JP2015532443A - 流体デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
(i)1つまたは複数の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)断面積の大きなチャネルにおいてフロー(i)をフロー(ii)と接触させ、2つの層流を生成する工程と、
(iv)(iii)において生成された層流が、断面積の大きなチャネルから断面積の小さなチャネルの中へ流れることを可能にする工程と、
(v)断面積の小さなチャネルにおいて、成分フローからブランク流体フローへの1つまたは複数の成分の側方拡散を測定する工程と、
を備える。
(i)1つまたは複数の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)チャネルにおいてフロー(i)をフロー(ii)と接触させ、2つの層流を生成する工程と、
(iv)例えば3つまたはそれよりも多くの拡散時間などの、複数の拡散時間における成分フローからブランク流体フローへの1つまたは複数の成分の側方拡散を測定する工程と、
を備える。
(i)複数の成分を含む流体に対する1つまたは複数の測定された拡散プロファイルを提供する工程と、
(ii)既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の予測される分布を提供する工程と、
(iii)1つまたは複数の成分の測定された側方拡散プロファイルに、既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の分布に関する最大エントロピー正則化アプローチを用いて逆たたみ込み演算を行い、それによって、1つまたは複数の成分のそれぞれに対する流体力学的半径を決定する工程と、
を備える。
ブラウン運動を経験する粒子によって示される平均自乗変位は、その拡散係数Dに正比例し、その流体力学的半径rhに逆比例する。このアインシュタインの関係式によると、分子サイズの単純な概算を平均自乗変位から取得することが可能になる。溶液の中に異なる拡散係数をそれぞれが有する複数の種の混合物が存在するときには、状況はより複雑である。
本発明の第1の態様の方法は、概して、溶液において、ポリマーなどの1つまたは複数の成分の拡散係数を決定することを対象とする。1つまたは複数の成分を含む流体フローを、断面積の大きなチャネルにおいて、ブランク流体フローと接触させる。断面積の大きなチャネルから断面積の小さなチャネルへ、層流が流れることを許可する。ブランク流体フローの中への1つまたは複数の成分の側方拡散が、断面積の小さなチャネルに沿った1つまたは複数の位置で測定される。1つまたは複数の拡散プロファイルから、1つまたは複数の成分の拡散係数ならびにサイズおよび/または分子量を決定することができる。
流体デバイス
本発明の第1の態様の方法は、断面積の小さなチャネルと流体的に連通する断面積の大きなチャネルを備えた流体デバイスを利用する。大きなチャネルと小さなチャネルとのそれぞれの断面積は、マイクロメートルの範囲にあるのが典型的であり、従って、本発明の第1の態様の方法で用いるための流体デバイスは、マイクロ流体デバイスと称され得る。
本発明のある方法は、流体チャネルに亘る1つまたは複数の成分の分布を決定する工程を備える。ポリマーのブランクフローの中への拡散が測定される態様については、特別な制限は存在せず、用いられる検出方法は、検出される成分の性質に基づき得る。
本発明は、成分の拡散係数を決定し、従って、流体力学的半径を決定するのに用いることができる。本発明の好ましい実施形態では、成分はポリマーであるか、または、ポリマーを含む。
本発明の方法は、成分フローからブランクフローへの1つまたは複数の成分の拡散をモニタする工程を備える。一実施形態では、ブランク流体は、成分のない成分フローと同じであり得る。一実施形態では、ブランク流体は、バッファである。典型的には、ブランク流体フローと成分フローとは、水性フローである。
本発明は、流体における1つまたは複数の成分の拡散係数を決定するための方法を提供する。
一態様では、本発明は、ある成分の、または、複数成分の混合物におけるそれぞれの成分の拡散係数を決定するための方法を提供する。この方法は、
(i)1つまたは複数の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)断面積の大きなチャネルにおいてフロー(i)をフロー(ii)と接触させ、それによって、2つの層流を生成する工程と、
