CN104519986A - 多平面混合器和分离器(mpms)系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种多平面混合器和分离器(MPMS)系统。该系统包括配置为形成MPMS系统的底座的具有预定形状的底架。电动机被安装到底架用于转动MPMS系统。球形接合机构使用连杆固定到电动机，并且球形接合机构的另一端连接到叉。容器保持架使用杆连接到叉，其中所述容器保持架能够相对于底架倾斜多达120°。并且具有预定形状的MPMS容器被能拆卸地安装在容器保持架上，用于混合不同密度的流体。

Description

多平面混合器和分离器(MPMS)系统

技术领域

本公开的实施例涉及搅拌器/混合器，更具体地，实施例涉及用于混合并执行如相分离、沉降、分配等的附加功能的多平面混合器和分离器系统。

背景技术

混合涉及操作非均匀系统以获得更同质系统。搅拌是可实现混合的方式之一。混合可导致热交换和质量传递。用于对混合的多种液体或固体进行处理的设备使用罐/容器/瓶。混合过程在被混合的物质上施加一定量的剪切力。

用于混合的设备称为混合器。基于期望输出和为获得输出要遵守的限制，混合器的构造不同。混合器通常可将一个相(液体、固体、气体)分散到主连续相。转子或叶轮连同称作定子的固定部件用于包含将要混合的溶液的罐中或溶液经过的管中。叶轮或转子的使用产生剪切力，从而充当使两个不相似材料均质化的使能器。例如高剪切的混和器可用于产生乳胶、悬浮液、水溶胶(气体分散在液体中)和颗粒状产品。其可用在胶粘剂、化学、制药和塑料产业以乳化、均质化、颗粒尺寸减小和分散。

可替代地，混合器可被提供有搅拌器，该搅拌器连接到电动机以驱动搅拌器，以所需的速度搅拌物质。搅拌器可包括多个叶片并且使用电动机以顺时针或逆时针方向转动以混合液体或固体。在传统的方法中，不同密度的液体通过从上向下和从下向上移动液体而被混合，从而液体混合的模式限于仅一种模式，因为搅拌器仅处理一种运动度。为获得均匀的混合，通过高速搅拌器引起剧烈搅拌，这将造成高湍流并从而造成移动颗粒的较高速率以及分子上的剪切力。

容器中的液体的循环和剪切可通过压力和真空的特定组合产生。如果要在没有压力和真空的条件下进行混合，那么竖向和横向运动的令人满意的组合可使用适合的尺寸、比例和内部结构的液体混合容器经济地获得。这需要选择以适合应用的需求，例如，当不同密度的液体需要被均匀地混合时。

各种形式的混合器也被用在生物实验室和生物技术产业中，示例包括旋涡混合器。其包括具有竖向定向并附接到被略偏心地安装的杯形橡胶件的电动机。当电动机运转时，橡胶件以圆周运动迅速振荡。当测试管或其它适合的容器被压入橡胶杯时，运动被传递到内部液体并产生旋涡。

磁搅拌器或磁混合器是实验室设备的另一示例，其采用旋转的磁场以使搅拌棒浸入液体中以非常迅速地旋转，从而对其进行搅拌。旋转场可以通过设置在盛有液体的容器的下方的旋转磁铁或一组静止的电磁铁产生。磁搅拌器常包括用于加热液体的热盘或一些其它装置。其它这样的示例包括均质器、轨道摇动器等等。

目前现有技术中的混合器被发现产生高的速率、湍流、剪切应力并起泡。所有这些因素可破坏生化/生物成分，并因此在生物技术和生物医学产业中是不合需要的。例如，如蛋白质的一些生化成分，可通过起泡被氧化或变性。当混合如细胞和组织的可通过剪切力的影响被破坏的活生物样品时，湍流是尤其不利的。目前，剪切力和湍流的影响可通过使用如温和的表面活性剂的外源添加剂被减小。在生物样品中，这种添加剂的使用可能是有毒的并且不合要求。

