IT202000021847A1 - Dispositivo per l’esecuzione di esperimenti in vitro su materiale biologico - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: ?Dispositivo per l?esecuzione di esperimenti in vitro su materiale biologico?
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per l?esecuzione di esperimenti in vitro su materiale biologico comprendente un contenitore all?interno del quale contenitore ? presente un elemento di trattenimento di detto materiale biologico.
L?elemento di trattenimento ? posizionato all?interno del contenitore in modo da realizzare una camera superiore ed una camera inferiore di detto contenitore.
? presente un circuito idraulico collegato almeno alla camera inferiore, in modo da generare un flusso di fluido forzato all?interno della camera inferiore.
Quella appena descritta ? la comune configurazione di alcuni dispositivi fluidici noti allo stato dell?arte utilizzati per l?esecuzione di test fluidodinamici, ossia test per migliorare la vitalit? del tessuto coltivato in vivo e/o studiare il passaggio di sostanze/molecole/farmaci/cellule attraverso il tessuto sottoposto ad un flusso di fluido in movimento, quali per esempio test di permeazione e di assorbimento e altri tipi di applicazioni.
Un esempio di tali dispositivi ? descritto all?interno della domanda di brevetto WO2018130998, il cui contenuto ? da considerarsi parte integrante della presente domanda di brevetto.
Il dispositivo oggetto della presente invenzione pu? essere utilizzato per l?esecuzione di diversi esperimenti e su qualsivoglia materiale biologico.
Si possono dunque eseguire, a titolo di esempio, test transdermici su campioni di tessuto, test di assorbimento e/o test di vitalit?, come ad esempio test di miglioramento della vitalit? del tessuto ex vivo, test di coltura della pelle, test di efficacia di farmaci, test di tossicit?, ecc.
I test di permeazione e assorbimento transtissutali sono generalmente effettuati su campioni di tessuto, preferibilmente biopsie, di qualsivoglia spessore o dimensione.
Allo stato attuale, si configurano due possibili scenari.
Secondo un primo scenario, il materiale biologico ? posizionato all?interno di contenitori in cui sia la camera superiore che la camera inferiore contengono liquido.
In alternativa il campione di tessuto viene inserito all?interno di un contenitore in cui la camera inferiore ? riempita di liquido, mentre la camera superiore ? piena d?aria, in modo che il tessuto svolge la funzione di una interfaccia aria/liquido (ALI).
Tale scenario viene ad esempio utilizzato per test relativi al mantenimento in vita di tessuti, in cui il tessuto campione viene nutrito dal liquido presente nella camera inferiore per meglio ricreare ci? che avviene nei tessuti epiteliali umani in vivo (per esempio la pelle).
La presente invenzione si riferisce preferibilmente, ma non esclusivamente, a questo secondo scenario.
? infatti necessario prevedere che all?interno della camera inferiore non si formino bolle, che, accumulandosi in prossimit? del tessuto, rischiano di compromettere la vita del tessuto e il buon esito dell?esame limitandone il nutrimento delle sostanze contenute nella fase liquida.
Infatti, ad esempio a causa di prelievi del liquido in circolazione, all?interno del circuito idraulico tendono a formarsi bolle che vengono trasportate dal flusso del liquido e che tendono a depositarsi inferiormente al tessuto restando imprigionate sotto lo stesso, con il rischio di far seccare il tessuto a causa della mancata bagnabilit? da parte del liquido.
Il rischio ? infatti che le bolle formino una vera e propria camera d?aria che isola inferiormente il tessuto dal liquido presente all?interno della camera inferiore.
Poich? la camera inferiore ? riempita di liquido, le bolle dovrebbero risalire verso la parte alta della camera inferiore non appena entrano in quest?ultima, tuttavia, anche con basse velocit? di flusso, le bolle hanno comunque una spinta che pu? causare la risalita e l?accumulo al di sotto del campione di tessuto in esame.
I contenitori comunemente utilizzati per esperimenti in vitro su materiale biologico, infatti, non presentano caratteristiche idonee per far sfiatare le bolle in zone diverse rispetto alle parti in cui ? presente il campione di tessuto, ad esempio non presentano dimensioni sufficienti o, in altri casi, sfiati all?interno della camera inferiore.
