensos em meio de controlo e sujeitos a tingimento e análise.

[00144] Uma porção da fração vascular estromal recentemente isolada (SVF) obtida de cada amostra foi sujeita a tingimento de laranja acridina/iodeto de propídio (Logos Biosystems, Inc., Annandale, Va.) e quantificada utilizando um contador de células automatizado de fluorescência dupla (Logos Biosystems) que delineia células vivas versus mortas e nucleadas versus não nucleadas. Finalmente, suspensões de célula única foram então aliquotadas em tubos de polistireno e tingidas com iodeto de propídio. Cada tubo foi sujeito à função de contagem de células absoluta do citômetro de fluxo (Miltenyi Biotec, Inc., Bergisch Gladbach, Germany) para avaliar a viabilidade. A Figura 27A ilustra um gráfico de contagem de células para o lipoaspirado padrão assim como o lipoaspirado processado (utilizando o dispositivo da Figura 5). O processamento da amostra utilizando o dispositivo a 1600 RPM resulta em uma diminuição de ~4 vezes o número de células de SVF recuperadas. O processamento utilizando o dispositivo a 1600 RPM não resulta em qualquer diferença discernível na viabilidade das células recuperadas como visto pela Figura 27B. Geralmente, foi descoberto que em diferentes taxas de cisalhamento aplicadas, conforme a força de cisalhamento cumulativa aumentou sobre as células isto resulta em destruição aumentada das células.

[00145] Subtipos de células-tronco e marcadores de célula-tronco foram analisados tanto no lipoaspirado padrão quanto no lipoaspirado processado utilizando citometria de fluxo. Primeiro, a população de células-tronco mesenquimais (MSC) foi identificada comutando células viáveis (aquelas à direita da marca de hash 200 sobre o eixo geométrico X da janela de dispersão para frente versus dispersão lateral). A seguir, a população de células viáveis que era CD45 negativa foi exclusivamente comutada exclusivamente. Finalmente, células que eram CD31 negativa e CD45 positiva foram identificadas. Foi descoberto que o lipoaspirado processado contém uma maior proporção de MSCs (CD45/CD31/CD34+) do que a contraparte de lipoaspirado padrão.

[00146] A Figura 28 ilustra uma representação gráfica dos marcadores de célula-tronco e subtipos identificados do SVF de células obtidas de lipoaspirado padrão versus lipoaspirado processado (com o dispositivo da Figura 5). O CD34 é um marcador de célula-tronco universal que é regulado para cima quase 3 vezes após o processamento do dispositivo. Similarmente, tanto a subpopulação de MSC (CD45-/ CD31-/CD34+) e uma subpopulação de MSC crítica para a cura de feridas diabéticas (CD45-/CD31-/CD34+/DPP4+/CD55+) são descobertas serem enriquecidas após o processamento. As barras de gráfico representadas com um '*' representam p <0,05.

[00147] O lipoaspirado diabético foi processado utilizando o dispositivo da Figura 5 e o lipoaspirado diabético padrão (não processado) foi analisado para marcadores de célula-tronco e subtipos. A Figura 29 ilustra um gráfico de marcadores de célula-tronco (CD45, CD31, CD34, CD73, CD146, MSCs, DPP4/CD55) para tanto o lipoaspirado processado quanto o lipoaspirado padrão. O CD34 é um marcador de célula-tronco universal. Neste paciente testado específico, o CD34 é regulado para cima quase duas vezes após o processamento do dispositivo. Similarmente, outros marcadores MSC (CD73, CD146), assim como o marcador endotelial (CD31) são regulados para cima após o processamento de dispositivo. Finalmente, tanto A subpopulação de MSC (CD45-/CD31-/CD34+) quanto uma subpopulação MSC crítica para a cura de feridas diabéticas (CD45- /CD31-/CD34+/DPP4+/ CD55+) são descobertas serem enriquecidas após processamento de tecido diabético.