根据上述讨论，有必要提供一种改进的系统用于有效的混合。本公开涉及用于混合至少两种相同或不同相而不产生任何湍流或起泡的多目的系统，并且在混合处理后还进一步根据需要并在需要时执行相分离、沉降和分配功能。

发明内容

本公开的实施例提供可以多平面操作并且执行多种功能的自动化系统，通过提供如本公开中要求的系统而提供附加的优点。

通过本公开的技术实现附加特征和优势。在此详细描述本公开的其它实施例和方面，并且这些实施例和方面被看作是所要求的本公开的一部分。

本公开的一个实施例提供一种可执行多种功能的自动化多平面混合器和分离器(MPMS)系统。该系统包括配置为形成MPMS系统的底座的具有预定形状的底架。电动机被安装到底架用于转动MPMS系统。球形接合机构使用连杆固定到电动机，并且球形接合机构的另一端连接到叉。叉是Y形叉，并且一个十字轴承被固定在叉的分枝的顶端上。容器保持架使用杆连接到叉，其中所述容器保持架能够相对于底架倾斜多达120°或任何用户定义的角度。此外，该系统被提供有具有预定形状的容器或MPMS容器，其被能拆卸地安装在容器保持架上。

在本公开的实施例中，一对杆被安装在底架上，并且至少一个十字轴承使用十字连杆固定到每个杆的顶端，并且叉和杆上的十字轴承形成万向接头。

在本公开的实施例中，在球形接合机构上提供至少一个位置传感器，以确定球形接合机构的位置，并且位置传感器与控制器相连接。

在本公开的实施例中，带有衬套轴承(bush bearing)的线性运动轴承使用联动组件联接到容器保持架，以使容器保持架相对于底架倾斜多达120°。

在本公开的实施例中，联动组件包括形成转动副的一对第一连杆和一第二连杆，以及连接到线性运动轴承以选择性地提升和降低MPMS容器的电动机，其中电动机与控制器相连接。

在本公开的实施例中，在容器保持架上提供至少一个位置传感器以控制搅拌容器的提升角度，其中位置传感器与控制器相连接。

在本公开的实施例中，电动机与控制器相连接，并且电动机的转动速度和方向根据需要由控制器控制。

在本公开的实施例中，MPMS容器包括弯曲的顶表面和平的底表面，MPMS容器的平的底表面包括多个具有预定形状和尺寸的突起，以促进MPMS容器中的液体的均匀混合。突起的形状为三角形、正方形、长方形、圆形、椭圆形和挡板中的至少一种。

在本公开的实施例中，MPMS容器包括半圆形的入口和漏斗形的出口和与控制器相连接以控制物质进入和离开MPMS容器的流动的至少一个阀。

在本公开的实施例中，MPMS系统可选地被装入室中，并且MPMS容器可选地被制成无菌的并优选地被制成对于生物样品为无菌的，并且在室内提供至少一个温度传感器以测量室的温度，并且所述温度传感器与控制器相连接，以将室的温度保持在预定范围内。在温度传感器不能与混合介质接触情况下，使用校准法用控制电路管理期望的温度。

在本公开的实施例中，容器保持架借助球形接合机构和控制而沿顺时针和逆时针方向转动。也被编程为沿任何平面转动。

在本公开的实施例中，容器保持架可编程为沿任何期望的角度和平面转动。

前述概要仅是例示性的并且不旨在以任何方式限定。除了以上描述的所例示的方面、实施例和特征，进一步的方面、实施例和特征通过参考附图和下面的详细说明将变得明显。

附图说明

本公开的新颖的功能和特征在随附的权利要求书中陈述。然而，本公开本身和优选的使用方式及其目的和优势将在结合附图阅读时通过参考下面的例示性实施例的详细说明被最好地理解。现在参考附图仅通过示例的方式描述一个或更多个实施例，附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：

