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Description
さらなる態様は、上述の方法のいずれかに従って製造された動電学的に変化させた酸素化済みの水性流体または溶液を提供する。
本発明はまた、以下の項目を提供する。
(項目1)
第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成する混合装置であって、
該第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される第1のチャンバと、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成され、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つは、複数の貫通孔を有する、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1のチャンバと連通し、かつ、該第1のチャンバから該第1の材料を受け取るように構成され、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つに形成される複数の貫通孔を経由して該混合チャンバに提供される、混合チャンバと、
該第1のチャンバ内に収容される第1の内部ポンプであって、該第1の材料を該第1のチャンバから該混合チャンバに送るように構成される、第1の内部ポンプと
を備える、混合装置。
(項目2)
上記第1の内部ポンプは、上記第1の材料が上記混合チャンバに進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与するように構成される、項目1に記載の混合装置。
(項目3)
上記ロータが、上記混合チャンバ内において第1の材料および第2の材料に混合の周方向の速度を付与し、上記第1の内部ポンプによって該第1の材料に付与される該周方向の速度は、該ロータによって付与される該混合の周方向の速度に近い、項目2に記載の混合装置。
(項目4)
上記ロータに接続され、上記回転軸に沿って上記第1のチャンバを貫いて延びる駆動シャフトをさらに備えており、該駆動シャフトは、該回転軸の周りに該ロータを回転させるように構成され、かつ、上記第1の内部ポンプを駆動するように構成される、項目1に記載の混合装置。
(項目5)
上記ロータは、上記駆動シャフトが延びる中空部を画定する側壁を有しており、該側壁は、該中空部と上記混合チャンバとの間に連通をもたらす複数の開口を有し、該駆動シャフトは、該駆動シャフトの該中空部への第1の開口と、第2の開口とを有する内部チャネルを備え、該混合装置は、第2の材料の供給源をさらに備え、該供給源は、上記チャネルの上記第2の開口に接続され、かつ、該第2の材料を該チャネル、該ロータの該中空部、および該ロータの側壁の該複数の開口を通って、該混合チャンバに供給するように構成される、項目4に記載の混合装置。
(項目6)
上記ステータは、複数の貫通孔を備えており、上記混合装置は、
入力ポートを備える筐体であって、該ステータを内部に収容する、筐体と、
該筐体と該ステータとの間に画定されるチャネルであって、該入力ポートは該チャネルと連通し、該ステータの該複数の貫通孔は、上記混合チャンバと該チャネルの間に連通を提供する、チャネルと、
該入力ポートに接続される第3の材料の供給源であって、該第3の材料を、該入力ポート、該チャネル、および該ステータの該複数の貫通孔を通って混合チャンバに供給するように構成される、第3の材料の供給源と
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目7)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目8)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
上記ロータに接続され、かつ、上記回転軸に沿って上記第1のチャンバ、該ロータ、および該第2のチャンバを通過して延びる駆動シャフトと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように構成され、該駆動シャフトは、該回転軸の周りに該ロータを回転させるように構成され、かつ、該第2の内部ポンプを駆動するように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目9)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように構成され、かつ、該出力材料が該混合チャンバに進入した後に、該出力材料に周方向の速度を付与するように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目10)
上記ロータおよび上記ステータの両者は、上記回転軸に沿って整列した長手方向軸を有する実質的に円筒形の形状を有しており、上記混合チャンバは、約0.02インチから約0.08インチまでの厚さを有するリング状の断面形状を有する、項目1に記載の混合装置。
(項目11)
上記ロータは、上記回転軸の周りを接線方向成分を有する回転方向に回転し、上記第1のチャンバは、上記第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される入力ポートを備えており、該入力ポートは、該第1の材料を、該回転方向の該接線方向成分に実質的に等しい方向に移動する該第1のチャンバに、導入するように構成される、項目1に記載の混合装置。
(項目12)
上記第1のチャンバは、上記第1の材料を偏向させ、上記回転方向に流れるように導くように構成される内部形状を有する、項目11に記載の混合装置。
(項目13)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバをさらに備えており、該第2のチャンバは、該出力材料が通過して上記混合装置から出る出力ポートを備えており、該入力ポートは、該出力材料が、上記回転方向の上記接線方向成分に実質的に等しい方向に移動する該第2のチャンバを出ることができるように構成される、項目11に記載の混合装置。
(項目14)
上記第2のチャンバは、上記出力材料を偏向させ、かつ、上記回転方向に流れるように導くように構成される内部形状を有する、項目13に記載の混合装置。
(項目15)
