JP2014531199A - Gradient array dielectrophoretic separation (GrADS) with parallel phototherapy - Google Patents

Gradient array dielectrophoretic separation (GrADS) with parallel phototherapy Download PDF

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Abstract

細胞または粒子の不均質集団が、平面微小電極アレイにより生成された連続的に増大する誘電泳動場を有する一連のチャンバに導入され、したがって電荷およびサイズごとに分離される、方法およびデバイス。平面アレイ上に重なる透明なまたは半透明の第3の電極は、フローチャンバの天井を画定し、細胞を分離しながら細胞に対する光線療法の同時導入を可能にする。捕獲電極の側方に平面電極を隣接させる状態は、反発性誘電泳動を行う目的で、最終的な収集および溶出相中に個別の封入された細胞を閉じ込めかつ保持するために利用することができる。全プロセスは、インピーダンス試験によって電子的にまたは顕微鏡法によって視覚的に、その場でかつ実時間で、分離プロセスを中断することなくモニターすることができる。【選択図】図13Methods and devices in which heterogeneous populations of cells or particles are introduced into a series of chambers having a continuously increasing dielectrophoretic field generated by a planar microelectrode array and are thus separated by charge and size. A transparent or translucent third electrode overlying the planar array defines the ceiling of the flow chamber and allows simultaneous introduction of phototherapy to the cells while separating the cells. The condition of having a planar electrode adjacent to the side of the capture electrode can be used to confine and retain individual encapsulated cells in the final collection and elution phase for the purpose of repulsive dielectrophoresis. . The entire process can be monitored electronically by impedance tests or visually by microscopy, in situ and in real time, without interrupting the separation process. [Selection] Figure 13

Description

本発明は、誘電泳動の分野に関し、より詳細には、粒子/細胞の不均質集団から粒子/細胞の画分を分離すると同時に細胞に対して光線または電気療法を可能にするために誘電泳動を使用する、方法およびデバイスに関する。この適用例の1つの例において、細胞は、脂肪吸引された脂肪組織から誘導されてもよい。   The present invention relates to the field of dielectrophoresis, and more particularly to dielectrophoresis to separate a particle / cell fraction from a heterogeneous population of particles / cells while at the same time allowing light or electrotherapy to the cells. It relates to a method and a device to be used. In one example of this application, the cells may be derived from liposuctioned adipose tissue.

誘電泳動(DEP)は、1950年以来、荷電粒子分離に利用されてきた(H.A.Pohl、「The Motion and Precipitation of Suspensoids in Divergent Electric Fields」、J.Appl.Phys.22(7)、869〜871(1951))。哺乳類細胞でのこの誘電泳動の最初の使用は、1995年にRonald Pethigにより米国特許第5,814,200号で報告された。
2次元(2−D)DEPの1つの問題は、細胞凝集が電極内で生じる可能性があり、これは「パールオブチェーン(pearl of chain)」効果および電荷の蓄積によってさらに加速される可能性があることである(Robert KretschmerおよびWolfgang Fritzsche Langmuir、2004、20(26)、11797〜11801頁)。
2−D DEPの別の問題は、寄生的な細胞捕捉が生じる可能性があることである(Mario UrdanetaおよびElisabeth Smela Lab Chip、2008、8、550〜556)。
3次元(3−D)DEPの使用は、米国特許第1,617,978号、米国特許出願公開第2006/0260944号(Serial No.11/419,144)、および米国特許第7,686,934号(Serial No.11/638,093)で報告されている。しかし、これらの文献には、電極を製造することが難しく複雑であることが示されていた。
周波数変調による溶出は、細胞画分を不均質集団から分離する1つの方法である。「Enrichment of putative stem cells from adipose tissue using dielectrophoresis field−flow fractionation」、Jody Vykoukal、Daynene M.Vykoukal、Susanne Freyberg、Eckhard U.Alt、およびPeter R.C.Gascoynea、Lab Chip.2008年8月;8(8):1386〜1393(オンライン公開2008年5月28日、doi:10.1039/b717043b)を参照されたい。これは、200kHzという高い「封入」周波数で開始し、その周波数をゆっくりと逓減させることによって行われる。それぞれ固有の画分は、電流が低減されるにつれ収集される。しかし、この方法では、異なる溶出画分が収集されるようにタイミングを調節することが難しい。
現在、チャンバ内にあるときに細胞に対して光線/電気療法を同時に行いながら低コストの3−D DEPを提供し、かつ同時に逓減電圧画分収集を回避するデバイスはない。
本発明は、本発明者の先の米国特許出願第61/545,015号、第61/136,932号、および第12/578,549号と;PCT特許出願No.PCT/US09/6071を改善したものである。非仮およびPCT出願は、米国特許出願公開第2010/0112084号およびWIPO公開No.WO/2010/045389として公開された。これらの出願および公開の明細書、特許請求の範囲、および図面の全体を、参照により本出願に組み込む。
この改善点は、異なる相(即ち、油対脂肪対水溶液)のそれぞれがチャネル内を通過するときに異なる電気「シグネチャー」を検出し、チャネルの終端で分流ポートを作動させて、脂肪吸引組織の種々の相を収集し分離するための、従来の発明の装置の修正も含む。電気シグネチャーは:電流、電流信号シフト、導電率、抵抗、インピーダンス、相シフト、直流または交流のいずれかによる磁気シフトを用いて測定してもよい。
Dielectrophoresis (DEP) has been used for charged particle separations since 1950 (HA Pohl, “The Motion and Precipitation of Suspensions in Diversity Electric Fields”, J. Appl. Phys. 22 (J. Appl. Phys. 22). 869-871 (1951)). The first use of this dielectrophoresis in mammalian cells was reported in 1995 in US Pat. No. 5,814,200 by Ronald Pethig.
One problem with two-dimensional (2-D) DEP is that cell aggregation can occur within the electrode, which can be further accelerated by the “pearl of chain” effect and charge accumulation. (Robert Kretschmer and Wolfgang Fritzschche Langmuir, 2004, 20 (26), 11797-11801).
Another problem with 2-D DEP is that parasitic cell capture may occur (Mario Urdaneta and Elisabeth Smela Lab Chip, 2008, 8, 550-556).
The use of three-dimensional (3-D) DEP is described in U.S. Pat. No. 1,617,978, U.S. Patent Application Publication No. 2006/0260944 (Serial No. 11 / 419,144), and U.S. Pat. No. 7,686. 934 (Serial No. 11 / 638,093). However, these documents have shown that it is difficult and complicated to manufacture electrodes.
Elution by frequency modulation is one way to separate cell fractions from heterogeneous populations. “Enrichment of putative stem cells from adipose tissue using dielectrophoresis field-flow fractionation”, Jody Vyukukal, Dayene M., et al. Vyukukal, Susanne Freyberg, Eckhard U., et al. Alt, and Peter R. C. Gascoynea, Lab Chip. 2008 Aug; 8 (8): 1386-1393 (online publication May 28, 2008, doi: 10.039 / b717043b). This is done by starting with a high “encapsulation” frequency of 200 kHz and slowly decreasing that frequency. Each unique fraction is collected as the current is reduced. However, with this method, it is difficult to adjust the timing so that different elution fractions are collected.
Currently, there is no device that provides low cost 3-D DEP while simultaneously performing light / electrotherapy on cells when in the chamber, and at the same time avoids decreasing voltage fraction collection.
The present invention relates to the inventors' earlier US patent applications 61 / 545,015, 61 / 136,932, and 12 / 578,549; This is an improvement over PCT / US09 / 6071. Non-provisional and PCT applications are listed in US Patent Application Publication No. 2010/0112084 and WIPO Publication No. Published as WO / 2010/045389. The entirety of these applications and published specifications, claims, and drawings are incorporated into this application by reference.
This improvement is due to the fact that each of the different phases (ie oil vs. fat vs. aqueous solution) detects a different electrical “signature” as it passes through the channel and activates the diversion port at the end of the channel to It also includes modifications of the prior invention apparatus to collect and separate the various phases. The electrical signature may be measured using: current, current signal shift, conductivity, resistance, impedance, phase shift, magnetic shift by either DC or AC.

米国特許第5,814,200号US Pat. No. 5,814,200 米国特許第1,617,978号US Pat. No. 1,617,978 米国特許出願公開第2006/0260944号(Serial No.11/419,144)US Patent Application Publication No. 2006/0260944 (Serial No. 11/419, 144) 米国特許第7,686,934号(Serial No.11/638,093)US Patent No. 7,686,934 (Serial No. 11 / 638,093) 米国特許出願第61/545,015号U.S. Patent Application No. 61 / 545,015 米国特許出願第61/136,932号US Patent Application No. 61 / 136,932 米国特許出願第12/578,549号US patent application Ser. No. 12 / 578,549 PCT特許出願No.PCT/US09/6071PCT patent application no. PCT / US09 / 6071 米国特許出願公開第2010/0112084号US Patent Application Publication No. 2010/0112084 WIPO公開No.WO/2010/045389WIPO Public No. WO / 2010/045389 米国特許出願第61/525,573号US Patent Application No. 61 / 525,573

H.A.Pohl、「The Motion and Precipitation of Suspensoids in Divergent Electric Fields」、J.Appl.Phys.22(7)、869〜871(1951)H. A. Pohl, “The Motion and Precipitation of Suspensions in Diversity Electric Fields”, J. Am. Appl. Phys. 22 (7), 869-871 (1951) Robert KretschmerおよびWolfgang Fritzsche Langmuir、2004、20(26)、11797〜11801頁Robert Kretschmer and Wolfgang Fritzschche Langmuir, 2004, 20 (26), 11797-11801 Mario UrdanetaおよびElisabeth Smela Lab Chip、2008、8、550〜556Mario Urdaneta and Elisabeth Smela Lab Chip, 2008, 8, 550-556 「Enrichment of putative stem cells from adipose tissue using dielectrophoresis field−flow fractionation」、Jody Vykoukal、Daynene M.Vykoukal、Susanne Freyberg、Eckhard U.Alt、およびPeter R.C.Gascoynea、Lab Chip.2008年8月;8(8):1386〜1393(オンライン公開2008年5月28日、doi:10.1039/b717043b)“Enrichment of putative stem cells from adipose tissue using dielectrophoresis field-flow fractionation”, Jody Vyukukal, Dayene M., et al. Vyukukal, Susanne Freyberg, Eckhard U., et al. Alt, and Peter R. C. Gascoynea, Lab Chip. 2008 August; 8 (8): 1386 to 1393 (online publication on May 28, 2008, doi: 10.1039 / b717043b)

下記の方程式は、方法およびデバイスの背景にある物理的原則のいくつかを示すのを助ける。
誘電力:
半径rおよび長さl(但し、r<l)の、電場に沿った長楕円であって、複素誘電定数を有する媒体中での複素誘電定数を有するものの場合、時間依存性誘電泳動力は:

Figure 2014531199
によって与えられる。
複素誘電定数は、εが誘電定数であり、σが電気伝導率であり、ωがフィールド周波数であり、jが虚数である。
この方程式は、電場勾配がそれほど大きくない(例えば、電極端部に近い)場合、非常に細長い楕円に関して正確である。方程式は、形成された双極子を考慮に入れるだけであり、より高次の分極は考慮に入れない。電場勾配が大きい場合、より高次の項が関係するようになり、より高い力をもたらす。正確に言うと、時間依存性方程式は、損失があると電場と誘導双極子との間に遅れが生じるので、損失のない粒子にのみ適用される。平均すると、効果は相殺され、方程式は損失の多い粒子にも当てはまる。均等な時間平均方程式は、EをEの2乗平均平方根(Erms)に置き換えることによって、または正弦波電圧の場合は右辺を2で割ることによって、容易に得ることができる。
半径rであり複素誘電率を有する媒体中の複素誘電率の、均質な球の場合、(時間平均)DEP力は:
Figure 2014531199
である。
波括弧内の要素は、複素クラウジウス−モソッティ関数として知られ、DEP力の全ての周波数依存性を含有する。
粒子浮揚:
粒子を、負の誘電泳動によって、平面電極アレイ上に浮揚させる。浮揚する負のDEP力、FDEPz(電極アレイ上の高さを指数関数的に下降することが示されている。)、および流体力学的揚力は、沈降力、Fgravに対してバランスをとり、その結果、放物線流動プロファイル内に粒子平衡位置、heqが確立される。
中程度の流量、約1cc/時の下では、所与の粒子タイプに関する平衡高さ、heqが:
Figure 2014531199
によって表される。
従来の発明の装置には、異なる相のそれぞれ(即ち、油対脂肪対水溶液)についてそれらがチャネル内を通過するときに異なる電気「シグネチャー」を検出し、かつそのチャネルの終端で分流ポートを作動させることにより、脂肪吸引組織の種々の相を収集し分離するように、修正を行ってもよい。電気シグネチャーは:電流、電流信号シフト、導電率、抵抗、インピーダンス、相シフト、キャパシタンス、磁気シフト、および直流または交流の使用を用いて測定されてもよい。
従来技術の問題は、細胞が誘電泳動(DEP)設備内を通過し汚染されるようになるにつれ、凝集する可能性があることである。
細胞を分離しかつ汚染を防止することができるDEP装置の開発は、生物学の分野を大幅に改善し、生物学者の長年の要望を満足させる。
チャンバ内にあるときに細胞に光線/電気療法を行うと同時に低コスト3−D DEPをもたらし、それと同時に逓減電圧画分収集を回避する、デバイスおよび方法の開発は、医学的治療の分野を大幅に改善し、患者および医師の長年の要望を満足させる。 The equations below help illustrate some of the physical principles behind methods and devices.
Dielectric force:
For a long ellipse along an electric field of radius r and length l (where r <l) having a complex dielectric constant in a medium with a complex dielectric constant, the time-dependent dielectrophoretic force is:
Figure 2014531199
Given by.
In the complex dielectric constant, ε is a dielectric constant, σ is electrical conductivity, ω is a field frequency, and j is an imaginary number.
This equation is accurate for a very elongated ellipse when the electric field gradient is not very large (eg, near the electrode edges). The equation only takes into account the dipole formed, not higher order polarizations. When the electric field gradient is large, higher order terms become involved, resulting in higher forces. To be precise, the time-dependent equation applies only to particles that are not lossy because there is a delay between the electric field and the induced dipole if there is a loss. On average, the effects are offset and the equation applies to lossy particles. An equivalent time-average equation can be easily obtained by replacing E with the root mean square of E (E rms ) or by dividing the right hand side by 2 in the case of sinusoidal voltages.
For a complex dielectric constant homogeneous sphere in a medium with a radius r and a complex dielectric constant, the (time average) DEP force is:
Figure 2014531199
It is.
The element in the curly braces is known as the complex Clausius-Mossotty function and contains all the frequency dependence of the DEP force.
Particle levitation:
The particles are levitated on the planar electrode array by negative dielectrophoresis. The levitation negative DEP force, FDEPz (shown to exponentially lower the height above the electrode array), and hydrodynamic lift are balanced against the settling force, Fgrav, As a result, a particle equilibrium position, heq, is established within the parabolic flow profile.
At moderate flow rates, about 1 cc / hr, the equilibrium height, heq for a given particle type is:
Figure 2014531199
Represented by
Prior art devices detect different electrical “signatures” for each of the different phases (ie oil vs. fat vs. aqueous solution) as they pass through the channel and activate the shunt port at the end of that channel By doing so, modifications may be made to collect and separate the various phases of liposuction tissue. Electrical signatures may be measured using: current, current signal shift, conductivity, resistance, impedance, phase shift, capacitance, magnetic shift, and the use of DC or AC.
A problem with the prior art is that cells can aggregate as they pass through a dielectrophoresis (DEP) facility and become contaminated.
The development of a DEP device that can separate cells and prevent contamination greatly improves the field of biology and satisfies the long-standing needs of biologists.
The development of devices and methods that deliver light / electrotherapy to cells while in the chamber while at the same time providing low cost 3-D DEP and at the same time avoiding diminishing voltage fraction collection greatly expands the field of medical therapy To satisfy the long-standing needs of patients and doctors.

本発明は、DEP用に改善された微小電極である。本発明は、粒子/細胞の画分を粒子/細胞の不均質集団から分離するのに使用される。本出願の一実施例では、細胞は、脂肪吸引された脂肪組織から誘導されてもよい。本発明のいくつかの新規な特徴は、下記の通りである:
1.a.アブレーション
b.破壊
c.不活性化
d.遺伝子発現の刺激
e.RNAモジュレーション
f.細胞の最適化
g.細胞の視覚化
h.コラーゲン合成の誘導/刺激
を目的として、細胞に対する光線療法(即ち、レーザ、強力なパルス光、LED)が可能になるように、インジウムスズ酸化物(ITO)でコーティングされたガラス板。
2.細胞の電気的調整を可能にするITO表面。
3.細胞凝集体が解離するようにリードからフローセルに細胞凝集体およびパールチェーンを浮揚させるため、固有の周波数で、ITO電極間で切り換える能力。
4.平面、2−D電極表面に直接損傷を与えることなく、細胞に対して光線療法が可能になるように、フローセルの中央平面内に細胞を浮揚させる能力。
5.セル内に捕捉された細胞の進行をモニターするために、ITO電極を介して細胞のインピーダンスを試験する能力。
6.本発明は、連続した周波数/DEP場降下の後に細胞を溶出する必要がないので、短い処理時間しか必要としない。
7.本発明は、個別のバイアルへの最終溶出のために分離され閉じ込められた各アレイから、収集された細胞を保持する「区画」を生成する、反発するDEP場を生成するために、隣接境界フローチャンバまたはレーン障壁を使用することができる。
本発明のその他の目標および目的の理解と、そのより完全で包括的な理解は、添付図面を参照することによって、かつ本発明を実施する最良の形態の以下の記述を研究することによって、実現することができる。
The present invention is an improved microelectrode for DEP. The present invention is used to separate a particle / cell fraction from a heterogeneous population of particles / cells. In one example of the present application, the cells may be derived from liposuctioned adipose tissue. Some novel features of the present invention are as follows:
1. a. Ablation b. Destruction c. Inactivation d. Stimulation of gene expression e. RNA modulation f. Cell optimization g. Cell visualization h. A glass plate coated with indium tin oxide (ITO) to allow phototherapy (ie, laser, intense pulsed light, LED) to cells for the purpose of inducing / stimulating collagen synthesis.
2. ITO surface that allows electrical regulation of cells.
3. Ability to switch between ITO electrodes at a natural frequency to levitate cell aggregates and pearl chains from the lead to the flow cell so that the cell aggregates dissociate
4). The ability to levitate cells within the central plane of the flow cell so that phototherapy is possible for the cells without damaging the planar, 2-D electrode surface directly.
5. Ability to test cell impedance via ITO electrode to monitor the progress of cells trapped in the cell.
6). The present invention requires only a short processing time since it is not necessary to elute cells after successive frequency / DEP field drops.
7). The present invention uses adjacent boundary flow to generate a repulsive DEP field that creates a “compartment” that holds collected cells from each array that is separated and confined for final elution into individual vials. A chamber or lane barrier can be used.
An understanding of other goals and objectives of the present invention, as well as a more complete and comprehensive understanding thereof, will be realized by referring to the accompanying drawings and by studying the following description of the best mode for carrying out the invention. can do.