图1a示出本公开的MPMS系统的立体图。

图1b示出MPMS系统的放大分解图。

图2示出封入室内的MPMS系统的方框图。

图3a和图3b示出本公开的MPMS容器的立体图和仰视图。

图4a到图4d示出MPMS容器的用于混合不同密度的液体的各种平面位置。

图4e示出当容器保持架相对于底架倾斜90°时MPMS容器的位置。

图5示出与本公开的MPMS系统关联的基质血管组分(SVF)处理设备。

图仅为例示的目的描绘本公开的实施例。本领域技术人员将从下面的描述容易认识到，可采用在此示出的结构和方法的可替代的实施例而不背离在此描述的本公开的原理。

具体实施方式

本公开的实施例公开自动多平面混合器和分离器(MPMS)系统，根据物质/内容物混合之后的需要具有诸如混合、相分离、沉降、分配等等的多重用途，该系统可被用在需要对两个材料/物质/成分进行混合的任何产业中。更具体地，这可用于需要在不产生湍流和剪切力的情况下进行物质/成分的混合的场合。其中没有湍流和剪切力的物质的混合的一些产业示例常见于使用或处理活细胞或生物样品的生物技术、生物医学和生物化学产业。

本公开的MPMS系统的应用之一是在需要处理生物样品的生物技术和生物医学产业。样品的处理可出于各种原因，如取样、试验、生物产品的生产、基于细胞的产品、隔离、培养等，其中混合或MPMS系统的功能之一可被有效地用于获得期望的输出。

生物样品可包括生物组织、细胞和任何其它生物成分。然而，生物组织的示例包括但不限于脂肪、胎盘、滑膜组织、脐带、脐带血、骨髓、肝、胰腺等。

生物样品的混合可用于各种目的，其通常不需要湍流：

可通过MPMS系统执行的不同类型的生物混合包括但不限于

-均匀混合多种能混溶的或不能混溶的液体；

-将溶质溶解在溶剂中；

-将颗粒状固体悬浮在液体中；

-用液体缓冲液清洗生物组织；

-用含有消化酶的液体缓冲液消化/分化生物组织；

-将诸如细胞、病毒等的生物实体悬浮在液体缓冲液/介质中；

-混合用于从液体混合物或悬浮液中对诸如生长因子、细胞因子、蛋白质或细胞群之类的特定的/期望的生物成分进行差动分离/选择/回收/提纯/净化的微粒或亲和基质，诸如抗体包被珠(antibody-coated bead)。

本公开的MPMS系统设计为在无湍流的情况下混合生物样品，同时该系统也可用在需要湍流的情况下。

该MPMS系统的第二功能方面是相分离，其包括但不限于：

-分离已在混合处理期间经受物理的和化学的相互作用的多种不能混溶的液体混合物。一个这样的示例是分离包含来自脂肪组织的碎屑的水性缓冲馏分(aqueous buffer fraction)。

-分离不同浮力密度的生物组织(例如脂肪和血液)。

该设备的第三功能方面是沉降，其包括但不限于：

-从悬浮液沉降细胞，悬浮液可包括诸如悬浮在培养介质/缓冲液/本领域已知的其它制剂中的骨髓/脐带血或细胞之类的生物组织。

-沉降微颗粒/亲和基质复合物，用于从例如血液、骨髓、脐带或消化组织之类的液体混合物或悬浮液中对诸如生长因子、细胞因子、蛋白质或细胞群之类的特定的/期望的生物成分进行选择/回收/提纯/净化。

第四功能方面包括分配，其中需要将细胞/固体/微粒等均匀分配到确定容积的不同容器中。

前面已经宽泛地概述了本公开的特征和技术优势，以使本公开后面的详细说明能被更好地理解。本公开的附加特征和优势将在下文中描述，其构成本公开的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的构思和具体实施例可容易地用作修改或设计其它用于执行本公开相同的目的结构的基础。本领域技术人员也应当认识到，这样的等同构造不背离如在随附的权利要求书中陈述的本公开的精神和范围。当结合附图考虑时，从下面的说明中将更好地理解，被认为是本公开的特点的关于其构成和操作方法的新颖的特征以及进一步的目标和优点。然而，应当明确地理解，每个图都仅是为例示和说明的目的而被提供，并且不旨在作为对本公开的范围的限定。