Anche l?utilizzo di un elemento di trattenimento posto ad una altezza elevata rispetto al fondo del contenitore, non consente di risolvere in maniera soddisfacente l?accumulo di bolle che una volta alloggiate sotto il tessuto rimangono imprigionate nello stesso.
Esiste dunque una necessit? non soddisfatta dai dispositivi noti allo stato dell?arte, di risolvere gli svantaggi sopra esposti, in particolare di evitare l?accumulo bi bolle in corrispondenza del campione di tessuto da analizzare.
La presente invenzione consegue gli scopi di cui sopra realizzando un dispositivo per l?esecuzione di esperimenti su materiali biologici come descritto in precedenza, ma con caratteristiche volte ad evitare la formazione di bolle sottostanti.
In particolare ? previsto un inserto deviatore di flusso all?interno della camera inferiore, che presenta pareti deviatrici divergenti in direzione dell?elemento di trattenimento e configurate in modo tale da intercettare il flusso di fluido e da deviarne parte in direzione laterale rispetto all?elemento di trattenimento.
La peculiare forma delle pareti deviatrici prevede che le bolle, in ingresso alla camera inferiore, scontrino contro le pareti stesse e vengano guidate verso la camera superiore, in una zona esterna non occupata dal campione di tessuto.
Come risulter? evidente dall?illustrazione di alcuni esempi esecutivi, l?inserto deviatore di flusso costringe le bolle a spostarsi verso le pareti laterali interne del contenitore, sfiatando cos? verso l'alto, senza modificare in alcun modo i benefici per il tessuto garantiti dalla circolazione fluidica (mass transport e stimolazione meccano-biologica).
Le varianti esecutive che verranno qui di seguito descritte, sono volte a presentare una forma specifica dell?inserto deviatore, sia per migliorare ulteriormente lo sfiatamento delle bolle, sia per ottimizzare le caratteristiche costruttive dello stesso.
Secondo una prima forma esecutiva infatti, l?inserto deviatore presenta una base superiore, una base inferiore ed una parete laterale di raccordo.
La parete laterale di raccordo presenta superfici divergenti dalla base inferiore alla base superiore.
Anche in questo caso, le bolle impattano in corrispondenza della base inferiore, vengono guidate lungo la superficie di raccordo e sfiatano superiormente alla base superiore, in modo da non accumularsi al di sotto del campione di tessuto.
Secondo una forma esecutiva preferita, la parete laterale di raccordo presenta superfici concave, con la concavit? rivolta in direzione delle pareti interne del contenitore.
Tale forma esecutiva consente di deviare le bolle rispetto al campione di tessuto e allo stesso tempo, la sua forma peculiare, limita la perturbazione del flusso di fluido che scorre all?interno della camera inferiore, evitando problematiche sui test da effettuare e/o sulla cultura del campione.
Tale forma esecutiva inoltre consente di ottimizzare le dimensioni dell?inserto deviatore e di facilitarne, come verr? descritto successivamente, l?inserimento all?interno del contenitore.
Come anticipato, l?inserto deviatore ha lo scopo di deviare il flusso del liquido per evitare l?accumulo di bolle in corrispondenza del campione di materiale biologico.
Risulta dunque evidente come l?inserto deviatore possa essere realizzato di pezzo con almeno parte del contenitore, ad esempio con le pareti della camera inferiore.
In alternativa l?inserto deviatore pu? presentare mezzi di fissaggio amovibile al contenitore.
Tali mezzi di fissaggio amovibile possono essere costituiti da una pluralit? di costolature disposte lungo la base inferiore dell?inserto deviatore.
Come risulter? evidente dall?illustrazione di alcuni esempi esecutivi, le costolature cooperano con una opportuna sede prevista all?interno del contenitore, in modo che venga sfruttata la deformazione elastica del materiale costituente le costolature per inserire/estrarre facilmente l?inserto deviatore all?interno del contenitore.
Tali mezzi di fissaggio amovibile possono essere sfruttati anche in combinazione ad una ulteriore componente appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione, ossia l?elemento di trattenimento.
Una delle problematiche maggiormente rilevanti dei dispositivi oggetto della presente domanda di brevetto noti allo stato dell?arte ? infatti il bloccaggio del campione di tessuto.
