CN106255537B - 用浮力分离或富集制剂的系统和装置 - Google Patents

用浮力分离或富集制剂的系统和装置 Download PDF

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Abstract

通过注入于可使其漂浮的溶液中而达到分离生物制剂的系统和装置。这些系统和装置具有许多研究、诊断、临床、消费者以及其它应用。本公开内容的一个方面提供了一种用于从样品中分离或富集生物制剂的装置，此装置包括样品容器，其包括用于容纳样品和多个微泡的内体积、锥形端和开口端、插入到所述开口端的柱塞以及所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴形成锐角，其中所述多个微泡使所述样品的一种或多种生物制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述锥形端以从所述样品分离或富集一种或多种生物制剂。

Description

用浮力分离或富集制剂的系统和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年5月10日提交的美国临时申请号61/991502的权益，该美国临时申请通过引用并入本文。
关于联邦资助研究的声明
本发明是在美国国立卫生研究院授予的基金(1R43CA176892-01A1、3R43CA176892-01A1S1、1R43HL126285-01和2R44CA176892)的支持下完成的。政府对本发明具有一定的权益。
发明背景
现今从动物血液和组织液里分离和分析细胞的技术尚未达到高纯度且符合成本效益的需求。现有的技术描述了通过离心分离和通过磁力应用去分离细胞的几个方法。细胞分离的其它方法还包括使用微流体、过滤等。
离心技术，利用离心机产生的离心力使异种混合物沉降，是从动物血液中分离细胞的一种常用方法。现有技术描述了许多种离心设备，但这些设备既昂贵又复杂，以至于只有研究实验室可以负担得起，并且只有研究实验室技术人员才可以操作它们。这限制了离心分离技术的临床和一般消费者使用。此外，基于离心的方法是根据细胞的物理性能(如密度、尺寸、形状)而无法基于蛋白质表达和生化信息进行细胞分离。
磁力可替代离心力而用于动物血中的细胞分离。现有技术的一个应用范例是使用免疫纳米磁珠和横向磁电泳分离循环肿瘤细胞(circulating tumor cells，CTCs)。尽管有效，但这种分离方法的应用昂贵，并且需要经过实验室培训的技术人员的专业技能。这限制了磁力分离方法的临床和一般消费者应用。
动物血液里细胞的离心分离和磁力分离需要将细胞注入到溶液中，然后再使细胞沉降。另一项细胞分离的创新技术是使用可紧接选择标记物的微泡。微泡是直径在一微米以上及一毫米以下的气泡。微泡内部可以充填气体，例如空气或全氟化碳。当微泡与细胞、生物制剂或者非生物制剂接触时就会使它们在液体中漂浮。另外，在一些实施例中，生物或非生物制剂可在紧接有或无微泡之后，通过其中所含的液体、气体或二者组合(如本领域中的已知溶液)的情况下而漂浮。在另一些实施例中，紧接有生物或非生物制剂的微泡会在分离或富集后被破碎。
通常而言，紧接有微泡的细胞被置于标准离心管后使用离心力或磁力进行分离或富集。现有技术使用特定的倒管及其它容器设备增加微泡有效性，但这些设备在不使用离心力以及在缺乏一个实验室培训的技术人员把这个离心力适当地作用到制剂时就难以进行细胞分离。这就造成高成本及低效率的分离效果。
这些高成本和低效率的结果限制了现有分离方法的应用。大型研究机构与资金雄厚的私人公司能够负担得起这些分离方法，但规模较小的实体、个人、一般消费用户及缺乏实验设备和专门技能的诊所就难以承担。此外，现有技术还没有实际可行的一般消费应用，因为一般消费者缺乏操作离心机或磁力应用所要求的技能以及购买昂贵设备的资源。
尽管现有技术显示了改进现有细胞分离技术的方法和设备，但没有在不使用离心力或磁力以及必要的实验室开支和操作技能时，提供用于细胞分离(无论是否紧接有微泡)的可行替代方案。因此从动物血中分离细胞的救生应用，在临床和家用环境里受到限制。
动物血里的细胞不是使用离心力和磁力技术分离的唯一的生物制剂。其它潜在的救命应用包括分离细胞(如干细胞、免疫细胞、循环肿瘤细胞(CTCs)、肿瘤细胞或其它细胞)、细胞碎片、细菌、病毒、寄生虫等。为了将这些分离出的具有可救命性质的生物制剂用于家庭和临床中，开发替代离心力和磁力分离生物制剂的技术至关重要。
发明内容
本公开内容的一个方面提供了一种用于从样品中分离或富集生物制剂的装置，其包括样品容器，该样品容器包括用于容纳样品和多个微泡的内体积、锥形端和开口端、插入到所述开口端的柱塞和所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴形成一个锐角，其中所述多个微泡使所述样品的一种或多种生物制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述尖端以从所述样品分离或富集所述一种或多种生物制剂。
在一些情况下，该锐角为约5度至约40度。在一些情况下，该锐角为约5度至约10度。在一些情况下，该锐角为约35度。
在一些情况下，该装置包括一个容器喷口，该容器喷口可对由包括所述一种或多种生物制剂的所述尖端形成的一个或多个液滴进行定向取向。在一些情况下，该装置包括用于收集一个或多个液滴的收集容器。在一些情况下，该收集容器与样品容器的外表面邻近。在一些情况下，其中所述收集器被安装到靠近样品容器喷口底端的样品容器的外表面上。
本公开内容的一个方面提供了一种用于从样品中分离或富集生物制剂的装置，此装置包括样品容器，该样品容器包括用于容纳样品和多个微泡的内体积、锥形端和开口端、插入到所述开口端的柱塞和所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴垂直，其中所述多个微泡使所述样品的一种或多种生物制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述尖端以从所述样品分离或富集所述一种或多种生物制剂。在一些情况下，所述柱塞是由使用者手动操作的。
在一些情况下，该装置包括机械连接到所述柱塞的传动螺杆，其中该传动传动螺杆的转动被机械地转换成所述柱塞的平移。在一些情况下，该装置包括用于容纳传动螺杆的容器底座。在一些情况下，通过将该样品容器的底部法兰插入到该样品容器底座上锁定法兰槽中，将该底部法兰固定到该容器底座。在一些情况下，该传动螺杆是由用使用者手动操作的。在一些情况下，该传动螺杆是由驱动马达自动操作的。在一些情况下，该传动螺杆是由微处理器远程控制的驱动马达自动操作的。在一些情况下，该装置包括用于容纳所述驱动电机的装置外壳。
在一些情况下，该装置包括柱塞适配器接头和柱塞接合适配器，其中，所述柱塞适配器接头邻近所述柱塞和所述柱塞接合的适配器，以及所述柱塞接合适配器邻近所述柱塞适配器接头和所述传动螺杆。在一些情况下，该容器底座进一步包括传感器压板和传感器底座。在一些情况下，该容器底座进一步包括线端口。在一些情况下，该容器底座进一步包括螺丝端口。
在一些情况下，该样品容器是由所述样品容器的所述内体积提供亲水性能的材料制成。在一些情况下，该样品容器是由所述样品容器的所述内体积提供疏水性能的材料制成。在一些情况下，该材料是玻璃。在一些情况下，亲水层邻近所述样品容器的所述内体积。在一些情况下，疏水层邻近所述样品容器的所述内体积的所述锥形端的尖端。在一些情况下，亲水层邻近所述样品容器的所述内体积，以及疏水层邻近所述内体积的所述锥形端的尖端。在一些情况下，该样品容器是由所述内体积提供亲水性能的材料制成，以及疏水层邻近所述内体积的所述锥形端的尖端。在一些情况下，该亲水层是牛血清白蛋白。在一些情况下，该疏水层是SURFASILTM。在一些情况下，该疏水层是石蜡、聚四氟乙烯、泊洛沙姆或其组合。
在一些情况下，该样品容器容纳约1毫升至约10毫升的样品体积。在一些情况下，该样品容器容纳约10毫升至约50毫升的样品体积。在一些情况下，该样品容器容纳约50毫升至约200毫升的样品体积。在一些情况下，该样品是稀释的。
在一些情况下，该样品是组织、血液、骨髓、尿液、唾液、脑脊髓液、精液、痰、粪便、关节液、淋巴液、羊水、胆汁、腹水、胸腔积液或其组合。在一些情况下，该样品是脐带血。在一些情况下，该样品是循环的血液。在一些情况下，该样品是肿瘤组织。在一些情况下，该样品是肿瘤组织内的或肿瘤组织周围的体液。在一些情况下，该生物制剂是细胞。在一些情况下，该细胞是循环肿瘤细胞(CTC)。在一些情况下，该细胞是骨髓细胞。在一些情况下，该细胞是来源于母亲血液的胎儿细胞。
在一些情况下，细胞与所述多个微泡之比为约1:100。在一些情况下，细胞与所述多个微泡之比为约1:500。在一些情况下，细胞与所述多个微泡之比为约1:1000。
在一些情况下，分离或富集的生物制剂小于总样品的0.5％。在一些情况下，分离或富集的生物制剂小于总样品的0.1％。在一些情况下，分离或富集的生物制剂小于总样品的0.01％。在一些情况下，分离或富集的生物制剂小于总样品的0.001％。
在一些情况下，所述多个微泡是脂质壳微泡、白蛋白壳微泡、聚合物壳微泡、脂质聚合物壳的微泡、玻璃微泡或其组合。在一些情况下，每个微泡的壳包含脂质、蛋白质、聚合物、脂质聚合物、玻璃或其组合。
在一些情况下，所述多个微泡具有约1微米至约10微米的外径。在一些情况下，所述多个微泡具有约2微米至约8微米的外径。在一些情况下，所述多个微泡具有约2微米至约20微米的外径。
在一些情况下，多个选择标记物与多个微泡的外表面邻近。在一些情况下，多个选择标记物通过亲核共轭加成与所述的外表面相结合。在一些情况下，多个选择标记物通过Michael加成与所述外表面相结合。在一些情况下，每个微泡载有的所述多个选择标记物为约200,000至约500,000个。在一些情况下，邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面浓度为每平方微米约3000至约6000个选择标记物。在一些情况下，邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面浓度为每平方微米约1000至约3000个选择标记物。在一些情况下，邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面浓度为每平方微米小于约6000个选择标记物。在一些情况下，邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面浓度为每平方微米小于约3000个选择标记物。在一些情况下，每个微泡的所述多个选择标记物为约300,000至约400,000个。
在一些情况下，多个选择标记物包含第一组和第二组。在一些情况下，每一个所述多个微泡都包含所述第一组和所述第二组选择标记物。在一些情况下，第一组所述的多个微泡包含所述的第一组选择标记物，以及第二组所述的多个微泡包含所述的第二组选择标记物。
