JP2009515168A - 電場を発生させる高インピーダンスシステムおよび使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・電気泳動(法):ゲル状および毛細血管型の両方は、懸濁媒体と負荷抵抗を通じた電流を使用し、DNA、蛋白質および他の分子の分化、個別化、分離のために使用される電場を立ち上げる。
・エレクトロポレーション(電気穿孔法、別名、電気化学透過化・electropermeabilization):多くの場合、様々な波形およびパルス繰返数のパルスの強電界は、生細胞被膜の絶縁破壊を引起すために使用され、可逆のおよび可逆でない穿孔(ポレーション)、および/またはトランスフェクション、低温殺菌あるいは殺菌の目的のため透過化の影響を及ぼす;そして
・電場流動分画(電場フロー分別・flow fractionation)(FFF、別名EFFF、μ−EFF、CyEFF、および他):対象液体から巨大分子および小粒子を、分離、断片化または分化するために流量と直交した電場を用いる。
図面の簡単な説明
・誘電率:5.3e−08[Fm−1](比誘電率εr=6,000)
・体積抵抗率:≒1012[Ω−cm]
・最大許容電圧:9.0e+06[Vm−1]
Claims (28)
- 電場を発生させる高インピーダンスシステムは:
それぞれの電極の少なくとも一つの表面が導電性材料でコーティングされた誘電性物質を含む一組の電極からなり、前記誘電体は、処理中の対象流体から導電層を分離するバリアを形成するとともに;
伝導体が電極表面にあって、流路または空間の中の流体に接しない一組の電極間に流体流路または空き領域が形成され;
電極を通じて使用された時可変、時不変、あるいはパルス電圧源と;
一対の電極を含むハウジング、該ハウジングが前述の流路または空間に、対象静的または動的流体を保持するように形成されていることを特徴とする電場を発生させる高インピーダンスシステム。 - 前記導電体は、8.8e−11Fm−1@≦1.0KHzより高い静的誘電率、1.0E+04Ωcmより高い体積抵抗率、1.0kVmm−1より高い最大許容電圧を集合的に備えることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電極は、細長く、断面において正方形で、平行に配列されていることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電極の間は、流体流路または空間にあることを特徴とする請求項3記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電極は、異なる口径からなる細長いチューブであることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電極は、電極の間に環状の流体流路または空間を形成するため、より大きな直径の電極の内側により小さな直径の電極が設置されるように電極が同軸形状に配置されていることを特徴とする請求項5記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記大口径の電極の外表面と小口径の電極の内表面は、伝導性素材でコーティングされていることを特徴とする請求項6記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記誘電体バリア材は、高誘電率セラミック、微粒子/エポキシ複合材、または他の適切な誘電体であることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前期被検中または処理中の流体は、液体、ガスあるいは固体相であることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電場を発生させる高インピーダンスシステムは、対象流体にパルス音響エネルギーを適用するための手段をさらに含む構成であることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電場を発生させる高インピーダンスシステムは、対象流体に音響エネルギーを適用することができる電気音響あるいは機械音響専用(mechanoacoustic)トランスデューサをさらに含む構成であることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電極は、対象流体に音響エネルギーを適用することができる電圧素材(piezoelectric material)によって構成されていることを特徴とする請求項1記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 電場を発生させる高インピーダンスシステムは:
それぞれの電極の少なくとも一つの表面が導電性材料でコーティングされた誘電性物質を含む一組の電極からなり、前期誘電体は、被検中または処理中の対象流体から導電層を分離するバリアを形成し、8.8e−11Fm−1@≦1.0KHzより高い誘電率、1.0E+04Ωcmより高い体積抵抗率、1.0kVmm−1より高い最大許容電圧を備えるとともに、
伝導体が電極表面にあって、流路または空間の中の流体に接しない一組の電極間に流体流路または空間が形成され;
電極を通じて使用された時可変、時不変、あるいはパルス電圧源と;
前記流体にあり、被検中または処理中で電場を集中または強化する流体を備える最大容量電圧を生じる平行または同軸形状に配列された誘電体と
一対の電極を含むハウジング、該ハウジングが前述の流路または空間に、対象静的または動的流体を保持するように形成されていることを特徴とする電場を発生させる高インピーダンスシステム。 - 前記誘電性バリア物質は、流体/電極インタフェースで実質的にファラデー電流および電気化学を防ぐため電気的導電層から流体を絶縁(insulate)することを特徴とする請求項13記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記誘電バリア材は、システム、オーム加熱の、を通して電子およびイオン伝導電気を本質的に防ぐ誘電性コーティングから流体を絶縁することを特徴とする請求項13記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電場を発生させる高インピーダンスシステムは、更にパルス化された音響エネルギーを対象流体に電場の処理またはテストとして適用する装置であって、該音響エネルギーは同時の時間または空間と時間と空間に連結し、結果として時間と空間を電場に印加することを特徴とする請求項13記載の電場を発生させる高インピーダンスシステム。
