IT201600104612A1 - MICROFLUID SYSTEM AND METHOD FOR PARTICLE ISOLATION - Google Patents
MICROFLUID SYSTEM AND METHOD FOR PARTICLE ISOLATIONInfo
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Description
“SISTEMA MICROFLUIDICO E METODO PER L'ISOLAMENTO DI PARTICELLE” "MICROFLUID SYSTEM AND METHOD FOR THE ISOLATION OF PARTICLES"
SETTORE TECNICO TECHNICAL FIELD
La presente invenzione è relativa ad un sistema microfluidico e ad un metodo per l’isolamento di particelle da un campione, in particolare da un campione biologico. The present invention relates to a microfluidic system and a method for the isolation of particles from a sample, in particular from a biological sample.
CONTESTO DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION
Sono noti sistemi per l’isolamento di particelle di almeno un tipo determinato da un campione, in particolare un campione biologico in forma liquida. Tali sistemi ricevono, in uso, un campione comprendente particelle del tipo determinato e tipicamente particelle di uno o più tipi diversi e sono atti a selezionare e separare le particelle del tipo determinato e le particelle del tipo o dei tipi diversi. Generalmente tali sistemi permettono non solo l’isolamento delle particelle del tipo determinato da un campione comprendente anche altri tipi di particelle, ma anche il riconoscimento delle varie particelle prima dell’isolamento stesso. Systems are known for the isolation of particles of at least one type determined by a sample, in particular a biological sample in liquid form. Such systems receive, in use, a sample comprising particles of the given type and typically particles of one or more different types and are adapted to select and separate the particles of the given type and the particles of the different type or types. Generally, these systems allow not only the isolation of particles of the type determined by a sample including other types of particles, but also the recognition of the various particles before the isolation itself.
Tali sistemi trovano ad esempio applicazione nell’analisi di campioni biologici comprendenti cellule tumorali, cellule fetali, cellule staminali, o altri tipi di cellule. Such systems find application, for example, in the analysis of biological samples including tumor cells, fetal cells, stem cells, or other types of cells.
Un tale sistema è descritto in EP-A-2408562 e comprende un apparato d’analisi ed un dispositivo microfluidico (in particolare, una cartuccia) per l’isolamento delle particelle del tipo determinato. Such a system is described in EP-A-2408562 and includes an analysis apparatus and a microfluidic device (in particular, a cartridge) for the isolation of particles of the given type.
Il dispositivo microfluidico per l’isolamento di particelle, il quale è del tipo usa e getta, è, in uso, alloggiato in modo rimovibile nell’apparato. The microfluidic device for the isolation of particles, which is of the disposable type, is, in use, detachably housed in the apparatus.
Il dispositivo microfluidico è dotato di un primo ingresso, attraverso il quale, in uso, un campione comprendente le particelle viene introdotto nel dispositivo microfluidico, di una unità di separazione, la quale comprende una camera principale ed una camera di recupero fluidicamente connesse fra loro, e di un condotto d’ingresso connesso al primo ingresso ed alla camera principale. The microfluidic device is equipped with a first inlet, through which, in use, a sample comprising the particles is introduced into the microfluidic device, with a separation unit, which comprises a main chamber and a recovery chamber fluidically connected to each other, and an inlet conduit connected to the first entrance and to the main chamber.
In uso, nella camera di recupero, che comprende una zona di attesa ed una zona di recupero, vengono portate le particelle del tipo determinato in modo selettivo rispetto a particelle di tipo diverso. In use, the particles of the type determined selectively with respect to particles of different types are brought into the recovery chamber, which comprises a waiting area and a recovery area.
Il dispositivo comprende, inoltre, una uscita connessa mediante un condotto di uscita alla camera di recupero, più specificamente alla zona di recupero. In uso, le particelle del tipo determinato vengono evacuate dalla camera di recupero, più specificamente dalla zona di recupero e dal dispositivo microfluidico stesso attraverso il primo condotto e l’uscita. The device further comprises an outlet connected by means of an outlet duct to the recovery chamber, more specifically to the recovery zone. In use, the particles of the given type are evacuated from the recovery chamber, more specifically from the recovery area and from the microfluidic device itself through the first duct and the outlet.
Il dispositivo microfluidico comprende anche un secondo ingresso, il quale è connesso mediante un condotto di alimentazione alla camera di recupero ed attraverso il quale, in uso, viene introdotto un liquido di lavaggio nella camera di recupero stessa. The microfluidic device also comprises a second inlet, which is connected by means of a supply duct to the recovery chamber and through which, in use, a washing liquid is introduced into the recovery chamber itself.
Il dispositivo microfluidico comprende, inoltre, un serbatoio di raccolta connesso alla camera principale ed alla zona di attesa. È anche prevista una membrana idrofobica disposta in corrispondenza di una porzione terminale del serbatoio di raccolta, la quale membrana permette la fuoriuscita dell’aria presente nel dispositivo microfluidico e, nel caso sia integra, previene l’uscita del campione o di parti del campione e/o del campione. The microfluidic device also comprises a collection tank connected to the main chamber and to the waiting area. A hydrophobic membrane is also provided arranged at an end portion of the collection tank, which membrane allows the air present in the microfluidic device to escape and, if it is intact, prevents the sample or parts of the sample from escaping and / or of the sample.
Inoltre, l’apparato comprende una prima pompa, la quale è atta a dirigere il campione attraverso il condotto d’ingresso nell’unità di separazione, ed una seconda pompa, la quale è atta a dirigere il liquido di lavaggio nella camera di recupero. In addition, the apparatus includes a first pump, which is designed to direct the sample through the inlet duct into the separation unit, and a second pump, which is designed to direct the washing liquid into the recovery chamber.
Il sistema comprende, inoltre, un dispositivo di riconoscimento avente un microscopio a fluorescenza, che permette il riconoscimento dei tipi di particelle e la determinazione delle relative posizioni ed un dispositivo attuatore, il quale permette di spostare le particelle in funzione del tipo di particelle riconosciute dal dispositivo di riconoscimento in modo tale da portare le particelle del tipo definito nella camera di recupero e mantenere le particelle di tipo diverso nella camera principale. Più specificamente, il dispositivo attuatore è atto a spostare le particelle mediante dielettroforesi. The system also comprises a recognition device having a fluorescence microscope, which allows the recognition of the types of particles and the determination of the relative positions and an actuator device, which allows to move the particles according to the type of particles recognized by the recognition device in such a way as to bring the particles of the defined type into the recovery chamber and keep the particles of different types in the main chamber. More specifically, the actuator device is adapted to displace the particles by dielectrophoresis.
Un sistema microfluidico di questo tipo è descritto in EP-A-2408562 e non permette (o permette limitatamente) l’introduzione di più porzioni successive del campione nell’unità di separazione. In particolare, nel caso in cui un campione sia in quantità elevate, non è possibile isolare tutte le particelle del tipo determinato utilizzando un unico dispositivo microfluidico, ma è necessario utilizzarne più di uno. Ciò prolunga i tempi di lavoro ed i costi. A microfluidic system of this type is described in EP-A-2408562 and does not allow (or allows limited) the introduction of multiple successive portions of the sample into the separation unit. In particular, in the case where a sample is in large quantities, it is not possible to isolate all the particles of the determined type using a single microfluidic device, but it is necessary to use more than one. This prolongs working times and costs.