従来技術の平面DEP電極の平面図である。It is a top view of the planar DEP electrode of a prior art. 従来技術のDEPフローチャンバの部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a prior art DEP flow chamber. FIG. 流れ(矢印)方向および細胞(球)経路に平行に、直列に並べられた矩形の影を増加させることによって表された、誘電泳動場を連続的に増大させるフローチャンバを有する本発明の概念図である。Conceptual diagram of the present invention having a flow chamber that continuously increases the dielectrophoretic field represented by increasing the shadows of the rectangles arranged in series parallel to the flow (arrow) direction and the cell (sphere) path. It is. 平面微小電極表面および電極ラインの向きの、拡大図である。It is an enlarged view of a plane microelectrode surface and the direction of an electrode line. 個別の波形発生器を各フローチャンバに接続することによって、異なるDEP場がどのように発生するかを示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing how different DEP fields are generated by connecting individual waveform generators to each flow chamber. 代替の実施形態の概念図である。フローセルは、1つの波形発生器に接続することができ、微小電極が直線状に一緒により近くなって傾斜DEP場が生成されるように作ることができる。FIG. 6 is a conceptual diagram of an alternative embodiment. The flow cell can be connected to one waveform generator and can be made such that the microelectrodes are closer together in a straight line to produce a tilted DEP field. 電極間の距離が連続的に短縮されることを同様に示す、図4Aのアレイの1つの平面図である。FIG. 4B is a plan view of one of the arrays of FIG. 4A, similarly showing that the distance between the electrodes is continuously reduced. 断面で示される、本発明の平面微小電極アレイの典型的な寸法である。2 is a typical dimension of a planar microelectrode array of the present invention shown in cross section. 電極間の点弧で表される、活性2−D DEP場ラインの断面図である。円で表される細胞は、DEP場内に捕捉される。望ましくない寄生的な細胞封入は、「X」が付された右端の異常な場により示される。FIG. 3 is a cross-sectional view of an active 2-D DEP field line represented by ignition between electrodes. Cells represented by circles are trapped in the DEP field. Undesirable parasitic cell encapsulation is indicated by an abnormal field at the right end marked with an “X”. 断面図である。典型的な、平面微小電極の、交互に配される「+」および「−」の電荷の配置構成であって、その上に、外れ位置で示されているITO表面電極が重なる(電荷なし)。It is sectional drawing. A typical planar microelectrode arrangement of alternating "+" and "-" charges on which the ITO surface electrode shown in the off position overlaps (no charge) . 電源に接続され、波形発生器に接地されて垂直次元でDEP場を提供するための、第3のまたは3D電極の電気的配置構成である。3 is an electrical arrangement of a third or 3D electrode connected to a power source and grounded to a waveform generator to provide a DEP field in a vertical dimension. 電源および接地に接続されてインピーダンスを測定し、かつ細胞の局所飽和などの診断目的で使用される、第3のまたは3D電極の電気的配置構成である。A third or 3D electrode electrical arrangement connected to a power source and ground to measure impedance and used for diagnostic purposes such as local saturation of cells. 3D構成での荷電/配備電極の、概念断面図である。FIG. 3 is a conceptual cross-sectional view of a charge / deployment electrode in a 3D configuration. 上方ITO表面を波形発生器に接続し、平面上の両方の電極を1つの電極として使用することによって、3D DEP場がどのように発生するかを示す概念図である。DEP場は、破線として表される。FIG. 3 is a conceptual diagram showing how a 3D DEP field is generated by connecting the upper ITO surface to a waveform generator and using both electrodes on the plane as one electrode. The DEP field is represented as a dashed line. 捕捉された細胞を除去しようとする際に使用される治療用レーザが、3D構成または第3の電極が使用されない場合にどのように近くの微小電極に損傷を及ぼすことになるかを示す概念図である。Schematic diagram showing how the therapeutic laser used in attempting to remove the captured cells will damage nearby microelectrodes if a 3D configuration or a third electrode is not used It is. 捕捉された細胞を除去しようとする際に使用される治療用レーザが、3D構成または第3の電極が使用される場合にどのように近くの微小電極に対する損傷を回避するかを示す図である。右端では、レーザは不正確に焦点が当てられ、エネルギーは細胞を通り過ぎて下の微小電極に送達し、これは望ましくなく「X」で表される。FIG. 7 shows how a therapeutic laser used in attempting to remove captured cells avoids damage to nearby microelectrodes when a 3D configuration or a third electrode is used. . At the far right, the laser is incorrectly focused and energy is delivered past the cell to the underlying microelectrode, which is undesirably represented by an “X”. 装置上方の顕微鏡(眼で表される。)および45度で配置された介在するハーフミラーを備えることにより、観察が可能になるだけでなく光または治療用レーザもしくは光(右側に、日輪および破線で示される。)の通過も可能になる、理想的な構成を示す図である。By including a microscope above the device (represented by the eye) and an intervening half mirror located at 45 degrees, not only observation is possible, but also light or therapeutic laser or light (on the right, sun and broken lines) It is a figure which shows the ideal structure which can also pass. 流れ(矢印)に対して連続フォーマットで配置された平面電極の、理想的な構成を示す図であり、電極1および2はオフ(発生器の記号がない。)であり、デバイスは獲得または「捕捉」モードにある状態を示す図である。FIG. 2 shows an ideal configuration of planar electrodes arranged in a continuous format with respect to the flow (arrow), electrodes 1 and 2 are off (no generator symbol) and the device acquires or “ It is a figure which shows the state in "capture" mode. 図15と同じ平面電極の構成を示す図であるが、電極1および2は現在「オン」になっており、細胞を中心電極内に閉じ込める細胞反発DEPを生成している図である。残りの電極は「オフ」(発生器の記号がない。)である。溶出流体は、中心電極領域に溢れさせてもよく、閉じ込められた細胞は、左端および右端の電極で先に捕捉された細胞とは別に収集することができる。FIG. 16 is a diagram illustrating the same planar electrode configuration as FIG. 15, but electrodes 1 and 2 are currently “on” and are generating a cell repulsion DEP that traps cells within the central electrode. The remaining electrodes are “off” (no generator symbol). The elution fluid may overflow the central electrode region and the trapped cells can be collected separately from the cells previously captured by the left and right end electrodes. ただ1つの流通方向で細胞を溶出させるように、レーン障壁を斜めにすることができる、代替の構成を示す図である。FIG. 6 shows an alternative configuration where the lane barrier can be slanted to elute cells in only one flow direction. インジゴ/メチレンブルーを使用して細胞を染色し、次いで電極上に流し、ビデオ(CCD)カメラで記録をとることができることを示す図であり、同じ「傾斜」状態の電極を、上に重ねられる一組の斜めになったレーン障壁と共に使用できることを示す図である。FIG. 7 shows that cells can be stained using indigo / methylene blue, then flowed over the electrodes and recorded with a video (CCD) camera, with the same “tilted” state electrodes overlaid on top of each other. FIG. 6 shows that it can be used with a set of diagonal lane barriers. 本発明のフローセルの構造を示す、分解立体図である。It is an exploded view showing the structure of the flow cell of the present invention. DEPに使用される、標準的な、真っ直ぐな平面アレイのスケッチである。これは従来技術である。A sketch of a standard, straight planar array used for DEP. This is a prior art. 細胞をDEP捕獲するための、本発明の改善された、2次元のインターディジテートされた微小電極の実施形態のスケッチである。2 is a sketch of an embodiment of the improved two-dimensional interdigitated microelectrode of the present invention for DEP capture of cells. 後縁のミラー電極を備えた、図21の改善された電極の実施形態のスケッチである。FIG. 22 is a sketch of the improved electrode embodiment of FIG. 21 with a trailing edge mirror electrode. 前縁分離を示す図である。It is a figure which shows front edge separation. 後縁収集域を示す図である。It is a figure which shows a trailing edge collection area. 捕獲された細胞がどのように後縁収集域に保持されるかを示す図である。FIG. 6 shows how captured cells are retained in the trailing edge collection area. 当該の細胞を収集するのに最適な電極ギャップを決定するための、作業の流れを表現する図である。It is a figure expressing the flow of work for determining the electrode gap optimal for collecting the said cell.