第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成するための混合装置であって、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成される、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、第1の材料が通過して進入する開いた第1の端部と、出力材料が通過して出る開いた第2の端部とを有し、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つを通過して該混合チャンバに進入する、混合チャンバと、
該混合チャンバの該開いた第1の端部の少なくとも大部分と連通する第1のチャンバと、
該混合チャンバの該開いた第2の端部と連通する第2のチャンバと
を備える、混合装置。
(項目16)
項目15に記載の混合装置によって生成される出力混合物。
(項目17)
上記第2のチャンバが、上記混合チャンバの上記開いた第2の端部の少なくとも大部分と連通する、項目15に記載の混合装置。
(項目18)
上記第1のチャンバ内に収容される第1の内部ポンプであって、該第1の内部ポンプは、上記第1の材料を該第1のチャンバから上記混合チャンバの上記開いた第1の端部に送るように構成され、かつ、該第1の材料が該混合チャンバの該開いた第1の端部に進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与するように構成される、第1の内部ポンプをさらに備える、項目15に記載の混合装置。
(項目19)
上記第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、上記出力材料を上記混合チャンバの上記開いた第2の端部から該第2のチャンバに運ぶように構成され、かつ、上記第2の材料が該混合チャンバを出た後において、該第2の材料に周方向の速度を付与するように構成される、第2の内部ポンプをさらに備える、項目18に記載の混合装置。
(項目20)
上記第1のチャンバは、外部ポンプに接続される入力ポートを備えており、該外部ポンプは、上記第1の流体を該第1のチャンバに送るように構成され、該入力ポートは、上記第1の材料を、実質的に上記回転軸の接線方向に移動する該第1のチャンバに導くように配置され、該第1のチャンバは、実質的に該回転軸の接線方向に移動する該第1の材料を、該回転軸の周りの周方向の流れへと偏向させるように構成される内部形状を有する、項目15に記載の混合装置。
(項目21)
バイオリアクタを、項目1および15のいずれか1項に記載の混合装置、または項目1および15のいずれか1項に記載の混合装置を使用してもたらされるガス富化流体との組み合わせにおいて備える、バイオリアクタシステム。
(項目22)
2つの輪郭表面の間に形成される円弧状の混合チャンバ内において、第1の材料と第2の材料とを混合して出力混合物を生成する方法であって、該円弧状の混合チャンバは第1の端部を第2の端部の反対側に有しており、該方法は、
該第1の材料を、該円弧状の混合チャンバの実質的に接線方向である第1の成分と、該第2の端部に向かう方向の第2の成分とを有する流れの方向に、該円弧状の混合チャンバの該第1の端部へと導入することと、
該第2の材料を、該円弧状の混合チャンバの該第1の端部と該円弧状の混合チャンバの該第2の端部との間の、該2つの輪郭表面のうちの少なくとも1つを通って該円弧状の混合チャンバへと導入することと
を含む、方法。
(項目23)
上記混合チャンバの上記第1の端部は、第1のチャンバに接続されており、上記方法は、
上記第1の材料を、上記円弧状の混合チャンバの上記第1の端部へと導く前に、該第1の材料を該第1のチャンバに導入し、該第1のチャンバにおいて該第1の材料に周方向の流れを付与すること
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
上記混合チャンバの上記第1の端部は、第1のチャンバに接続されており、該混合チャンバは、回転する円筒形ロータの外側輪郭表面と静止する円筒形ステータの内側輪郭表面との間に形成され、該ロータは、該ステータ内において回転軸の周りを回転し、該方法は、
上記第1の材料を上記円弧状の混合チャンバの上記第1の端部に導入する前に、該第1の材料を該第1のチャンバに導入し、かつ、該第1のチャンバ内において該第1の材料に実質的に回転軸の周りの周方向の流れを付与することと、
該第2の材料を、複数の貫通孔を有する回転ロータの中空部に導入することであって、該複数の貫通孔のそれぞれは該中空部から該ロータの該外側輪郭表面に延びる、ことと、
該第2の材料を、該回転ロータの該中空部から該複数の貫通孔を通過して該混合チャンバに流すことと、
該第1の材料を、該第1のチャンバから該混合チャンバに流すことと、
該ロータを該ステータに対して回転させることであって、それにより該第1の材料と該第2の材料とを該混合チャンバ内において混合する、ことと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目25)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を含む組成物であって、該流体または溶液中の酸素は、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素の量で存在する、組成物。
(項目26)
上記動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液は、動電学的に修飾または帯電させられた酸素の種を含んでいる、項目25に記載の組成物。
(項目27)
上記動電学的に修飾または帯電させられた酸素の種は、少なくとも0.5ppm、少なくとも1ppm、少なくとも3ppm、少なくとも5ppm、少なくとも7ppm、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、または少なくとも20ppmの量で存在する、項目26に記載の組成物。
(項目28)
上記動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液は、分子酸素によって安定化された溶媒和電子を含む、項目25に記載の組成物。
(項目29)
上記溶媒和電子は、少なくとも0.01ppm、少なくとも0.1ppm、少なくとも0.5ppm、少なくとも1ppm、少なくとも3ppm、少なくとも5ppm、少なくとも7ppm、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、または少なくとも20ppmの量で存在する、項目28に記載の組成物。
(項目30)