Un ulteriore inconveniente risiede nel fatto che un malfunzionamento della membrana idrofobica (ad esempio una rottura) può provocare una fuoriuscita del campione dal dispositivo microfluidico che può eventualmente danneggiare l’apparato e/o il sistema. A further drawback lies in the fact that a malfunction of the hydrophobic membrane (for example a break) can cause the sample to leak from the microfluidic device which may possibly damage the apparatus and / or the system.
Inoltre, si noti che, utilizzando i sistemi microfluidici noti, non è possibile recuperare il campione una volta che questo è stato inserito nel dispositivo microfluidico. Furthermore, it should be noted that, using known microfluidic systems, it is not possible to recover the sample once it has been inserted into the microfluidic device.
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema microfluidico ed un metodo per l’isolamento di particelle, i quali permettano di superare, almeno parzialmente, gli inconvenienti dell’arte nota e siano, nel contempo, di facile ed economica realizzazione. The purpose of the present invention is to provide a microfluidic system and a method for the isolation of particles, which allow to overcome, at least partially, the drawbacks of the known art and are, at the same time, easy and economical to implement.
SOMMARIO SUMMARY
Secondo la presente invenzione vengono forniti un sistema microfluidico ed un metodo per l’isolamento di particelle, secondo quanto licitato nelle rivendicazioni indipendenti che seguono e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle rivendicazioni indipendenti. According to the present invention, a microfluidic system and a method for the isolation of particles are provided, as set forth in the independent claims that follow and, preferably, in any of the claims directly or indirectly dependent on the independent claims.
A meno che non sia esplicitamente differentemente specificato, nel presente testo i seguenti termini presentano il significato indicato qui sotto. Unless explicitly specified otherwise, in this text the following terms have the meanings given below.
Per diametro equivalente di una sezione si intende il diametro di un cerchio presentante la medesima area della sezione. The equivalent diameter of a section means the diameter of a circle having the same area as the section.
Per sistema microfluidico si intende un sistema comprendente almeno un condotto microfluidico e/o almeno una camera microfluidica. In particolare, il sistema microfluidico comprende almeno una pompa (più in particolare, una pluralità di pompe), almeno un gruppo valvolare (più in particolare, una pluralità di gruppi valvolari) ed eventualmente almeno una guarnizione (più in particolare, una pluralità di guarnizioni). By microfluidic system is meant a system comprising at least one microfluidic duct and / or at least one microfluidic chamber. In particular, the microfluidic system comprises at least one pump (more particularly, a plurality of pumps), at least one valve group (more particularly, a plurality of valve groups) and possibly at least one gasket (more particularly, a plurality of gaskets ).
Nel contesto della presente domanda di brevetto un serbatoio può comprendere un condotto microfluidico, una camera microfluidica od una qualsiasi loro combinazione. In the context of the present patent application, a reservoir can comprise a microfluidic duct, a microfluidic chamber or any combination thereof.
In particolare, per condotto microfluidico si intende un condotto presentante una sezione con diametro equivalente inferiore a 0,5 mm. In particular, by microfluidic duct is meant a duct having a section with an equivalent diameter of less than 0.5 mm.
In particolare, la camera microfluidica presenta un’altezza inferiore a 0,5 mm. Più in particolare, la camera microfluidica presenta una larghezza ed una lunghezza maggiori dell’altezza (più precisamente almeno cinque volte l’altezza). In particular, the microfluidic chamber has a height of less than 0.5 mm. More specifically, the microfluidic chamber has a width and a length greater than the height (more precisely, at least five times the height).
Nel presente testo, per particella si intende un corpuscolo presentante la dimensione maggiore inferiore a 500 µm (vantaggiosamente inferiore a 150 µm). Esempi non limitativi di particelle sono: cellule, detriti cellulari (in particolare, frammenti cellulari), aggregati cellulari (quali per es. piccoli cluster di cellule derivanti da cellule staminali come neurosfere o mammosfere) batteri, liposfere, microsfere (in polistirene e/o magnetiche), nanosfere (per es. nanosfere fino a 100 nm) complessi formati da microsfere legate a cellule. Vantaggiosamente, le particelle sono cellule. In the present text, by particle is meant a particle having the largest dimension lower than 500 µm (advantageously lower than 150 µm). Non-limiting examples of particles are: cells, cell debris (in particular, cell fragments), cell aggregates (such as small clusters of cells deriving from stem cells such as neurospheres or mammospheres), bacteria, lipospheres, microspheres (in polystyrene and / or magnetic), nanospheres (e.g. nanospheres up to 100 nm) complexes formed by cell-bound microspheres. Advantageously, the particles are cells.
Secondo alcune forme di attuazione, le particelle (vantaggiosamente cellule e/o detriti cellulari) presentano la dimensione maggiore inferiore a 60 µm. According to some embodiments, the particles (advantageously cells and / or cellular debris) have the largest dimension lower than 60 µm.
Le dimensioni delle particelle possono essere misurate in modo standard con dei microscopi con scala graduata o microscopi normali utilizzati con vetrini (sui quali vengono depositate le particelle) a scala graduata. The particle size can be measured in a standard way with graduated scale microscopes or normal microscopes used with graduated scale slides (on which the particles are deposited).
Nel presente testo, per dimensioni di una particella si intende la lunghezza, la larghezza e lo spessore della particella. In this text, the size of a particle refers to the length, width and thickness of the particle.
Il termine “sostanzialmente selettivo” viene utilizzato per identificare uno spostamento (o altri termini analoghi indicanti un movimento e/o una separazione e/o una dislocazione) di particelle, in cui le particelle che vengono spostate e/o separate e/o dislocate sono particelle in gran maggioranza di uno o più tipi determinati. Vantaggiosamente, uno spostamento (o altri termini analoghi indicanti un movimento e/o una separazione e/o una dislocazione) sostanzialmente selettivo prevede di spostare particelle con almeno il 90% (vantaggiosamente il 95%) di particelle del o dei tipi determinati (percentuale data dal numero di particelle del/i tipo/i determinato/i rispetto al numero di particelle complessive). The term "substantially selective" is used to identify a displacement (or other similar terms indicating a motion and / or separation and / or dislocation) of particles, in which the particles that are displaced and / or separated and / or dislocated are particles mostly of one or more specific types. Advantageously, a substantially selective displacement (or other similar terms indicating a movement and / or separation and / or dislocation) provides for the displacement of particles with at least 90% (advantageously 95%) of particles of the determined type or types (given percentage the number of particles of the type (s) determined with respect to the total number of particles).
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:
- la figura 1 illustra in modo schematico un sistema realizzato in accordo con la presente invenzione; Figure 1 schematically illustrates a system made in accordance with the present invention;
- la figura 2 è una vista dall’alto di un dispositivo del sistema della figura 1; - figure 2 is a top view of a device of the system of figure 1;
- la figura 3 è una vista dall’alto di un esploso del dispositivo della figura 2; - figure 3 is a top view of an exploded view of the device of figure 2;
- la figura 4 è una vista dal basso di un esploso del dispositivo della figura 2; e Figure 4 is a bottom view of an exploded view of the device of Figure 2; And
- la figura 5 è una vista ingrandita di un particolare della figura 4. - figure 5 is an enlarged view of a detail of figure 4.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DETAILED DESCRIPTION
Nella figura 1, con 1 è indicato schematicamente e nel suo complesso un sistema 1 microfluidico per l’isolamento di particelle di almeno un tipo determinato di un campione C1. Il sistema 1 comprende un dispositivo 2 microfluidico per l’isolamento delle particelle del tipo determinato ed un apparato 3 (solo parzialmente illustrato) atto ad alloggiare il dispositivo 2, in particolare in modo rimuovibile, e a cooperare con il dispositivo 2 per l’isolamento delle particelle del tipo determinato. In Figure 1, 1 indicates schematically and as a whole a microfluidic system 1 for the isolation of particles of at least a certain type of a sample C1. The system 1 comprises a microfluidic device 2 for the isolation of particles of the given type and an apparatus 3 (only partially illustrated) adapted to house the device 2, in particular in a removable way, and to cooperate with the device 2 for the isolation of the particles. particles of the given type.