在一些情况下，细胞通过受体配体相互作用贴附所述多个微泡。在一些情况下，一个或多个选择标记物与细胞表面标记物结合。在一些情况下，一个或多个选择标记物是不同的。在一些情况下，一个或多个选择标记物是抗体。在一些情况下，一个或多个选择标记物是结合肿瘤标记物的分子。在一些情况下，一个或多个选择标记物是结合干细胞标记物的分子。在一些情况下，一个或多个选择标记物是结合细胞表面标记物EpCAM的分子。在一些情况下，一个或多个选择标记物是结合细胞表面标记物CD133的分子。在一些情况下，一个或多个选择标记物是结合细胞表面标记物CD34的分子。
在一些情况下，至少约80％的所述细胞结合所述微泡中的至少一个。在一些情况下，至少约85％的所述细胞结合所述微泡中的至少一个。在一些情况下，至少约90％的所述细胞结合所述微泡中的至少一个。在一些情况下，至少约95％的所述细胞结合所述微泡中的至少一个。
在一些情况下，所述样品的一个生物制剂当至少约2个微泡与其邻近时漂浮。在一些情况下，所述样品的一个生物制剂当至少约3个微泡与其邻近时漂浮。在一些情况下，所述样品的一个生物制剂当至少约2到约20个微泡与其邻近时漂浮。
在一些情况下，该装置是与下游检测试验相兼容的。在一些情况下，所述下游检测试验包括细胞染色、分子分析、细胞培养或其组合。
在一些情况下，该装置是无菌的。在一些情况下，该装置包括在所述的内体积中的、用于增加所述样品活性的无菌液体。在一些情况下，该装置包含在所述的内体积中的、用于致使所述多个微泡漂浮的无菌液体。该液体的密度为每立方厘米约0.9至约1.1克。
在一些情况下，该装置用于临床或实验室环境中。在一些情况下，该装置用于住宅环境中。在一些情况下，该装置是用于个人使用的。
在一些情况下，该装置包括底部止动传感器、步进电机、顶部液滴检测器、电源、微控制器板或其组合。
本公开内容的另一个方面提供了一种用于从样品中分离或富集生物制剂的方法，包括：(a)获得样品和多个微泡；(b)将所述样品和所述多个微泡添加到样品容器的内体积中；(c)所述多个微泡使一种或多种生物制剂从底端漂浮后沿着所述样品容器的锥形端被导向至所述锥形端的尖端；(d)从所述样品容器的开口端朝向所述锥形端移动柱塞以从所述样品分离或富集一种或多种生物制剂。
在一些情况下，该方法包括在(d)之后破碎所述多个微泡。在一些情况下，该方法采用升高环境压力以破碎所述多个微泡。在一些情况下，使环境压力升高至约2个大气压至约4个大气压，保压约2分钟至约10分钟以破碎所述多个微泡。在一些情况下，使环境压力升高至约3个大气压，保压约5分钟以破碎所述多个微泡。
在一些情况下，该方法包括在(c)或(d)之前在所述内体积内孵育所述多个微泡和所述样品至少约1分钟。在一些情况下，该方法包括在(c)或(d)之前在所述内体积内孵育所述多个微泡和所述样品至少约5分钟。在一些情况下，该方法包括在(c)或(d)之前在所述内体积内孵育所述多个微泡和所述样品至少约10分钟。在一些情况下，该方法在(b)的添加之前将所述样品容器的所述内体积进行灭菌。
本公开内容的另一个方面提供了一种用于从样品中分离或富集生物制剂的试剂盒，包括：
(a)一个或多个样品容器；
(b)装置外壳；
(c)容器底座；
(d)一种或多种选择标记物；
(e)形成微泡的组分；
(f)形成微泡的说明；和
(g)使用所述样品容器的说明。
本公开内容的另一个方面提供了一种用于从样品分离或富集生物制剂的试剂盒，包括：
(a)一个或多个样品容器；
(b)装置外壳；
(c)容器底座；
(d)具有与其邻近的一个或多个选择标记物的微泡；和
(e)使用所述样品容器的说明。
本公开内容的另一个方面提供了一种用于从样品分离或富集生物制剂的试剂盒，包括：
(a)一个或多个样品容器；
(b)一种或多种选择标记物；
(c)形成微泡的组分；
(d)形成微泡的说明；和
(e)使用所述样品容器的说明。
在一些情况下，该装置用于偏远地理区域。在一些情况下，该装置用于贫穷或低收入地区。在一些情况下，该装置在没有灭菌设备的情况下使用。在一些情况下，该装置在没有离心设备的情况下使用。在一些情况下，该装置是由临床医师使用的。在一些情况下，该装置是由研究人员使用的。在一些情况下，该装置是由非专业人士使用的。在一些情况下，该装置是由消费者使用的。在一些情况下，该装置是由脐带血库使用的。在一些情况下，该装置用于癌症治疗中的免疫疗法的免疫细胞的分离。在一些情况下，该装置用于活产后从脐带血分离造血干细胞。在一些情况下，该装置用于从血液样品或尿样品分离一种或多种麻醉剂。在一些情况下，该装置用于从样品中清除一种或多种生物制剂。在一些情况下，该装置用于从样品中清除一种或多种非生物制剂。
本公开内容的另一个方面提供了一种从样品中分离或富集制剂的装置，其包括样品容器，该样品容器包括：
(a)用于容纳样品和液体的内体积；
(b)锥形端和开口端；
(c)插入所述开口端的柱塞；和
(d)所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴形成锐角，其中所述液体使所述样品的一种或多种制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述尖端以从所述样品分离或富集一种或多种制剂。
本公开内容的其他方面和优点对于遵从以下详细描述的本领域的技术人员将是显而易见的，在此本公开内容仅对实施案例和方案加以描述性的展示和阐述。显而易见，本发明可有其它和不同的实施案例，并且其若干细节可在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本公开内容的範围。因此，附图和描述将被视为在本质上是说明性的，而不是限制性的。
通过引用并入
所有出版物，专利和在本说明书中提及的专利申请在此通过引用并入，其程度如同每个单独的出版物，专利或专利申请被具体地和单独地指出通过引用并入。通过引用并入的出版物和专利或专利申请如果在一定程度上与本说明书中的公开内容相抵触，那么说明书旨在取代和/或优先于任何这样相抵触的材料。
附图的简要描述
本发明的创新特徵在所附权利要求书中有具体阐述，对本发明的特征和优点的更好的理解将通过参考以下说明性实施例的详细描述而获得，其中说明性实施例利用了本发明的原理，并结合附图(在此也称为“figure”和“FIG”)，如下所示：
图1A阐明了与细胞邻近(图1B)的微泡的制备。
图2阐明了具有CD34+表达的KG1a细胞与a)缺乏任何选择标记物的(对照微泡)或者b)带有CD34标记物的微泡(CD34微泡)混和反应后的回收百分率。
图3A阐明了在施加压力前的微泡层和在施加压力后破碎的微泡层，以及图3B描述了在施加超过环境压力破碎微泡后的细胞活性。
图4示出了本发明装置的一个实施例。
图5示出了该装置的样品容器的一个实施例。
图6示出了该装置的柱塞接入系统的一个实施例。
图7示出了该装置容器底座的一个实施例。
图8示出了在柱塞连接的三个实施例。
图9示出了法兰对准的两个实施例
图10示出了一个样品容器锥形端的带有角度的尖端。
图11示出了一个样品容器锥形端部的平头端部。
图12示出了本公开内容的一个封闭型的系统装置。
图13示出了本公开内容中带有手动柱塞控制把手的一个开放型的系统装置。
图14A-H示出了用以分离微泡的该开放型系统装置的使用。
图15示出了该装置的样品容器的一个实施例。
图16示出了该装置的一个真空系统的实施例。
图17示出了一个自动化的装置。
发明详述
虽然本发明展示和描述各种不同实施例，但显而易见的，对本领域的技术人员而言，这只是提供举例的方式而已。本领域的技术人员可能会想出在不脱离本发明的范围下的许多变化，改变和替换。但是应当理解到的是，在本发明中描述的实施例可以应用于这些不同的种替代方案。
本公开内容包括一个灭菌的样品容器装置，属于一个开放或者密闭系统的一部分。该装置可以分离生物类制剂，包括动物细胞、动物细胞碎片、细菌、病毒、真菌、寄生虫、植物细胞，或非生物制剂，包括化学试剂、工业剂、农业制剂，以及其它生物或非生物制剂。
本公开内容可以包括用以保持无菌装置的机制、柱塞式系统、用于分离生物制剂的收集容器、疏水性材料、亲水性材料、非特异性相互作用阻断剂、注射器针头系统、无菌注射器、输液针、液体或其组合。
本公开内容可应用于多种应用，包括临床、科研、诊断、工业、机构、消费者或使用其组合。在一些情况下，本公开内容是用于生物或非生物试剂的分离或富集。在一些情况下，本公开内容可用於清除生物或非生物试剂。在一些情况下，本发明是从样品中分离或富集生物制剂或非生物试剂而应用于收集、储存、研究、应用或其它或其组合。
如本文所用，除非另有说明，术语“约”是指本领域普通技术人员所决定的特定值可接受的误差范围，该误差范围部分取决于该值是如何测量或确定的。在某些实施例中，术语“约”是指在1个、2个、3个或4个标准偏差内。在某些实施方案中，术语“约”是指在特定值或范围的30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％或0.05％以内的。
本文公开的装置、方法及试剂盒可使一个或多个微泡结合生物制剂而使其漂浮在液体中。在一些情况下，微泡可以是表面活性剂的、脂质或磷脂壳的、蛋白质壳(例如白蛋白壳)的、聚合体的、聚电解质的、玻璃的微泡或其组合。
在一些情况下，微泡可以是实心的。在一些情况下，微泡可以是中空的。在一些情况下，微泡可以是多孔的。在一些情况下，微泡可以包括一个或多层外壳。在一些情况下，微泡可以是复合材料，例如，包括一种材料的一个或多个单独颗粒，或者在一个微泡内包括一个或多个纳米微泡，或其它材料。在一些情况下，微泡内核所包含的气体可提供浮力属性。在一些情况下，微泡的材料可提供浮力属性。在一些情况下，微泡可以使用本领域中已知的方法来制成。
在一些情况下，表面活性剂的微泡可以用如SPAN-40、TWEEN-40或其它表面活性剂来制成。在某些情况下，脂质或磷脂微泡可以用天然脂质、磷脂、鞘脂、修改过脂肪酸的脂、头基修改脂质、荧光脂质、聚合物脂质、阳离子脂质、中性脂质或其它脂质来制成。在一些情况下，微泡可以从DSPC/PEG40硬脂酸酯/DSPE-PEG3400-马来酰亚胺来制成。在一些情况下，聚合物微泡可以从聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)或其组合或其它聚合物来制成。在一些情况下，微泡也可以用多糖如脱乙酰壳多糖来成形。在一些情况下，微泡可以在临床环境中使用。在一些情况下，微泡的内核可包含气体或液体。在一些情况下，微泡的内核可包含全氟己烷气体。在一些情况下，微泡的内核可包含空气。
在一些情况下，微泡可以具有表面疏水性。在一些情况下，微泡可以是耐压的。在一些情况下，微泡可以在大于环境压力的压力下破碎。在一些情况下，微泡可以在液体中聚集。在一些情况下，微泡的聚集可改善从样品中分离或富集与微泡接合生物制剂的目的。在一些情况下,微泡可以在液体中漂浮。在一些情况下，微泡的漂浮可改善从样品中分离或富集与微泡接合生物制剂的目的。