本公开特别是关于MPMS系统，更具体地涉及用于混合不同密度的液体的MPMS系统。

图1a和图1b是本公开的示例性实施例，示出MPMS系统(100)的立体图和分解图。系统(100)包括具有预定形状的底架(101)，其被配置为形成系统(100)的底座。底架(101)可由选自包括但不限于金属和非金属的组中的任何材料制成。电动机(102)被安装到MPMS系统(100)的底架(101)，用于转动MPMS系统(100)以引起混合。电动机(102)优选地为直流电动机以通过调节电压或电流改变速度。电动机(102)的每分钟转数(RPM)由期望的混合速率限定。该系统被提供有球形接合机构(103)，球形接合机构(103)的一端通过可调节连杆(104)固定到电动机(102)，而球形接合机构(103)的另一端固定到叉(105)。可调节连杆(104)根据混合所需的角度可在0-30mm的刻度范围内变化。球形接合机构(103)包括球窝接头，该球形接合机构(103)提供有助于产生多平面运动的滑动配合。叉(105)为Y形叉，并且一个十字轴承杯(108)被联接到叉(105)的每个顶端以获得MPMS系统(100)的规定角度的运动。此外，系统(100)包括安装在底架(101)上的一对杆/柱(107)并且至少一个十字轴承杯(108)使用十字连杆(109)固定到每个杆的顶端。十字轴承(106)被包围在联接到叉(105)和下杆/柱(107)的十字轴承杯(108)中以形成万向接头，以便将球形接合机构的平面运动转变成多平面运动以转动MPMS系统(100)用于混合。

容器保持架(110)在十字连杆(109)上枢转，并且所述十字连杆(109)使用上杆/柱(111)连接到Y形叉(105)以保持MPMS容器(112)。容器保持架(110)被配置为相对于底架(101)倾斜多达120°，而且根据用户需求该角度可改变。在一个实施例中，在混合之后需要相分离处理，容器保持架(110)可被倾斜90°。该系统被提供有称为MPMS容器(112)的容器。该MPMS容器为预定的形状，能拆卸地安装在容器保持架(111)上用于混合。

在本公开的实施例中，电动机(102)与控制器(218)(见图2)相连接，以根据需要控制电动机(102)的转动速度和方向。电动机(102)的速度和方向由混合速率限定。容器保持架(110)可以沿顺时针方向和逆时针方向两者旋转，并且由控制器(218)控制。

此外，MPMS系统(100)包含带有用联动组件(115)联接到容器保持架(110)的衬套轴承(114)的线性运动轴承(113)，以将容器保持架(110)相对于底架(101)倾斜多达90°。联动组件(115)包括形成转动副的一对第一连杆和一第二连杆。线性运动轴承(113)被联接到电动机(116)以选择地提升和降低MPMS容器(112)。并且如图2所示的至少一个位置传感器(221)被提供在容器保持架(110)上，以控制MPMS容器(112)的提升角度。在本公开的实施例中，电动机(116)和位置传感器(221)如图2所示的那样与控制器(218)相连接。

在本公开的实施例中，容器保持架(110)被配置为相对于底架(101)倾斜多达120°。为实现容器保持架(110)的120°倾斜，MPMS系统(100)中配置较长的导螺杆、具有较高转矩和额定功率的电动机(116)、不同尺寸的连杆(115)。容器保持架(110)的120°倾斜用于前面提到的应用中，包括但不限于分馏和部分相分离，以从容器(112)的多个排放口取出不同的液体。

在本公开的一个实施例中，MPMS容器(112)具有锁定装置，用于将MPMS容器(112)锁定到容器保持架(110)。锁定可借助任何适合的锁定机构，并且在本公开的一个方面，MPMS容器(112)包含侧肋和J形夹，以通过弹簧力将MPMS容器(112)与容器保持架(110)锁定在一起。

图2是本公开的示例性实施例，示出MPMS系统(200)的方框图。MPMS系统(200)被装入处于受调节环境中的室(219)内。室(219)内提供至少一个温度传感器(220)以测量室(219)中的温度，并且所述温度传感器(220)与控制器(218)相连接以将室(219)中的温度控制在预定的范围内。在一个实施例中，室(219)通过选自包括但不限于暖空气循环或使用红外线、加热机构或本领域中已知的其它方式的组的适合的方式被保持在37℃。