上記流体または溶液は、西洋わさびペルオキシダーゼ酵素(HRP)の存在下でピロガロールのプルプロガリンへの酸化を促進し、そのような促進は、対照の圧力ポットまたは微細気泡によって生成されて同等の溶存酸素レベルを有する水性流体または溶液によって可能にされる量を超える量であり、該動電学的な酸素富化水性流体または溶液には、過酸化水素が全く存在しないか、または0.1ppm未満の過酸化水素しか存在しない、項目25〜29のいずれか1項に記載の組成物。
(項目31)
ピロガロールのプルプロガリンへの酸化の促進が、開放容器において少なくとも3時間にわたって持続するか、または閉じられた気密容器において少なくとも2ヵ月にわたって持続する、項目30に記載の組成物。
(項目32)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を含む組成物であって、該流体または溶液は、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素を含んでおり、該流体または溶液は、西洋わさびペルオキシダーゼ酵素(HRP)の存在下でピロガロールのプルプロガリンへの酸化を促進し、そのような促進は、対照の圧力ポットまたは微細気泡によって生成されて同等の溶存酸素レベルを有する水性流体または溶液によって可能にされる量を超える量であり、該動電学的な酸素富化水性流体または溶液には、過酸化水素が全く存在しないか、または0.1ppm未満の過酸化水素しか存在しない、組成物。
(項目33)
ピロガロールのプルプロガリンへの酸化の促進は、開放容器において少なくとも3時間にわたって持続するか、または閉じられた気密容器において少なくとも2ヵ月にわたって持続する、項目32に記載の組成物。
(項目34)
上記酸素化済みの水性流体または溶液は、分子酸素によって安定化された溶媒和電子を含む、項目32または33のいずれか1項に記載の組成物。
(項目35)
上記溶媒和電子は、少なくとも0.01ppm、少なくとも0.1ppm、少なくとも0.5ppm、少なくとも1ppm、少なくとも3ppm、少なくとも5ppm、少なくとも7ppm、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、または少なくとも20ppmの量で存在する、項目34に記載の組成物。
(項目36)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、
相対的な運動をし、かつ間に混合容積を画定する2つの離間した表面の間に、流体材料の流れを提供することであって、該混合容積の中を、または該混合容積を通過して流れる該流体材料の1回の通過の滞留時間は、0.06秒超、または0.1秒超である、ことと、
該混合容積内を流れる該流体材料に酸素(O 2 )を導入することであって、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素を該材料に溶解させるために適した条件の下で行われ、該流体または溶液を動電学的に変化させる、ことと
を含む、方法。
(項目37)
上記酸素は、100ミリ秒未満、200ミリ秒未満、300ミリ秒未満、または400ミリ秒未満で上記材料に注入される、項目36に記載の方法。
(項目38)
項目36および37のいずれか1項に従って製造された動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液。
(項目39)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、
間に混合容積を画定する2つの離間した表面の間に、流体材料の流れを供給することと、
該混合容積内を流れる材料に酸素を導入することであって、100ミリ秒未満、200ミリ秒未満、300ミリ秒未満、あるいは400ミリ秒未満で、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素を該材料に注入することに適した条件の下で行われる、ことと
を含む、方法。
(項目40)
上記混合容積内を流れる上記材料の滞留時間は、0.06秒超、または0.1秒超である、項目39に記載の方法。
(項目41)
上記容積に対する表面積の比が、少なくとも12、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、または少なくとも50である、項目37、38、39、および40のうちのいずれか1項に記載の方法。
(項目42)
項目39および40のいずれか1項に従って製造された動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液。
(項目43)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成するための混合装置を使用することを含み、該装置は、
第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される第1のチャンバと、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成され、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つは、複数の貫通孔を有する、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1のチャンバと連通し、かつ、該第1のチャンバから該第1の材料を受け取るように構成され、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの1つに形成される該複数の貫通孔を経由して、該混合チャンバに提供される、混合チャンバと、
該混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから該出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
該第1のチャンバ内に収容され、該第1の材料を該第1のチャンバから該混合チャンバに送るように構成される第1の内部ポンプと
を備える、方法。
(項目44)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、
第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成するための混合装置を使用することを含み、該装置は、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成される、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1の材料が通過して進入する開いた第1の端部と、出力材料が通過して出る開いた第2の端部とを有し、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つを通過して該混合チャンバに進入する、混合チャンバと、