在一些情况下，微泡的外径可以为约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或约20微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约1、5、10、15、20、25、30、35或约40微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65或约0.7微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约1微米至约1毫米。在一些情况下，微泡的外径可以为约0.2微米至约0.6微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约1微米至约10微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约2微米至约8微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约2微米至约20微米。在一些情况下，微泡的外径可以为约2微米至约6微米。在一些情况下，微泡是可单分散的。
在一些情况下，微泡可以是中空的。在一些情况下，微泡可以是多孔的。在一些情况下，微泡可以包含一个气体内核。在一些情况下，微泡可以包含一个比微泡的液态分散介质密度低的液态内核。
选择标记物可以邻近微泡，以使样品中的特定生物制剂通过与一个或多个选择标记物的互相反应作用而与微泡相接合。
在一些情况下，选择标记物可以是抗体、抗体片段、抗原、激素、生长因子、重组的可溶性受体、转铁蛋白、低密度脂蛋白、神经递质、毒素、碳水化合物、脂质、核酸、小分子、适体、适体衍生物、树枝状聚合物、蛋白质、肽、多肽、核苷酸、多核苷酸或其它或其组合。
在一些情况下，选择标记可以是已知的结合细胞表面标记物的任何分子。在一些情况下，选择标记物可以是结合干细胞表面标记物的任何已知分子。在一些情况下，选择标记物可以是抗CD34或抗CD133的抗体。在一些情况下，选择标记物可以是已知结合如下物质的任何分子，包括AA4、AA4.1、P-gp、ABCB5、ABCG2、ALDH、碱性磷酸酶、alpha6-integrin、WNT2B、抗凝血酶III、脱唾液酸GM1、Bcl-2、betal-integrin、c-kit(CD117)、c-Met、NCAM(CD56)、CD105、CD133、CD166、CD29、CD30、CD31、siglec-3(CD33)、CD73、CD9、CD90、CK19、CLV3、ECMA-7、EDR1、EEC、FGF-4、Flk1、Flt3/FLK2、CD115、Glia2、Gli3、GSTA1、Her5、HSA、HSP25、ID2、IL-3Ralpha、KDR、角蛋白15、角蛋白19、1-selectin、lamin A/C、Lewis Xantigen、LeX、Lgr5、Lrp4、MCM、MCSP、nestin、neurofilament、NG2、NRP-1、nucleostemin、OC.3、Oct-4、OST-PTP、p21、p63、p75、PCLP、PCNA、PECAM、pro calcitonin、RC1antigen、Rex-1、Sca-1、SCF、Sox-9、SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4、Stat3、Stat5、Stra8、Stro-1、Thy-1、Tra-1-60、VEGFR-2、Zacl或其组合或其它。
在一些情况下，选择标记可以是能够结合肿瘤或癌症细胞表面标记物的任何已知分子。在一些情况下，选择标记物可以是抗-EpCAM的抗体。在一些情况下，选择标记物可以是抗-Her2的抗体。在一些情况下，选择标记物可以是抗-EGFR的抗体。在一些情况下，选择标记物可以是抗-CEA的抗体。在一些情况下，选择标记物可以是已知结合如下物质的任何分子，包括：甲胎蛋白(AFP)、β-2-微球蛋白(B2M)、β-人绒毛膜促性腺激素(β-hCG的)、癌胚抗原(CEA)的任何分子、CD20、嗜铬粒A(CGA)、HER-2、前列腺特异性抗原(PSA)或其组合或其它。
在一些情况下，选择标记可以是结合免疫细胞表面标志物的任何已知分子。在一些情况下，选择标记物可以是抗-CD3、抗-CD4、抗-CD8或其它的抗体。在一些情况下，选择标记物可以是已知能够结合CD3、CD4、CD8、CD25、CD45、CD2、CD5、CD6、CD27、CD31、CD25、CD69、CD28、CD152、CD154、CD19、CD20、CD40、CD134、CD83、CMRF-44、CMRF-56、OX40L、DEC-205、CDllc、F4/80、CD1lb、MHCII、BDCA-1、CD68、DC-SIGN或其它或其组合的任何分子。在一些情况下，已知的选择标记物能够结合免疫细胞表面标记而分离或富集细胞，使其可用于免疫治疗。在这些情况下，用于免疫治疗的细胞可用来诱导、增强或抑制免疫反应。在这些情况下，用于免疫治疗的细胞可用来诱导对癌细胞的免疫反应，使得免疫系统可以排斥或消灭肿瘤或癌细胞。在这些情况下，用于癌症免疫治疗的细胞可用来排斥或消灭肿瘤或癌细胞。在这些情况下，用于癌症免疫治疗的细胞可用来刺激免疫反应而排斥或消灭肿瘤或癌细胞。
一个或多个选择标记物可以与一个或多个微泡的表面邻近。在一些情况下，一个或更多个选择标记物可以连接到一个或多个微泡的表面上。在一些情况下，一个或更多个选择标记物可插入该微泡的外壳。在某些情况下，一个或更多个选择标记物可插入到微泡的内核。在一些情况下，一个或更多个选择标记物可以插入到微泡的外壳和内核。在一些情况下，一个或更多个选择标记物可以通过亲核共轭加成粘附到微泡的外表面。在一些情况下，一个或更多个选择标记物可以通过迈克尔加成粘附到微泡的外表面。在一些情况下，一个或更多个选择标记物可以通过一个可直接连接到一个或更多个微泡的连接基团被连接到微泡的外表面。在一些情况下，连接基团可以是抗体片段，如Fc片段特异性的IgG。在一些情况下，一个以上的连接基团可以连接到微泡外表面的一个或多个选择标记物上。
在一些情况下，选择标记物可以邻近于一个或更多个微泡的表面。在一些情况下，选择标记物可以被均匀分布于邻近的一个或多个微泡的外表面。在一些情况下，选择标记物可以是邻近的微泡的外表面的一个或多个离散区域。在一些情况下，选择标记物，可以按照图案样式邻近于微泡的表面。
在一些情况下，邻近于微泡外表面的选择标记物可以为约1、100、500、1000、5000、10,000、50,000、100,000、125,000、150,000、175,000、200,000、225,000、250,000、275,000300,000、325,000、350,000、375,000、400,000、425,000、450,000、475,000、500,000、525,000、550,000、575,000、600,000个或更多个。在一些情况下，邻近于个微泡外表面的选择标记物可以为约200,000个至约500,000个。在一些情况下，邻近于微泡外表面的选择标记物可以为约300,000个至400,000个。在一些情况下，邻近于微泡外表面的选择标记物可以为至少约5000个。在一些情况下，邻近于微泡外表面的选择标记物可以为至少约10,000个。在一些情况下，邻近于微泡外表面的选择标记物可以为至少约100,000个。
不同生物制剂的分离、富集或消除可使用拥有第一组和第二组选择标记物的微泡。在一些情况下，第一组和第二组的选择标记物是不同的。例如，用于CD 133的第一组选择标记物和用于CD34的第二组选择标记物皆可邻近于同一个微泡。
具有第一组和第二组选择标记物的微泡可用于同时分离或富集两种不同的生物制剂。在一些情况下，第一组和第二组的选择标记物是不同的。例如，用于CD45的第一组选择标记物邻近于第一个微泡而用于CD34的第二组选择标记物则邻近于第二个微泡。在一些情况下，多于一种不同类型的选择标记物可以邻近于一个或更多个微泡的表面。
生物制剂或非生物试剂可以从样品中分离或富集。在一些情况下，生物制剂或非生物试剂可以从样品被清除。在一些情况下，样品可以是临床样品。在一些情况下，样品可以是实验室样品。在一些情况下，样品可以是工业样品。在一些情况下，样品可以从受试者中获得。在一些情况下，样品可以从用户获得。在一些情况下，可预先将样品经过如稀释、冷冻、灭菌等操作。
样品可以是组织、血液、骨髓、尿、唾液、脑脊髓液、精液、痰、粪便、关节液、淋巴液、羊水、胆汁、腹水、胸腔积液或其它。在一些情况下，样品可以是肿瘤或癌组织。在一些情况下，样品可以是肿瘤或癌组织内部或周围的液体。在一些情况下，样品可以是血液样品。在一些情况下，血液样品可以是脐带血。
从样品中分离或富集的非生物制剂可包括但不限于化学试剂、工业剂、农业制剂、制造业制剂或其它或其组合。在一些情况下，非生物制剂可以是聚合物、有机化合物、无机化合物或其它。在一些情况下，非生物制剂可以是固体、液体或气体。在一些情况下，分离出的非生物制剂可以是含有杂质的不纯物。在一些情况下，非生物制剂可以是金属元素或金属合金。在一些情况下，非生物制剂可以是药物成分。
在一些情况下，该非生物剂可以是从受试者获得的血液样品或尿液样品中的毒品粒子。例如，在非生物制剂是毒品粒子时，来自受试者的样品可以通过一个执法人员、犯罪实验室人员或其他刑事司法人员而进行分析。在一些情况下，毒品粒子可以是可卡因、安非他明或其它。在一些情况下，毒品粒子的特定抗体或配体可以通过与微泡邻近来取获血液或尿液样品中的毒品颗粒。在一些情况下，酶联免疫吸附测定法可以检定与微泡邻近的毒品颗粒的数量。
从样品中分离或富集的生物制剂可包括但不限于细胞、细胞片段、细胞器、细菌、病毒、真菌、寄生虫、蛋白质、肽、多肽、核苷酸、多核苷酸、DNA、RA或氨基酸。在一些情况下，生物制剂可以是细胞。在一些情况下，生物剂可以是细胞系。在一些情况下，生物制剂可以是原代细胞。在一些情况下，生物制剂可以是样品中的微量的细胞，例如小于样品中总细胞群的0.001％、0.01％或0.1％。在一些情况下，生物制剂可以是用于免疫疗法的免疫细胞。在一些情况下，生物制剂可以是造血干细胞。在一些情况下，生物制剂可以是循环肿瘤细胞。在一些情况下，细胞可以是4T1小鼠细胞、BxPC3胰腺癌细胞、ASPC1胰腺癌细胞、A549肺癌细胞、PC3前列腺癌细胞、KG1a细胞或其它。
选择标记物可以与微泡邻近，以使得样品中的特定的生物制剂将会通过与一种或多种选择标志物相互作用而与微泡结合。图1A-B显示了结合了选择标志物的微泡的合成与表征，以及细胞与微泡培养后的二者相结合的显微镜图像。
微泡可以与样品中的生物制剂邻近。微泡可以通过其外表面邻近的选择标记物而粘附生物制剂。微泡可以通过表面的选择标记物连结到生物剂表面的标记物而粘附到生物制剂。微泡可以通过结合一个能够与生物制剂表面的结合区相结合的选择标记物来粘附生物制剂。在一些情况下，选择标记物通过结合细胞表面的标记物来实现微泡与细胞的粘附。在一些情况下，选择标记物与蛋白质、多肽或肽的结合区域相结合，从而将微泡与蛋白质、多肽或肽相连。