(iv)(iii)において生成された層流が、断面積の大きなチャネルから断面積の小さなチャネルの中へ流れることを可能にする工程と、
(v)断面積の小さなチャネルにおいて、成分フローからブランク流体フローへの1つまたは複数の成分の側方拡散を測定する工程と、
を備える。
(i)1つまたは複数の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)チャネルにおいてフロー(i)をフロー(ii)と接触させ、それによって、2つの層流を生成する工程と、
(iv)複数の拡散時間における成分フローからブランク流体フローへの1つまたは複数の成分の側方拡散を測定する工程と、
を備える。
(i)1つまたは複数の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)断面積の大きなチャネルにおいてフロー(i)をフロー(ii)と接触させ、それによって、2つの層流を生成する工程と、
(iv)(iii)において生成された層流が、断面積の大きなチャネルから断面積の小さなチャネルの中へ流れることを可能にする工程と、
(v)複数の拡散時間において、成分フローからブランク流体フローへの1つまたは複数の成分の側方拡散を測定する工程と、
を備え得る。
上述した実施形態のそれぞれのおよびすべての矛盾ない組合せが、それぞれの、および、すべての組合せが個別的かつ明示的に記載されているかのように、本明細書において明示的に開示されている。
マイクロ流体チャネルは、シリコンマスタ上のSU−8フォトレジストと共に、ポリジメチルシロキサン(PDMS、ダウ・コーニング社)への標準的なソフトリソグラフィ技術[20,14]を用いて作製された。チャネルは、密閉されたデバイスを作るために、ガラススライドにプラズマボンディングを行った。チャネルの高さは、25μmであった。チャネルの幅は、デバイスの異なる領域に亘って変動した。断面積の小さなチャネルでは幅が300μmであり、ノズル(断面積の大きなチャネル)の位置における3,000μmから収縮している。バッファ(ブランク)流体と被検体流体とをノズルに導くチャネルは、100μmの幅であった。本明細書に記載されている実験で用いられたデバイスは、図1aおよび図1bに示されている。更なる準備の詳細も後述される。
本発明の例示的デバイス
25nmおよび100nmのコロイドを等しい量(体積の0.02%)含む水性混合物が、上述したマイクロ流体デバイスを用いて分析された。また、それぞれのコロイドの個別的な溶液も準備された。複数の溶液が、デバイスを通過して40μLh−1で流され、LED光源を用いて480nmの地点で照射された。高量子収率のCCDカメラを用いて、3つの測定点のそれぞれにおいて1回ずつ、10秒間の露光が3回なされた。
単一タンパク質などの単分散溶液を特徴付けるときには、マイクロ流体拡散技術が、極めて正確であるための潜在性を有する。証明として、マイクロ流体拡散が、pH7のバッファに溶解されているとともに80%のDMSOを用いて同じバッファに溶解されているタンパク質であるウシ血清アルブミン(BSA)の流体力学的半径の変化を調べるために用いられた。BSAは、β−メルカプトエタノール(BME)が存在するときにOPAを用いてラベリングを行う前に、5mg/mLで、pH7のリン酸塩バッファ(例えば、5mMのHEPESバッファ)に溶解された。標準的なラベリングのための混合物は、pHが9.5から10.5の範囲における、12mMのOPA、18mMのBME、4%のSDS、および200mMの炭酸塩の溶液であった。この溶液は、先に準備されており、1:1の体積比で、タンパク質溶液と混合された。
本発明の方法は、モノマー、二量体および六量体の形態で共存するインスリンを研究するのに用いられ得る。(商業的に入手可能である)インスリンは、生理学的pHで、共有結合的にラベリングされ得る。インスリンのサンプルの組成における変化は、時間経過と共に測定され得る。よって、一定の分量をサンプルから取り除き、本発明の拡散法を用いてテストすることができる。拡散プロファイルの変化は、例えば凝集の増加など、サンプルの組成の変化にリンクさせることが可能である。凝集の変化は、また、インスリンサンプルのpHの変化を用いてモニタされ得る。例えば、凝集は、pH2およびpH4において判断され得る。サンプルにおける様々な種の集団を比較することが可能である。