該混合チャンバの該開いた第1の端部の少なくとも大部分と連通する第1のチャンバと、
該混合チャンバの該開いた第2の端部と連通する第2のチャンバと
を備える、方法。
(項目45)
上記第1の内部ポンプは、上記第1の材料が上記混合チャンバに進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与するように構成される、項目44に記載の方法。
(項目46)
項目43〜45のいずれか1項に従って製造された動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液。
本発明はまた、以下の項目を提供する。
(項目1)
第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成する混合装置であって、
該第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される第1のチャンバと、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成され、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つは、複数の貫通孔を有する、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1のチャンバと連通し、かつ、該第1のチャンバから該第1の材料を受け取るように構成され、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つに形成される複数の貫通孔を経由して該混合チャンバに提供される、混合チャンバと、
該第1のチャンバ内に収容される第1の内部ポンプであって、該第1の材料を該第1のチャンバから該混合チャンバに送るように構成される、第1の内部ポンプと
を備える、混合装置。
(項目2)
上記第1の内部ポンプは、上記第1の材料が上記混合チャンバに進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与するように構成される、項目1に記載の混合装置。
(項目3)
上記ロータが、上記混合チャンバ内において第1の材料および第2の材料に混合の周方向の速度を付与し、上記第1の内部ポンプによって該第1の材料に付与される該周方向の速度は、該ロータによって付与される該混合の周方向の速度に近い、項目2に記載の混合装置。
(項目4)
上記ロータに接続され、上記回転軸に沿って上記第1のチャンバを貫いて延びる駆動シャフトをさらに備えており、該駆動シャフトは、該回転軸の周りに該ロータを回転させるように構成され、かつ、上記第1の内部ポンプを駆動するように構成される、項目1に記載の混合装置。
(項目5)
上記ロータは、上記駆動シャフトが延びる中空部を画定する側壁を有しており、該側壁は、該中空部と上記混合チャンバとの間に連通をもたらす複数の開口を有し、該駆動シャフトは、該駆動シャフトの該中空部への第1の開口と、第2の開口とを有する内部チャネルを備え、該混合装置は、第2の材料の供給源をさらに備え、該供給源は、上記チャネルの上記第2の開口に接続され、かつ、該第2の材料を該チャネル、該ロータの該中空部、および該ロータの側壁の該複数の開口を通って、該混合チャンバに供給するように構成される、項目4に記載の混合装置。
(項目6)
上記ステータは、複数の貫通孔を備えており、上記混合装置は、
入力ポートを備える筐体であって、該ステータを内部に収容する、筐体と、
該筐体と該ステータとの間に画定されるチャネルであって、該入力ポートは該チャネルと連通し、該ステータの該複数の貫通孔は、上記混合チャンバと該チャネルの間に連通を提供する、チャネルと、
該入力ポートに接続される第3の材料の供給源であって、該第3の材料を、該入力ポート、該チャネル、および該ステータの該複数の貫通孔を通って混合チャンバに供給するように構成される、第3の材料の供給源と
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目7)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目8)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
上記ロータに接続され、かつ、上記回転軸に沿って上記第1のチャンバ、該ロータ、および該第2のチャンバを通過して延びる駆動シャフトと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように構成され、該駆動シャフトは、該回転軸の周りに該ロータを回転させるように構成され、かつ、該第2の内部ポンプを駆動するように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目9)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように構成され、かつ、該出力材料が該混合チャンバに進入した後に、該出力材料に周方向の速度を付与するように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、項目1に記載の混合装置。
(項目10)
上記ロータおよび上記ステータの両者は、上記回転軸に沿って整列した長手方向軸を有する実質的に円筒形の形状を有しており、上記混合チャンバは、約0.02インチから約0.08インチまでの厚さを有するリング状の断面形状を有する、項目1に記載の混合装置。
(項目11)
上記ロータは、上記回転軸の周りを接線方向成分を有する回転方向に回転し、上記第1のチャンバは、上記第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される入力ポートを備えており、該入力ポートは、該第1の材料を、該回転方向の該接線方向成分に実質的に等しい方向に移動する該第1のチャンバに、導入するように構成される、項目1に記載の混合装置。
(項目12)
上記第1のチャンバは、上記第1の材料を偏向させ、上記回転方向に流れるように導くように構成される内部形状を有する、項目11に記載の混合装置。
(項目13)