在一些情况下，从样品中富集或分离的生物制剂可包含其它组分。例如，用於富集或分离包含干细胞的生物制剂的样品中，也可以包括血液细胞、抗体和其它物质。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以占样品总量的0.001％、0.01％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％或更少。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以少于样品的20％。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以少于样品的10％。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以少于样品的5％。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以少于样品的1％。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以是每10毫升样品中约含100个或更少。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以是每9毫升样品中约含100个或更少。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以是每8毫升样品中约含100个或更少。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以是每7毫升样品中约含100个或更少。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以是每6毫升样品中约含100个或更少。在一些情况下，用来富集或分离的生物制剂可以是每5毫升样品中约含100个或更少。
在一些情况下，经培养后与一个或多个微泡邻近的生物制剂的百分比可以是约60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或更多。在一些情况下，与一个或多个微泡邻近的生物制剂的百分比可以是100％。在一些情况下，与一个或多个微泡邻近的生物制剂的百分比可以是约85％至约95％。在一些情况下，与一个或多个微泡邻近的生物制剂的百分比可以是约80％至约95％。在一些情况下，与一个或多个微泡邻近的生物制剂的百分比可以是约85％。在一些情况下，与一个或多个微泡邻近的生物制剂的百分比可以是至少约90％。
一些情况下，在一个或多个个生物制剂与一个或多个微泡混合培养一段时间后，一个或多个微泡可以与一个或多个生物制剂邻近。在一些情况下，培养时间可以为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15分钟或更长时间。在一些情况下，培养时间可以为约1分钟或更少。在一些情况下，培养时间可以是约5分钟或更少。在一些情况下，培养时间可以为约10分钟或更少。在一些情况下，培养时间可以是约15分钟或更少。在一些情况下，培养时间可以为约1分钟至约5分钟之间。在一些情况下，培养时间可以是约1分钟至约10分钟之间。
在一些情况下，一个或更多个微泡邻近于一个生物制剂会使生物剂在液体中具有足够浮力。在一些情况下，足够浮力可以是与微泡邻近的生物制剂于液体和大气界面上漂浮在液体顶部。在一些情况下，足够浮力可以是与微泡邻近的生物制剂漂浮在液体内且高于彻底沉降在液体底部。在一些情况下，足够浮力可以是与微泡邻近的生物制剂漂浮在某液体内而远离因密度不同的液体所形成的液液界面。在一些情况下，微泡本身可以漂浮。在一些情况下，邻近于一个或更多个微泡的生物剂可以漂浮。在一些情况下，生物剂的浮力取决于与其邻近的微泡数。在一些情况下，微泡可以在第一种液体，但不能在第二种液体中漂浮。
在一些情况下，邻近于生物制剂的一个或更多个微泡会使生物制剂在液体中漂浮。在一些情况下，邻近于生物制剂能够使其在液体中漂浮的微泡的数量取决于微泡的半径。微泡的半径越小，使生物制剂漂浮所需要的微泡数量则越多。在一些情况下，使生物制剂在液体中漂浮所需的微泡数量取决于生物制剂的尺寸、形状、组成、表面积、重量或电荷。
在一些情况下，能使一个生物制剂漂浮的微泡数为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20个或更多个。在一些情况下，约20个以上的微泡可以使一个生物制剂漂浮。在一些情况下，至少约2个微泡可以使一个生物制剂漂浮。在一些情况下，约2至约8个微泡可以使一个生物制剂漂浮。在一些情况下，约10至约20个微泡可以使一个生物制剂漂浮。在一些情况下，具有约3微米外径的约2个微泡可使一个生物制剂漂浮。在一些情况下，具有约1.5微米外径的约20个微泡可使一个生物制剂漂浮。
在一些情况下，所述液体可以是水溶液。在一些情况下，该水溶液可以是磷酸盐缓冲液。在一些情况下，该液体可以是血液。在一些情况下，该液体可以是无菌的。在一些情况下，样品可以用一种液体进行稀释。在一些情况下，一种液体可以被添加到样品中。在一些情况下，样品可以用一种液体稀释以提高样品内的生物制剂的存活性。在一些情况下，加液体入样品中可导致微泡漂浮。
在一些情况下，该液体可以是样品本身。在一些情况下，液体可以是血液、尿液、唾液、脑脊髓液、精液、痰、粪便、关节液、淋巴液、羊水、胆汁、腹水、胸腔积液或其它的体液。在一些情况下，该液体具有约0.9至约1.1克每立方厘米的密度。在一些情况下，该液体具有约0.95至约1.05克每立方厘米的密度。在某些情况下，液体具有每立方厘米约1克的密度。
经过一段时间的培养，一个或更多个微泡可以与样品的一个或更多个生物制剂邻近。在一些情况下，生物制剂与邻近的微泡的比例可为约1:1000。在一些情况下，该比例可为约1:100。在一些情况下，该比例可为约1:500。在一些情况下，该比例可为约1:2000。在一些情况下，该比例可为约1:1、1:10、1:25、1:50、1:55、1:60、1:65、1:70、1:75、1:80、1:85、1:90、1:95、1:100、1:105、1:110、1:115、1:120、1:125、1:130、1:135、1:140、1:145、1:150、1:155、1:160、1:165、1:170、1:175、1:180、1:185、1:190、1:195、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:450、1:500、1:550、1:600、1:650、1:700、1:750、1:800、1:850、1:900、1:950、1:1000、1:1100、1:1200、1:1300、1:1400、1:1500或约1:2000。在一些情况下，该比例可以为约1:900至约1:1100。在一些情况下，该比例可为约1:500至约1:2000。在一些情况下，该比例可为约1:500至约1:1500。
一个或多个生物制剂可以使用本文公开的装置、方法和试剂盒而进行分离。在一些情况下，单组生物制剂可被分离。在一些情况下，单组可以是同种类性质的，如一个细胞群体，其中每个细胞都表达相同程度水平的细胞表面标记物。在一些情况下，单组可以是异种性质的，例如一个细胞群体，其中每个细胞表达都相同的细胞表面标记物，但是表达的程度水平是不同的。在第一个单组生物制剂实例中，例如表达表面标记EpCAM的循环肿瘤细胞可以通过使用本文公开的装置、方法和试剂盒从含有循环肿瘤细胞和其它细胞系的一个血样中被分离。在第二个实施例中的单组生物制剂，如牛血清白蛋白，可以通过使用本文公开的装置、方法和试剂盒从含有牛血清白蛋白和其它蛋白质的样品中被分离。
在一些情况下，第一组和第二组生物制剂可以通过使用本文公开的装置、方法和试剂盒从样品中被分离。在一些情况下，第一和第二组的生物制剂可以是不同的。在一些情况下，2、3、4、5或更多组生物制剂可以通过使用本文公开的装置、方法和试剂盒被分离。在一些情况下，3组生物制剂可以通过使用本文公开的装置、方法和试剂盒被分离。例如，表达细胞表面标记EpCAM的第一组肿瘤细胞和表达细胞表面标记物CEA(癌胚抗原)的第二组肿瘤细胞或同时表达的EpCAM和CEA的第三组生物制剂可以通过使用本文公开的装置、方法和试剂盒从样品中被分离。
邻近于生物制剂的微泡可以通过微泡破碎而从生物制剂上解离。在一些情况下，微泡的破碎是在生物制剂的富集或分离之后进行的。在一些情况下，微泡可以在结合了生物制剂后的任何时间内被破碎。在一些情况下，所有的微泡都被破碎。在一些情况下，只有一部分微泡被破碎。在一些情况下，邻近于生物制剂的微泡有至少60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多被破碎。在一些情况下，95％以上的与生物制剂邻近的微泡被破碎。在一些情况下，约90％至95％之间的与生物制剂邻近的微泡被破碎。
在一些情况下，微泡可以化学或热力学破碎。在一些情况下，微泡可以通过超声、应用真空、应用有机溶剂、应用表面活性剂、增加环境压力或其它方式被破坏。在一些情况下，微泡可被降解破碎，如被水解或生物侵蚀。在一些情况下，微泡可以通过pH值变化或温度变化被破碎。
在一些情况下，微泡可以通过超声被破碎。在一些情况下，微泡可以通过超声处理至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10秒或更长时间被破碎。在一些情况下，微泡可以通过超声处理至少约2秒钟被破碎。在一些情况下，微泡可以通过超声处理至少约5秒被破碎。在一些情况下，微泡可以通过超声处理至少约10秒被破碎。在一些情况下，微泡可以通过使用水浴超声仪的超声处理进行破碎。
在一些情况下，微泡可以通过升高环境压力进行破碎。在一些情况下，升高环境压力可以通过空气压缩来实现。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供3个大气压并保压5分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供3个大气压并保压8分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供3个大气压并保压10分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供2个大气压并保压5分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供2个大气压并保压8分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供2个大气压并保压10分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供4个大气压并保压5分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供4个大气压并保压8分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供4个大气压并保压10分钟的空气压缩。在一些情况下，本文公布的设备、方法和试剂盒可提供约1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5个大气压或更多的空气压缩。在一些情况下，该装置可提供约2至4个大气压之间的空气压缩。在一些情况下，该装置可提供2至4个大气压并保压3至10分钟的空气压缩。在一些情况下，该装置可提供空气压缩并保压约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15分钟或更长时间。