Secondo alcune forme d’attuazione non limitative, il sistema 1 è atto ad isolare un tipo di particelle determinato. Il sistema 1 può anche essere utilizzato per l’isolamento di diversi tipi di particelle. According to some non-limiting forms of implementation, system 1 is suitable for isolating a specific type of particles. System 1 can also be used for the isolation of different types of particles.
Si noti che il campione, tipicamente, comprende le particelle del tipo determinato ed almeno un altro tipo di particelle. Più precisamente, il campione è un campione biologico ed, in particolare, è una sospensione di particelle biologiche (ad esempio cellule). Note that the sample typically comprises particles of the given type and at least one other type of particles. More precisely, the sample is a biological sample and, in particular, it is a suspension of biological particles (for example cells).
Il sistema 1 è atto ad isolare le particelle del tipo determinato in modo sostanzialmente selettivo rispetto alle particelle dell’altro tipo o degli altri tipi. Più in particolare, il sistema 1 è atto ad isolare le particelle del tipo determinato dall’altro tipo di particelle in modo tale da ottenere un campione finale C2 adatto ad essere ulteriormente analizzato, in particolare mediante analisi biologiche. The system 1 is suitable for isolating the particles of the type determined in a substantially selective manner with respect to the particles of the other type or of the other types. More specifically, the system 1 is adapted to isolate the particles of the type determined by the other type of particles in such a way as to obtain a final sample C2 suitable for further analysis, in particular by biological analysis.
Vantaggiosamente, il dispositivo 2 è una cartuccia di tipo usa e getta. Advantageously, the device 2 is a disposable cartridge.
Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, e secondo un aspetto della presente invenzione, il dispositivo 2 comprende: With particular reference to Figures 1 and 2, and according to an aspect of the present invention, the device 2 comprises:
- un primo ingresso 4 atto a ricevere il campione C1 comprendente le particelle del tipo determinato per l’inserimento del campione C1 nel dispositivo 2 stesso; - a first input 4 adapted to receive the sample C1 comprising the particles of the type determined for the insertion of the sample C1 in the device 2 itself;
- un’unità 5 di separazione, la quale comprende una camera 6 principale ed una camera 7 di recupero ed è atta a ricevere il campione C1 ed a trasferire almeno parte delle particelle del tipo determinato dalla camera 6 principale alla camera 7 di recupero in modo sostanzialmente selettivo rispetto ad ulteriori particelle del campione C1; ed - a separation unit 5, which comprises a main chamber 6 and a recovery chamber 7 and is adapted to receive the sample C1 and to transfer at least part of the particles of the type determined from the main chamber 6 to the recovery chamber 7 in a manner substantially selective with respect to further particles of the sample C1; and
- una prima uscita 8 connessa fluidicamente, in particolare direttamente alla camera 7 e configurata per permettere la raccolta delle particelle del tipo determinato, in particolare in un campione C2 finale all’esterno del dispositivo 2. - a first outlet 8 fluidically connected, in particular directly to the chamber 7 and configured to allow the collection of particles of the given type, in particular in a final sample C2 outside the device 2.
Più in dettaglio, la camera 7 dell’unità 5 comprende una zona 7a di attesa ed una zona 7b di recupero connesse fluidicamente tra loro ed alla camera 6. La zona 7b è connessa, in particolare direttamente (vale a dire senza l’interposizione di ulteriori elementi) fluidicamente all’uscita 8. In particolare, la zona 7b è disposta tra l’uscita 8 e la zona 7a. More in detail, the chamber 7 of the unit 5 comprises a waiting area 7a and a recovery area 7b fluidically connected to each other and to the chamber 6. The area 7b is connected, in particular directly (i.e. without the interposition of further elements) fluidically at the outlet 8. In particular, the zone 7b is arranged between the outlet 8 and the zone 7a.
In ulteriore dettaglio, il dispositivo 2 comprende un condotto 9 di uscita interposto tra la camera 7, in particolare la zona 7b, e l’uscita 8. In further detail, the device 2 comprises an outlet duct 9 interposed between the chamber 7, in particular the area 7b, and the outlet 8.
Vantaggiosamente, il dispositivo 2 comprende anche una seconda uscita 10, la quale è atta a permettere l’uscita del campione C1 o di una sostanza, in particolare almeno una porzione C3 del campione C1, dalla camera 6 principale e dal dispositivo 2 stesso, in particolare in un modo controllato. In particolare, l’uscita 10 è definita da un ugello 11 d’uscita (si veda in particolare la figura 5). Advantageously, the device 2 also comprises a second outlet 10, which is adapted to allow the outlet of the sample C1 or of a substance, in particular at least a portion C3 of the sample C1, from the main chamber 6 and from the device 2 itself, in particularly in a controlled manner. In particular, the outlet 10 is defined by an outlet nozzle 11 (see in particular Figure 5).
Secondo alcune forme d’attuazione non limitative, il dispositivo 2 comprende, inoltre, un serbatoio 12 per il campione fluidicamente connesso all’ingresso 4 ed all’unità 5, in particolare alla camera 6. In particolare, il serbatoio 12 è disposto tra la camera 6 e l’ingresso 4. According to some non-limiting embodiments, the device 2 also comprises a tank 12 for the sample fluidically connected to the inlet 4 and to the unit 5, in particular to the chamber 6. In particular, the tank 12 is arranged between the bedroom 6 and entrance 4.
Più precisamente, il serbatoio 12 è atto a ricevere il campione C1 dall’ingresso 4 ed a dirigere il campione C1 verso l’unità 5, in particolare verso la camera 6. More precisely, the tank 12 is able to receive the sample C1 from the inlet 4 and to direct the sample C1 towards the unit 5, in particular towards the chamber 6.
Secondo alcune forme d’attuazione non limitative (come quella illustrata), il serbatoio 12 comprende un condotto 13 d’ingresso connesso fluidicamente all’ingresso 4 ed all’unità 5, in particolare alla camera 6. Più specificamente, il serbatoio 12 è formato dal condotto 13. Preferibilmente, il condotto 13 comprende un foro 14 di alimentazione in corrispondenza all’ingresso 4. Vantaggiosamente ma non necessariamente, il condotto 13 presenta una configurazione curva (vale a dire dotata di una o più curve). Inoltre, il condotto 13 comprende una porzione 13a iniziale direttamente connessa all’ingresso 4, una porzione 13b terminale direttamente connessa all’unità 5, in particolare alla camera 6 ed una porzione 13c intermedia disposta tra le porzioni 13a e 13b. Le porzioni 13a, 13b e 13c presentano sezioni di grandezza sostanzialmente diversa fra loro. According to some non-limiting embodiments (such as the one illustrated), the tank 12 comprises an inlet duct 13 fluidically connected to the inlet 4 and to the unit 5, in particular to the chamber 6. More specifically, the tank 12 is formed from the duct 13. Preferably, the duct 13 comprises a supply hole 14 in correspondence with the inlet 4. Advantageously but not necessarily, the duct 13 has a curved configuration (ie provided with one or more bends). Furthermore, the duct 13 comprises an initial portion 13a directly connected to the inlet 4, a terminal portion 13b directly connected to the unit 5, in particular to the chamber 6 and an intermediate portion 13c arranged between the portions 13a and 13b. The portions 13a, 13b and 13c have sections of substantially different size from each other.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo 2 comprende anche un serbatoio 15 di raccolta atto a connettere fluidicamente la camera 6 con l’uscita 10. In particolare, il serbatoio 15 è disposto tra la camera 6 e l’uscita 10. Advantageously but not necessarily, the device 2 also includes a collection tank 15 designed to fluidically connect the chamber 6 with the outlet 10. In particular, the tank 15 is arranged between the chamber 6 and the outlet 10.