Ad esempio, nel caso dei test transdermici il campione di tessuto deve essere infatti bloccato all?interno del contenitore, in modo che il fluido presente all?interno della camera inferiore non passi nella camera superiore a meno che non intervenga la permeabilit? del tessuto, che consente tale passaggio, ossia la caratteristica di interesse per il test.
Per consentire tale bloccaggio, il dispositivo oggetto della presente invenzione prevede che l?elemento di trattenimento comprenda un elemento di bloccaggio del campione di tessuto, costituito da un elemento tubolare, che presenta costolature sulle pareti esterne per il fissaggio amovibile.
Come verr? successivamente descritto, il fissaggio amovibile ottenuto grazie alla deformazione elastica delle costolature, ottenuta attraverso la compressione delle costolature contro le pareti interne del contenitore, consente di schiacciare il campione di tessuto verso il fondo della camera superiore, in modo da evitare perdite di liquido tra la camera inferiore e la camera superiore.
Generalmente si utilizza una guarnizione del tipo ?o-ring? interposta tra il campione di tessuto e il fondo del contenitore.
Da quanto appena descritto risulta evidente come la presente invenzione possa prevedere l?utilizzo dell?elemento di bloccaggio anche senza necessariamente utilizzare l?inserto deviatore di flusso.
Infatti, ? possibile prevedere di realizzare un dispositivo per l?esecuzione di esperimenti in vitro su campioni di materiale biologico comprendente un contenitore all?interno del quale ? presente un elemento di trattenimento di detto campione di tessuto, posizionato in modo da realizzare una camera superiore ed una camera inferiore del contenitore stesso.
Viene inoltre previsto un circuito idraulico collegato almeno alla camera inferiore, in modo da generare un flusso di fluido forzato all?interno di detta camera.
In particolare, l?elemento di trattenimento comprende l?elemento di bloccaggio descritto in precedenza.
In combinazione a tale configurazione, ? possibile prevedere una peculiare forma del contenitore, in cui la camera inferiore presenta una sezione inferiore rispetto alla camera superiore, in modo da creare un restringimento, una sorta di gradino, su cui poter poggiare il campione di tessuto.
L?elemento di bloccaggio descritto, tuttavia, non ? adatto ad essere utilizzato con campioni di tessuto che prevedono spessori limitati, in quanto la pressione dell?elemento di bloccaggio sul tessuto rischia di deteriorare il tessuto stesso, soprattutto nel caso di utilizzo di una guarnizione di tenuta/bloccaggio, in particolare nelle parti di tessuto a contatto con quest?ultima.
In caso di campioni di tessuto particolarmente sottili, si potrebbero causare anche lacerazioni o strappi del tessuto stesso a causa di sovrapressioni o depressioni, ad esempio causate nel circuito idraulico in seguito a prelievi di fluido.
Per ovviare a tale problematica, la presente invenzione prevede di utilizzare un elemento di trattenimento che comprende un elemento a bicchiere, in modo tale per cui il campione di tessuto venga posizionato sul fondo dell?elemento a bicchiere.
Secondo un perfezionamento, l?elemento a bicchiere presenta una parete di fondo costituita da una griglia.
La presenza della griglia consente di utilizzare campioni di tessuto sottili, in quanto la griglia consente di generare una tensione superficiale sul campione di tessuto che lo tiene schiacciato sulla parete di fondo dell?elemento a bicchiere, senza la necessit? di utilizzare guarnizioni, evitando comunque la generazione di perdite e trafilamenti di liquido tra la camera inferiore e la camera superiore.
Infatti la griglia genera una tensione superficiale che impedisce al liquido sottostante di superare la griglia stessa, impedendo il trafilamento dalla camera inferiore alla camera superiore, anche in assenza di guarnizioni di tenuta.
Si specifica infine che la griglia crea un effetto che imprigiona il fluido a causa della tensione superficiale generata, mentre il fluido, bagnando il tessuto, genera forze di contatto che impediscono al tessuto di galleggiare e staccarsi dal fondo dell?elemento a bicchiere stesso.
La griglia consente di ovviare alla limitata tenuta causata dall?assenza della guarnizione, soprattutto per aumenti di pressioni provenienti dalla camera inferiore.