在一些情况下，用于微泡破碎的空气压缩不影响细胞活性。在一些情况下，经过空气压缩后约99％以上的细胞保持活性。在一些情况下，经过空气压缩后约98％以上的细胞保持活性。在一些情况下，经过空气压缩后约97％以上的细胞保持活性。在一些情况下，经过空气压缩后细胞可至少存活2小时。在一些情况下，经过空气压缩后细胞可至少存活8小时。在一些情况下，经过空气压缩后细胞可至少存活18小时。在一些情况下，经过空气压缩后细胞可至少存活24小时。
样品中的所有的生物制剂，经由本文所公开的设备、方法和试剂盒可提供至少约90％的回收率。在一些情况下，回收率可以是至少约95％。在一些情况下，回收率可以是至少约98％。在一些情况下，当生物剂是细胞时，回收率可以是至少约90％且细胞存活率为至少约95％。在一些情况下，当生物剂是细胞时，回收率可以是至少约80％且细胞存活率为至少约90％。在一些情况下，当生物剂是细胞时，回收率可以是至少约95％且细胞存活率为至少约90％。在一些情况下，当生物剂是细胞时，回收率可以是至少约95％且细胞存活率为至少约85％。
图2示出了CD34+KG1a细胞与没有任何标记物的微泡或带有抗CD34的微泡培养后的回收百分率，其结果显示使用抗CD34的微泡可使CD34+KG1a细胞的回收率达到87％。
图3示出在使用较高的环境压力破碎微泡后的细胞活性。图3A示出了在施压前和施压后载有微泡层的一个样品容器。图3B示出了施加高压的时间以及对照组和施压组细胞活性的结果。
在一些情况下，用本文公开的方法从血液中分离或富集的细胞在破碎微泡后，重新粘附到组织培养皿上并增殖。
本文公开的装置、方法和试剂盒提供了从样品中使用样品容器富集或分离生物制剂。样品容器可以包括用于容纳样品和微泡的内体积。内体积可以是光滑的和曲面的。样品容器可以是其长度大于宽度。样品容器可以包括具有两个端部的圆柱体。该圆柱形样品容器可以包括开口端和所述开口端的对面可以是锥形端。在一些情况下，锥形端可以是锥子形状的端。在一些情况下，该样品容器可以是试管，或者是具有开口端和圆锥形、平底的或圆底的锥形端的离心管。在一些情况下，样品容器可以是50毫升管。在一些情况下，样品容器可以是15毫升管。在一些情况下，样品容器可以是10毫升管。在一些情况下，样品容器可以是1毫升管。
在一些情况下，该样品容器可以是玻璃，如硼硅酸盐玻璃、熔融二氧化硅、石英玻璃、ZERDOUR等。在一些情况下，该样品容器可以是塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、三元乙丙橡胶、氟弹性体、氯丁橡胶、腈类、尼龙等。在一些情况下，该样品容器可以通过3D打印来制造。在一些情况下，该样品容器可以通过注塑成型来制造。在某些情况下，该样品容器可以是可重复使用的。在一些情况下，该样品容器可以是用完即可丢弃的。在一些情况下，该样品容器可以是一次性使用的容器。在某些情况下，该样品容器可以是无菌的。在一些情况下，该样品容器的内体积可以是无菌的。
容器喷口的角度可以通过相对于样品容器的水平轴的角度测量来测定。在一些情况下，相对于样品容器水平轴的容器喷口的角度可小于90度。在一些情况下，该角度可为约85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10或5度。在一些情况下，该角度可为约50度至约15度之间。在一些情况下，该角度可为约35度至约15度。在一些情况下，该角度可为约50度至约20度。在一些情况下，该角度可以比锥形端的倾斜尖端的角度更尖锐。
在一些情况下，与锥形端相对的样品容器的开口端可以是平的，其中该开口端的整个圆周与扁平锥形端是等距的。在一些情况下，样品容器锥形端的尖端相对于样品容器的水平轴可以形成垂直角度。在一些情况下，柱塞可被插入到样品容器的开口端。
在一些情况下，锥形端可以是开放的。在某些情况下，锥形端可以与针头相邻。在某些情况下，锥形端可以邻近于容器喷口。在某些情况下，锥形端可以是平的，其中该锥形端部的整个圆周与平的开口端是等距的。在一些情况下，样品容器的锥形端的尖端相对于样品容器的水平轴线可以形成垂直角度。在某些情况下，锥形端可包括成角度的末端，如图10。
锥形端倾斜尖端的角度可以通过相对于样品容器的水平轴的角度测量来确定。在一些情况下，锥形端倾斜尖端的角度可以小于约90度。在一些情况下，该角度可以小于约80度。在一些情况下，该角度可以小于约70度。在一些情况下，该角度可以小于约60度。在一些情况下，该角度可以小于约50度。在一些情况下，该角度可以小于约40度。在一些情况下，该角度可以小于约30度。在一些情况下，该角度可以小于约20度。在一些情况下，该角度可以小于约10度。在一些情况下，该角度可以小于约5度。在一些情况下，该角度可为约1度至约5度。在一些情况下，该角度可为约1度至约10度。在一些情况下，该角度可为约5度和约10度。在一些情况下，该角度可为约1度至约20度。在一些情况下，该角度可为约1度至约30度。在一些实施例中，该角度可为约1度至约40度。在一些情况下，该角度可为约1度至约50度。在一些情况下，该角度可为约5度约40度。在一些情况下，该角度可为约5度约10度。在一些情况下，该角度可为约35度。在一些情况下，该角度可为约30度。在一些情况下，该角度可为约40度。在一些情况下，该角度可为约1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80或约85度。
在一些情况下，样品容器轴的角度可以是90度。在一些情况下，样品容器轴的角度可为约85至约95度。
在一些情况下，样品可直接添加到用于富集或分离生物制剂的样品容器的内体积内。在一些情况下，样品可以在添加到样品容器之前或之后进行稀释。在一些情况下，样品可不经过离心浓缩而直接加入到样品容器的内体积。在某些情况下，所有体积的样品可以添加到样品容器。在一些情况下，可将样品分成几分较小的子体积，再分别加入到不同的样品容器内。在一些情况下，样品可以在添加到样品容器之前进一步用液体稀释。
在一些情况下，可由样品容器容纳的样品体积可为约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、200、250、300、350、400、450、500毫升或更多。在一些情况下，样品总体积可小于约1毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约5毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约10毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约15毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约50毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约l00毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约200毫升。在一些情况下，样品总体积可小于约500毫升。
在一些情况下，样品总体积可为约1毫升至约5毫升。在一些情况下，样品总体积可为约1毫升至约10毫升。在一些情况下，样品总体积可为约1毫升至约15毫升。在一些情况下，样品总体积可为约1毫升至约50毫升。在一些情况下，样品总体积可为约1毫升至约100毫升。
在一些情况下，样品容器的内表面可以是疏水性的，可在样品容器中的生物制剂的收集过程中，促进在锥形端的尖端液滴的形成。在一些情况下，疏水层可以邻近于样品容器的内表面。在一些情况下，疏水层可涂覆到样品容器的内表面上。
在一些情况下，样品容器的内表面是可使内表面疏水的材料。在某些情况下，可以在样品容器的内表面上涂覆两亲试剂，用以提供疏水层。在一些情况下，该疏水层可以包括硅化流体，如SURFASILTM或AQUASILTM。在一些情况下，该疏水层可包括链烷烃，如石蜡、煤油、液体石蜡、矿物油、凡士林或其组合。在一些情况下，该疏水性层可包含一个或多个聚四氟乙烯(PTFE)(如)、全氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)等。在一些情况下，该疏水性层可包括一个或多个泊咯沙姆，如或(如F68、F127等)。
在一些情况下，表面容器的整个内表面可以是疏水性的。在一些情况下，内表面的一部分可以是疏水的。在一些情况下，约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％或约20％的内表面可以是疏水性的。在一些情况下，内表面的疏水部分可以是锥形的颈部。在一些情况下，内表面的疏水部分可以是容器的顶端开口处。在一些情况下，内表面的疏水部分可以是锥形的颈部以及容器的顶端开口处。
在一些情况下，样品容器的内表面可以是亲水性的，以防止微泡贴附、粘联或在其内表面聚集。在一些情况下，样品容器包括用以提供其内表面亲水性的材料，如玻璃。在某些情况下，样品容器的内表面可具有与之邻近的亲水层。邻近的亲水层可以通过共价键、离子键、静电相互作用、范德瓦尔力等附着到样品容器上。在某些情况下，用以提供亲水层的两亲试剂可被涂覆在样品容器的内表面上。在一些情况下，牛血清白蛋白、聚氨酯树脂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、透明质酸、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或其组合或其它材料，可在邻近样品容器内表面处提供亲水层。
在一些情况下，样品容器的整个内表面可以是亲水性的。在一些情况下，内表面的一部分可以是亲水性的。在一些情况下，约75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或更多的内表面的可以是亲水性的。在一些情况下，这可以是锥形颈部的部分内表面可以是不亲水性的。在一些情况下，这可以是容器顶部开口的部分内表面可以是不亲水性的。在一些情况下，内表面的部分，其可以是锥形颈部和容器顶部开口，可以是不亲水性的。
本文公开的装置、方法和试剂盒可以把一个或多个生物制剂局限在一个或多个微泡附近，从而使生物制剂被分离或富集。在一些情况下，样品容器可利用一个可拆卸的收集帽组件而进行邻近微泡的生物制剂的分离。
图4示出了该装置的一个实施例。样品容器300可以包含内部容积301，其包含样品，一个或更多个表面带有一种或更多种选择标记物的微泡，液体或它们的组合310。柱塞401，可从与锥形端303相对的开口端304被插入到样品容器300。柱塞401，可以通过被固定在容器底座600上的传动螺杆402驱动，其固定方式通过连接传动螺杆402与柱塞接合适配器404。样品容器的底部法兰308，也可以固定在容器底座600上。可将电机轴转动转换成柱塞的线性平移的机械转换器503，可以被固定在该装置的外壳501上。被固定在该装置外壳的驱动马达502，可自动通过机械转换器503驱动该柱塞。