図1および図1Aは、従来技術の2−Dフローチャンバ10を示す。そのようなフローチャンバ10は、上部プレート14および底部プレート18を有する。底部プレート18は、その内面26に接着された微小電極22を有する。この微小電極22は、複数のフィンガ30a、30bを含み、その半分は一緒になって一端34aに電気接続されており、あとの半分は一緒になって他端34bに電気接続されている。異なる状態で接続されたフィンガ34a、34bは、交互に配されている。これらのフィンガは、インターディジテートされたように記載することができる。使用中、一組のフィンガ34bは正極リードに接続され、もう一組のフィンガ34aは負極リードに接続される。したがって、チャンバ10内を方向Dに流れる細胞38は、正と負が交互に配された電場に曝される。
図2および図3は、本発明を、従来技術のものに類似した微小電極46を備える、従来技術に類似したフローチャンバ42で作製できることを示す。しかし本発明では、連続するフローチャンバ42のそれぞれは、細胞の流れDの方向に連続的に増大する誘電泳動場を有する。
図4は、異なるDEP場を、個別の波形発生器50を各微小電極46に接続することによって生成できることを示す。
図4Aおよび図4Bは、代わりに、フローチャンバ42を1つの波形発生器50に接続することができるが、このチャンバは、それらの微小電極58のフィンガ54が直線状に一緒により近付いて傾斜DEP場を生成するように作られることを示す。
図5は、断面による、本発明の平面微小電極アレイ58およびフローチャンバ42の典型的な寸法を示す。フローチャンバ42は、上部プレート56および底部プレート60を有する。
図6は、本発明および従来技術の発明のフローチャンバ22、42の微小電極アレイ58によって生成された、破線により表される2−D DEP場を示す。細胞38は、DEP場内に捕捉される。望ましくない寄生的な細胞封入は、「X」が付された右端の異常な場により示される。
図7は、平面微小電極58の、典型的な、交互に配された「+」および「−」の電荷の配置構成であって、上に重ねられるITO電極62が外れ位置(電荷なし)にある状態を示す。ITO電極62は、好ましくはガラスである基板66上にコーティングされる。周知のように、ITOは電気伝導性であるが透明でもあり、本発明の電極に好ましい材料になる。
図8は、垂直次元でDEP場が提供されるように、電源および波形発生器50に接続された第3のまたは3−D電極62の、電気的な配置構成を示す。
図9は、インピーダンスを測定するために電源および接地に接続され、かつ細胞の局所飽和などの診断目的で使用される、第3のまたは3−D電極62の、電気的な配置構成を示す。
図10は、3D構成での荷電/配備電極の電気的な構成を示す。この構成では、底部プレート60およびITO上方表面電極62が一緒に接続され、したがって同じ極性を有するのに対し、微小電極アレイ58のフィンガ54は一緒に接続されかつ反対の極性を有する。
図11は、図10に示されるように上方ITO表面電極62を波形発生器50に接続しかつ平面上の両方の電極を1つの電極として使用することによって発生した、3−D DEP場を示す。DEP場は破線として表される。
図12は、捕捉された細胞38を除去しようとする際に使用される治療用レーザ70が、2D構成が使用される場合または第3の電極62が使用されない場合に近くの微小電極54にどのように損傷を与えることになるかを示す。
図13は、捕捉された細胞38を除去しようとする際に使用される治療用レーザ70が、3D構成または第3の電極62が使用される場合に近くの微小電極54に損傷が与えられるのをどのように回避するかを示す。右端では、レーザ70が不正確に焦点を当てており、エネルギーは細胞38を通り過ぎて下の微小電極54に送達されるが、これは望ましくなく、「X」で表される。
図14は、光または治療用レーザの観察および通過が可能になるように、装置42の上方の顕微鏡74と45度で配置された介在するハーフミラー78とを備える、本発明の理想的な構成を示す。
図15は、流れDに対して連続的に配置された平面電極58を有するフローチャンバ42を備える、本発明の別の理想的な構成を示す。フローチャンバ1および2の電極58はオフ(発生器の記号がない。)であり、デバイスは獲得または「捕捉」モードにある。
図16は、図15と同じ構成を示すが、フローチャンバ1および2の電極58は現在「オン」であり、中心のフローチャンバ42内に細胞38を閉じ込める細胞反発DEPを生成する。したがってチャンバ1および2の電極58は、レーン障壁58aとして機能する。残りの電極58は「オフ」(発生器の記号がない。)である。溶出流体は、中心のフローチャンバ42に溢れてもよく、閉じ込められた細胞38は、左端および右端のフローチャンバ42で先に捕捉された細胞38とは別に収集することができる。
図17は、細胞38をレーン障壁58aの端部で溶出させるように、レーン障壁58aが斜めになっていてもよい代替の構成を示す。
図18は、傾斜DEP場を有するフローセル42を、上に重なる一組の斜めになったレーン障壁58aと共に使用できることを示す。
図19は、本発明のフローチャンバ42の構成を示す、分解立体図である。上部プレート56と底部プレート60との間には、ガスケット82がある。上部プレート56の2つの穴86によって、細胞はフローチャンバ42内を流れることができる。当然ながら、入口および出口ポート86は、デバイスのその他の場所−例えば端部、ガスケット82を通して−に配置することができる。
図20に示されるように、細胞110は、サンプルが注入される中心で凝集する可能性がある。流れを矢印114により示す。細胞は、標準的な真っ直ぐな平面アレイ118を備えるDEP場の開始点に向かって凝集する。これは砕片および望ましくない細胞を、細胞110の凝集体に物理的に捕捉させるようになる。言い換えれば、凝集は、望まれる細胞からの、砕片および望ましくない細胞の効率的な分離を妨げる。
図21は、米国特許出願第61/525,573号に開示された先の発明と共に、代わりに使用されてもよい、細胞のDEP捕獲用の改善された微小電極実施形態122を示す。そこに示される標準的な、真っ直ぐなラインのインターディジテートされたアレイとは異なって、図21に示される2−Dの、平面状のインターディジテートされた微小電極アレイ122は、ジグザグ形状を有し、したがって前縁132の分離および後縁134の収集を容易にする。楔形または山形の電極124を生成することにより、電極アレイ122に引き付けられる細胞(Fdepによる)は捕獲されることになるが、サンプル注入の中心経路114から側方に放散する(サンプルの流れ力による)。このため砕片および望ましくない細胞は、中央150を妨げられずに通過することが可能になる。側方後縁収集域は、全てのサンプルが処理されて捕獲された細胞の最終フラッシュが必要になるまで、中央平面150から外に出た試験片を保持することになる。
電極124の間のギャップGは、変化してもよい。例えば中心136のギャップG(前縁132内)は、中心136で開始するギャップ(前縁132)が後縁134(アレイの側方境界)に近付くにつれて漸減するように、後縁134の場合よりも広くてもよく、またはその逆であってもよい。
微小電極124は、ITO(インジウムスズ酸化物)、金、銅、白金、または任意の電気伝導表面などの任意の適切な材料で作製されてもよく、ガラス、プラスチック、アクリル、PET、PMMS、またはPDMSなどの(しかしこれらに限定されない)適切な基板上に配置されてもよい。
アレイ122に印加される電気信号は、直流または交流であってもよく、周期的な電流遮断が存在しまたは存在しない、正弦波、三角波、積層四角波、および漸進正弦波などの標準および複合波形を含むように修正されてもよい。
図22は、前縁132の分離および後縁134の収集を有する同じ平面状のインターディジテートされた微小電極アレイ122であって、さらなる処理がなされるように第1の電極122の鏡像であり隣接する第2の電極122aを有する状態を示す。
図23は、電極アレイ122の、前縁132の分離域126を示す。
図24は、電極アレイ122の、後縁134の収集域138を示す。
図25は、捕獲された細胞が後縁134収集域138にどのように保持され、かつ中線のサンプル流ライン150からどのように出るかを示す。
図26A〜26Cは、当該の細胞110を収集するための最適な分離を決定するために、電極間に拡がるギャップを有する平面2D−アレイの診断修正を使用する、作業の流れを表す図である。
細胞110の混合集団の小さいサンプルを、顕微鏡下で、視覚的に検出可能な色素により最初に標識する。図26Aを参照されたい。次いで細胞110および標識された細胞110aのサンプル混合物を、電極ギャップの多数の領域を有する単一アレイに通して処理する。この実施例には、200、100、および50ミクロンと3つの徐々に狭くなる領域がある。細胞110が捕獲された後、観察者130は、当該の事前に標識された細胞110aが特定のギャップ幅に捕獲されていることを見ることができる。図26Bを参照されたい。この実施例では、当該の細胞110aが、100ミクロンのギャップ幅の領域に捕獲されている。次いで医療従事者は、同じギャップを有するより大きなフィルタを、試験片110全体のより大きな規模の処理に使用する。図26Cを参照されたい。
ギャップ幅は、広範なFdepが得られるように拡げることができる。細胞は、汎用色素または特定の蛍光色素で標識された抗体で標識することができ、それによって蛍光顕微鏡下で視覚化して、特定の細胞バンドがどこに在るかを決定することができる。次いで上部ITO電極を使用して、そのセグメント内のFdepまたはエネルギーを決定する。このように機械は、特定の周波数、Vp−p、およびカートリッジギャップ幅に設定することができる。
キャパシタンスは、米国特許出願公開第2010/0112084号の装置および方法を使用して未処理の相(即ち、水性、脂肪組織、油)を分離するのに使用することができる。
誘電泳動力(Fdep)は、2つの電極間の距離の関数として、またはそれらの間で発生する周波数により、変化することができる。正のFdep捕獲力がある場合、一般に、電極のギャップが拡がるほど、より少ない力が発生する。「クロスオーバー」閾値、即ち、ある点までFdepが引力から反発力にまたはその逆を行くことができる値もある。言い換えれば、ある細胞集団が公知の電極ギャップ(例えば、100ミクロン)およびある周波数で捕獲された場合、同じ細胞集団は、より大きなギャップ(例えば、125ミクロン)を使用して、しかしより高い周波数で、捕獲することもできる。しかし、この限界がクロスオーバー閾値である。
抗酸化剤をサンプルに添加して、誘電泳動緩衝させてもよい。抗酸化剤は、アスコルビン酸(ビタミンC)、グルタチオン、リポ酸、尿酸、カロテン、αトコフェロール(ビタミンE)、およびユビキノール(コエンザイムQ)であってもよい。
さらに処理中に、細胞110に、760以上および400から450nm(赤外線範囲)の波長と、光および偏光(400〜2000nm)で、刺激を与えてもよい。
本明細書に記述される電極アレイ122は、注射器の挿入物としてまたは水中バイオリアクターとして作ることができる。
本発明は、傾斜アレイ誘電泳動を使用して、誘電泳動液体媒体中で荷電粒子および/または細胞38を分離するための方法およびデバイスである。本発明は、粒子および/または細胞38を分離しながら光線療法も同時に行う能力を与える。隣接微小電極またはレーン障壁58aを使用して、個別のバイアルに最終溶出のために分離され閉じ込められた、各アレイ58から収集された細胞を、保持する「区画」を生成する反発DEP場を生成してもよい。
脂肪吸引流体は、介在アダプターによって一緒に接続された等しい容積の2つのバッグ(IVバッグに類似しているが、より強靭である。)を使用して、脂肪および組織母材からADSCを機械的に解離させるように、直列「コーム」に通すことによって処理されてもよい。アダプターは、いくつかのコームを狭い通路内に収容する。
一方のバッグには、未処理の脂肪吸引物が充填され、試験片がコーム内を移動して他方のバッグに入るように、外部から手動でまたは自動的に圧縮する。このプロセスを、材料が滑らかなコンシステンシーを有するまでかつバッグ間の流体移動中の抵抗が最小限になるまで繰り返す。次いで混合物を、カラム/レセプタクルに滅菌状態で移し、油/脂肪組織/水相に沈降させる。
次いで脂肪吸引物の相を分離する。これを行う1つの方法は、下記の微小電流検出に基づく:
a.小さな微小電流を、カラム/レセプタクルの脱出ポートの基部で2つのリード間に流す;
b.異なる相(即ち、油/脂肪組織/水性)に接触したら、異なる導電率および/または抵抗率を検出する;
c.コンピューターをプログラミングしてこの差を検出し、脱出ポートの基部で分流弁をそれぞれの収集レセプタクル/容器に切り換える。
水相または間質血管画分細胞および赤血球のさらなる分離は、下記のフリーフロー誘電泳動によって終了させることができる:
a.少なくとも1つが透明な2つの非伝導プレートで構成されたチャンバを、小さいギャップ(0から5mm)で区切る;
b.2つの電極を、ギャップ内で離して配置する;
c.電流を2つの電極に印加して、0.5から700ボルト/cmの間の誘電泳動場を生成する;
d.チャンバに、生理緩衝液を充填する;
e.緩衝液を、チャンバの上部開口から絶えず入れ換える;
f.下方チャンバは、チャンバ内の流れを調節する調整弁を備えた脱出ポートを有する;
g.サンプル注入ポートは、緩衝液ポートと電気リードとの間のどこかの場所に配置される;
h.緩衝液ポートの滴下速度は、ドリップレギュレーター(ivまたは点滴潅漑に類似している。)により規制する;
i.サンプルポートの滴下速度は、緩衝液ポートと同様の手法および速度で規制することができる;
j.チャンバは、緩衝液溢流ポートから出る前に細胞を収集することができる、多数のサンプル収集ポートも有する。
この装置は、使い捨て材料で製造されてもよい。この装置は、汚染のリスクを最小限に抑えかつGMP規格に従うために、「閉じた系」として形成されてもよい。
チャンバは、下記を含むように修正されてもよい:
I.細胞をサイズごとに分離する微視的障壁またはポートで構成された、分離を加速させる回折勾配;
II.能動的に分離されるように、したがって処理時間が最小限に抑えられるように、ADSCを照射し最適化するためにパネルの前または後ろに配置されたLED;および/または
III.電気リードからの過熱を防止するために、パネルの前および後ろに付加された冷却素子。
チャンバ42の非矩形内部形状による誘電泳動場の不均衡を補償するために、追加の電極を配置してもよい。例えば、緩衝液チャンバの上方および下方態様を三角形状にすると、電極の頂点および下方極での電場強度がより弱くなる。多数の電極を補償するために、より大きな電圧または電流を、誘電泳動場の遠位端に向かって印加することができる。
残留物(非細胞流体)を、上記と同じ装置を使用してさらに処理してもよいが、今回は幹細胞関連のタンパク質を分離するのに使用される。
まとめると、本発明の特徴のいくつかは、下記の通りである:
1.2−D誘電泳動場を生成する、平面微小電極58:
2.3−D誘電泳動場を生成する、フローセル42のキャップとして働く第3のITO電極62
3.平面電極58に取着された、ACまたはDC電流の波形発生器50
4.第3のITO電極62に取着された、ACまたはDC電流の、別の波形発生器50
5.インピーダンス試験のために第3のITO電極に取着された定電圧源および接地
6.観察のための、上に重なる顕微鏡74
7.顕微鏡74の下で45度のハーフミラー78
8.ハーフミラー78で反射しかつフローセル42の中央に入るように、したがって2D電極54以外に入るように、光学的に焦点を当てる、側方レーザ78またはIPLまたはLED;
9.2D、3D、およびインピーダンス試験モードの間での切換えが容易になるように全ての電極に取着された、中央処理装置;
10.細胞が順次増大する周波数に曝されるように流すための直列の多数のチャンバ42
11.全ての電極58の周波数は、1Hzから100MHzの範囲にあってもよい。
12.個別の収集ポートに接続されたチャンバ42。
13.細胞/粒子38を誘電泳動緩衝液に懸濁した懸濁液で一杯になり、かつ細胞/粒子38が電極58に捕捉されたときに細胞/粒子38の剪断が最小限になるように一定速度で送出される、フローセル42およびチャンバ。
細胞/粒子38の最終的な収集は、生理緩衝液または溶媒で行ってもよい。
微小電極58は、ITO(インジウムスズ酸化物)、金、銅、白金、または任意の電気伝導表面などの任意の適切な材料で構成されてもよく、ガラス、プラスチック、アクリル、PET、PMMS、またはPDMSなどの(しかしこれらに限定されない)適切な基板上に配置されてもよい。
電極58のピッチは、傾斜DEP場が生成されるよう、微小電極54の間の空間が徐々に広くなるようにまたは狭くなるように修正されてもよい。
電気信号または波形は、標準の正弦波以外の複合波形(即ち、三角波、積層四角波、漸進正弦波)が利用されるように修正されてもよい。
微小電極アレイ58は、注射器に適合するように、修正されても適合されてもよい。
微小電極アレイ58は、バイオリアクターに適合するように修正されてもよい。本発明の従来技術ではないが、バイオリアクターに適合する分析デバイスの例は、本社がNieuwpoortweg 12、P.O.Box 101、3100 AC Schiedam、オランダにあるApplikon Biotechnology B.V.製のBioSepである。
現行のフリーフロー誘電泳動(FFE)デバイスは、タンパク質分離、および細菌や均質化動物細胞などの一部の微生物の分離のためにも使用されてきた。60ボルト/cmの電場での骨細胞分離に関する古い雑誌論文では、驚くべきことに90%の生存率が見出された。しかしこの文献では、脂肪吸引処理のためにFFEを使用することに関して他に何も見出すことはできなかった。さらに、現在利用可能な最近のFFE装置は、使い捨てではなく、「優良医薬品製造」基準(臨床使用のため)を念頭に置いていない。本FFEは、複雑なポンプも必要とする。本発明は、装置内を緩衝液カーテンが移動するのにIVに類似した重力および滴下式システムを使用することによって、プロセスをより容易にし、より費用効率を高める。緩衝液チャンバの2つの独自の設計要素は:1.緩衝液の進入および脱出ポートで単一点まで規制するのを可能にする扇形端部と、2.拡分離を加速する散領域である。この利点は、デバイスが重力を使用しかつ滴下を制御して、緩衝液カーテンおよびサンプルを移動させることである。
レーン障壁58aは、ただ1つの流通方向で細胞38を溶出させるため、斜めになっていてもよい。
電極54間の距離は、DEP場の傾斜を生成するために徐々に拡がっていてもよい。これは、SVF混合物の細胞「プロファイル」を行うための素早く容易な診断試験として、おそらくは使用することができる。
同じ「傾斜」状電極54は、上に重なる一組の斜めになったレーン障壁58と共に使用することができる。
インジゴまたはメチレンブルーを使用して細胞を染色し、次いでそれを電極に流し、ビデオ(CCD)カメラで記録をとることができる。
1 and 1A show a prior art 2-D flow chamber 10. Such a flow chamber 10 has a top plate 14 and a bottom plate 18. The bottom plate 18 has a microelectrode 22 bonded to its inner surface 26. The microelectrode 22 includes a plurality of fingers 30a and 30b, half of which are joined together and electrically connected to one end 34a, and the other half are joined together and electrically connected to the other end 34b. The fingers 34a and 34b connected in different states are alternately arranged. These fingers can be described as interdigitated. In use, one set of fingers 34b is connected to the positive lead and the other set of fingers 34a is connected to the negative lead. Accordingly, the cells 38 flowing in the direction D in the chamber 10 are exposed to an electric field in which positive and negative are alternately arranged.