拡散分光法は、タンパク質複合体の高度に異質な混合物を分析するのに用いられ得る。研究に関して特に困難なタイプの生体分子の会合プロセスは、アミロイドフィブリルとして通常知られている、異常なβシートが豊富な凝集体を形成するものである。アミロイド−βは、特にオリゴマー的な形態では、アルツハイマ病における主要な病原性因子の1つとして意味付けられてきた。タンパク質溶液に対するサイズ分布を、それが凝集を経験する際に取得することは、その疾病の病理と凝集の基礎にあるメカニズムとの両方を理解する際に重要である。
Aβ(1−42)は、「PetSacKan」プラスミドにクローニングされ、大腸菌BL21の細胞において組み換え的に表現され、陰イオン交換クロマトグラフィを用いてバッチモードで精製された。この手順により、大量のペプチドを比較的高純度で製造することが可能になった。結果的に得られたペプチドは、1mLの部分に分割され、凍結乾燥され、更なる使用までに、摂氏−20度で貯蔵された。Aβ(1−42)ペプチドの凝集に対する再生可能な動力学データを得るのは歴史的に困難であったが[10]、凝集反応の直前にオリゴマー的な中間物から純粋なタンパク質モノマーを分離するサイズ排除クロマトグラフィ工程を実行することにより、取得される動力学的データの品質が著しく向上することが最近示された[9]。従って、単一の部分が、6Mの塩化グアニジニウムの中で可溶化され、ゲル濾過カラムであるSuperdex75 10/300を通過させた。タンパク質モノマーのピークの直前に溶離したオリゴマーの「ショルダ」は排除され、約13mLから15mLまでの間の溶離した純粋なモノマーが収集された。20mMのリン酸ナトリウムのバッファ、pH8.0である200μMのEDTA、および、0.02%のアジ化ナトリウムにおける約1.3μMのタンパク質モノマーが溶離され氷の上に保持された。
αBクリスタリンのオリゴマー化は、拡散分光法によって研究される。
ヒトαBクリスタリンに対して遺伝子をエンコードするプラスミドは、アンドリュー・ボールドウィン氏(英国オクスフォード大学)のご好意によって、供給された。
ヒトαBクリスタリンに対して遺伝子をエンコードするプラスミドは、コンピテントな大腸菌BL21(DE3)細胞に形質転換された(インビトロゲン社)。1%(v/v)のグリセロールと100μg/mLのカナマイシンとが供給されたオーバナイト・エクスプレス・インスタントTB自己誘導媒体(500mL、ノバゲン社)が、形質転換された細胞の12mLの一晩培養に植え付けられた。タンパク質の過剰発現が、一晩で誘導され、摂氏30度で活発に揺れていた。細胞は、遠心分離(6000g、15分、摂氏4度)によって回収され、500mLの培養媒体あたり、1mg/mLのリゾチーム、(シグマ・アルドリッチ社)、完全にEDTAフリーなプロテアーゼ阻害因子カクテルタブレット(ロシュ社)、および、へら先DNasel(ロシュ社)を含む、pH8.3であり20mMのTris−HClにおいて再懸濁される(20mL/500mLでの培養)。細胞は、ウルトラソニック・プロセッサXLという超音波処理装置(マイソニックス社)において6の出力を用いて、20x15sを超音波処理することによって、溶解させる。溶解させたものを、細胞破壊片を取り除くために遠心分離器にかけ(18,000g、30分、摂氏4度)、0.45μmのシリンジを通過させてフィルタリングを行う。フィルタ(ミリポア社)。フィルタリングされた溶解物は、20mMのTris−HCl(pH8.3)で予め平衡させ、直線勾配溶出によって4つのカラム体積について0から200mMのNaClを溶出させたQセファロースカラム(GEヘルスケア社)にロードした。複数の部分を含むタンパク質は、20mMのNaPi(pH8.5)における最終的な精製のために、HiLoad26/600Superdex75pgゲル濾過カラム(GEヘルスケア社)に適用され、1mL/分の流量で溶出された。複数の部分を含むタンパク質の同一性は、SDS−PAGEおよびMALDI−MSを用いてチェックされた。