上記混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから上記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバをさらに備えており、該第2のチャンバは、該出力材料が通過して上記混合装置から出る出力ポートを備えており、該入力ポートは、該出力材料が、上記回転方向の上記接線方向成分に実質的に等しい方向に移動する該第2のチャンバを出ることができるように構成される、項目11に記載の混合装置。
(項目14)
上記第2のチャンバは、上記出力材料を偏向させ、かつ、上記回転方向に流れるように導くように構成される内部形状を有する、項目13に記載の混合装置。
(項目15)
第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成するための混合装置であって、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成される、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、第1の材料が通過して進入する開いた第1の端部と、出力材料が通過して出る開いた第2の端部とを有し、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つを通過して該混合チャンバに進入する、混合チャンバと、
該混合チャンバの該開いた第1の端部の少なくとも大部分と連通する第1のチャンバと、
該混合チャンバの該開いた第2の端部と連通する第2のチャンバと
を備える、混合装置。
(項目16)
項目15に記載の混合装置によって生成される出力混合物。
(項目17)
上記第2のチャンバが、上記混合チャンバの上記開いた第2の端部の少なくとも大部分と連通する、項目15に記載の混合装置。
(項目18)
上記第1のチャンバ内に収容される第1の内部ポンプであって、該第1の内部ポンプは、上記第1の材料を該第1のチャンバから上記混合チャンバの上記開いた第1の端部に送るように構成され、かつ、該第1の材料が該混合チャンバの該開いた第1の端部に進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与するように構成される、第1の内部ポンプをさらに備える、項目15に記載の混合装置。
(項目19)
上記第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、上記出力材料を上記混合チャンバの上記開いた第2の端部から該第2のチャンバに運ぶように構成され、かつ、上記第2の材料が該混合チャンバを出た後において、該第2の材料に周方向の速度を付与するように構成される、第2の内部ポンプをさらに備える、項目18に記載の混合装置。
(項目20)
上記第1のチャンバは、外部ポンプに接続される入力ポートを備えており、該外部ポンプは、上記第1の流体を該第1のチャンバに送るように構成され、該入力ポートは、上記第1の材料を、実質的に上記回転軸の接線方向に移動する該第1のチャンバに導くように配置され、該第1のチャンバは、実質的に該回転軸の接線方向に移動する該第1の材料を、該回転軸の周りの周方向の流れへと偏向させるように構成される内部形状を有する、項目15に記載の混合装置。
(項目21)
バイオリアクタを、項目1および15のいずれか1項に記載の混合装置、または項目1および15のいずれか1項に記載の混合装置を使用してもたらされるガス富化流体との組み合わせにおいて備える、バイオリアクタシステム。
(項目22)
2つの輪郭表面の間に形成される円弧状の混合チャンバ内において、第1の材料と第2の材料とを混合して出力混合物を生成する方法であって、該円弧状の混合チャンバは第1の端部を第2の端部の反対側に有しており、該方法は、
該第1の材料を、該円弧状の混合チャンバの実質的に接線方向である第1の成分と、該第2の端部に向かう方向の第2の成分とを有する流れの方向に、該円弧状の混合チャンバの該第1の端部へと導入することと、
該第2の材料を、該円弧状の混合チャンバの該第1の端部と該円弧状の混合チャンバの該第2の端部との間の、該2つの輪郭表面のうちの少なくとも1つを通って該円弧状の混合チャンバへと導入することと
を含む、方法。
(項目23)
上記混合チャンバの上記第1の端部は、第1のチャンバに接続されており、上記方法は、
上記第1の材料を、上記円弧状の混合チャンバの上記第1の端部へと導く前に、該第1の材料を該第1のチャンバに導入し、該第1のチャンバにおいて該第1の材料に周方向の流れを付与すること
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
上記混合チャンバの上記第1の端部は、第1のチャンバに接続されており、該混合チャンバは、回転する円筒形ロータの外側輪郭表面と静止する円筒形ステータの内側輪郭表面との間に形成され、該ロータは、該ステータ内において回転軸の周りを回転し、該方法は、
上記第1の材料を上記円弧状の混合チャンバの上記第1の端部に導入する前に、該第1の材料を該第1のチャンバに導入し、かつ、該第1のチャンバ内において該第1の材料に実質的に回転軸の周りの周方向の流れを付与することと、
該第2の材料を、複数の貫通孔を有する回転ロータの中空部に導入することであって、該複数の貫通孔のそれぞれは該中空部から該ロータの該外側輪郭表面に延びる、ことと、
該第2の材料を、該回転ロータの該中空部から該複数の貫通孔を通過して該混合チャンバに流すことと、
該第1の材料を、該第1のチャンバから該混合チャンバに流すことと、
該ロータを該ステータに対して回転させることであって、それにより該第1の材料と該第2の材料とを該混合チャンバ内において混合する、ことと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目25)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を含む組成物であって、該流体または溶液中の酸素は、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素の量で存在する、組成物。
(項目26)
上記動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液は、動電学的に修飾または帯電させられた酸素の種を含んでいる、項目25に記載の組成物。
(項目27)
上記動電学的に修飾または帯電させられた酸素の種は、少なくとも0.5ppm、少なくとも1ppm、少なくとも3ppm、少なくとも5ppm、少なくとも7ppm、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、または少なくとも20ppmの量で存在する、項目26に記載の組成物。