图3a和图3b是本公开的示例性实施例，示出MPMS容器(112)的立体图和仰视图。MPMS容器(112)包括弯曲的顶表面(112a)和平的底表面(112b)。MPMS容器的平的底表面(112b)包括以预定模式布置的有预定轮廓的多个突起(117)以促进均匀混合而不产生湍流或剪切力。突起(117)降低容器(112)中的液体的速率并且将保持层流运动。突起的尺寸、距离、角度和布置模式改善流体的均匀混合。突起(117)的尺寸、距离、角度连同突起(117)的布置模式将根据需求和应用改变以促进均匀混合。

在本公开的实施例中，突起(117)的形状选自包括但不限于三角形、正方形、长方形、圆形、椭圆形和挡板的组。MPMS容器(112)还包括在MPMS容器(112)的两端处的半圆形入口(112c)和漏斗形的出口(112d)。入口(112c)被配置为将输入/材料接收到MPMS容器(112)中用于混合，而出口(112d)配置为传送输出用于进一步处理。在本公开的实施例中，在MPMS容器(112)的入口处提供的半圆形部分将促进层流，在MPMS容器(112)的出口处提供的漏斗形状部分允许进行有效地相分离。在另一实施例中，出口可以是其它形状，包括但不限于半圆形、椭圆形、长方形等。入口阀和出口阀由夹管阀控制。

MPMS容器(112)可由选自包括但不限于非金属和金属的组的任何材料制成。在本公开的一个实施例中，MPMS容器(112)由诸如聚丙烯或聚乙烯(polystreylene)的硬质塑料制成。MPMS容器(112)可选地制成无菌的。对于生物组织，MPMS容器优选地制成无菌的。MPMS容器(112)的尺寸取决于应用。

作为示例，下面的表1示出MPMS容器(112)的尺寸的各种比例。然而，表1中提供的尺寸是用于例示的目的而不应被解释为对MPMS的限制。容器的尺寸可根据需要改变。

表1

图4a到图4d是本公开的示例性实施例，示出MPMS系统(400)在混合期间的各种平面位置。

平面运动：

图1的MPMS系统(100)将由电动机(102)转动。电动机(102)将通过连杆(104)转动球形接合机构(103)。球形接合机构(103)中的球和窝将形成滑动配合，这有助于将平面运动转变为多平面运动。连接到球形接合机构(103)的叉(105)在其顶端包括十字轴承杯(108)，以通过形成带有安装在下杆/柱(107)上的十字轴承杯(108)的万向接头来容纳十字轴承(106)，以便将来自电动机的转动运动通过上柱/杆(111)传递到容器保持架(110)，柱/杆(111)连接到叉(105)的十字轴承杯(108)。当球形接合机构(103)进行平面运动时，叉(105)进行多平面运动。安装在容器保持架(110)上的MPMS容器(112)将在各种平面位置中转动以形成各种混合效果。图4a到图4d示出处于不同平面运动中的系统400。

图4e是本公开的示例性实施例，示出图1的MPMS容器(115)在相分离期间的立体图。在混合处理后，需要控制器(218)(在图2中示出)激活搅拌提升电动机(116)，电动机(116)将转动线性运动轴承(113)。连接到线性运动轴承(113)的一端的衬套轴承(114)将推动联动组件(115)。用作转动副的联动组件(115)将竖直地提升容器保持架(110)至相对于底架(101)成90°的位置用于相分离。提供在容器保持架(110)上的位置传感器(422)(如图4e中所示)将与控制器(218)相连接。位置传感器(422)将确定容器保持架(110)的位置，一旦到达所需位置，控制器(218)将停止搅拌提升电动机(116)。图4e中示出相分离的示例性例示。