[00148] É contemplado que várias combinações ou subcombinações das características e aspectos específicos das modalidades acima descritas podem ser feitas e ainda caírem dentro de uma ou mais das invenções. Ainda, a descrição aqui de qualquer característica, aspecto, método, propriedade, característica, qualidade, atributo, elemento, ou similares em conexão com uma modalidade pode ser utilizada em todas as outras modalidades aqui apresentadas. Consequentemente, deve ser compreendido que várias características e aspectos das modalidades descritas podem ser combinadas com ou substituídas uma pela outra de modo a formar modos variados das invenções descritas. Assim, é pretendido que o escopo das presentes invenções aqui descritas não deve ser limitado pelas modalidades descritas específicas acima descritas. Mais ainda, apesar da invenção ser susceptível a várias modificações, e formas alternativas, seus exemplos específicos foram mostrados nos desenhos e estão aqui descritos em detalhes. Deve ser compreendido, no entanto, que a invenção não está limitada às formas ou métodos específicos descritos, mas ao contrário, a invenção deve cobrir todas modificações, equivalentes, e alternativas que caiam dentro do espírito e escopo das várias modalidades descritas e das reivindicações anexas. Quaisquer métodos aqui descritos não precisam ser executados na ordem recitada. Os métodos aqui descritos incluem certas ações tomadas por um profissional; no entanto, estes podem também incluir qualquer instrução de terceiros destas ações, ou expressamente ou implicação. Por exemplo, ações tais como "administrar uma população de células NK expandidas" incluem "instruir a administração de uma população de células NK expandidas". Além disso, onde características os aspectos da descrição estão descritos em termos de grupos Markush, aqueles versados na técnica reconhecerão que a descrição está também por meio disto descrita em termos de qualquer membro individual ou subgrupo de membros do grupo Markush.

[00149] As faixas aqui descritas também abrangem qualquer e toda sobreposição, subfaixas e suas combinações. Uma linguagem tal como "até", "pelo menos", "maior que", "menor que", "entre", e similares incluem o número recitado. Os números precedidos por um termo como "cerca de" ou "aproximadamente" incluem os números recitados. Por exemplo, "aproximadamente 10 nanômetros" inclui "10 nanômetros".

[00150] Apesar de modalidades da presente invenção terem sido mostradas e descritas, várias modificações podem ser feitas sem afastar do escopo da presente invenção. A invenção, portanto, não deve ser limitada, exceto pelas reivindicações seguintes, e seus equivalentes.

Claims

1. Sistema (10) para processar amostras biológicas (12) compreendendo: uma placa de suporte (30) que compreende: uma porção central (31) que compreende um elemento de recepção (33), em que o elemento de recepção (33) está configurado para interagir reversivelmente com um eixo de acionamento (40) de um motor (42), o motor (42) configurado para aplicar um movimento centrífugo na placa de suporte (30), em que a porção central (31) fica em um plano perpendicular a um eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento (40) do motor (42); uma porção lateral que compreende uma pluralidade de regiões interatuantes, cada uma configurada para interagir reversivelmente com uma pluralidade de carros (60), em que a porção lateral se estende radialmente da porção central (31) e pelo menos parcialmente fica dentro de um plano paralelo ao plano da porção central (31), e uma pluralidade de carros (60), em que cada um da pluralidade de carros (60) está configurado para estar operativamente acoplado na porção lateral da placa de suporte (30), caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de carros (60) compreende: uma primeira extremidade (64) e uma segunda extremidade (66) e uma porção de base que se estende entre a primeira e segunda extremidades (64, 66), uma região de recepção configurada para interagir reversivelmente com um chip microfluídico (14) que está fluidicamente acoplado a pelo menos uma câmara de amostra (70, 72) configurada para receber uma amostra (12) para processamento, em que a câmara de amostra (70, 72) é configurada para ser removível do chip microfluídico (14), e em que a amostra (12) para processamento é configurada para fluir bidirecionalmente entre o chip microfluídico (14) e a pelo menos uma câmara de amostra (70, 72) um poste (114) que se estende ortogonalmente da porção de base e configurado para interagir com uma da pluralidade de regiões interatuantes da porção lateral; em que cada um da pluralidade de carros (60) está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que durante a operação cada eixo geométrico se estende substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento (40) do motor (42), em que um eixo geométrico primário de rotação é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação do eixo de acionamento (40) do motor (42), e em que cada um da pluralidade de carros (60) é pelo menos intermitentemente rotativo ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos através de um arco de aproximadamente 180 graus.

2. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma pluralidade de chips microfluídicos (14), cada chip microfluídico (14) compreendendo: uma porção de corpo central posicionada entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, cada uma da primeira e segunda extremidades configurada para fluidicamente interagir com a câmara de amostra (70, 72), pelo menos um canal microfluídico (16) que se estende entre a primeira e segunda extremidades, o pelo menos um canal (16) compreendendo dimensões variadas e configurado para permitir a passagem da amostra (12) da primeira extremidade para a segunda extremidade, em que cada um da pluralidade de chips microfluídicos (14) está dimensionado para montar dentro de uma região de recepção correspondente sobre um carro (60) correspondente.

3. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada chip microfluídico (14) está reversivelmente fluidicamente acoplado a uma câmara de amostra (70, 72) sobre cada uma da primeira e segunda extremidades, em que cada câmara de amostra (70, 72) compreende uma ventilação e um canal de ventilação (76) que é fluidamente conectado ao interior da câmara de amostra (70, 72), e em que cada câmara de amostra (70, 72) é reversivelmente acoplada fluidicamente ao chip microfluídico (14) através de um adaptador (74), em que cada carro (60) compreende um elemento de captura sobre a primeira e segunda extremidades, os elementos de captura configurados para comunicar com um elemento de liberação sobre a porção lateral da placa de suporte (30), em que a comunicação entre os elementos de captura e elemento de liberação permite a rotação intermitente de cada um da pluralidade de carros (60).

4. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os elementos de captura compreendem ímãs de uma primeira polaridade e o elemento de liberação compreende um ímã de uma polaridade oposta.

5. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção lateral da placa de suporte (30) compreende um disco, com as regiões interatuantes espaçadas circunferencialmente ao redor do disco, em que a porção lateral e a porção central (31) são uma única estrutura.

6. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção lateral da placa de suporte (30) compreende uma pluralidade de braços (32), com cada braço (32) compreendendo uma região interatuante correspondente, em que os braços (32) e a porção central (31) são uma única estrutura.

7. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção lateral da placa de suporte (30) compreende uma pluralidade de braços (32), em que os braços (32) e a porção central (31) são estruturas separadas unidas juntas, em que os braços (32) estão articulados em relação à porção central (31) e em que os braços (32) que estão articulados permitem que os braços (32) se movam para o plano do eixo que é substancialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de acionamento (40) do motor (42) durante a operação.

8. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as regiões interatuantes compreendem um furo vazado (112) que recebe o poste (114) do carro (60) correspondente.

9. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a região de recepção está posicionada sobre uma superfície superior da porção de base do carro (60).

10. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o poste (114) se estende de uma superfície de fundo da porção de base do carro (60).

11. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rotação intermitente de cada um dos carros (60) é executada através da interação de engrenagens posicionadas sobre a porção lateral com dentes fixos que induzem a rotação de cada carro (60).

12. Sistema (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um envoltório (46), em que o envoltório (46) separa o sistema de um ambiente externo.

13. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o motor (42) é controlado por uma unidade de controlador (50) que permite o controle da velocidade rotacional do motor (42).

14. Sistema (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção lateral compreende pelo menos três braços (32), cada um dos três braços (32) compreendendo uma região interatuante configurada para interagir com um de pelo menos três carros (60) que compreende uma primeira e segunda extremidades (64, 66), cada um dos carros (60) configurado para interagir reversivelmente com um de pelo menos três chips microfluídicos (14), cada chip (14) compreendendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, e um corpo entre estas, cada extremidade do chip microfluídico (14) sendo fluidicamente acoplada a uma câmara de amostra (70, 72), e o corpo do chip (14) compreendendo uma pluralidade de percursos microfluídicos que se estendem entre a primeira e segunda extremidades, e em que os carros (60) estão configurados para intermitentemente girar entre uma primeira posição onde a primeira extremidade está posicionada em uma primeira localização a uma primeira distância do elemento de recepção (33) da porção central (31) e uma segunda posição em que a primeira extremidade está posicionada em uma segunda localização a uma segunda distância do elemento de recepção (33) da porção central (31), em que a primeira distância é maior do que a segunda distância.