Poich? infatti preferibilmente l?elemento a bicchiere risulta chiuso sui lati, nella sua parte inferiore, il liquido all'esterno dell?elemento a bicchiere potrebbe trovarsi a un livello superiore rispetto al fondo dell?elemento a bicchiere stesso, generando quindi una differenza di pressione che potrebbe non mantenere il campione di tessuto adeso alla parete di fondo dell?elemento a bicchiere, oppure generare trafilamenti.
La griglia pu? essere realizzata secondo uno dei qualsivoglia modi noti allo stato dell?arte, ma la presenza di tale griglia concorre nell?aumentare il trattenimento delle bolle che eventualmente si venissero a formare sotto il tessuto stesso.
Per questo motivo, la presenza dell?inserto deviatore di flusso in combinazione con la griglia risulta particolarmente vantaggiosa, in quanto consente di utilizzare campioni di tessuto sottili, senza provocare trafilamenti di fluido ed evitare che le bolle si accumulino in corrispondenza del campione di tessuto.
Al fine di consentire il bloccaggio in posizione del campione di tessuto, la variante test? descritta, pu? presentare, all?interno dell?elemento a bicchiere, il detto elemento di bloccaggio.
Indipendentemente dalla variante scelta, viste le dimensioni ridotte del dispositivo oggetto della presente invenzione e dei dispositivi per l?esecuzione di test transdermici noti allo stato dell?arte, l?elemento di bloccaggio risulta particolarmente difficile da inserire ed estrarre, sia all?interno dell?elemento a bicchiere, sia direttamente all?interno del contenitore.
Per questo motivo, secondo una ulteriore forma attuativa del dispositivo oggetto della presente invenzione ? possibile prevedere un elemento allungato di inserimento, atto a consentire l?inserimento e l?estrazione dell?elemento tubolare di bloccaggio all?interno del detto contenitore o dell?elemento a bicchiere.
Si specifica infine che l?elemento allungato presenta una filettatura in corrispondenza di una propria estremit? che coopera con una corrispondente filettatura prevista sulle pareti interne dell?elemento tubolare.
Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno pi? chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:
la figura 1a illustra una vista esterna del dispositivo per esperimenti in vitro oggetto della presente invenzione;
le figure da 1b a 1e illustrano alcune sezioni del dispositivo oggetto della presente invenzione secondo una possibile forma esecutiva;
la figura 2 illustra una vista in prospettiva di una possibile forma esecutiva dell?inserto deviatore di flusso appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione;
le figure 3a e 3b illustrano due viste in prospettiva di una possibile forma esecutiva dell?elemento a bicchiere appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione;
le figura da 4a a 4c illustrano alcune possibili forme attuative della parte di fondo dell?elemento a bicchiere delle figure precedenti;
le figure 5a e 5b illustrano due viste in prospettiva di una possibile forma esecutiva dell?elemento di bloccaggio appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione;
la figura 6 illustra una possibile forma esecutiva dell?elemento di inserimento/estrazione dell?elemento di bloccaggio.
Si specifica che le figure allegate alla presente domanda di brevetto riportano alcune forme esecutive del dispositivo per l?esecuzione di esperimenti in vitro oggetto della presente invenzione per meglio comprenderne i vantaggi e le caratteristiche specifiche.
Tali forme esecutive sono dunque da intendersi a scopo esplicativo e non limitativo al concetto inventivo della presente invenzione, ossia quello di realizzare un dispositivo per l?esecuzione di esperimenti in vitro che consenta di effettuare colture fluido-dinamiche evitando l?accumulo di bolle in corrispondenza del campione di tessuto da analizzare.
Con particolare riferimento alle figure da 1a a 1e, vengono illustrate diverse viste del dispositivo oggetto della presente invenzione.
In accordo a tali figure, il dispositivo comprendente un contenitore 1 all?interno del quale ? presente un elemento di trattenimento 2 di un campione di tessuto.
L?elemento di trattenimento 2 risulta posizionato all?interno del contenitore in modo da realizzare una camera superiore 11 ed una camera inferiore 12.
La figura 1c illustra il contenitore 1 senza la presenza dell?elemento di trattenimento, in cui si evince che il contenitore 1 presenta pareti esterne che delimitano una camera interna 10.