在本公开的一个方面，MPMS系统(100)以CAM和旋转接合机构的原理工作。MPMS系统(100)以利用电动机由CAM机构驱动的单枢轴搅拌机构工作。MPMS容器(112)沿X-轴被保持在套环和衬套组件上以通过电动机(102)执行半旋转运动，并且MPMS容器(112)被安装在斜面上用于回旋和旋转运动。

示例：

借助示例解释MPMS系统的工作。然而，该示例不应被解释为对MPMS系统的限制。在该示例中MPMS系统被用于处理生物样品。然而，相同的MPMS系统也可被用于处理非生物样品。

MPMS系统可被用于基质血管组分(SVF)处理设备(500)，以用不同的缓冲溶液混合组织，并搅拌混合物，随后将含脂肪的上层与水性下层进行相分离。

图5A示出与本公开的MPMS系统(501)关联的基质血管组分(SVF)处理设备(500)。SVF处理设备(500)包括室(517)或适合设计的盖，室(517)可以是透明的或不透明的。室(517)被提供有具有LCD显示器(505)的用户界面和输入按钮，以输入处理样品所需的参数。界面(505)是非常人性化的并且被编程以调节该设备的设置。

SVF处理设备(500)，包括缓冲液和酶容器/单元(506)，MPMS系统(100)和细胞集中单元(cell concentration unit)(503)。室/单元的几何形状可改变但不限于立方形、正方形、长方形、圆柱形和其它已知的可被用于该目的几何形状。也被称为组织处理单元的MPMS系统(100)被附接到转动/搅拌机构/MPMS组件。该设备也被提供有一个或多个蠕动泵(512)以将采集自患者的用于处理的被吸脂组织样品送入MPMS系统(100)中并在相分离之后排出液体。该室/单元(517)由硬质塑料或半硬质非活性塑料或物理化学成分上类似于聚乙烯基、聚碳酸酯的材料制成，但不限于此。

从外科手术获得的组织样品被传递到MPMS系统(100)/组织处理单元，为向外科医生使用各种市售的吸脂仪器提供最大的灵活性，通入组织处理单元的入口管被设计为接受目前用于这种外科手术的各种吸脂容器。该入口管通过管和适配器被连接到设备，并且随后使用蠕动泵(504)将样品泵入MPMS系统(100)中，用于清洗和消化。无菌的一次性容器(506)用于容纳清洗缓冲液和包含消化酶的缓冲液。在正常操作期间，这些容器(506)被提供有预先设计的出口并且使用适合的管被连接到夹管阀(511)。每个容器(506)被配置为保持大约0.5升到大约10升范围内的预定量的液体。该程序的下一个操作是只通过激活夹管阀控制器中的第二阀，使用蠕动泵(512)从缓冲液容器(506)之一泵入预定体积的缓冲液。预定体积是等于待处理的脂肪组织量的量。该体积基于管直径和时间计算，并且使用数据输入键盘被输入用户界面(511)电子电路。一旦达到期望的体积，则停止泵送。

MPMS容器(112)随后通过使MPMS系统(100)的电动机臂通电而被搅拌2-15分钟的时间。连接到电动机的电动臂被设计为提供均匀节距和振幅以能够进行样品的彻底混合。在混合之后，MPMS容器(112)被倾斜至竖直位置并允许停留2-15分钟的时间，并且两个相开始分离(富含脂肪的上相和水性的下相清晰可辨)。预定体积的水性的下相(通常为缓冲液的初始输入量的95％)通过激活出口端口和阀被排出，而清洗溶液被收集在废料贮存器中。通过过滤器(或100-200微米的筛孔)排出确保富含脂肪的层在该步骤不被排出。该清洗步骤重复3-4次，以从组织中完全去除血细胞。

处理的消化阶段以添加等体积的包含预热到一定限度的胶原酶或者胶原酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶(trypin)、木瓜蛋白酶或类似的蛋白水解酶的组合的缓冲液开始。来自两个容器之一的酶/缓冲溶液使用蠕动泵被泵送通过夹管阀中的第三阀。