Più in dettaglio, il serbatoio 15 è fluidicamente, in particolare direttamente e fluidicamente, connesso alla camera 6 ed è atto a ricevere almeno parte del campione C1, in particolare almeno la porzione C3, dalla camera 6 ed a dirigere il campione verso la (alla) uscita 10. More in detail, the tank 15 is fluidically, in particular directly and fluidically, connected to the chamber 6 and is able to receive at least part of the sample C1, in particular at least the portion C3, from the chamber 6 and to direct the sample towards the (at the ) exit 10.
Più precisamente, il serbatoio 15 comprende, in particolare è, un condotto 16 di raccolta connesso alla camera 6. Inoltre, l’ugello 11 è disposto in corrispondenza di una porzione 16a finale del condotto 16 di raccolta. Il condotto 16 è connesso alla camera 6 in corrispondenza di una porzione 16b iniziale del condotto 16. Le porzioni 16a e 16b sono disposte ad estremi opposti del condotto 16. In alcune forme d’attuazione, il condotto 16 presenta una configurazione curva (vale a dire dotata di una o più curve). More precisely, the tank 15 comprises, in particular is, a collection duct 16 connected to the chamber 6. Furthermore, the nozzle 11 is arranged at a final portion 16a of the collection duct 16. The duct 16 is connected to the chamber 6 at an initial portion 16b of the duct 16. The portions 16a and 16b are arranged at opposite ends of the duct 16. In some embodiments, the duct 16 has a curved configuration (i.e. say with one or more curves).
Secondo alternative forme d’attuazione, il serbatoio 15 è assente. In altre parole, il dispositivo 2 è privo di un serbatoio disposto tra la camera 6 principale e l’uscita 10. In questo modo, viene facilitata (riducendo la quantità di tampone necessaria allo scopo) l’uscita di sostanza dalla camera 6 principale. In particolare, in questi casi, tra la camera principale 6 e l’uscita 10 è disposto solo un condotto 16 di piccole dimensioni (relativamente corto). Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo 2 comprende anche un condotto 18 atto a connettere fluidicamente la camera 7, in particolare la zona 7a, con l’uscita 10. In particolare, il condotto 18 è connesso fluidicamente alla camera 7, in particolare alla zona 7a, ed al condotto 16. According to alternative forms of implementation, the tank 15 is absent. In other words, the device 2 does not have a tank placed between the main chamber 6 and the outlet 10. In this way, the exit of substance from the main chamber 6 is facilitated (by reducing the amount of buffer required for this purpose). In particular, in these cases, only a small (relatively short) duct 16 is arranged between the main chamber 6 and the outlet 10. Advantageously but not necessarily, the device 2 also comprises a duct 18 adapted to fluidically connect the chamber 7, in particular the zone 7a, with the outlet 10. In particular, the duct 18 is fluidically connected to the chamber 7, in particular to the zone 7a, and to duct 16.
In particolare, il dispositivo 2 comprende, inoltre, un serbatoio 20 di liquido di lavaggio fluidicamente connesso alla camera 7 ed atto a ricevere un liquido di lavaggio, in particolare un tampone. Il dispositivo 2 comprende anche un secondo ingresso 21 atto a ricevere il liquido di lavaggio ed a dirigere il liquido di lavaggio al serbatoio 20. In particolare, serbatoio 20 è disposto tra l’ingresso 21 e la camera 7. In particular, the device 2 also comprises a washing liquid reservoir 20 fluidically connected to the chamber 7 and adapted to receive a washing liquid, in particular a buffer. The device 2 also includes a second inlet 21 adapted to receive the washing liquid and to direct the washing liquid to the tank 20. In particular, the tank 20 is arranged between the inlet 21 and the chamber 7.
Più in dettaglio, il serbatoio 20 di liquido è connesso ad una zona 7c centrale della camera 7 interposta tra la zona 7a di attesa e la zona 7b di recupero. Il serbatoio 20 comprende, in particolare è, un condotto 22 di alimentazione. Il condotto 22 presenta un secondo foro 23 di alimentazione disposto in corrispondenza dell’ingresso 21. More in detail, the liquid tank 20 is connected to a central zone 7c of the chamber 7 interposed between the waiting zone 7a and the recovery zone 7b. The tank 20 comprises, in particular is, a supply conduit 22. The conduit 22 has a second supply hole 23 arranged at the entrance 21.
In particolare, il serbatoio 12 presenta un volume almeno doppio (in alcuni casi, almeno triplo) del volume della camera 6 (o della somma dei volumi delle camere 6 e 7). In particular, the tank 12 has a volume at least double (in some cases, at least triple) of the volume of the chamber 6 (or of the sum of the volumes of the chambers 6 and 7).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il serbatoio 20 presenta un volume almeno doppio (in alcuni casi, almeno triplo) del volume della camera 6 (o della somma dei volumi delle camere 6 e 7). Advantageously but not necessarily, the tank 20 has a volume at least double (in some cases, at least triple) of the volume of the chamber 6 (or of the sum of the volumes of the chambers 6 and 7).
Inoltre, preferibilmente, il condotto 22 presenta una configurazione curva (vale a dire dotata di una o più curve). Furthermore, preferably, the duct 22 has a curved configuration (i.e. provided with one or more curves).
In ulteriore dettaglio, il condotto 22 comprende una porzione 22a principale ed una porzione 22b ausiliaria; in particolare, la porzione 22b definisce una porzione finale del condotto 22 direttamente collegata alla camera 7. In particolare, la porzione 22a ha un diametro maggiore della porzione 22b. Più precisamente, la porzione 22a presenta una sezione che è sostanzialmente maggiore delle rispettive sezioni dei condotti 9 e 13 . In further detail, the duct 22 comprises a main portion 22a and an auxiliary portion 22b; in particular, the portion 22b defines a final portion of the duct 22 directly connected to the chamber 7. In particular, the portion 22a has a larger diameter than the portion 22b. More precisely, the portion 22a has a section which is substantially larger than the respective sections of the ducts 9 and 13.
Secondo alcune forme d’attuazione (come quella illustrata nelle figure 3 e 4), il dispositivo 2 comprende: According to some forms of implementation (such as the one illustrated in Figures 3 and 4), device 2 includes:
- un elemento 27 superiore, in particolare di COC (cicloolefin-copolimero) o di un materiale similare; - an upper element 27, in particular of COC (cycloolefin-copolymer) or of a similar material;
- un elemento 28 di supporto, in particolare di COC (cicloolefin-copolimero) o di un materiale similare oppure è un circuito stampato; ed - a support element 28, in particular of COC (cycloolefin-copolymer) or of a similar material or it is a printed circuit; and
- un elemento 29 intermedio, in particolare di polimetilmetacrilato (PMMA) o di un materiale similare, interposto tra gli elementi 27 e 28. - an intermediate element 29, in particular of polymethylmethacrylate (PMMA) or a similar material, interposed between the elements 27 and 28.