(項目28)
上記動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液は、分子酸素によって安定化された溶媒和電子を含む、項目25に記載の組成物。
(項目29)
上記溶媒和電子は、少なくとも0.01ppm、少なくとも0.1ppm、少なくとも0.5ppm、少なくとも1ppm、少なくとも3ppm、少なくとも5ppm、少なくとも7ppm、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、または少なくとも20ppmの量で存在する、項目28に記載の組成物。
(項目30)
上記流体または溶液は、西洋わさびペルオキシダーゼ酵素(HRP)の存在下でピロガロールのプルプロガリンへの酸化を促進し、そのような促進は、対照の圧力ポットまたは微細気泡によって生成されて同等の溶存酸素レベルを有する水性流体または溶液によって可能にされる量を超える量であり、該動電学的な酸素富化水性流体または溶液には、過酸化水素が全く存在しないか、または0.1ppm未満の過酸化水素しか存在しない、項目25〜29のいずれか1項に記載の組成物。
(項目31)
ピロガロールのプルプロガリンへの酸化の促進が、開放容器において少なくとも3時間にわたって持続するか、または閉じられた気密容器において少なくとも2ヵ月にわたって持続する、項目30に記載の組成物。
(項目32)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を含む組成物であって、該流体または溶液は、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素を含んでおり、該流体または溶液は、西洋わさびペルオキシダーゼ酵素(HRP)の存在下でピロガロールのプルプロガリンへの酸化を促進し、そのような促進は、対照の圧力ポットまたは微細気泡によって生成されて同等の溶存酸素レベルを有する水性流体または溶液によって可能にされる量を超える量であり、該動電学的な酸素富化水性流体または溶液には、過酸化水素が全く存在しないか、または0.1ppm未満の過酸化水素しか存在しない、組成物。
(項目33)
ピロガロールのプルプロガリンへの酸化の促進は、開放容器において少なくとも3時間にわたって持続するか、または閉じられた気密容器において少なくとも2ヵ月にわたって持続する、項目32に記載の組成物。
(項目34)
上記酸素化済みの水性流体または溶液は、分子酸素によって安定化された溶媒和電子を含む、項目32または33のいずれか1項に記載の組成物。
(項目35)
上記溶媒和電子は、少なくとも0.01ppm、少なくとも0.1ppm、少なくとも0.5ppm、少なくとも1ppm、少なくとも3ppm、少なくとも5ppm、少なくとも7ppm、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、または少なくとも20ppmの量で存在する、項目34に記載の組成物。
(項目36)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、
相対的な運動をし、かつ間に混合容積を画定する2つの離間した表面の間に、流体材料の流れを提供することであって、該混合容積の中を、または該混合容積を通過して流れる該流体材料の1回の通過の滞留時間は、0.06秒超、または0.1秒超である、ことと、
該混合容積内を流れる該流体材料に酸素(O 2 )を導入することであって、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素を該材料に溶解させるために適した条件の下で行われ、該流体または溶液を動電学的に変化させる、ことと
を含む、方法。
(項目37)
上記酸素は、100ミリ秒未満、200ミリ秒未満、300ミリ秒未満、または400ミリ秒未満で上記材料に注入される、項目36に記載の方法。
(項目38)
項目36および37のいずれか1項に従って製造された動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液。
(項目39)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、
間に混合容積を画定する2つの離間した表面の間に、流体材料の流れを供給することと、
該混合容積内を流れる材料に酸素を導入することであって、100ミリ秒未満、200ミリ秒未満、300ミリ秒未満、あるいは400ミリ秒未満で、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、あるいは少なくとも60ppmの酸素を該材料に注入することに適した条件の下で行われる、ことと
を含む、方法。
(項目40)
上記混合容積内を流れる上記材料の滞留時間は、0.06秒超、または0.1秒超である、項目39に記載の方法。
(項目41)
上記容積に対する表面積の比が、少なくとも12、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、または少なくとも50である、項目37、38、39、および40のうちのいずれか1項に記載の方法。
(項目42)
項目39および40のいずれか1項に従って製造された動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液。
(項目43)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成するための混合装置を使用することを含み、該装置は、
第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される第1のチャンバと、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成され、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つは、複数の貫通孔を有する、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1のチャンバと連通し、かつ、該第1のチャンバから該第1の材料を受け取るように構成され、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの1つに形成される該複数の貫通孔を経由して、該混合チャンバに提供される、混合チャンバと、