将MPMS容器(112)保持就位的夹具被配备有热垫，该热垫在被通电时加热MPMS容器(112)的内容物。热控制机构被校准以彻底并均匀地将液体内部加热到37℃。连接到(温度控制器)的传感器在整个消化处理期间保持恒温。为增加消化的效率和均匀性，电动臂被激活以在该整个处理期间提供酶与脂肪组织的温和但彻底的混合。基于组织的体积和使用的酶的浓度，在连续混合的情况下执行最少30-60分钟的消化。在消化处理结束时，预先计算的体积的浆液使用用于传送酶/缓冲液混合物的相同的液体处理线路被泵送以破坏酶的活性。在其它实施例中，酶抑制剂，不限于EGTA或类似化学定义的抑制剂被添加以破坏酶的活性。在又一实施例中，不破坏酶的活性，因为对消化的细胞的大规模清洗足以完全去除酶。最后，电动臂进入停止状态，随后关闭热垫并且允许模块停止2-10分钟。然后，MPMS容器(112)相对于底架被倾斜到90°用于进行脂肪和水性馏分之间的相分离。在相分离处理之后，清洗溶液使用由阀控制的预制出口被排至废料容器(514)中，单向流(内侧向外侧)被用于排出。并且来自MPMS系统(100)的细胞浆通过出口被送入细胞集中单元/组件(503)，用于进一步处理。

细胞集中单元/组件(503)选自包括但不限于简单过滤、压力辅助过滤、真空辅助过滤或其组合的组。细胞集中单元/组件(507)选择地装有能够实现室的受控旋转的驱动机构。该驱动机构是磁的、机械的、机电的或其组合。室的设计和结构也包括振动机构，以去除堵塞过滤器的细胞和碎片。这些机构本身或其组合改善流率并防止过滤器的堵塞并能够实现细胞的集中。

上述提供的示例仅用于例示的目的；然而，MPMS系统可用于混合非生物样品，包括但不限于任何液体、液体和固体等。

等同物

在此关于基本任何复数的和/或单数的用语的使用，本领域的技术人员可如适合于上下文和/或应用那样从复数的转换成单数的和/或从单数的转换成复数的。为了清楚，不同的单数/复数序列可在此明确说明。

本领域的技术人员应当理解，一般而言，在此尤其是在随附的权利要求书(例如随附权利要求的主体)中使用的用语通常旨在为“开放性的”用语(例如，用语“包括”应被解释为“包括但不限于”，用语“具有”应当被解释为“至少具有”，用语“包含”应被解释为“包含但不限于”，等等)。本领域的技术人员还应理解，如果意在所引出的权利要求记载项的具体数量，这样的意向将被明确地记载在权利要求中，并且没有这样的记载时则不存在这样的意向。例如，作为理解的帮助，后面随附的权利要求书可包含引出短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用以引出权利要求的记载项。然而，这样的短语的使用不应被解释为暗示用不定冠词“一(a)”或“一(an)”引出权利要求记载项会将任何特定的包含这样引出的权利要求记载项的权利要求限制为仅包含一个这样的记载项的发明，甚至当相同的权利要求包括引出短语“一个或多个”或“至少一个”以及如“一”或“一”的不定冠词(例如，“一”和/或“一”通常应被解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)时；这同样适用于使用定冠词以引出权利要求记载项的情况。此外，即使明确记载了引出的权利要求记载项的特定数量，本领域技术人员也将认识到这样的记载项通常应被解释为表示至少所记载的数量(例如，“两个记载项”的无修饰性记载在没有其它修饰语的情况下通常表示至少两个记载项、或两个或更多记载项)。而且，在那些使用类似于“A、B和C等等中的至少一个”的惯用方式的情况下，通常这样的结构旨在本领域技术人员将会理解该惯用方式的意义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C的系统，等等)。在那些使用类似于“A、B或C等等中的至少一个”的惯用方式的情况下，通常这样的结构旨在本领域技术人员将会理解该惯用方式的意义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C的系统，等等)。本领域技术人员还应理解，几乎所有的表示两个或更多替代的用语的转折词和/或短语，无论在说明书、权利要求或附图中，均应当被理解为考虑包括用语中的一个、用语之一、或两个用语的可能性。例如短语“A和B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