2 and 3 show that the present invention can be made with a flow chamber 42 similar to the prior art, with microelectrodes 46 similar to those of the prior art. However, in the present invention, each successive flow chamber 42 has a dielectrophoretic field that continuously increases in the direction of cell flow D.
FIG. 4 shows that different DEP fields can be generated by connecting a separate waveform generator 50 to each microelectrode 46.
4A and 4B can alternatively connect the flow chamber 42 to a single waveform generator 50, but this chamber is inclined DEP as the fingers 54 of their microelectrodes 58 are closer together in a straight line. Indicates that it is created to generate a field.
FIG. 5 shows the typical dimensions of the planar microelectrode array 58 and flow chamber 42 of the present invention by cross section. The flow chamber 42 has a top plate 56 and a bottom plate 60.
FIG. 6 shows the 2-D DEP field represented by the dashed line generated by the microelectrode array 58 of the flow chambers 22, 42 of the present invention and the prior art. Cells 38 are trapped in the DEP field. Undesirable parasitic cell encapsulation is indicated by an abnormal field at the right end marked with an “X”.
FIG. 7 shows a typical alternating “+” and “−” charge arrangement of the planar microelectrode 58 with the overlying ITO electrode 62 in the off position (no charge). Indicates a certain state. The ITO electrode 62 is coated on a substrate 66, which is preferably glass. As is well known, ITO is electrically conductive but is also transparent, making it a preferred material for the electrode of the present invention.
FIG. 8 shows the electrical arrangement of the third or 3-D electrode 62 connected to the power supply and waveform generator 50 so that the DEP field is provided in the vertical dimension.
FIG. 9 shows the electrical arrangement of a third or 3-D electrode 62 connected to power and ground to measure impedance and used for diagnostic purposes such as local saturation of cells.
FIG. 10 shows the electrical configuration of the charge / deployment electrode in a 3D configuration. In this configuration, the bottom plate 60 and the ITO upper surface electrode 62 are connected together and thus have the same polarity, while the fingers 54 of the microelectrode array 58 are connected together and have the opposite polarity.
FIG. 11 shows the 3-D DEP field generated by connecting the upper ITO surface electrode 62 to the waveform generator 50 as shown in FIG. 10 and using both electrodes on the plane as one electrode. . The DEP field is represented as a dashed line.
FIG. 12 shows which therapeutic laser 70 used in attempting to remove the captured cells 38 is located on the nearby microelectrode 54 when the 2D configuration is used or when the third electrode 62 is not used. How it will be damaged.
FIG. 13 shows that the therapeutic laser 70 used in attempting to remove the captured cells 38 damages the nearby microelectrode 54 when the 3D configuration or the third electrode 62 is used. How to avoid At the far right, the laser 70 is incorrectly focused and energy is delivered to the underlying microelectrode 54 past the cell 38, which is undesirable and is represented by an “X”.
FIG. 14 shows an ideal configuration of the present invention comprising a microscope 74 above the device 42 and an intervening half mirror 78 arranged at 45 degrees to allow observation and passage of light or therapeutic laser. Indicates.
FIG. 15 shows another ideal configuration of the present invention comprising a flow chamber 42 having a planar electrode 58 arranged continuously with respect to flow D. FIG. The electrodes 58 of the flow chambers 1 and 2 are off (no generator symbol) and the device is in acquisition or “capture” mode.
FIG. 16 shows the same configuration as FIG. 15, but the electrodes 58 of the flow chambers 1 and 2 are now “on”, creating a cell repulsion DEP that traps the cells 38 within the central flow chamber 42. Thus, the electrodes 58 of chambers 1 and 2 function as lane barriers 58a. The remaining electrodes 58 are “off” (no generator symbol). The elution fluid may overflow the central flow chamber 42 and trapped cells 38 may be collected separately from the cells 38 previously captured in the left and right end flow chambers 42.
FIG. 17 shows an alternative configuration where the lane barrier 58a may be diagonal so that the cells 38 elute at the end of the lane barrier 58a.
FIG. 18 shows that a flow cell 42 with a sloped DEP field can be used with a set of overlying diagonal lane barriers 58a.
FIG. 19 is an exploded view showing the configuration of the flow chamber 42 of the present invention. Between the top plate 56 and the bottom plate 60 is a gasket 82. Two holes 86 in the top plate 56 allow cells to flow through the flow chamber 42. Of course, the inlet and outlet ports 86 can be located elsewhere on the device, such as at the end, through the gasket 82.
As shown in FIG. 20, the cells 110 may aggregate at the center where the sample is injected. Flow is indicated by arrow 114. Cells aggregate towards the beginning of the DEP field with a standard straight planar array 118. This will cause debris and unwanted cells to be physically captured by the aggregates of cells 110. In other words, aggregation prevents efficient separation of debris and unwanted cells from the desired cells.
FIG. 21 shows an improved microelectrode embodiment 122 for DEP capture of cells that may alternatively be used in conjunction with the previous invention disclosed in US patent application Ser. No. 61 / 525,573. Unlike the standard straight line interdigitated array shown there, the 2-D planar interdigitated microelectrode array 122 shown in FIG. 21 has a zigzag shape. Thus facilitating separation of the leading edge 132 and collection of the trailing edge 134. By creating a wedge-shaped or chevron-shaped electrode 124, cells that are attracted to the electrode array 122 (by F dep ) will be captured but dissipate laterally from the central path 114 of sample injection (sample flow force). by). This allows debris and unwanted cells to pass through the center 150 unimpeded. The lateral trailing edge collection zone will hold the specimens out of the central plane 150 until all samples have been processed and a final flush of captured cells is required.
The gap G between the electrodes 124 may vary. For example, the gap G at the center 136 (within the leading edge 132) is less than the trailing edge 134 so that the gap starting at the center 136 (the leading edge 132) gradually decreases as it approaches the trailing edge 134 (the lateral boundary of the array). May be wide or vice versa.
The microelectrode 124 may be made of any suitable material such as ITO (indium tin oxide), gold, copper, platinum, or any electrically conductive surface, such as glass, plastic, acrylic, PET, PMMS, or It may be disposed on a suitable substrate such as (but not limited to) PDMS.
The electrical signals applied to the array 122 may be direct current or alternating current, and standard and composite waveforms such as sine waves, triangular waves, stacked square waves, and progressive sine waves, with or without periodic current interruption. May be modified to include.
FIG. 22 is a mirror image of the first electrode 122 for further processing, with the same planar interdigitated microelectrode array 122 having separation of the leading edge 132 and collection of the trailing edge 134. The state which has the adjacent 2nd electrode 122a is shown.
FIG. 23 shows the separation area 126 of the leading edge 132 of the electrode array 122.
FIG. 24 shows the collection area 138 of the trailing edge 134 of the electrode array 122.
FIG. 25 shows how captured cells are retained in the trailing edge 134 collection zone 138 and exit the midline sample flow line 150.
FIGS. 26A-26C depict a workflow using a planar 2D-array diagnostic modification with gaps extending between the electrodes to determine the optimal separation for collecting the cells 110 of interest. .
A small sample of the mixed population of cells 110 is first labeled with a visually detectable dye under a microscope. See FIG. 26A. The sample mixture of cells 110 and labeled cells 110a is then processed through a single array having multiple regions of electrode gaps. In this example, there are three gradually narrowing regions, 200, 100, and 50 microns. After the cell 110 is captured, the observer 130 can see that the pre-labeled cell 110a has been captured in a specific gap width. See FIG. 26B. In this example, the cell 110a is captured in a region with a gap width of 100 microns. The healthcare worker then uses a larger filter with the same gap for a larger scale treatment of the entire specimen 110. See FIG. 26C.
The gap width can be widened to obtain a wide F dep . Cells can be labeled with a generic dye or an antibody labeled with a specific fluorescent dye, which can be visualized under a fluorescent microscope to determine where a particular cell band is located. The top ITO electrode is then used to determine the F dep or energy within that segment. In this way, the machine can be set to a specific frequency, Vp-p, and cartridge gap width.
Capacitance can be used to separate untreated phases (ie, aqueous, adipose tissue, oil) using the apparatus and method of US 2010/0112084.