L’elemento 29 presenta su una propria superficie (visibile nella figura 3) superiore almeno parte dei serbatoi 12, 15, e 20, ed in particolare parte dei condotti 13, 16, 18, 22. L’elemento 29 presenta su una propria superficie inferiore (visibile nelle figure 4 e 5) almeno parte delle uscite 8 e 10, almeno parte degli ingressi 4 e 21, in particolare parte dei fori 14 e 23. The element 29 has on its own upper surface (visible in Figure 3) at least part of the tanks 12, 15, and 20, and in particular part of the ducts 13, 16, 18, 22. The element 29 has on its own surface lower (visible in Figures 4 and 5) at least part of the outlets 8 and 10, at least part of the inlets 4 and 21, in particular part of the holes 14 and 23.
Il dispositivo 2 comprende, inoltre, almeno parte di un gruppo 30 di separazione, il quale comprende l’unità 5. Questa parte del gruppo 30 è alloggiato in una sede 31 di un alloggiamento dell’elemento 29. Secondo alcune forme d’attuazione, l’apparato 3 comprende una ulteriore parte del gruppo 30 di separazione, in particolare un dispositivo attuatore. The device 2 also comprises at least part of a separation unit 30, which comprises the unit 5. This part of the unit 30 is housed in a seat 31 of a housing of the element 29. According to some embodiments, the apparatus 3 comprises a further part of the separation assembly 30, in particular an actuator device.
Il dispositivo 2 comprende anche una pluralità di elementi 32 di tenuta nel caso specifico due, in particolare ciascuno di forma anulare. Più in particolare, uno degli elementi 32 circonda il foro 14 e l’altro circonda il foro 23. The device 2 also comprises a plurality of sealing elements 32 in the specific case two, in particular each of annular shape. More specifically, one of the elements 32 surrounds the hole 14 and the other surrounds the hole 23.
Inoltre, il dispositivo 2 comprende anche una pluralità di elementi 33 di chiusura ciascuno atto a collaborare con un rispettivo condotto 9, 13, 16, 18 o 21 e facente parte di un gruppo valvolare (non illustrato in ulteriore dettaglio). Ciascun elemento 33 è selettivamente controllabile tra una posizione di chiusura nella quale il rispettivo l’elemento 33 chiude fluidicamente il rispettivo condotto 9, 13, 16, 18 o 21 ed una posizione di apertura nella quale il rispettivo elemento 33 apre fluidicamente il rispettivo condotto 9, 13, 16, 18 e 21. Furthermore, the device 2 also comprises a plurality of closing elements 33 each able to collaborate with a respective duct 9, 13, 16, 18 or 21 and forming part of a valve assembly (not illustrated in further detail). Each element 33 is selectively controllable between a closing position in which the respective element 33 fluidically closes the respective duct 9, 13, 16, 18 or 21 and an opening position in which the respective element 33 fluidically opens the respective duct 9 , 13, 16, 18 and 21.
Più in dettaglio, uno degli elementi 33 collabora con il condotto 9 in modo da chiudere od aprire selettivamente la connessione fluidica tra l’uscita 8 e l’unità 5, in particolare la camera 7. Un altro elemento 33 collabora con il condotto 13 in modo da chiudere od aprire selettivamente la connessione fluidica tra l’ingresso 4 e l’unità 5, in particolare la camera 6. Un altro elemento 33 collabora con il condotto 16 in modo da chiudere od aprire selettivamente la connessione fluidica tra la camera 6 ed l’uscita 10. Un altro elemento 33 collabora con il condotto 18 in modo da chiudere od aprire selettivamente la connessione fluidica tra la camera 7, in particolare la zona 7a e l’uscita 10. Un ulteriore elemento 33 collabora con il condotto 21 in modo da chiudere od aprire selettivamente la connessione fluidica tra la camera 7 ed l’ingresso 21. More in detail, one of the elements 33 collaborates with the duct 9 so as to selectively close or open the fluidic connection between the outlet 8 and the unit 5, in particular the chamber 7. Another element 33 collaborates with the duct 13 in so as to selectively close or open the fluidic connection between the inlet 4 and the unit 5, in particular the chamber 6. Another element 33 collaborates with the duct 16 so as to selectively close or open the fluidic connection between the chamber 6 and the outlet 10. Another element 33 collaborates with the duct 18 so as to selectively close or open the fluidic connection between the chamber 7, in particular the zone 7a and the outlet 10. A further element 33 collaborates with the duct 21 in so as to selectively close or open the fluidic connection between chamber 7 and inlet 21.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, con particolare riferimento alla figura 1, il sistema 1 (in particolare, l’apparato 3) comprende un dispositivo 36 di rilevazione atto a rilevare l’uscita (in particolare, la quantità) di una sostanza, in particolare il campione C1 o almeno la porzione C3 del campione C1, dall’uscita 10. Advantageously but not necessarily, with particular reference to Figure 1, the system 1 (in particular, the apparatus 3) comprises a detection device 36 adapted to detect the output (in particular, the quantity) of a substance, in particular the sample C1 or at least the C3 portion of sample C1, from outlet 10.
Più precisamente, il dispositivo 36 di rilevazione comprende: More precisely, the detection device 36 comprises:
- un sensore 37 atto a rilevare singole gocce della sostanza, in particolare il campione C1 o almeno la porzione C3 del campione C1, che, in uso, esce dall’uscita 10, in particolare che esce in un modo controllato dall’uscita 10; ed - a sensor 37 suitable for detecting single drops of the substance, in particular sample C1 or at least the portion C3 of sample C1, which, in use, exits from exit 10, in particular that comes out in a controlled way from exit 10; and
- un gruppo di calcolo (non illustrato e di per sé noto) atto a determinare la quantità della sostanza (in particolare del campione C1 o almeno della porzione C3 del campione C1) che esce dall’uscita 10 in funzione del numero di singole gocce rilevato dal sensore 37. - a calculation unit (not illustrated and per se known) capable of determining the quantity of the substance (in particular of the sample C1 or at least of the portion C3 of the sample C1) that comes out of the outlet 10 as a function of the number of individual drops detected from sensor 37.
È da notare che le singole gocce sono di un volume predefinito (in particolare conosciuto) che sostanzialmente dipende dall’ugello 11 (e dal liquido). Ciascuna goccia presenta sostanzialmente lo stesso volume delle altre. It should be noted that the individual drops have a predefined volume (known in particular) which substantially depends on the nozzle 11 (and the liquid). Each drop has substantially the same volume as the others.
Preferibilmente, l’apparato 3 comprende anche un alloggiamento (non illustrato e di per sé noto) per alloggiare dispositivo 2 in un modo removibile. Preferably, the apparatus 3 also comprises a housing (not illustrated and per se known) to house the device 2 in a removable way.
In particolare, l’apparato 3 comprende, inoltre, mezzi di pressione 38 (più precisamente, una pompa e/o un serbatoio di gas sotto pressione) atti a dirigere il campione dal serbatoio 12 all’unità 5 di separazione. In particular, the apparatus 3 also comprises pressure means 38 (more precisely, a pump and / or a pressurized gas tank) designed to direct the sample from the tank 12 to the separation unit 5.