虽然已经在此公开了各种不同的方面和实施例，但是其它方面和实施例对于本领域技术人员来说是明显的。在此公开的各种不同的方面和实施例是用于例示的目的，而不旨在限定，真正的范围和精神在随附的权利要求中指明。

附图标记：

Claims (20)

1.一种多平面混合器和分离器(MPMS)系统(100)，包括：

具有预定形状的底架(101)，被配置为形成所述MPMS系统(100)的底座；

电动机(102)，被安装到所述底架(101)用于转动所述MPMS系统(100)；

球形接合机构(103)，其中所述球形接合机构(103)的一端使用连杆(104)固定到所述电动机(102)，并且所述球形接合机构(103)的另一端被联接到叉(105)；

容器保持架(110)，使用杆(111)连接到所述叉(105)，其中所述容器保持架(110)能够相对于所述底架(101)倾斜多达120°；和

具有预定形状的MPMS容器(112)，被能拆卸地安装在所述容器保持架(110)上，用于混合不同密度的液体。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述叉(105)为Y形叉，并且十字轴承杯(108)被固定在所述叉(105)的顶端。

3.如权利要求1所述的系统，其中一对杆(107)被安装在所述底架(101)上，并且至少一个十字轴承杯(108)使用十字连杆(109)固定到每个杆的顶端。

4.如权利要求2和3所述的系统，其中十字轴承(106)被包围在所述十字轴承杯(108)中以形成万向接头。

5.如权利要求1所述的系统，包括：至少一个位置传感器(221)，被提供在所述球形接合机构(103)上以确定所述球形接合机构(103)的位置，其中所述位置传感器(221)与控制器(118)相连接。

6.如权利要求1所述的系统，包括：带有衬套轴承(114)的线性运动轴承(113)，所述衬套轴承(114)使用联动组件(115)联接到所述容器保持架(110)，以使所述容器保持架(110)相对于所述底架(101)倾斜多达120°。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述联动组件(115)包括形成转动副的一对第一连杆和一第二连杆。

8.如权利要求6所述的系统，包括：电动机(116)，该电动机(116)被联接到所述线性运动轴承(113)以选择性地提升和降低所述MPMS容器架(112)，其中所述电动机(116)与控制器(218)相连接。

9.如权利要求1所述的系统，包括：至少一个位置传感器(122)，被提供在所述容器保持架(110)上以控制所述MPMS容器(112)的提升角度，其中所述位置传感器(122)与控制器(218)相连接。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述电动机(102)与控制器(118)相连接，并且所述电动机(102)的转动速度和方向基于需要由所述控制器(218)控制。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述MPMS容器(112)包括弯曲的顶表面(112a)和平的底表面(112b)。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述MPMS容器(112)的平的底表面(112a)包括以预定模式布置的有预定轮廓的多个突起(117)，以促进在所述MPMS容器(112)中均匀混合流体而不产生湍流和剪切应力。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述突起(117)的形状为三角形、正方形、长方形、圆形、椭圆形和挡板中的至少一种。

14.如权利要求1所述的系统，其中所述MPMS容器(112)包括半圆形的入口(112c)和漏斗形的出口(112d)。

15.如权利要求1所述的系统，其中所述MPMS容器(112)被可选地制成无菌的。

16.如权利要求14所述的系统，包括：至少一个阀，与控制器(218)相连接以控制液体向所述MPMS容器(112)中的流动。

17.如权利要求1所述的系统，其中所述MPMS系统(100)被装入室(219)中。

18.如权利要求17所述的系统，包括：至少一个温度传感器(220)，该至少一个温度传感器(220)被提供在所述室(219)内以测量所述室(219)的温度，并且所述温度传感器(220)与控制器(218)相连接，以将所述室(219)的温度保持在预定范围内。

19.如权利要求1所述的系统，其中所述容器保持架(110)借助电动机和球形接合机构(103)而沿顺时针和逆时针方向转动。

20.如权利要求1所述的系统，其中所述液体为包括但不限于生物组织、细胞或任何其它生物成分的生物样品和非生物样品。