The dielectrophoretic force (F dep ) can be varied as a function of the distance between the two electrodes or by the frequency generated between them. When there is a positive F dep trapping force, generally less force is generated as the electrode gap widens. There is also a “crossover” threshold, ie a value that allows F dep to go from attractive to repulsive or vice versa up to a point. In other words, if a cell population is captured at a known electrode gap (eg, 100 microns) and a frequency, the same cell population uses a larger gap (eg, 125 microns) but at a higher frequency. Can also be captured. However, this limit is the crossover threshold.
Antioxidants may be added to the sample to dielectrophoresis buffer. The antioxidant may be ascorbic acid (vitamin C), glutathione, lipoic acid, uric acid, carotene, alpha tocopherol (vitamin E), and ubiquinol (coenzyme Q).
Further, during treatment, cells 110 may be stimulated with wavelengths of 760 and above and wavelengths of 400 to 450 nm (in the infrared range), light and polarized light (400-2000 nm).
The electrode array 122 described herein can be made as a syringe insert or as an underwater bioreactor.
The present invention is a method and device for separating charged particles and / or cells 38 in a dielectrophoretic liquid medium using tilted array dielectrophoresis. The present invention provides the ability to simultaneously perform phototherapy while separating particles and / or cells 38. Adjacent microelectrodes or lane barriers 58a are used to create a repulsive DEP field that creates a “compartment” that holds the cells collected from each array 58, separated and confined for final elution in separate vials. May be.
Liposuction fluid uses two bags of similar volume connected together by an intervening adapter (similar to an IV bag, but more tough) to mechanically displace the ADSC from the fat and tissue matrix. May be processed by passing through a series “comb” to dissociate. The adapter houses several combs in a narrow passage.
One bag is filled with untreated liposuction and compressed manually or automatically from the outside so that the test specimen moves through the comb and enters the other bag. This process is repeated until the material has a smooth consistency and the resistance during fluid transfer between the bags is minimized. The mixture is then transferred to the column / receptacle in a sterile manner and allowed to settle into the oil / adipose tissue / water phase.
The lipoaspirate phase is then separated. One way to do this is based on the following microcurrent detection:
a. A small microcurrent is passed between the two leads at the base of the column / receptacle escape port;
b. Detecting different conductivity and / or resistivity when in contact with different phases (ie oil / adipose tissue / aqueous);
c. A computer is programmed to detect this difference and switch the diverter valve to the respective collection receptacle / container at the base of the escape port.
Further separation of aqueous phase or stromal vascular fraction cells and red blood cells can be terminated by the following free-flow dielectrophoresis:
a. A chamber composed of two non-conductive plates, at least one of which is transparent, is separated by a small gap (0 to 5 mm);
b. Two electrodes are spaced apart in the gap;
c. Current is applied to the two electrodes to generate a dielectrophoretic field between 0.5 and 700 volts / cm;
d. Filling the chamber with physiological buffer;
e. Constantly changing the buffer through the top opening of the chamber;
f. The lower chamber has an escape port with a regulating valve that regulates the flow in the chamber;
g. The sample injection port is located somewhere between the buffer port and the electrical lead;
h. The drip rate of the buffer port is regulated by a drip regulator (similar to iv or drip irrigation);
i. The drop rate of the sample port can be regulated in the same manner and speed as the buffer port;
j. The chamber also has a number of sample collection ports that can collect cells before exiting the buffer overflow port.
The device may be made of a disposable material. This device may be formed as a “closed system” in order to minimize the risk of contamination and comply with GMP standards.
The chamber may be modified to include the following:
I. A diffraction gradient that accelerates separation, composed of microscopic barriers or ports that separate cells by size;
II. LEDs placed in front of or behind the panel to illuminate and optimize the ADSC so as to be actively isolated and thus minimize processing time; and / or
III. A cooling element added to the front and back of the panel to prevent overheating from the electrical leads.
Additional electrodes may be placed to compensate for the dielectrophoretic field imbalance due to the non-rectangular internal shape of the chamber 42. For example, if the upper and lower aspects of the buffer chamber are triangular, the electric field strength at the apex and lower pole of the electrode will be weaker. A larger voltage or current can be applied towards the distal end of the dielectrophoresis field to compensate for multiple electrodes.
The residue (non-cellular fluid) may be further processed using the same equipment as described above, but this time it is used to separate stem cell related proteins.
In summary, some of the features of the present invention are as follows:
Planar microelectrode 58 that produces a 1.2-D dielectrophoretic field:
2.3 Third ITO electrode 62 that acts as a cap for flow cell 42 to generate a 3-D dielectrophoresis field
3. AC or DC current waveform generator 50 attached to planar electrode 58
4). Another waveform generator 50 of AC or DC current attached to the third ITO electrode 62
5. 5. Constant voltage source and ground attached to third ITO electrode for impedance test Overlying microscope 74 for observation
7). 45 degree half mirror 78 under the microscope 74
8). A side laser 78 or IPL or LED that is optically focused so that it is reflected by the half mirror 78 and enters the center of the flow cell 42, and thus other than the 2D electrode 54;
A central processing unit attached to all electrodes to facilitate switching between 9.2D, 3D and impedance test modes;
10. Multiple chambers 42 in series for flowing the cells so that they are exposed to sequentially increasing frequencies
11. The frequency of all electrodes 58 may be in the range of 1 Hz to 100 MHz.
12 Chamber 42 connected to a separate collection port.
13. Constant speed so that cell / particle 38 is filled with a suspension suspended in dielectrophoresis buffer and cell / particle 38 shear is minimized when cell / particle 38 is captured by electrode 58 Flow cell 42 and chamber delivered by
The final collection of cells / particles 38 may be performed with a physiological buffer or solvent.
The microelectrode 58 may be composed of any suitable material such as ITO (indium tin oxide), gold, copper, platinum, or any electrically conductive surface, such as glass, plastic, acrylic, PET, PMMS, or It may be disposed on a suitable substrate such as (but not limited to) PDMS.
The pitch of the electrodes 58 may be modified so that the space between the microelectrodes 54 gradually increases or decreases so that an inclined DEP field is generated.
The electrical signal or waveform may be modified to utilize a composite waveform other than a standard sine wave (ie, a triangular wave, a stacked square wave, a progressive sine wave).
The microelectrode array 58 may be modified or adapted to fit the syringe.
The microelectrode array 58 may be modified to fit the bioreactor. An example of an analytical device that is not a prior art of the present invention but is compatible with a bioreactor is headquartered by Nieuwportweg 12, P.A. O. Box 101, 3100 AC Schiedam, Applikon Biotechnology B.C. V. BioSep manufactured by
Current free flow dielectrophoresis (FFE) devices have also been used for protein separation and separation of some microorganisms such as bacteria and homogenized animal cells. In an old journal article on bone cell separation at an electric field of 60 volts / cm, surprisingly 90% survival was found. However, in this document nothing else could be found regarding the use of FFE for liposuction treatment. Furthermore, the current FFE devices currently available are not disposable and do not have “good pharmaceutical manufacturing” standards (for clinical use) in mind. The FFE also requires complex pumps. The present invention makes the process easier and more cost effective by using a gravity and drip system similar to IV to move the buffer curtain through the device. Two unique design elements of the buffer chamber are: 1. a fan-shaped end that allows the buffer entry and exit ports to be regulated to a single point; It is a scattered area that accelerates the expansion and separation. The advantage is that the device uses gravity and controls dripping to move the buffer curtain and sample.
The lane barrier 58a may be inclined to elute the cells 38 in only one flow direction.
The distance between the electrodes 54 may gradually increase to produce a slope of the DEP field. This can possibly be used as a quick and easy diagnostic test to perform a cell “profile” of the SVF mixture.
The same “tilted” electrode 54 can be used with an overlaid set of angled lane barriers 58.
Cells can be stained using indigo or methylene blue, which is then flushed to the electrodes and recorded with a video (CCD) camera.