該混合チャンバと連通し、かつ、該混合チャンバから該出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
該第1のチャンバ内に収容され、該第1の材料を該第1のチャンバから該混合チャンバに送るように構成される第1の内部ポンプと
を備える、方法。
(項目44)
動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液を生成する方法であって、
第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成するための混合装置を使用することを含み、該装置は、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成される、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1の材料が通過して進入する開いた第1の端部と、出力材料が通過して出る開いた第2の端部とを有し、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つを通過して該混合チャンバに進入する、混合チャンバと、
該混合チャンバの該開いた第1の端部の少なくとも大部分と連通する第1のチャンバと、
該混合チャンバの該開いた第2の端部と連通する第2のチャンバと
を備える、方法。
(項目45)
上記第1の内部ポンプは、上記第1の材料が上記混合チャンバに進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与するように構成される、項目44に記載の方法。
(項目46)
項目43〜45のいずれか1項に従って製造された動電学的に変化させられた酸素化済みの水性流体または溶液。
Claims (25)
- 第1の材料と第2の材料とを混合することによって出力混合物を生成する混合装置であって、
該第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される第1のチャンバと、
ステータと、
回転軸を有するロータであって、該ロータは、該ステータ内に配置され、かつ、該ステータ内において該回転軸の周りを回転するように構成され、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つは、複数の貫通孔を有する、ロータと、
該ロータと該ステータとの間に画定される混合チャンバであって、該混合チャンバは、該第1のチャンバと流体連通し、かつ、該第1のチャンバから該第1の材料を受け取るように構成され、該第2の材料は、該ロータおよび該ステータのうちの少なくとも1つに形成される複数の貫通孔を経由して該混合チャンバに提供され、該ロータが、該混合チャンバ内において該第1の材料および該第2の材料に混合の周方向の速度を付与するのに適している、混合チャンバと、
該第1のチャンバ内に収容される第1の内部ポンプであって、該第1の材料が該混合チャンバに進入する前に、該第1の材料に周方向の速度を付与すように構成され、好ましくは、該第1の内部ポンプによって該第1の材料に付与される該周方向の速度は、該ロータによって付与される該混合の周方向の速度に近い、第1の内部ポンプと
を備える、混合装置。 - 前記ロータに接続され、前記回転軸に沿って前記第1のチャンバを貫いて延びる駆動シャフトをさらに備えており、該駆動シャフトは、該回転軸の周りに該ロータを回転させるように構成され、かつ、前記第1の内部ポンプを駆動するように構成され、該ロータは、前記駆動シャフトが延びる中空部を画定する側壁を有しており、該側壁は、該中空部と前記混合チャンバとの間に連通をもたらす複数の開口を有し、該駆動シャフトは、該駆動シャフトの該中空部への第1の開口と、第2の開口とを有する内部チャネルを備え、該混合装置は、第2の材料の供給源をさらに備え、該供給源は、該チャネルの該第2の開口に接続され、かつ、該第2の材料を該チャネル、該ロータの該中空部、および該ロータの側壁の該複数の開口を通って、該混合チャンバに供給するように構成される、請求項1に記載の混合装置。
- 前記ステータは、複数の貫通孔を備えており、前記混合装置は、
入力ポートを備える筐体であって、該ステータを内部に収容する、筐体と、
該筐体と該ステータとの間に画定されるチャネルであって、該入力ポートは該チャネルと連通し、該ステータの該複数の貫通孔は、前記混合チャンバと該チャネルの間に連通を提供する、チャネルと、
該入力ポートに接続される第3の材料の供給源であって、該第3の材料を、該入力ポート、該チャネル、および該ステータの該複数の貫通孔を通って混合チャンバに供給するように構成される、第3の材料の供給源と
をさらに備える、請求項1および2のいずれか1項に記載の混合装置。 - 前記混合チャンバと流体連通し、かつ、該混合チャンバから前記出力材料を受け取るように構成される第2のチャンバと、
前記ロータに接続され、かつ、前記回転軸に沿って前記第1のチャンバ、該ロータ、および該第2のチャンバを通過して延びる駆動シャフトと、
該第2のチャンバ内に収容される第2の内部ポンプであって、該第2の内部ポンプは、該出力材料を該混合チャンバから該第2のチャンバに運ぶように、そして該出力材料が該混合チャンバに進入した後に、該出力材料に周方向の速度を付与するように構成され、該駆動シャフトは、該回転軸の周りに該ロータを回転させるように構成され、かつ、該第2の内部ポンプを駆動するように構成される、第2の内部ポンプと
をさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の混合装置。 - 前記ロータは、前記回転軸の周りを接線方向成分を有する回転方向に回転し、前記第1のチャンバおよび前記第2のチャンバのうちの少なくとも一方は、それぞれ前記第1の材料または前記出力材料を偏向させ、該回転方向に流れるように導くように構成される内部形状を有し、該第1のチャンバおよび該第2のチャンバの少なくとも一方は、該第1の材料の供給源から該第1の材料を受け取るように構成される入力ポート、または出力ポートをそれぞれ備えており、該入力ポートは、該第1の材料を、該回転方向の該接線方向成分に実質的に等しい方向に移動する該第1のチャンバに、導入するように構成され、該出力ポートは、該出力材料を、該回転方向の該接線方向成分に実質的に等しい方向に移動する該第2のチャンバを出すように構成される、請求項4に記載の混合装置。
- 請求項4および5のうちのいずれか1項に記載の混合装置であって、