In aggiunta o in alternativa, secondo alcune forme d’attuazione non limitative, il sistema 1 comprende un sensore 37 atto a rilevare il passaggio di un liquido (in particolare, del campione) dall’uscita 10, ed un sistema di controllo (non illustrato e di per sé noto – eventualmente comprendente il sopra citato gruppo di calcolo) collegato al sensore 37 ed atto a comandare i mezzi di pressione 38 in funzione di quanto rilevato dal sensore 37. In particolare, il sistema di controllo è atto a fermare il funzionamento dei mezzi di pressione 38 quando, in uso, il sensore 37 rileva il passaggio di liquido. In addition or alternatively, according to some non-limiting embodiments, the system 1 comprises a sensor 37 suitable for detecting the passage of a liquid (in particular, of the sample) from the outlet 10, and a control system (not shown and per se known - possibly including the aforementioned calculation unit) connected to the sensor 37 and able to control the pressure means 38 as a function of what is detected by the sensor 37. In particular, the control system is able to stop the operation pressure means 38 when, in use, the sensor 37 detects the passage of liquid.
In aggiunta o in alternativa, l’apparato 3 comprende anche dei mezzi di pressione 39 (più precisamente, una pompa e/o un serbatoio di gas sotto pressione) atti a dirigere il liquido di lavaggio dal serbatoio 20 all’unità 5, in particolare direttamente nella camera 7. In addition or alternatively, the apparatus 3 also comprises pressure means 39 (more precisely, a pump and / or a gas tank under pressure) adapted to direct the washing liquid from the tank 20 to the unit 5, in particular directly in chamber 7.
Secondo alcune forme d’attuazione, il sistema 1 (più precisamente, l’apparato 3) comprende un dispositivo di riconoscimento (non illustrato e di per sé noto) atto a determinare la posizione ed il tipo delle particelle presenti nell’unità 5 di separazione. According to some embodiments, the system 1 (more precisely, the apparatus 3) comprises a recognition device (not illustrated and per se known) suitable for determining the position and type of the particles present in the separation unit 5 .
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo di riconoscimento è definito da un apparato con un microscopio ottico atto ad ottenere un’immagine in fluorescenza e/o in campo chiaro (bright field) per rilevare il tipo ed il posizionamento delle singole particelle presenti nell’unità 5. In particolare, l’apparato con microscopio è configurato per stimolare marcatori di fluorescenza selettivi con i quali sono marcate le particelle e per rilevare la posizione delle particelle marcate nell’unita 5 sulla base del segnale di fluorescenza ricevuto. Advantageously but not necessarily, the recognition device is defined by an apparatus with an optical microscope adapted to obtain a fluorescence and / or bright field image to detect the type and positioning of the individual particles present in the unit. 5. In particular, the microscope apparatus is configured to stimulate selective fluorescence markers with which the particles are marked and to detect the position of the marked particles in unit 5 on the basis of the received fluorescence signal.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il sistema 1 (più precisamente, il gruppo 30 di separazione) comprende il dispositivo attuatore atto ad azionare la dislocazione delle particelle del tipo determinato dalla camera 6 alla camera 7. Il gruppo 30 di separazione (in particolare, il dispositivo attuatore) è atto a azionare il movimento selettivo di ciascuna particella mediante magnetoforesi, dielettroforesi, onde acustiche (acustoforesi) e/o manipolazione ottica (optical tweezers). Secondo specifiche forme d’attuazione, il gruppo 30 di separazione (in particolare, il dispositivo attuatore) comprende una unità (o sistema) di dielettroforesi come ad esempio descritto in almeno una delle domande di brevetto WO-A-0069565, WO-A-2007010367, WO-A-2007049120, il cui contenuto viene qui integralmente richiamato per completezza di descrizione (incorporato per riferimento). In particolare, l’unità 5 comprende una parte dell’unità (o sistema) di dielettroforesi. Più in particolare, l’unità 5 (il gruppo 30) funziona in accordo con quanto descritto nelle domande di brevetto con numero di pubblicazione WO2010/106434 e WO2012/085884). Advantageously but not necessarily, the system 1 (more precisely, the separation unit 30) comprises the actuator device adapted to actuate the dislocation of the particles of the type determined from the chamber 6 to the chamber 7. The separation unit 30 (in particular, the device actuator) is suitable for activating the selective movement of each particle by means of magnetophoresis, dielectrophoresis, acoustic waves (acousticphoresis) and / or optical manipulation (optical tweezers). According to specific embodiments, the separation unit 30 (in particular, the actuator device) comprises a dielectrophoresis unit (or system) as described for example in at least one of the patent applications WO-A-0069565, WO-A- 2007010367, WO-A-2007049120, the content of which is referred to in its entirety for the sake of completeness of description (incorporated by reference). In particular, unit 5 includes a part of the dielectrophoresis unit (or system). More specifically, the unit 5 (group 30) works in accordance with what is described in the patent applications with publication number WO2010 / 106434 and WO2012 / 085884).
In uso, prima dell’inserimento del dispositivo 2 nell’apparato 3 il dispositivo 2 stesso viene caricato con il campione C1 e, preferibilmente, anche con il liquido di lavaggio. In particolare, il campione C1 viene inserito attraverso l’ingresso 4 nel serbatoio 12. Più in particolare, il campione C1 viene inserito nel condotto 13 mediante il foro 14. In use, before the insertion of the device 2 into the apparatus 3, the device 2 itself is loaded with the sample C1 and, preferably, also with the washing liquid. In particular, the sample C1 is inserted through the inlet 4 into the tank 12. More specifically, the sample C1 is inserted into the duct 13 through the hole 14.
Inoltre, prima dell’inserimento del dispositivo 2 nell’apparato 3 viene introdotto nel dispositivo 2 il liquido di lavaggio (in particolare un soluzione tampone) attraverso l’ingresso 21. Più precisamente, il liquido di lavaggio viene introdotto nel serbatoio 20. Più in particolare, il liquido di lavaggio viene introdotto nel condotto 22 mediante foro 23. Furthermore, before the device 2 is inserted into the apparatus 3, the washing liquid (in particular a buffer solution) is introduced into the device 2 through the inlet 21. More precisely, the washing liquid is introduced into the tank 20. More in detail in particular, the washing liquid is introduced into the duct 22 through hole 23.
Dopo il caricamento del campione C1 e, preferibilmente del liquido di lavaggio nel dispositivo 2, il dispositivo 2 viene inserito nell’apparato 3, in particolare il dispositivo 2 viene inserito nell’alloggiamento dell’apparato 3. After loading the sample C1 and, preferably the washing liquid into the device 2, the device 2 is inserted into the apparatus 3, in particular the device 2 is inserted into the housing of the apparatus 3.
A questo punto, durante una fase di introduzione, almeno una frazione del campione C1 viene inserita nell’unità 5. In particolare, una frazione del campione C1 viene portata dal serbatoio 12 (in particolare, dal condotto 13) all’unità 5, in particolare alla camera 6. Più specificamente, l’inserimento della frazione del campione C1 viene effettuato mediante l’azionamento dei mezzi di pressione 38. At this point, during an introduction phase, at least a fraction of the sample C1 is inserted into the unit 5. In particular, a fraction of the sample C1 is brought from the tank 12 (in particular, from the duct 13) to the unit 5, in particular to chamber 6. More specifically, the insertion of the sample fraction C1 is carried out by actuating the pressure means 38.