15. Método para processar uma amostra biológica (12) compreendendo: carregar uma amostra biológica (12) dentro de uma primeira câmara de amostra (70) que está configurada para ser fluidicamente acoplada a um chip microfluídico (14), o chip (14) compreendendo: uma porção de corpo central posicionada entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira extremidade configurada para ser fluidicamente acoplada na primeira câmara de amostra (70) e a segunda extremidade fluidicamente acoplada com uma segunda câmara de amostra (72), pelo menos um canal microfluídico (16) que se estende entre a primeira e segunda extremidades, o pelo menos um canal (16) compreendendo dimensões variadas e configurado para permitir a passagem bidirecional da amostra (12) entre a primeira extremidade e a segunda extremidade, reversivelmente acoplando o chip microfluídico (14) com uma região de recepção de um de uma pluralidade de carros (60) que faz parte de um dispositivo centrífugo, o dispositivo centrífugo compreendendo: uma placa de suporte (30) compreendendo uma porção central (31) e uma porção lateral, a porção lateral se estendendo radialmente da porção central (31) e ficando dentro de um plano paralelo ao plano da porção central (31), cada um dos carros (60) operativamente acoplado na porção lateral da placa de suporte (30) e compreendendo uma primeira extremidade (64), uma segunda extremidade (66), e uma porção de base que se estende entre a primeira e segunda extremidades (64, 66), a porção de base compreendendo a região de recepção, cada um dos carros (60) configurado para ser rotativo ao redor de um eixo geométrico substancialmente perpendicular ao plano da porção central (31), em que o carro (60) começa em uma primeira posição na qual a primeira extremidade está posicionada em uma primeira distância da porção central (31) da placa de suporte (30) e é rotativa para uma segunda posição onde a segunda extremidade está posicionada de modo que a segunda extremidade seja dimensionada na primeira distância da porção central (31) da placa de suporte (30); aplicar uma força rotacional no dispositivo centrífugo, por meio disto fazendo a amostra (12) passar da primeira câmara de amostra (70) acoplada na primeira extremidade do chip microfluídico (14) através do pelo menos um canal microfluídico (16) que se estende entre a primeira e segunda extremidades e para dentro da segunda câmara de amostra (70, 72); permitir a rotação do carro (60) entre a primeira e segunda posições; e caracterizado pelo fato de que aplicar uma força rotacional adicional para fazer a amostra (12) passar da segunda câmara de amostra (72) através do pelo menos um canal microfluídico (16) que se estende entre a segunda e primeira extremidades e de volta para dentro da primeira câmara de amostra (70) de maneira bidimensional.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a amostra biológica (12) compreende um tecido adiposo.

17. Sistema (10) para processar amostras (12) compreendendo: uma placa de suporte (30) que inclui uma pluralidade de braços (32), em que a pluralidade de braços (32) se estende radialmente da placa de suporte (30); um motor (42), acoplado na placa de suporte (30) e configurado para girar a placa de suporte (30); e uma pluralidade de carros (60), em que cada um da pluralidade de carros (60) está disposto sobre um da pluralidade de braços (32) sobre a placa de suporte (30), em que cada um da pluralidade de carros (60) está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que cada eixo geométrico se estende perpendicularmente do braço (32) sobre o qual o carro (60) está disposto, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de carros (60) está configurado para receber um chip microfluídico (14) e pelo menos uma câmara de amostra (70, 72) para receber uma amostra (12) para processamento, em que a pelo menos uma câmara de amostra (70, 72) inclui uma abertura que está fluidamente conectada no chip microfluídico (14), e em que cada um da pluralidade de carros (60) é rotativo ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos.

18. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um controlador (50) configurado para acionar o motor (42), em que o controlador (50) está configurado para ajustar a velocidade rotacional ou rotações por minuto (RPM) do motor (42).

19. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o controlador (50) é ajustável ou programável com um programa ou sequência de operações de rotação predeterminado.

20. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que o controlador (50) está configurado para aumentar a taxa de rotação do motor (42) para uma taxa de RPM tal que a amostra (12) é configurada para fluir de uma primeira extremidade do chip microfluídico (14) para uma segunda extremidade do chip microfluídico (14).