在一些情况下，该传动螺杆可以是金属。在一些情况下，该传动螺杆可以是非金属。在一些情况下，该传动螺杆可以是塑料。在一些情况下，该传动螺杆可通过3D打印来制造。
图5示出了该样品容器300。该样品容器可由本文公开的任何容器材料302成形。该样品容器可以具有锥形端303，以及柱塞可插入的开口端304。该样品容器可以包括在锥形端的开口的尖端306处的容器喷口305。该容器喷口305可以形成相对于样品容器水平轴的锐角314。该锥形端的尖端可以形成相对于样品容器水平轴的锐角311。该尖端的锐角311可以与容器喷口的锐角314是相同的。该尖端的锐角311可以与容器喷口的锐角314是不同的。该尖端的锐角311可以比容器喷口的锐角314更小。该样品容器可以具有收集容器307，用以从容器喷口305而收集310。该收集容器可被安装到样品容器上。该收集容器可以被安装靠近该容器喷口底部的样品容器的外表面上。
如本文所公开所示，该样品容器可以包括底部的内径316。如本文所公开所示，该样品容器可以包括顶部的内径317。如本文所公开所示，该样品容器可以包含一个包括底部法兰308的底部外径。如本文所公开所示，该样品容器可以包括壁厚312。如本文所公开所示，该样品容器可以包括容器高度313。如本文所公开所示，该样品容器可以包括喷口角度314。如本文所公开所示，该样品容器可以包括主容器轴角315。从在开口端304的内径316到锥形端303的过渡，可以是曲面的内表面309，其用于两个尖端之间平滑过渡。
在一些情况下，该样品容器的底部内径316，可为约10毫米至约20毫米。在某些情况下，该样品容器的底部内径可为约5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25毫米或更多。在某些情况下，该样品容器的底部内径可为约10毫米。在某些情况下，该样品容器的底部内径可为约15毫米。在某些情况下，该样品容器的底部内径可为约18毫米。在某些情况下，该样品容器的底部内径可为约20毫米。
在一些情况下，该样品容器的顶部内径317，可以小于底部内径。在一些情况下，该顶部内径可为约3毫米。在一些情况下，该顶部内径可为约4毫米。在一些情况下，该顶部内径可为约2毫米。在一些情况下，该顶部内径可为约3毫米。在一些情况下，该顶部内径可为约2毫米至约5毫米。在一些情况下，该顶部内径可为约1毫米至约3毫米。在一些情况下，该顶部内径可为约1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75、5、5.25或约5.5毫米。在一些情况下，该顶部内径可为至少约1毫米。
在一些情况下，该样品容器的底部外径318，可以大于底部内径。在一些情况下，该底部外直径可以适配于样品容器的内体积。在一些情况下，该底部外直径可以适配于柱塞系统的直径。
在一些情况下，该样品容器的壁厚可为约1毫米(mm)至约1.5毫米。在一些情况下，该样品容器的壁厚可为约1毫米至约2毫米。在一些情况下，该样品容器的壁厚可为约1毫米。在一些情况下，该样品容器的壁厚可为约1.5毫米。在一些情况下，该样品容器的壁厚可为约1.1毫米。在一些情况下，该样品容器的壁厚可为约0.1、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或约10毫米。
在一些情况下，该样品容器的高度可为约50毫米至约200毫米。在一些情况下，该样品容器的高度可为约20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290或约300毫米。在某些情况下，该样品容器的高度可为约50毫米。在某些情况下，该样品容器的高度可为约100毫米。在某些情况下，该样品容器的高度可为约150毫米。在某些情况下，该样品容器的高度可为约200毫米。
图6示出了柱塞401，可适配于邻近适配器接头403的样品容器的内部。该适配器接头可以是一侧邻近于柱塞以及另一侧邻近于柱塞接合适配器404。该柱塞结合适配器404可以连接传动螺杆402。
图7显示了该容器器座600。该容器底座可包括法兰锁定槽601，以及法兰槽602。该样品容器的底部法兰308可被插入到法兰槽602，并被移动到法兰锁定槽601，用以把样品容器通过锁定法兰607，固定到容器底座。该容器底座可以包括较低的传感器抑制器603。该容器底座可以包括较低的传感器底座604。该容器底座可以包括线端口605。该容器底座可以包括螺丝端口606。在一些情况下，该容器底座可以是金属。在一些情况下，该容器底座可以是非金属。在一些情况下，该容器底座可以是塑料。在一些情况下，该容器底座可以通过3D打印来制造。
图8示出了三种不同的柱塞接合接头、适配器侧柱塞接合头701、柱塞侧柱塞接合头702和柱塞接合头703。在一些情况下，该柱塞结合头可以是金属。在一些情况下，该柱塞结合头可以是非金属。在一些情况下，该柱塞结合头可以是塑料。在一些情况下，该柱塞结合头可以通过3D打印来制造。
图9示出了两个不同的校准法兰，319和320。在一些情况下，该校准凸缘可以是金属。在一些情况下，该校准法兰可以是非金属。在一些情况下，该校准法兰可以是塑料。在一些情况下，该校准法兰可以通过3D打印来制造。在一些情况下，该校准法兰可以是底部法兰。
在一些情况下，柱塞系统可以由使用者手动操作。在一些情况下，柱塞系统可以由使用者采用机械驱动。在一些情况下，柱塞系统可以是自动的。在一些情况下，柱塞系统可以使计算机化的。在一些情况下，柱塞系统可以是自动的并通过一个微处理器进行远程操控。在一些情况下，柱塞系统可以是一个齿轮柱塞系统。在一些情况下，柱塞系统可以把邻近于微泡的生物制剂移至样品容器的锥形端用以在尖端收集。在一些情况下，柱塞系统可以把邻近于微泡的生物制剂移至样品容器的锥形端，使得液滴形成于锥形端尖端。
在一些情况下，该装置可以包括真空系统。在一些情况下，该真空系统可以通过施加真空将邻近微泡的生物制剂拉向锥形端。在一些情况下，过滤器可以被插入到该装置，用以在施加真空过程时收集生物制剂以及与微泡邻近的生物制剂。在一些情况下，标准的移液管端部滤层可以被修改以用作在施加真空时收集细胞和微泡的滤膜，图16。在一些情况下，过滤系统可应客户的需求而被特别的制备。
在一些情况下，该装置可以包括收集容器。在一些情况下，该装置不包括收集容器。在一些情况下，当锥形端角度为锐角时，微泡会被收集到收集容器的目标区域。在一些情况下，收集容器可以依生物剂测定法(如细胞染色、分子分析、细胞培养物或其组合或其它)而进行修改。
在一些情况下，该装置或其部件可以使用3D打印技术来制造。在一些情况下，该装置可以由用户手动操作。在一些情况下，该装置可以实现自动化。在一些情况下，该装置可以由微处理器远程操作。在一些情况下，该装置可以是开放系统。在一些情况下，该装置可以是封闭系统。封闭系统设备可以保持无菌。封闭系统可以让用户对设备的手动操纵程度最小化。封闭系统可以实现自动化。封闭系统可以自动化来保持内含物的无菌，如样品和微泡。开放式系统可以进行灭菌。开放系统可以实现自动化。
在一些情况下，该装置进一步包括在最低点有个开口以用于最终样品收集的收集容器，取决于下游应用的需求，该特殊容器可以附连于该装置上。在一些情况下，该收集容器可以依下游的应用，包括细胞染色、分子分析、细胞培养物或期组合而进行修改。在一些情况下，收集容器可以收集包含与一个或多个微泡邻近的一个或多个生物制剂的液滴。在一些情况下，该样品容器的锥形端包括平的尖端(图11)，而不是有角度的尖端(图10)。在一些情况下，从平的尖端落下的液滴可以滴落至任何方向。在一些情况下，从平的尖端落下的液滴可以滴落至支撑部件的任何部分。
在一些情况下，样品容器的锥形端部包括平的尖端(图11)。在一些情况下，该装置不包括收集容器。在一些情况下，该样品容器的外表面区域可以涂覆有一种或多种疏水性材料。在一些情况下，样品容器的内表面区域可以涂覆有一种或多种亲水性材料。
在一些情况下，开放式的系统装置可以从样品中分离生物制剂。例如，该系统可以从脐带血和其它体液中分离或富集细胞。在一些情况下，该开放式系统装置可以分离循环肿瘤细胞、骨髓细胞、干细胞、免疫细胞、感染剂或母体血液的胎儿细胞。在一些情况下，开放式的系统装置可以包括一套或更多套柱塞系统、一套或更多套收集容器系统、一个或更多个疏水性外涂层、一个或更多个亲水性或阻断剂的内涂层、一种或多种使生物制剂浮起的溶液或其组合。在一些情况下，开放式的系统装置，当被隔绝时，可保持从样品中被富集或分离出的生物制剂的无菌性。
在一些情况下，本文公开的开放式的系统装置可以包括附着到样品容器的收集容器。该收集容器可以收集形成于锥形端尖端的、包含了结合有微泡的被分离或富集的生物制剂的液滴。在一些情况下，该收集容器可以为下游应用，包括细胞染色、分子分析、或细胞培养物或其组合进行修改。在一些情况下，样品容器的锥形端的尖端可以形成一个相对于样品容器水平轴的锐角。在这种情况下，从锐角尖端形成及落下的液滴落到收集容器的靶向区域。在某些情况下，成角度的尖端(图10)，可用于优化液滴落下的方向。
图12示出了本发明的封闭式的系统装置。在一些情况下，该装置可以包括具有开口端和锥形端的无菌的样品容器。在某些情况下，样品容器的内表面区域可以涂覆有亲水性材料、疏水性材料或其组合。在一些情况下，封闭式的系统装置可以进一步包括一个或多个收集容器。在一些情况下，封闭式的系统装置可以进一步包括在样品容器的开口端的针头和注射器系统，其中一个或更多个生物制剂、一个多更多个微泡、液体或其组合，可以被添加到该样品容器的内体积内。在一些情况下，包括生物制剂的样品可通过无菌注射器和针头从样品容器的开口端被添加到样品容器内。在一些情况下，相同的无菌注射器和针头可以用于注射液体，以使微泡及与此邻近的生物制剂浮起。在一些情况下，带有与之邻近的生物制剂的、浮起的微泡可以在培养后到达锥形端。在一些情况下，不同的无菌注射器和针头，可以用于注入液体，例如使结合了微泡的制剂在没有柱塞系统时到达锥形端的尖端。在一些情况下，用于注入液体的针头和注射器系统可以由通用的静脉内流体输送管道系统来代替。在一些情况下，封闭式的系统装置进一步包括阻隔剂或者疏水材料、收集容器或其组合。在一些情况下，封闭式的系统装置不包括一个或更多个柱塞系统。在一些情况下，封闭式的系统装置可以在实质上与开放式的系统装置是相同的。在一些情况下，封闭式的系统装置可以与开放式的系统装置是不同的，其中，封闭式系统装置在样品容器的开口端包含柱塞系统而密闭式系统装置在样品容器的开口端包含针头和注射器系统。
图13示出了本公开内容的开放式的系统装置。在一些情况下，该装置在样品容器的锥形端包含带有平的端部的无菌样品容器(图11)。在一些情况下，该样品容器可以放置于装置底座上或者容器底座上。邻近微泡的生物制剂可以通过使用柱塞系统，如齿轮柱塞，被移至样品容器的锥形端。在一些情况下，可移除的收集帽组件可以邻近于样品容器的锥形端以及被分离或富集的生物制剂可以被收集到可移除的收集帽组件内。