A questo punto, durante almeno una fase di selezione, le particelle del tipo determinato vengono portate nella camera 7 in modo sostanzialmente selettivo rispetto ad ulteriori particelle del campione, in particolare mediante un sistema scelto nel gruppo consistente di: dielettroforesi, optical tweezers, magnetoforesi, acustoforesi ed una loro combinazione. At this point, during at least one selection phase, the particles of the determined type are brought into chamber 7 in a substantially selective way with respect to further particles of the sample, in particular by means of a system selected from the group consisting of: dielectrophoresis, optical tweezers, magnetophoresis, acoustictophoresis and a combination thereof.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, durante la fase di selezione, la distribuzione delle particelle nell’unità 5 viene quindi determinata, in particolare mediante il dispositivo di riconoscimento. Più specificamente, viene determinata la posizione ed il tipo di ciascuna particella. Ancora più specificamente, le particelle del tipo determinato vengono identificate otticamente sulla base di segnali fluorescenti (viene catturata un’immagine o vengono catturate più immagini di fluorescenza). Advantageously but not necessarily, during the selection phase, the distribution of the particles in the unit 5 is then determined, in particular by means of the recognition device. More specifically, the location and type of each particle is determined. Even more specifically, the particles of the given type are identified optically on the basis of fluorescent signals (one image is captured or multiple fluorescence images are captured).
Più specificamente, ciò avviene mediante l’attivazione del dispositivo attuatore sostanzialmente nel modo descritto nelle domande di brevetto WO-A-0069565, WO-A-2007010367 e WO-A-2007049120. More specifically, this occurs by activating the actuator device substantially in the manner described in patent applications WO-A-0069565, WO-A-2007010367 and WO-A-2007049120.
Più specificamente, le particelle del tipo determinato vengono posizionate nella zona 7a della camera 7. Tipicamente, particelle di altri tipi vengono mantenute nella camera 6. Successivamente, in particolare prima di una fase di scarico delle particelle del tipo predeterminato, le particelle del tipo predeterminato vengono portate nella zona 7b. More specifically, the particles of the determined type are positioned in the zone 7a of the chamber 7. Typically, particles of other types are kept in the chamber 6. Subsequently, in particular before a step of discharging the particles of the predetermined type, the particles of the predetermined type are brought to zone 7b.
Secondo alcune forme d’attuazione non limitative, viene effettuata almeno una fase di ripetizione durante la quale la fase di introduzione e la fase di selezione vengono ripetute. In particolare, viene introdotta una ulteriore frazione del campione C1 dal serbatoio 12, in particolare dal condotto 13 nell’unità 5. Poi le particelle del tipo determinato vengono nuovamente posizionate nella camera 7, in particolare nella zona 7a. According to some non-limiting forms of implementation, at least one repetition phase is carried out during which the introduction phase and the selection phase are repeated. In particular, a further fraction of the sample C1 is introduced from the tank 12, in particular from the duct 13 in the unit 5. Then the particles of the determined type are again positioned in the chamber 7, in particular in the area 7a.
In alcuni casi, durante la fase di ripetizione, anche la fase di scarico viene ripetuta. In questo modo è possibile processare un numero di particelle superiore a quello che può essere gestito dal sistema 1; più precisamente, in questo modo è possibile processare un numero di particelle superiore a quelle che può essere contenuto nella zona 7a di attesa. In some cases, during the repetition phase, the unloading phase is also repeated. In this way it is possible to process a number of particles higher than that which can be managed by system 1; more precisely, in this way it is possible to process a number of particles higher than those that can be contained in the waiting area 7a.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, si effettuano più fasi di ripetizione in modo tale da processare tutto il campione C1 per ottenere un campione finale comprendente sostanzialmente tutte le particelle del tipo predeterminato originalmente presente nel campione C1. Advantageously but not necessarily, several repetition steps are carried out in such a way as to process the whole sample C1 to obtain a final sample comprising substantially all the particles of the predetermined type originally present in the sample C1.
Inoltre, vantaggiosamente, durante le fasi di ripetizione, frazioni del campione possono uscire dall’uscita 10 che vengono raccolte fuori dal dispositivo 2. Furthermore, advantageously, during the repetition phases, fractions of the sample can exit from the outlet 10 which are collected outside the device 2.
Vantaggiosamente, ma non necessariamente, durante la fase o le fasi di ripetizione, mentre l’ulteriore frazione del campione C1 viene inserita nell’unità 5, almeno una porzione C3 del campione esce dalla camera 6 e dal dispositivo 2 attraverso l’uscita 10. In particolare, la porzione C3 del campione C1 è almeno parte della frazione del campione C1 inserita nell’unità 5 nel passo precedente. Advantageously, but not necessarily, during the repetition phase or phases, while the further fraction of the sample C1 is inserted into the unit 5, at least a portion C3 of the sample exits from the chamber 6 and from the device 2 through the outlet 10. In particular, the portion C3 of the sample C1 is at least part of the fraction of the sample C1 inserted in the unit 5 in the previous step.
La/e fase/i di ripetizione è/sono particolarmente utili quando si ha a disposizione un campione C1 contenente una quantità di particelle particolarmente elevata (e che quindi necessita di essere molto diluito). Più precisamente, quando le cellule d’interesse sono una percentuale molto ridotta rispetto alle particelle totali. The repetition phase (s) is / are particularly useful when a sample C1 is available containing a particularly high quantity of particles (and which therefore needs to be very diluted). More precisely, when the cells of interest are a very small percentage of the total particles.
È anche prevista almeno una fase di scarico, durante la quale le particelle del tipo determinato vengono condotte dalla camera 7 fuori dal dispositivo 2 attraverso l’uscita 8. In particolare, le particelle del tipo determinato vengono raccolte nel campione finale C2 (che passa attraverso l’uscita 8). Le particelle contenute in tale campione finale C2 vengono successivamente sottoposte ad ulteriori analisi. At least one discharge step is also provided, during which the particles of the determined type are led from the chamber 7 out of the device 2 through the outlet 8. In particular, the particles of the determined type are collected in the final sample C2 (which passes through exit 8). The particles contained in this final sample C2 are subsequently subjected to further analyzes.
Più specificamente, la fase di scarico viene effettuata mediante l’introduzione del liquido di lavaggio nella camera 7. In particolare, il liquido di lavaggio viene trasferito dal serbatoio 20 (in particolare, dal condotto 22) nella camera 7. Più in particolare, i mezzi di pressione 39 vengono azionati per dirigere il liquido di lavaggio dal condotto 22 nella camera 7. More specifically, the discharge step is carried out by introducing the washing liquid into the chamber 7. In particular, the washing liquid is transferred from the tank 20 (in particular, from the duct 22) to the chamber 7. More specifically, the pressure means 39 are operated to direct the washing liquid from the conduit 22 into the chamber 7.
In alcuni casi, che prevedono più fasi di ripetizione, la fase di scarico viene effettuata solo al termine delle (di tutte le) fasi di ripetizione. In some cases, which involve several repetition phases, the unloading phase is carried out only at the end of (of all) the repetition phases.
In altri casi, che prevedono più fasi di ripetizione, una rispettiva fase di scarico viene effettuata al termine di ciascuna fase di ripetizione (o al termine di una parte delle fasi di ripetizione). In other cases, which provide for several repetition phases, a respective unloading phase is carried out at the end of each repetition phase (or at the end of a part of the repetition phases).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, prima di ciascuna fase di ripetizione viene effettuata una fase di uscita, in particolare per rimuovere la frazione rimanente del campione C1 nella camera 6 dalla camera 6 stessa (e per recuperare la frazione rimanente del campione fuori dal dispositivo 2). In particolare, durante la fase di uscita, viene introdotto il liquido di lavaggio nella camera 6. Più in particolare, durante la fase di uscita, i mezzi di pressione 39 vengono azionati per dirigere il liquido di lavaggio dal serbatoio 20 attraverso la (parte della) camera 7 alla camera 6. Advantageously but not necessarily, an output step is carried out before each repetition step, in particular to remove the remaining fraction of the sample C1 in the chamber 6 from the chamber 6 itself (and to recover the remaining fraction of the sample out of the device 2). In particular, during the outlet phase, the washing liquid is introduced into the chamber 6. More particularly, during the outlet phase, the pressure means 39 are operated to direct the washing liquid from the tank 20 through the (part of the ) room 7 to room 6.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase di uscita è successiva alla fase di selezione ed anteriore alla fase di scarico. Advantageously but not necessarily, the exit step is subsequent to the selection step and anterior to the unloading step.