21. Sistema (10) para processar amostras (12) compreendendo: um sistema de processamento compreendendo: uma placa de suporte (30) que inclui uma pluralidade de braços (32), em que a pluralidade de braços (32) se estende radialmente da placa de suporte (30); um motor (42), acoplado na placa de suporte (30) e configurado para girar a placa de suporte (30); uma pluralidade de carros (60), em que cada um da pluralidade de carros (60) está disposto sobre um da pluralidade de braços (32) sobre a placa de suporte (30), em que cada um da pluralidade de carros (60) está posicionado coaxialmente ao redor de um de uma pluralidade de eixos geométricos, em que cada eixo geométrico se estende perpendicularmente do braço (32) sobre o qual o carro (60) está disposto, caracterizado pelo fato de que em que cada um da pluralidade de carros (60) está configurado para receber um chip microfluídico (14) e pelo menos uma câmara de amostra (70, 72) para receber uma amostra (12) para processamento, e em que cada um da pluralidade de carros (60) é rotativo ao redor de um da pluralidade de eixos geométricos; um invólucro que compreende uma porção de corpo e uma cobertura (46), em que a porção de corpo está configurada para receber o sistema de processamento, e em que a cobertura (46) está disposta sobre a porção de corpo e está configurada para vedar o sistema (10) de processamento dentro da porção de corpo e protege um usuário do sistema para processar amostras (12); um suporte de rotação compreendendo: um motor (362); uma haste (360) externamente roscada presa no motor (362), em que a rotação do motor (362) gira a haste (360) externamente roscada; uma placa (350) que compreende uma pluralidade de estruturas de acoplamento para reter uma seringa (352), em que a placa (350) está presa a um mancal (358) que tem uma rosca interna, a rosca interna configurada para acoplar com a rosca externa da haste (360), em que a rotação do motor (362) está configurada para levantar ou abaixar a placa (350) em uma direção vertical, em que a seringa (352) compreende: uma câmara que tem uma abertura configurada para fluidamente conectar na pelo menos uma câmara de amostra (300), e um êmbolo (354) disposto dentro da câmara, em que avançar e recuar o êmbolo (354) evacua e admite a amostra (12) para processamento, e em que a placa (350) retém uma extremidade mais distante do êmbolo (354) e o movimento da placa (350) em uma direção vertical abaixa ou levanta o êmbolo (354) dentro da câmara da seringa (352) para evacuar ou admitir a amostra (12) para processamento.

22. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o motor rotativo (362) está preso na cobertura do invólucro (46).

23. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o motor rotativo (362) está localizado externo ao invólucro (46).

24. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que a placa (350) é circular.

25. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que a placa (350) compreende um anel preso no mancal por uma pluralidade de braços.

26. Sistema (10) para processar amostras (12) de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que a placa (350) compreende uma placa circular central e um anel coaxial.

27. Método para processar amostras (12) compreendendo: prover uma amostra (12) dentro de pelo menos uma câmara de amostra (300); inserir a câmara de amostra (300) em pelo menos um de uma pluralidade de carros (60), em que a câmara de amostra (300) está fluidamente conectada a um chip microfluídico (14) que compreende pelo menos um canal microfluídico (16), em que um da pluralidade de carros (60) está preso a uma placa de suporte (30), a placa de suporte (30) configurada para girar ao redor de um primeiro eixo geométrico, e em que o pelo menos um da pluralidade de carros (60) está configurado para girar ao redor de um segundo eixo geométrico, o segundo eixo geométrico paralelo ao primeiro eixo geométrico; e caracterizado pelo fato de que compreende prender uma seringa (352) na câmara de amostra (70, 72), em que uma abertura da seringa (352) está fluidamente conectada na câmara de amostra (300) e uma extremidade mais distante de um êmbolo (354) da seringa (352) está presa removível a uma placa (350), em que a placa (350) está presa a um motor (362) e está configurada para ser rotativa e móvel em uma direção vertical, e em que o movimento da placa (350) em uma direção vertical abaixa ou levanta o êmbolo (354) dentro de um tambor da seringa (352) para evacuar ou admitir a amostra (12) para processamento dentro da câmara de amostra (300); e girar a placa de suporte (30) ao redor do primeiro eixo geométrico, em que a rotação está configurada para acionar a amostra (12) da câmara de amostra (300) através do pelo menos um canal microfluídico (16) em uma primeira direção afastando da câmara de amostra (300).

28. Método para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que ainda compreende abaixar a placa (350) em uma direção vertical de modo que o êmbolo (354) seja abaixado dentro do tambor da seringa (352) para evacuar a amostra (12) para processamento dentro da câmara de amostra (300).

29. Método para processar amostras (12) de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que ainda compreende levantar a placa (350) em uma direção vertical de modo que o êmbolo (354) seja levantado dentro do tambor da seringa (352) para remover a amostra para processamento da câmara de amostra (300).

30. Método para processar amostras (12) de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 29, caracterizado pelo fato de que ainda compreende, girar o pelo menos um da pluralidade de carros (60) ao redor do segundo eixo geométrico para uma segunda orientação.