前記混合チャンバは、前記第1の材料が通過して該混合チャンバに進入する開いた第1の端部と、前記出力材料が通過して該混合チャンバを出る開いた第2の端部とを有し、前記第2の材料は、前記ロータおよび前記ステータのうちの少なくとも1つを通過して該混合チャンバに進入し、少なくとも1つの前記第1のチャンバは、該混合チャンバの該開いた第1の端部の少なくとも大部分と連通し、該第2のチャンバは、該混合チャンバの該開いた第2の端部の少なくとも大部分と連通する、混合装置。 - バイオリアクタシステムをさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の混合装置。
- バイオリアクタシステムと組み合わせた、請求項1〜6のいずれか1項に記載の混合装置であって、好ましくは、該混合装置を使用してもたらされるガス富化流体と組み合わせた、混合装置。
- 2つの輪郭表面の間に形成される円弧状の混合チャンバ内において、第1の材料と第2の材料とを混合して出力混合物を生成する方法であって、該円弧状の混合チャンバは第1の端部を第2の端部の反対側に有しており、該混合チャンバの該第1の端部は、第1のチャンバに接続されており、該方法は、
該第1の材料を該第1のチャンバに導入し、該第1のチャンバにおいて該第1の材料に周方向の流れを付与することと、
該第1の材料を、該円弧状の混合チャンバの実質的に接線方向である第1の成分と、該第2の端部に向かう方向の第2の成分とを有する流れの方向に、該円弧状の混合チャンバの該第1の端部へと該第1のチャンバから導入することと、
該第2の材料を、該円弧状の混合チャンバの該第1の端部と該円弧状の混合チャンバの該第2の端部との間の、該2つの輪郭表面のうちの少なくとも1つを通って該円弧状の混合チャンバへと導入することと
を含む、方法。 - 前記混合チャンバは、回転する円筒形ロータの外側輪郭表面と静止する円筒形ステータの内側輪郭表面との間に形成され、該ロータは、該ステータ内において回転軸の周りを回転し、該方法は、
前記第1の材料を前記円弧状の混合チャンバの前記第1の端部に導入する前に、該第1の材料を該第1のチャンバに導入し、かつ、該第1のチャンバ内において該第1の材料に実質的に回転軸の周りの周方向の流れを付与することと、
該第2の材料を、複数の貫通孔を有する回転ロータの中空部に導入することであって、該複数の貫通孔のそれぞれは該中空部から該ロータの該外側輪郭表面に延びる、ことと、
該第2の材料を、該回転ロータの該中空部から該複数の貫通孔を通過して該混合チャンバに流すことと、
該第1の材料を、該第1のチャンバから該混合チャンバに流すことと、
該ロータを該ステータに対して回転させることであって、それにより該第1の材料と該第2の材料とをともに該混合チャンバ内において混合する、ことと
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記第2の材料を導入することは、酸素(O 2 )を、前記流れる流体材料に、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30ppm、少なくとも40ppm、少なくとも50ppm、または少なくとも60ppmの酸素が該材料に溶解するのに適した条件下で混合容積で導入することを含む、請求項9〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酸素は、100ミリ秒未満、200ミリ秒未満、300ミリ秒未満、または400ミリ秒未満で前記材料に注入される、請求項11に記載の方法。
- 前記混合容積内を流れる前記材料の滞留時間は、0.06秒超、または0.1秒超である、請求項9〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記容積に対する表面積の比が、少なくとも12、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、または少なくとも50である、請求項9〜13のうちのいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の混合装置の使用を含む、請求項9〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項9〜15のいずれか1項に記載の方法によって製造された、好ましくはガス富化流体である、出力混合物。
- 前記流体が生理食塩水であり、前記ガスが酸素を含む、請求項16に記載の出力混合物。
- 前記出力の流体が、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30ppm、少なくとも40ppm、少なくとも50ppm、または少なくとも60ppmの酸素の量で存在する溶存酸素を含む生理食塩水である、請求項16および17のいずれか1項に記載の出力混合物。
- 動電学的に変化させられた水性流体組成物であって、該組成物は、電荷安定化された酸素を含有するナノ構造のイオン性水性溶液を含み、該ナノ構造は、主として、大気圧にて少なくとも数日間該イオン性水性流体中で持続する100ナノメートル未満の平均直径を有する、組成物。
- 酸素が、大気圧にて、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30ppm、少なくとも40ppm、少なくとも50ppm、または少なくとも60ppmの酸素の量で存在する、請求項19に記載の組成物。
- 前記電荷安定化された酸素を含有するナノ構造の量が、大気圧にて、少なくとも10ppm、少なくとも15ppm、少なくとも20ppm、少なくとも25ppm、少なくとも30ppm、少なくとも40ppm、少なくとも50ppm、または少なくとも60ppmである、請求項19および20のうちのいずれか1項に記載の組成物。
- 前記動電学的に変化させられた水性流体組成物中に存在する酸素の少なくとも90%が、前記電荷安定化された酸素を含有するナノ構造中にある、請求項19〜21のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記組成物は、酸素分子によって安定化された溶媒和電子、および、動電学的に変化させられたか、もしくは、荷電された酸素種のうち少なくとも1つを含む、請求項19〜22のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記電荷安定化された酸素を含有するナノ構造が、ナノケージ、ナノクラスタおよびナノ気泡のうち少なくとも1つを含む、請求項19〜23のいずれか1項に記載の組成物。
- 生理食塩水または酸素富化された生理食塩水を含む、請求項19〜24のいずれか1項に記載の組成物。
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