- 前記電場を発生させる高インピーダンスシステムは、対象流体に音響エネルギーを適用するのに操作可能な電気音響あるいは機械音響専用変換器で構成されていることを特徴とする請求項1記載の高インピーダンスシステム。
- 前記電極は、対象流体に音響エネルギーを適用するのに操作可能な電圧体に作り上げられることを特徴とする請求項1記載の高インピーダンスシステム。
- 電場への流体を対象とする方法は
誘電体を含む電極がそれぞれの電極の少なくとも一つの表面を電気性伝導体でコーティングされた一対の電極の間に流体流路または空間を形成し、前述の誘電体は、処理またはテスト過程の対象流体から導電層を分離するバリアを形成するとともに、電極表面に設けられている前述の誘電体は,流体流路または空間で対象流体と接触していない状態で;
流路に対象静的または前述の流路またはスペース内に静的または動的状態で対象流体を保持するように、前述の電極をハウジングし;
誘電体でコーティングされたそれぞれの電極表面に時可変、時不変、またはパルス電圧源を使用することにより流体流路または空間内の流体を通って、または渡って電場を作り出す;
流体が流体流路または空間に入ることにより、前述の対象流体は電場に晒らされ、それにより処理されテストされることを特徴とする電場を発生させる高インピーダンス方法。 - 前記電場を発生させる高インピーダンス方法は、更に、8.8e−11Fm−1@≦1.0KHzより高い誘電率、1.0E+04Ωcm以上のボリューム抵抗力および、.0kVmm−1以上の最大容量電場応力、従って、電気的に対象流体を絶縁し、それによって、ファラデー電流、電気伝導電流および流体/電極インターフェース、同様にテストまたは処理過程の対象物質を通してのオーム加熱を有した誘電電極を選択することを含むことを特徴とする請求項19記載の電場を発生させる高インピーダンス方法。
- 前記電場を発生させる高インピーダンス方法は、更に、流動物の通り道または二つの平行に延長された電極で形成される2つの誘導電極で構成され、2の間の流体流路またはスペースを形成する2つの誘電性の電極をさらに含む並列の請求項19記載の方法であって、そこで電極は、正方形または長方形の断面図を有しており、平行電極回路図は、対象流体を備えた直列容量回路で形成され、それによって、対象流体を通して電場を増加させるか集中させることを特徴とする請求項19記載の前記電場を発生させる高インピーダンス方法。
- 前記電場を発生させる高インピーダンス方法は、更に、流動物の通り道または電極を同軸状に配列する二つの管の間の領域で形成される2つの誘導電極で構成され、および前述の同軸の電極回路図は、対象流体を備えた直列容量回路を形成し、それによって、テストまたは処理過程の物質を通して電場を増加させるか集中させることを特徴とする請求項19記載の電場を発生させる高インピーダンス方法。
- 前記電場を発生させる高インピーダンス方法は、処理過程あるいは液体、ガスあるいは固体内でのテスト過程の液体で構成されることを特徴とする請求項19記載のシステム。
- 前記電場を発生させる高インピーダンス方法は、電場の応用の結果、連続して、同時に処理またはテスト過程の対象流体に音響エネルギーを応用することで構成されることを特徴とする請求項19記載の前記電場を発生させる高インピーダンス方法。
- 対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法は:
前述の電極は誘電体を含むそれぞれの電極の少なくとも一つの表面が電気性伝導体でコーティングされた一対の電極の間に流体流路または空間を形成し、前述の誘電体は、処理またはテスト過程の対象流体から導電層を分離するバリアを形成し、電極表面に設けられている前述の誘電体は, 流体流路または空間で対象流体と接触していなく;
前述の流路またはスペース内に静的または動的状態で対象流体を保持するように、前述の電極をハウジングする;
電極を通じて使用された時可変、時不変、あるいはパルス電圧源と;
前記流体にあり、被検中または処理中で電場を集中または強化する流体を備える最大容量電圧を生じる平行または同軸形状に配列された誘電体と
また、流体が流体流路または空間に入ることにより、前述の対象流体は電場に晒らされる
ことからなることを特徴とする対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法。 - 前記対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法は、誘電性コーティングから流体を絶縁し、従って、ファラデー電流、電気伝導電流、および流体/電極インターフェースの電気化学を本質的に防ぐ誘電体で構成されることを特徴とする請求項25記載の対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法。
- 前記対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法は、更に、高誘電率セラミックである誘電体、微粒子/エポキシ樹脂合成物、あるいは他の適切な材料で構成されることを特徴とする請求項25記載の対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法。
- 前記対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法は、流体への音響エネルギーの応用、および/もしくは電場の応用の結果、連続して、同時に応用される前述の音響エネルギーで構成されることを特徴とする請求項25記載の対象流体の電場への露出の高インピーダンス方法。
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