3D DEP構成:
一連の3つのフローチャンバを、流れごとに(電気的にではない。)直列に接続した。各チャンバを、ITOがコーティングされたガラス板で作製し、レーザでエッチングして、インターディジテートされた微小電極を、幅50ミクロンおよびギャップまたはピッチ100ミクロンのラインを用いて生成した。第3のITOでコーティングされたガラス板を、各フローチャンバのキャップとして使用し、したがって3D誘電泳動場が生成された。350ミクロンの障壁が、ITOでコーティングされたガラス板の間に配置された。
各チャンバを、2.5cm×7cm×350ミクロンのフローセルに外接するポリジメチルシロキサン(PDMS)ガスケットで封止した。各フローセルチャンバおよび関連する電極の組を、以下の示す異なる周波数で動作する個別の波形発生器に取着した。
装置全体を、倒立顕微鏡の真上に据えられた透明なPlexiglas(登録商標)上に載置した。コラーゲンを刺激するLEDのフラットパネルを、顕微鏡が使用されないときに各フローセルの直上に配置した。
サンプル調製:
脂肪吸引から得た下澄液を、300相対遠心力(RCF)で遠心分離した。得られたペレットを洗浄し、スクロース、デキストロース、組織培地を含有する誘電泳動緩衝液に再懸濁し、リン酸緩衝溶液(PBS)で均衡をとって、メートル当たり30ミリシーベルトの導電率(mS/m)を実現した。最終濃度は約1×10細胞/mLであった。
フローセルを、DEP緩衝液で一杯にし、波形発生器を始動させる前に10分間浸したままにした。2−D波形発生器を、第1、第2、および第3のフローチャンバの電極の組それぞれについて、30、60、200kHzに設定した。3D波形発生器は、10分ごとにオンになるように、2分間はX周波数になるように、またその間は2−D波形発生器がオフになるように設定した。再懸濁したペレット(サンプル)を、制御された注射器ポンプにより1cc/分の速度で注入した。インピーダンス測定値が、各3−Dサイクルの終わりに得られた。
浸漬サイクルでは、清浄なDEP緩衝液のみが30分間注入された。封入された細胞の直接的な視覚化は、倒立ステージ上で、光学顕微鏡により実現した。3つのチャンバを、個別の15mLのFalconチューブに溶出した。細胞の生存率および数は、フローサイトメトリーから得た。生存率は、下記の通りでああった:チャンバ1 95%、チャンバ2 97%、チャンバ3 98%;CD34の存在 チャンバ1 なし、チャンバ2 あり、チャンバ3 なし。
粒子/細胞の不均質集団から粒子/細胞の画分を分離するのに誘電泳動を使用する方法およびデバイスについて、特定の実施形態を参照しながら記述してきた。しかし、以下に続き特許請求の範囲の精神およびその範囲から逸脱することなくその他の修正および強調を行うことができることを、本発明が関係する当業者に明らかにされるべきである。
3D DEP configuration:
A series of three flow chambers were connected in series for each flow (not electrically). Each chamber was made of a glass plate coated with ITO and etched with a laser to produce interdigitated microelectrodes using lines with a width of 50 microns and a gap or pitch of 100 microns. A glass plate coated with a third ITO was used as a cap for each flow chamber, thus creating a 3D dielectrophoresis field. A 350 micron barrier was placed between the ITO coated glass plates.
Each chamber was sealed with a polydimethylsiloxane (PDMS) gasket circumscribing a 2.5 cm × 7 cm × 350 micron flow cell. Each flow cell chamber and associated electrode set was attached to a separate waveform generator operating at the different frequencies shown below.
The entire apparatus was mounted on a transparent Plexiglas® placed directly above an inverted microscope. A flat panel of LEDs stimulating collagen was placed directly above each flow cell when the microscope was not used.
Sample preparation:
The supernatant obtained from liposuction was centrifuged at 300 relative centrifugal force (RCF). The resulting pellet was washed, resuspended in dielectrophoresis buffer containing sucrose, dextrose, tissue medium, balanced with phosphate buffer solution (PBS), and a conductivity of 30 millisieverts per meter (mS / M). The final concentration was about 1 × 10 6 cells / mL.
The flow cell was filled with DEP buffer and left soaked for 10 minutes before starting the waveform generator. The 2-D waveform generator was set to 30, 60, and 200 kHz for each of the first, second, and third flow chamber electrode sets. The 3D waveform generator was set to turn on every 10 minutes, to have an X frequency for 2 minutes, and to turn off the 2-D waveform generator during that time. The resuspended pellet (sample) was infused at a rate of 1 cc / min with a controlled syringe pump. Impedance measurements were obtained at the end of each 3-D cycle.
In the immersion cycle, only clean DEP buffer was injected for 30 minutes. Direct visualization of the encapsulated cells was achieved with an optical microscope on an inverted stage. The three chambers were eluted into separate 15 mL Falcon tubes. Cell viability and number were obtained from flow cytometry. Survival rates were as follows: chamber 1 95%, chamber 2 97%, chamber 3 98%; presence of CD34 chamber 1 absent, chamber 2 present, chamber 3 absent.
Methods and devices that use dielectrophoresis to separate a particle / cell fraction from a heterogeneous population of particles / cells have been described with reference to particular embodiments. However, it should be apparent to those skilled in the art to which this invention pertains that the following can be made and other modifications and enhancements can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.