La camera interna 10, nel momento in cui viene inserito l?elemento di trattenimento 2, viene suddivisa in una camera superiore 11 ed in una camera inferiore 12.
Si faccia riferimento alla figura 1e, in cui viene illustrato il contenitore 1 con parte dell?elemento di trattenimento 2 inserito, in modo da suddividere la camera interna 10 nella camera superiore 11 e nella camera inferiore 12.
Inoltre ? presente un circuito idraulico collegato alla camera inferiore 12, in modo da generare un flusso di fluido forzato all?interno della camera inferiore 12.
Nelle figure tale circuito idraulico viene mostrato in parte, ossia viene mostrata la mandata 31 e l?aspirazione 32, costituite da tubi collegati alla camera inferiore 12.
A valle di tali tubi pu? essere presente una pompa che pompa il fluido nella direzione indicata dalla freccia A.
Risulta evidente come in base alla configurazione della pompa, la mandata 31 pu? diventare l?aspirazione, mentre l?aspirazione 32 pu? diventare la mandata, invertendo il verso di direzione del fluido.
Per semplicit? illustrativa, il circuito ? previsto collegato alla camera inferiore 12, ma, sia in alternativa che in combinazione, tale circuito pu? essere collegato anche alla camera superiore 12, cos? come illustrato all?interno della domanda di brevetto WO2018130998.
L?elemento di trattenimento 2 ha dunque la funzione di supportare il campione di tessuto da testa e pu? essere previsto secondo diverse forme esecutive.
Secondo una prima forma esecutiva, illustrata nelle figure da 1a a 1e, l?elemento di trattenimento 2 comprende un elemento a bicchiere 21, che presenta una parete di fondo 210 su cui disporre il campione di tessuto.
L?elemento a bicchiere 21 comprende inoltre un bordo superiore che va in battuta con i bordi superiori della camera interna 10 per il fissaggio in posizione dell?elemento a bicchiere 21, come illustrato in figura 1e e come descritto all?interno della domanda di brevetto WO2018130998.
Il campione di tessuto inserito all?interno dell?elemento a bicchiere 21, risulta adagiato sulla parete di fondo 210 e rimane sospeso all?interno del contenitore 1, grazie all?interazione tra i bordi superiori dell?elemento a bicchiere 21 e della camera interna.
Le figure 3a e 3b illustrano due viste dell?elemento a bicchiere 21, in cui si mostra, in particolare in figura 3b, che la parete di fondo 210 ? costituita da una griglia 4.
La griglia 4 pu? essere realizzata in uno dei qualsivoglia modi noti allo stato dell?arte, deve presentare elementi pieni 41 per supportare il campione di tessuto ed elementi vuoti 42, per consentire la bagnabilit? del campione e, come descritto in precedenza, generare una tensione superficiale che consente di mantenere il campione di tessuto schiacciato verso la parete di fondo 210 ed evitare trafilamenti del liquido dalla camera inferiore alla camera superiore.
Le figure da 4a a 4c illustrano tre possibili forme esecutive di griglie 4.
Con particolare riferimento alle figure da 1b ad 1e, l?elemento di trattenimento 2 non comprende solamente l?elemento a bicchiere 21, volto a mantenere sospeso il campione di tessuto, ma comprende anche un elemento di bloccaggio 22, figura 1d, volto a mantenere il campione di tessuto adeso alla parete di fondo.
Partendo dalla condizione illustrata in figura 1c, viene inserito il campione di tessuto all?interno dell?elemento a bicchiere 21, il quale campione di tessuto viene bloccato grazie alla presenza dell?elemento di bloccaggio 22.
Successivamente l?elemento 21 in combinazione all?elemento 22 vengono inseriti all?interno del contenitore 1, in particolare all?interno della camera interna 10, per ottenere il dispositivo illustrato in figura 1b, completo di tutte le componenti.
Una vista dell?elemento di bloccaggio 22 ? illustrata in figura 5b e risulta costituito da un elemento tubolare 22, che presenta costolature 221 sulle pareti esterne.
Tali costolature 221 cooperano con le pareti interne dell?elemento a bicchiere 21, in modo da evitare la movimentazione relativa tra l?elemento di bloccaggio 22 e l?elemento a bicchiere 21.