图14A-F描述了使用开放式系统装置通过将含有微泡的液体加入样品容器而从脐带血中分离微泡。图示的装置包括无菌的、其内表面涂有非特异性阻隔剂及外表面涂有疏水材料的样品容器，具有成角度的尖端的锥形端以及收集容器。图14A-D示出了锥形端的尖端的锐角可以使每个在尖端形成的液滴按照同一方向落下。图14E-F示出了在锥形端带有角度的尖端形成的的珠状液滴的顶部内的微泡的聚集。当液滴落入收集管时，珠状液滴顶部内的微泡可以停留在液滴的上表面，。
在一些情况下，该装置可被配置成锥形端朝向地面以及邻近微泡的制剂上升到开口端的柱塞插入处。在这种情况下，当柱塞从开口端移至锥形端时，样品容器内体积的液体可从锥形端流出来，而与微泡邻近的制剂则持续沿着柱塞聚集。用于清洗、染色、加引入营养物质等的额外的液体可被添加到样品容器的锥形端。从锥形端清除液体以及添加额外的液体至锥形端可以重复一次或多次。在一些情况下，清洗后，可将该装置的锥形端再背向地面以利于收集在锥形端的尖端形成液滴中与微泡邻近的制剂。
在一些情况下，样品容器的锥形端可被放置成背向地面。在这种情况下，与微泡邻近的生物制剂可以从底面浮升至样品容器的锥形端。在这种情况下，当一个柱塞从开口端被移动到锥形端时，与微泡邻近的生物制剂可穿过锥形端的尖端而从最初形成的第一个或多个液滴中被收集。
在其它实施例中，样品容器的锥形端可以朝向地面，以及开口端被反转而远离地面(图15)。在这种情况下，与微泡邻近的生物制剂可以浮离锥形端而朝向插入到样品容器开口端的柱塞。在这种情况下，当柱塞从开口端可被移至锥形端时，来自样品容器的内体积的液体可先穿过锥形端的尖端。在这种情况下，锥形端部也可以在锥形端的尖端包含一个多通阀。在这种情况下，该多通阀可以允许过量的液体流出该样品容器。在这种情况下，多通阀可以允许附加的液体或清洗液进入多通阀。在这种情况下，与微泡邻近的生物试剂可以在大量液体流出后退出锥形端的尖端，而可以进一步用额外的液体或多通阀里的清洗液进行清洗。在一些情况下，这多通阀可以是一个微流体组件。
在一些情况下，该装置可以实现自动化。自动装置可以包括样品容器、柱塞系统、一个或更多个收集管、一个或更多个传感器、一个或更多个电机、电机驱动器、顶端液滴检测器、电源、微控制器板或其它或其组合。在一些情况下，一个或更多个传感器可以是底部传感器(即底部止动传感器)、顶部检测器(即顶端液滴检测器)或其组合。在一些情况下，一个或更多个马达可以是步进马达。在一些情况下，马达驱动器可以是步进电机驱动器。在一些情况下，电源可以是直流电源。在一些情况下，电源可以给微控制器板、马达驱动器或其组合提供电源。在一些情况下，微控制器板可以控制电机驱动器。在一些情况下，微控制器可以基于从一个或多个检测器的反馈控制电机驱动器。在一些情况下，马达驱动器驱动马达来移动柱塞系统。在一些情况下，马达递增地、持续地或一步式地移动柱塞系统。在某些情况下，当液滴在样品容器锥形端的尖端形成时，顶部液滴检测器可以检测到。在一些情况下，当柱塞系统基于样品容器的物理限制而不能进一步移动时，底部止动传感器可以检测到。
在一些情况下，该装置可在实验室或临床环境使用。在一些情况下，该装置可在非实验室环境使用。在一些情况下，该装置可在家庭或住宅环境使用。在一些情况下，该装置可在偏远地区使用。在一些情况下，该装置可在贫穷或低收入地区使用。在一些情况下，该装置可在没有灭菌设备或离心设备时使用。在一些情况下，该装置可用于个人使用。在一些情况下，用户可以是医生或研究人员。在一些情况下，用户可以是外行人。在一些情况下，用户可以是消费者。在一个实施例中，在分娩后，通过使用本文公开的该装置、方法和试剂盒，造血干细胞可以从脐带血中分离。在一个实施例中，通过使用本文公开的该装置、方法和试剂盒，免疫细胞可以被分离后用于免疫治疗或者癌症治疗。在一些情况下，该装置可用于脐带血血库。
在一些情况下，一个试剂盒可以包括一个或多个样品容器、一个或多个装置外壳、一个或多个容器底座、一个或多个选择标记物、形成微泡的组分以及形成微泡和使用样品容器的说明书。在一些情况下，试剂盒可以包括一个或多个样品容器、一个或多个装置外壳、一个或多个容器底座、带有一个或多个选择标记物的微泡及使用样品容器的说明书。在一些情况下，试剂盒可以包括一个或多个样品容器和使用样品容器的说明书。在一些情况下，试剂盒可以包括一个或多个样品容器、一个或多个选择标记物、形成微泡的组分以及形成微泡和使用样品容器的说明书。

Claims (121)

1.一种用于从样品中分离或富集生物制剂的装置，包括：
样品容器，该样品容器包括：
(a)用于容纳样品和多个微泡的内体积；
(b)锥形端和开口端；
(c)插入到所述开口端的柱塞；和
(d)所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴形成锐角，其中所述多个微泡使所述样品的一种或多种生物制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述尖端以从所述样品分离或富集所述一种或多种生物制剂。
2.权利要求1所述的装置，其中所述锐角为5度至40度。
3.权利要求1所述的装置，其中所述锐角为5度至10度。
4.权利要求1所述的装置，其中所述锐角为35度。
5.权利要求1所述的装置，其进一步包括容器喷口，该容器喷口可对由包括所述一种或多种生物制剂的所述尖端形成的一个或多个液滴进行定向取向。
6.权利要求5所述的装置，其进一步包括用于收集一个或多个液滴的收集容器。
7.权利要求6所述的装置，其中所述收集容器与样品容器的外表面邻近。
8.权利要求7所述的装置，其中所述收集容器被安装到靠近样品容器喷口底端的样品容器的外表面上。
9.一种用于从样品中分离或富集生物制剂的装置，包括：
样品容器，该样品容器包括：
(a)用于容纳样品和多个微泡的内体积；
(b)锥形端和开口端；
(c)插入到所述开口端的柱塞；和
(d)所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴垂直，
其中所述多个微泡使所述样品的一种或多种生物制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述尖端以从所述样品分离或富集所述一种或多种生物制剂。
10.权利要求1或9所述的装置，其中所述柱塞是由使用者手动操作的。
11.权利要求1或9所述的装置，其进一步包括机械连接到所述柱塞的传动螺杆，其中所述传动螺杆的转动被机械地转换成所述柱塞的平移。
12.权利要求11所述的装置，其进一步包括用于容纳传动螺杆的容器底座。
13.权利要求12所述的装置，其中通过将所述样品容器的底部法兰插入到所述容器底座上的锁定法兰槽中，将所述底部法兰固定到所述容器底座。
14.权利要求11所述的装置，其中所述传动螺杆是由使用者手动操作的。
15.权利要求11所述的装置，其中所述传动螺杆是由驱动马达自动操作的。
16.权利要求11所述的装置，其中所述传动螺杆是由微处理器远程控制的驱动马达自动操作的。
17.权利要求15所述的装置，其进一步包括用于容纳所述驱动马达的装置外壳。
18.权利要求11所述的装置，其进一步包括柱塞适配器接头和柱塞接合适配器，其中，所述柱塞适配器接头邻近所述柱塞和所述柱塞接合适配器，以及所述柱塞接合适配器邻近所述柱塞适配器接头和所述传动螺杆。
19.权利要求12所述的装置，其中所述容器底座进一步包括传感器压板和传感器底座。
20.权利要求12所述的装置，其中所述容器底座进一步包括线端口。
21.权利要求12所述的装置，其中所述容器底座进一步包括一个螺丝端口。
22.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品容器是由向所述样品容器的所述内体积提供亲水性能的材料制成。
23.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品容器是由向所述样品容器的所述内体积提供疏水性能的材料制成。
24.权利要求22所述的装置，其中所述材料是玻璃。
25.权利要求1或9所述的装置，其中亲水层邻近所述样品容器的所述内体积。
26.权利要求1或9所述的装置，其中疏水层邻近所述样品容器的所述内体积的所述锥形端。
27.权利要求1或9所述的装置，其中亲水层邻近所述样品容器的所述内体积，以及疏水层邻近所述内体积的所述锥形端。
28.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品容器是由向所述内体积提供亲水性能的材料制成，以及疏水层邻近所述内体积的所述锥形端。
29.权利要求25所述的装置，其中所述亲水层是牛血清白蛋白。
30.权利要求26所述的装置，其中所述疏水层是SURFASILTM。
31.权利要求26所述的装置，其中所述疏水层是石蜡、聚四氟乙烯、泊洛沙姆或其组合。
32.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品容器容纳1毫升至10毫升的样品体积。
33.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品容器容纳10毫升至50毫升的样品体积。
34.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品容器容纳50毫升至200毫升的样品体积。
35.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品是稀释的。
36.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品是组织、血液、骨髓、尿液、唾液、脑脊髓液、精液、痰、粪便、关节液、淋巴液、羊水、胆汁、腹水、胸腔积液或其组合。
37.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品是脐带血。
38.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品是循环的血液。
39.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品是肿瘤组织。
40.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品是肿瘤组织内的或肿瘤组织周围的体液。
41.权利要求1或9所述的装置，其中所述生物制剂是细胞。
42.权利要求41所述的装置，其中所述细胞是循环肿瘤细胞(CTC)。
43.权利要求41所述的装置，其中所述细胞是骨髓细胞。
44.权利要求41所述的装置，其中所述细胞是来源于母亲血液的的胎儿细胞。
45.权利要求41所述的装置，其中所述细胞与所述多个微泡之比为1:100。
46.权利要求41所述的装置，其中所述细胞与所述多个微泡之比为1:500。
47.权利要求41所述的装置，其中所述细胞与所述多个微泡之比为1:1000。
48.权利要求1或9所述的装置，其中分离或富集的所述生物制剂小于总样品的0.5％。
49.权利要求36所述的装置，其中分离或富集的所述生物制剂小于总样品的0.1％。