Claims (66)

誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)平面状のインターディジテートされた微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極の半分は正極に接続されかつ前記微小電極の半分は負極に接続され、前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は、前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate having a planar interdigitated microelectrode array on its inner surface, half of the microelectrodes connected to the positive electrode and half of the microelectrodes connected to the negative electrode, The digitized microelectrode array includes a bottom plate configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and e) a gasket between the top plate and the bottom plate,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
前記2−D誘電泳動場が、前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイに電子的に接続された波形発生器によって生成される、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the 2-D dielectrophoretic field is generated by a waveform generator electronically connected to the planar interdigitated microelectrode array. 前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイの隣接する微小電極間の間隔が、流れの方向に減少し、それによって前記誘電泳動場が流れの方向に増大する、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the spacing between adjacent microelectrodes of the planar interdigitated microelectrode array decreases in the direction of flow, thereby increasing the dielectrophoretic field in the direction of flow. . 前記上部プレートが透明である、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the top plate is transparent. 前記底部プレートが透明である、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the bottom plate is transparent. 前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイが透明である、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the planar interdigitated microelectrode array is transparent. 前記上部プレートの内面に上部電極をさらに含み、前記上部電極は、波形発生器に接続されて垂直方向に3−D誘電泳動場を生成する、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising an upper electrode on an inner surface of the upper plate, the upper electrode connected to a waveform generator to generate a 3-D dielectrophoresis field in a vertical direction. 前記上部電極が透明である、請求項7に記載の装置。   The apparatus of claim 7, wherein the upper electrode is transparent. 前記2−Dおよび3−D誘電泳動場が交互にオンになる、請求項7に記載の装置。   The apparatus of claim 7, wherein the 2-D and 3-D dielectrophoresis fields are alternately turned on. 前記フローチャンバ内の粒子または細胞を見るために前記上部プレート上方に載置された顕微鏡をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising a microscope mounted above the upper plate to view particles or cells in the flow chamber. 前記上部プレート上方に載置され、かつ前記フローチャンバ内の粒子または細胞を狙って前記粒子または細胞を処理するための光源をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising a light source mounted above the upper plate and for processing the particles or cells to target the particles or cells in the flow chamber. 前記近位チャンバと前記遠位チャンバとの間に直列に介在させたレーン障壁チャンバをさらに含み、前記レーン障壁は、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)平面状のインターディジテートされた微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであって、前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成される底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含む、請求項1に記載の装置。
A lane barrier chamber interposed in series between the proximal chamber and the distal chamber;
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate having a planar interdigitated microelectrode array on its inner surface, wherein the planar interdigitated microelectrode array is configured to generate a 2-D dielectrophoretic field. The apparatus of claim 1 including a bottom plate and e) a gasket between the top plate and the bottom plate.
前記レーン障壁が、流れの方向に対して斜めになっている、請求項12に記載の装置。   The apparatus of claim 12, wherein the lane barrier is oblique to the direction of flow. 全ての構成要素が使い捨てである、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein all components are disposable. 閉じた系として構成される、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1 configured as a closed system. 細胞をサイズごとに分離するのを支援する微視的障壁またはポストをさらに含む、請求項1に記載の装置。   The device of claim 1, further comprising a microscopic barrier or post that assists in separating cells by size. 前記上部プレートの上方に配置されたLEDをさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising an LED disposed above the top plate. 前記底部プレートの下方に配置されたLEDをさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising an LED disposed below the bottom plate. 前記上部プレートの上方に配置された熱交換器をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising a heat exchanger disposed above the top plate. 前記底部プレートの下方に配置された熱交換器をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising a heat exchanger disposed below the bottom plate. 前記誘電泳動場とバランスをとるように配置された追加の電極をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising an additional electrode positioned to balance the dielectrophoresis field. 誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)平面状のインターディジテートされた微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極の半分は正極に接続されかつ前記微小電極の半分は負極に接続され、前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
V)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate having a planar interdigitated microelectrode array on its inner surface, half of the microelectrodes connected to the positive electrode and half of the microelectrodes connected to the negative electrode, The digitized microelectrode array includes a bottom plate configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and V) a gasket between the top plate and the bottom plate, in the distal chamber A 2-D dielectrophoresis field is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
前記2−D誘電泳動場が、前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイに電子的に接続された波形発生器によって生成される、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the 2-D dielectrophoresis field is generated by a waveform generator electronically connected to the planar interdigitated microelectrode array. 前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイの隣接する微小電極間の間隔が、流れの方向に減少し、それによって前記誘電泳動場が流れの方向に増大する、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the spacing between adjacent microelectrodes of the planar interdigitated microelectrode array decreases in the direction of flow, thereby increasing the dielectrophoretic field in the direction of flow. . 前記上部プレートが透明である、請求項22に記載の方法。   The method of claim 22, wherein the top plate is transparent. 前記底部プレートが透明である、請求項22に記載の方法。   24. The method of claim 22, wherein the bottom plate is transparent. 前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイが透明である、請求項22に記載の方法。   24. The method of claim 22, wherein the planar interdigitated microelectrode array is transparent. 前記上部プレートの内面に上部電極を設けるステップであって、前記上部電極は波形発生器に接続されて垂直方向に3−D誘電泳動場を生成するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising providing an upper electrode on an inner surface of the upper plate, the upper electrode being connected to a waveform generator to generate a 3-D dielectrophoresis field in a vertical direction. . 前記上部電極が透明である、請求項28に記載の方法。   30. The method of claim 28, wherein the upper electrode is transparent. 前記2−Dおよび3−D誘電泳動場が交互にオンになる、請求項28に記載の方法。   30. The method of claim 28, wherein the 2-D and 3-D dielectrophoresis fields are alternately turned on. 前記フローチャンバ内の粒子または細胞を見るために、前記上部プレートの上方に顕微鏡を載置するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising placing a microscope above the upper plate to view particles or cells in the flow chamber. 前記上部プレートの上方に光源を載置し、前記光を前記フローチャンバ内の粒子または細胞に当てて前記粒子または細胞を処理するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising placing a light source above the top plate and applying the light to particles or cells in the flow chamber to process the particles or cells. 前記近位チャンバと前記遠位チャンバとの間にレーン障壁チャンバを直列に介在させるステップであって、前記レーン障壁が、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)平面状のインターディジテートされた微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記平面状のインターディジテートされた微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成される底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含んでいるステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
Interposing a lane barrier chamber in series between the proximal chamber and the distal chamber, the lane barrier comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate having a planar interdigitated microelectrode array on its inner surface, wherein the planar interdigitated microelectrode array is configured to generate a 2-D dielectrophoretic field. 23. The method of claim 22, further comprising the step of including a bottom plate and e) a gasket between the top plate and the bottom plate.
前記レーン障壁が、流れの方向に対して斜めになっている、請求項33に記載の方法。   34. The method of claim 33, wherein the lane barrier is oblique to the direction of flow. 前記誘電泳動媒体中の前記細胞が、
a)等しい容積の2つのバッグを用意するステップ、
b)複数の狭い通路を含む介在アダプターを用意するステップ、
c)複数のコームを用意するステップ、
d)前記コームを前記狭い通路に挿入するステップ、
e)前記バッグを前記介在アダプターと一緒に接続するステップ、
f)脂肪吸引流体を得るステップ、
g)一方のバッグに前記脂肪吸引流体を満たすステップ、
h)前記流体が前記コーム内を通って他方のバッグに入るように、前記一方のバッグの外側を手動または機械的に圧縮するステップ、
i)前記流体が前記コーム内を通って前記一方のバッグに入るように、前記他方のバッグの外側を手動または機械的に圧縮するステップ、
j)材料が滑らかなコンシステンシーを有しかつ前記バッグ間での流体移送中に抵抗が最小限になるまで、ステップh)およびi)を繰り返すステップ、
k)前記材料を、その基部に2つの電気接点を備える脱出ポートを有する容器に滅菌状態で移し、油/脂肪組織/水相に沈降させるステップであって、前記相が本来異なる電気伝導率を有するステップ、
l)前記相を、
I)前記電気接点間に微小電流を流すステップ、
II)分流弁を設けるステップ、
III)前記電気接点および前記分流弁に電気的に接続されたマイクロプロセッサを設けるステップであり、前記マイクロプロセッサは少なくとも1つの導電率で前記分流弁を作動させるようにプログラムされているステップ、
IV)前記分流弁の出口に第2の容器を設けるステップ、
V)前記異なる導電率を前記マイクロプロセッサで検出するステップ、
VI)前記分流弁を前記マイクロプロセッサにより作動させ、それによって少なくとも1つの相を前記第2の容器に収集するステップであり、前記相は前記誘電泳動媒体中の前記細胞であるステップ
によって分離するステップ
によって与えられる、請求項22に記載の方法。
The cells in the dielectrophoresis medium are:
a) preparing two bags of equal volume;
b) providing an intervening adapter including a plurality of narrow passages;
c) preparing a plurality of combs;
d) inserting the comb into the narrow passage;
e) connecting the bag together with the intervening adapter;
f) obtaining a liposuction fluid;
g) filling one of the bags with the liposuction fluid;
h) manually or mechanically compressing the outside of the one bag so that the fluid passes into the other bag through the comb;
i) manually or mechanically compressing the outside of the other bag so that the fluid enters the one bag through the comb;
j) repeating steps h) and i) until the material has a smooth consistency and resistance is minimized during fluid transfer between the bags;
k) transferring the material in a sterile manner to a container having an escape port with two electrical contacts at its base and allowing it to settle into an oil / adipose tissue / water phase, wherein the phases inherently have different electrical conductivities. Having steps,
l) said phase is
I) passing a minute current between the electrical contacts;
II) the step of providing a diversion valve;
III) providing a microprocessor electrically connected to the electrical contacts and the shunt valve, the microprocessor being programmed to operate the shunt valve with at least one conductivity;
IV) providing a second container at the outlet of the diverter valve;
V) detecting the different conductivity with the microprocessor;
VI) actuating the shunt valve by the microprocessor, thereby collecting at least one phase in the second container, the phase being separated by the step being the cells in the dielectrophoretic medium. 23. The method of claim 22, provided by:
全ての構成要素が使い捨てである、請求項22に記載の方法。   24. The method of claim 22, wherein all components are disposable. 前記装置が、閉じた系として構成される、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the device is configured as a closed system. 細胞をサイズごとに分離するのを支援する微視的障壁またはポストをさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising a microscopic barrier or post that assists in separating cells by size. 前記上部プレートの上方に配置されたLEDをさらに含む、請求項22に記載の方法。   24. The method of claim 22, further comprising an LED disposed above the top plate. 前記底部プレートの下方に配置されたLEDをさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising an LED disposed below the bottom plate. 前記上部プレートの上方に配置された熱交換器をさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising a heat exchanger disposed above the top plate. 前記底部プレートの下方に配置された熱交換器をさらに含む、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, further comprising a heat exchanger disposed below the bottom plate. 前記誘電泳動場とバランスをとるように配置された追加の電極をさらに含む、請求項22に記載の方法。   24. The method of claim 22, further comprising an additional electrode positioned to balance the dielectrophoresis field. 誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成され、前記微小電極アレイの隣接するフィンガ間の間隔は流れの方向に減少し、それによって前記誘電泳動場は流れの方向に増大する底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は、前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate including a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoretic field, wherein the spacing between adjacent fingers of the microelectrode array is in the direction of flow. A bottom plate that decreases and thereby the dielectrophoretic field increases in the direction of flow; and e) a gasket between the top plate and the bottom plate;
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)前記上部プレートの内面の透明上部電極であり、波形発生器に接続されて垂直方向に3−D誘電泳動場を生成する上部電極、
c)入口ポート、
d)出口ポート、
e)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
f)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) a transparent upper electrode on the inner surface of the upper plate, which is connected to a waveform generator and generates a 3-D dielectrophoresis field in the vertical direction;
c) Inlet port,
d) outlet port,
e) a bottom plate including a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoretic field, and f) the top plate and the bottom plate. Including a gasket between,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット、および
f)前記近位チャンバと前記遠位チャンバとの間に直列に介在させたレーン障壁チャンバ
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, said microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
e) a gasket between the top plate and the bottom plate, and f) a lane barrier chamber interposed in series between the proximal chamber and the distal chamber,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
前記レーン障壁が、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであって、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含む、請求項46に記載の装置。
The lane barrier is
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate including a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field; and e) the top plate and the bottom plate. 48. The apparatus of claim 46, comprising a gasket between.
前記レーン障壁が、流れの方向に対して斜めになっている、請求項46に記載の装置。   47. The apparatus of claim 46, wherein the lane barrier is oblique to the direction of flow. 誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)使い捨ての上部プレート、
b)使い捨ての入口ポート、
c)使い捨ての出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む、使い捨ての底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成される、使い捨ての底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間の使い捨てのガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は、前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) a disposable top plate;
b) a disposable inlet port;
c) a disposable outlet port;
d) a disposable bottom plate that includes a microelectrode array on its inner surface, wherein the microelectrode array is configured to generate a 2-D dielectrophoresis field; and e) the top plate; Including a disposable gasket between the bottom plate;
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成される底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は、前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きく、閉じた系である装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate having a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and e) between the top plate and the bottom plate Including gaskets,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger and closed system than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
e)細胞をサイズごとに分離するのを支援する微視的障壁またはポスト、および
f)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, said microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
e) a microscopic barrier or post that assists in separating cells by size, and f) a gasket between the top plate and the bottom plate,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
e)前記上部プレートの上方に配置された熱交換器、および
f)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, said microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
e) a heat exchanger disposed above the top plate, and f) a gasket between the top plate and the bottom plate,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
e)前記底部プレートの下方に配置された熱交換器、および
f)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, said microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
e) a heat exchanger disposed below the bottom plate, and f) a gasket between the top plate and the bottom plate,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離するための装置であって、少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを含み、前記チャンバは、前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように一緒に接続されており、各チャンバは、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
e)前記誘電泳動場とバランスをとるように配置された追加の電極、および
f)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、
前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きい装置。
An apparatus for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber, wherein the chambers comprise the charged particles in the dielectrophoretic medium. A continuous flow is connected together such that it enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber, each chamber comprising:
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, said microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
e) additional electrodes arranged to balance the dielectrophoresis field, and f) a gasket between the top plate and the bottom plate,
A device in which the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成され、前記微小電極アレイの隣接するフィンガ間の間隔は流れの方向に減少し、それによって前記誘電泳動場は流れの方向に増大する底部プレート、および
V)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate having a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoretic field, wherein the spacing between adjacent fingers of the microelectrode array is in the direction of flow A bottom plate in which the dielectrophoresis field decreases and thereby increases in the direction of flow, and V) a gasket between the top plate and the bottom plate, and the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is Being larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)透明上部電極を設けること、
III)前記透明上部電極を前記上部プレートの内面に取着すること、
IV)前記透明上部電極を波形発生器に接続して、垂直方向に3−D誘電泳動場を生成すること、
V)入口ポート、
VI)出口ポート、
VII)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成される底部プレート、および
VIII)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) To provide a transparent upper electrode,
III) attaching the transparent upper electrode to the inner surface of the upper plate;
IV) connecting the transparent upper electrode to a waveform generator to generate a 3-D dielectrophoresis field in the vertical direction;
V) Inlet port,
VI) outlet port,
VII) a bottom plate containing a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and VIII) between the top plate and the bottom plate The 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成される底部プレート、および
V)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)レーン障壁を用意するステップ、
d)前記レーン障壁を、前記近位チャンバと前記遠位チャンバとの間に直列に接続するステップ、
e)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
f)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate containing a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and V) between the top plate and the bottom plate The 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) providing a lane barrier;
d) connecting the lane barrier in series between the proximal chamber and the distal chamber;
e) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
f) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
前記レーン障壁が、
a)上部プレート、
b)入口ポート、
c)出口ポート、
d)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
e)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含む、請求項57に記載の方法。
The lane barrier is
a) Top plate,
b) Inlet port,
c) outlet port,
d) a bottom plate that includes a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and e) the top plate and the bottom plate. 58. The method of claim 57, comprising a gasket in between.
前記レーン障壁が、流れの方向に対して斜めになっている、請求項57に記載の方法。   58. The method of claim 57, wherein the lane barrier is oblique to the direction of flow. 誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
V)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
a)等しい容積の2つのバッグを用意するステップ、
b)複数の狭い通路を含む介在アダプターを用意するステップ、
c)複数のコームを用意するステップ、
d)前記コームを前記狭い通路に挿入するステップ、
e)前記バッグを前記介在アダプターと一緒に接続するステップ、
f)脂肪吸引流体を得るステップ、
g)一方のバッグに前記脂肪吸引流体を満たすステップ、
h)前記流体が前記コーム内を通って他方のバッグに入るように、前記一方のバッグの外側を手動または機械的に圧縮するステップ、
i)前記流体が前記コーム内を通って前記一方のバッグに入るように、前記他方のバッグの外側を手動または機械的に圧縮するステップ、
j)材料が滑らかなコンシステンシーを有しかつ前記バッグ間での流体移送中に抵抗が最小限になるまで、ステップh)およびi)を繰り返すステップ、
k)前記材料を、その基部に2つの電気接点を備える脱出ポートを有する容器に滅菌状態で移し、油/脂肪組織/水相に沈降させるステップであり、前記相が本来異なる電気伝導率を有するステップ、
l)前記相を、
m)前記電気接点間に微小電流を流すサブステップ、
n)分流弁を設けるサブステップ、
o)前記電気接点および前記分流弁に電気的に接続されたマイクロプロセッサを設けるサブステップであり、前記マイクロプロセッサは少なくとも1つの導電率で前記分流弁を作動させるようにプログラムされているサブステップ、
p)前記分流弁の出口に第2の容器を設けるサブステップ、
q)前記異なる導電率を前記マイクロプロセッサで検出するサブステップ、および
r)前記分流弁を前記マイクロプロセッサにより作動させ、それによって少なくとも1つの相を前記第2の容器に収集するサブステップであり、前記相は前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞であるサブステップ
によって分離するステップ
s)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
t)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate having a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and V) of the top plate and the bottom plate A 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than a 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
a) preparing two bags of equal volume;
b) providing an intervening adapter including a plurality of narrow passages;
c) preparing a plurality of combs;
d) inserting the comb into the narrow passage;
e) connecting the bag together with the intervening adapter;
f) obtaining a liposuction fluid;
g) filling one of the bags with the liposuction fluid;
h) manually or mechanically compressing the outside of the one bag so that the fluid passes into the other bag through the comb;
i) manually or mechanically compressing the outside of the other bag so that the fluid enters the one bag through the comb;
j) repeating steps h) and i) until the material has a smooth consistency and resistance is minimized during fluid transfer between the bags;
k) The step of sterilizing the material into a container having an escape port with two electrical contacts at its base and allowing it to settle into an oil / adipose tissue / water phase, the phases having inherently different electrical conductivities Step,
l) said phase is
m) a sub-step of passing a minute current between the electrical contacts;
n) a sub-step of providing a shunt valve;
o) a sub-step of providing a microprocessor electrically connected to the electrical contact and the shunt valve, wherein the microprocessor is programmed to operate the shunt valve with at least one conductivity;
p) a sub-step of providing a second container at the outlet of the diversion valve;
q) a sub-step of detecting said different conductivity with said microprocessor; and r) a sub-step of operating said shunt valve with said microprocessor, thereby collecting at least one phase in said second vessel; Separating the phases by sub-steps being the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium s) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
t) A method comprising flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber, whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの使い捨て誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)使い捨て上部プレート、
II)使い捨て入口ポート、
III)使い捨て出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む使い捨て底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている使い捨て底部プレート、および
V)前記上部プレートと前記底部プレートとの間の使い捨てガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two disposable dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Disposable top plate,
II) Disposable inlet port,
III) Disposable outlet port,
IV) a disposable bottom plate that includes a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and V) the top plate and the bottom plate A 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than a 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の閉じた流れが前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
V)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the closed flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Connecting the chambers together,
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate having a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and V) of the top plate and the bottom plate A 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than a 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微視的障壁またはポスト、
V)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、および
VI)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) microscopic barriers or posts,
V) a bottom plate that includes a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field, and VI) between the top plate and the bottom plate A 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is larger than a 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
V)前記上部プレートの上方に配置された熱交換器、および
VI)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
V) a heat exchanger disposed above the top plate, and VI) a gasket between the top plate and the bottom plate, wherein the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is the proximal chamber A step that is larger than the 2-D dielectrophoresis field in
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
V)前記底部プレートの下方に配置された熱交換器、および
VI)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
それによって前記荷電粒子または細胞が分離される方法。
A method for separating charged particles or cells in a dielectrophoretic medium, comprising:
a) providing at least two dielectrophoresis chambers, a proximal chamber and a distal chamber;
b) the chamber such that a continuous flow of the charged particles in the dielectrophoretic medium enters the proximal chamber, exits the proximal chamber, enters the distal chamber, and exits the distal chamber; Are the steps to connect together
Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
V) a heat exchanger disposed below the bottom plate, and VI) a gasket between the top plate and the bottom plate, wherein the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is the proximal chamber A step that is larger than the 2-D dielectrophoresis field in
c) injecting the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium into the inlet port of the proximal chamber;
d) flowing the charged particles or cells in the dielectrophoretic medium from the proximal chamber to the distal chamber;
A method whereby the charged particles or cells are separated.
誘電泳動媒体中の荷電粒子または細胞を分離する方法であって、
a)少なくとも2つの誘電泳動チャンバ、近位チャンバおよび遠位チャンバを用意するステップ、
b)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子の連続流が前記近位チャンバに入り、前記近位チャンバから出て行き、前記遠位チャンバに入り、前記遠位チャンバから出て行くように前記チャンバを一緒に接続するステップであり、
各チャンバが、
I)上部プレート、
II)入口ポート、
III)出口ポート、
IV)微小電極アレイをその内面に含む底部プレートであり、前記微小電極アレイは2−D誘電泳動場を発生させるように構成されている底部プレート、
V)前記誘電泳動場とバランスをとるように配置された追加の電極、および
VI)前記上部プレートと前記底部プレートとの間のガスケット
を含み、前記遠位チャンバ内の2−D誘電泳動場は前記近位チャンバ内の2−D誘電泳動場よりも大きいものであるステップ、
c)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を前記近位チャンバの前記入口ポートに注入するステップ、
d)前記誘電泳動媒体中の前記荷電粒子または細胞を、前記近位チャンバから前記遠位チャンバに流動させるステップ
を含み、
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Each chamber
I) Top plate,
II) Inlet port,
III) Outlet port,
IV) a bottom plate comprising a microelectrode array on its inner surface, the microelectrode array being configured to generate a 2-D dielectrophoresis field;
V) additional electrodes arranged to balance the dielectrophoresis field, and VI) a gasket between the top plate and the bottom plate, the 2-D dielectrophoresis field in the distal chamber is Being larger than the 2-D dielectrophoresis field in the proximal chamber;
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