Il diametro esterno dell?elemento di bloccaggio 22, comprese le costolature 221, ? leggermente superiore al diametro interno dell?elemento a bicchiere, in modo tale per cui, una volta che l?elemento di bloccaggio 22 viene inserito all?interno dell?elemento a bicchiere 21, le costolature 221 si deformano elasticamente, in modo da garantire il fissaggio amovibile dell?elemento di bloccaggio all?interno dell?elemento a bicchiere e da impedirne la movimentazione relativa.
La realizzazione dell?elemento di bloccaggio 22 come elemento tubolare riveste un aspetto particolarmente rilevante in quanto consente la somministrazione di farmaci o simili sul campione di tessuto da testare.
Inoltre la forma tubolare facilita l?inserimento e l?estrazione dell?elemento di bloccaggio 22 all?interno dell?elemento a bicchiere 21.
Inoltre, come risulta visibile dalle figure 1b, 1d e 5b, l?elemento tubolare di bloccaggio 22 presenta nelle sue pareti interne una filettatura 222 atta a favorire l?estrazione/inserimento all?interno dell?elemento a bicchiere 21.
Per questo motivo, secondo una possibile forma esecutiva del dispositivo oggetto della presente invenzione, ? presente un elemento allungato, di cui una vista ? illustrata in figura 6.
L?elemento allungato 5 presenta ad una sua estremit? una filettatura 51: l?elemento allungato 5 viene inserito e avvitato all?interno dell?elemento tubolare di bloccaggio 22, in modo da essere solidale a quest?ultimo.
Una volta che l?elemento allungato 5 viene impegnato all?interno dell?elemento tubolare di bloccaggio 22, quest?ultimo pu? essere spinto all?interno dell?elemento a bicchiere 21 grazie all?azione esercitata sull?estremit? dell?elemento allungato 5 opposta alla filettatura 51.
La deformazione elastica delle costolature 221, una volta inserito l?elemento di bloccaggio 22 consente di bloccare quest?ultimo in maniera stabile all?interno dell?elemento a bicchiere 21 e, allo stesso tempo, grazie alla pressione esercitata della parete di fondo 223 dell?elemento di bloccaggio 22, di bloccare stabilmente il campione di tessuto verso la griglia 4 dell?elemento a bicchiere.
Secondo la variante illustrata in figura, l?elemento allungato 5 presenta, nell?estremit? opposta alla filettatura 51, un elemento ad occhiello 52, atto a facilitare la presa e l?avvitamento dell?elemento allungato 5 stesso.
Tutte le caratteristiche appena descritte si possono ritrovare anche nel caso in cui l?elemento di bloccaggio, non sia previsto in combinazione con l?elemento a bicchiere 21, ma sia direttamente fissato alle pareti interne del contenitore 1. Per tale scopo, in questo caso l?elemento di bloccaggio avr? un diametro maggiorato rispetto alle pareti interne dell?elemento a bicchiere.
Tale variante ? illustrata in figura 5a, in cui l?elemento di bloccaggio ? realizzato in maniera del tutto simile a quanto descritto prima, un elemento tubolare 22, che presenta costolature 221, che in questo caso cooperano con le pareti interne del contenitore 1 e non con le pareti interne dell?elemento a bicchiere.
Anche in questo caso ? prevista una filettatura 222.
L?unica differenza rispetto al caso precedente ? che l?elemento di bloccaggio di figura 5a presenta dimensioni maggiori rispetto a quello di figura 5b.
Inoltre l?elemento di bloccaggio di figura 5a ? previsto in combinazione con una guarnizione del tipo o-ring, posizionata sulla parete di fondo 223.
La figura 5c illustra una vista dell?elemento tubolare 22, in cui viene evidenziata la parete di fondo 223 dello stesso e la sede di alloggiamento 224 dell?eventuale guarnizione.
Indipendentemente dalla configurazione dell?elemento di trattenimento 2, ossia indipendentemente dalla presenza dell?elemento a bicchiere 21, preferibilmente il dispositivo oggetto della presente invenzione prevede un inserto deviatore di flusso 6, posizionato all?interno della camera inferiore.