SU−8 3025フォトレジスト(マイクロケム社)が、500rpmで7秒間、更には、3000rpmで30秒間、シリコンウエハの上にスピンコーティングされた。スピンコーティングされたウエハは、摂氏95度で12分間、ホットプレート上でソフトベークされ、次に、マスクで覆われて、15秒間、紫外光に露光された。露光に続いて、ウエハは、更に5分間ベークされた後で、PGMEを用いて型が展開された。PDMSスタンプは、カーボンナノパウダ(シグマ・アルドリッチ社)を用いて黒色化された液体プレポリマー(10:1(v/v)のシリコーンエラストマ:クロスリンカ)を型の上に注ぎ、それを2時間の間、摂氏60度で硬化させることによって製造された。PDMSスタンプはメスで切り出され、入口および出口孔を生検針で形成した後で、10秒間、空気プラズマに露出され(O2の部分圧力4.0、パワー4.0)、ガラスカバースリップ(グラウンド−エッジ間が90°、サーモ・サイエンティフィック社)にボンディングされる。デバイスは、25μmの高さと1,000(例えば、断面積の大きなチャネルにおいて)から10μmの範囲の幅とを有するチャネルを備えているように形成された。
ヒトαBクリスタリンが、オルトフタルアルデヒド(OPA)の染料溶液(200mMのNaHCO3(pH10.5)、60mMのオルトフタルアルデヒド、90mMのβ−メルカプトエタノール)を、1級アミンに対してOPAが10から20倍過剰になるように用いることにより、ラベリングされた。バッファ溶液と蛍光ラベリングされたタンパク質とが、ゲルローディング用のピペットチップを用いて、それぞれの入口に追加され、250μLのガラスシリンジ(ハミルトン社)に接続された管がフロー出口に適合された。neMESYSシリンジポンプ(セトニ社)が、引き出す側の全流量を80L/hに設定するために用いられた。OPAラベリングされたαBクリスタリンが、紫外光を用いて励起され、Evolve512EMCCDカメラ(フォトメトリクス社)を用いてAxio Observer.D1顕微鏡(ツァイス社)上に取り付けられた49000−ET−DAP1フィルタキューブ(クロマ・テクノロジ・コーポレーション)で、10倍拡大するように画像化された。この画像データは、1組の基礎関数の線形重ね合わせに適合される。なお、ここで、1組の基礎関数とは、3つの蛍光測定点(1、3および9cmにおける)に対応する距離において、直径が0nmから800nmの範囲にある均一な粒子の溶液の分布を記述するものである。
動的光散乱実験が、173°という散乱角度での後方散乱検出で、ゼータサイザナノZSP(マルバーン・インスツルメンツ社)を用いて行われた。水の粘度と屈折率とがバッファ溶液に対するパラメータとして用いられ、被検体の材料特性はタンパク質に設定された。すべてのサンプルは、分析の前に、0.22μmのマイレックス・シリンジ・フィルタ(ミリポア社)を通過させてフィルタリングを行った。補正関数に逆たたみ込み演算を行い、サイズ分布を得るために、マルバーン・インスツルメンツ社のソフトウェアの「マルチプルナロー」モードを用いてデータを分析した。
既に[28]に記載されているように、実験は、ケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所のニコラス・ベル氏およびウルリッヒ・カイザー氏と協力して実行された。αBクリスタリンを用い、濃度が1μM、pHが10.5で測定がなされた。
ラベリングのなされていない、および、OPAラベリングのなされたαBクリスタリンの質量が、MALDI質量分析によって測定された(ケンブリッジ大学、生化学部門、PNAC施設のレン・パックマン博士)。ラベリングのなされていない、および、ラベリングのなされたαBクリスタリンについて、実験上の質量と比較するために、20,159Daの理論上の分子量が用いられた。
モノマー的なタンパク質の濃度が、13,980M−1cm−1というモル吸光係数を用い、モノマー的材料の280nmにおける吸収を測定することによって計算された。
異なるサイズのリポソーム構造が、拡散分光法によって研究された。
蛍光リポソームの準備。クロロホルムにおける1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノール−アミン−N−カルボキシフルオレセイン(PECF)蛍光脂質(アバンティ・ポーラ・リピッズ社)が、サイズ決定実験で用いられたリポソームに対する蛍光ラベルとして用いられた。クロロホルムを、乾燥窒素を用いて蒸発させて、脂質膜を生じさせた。この膜は、後で、再蒸留水の中で再懸濁され、液体窒素の中で冷凍され、一晩高減圧の中で凍らせ乾燥させた。