50.权利要求49所述的装置，其中分离或富集的所述生物制剂小于总样品的0.01％。
51.权利要求50所述的装置，其中分离或富集的所述生物制剂小于总样品的0.001％。
52.权利要求1或9所述的装置，其中所述微泡是脂质壳微泡、白蛋白壳微泡、聚合物壳微泡、脂质聚合物壳微泡、玻璃微泡或其组合。
53.权利要求52所述的装置，其中每个微泡的壳包含脂质、蛋白质、聚合物、脂质聚合物、玻璃或其组合。
54.权利要求1或9所述的装置，其中所述多个微泡具有1微米至10微米的外径。
55.权利要求1或9所述的装置，其中所述多个微泡具有2微米至8微米的外径。
56.权利要求1或9所述的装置，其中所述多个微泡具有2微米至20微米的外径。
57.权利要求1或9所述的装置，其中多个选择标记物与所述多个微泡的外表面邻近。
58.权利要求57所述的装置，其中所述多个选择标记物通过亲核共轭加成与所述外表面结合。
59.权利要求58所述的装置，其中所述多个选择标记物通过Michael加成与所述外表面结合。
60.权利要求57所述的装置，其中每个微泡的所述多个选择标记物为200,000至500,000个。
61.权利要求57所述的装置，其中邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面密度为每平方微米3000至6000个选择标记物。
62.权利要求57所述的装置，其中邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面密度为每平方微米1000至3000个选择标记物。
63.权利要求57所述的装置，其中邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面密度为每平方微米小于6000个选择标记物。
64.权利要求57所述的装置，其中邻近多个微泡的单个微泡外表面的多个选择标记物的表面密度为每平方微米小于3000个选择标记物。
65.权利要求60所述的装置，其中每个微泡的所述多个选择标记物为300,000至400,000个。
66.权利要求57所述的装置，其中所述多个选择标记物包括第一组和第二组。
67.权利要求66所述的装置，其中每一个所述多个微泡都包含所述第一组和所述第二组选择标记物。
68.权利要求66所述的装置，其中第一组所述的多个微泡包含所述的第一组选择标记物，以及第二组所述的多个微泡包含所述的第二组选择标记物。
69.权利要求41所述的装置，其中所述细胞通过受体配体相互作用贴附所述多个微泡。
70.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物与细胞表面标记物结合。
71.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是不同的。
72.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是抗体。
73.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是结合肿瘤标记物的分子。
74.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是结合干细胞标记物的分子。
75.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是结合细胞表面标记物EpCAM的分子。
76.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是结合细胞表面标记物CD133的分子。
77.权利要求57所述的装置，其中所述选择标记物是结合细胞表面标记物CD34的分子。
78.权利要求70所述的装置，其中至少80％的所述细胞结合所述多个微泡中的至少一个。
79.权利要求70所述的装置，其中至少85％的所述细胞结合所述多个微泡中的至少一个。
80.权利要求70所述的装置，其中至少90％的所述细胞结合所述多个微泡中的至少一个。
81.权利要求70所述的装置，其中至少95％的所述细胞结合所述多个微泡中的至少一个。
82.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品的一种生物制剂当至少2个微泡与其邻近时漂浮。
83.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品的一种生物制剂当至少3个微泡与其邻近时漂浮。
84.权利要求1或9所述的装置，其中所述样品的一种生物制剂当2到20个微泡与其邻近时漂浮。
85.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是与下游检测试验相兼容的。
86.权利要求85所述的装置，其中所述下游检测试验包括细胞染色、分子分析、细胞培养或其组合。
87.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是无菌的。
88.权利要求1或9所述的装置，其进一步包括在所述的内体积中的、用于增加所述样品活性的无菌液体。
89.权利要求1或9所述的装置，其进一步包括在所述的内体积中的、用于致使所述多个微泡漂浮的无菌液体。
90.权利要求89所述的装置，其中所述液体的密度为每立方厘米0.9至1.1克。
91.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于临床或实验室环境中。
92.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于住宅环境中。
93.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是用于个人使用的。
94.权利要求15所述的装置，其进一步包括底部止动传感器、步进电机、顶部液滴检测器、电源、微控制器板或其组合。
95.一种用于从样品中分离或富集生物制剂的方法，包括：
(a)获得样品和多个微泡；
(b)将所述样品和所述多个微泡添加到样品容器的内体积中；
(c)使所述样品容器的锥形端远离底部取向，其中所述多个微泡使一种或多种生物制剂朝向所述锥形端的尖端漂浮；和
(d)从所述样品容器的开口端朝向所述锥形端移动柱塞以从所述样品分离或富集一种或多种生物制剂。
96.权利要求95所述的方法，其进一步包括在(d)之后破碎所述多个微泡。
97.权利要求96所述的方法，其中升高环境压力以破碎所述多个微泡。
98.权利要求97所述的方法，其中使环境压力升高至2个大气压至4个大气压，保持2分钟至10分钟以破碎所述多个微泡。
99.权利要求98所述的方法，其中使环境压力升高至3个大气压，保持5分钟以破碎所述多个微泡。
100.权利要求95所述的方法，其进一步包括在(c)或(d)之前在所述内体积内孵育所述多个微泡和所述样品至少1分钟。
101.权利要求100所述的方法，其进一步包括在(c)或(d)之前在所述内体积内孵育所述多个微泡和所述样品至少5分钟。
102.权利要求101所述的方法，其进一步包括在(c)或(d)之前在所述内体积内孵育所述多个微泡和所述样品至少10分钟。
103.权利要求95所述的方法，其进一步包括在(b)的添加之前将所述样品容器的所述内体积进行灭菌。
104.一种用于从样品中分离或富集生物制剂的试剂盒，包括：
(a)一个或多个样品容器；
其中，所述样品容器为权利要求1-94中任一项所述的装置中限定的样品容器；
(b)装置外壳；
(c)容器底座；
(d)一种或多种选择标记物；
(e)形成微泡的组分；
(f)形成微泡的说明；和
(g)使用所述样品容器的说明。
105.一种用于从样品分离或富集生物制剂的试剂盒，包括：
(a)一个或多个样品容器；
其中，所述样品容器为权利要求1-94中任一项所述的装置中限定的样品容器；
(b)装置外壳；
(c)容器底座；
(d)具有与其邻近的一个或多个选择标记物的微泡；和
(e)使用所述样品容器的说明。
106.一种用于从样品分离或富集生物制剂的试剂盒，包括：
(a)一个或多个样品容器；
其中，所述样品容器为权利要求1-94中任一项所述的装置中限定的样品容器；
(b)一种或多种选择标记物；
(c)形成微泡的组分；
(d)形成微泡的说明；和
(e)使用所述样品容器的说明。
107.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于偏远的地理区域。
108.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于贫穷或低收入地区。
109.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置在没有灭菌设备的情况下使用。
110.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置在没有离心设备的情况下使用。
111.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是由临床医师使用的。
112.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是由研究人员使用的。
113.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是由非专业人士使用的。
114.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是由消费者使用的。
115.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置是由脐带血库使用的。
116.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于癌症治疗中的免疫疗法的免疫细胞的分离。
117.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于活产后从脐带血分离造血干细胞。
118.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于从血液样品或尿样品分离一种或多种麻醉剂。
119.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于从样品中清除一种或多种生物制剂。
120.权利要求1或9所述的装置，其中所述装置用于从样品中清除一种或多种非生物制剂。
121.一种用于从样品中分离或富集制剂的装置，包括：
样品容器，该样品容器包括：
(e)用于容纳样品和液体的内体积；
(f)锥形端和开口端；
(g)插入所述开口端的柱塞；和
(h)所述锥形端的尖端，其相对于所述样品容器的水平轴形成锐角，
其中所述液体使所述样品的一种或多种制剂漂浮，以及其中所述柱塞移向所述尖端以从所述样品分离或富集一种或多种制剂。
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