L?inserto deviatore di flusso 6 ? chiaramente visibile nelle figure 1b e 2, di cui viene illustrata, rispettivamente, una sezione ed una vista in prospettiva.
L?inserto deviatore di flusso 6 presenta pareti deviatrici, che divergono in direzione dell?elemento di trattenimento 2 e sono configurate in modo tale da intercettare il flusso di fluido e da deviarne parte in direzione laterale rispetto a detto elemento di trattenimento 2.
Con particolare riferimento alla figura 1b, si evince che l?inserto deviatore di flusso 6 si interpone al flusso di fluido in ingresso nella camera inferiore 12 attraverso la mandata 31 e in uscita attraverso l?aspirazione 32.
Il liquido entra dal condotto di mandata 31, lambisce le pareti dell?inserto deviatore 6 ed esce dal condotto di aspirazione 32, considerando la camera inferiore 12 riempita di liquido.
All?interno del liquido possono essere presenti bolle in sospensione che entrano all?interno della camera inferiore 11: tali bolle, non appena entrate all?interno della camera inferiore 11, tenderebbero a salire verso l?altro, ossia verso l?elemento di trattenimento 2 e, di conseguenza, verso il campione di tessuto.
Cos? come il flusso di fluido, anche le bolle impattano con le pareti dell?inserto deviatore e invece che salire verso il campione di tessuto, vengono guidate dalle pareti dell?inserto deviatore 6 lateralmente rispetto al campione di tessuto.
Le bolle scivolano lungo le pareti dell?inserto deviatore 6 e, grazie alla loro propensione di spostamento verso l?alto, vanno a depositarsi e a sfiatare ai lati dell?elemento di trattenimento 2.
Il procedimento appena descritto ? ottenuto grazie alla peculiare forma dell?inserto deviatore 6, illustrata in figura 2.
L?inserto deviatore 6 presenta una base superiore 61, una base inferiore 62 ed una parete laterale di raccordo 63.
La parete laterale di raccordo 63 presenta un andamento concavo, con la concavit? rivolta in direzione delle pareti interne del contenitore 1.
Partendo dalla base superiore 61, la parete di raccordo presenta un restringimento radiale, fino a raggiungere un punto di minimo, per poi prevedere un allargamento radiale prima di raccordarsi alla base inferiore 62.
Preferibilmente, la base inferiore 62 ha un diametro inferiore rispetto alla base superiore 61, mentre il diametro della base superiore 61 presenta dimensioni uguali o superiori al diametro della parete di fondo dell?elemento di trattenimento 2, dove viene alloggiato il campione di tessuto.
Inoltre la base superiore 61 pu? presentare una superficie concava, convessa o piatta, a seconda dei profili di velocit? che si vuole ottenere al di sotto del campione di tessuto.
Secondo la variante illustrata nelle figure 1b e 2, l?inserto deviatore 6, in particolare la base inferiore 62 ? alloggiata all?interno di una apposita sede ricavata nello spessore delle pareti del contenitore 1.
Anche in questo caso, come per l?elemento di bloccaggio, possono essere previste costolature 63, la cui deformazione elastica, consente il fissaggio amovibile dell?inserto deviatore 6 all?interno del contenitore 1.
Si specifica infine che quella appena descritta ? una possibile forma esecutiva dell?inserto deviatore, il quale ha come scopo principale di deviare le bolle in ingresso nella camera inferiore 11, per evitare che entrino in contatto con il campione di tessuto.
Tale inserto deviatore pu? dunque anche essere costituito da un elemento a parabole, con la concavit? rivolta l?elemento di trattenimento 2 e fissato allo stesso, in modo da formare una sorta di ?scudo? del campione di tessuto, che devia le bolle lateralmente rispetto a quest?ultimo.
Mentre l?invenzione ? suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono state mostrate nei disegni e descritte in dettaglio.
Si deve intendere, comunque, che non vi ? alcuna intenzione di limitare l?invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, essa intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell?ambito dell?invenzione come definito nelle rivendicazioni.
L?uso di ?ad esempio?, ?ecc.?, ?oppure? indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato.
L?uso di ?include? significa ?include, ma non limitato a? a meno che non altrimenti indicato.