Secondo alcune forme d’attuazione, durante la fase di uscita, per portare almeno parte del campione C1 attraverso l’uscita 10 un primo fluido viene spinto nell’unità 5 di separazione entrando in corrispondenza della (in particolare, attraverso la) camera 6 principale ed un secondo fluido viene spinto nell’unità 5 di separazione entrando in corrispondenza della (in particolare, attraverso la) camera 7 di recupero. According to some embodiments, during the outlet phase, in order to carry at least part of the sample C1 through the outlet 10, a first fluid is pushed into the separation unit 5 entering in correspondence with (in particular, through the) main chamber 6 and a second fluid is pushed into the separation unit 5 entering the (in particular, through the) recovery chamber 7.
In alcuni casi, il sistema 1 comprende un serbatoio 12, il quale è collegato fluidicamente con l’unità 5 di separazione in corrispondenza (in particolare, attraverso) della camera 6 principale ed è in particolare atto a contenere il campione; e dei mezzi di pressione 38, atti a dirigere un primo fluido dal serbatoio 12 nella camera 6 principale. Il sistema 1 comprende, inoltre, un secondo serbatoio 20, il quale è fluidicamente collegato con l’unità 5 di separazione in corrispondenza della (in particolare, attraverso la) camera 7 recupero ed è in particolare atto a contenere un liquido di lavaggio; e dei mezzi di pressione 39, atti a dirigere un secondo fluido dal secondo serbatoio 20 nella camera 6 principale. In questi casi, durante la fase di uscita, vengono azionati i mezzi di pressione 38 e 39. In some cases, the system 1 includes a tank 12, which is fluidically connected with the separation unit 5 in correspondence (in particular, through) of the main chamber 6 and is in particular adapted to contain the sample; and pressure means 38, adapted to direct a first fluid from the reservoir 12 into the main chamber 6. The system 1 also comprises a second tank 20, which is fluidically connected with the separation unit 5 in correspondence with (in particular, through the) recovery chamber 7 and is in particular adapted to contain a washing liquid; and pressure means 39, adapted to direct a second fluid from the second reservoir 20 into the main chamber 6. In these cases, during the exit phase, the pressure means 38 and 39 are operated.
Si noti che nella forma d’attuazione illustrata nelle figure (in particolare, si veda la figura 2) il serbatoio 12 è di dimensioni relativamente piccole. Per effettuare una o più fasi di ripetizione, il serbatoio 12 presenta una forma differente e (soprattutto) un capacità di contenimento (volume) sensibilmente superiore rispetto al serbatoio 12 illustrato. Note that in the embodiment illustrated in the figures (in particular, see Figure 2) the tank 12 is relatively small in size. In order to carry out one or more repetition phases, the tank 12 has a different shape and (above all) a significantly higher containment capacity (volume) than the illustrated tank 12.
In particolare, il serbatoio 12 presenta un volume almeno doppio (in alcuni casi, almeno triplo) del volume della camera 6 (o della somma dei volumi delle camere 6 e 7). In particular, the tank 12 has a volume at least double (in some cases, at least triple) of the volume of the chamber 6 (or of the sum of the volumes of the chambers 6 and 7).
Secondo alcune forme d’attuazione non limitative, durante la fase di selezione, le particelle del tipo determinato vengono identificate otticamente sulla base di segnali fluorescenti (provenienti dalle particelle). According to some non-limiting forms of implementation, during the selection phase, the particles of the given type are identified optically on the basis of fluorescent signals (coming from the particles).
Si noti che, in accordo con la presente invenzione, si ottengono rilevanti vantaggi rispetto allo stato dell’arte. In particolare, sottolineiamo che la presenza della seconda uscita 10, in particolare dell’ugello 11, permette il recupero del campione C1 o almeno della porzione C3 del campione C1. Questo è particolarmente vantaggioso considerando che il campione C1 è difficilmente recuperabile e che è di alto valore. In particolare, in alcuni casi applicativi il campione C1 serve per diagnosticare gravi malattie. La perdita di campioni potrebbe, pertanto, portare a conseguenze molto negative per i pazienti. Note that, in accordance with the present invention, significant advantages are obtained with respect to the state of the art. In particular, we emphasize that the presence of the second outlet 10, in particular of the nozzle 11, allows the recovery of sample C1 or at least of the portion C3 of sample C1. This is particularly advantageous considering that the C1 sample is difficult to recover and that it is of high value. In particular, in some application cases the C1 sample is used to diagnose serious diseases. Loss of samples could therefore lead to very negative consequences for patients.
Inoltre, anche nel caso di un malfunzionamento del dispositivo 2 che non permette l’isolamento delle particelle determinate, il dispositivo 2 è in grado di recuperare tutto (o quasi) il campione C1. Successivamente, è dunque possibile introdurre il campione in un nuovo dispositivo 2 per poi isolare le particelle del tipo determinato mediante il nuovo dispositivo 2. Furthermore, even in the case of a malfunction of the device 2 that does not allow the isolation of certain particles, the device 2 is able to recover all (or almost) the sample C1. Subsequently, it is therefore possible to introduce the sample in a new device 2 and then isolate the particles of the type determined by means of the new device 2.
Un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che, grazie alla presenza della seconda uscita 10 e, quindi, alla possibilità di ripetere le fasi di introduzione e selezione più volte, risulta possibile ottenere un campione finale comprendente sostanzialmente tutte le particelle del tipo determinato anche in campioni contenenti un elevato numero di particelle, in particolare laddove il campione presenti una bassa percentuale di particelle di interesse rispetto alle particelle totali (ad esempio inferiore di 1/1000) e/o ci sia la necessità di raccogliere un elevato numero di particelle di interesse. A further advantage lies in the fact that, thanks to the presence of the second outlet 10 and, therefore, to the possibility of repeating the introduction and selection steps several times, it is possible to obtain a final sample comprising substantially all the particles of the type determined even in samples containing a high number of particles, in particular where the sample has a low percentage of particles of interest compared to the total particles (for example less than 1/1000) and / or there is the need to collect a high number of particles of interest.
Inoltre, è stata eliminata la membrana idrofobica e con questo anche il possibile problema di una non desiderata ed incontrollata fuoriuscita di una frazione del campione C1 o di un’altra sostanza dal dispositivo 2 a causa di una rottura della membrana idrofobica stessa. In addition, the hydrophobic membrane has been eliminated and with this also the possible problem of an unwanted and uncontrolled leakage of a fraction of the sample C1 or of another substance from the device 2 due to a rupture of the hydrophobic membrane itself.
A meno che non sia esplicitamente indicato il contrario, il contenuto dei riferimenti (articoli, libri, domande di brevetto ecc.) citati in questo testo è qui integralmente richiamato. In particolare i menzionati riferimenti sono qui incorporati per riferimento. Unless the contrary is explicitly indicated, the content of the references (articles, books, patent applications, etc.) cited in this text is referred to here in its entirety. In particular, the aforementioned references are incorporated herein by reference.
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