Claims (10)
1. Dispositivo per l?esecuzione di esperimenti in vitro su materiali biologici comprendente un contenitore (1) all?interno del quale contenitore (1) ? presente un elemento di trattenimento (2) di detto campione di tessuto,
essendo il detto elemento di trattenimento (2) posizionato all?interno di detto contenitore (1) in modo da realizzare una camera superiore (11) ed una camera inferiore (12) di detto contenitore (1), essendo inoltre presente un circuito idraulico collegato almeno alla camera inferiore (12), in modo da generare un flusso di fluido forzato all?interno di detta camera inferiore (12),
caratterizzato dal fatto che
? previsto un inserto deviatore di flusso (6) all?interno di detta camera inferiore (12), il quale inserto deviatore (6) presenta pareti deviatrici, le quali pareti deviatrici divergono in direzione del detto elemento di trattenimento (2) e sono configurate in modo tale da intercettare il flusso di fluido e da deviarne parte in direzione laterale rispetto a detto elemento di trattenimento (2).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il detto inserto deviatore (6) presenta una base superiore (61), una base inferiore (62) ed una parete laterale di raccordo (63), la quale parete laterale (63) presenta superfici divergenti dalla base inferiore (62) alla base superiore (61).
3. Dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto inserto deviatore (6) presenta mezzi di fissaggio amovibile al detto contenitore (1).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui la parete laterale di raccordo (63) presenta superfici concave, con la concavit? rivolta in direzione delle pareti interne del detto contenitore (1).
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui i detti mezzi di fissaggio amovibile sono costituiti da una pluralit? di costolature (64) disposte lungo la base inferiore (62) di detto inserto deviatore (6).
6. Dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto elemento di trattenimento (2) comprende un elemento di bloccaggio (22) di detto campione di tessuto, il quale elemento di bloccaggio (22) ? costituito da un elemento tubolare, il quale elemento tubolare presenta costolature (221) sulle pareti esterne per il fissaggio amovibile.
7. Dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto elemento di trattenimento (2) comprende un elemento a bicchiere (21), in modo tale per cui il detto campione di tessuto viene posizionato sul fondo di detto elemento a bicchiere (21).
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui il detto elemento di trattenimento (2) comprende il detto elemento di bloccaggio (22) inserito all?interno di detto elemento a bicchiere (21).
9. Dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto elemento a bicchiere (21) presenta una parete di fondo (222) costituita da una griglia (4).
10. Dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui ? previsto un elemento allungato di inserimento (5), atto a consentire l?inserimento e l?estrazione del detto elemento di bloccaggio (22) all?interno del detto contenitore (1) o del detto elemento a bicchiere (21), prevedendo il detto elemento allungato (5) una filettatura (51) in corrispondenza di una propria estremit? che coopera con una corrispondente filettatura (222) prevista sulle pareti interne del detto elemento di bloccaggio (22).
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024123638A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | Emd Millipore Corporation | Bubble diverter |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002033052A2 (de) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Verfahren zur in-vitro-herstellung von vitalem, biologischem ersatzgewebe unter verwendung von zellkulturen und einem trägermaterial |
WO2013085909A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Research Triangle Institute | Human conducting airway model comprising multiple fluidic pathways |
WO2018030958A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 1. Agency For Science, Technology And Research | Integrated microfluidic system for culturing and testing |
WO2018130998A1 (en) | 2017-01-16 | 2018-07-19 | React4Life Srl | Bioreactor and method of use of such bioreactor |
-
2020
- 2020-09-16 IT IT102020000021847A patent/IT202000021847A1/it unknown
-
2021
- 2021-09-15 WO PCT/IB2021/058415 patent/WO2022058909A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002033052A2 (de) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Verfahren zur in-vitro-herstellung von vitalem, biologischem ersatzgewebe unter verwendung von zellkulturen und einem trägermaterial |
WO2013085909A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Research Triangle Institute | Human conducting airway model comprising multiple fluidic pathways |
WO2018030958A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 1. Agency For Science, Technology And Research | Integrated microfluidic system for culturing and testing |
WO2018130998A1 (en) | 2017-01-16 | 2018-07-19 | React4Life Srl | Bioreactor and method of use of such bioreactor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024123638A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | Emd Millipore Corporation | Bubble diverter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022058909A1 (en) | 2022-03-24 |
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