乾燥蛍光脂質は、20mMのNaPi、0.01%のNaN2の中で、1mMのジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)脂質(アバンティ・ポーラ・リピッズ社)における10%の蛍光脂質の最終的なコンテンツに再懸濁され、その懸濁液は、室温で、1時間の間、十分にかき混ぜられた。結果的に得られた大きな多層ベシクルは、5つの凍結融解サイクルによって崩壊させられ、異なるサイズの単層ベシクルが、アバンティ・ミニ・エクストルーダ(アバンティ・ポーラ・リピッズ社)を用いて、異なるサイズのポアを有するポリカーボネート膜フィルタ(アバンティ・ポーラ・リピッズ社)を通過して押し出されることによって準備された。500μMのリポソームストック溶液は、ポアの直径が30nmおよび100nm直径の押出フィルタを用いて準備された。実際の測定濃度は、25μM蛍光脂質の場合に、250μMであった。
拡散デバイスは、バッファ溶液(20mMのNaPi、0.01%のNaN2)で満たされ、蛍光ラベリングされたベシクルが対応する入口に追加された。neMESYSシリンジポンプ(セトニ社)が、上述した場合のように、引き出す全流量を80μL/hに設定するために、用いられる。リポソームの中に組み入れられたフルオロフォアが、Evolve512EMCCDカメラ(フォトメトリクス社)を用いてAxio Observer.D1顕微鏡(ツァイス社)上に取り付けられたET−GFPフィルタキューブ(モデル49002、クロマ・テクノロジ社)で観察された。画像データは、上述した1組の基礎関数の線型重ね合わせに適合された。
動的光散乱実験が、上述したように実行された。
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Claims (38)
- 1つ以上の成分の拡散を決定するための方法であって、
(i)1つ以上の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)断面積の大きなチャネルにおいて前記フロー(i)を前記フロー(ii)と接触させ、それによって、2つの層流を生成する工程と、
(iv)(iii)において生成された前記層流が、前記断面積の大きなチャネルから断面積の小さなチャネルの中へ流れることを可能にする工程と、
(v)前記断面積の小さなチャネルにおいて、前記成分流体フローから前記ブランク流体フローへの前記1つ以上の成分の側方拡散を測定する工程と
を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記成分流体フローは、2つ以上の成分を含む
方法。 - 請求項1または請求項2に記載の方法であって、
前記断面積の大きなチャネルの最大幅は、前記断面積の小さなチャネルの幅の少なくとも2倍である
方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記断面積の大きなチャネルの前記幅は、前記断面積の小さなチャネルの前記幅の少なくとも10倍である
方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の方法であって、
前記断面積の小さなチャネルの前記幅は、10μm以上、500μm以下の範囲にある
方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の方法であって、
前記断面積の大きなチャネルの長さは、50μm以上、500μm以下の範囲にある
方法。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の方法であって、
前記断面積の小さなチャネルの長さは、0.5mm以上、50mm以下の範囲にある
方法。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の方法であって、
前記断面積の大きなチャネルは、実質的に一定な最大幅の領域を有しており、
前記領域は、前記断面積の小さなチャネルの幅に収束する幅を有する前記断面積の大きなチャネルの領域よりも上流にある
方法。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の方法であって、
前記成分流体フローから前記ブランク流体フローへの前記1つ以上の成分の前記側方拡散は、複数の拡散時間で測定される
方法。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の方法であって、
前記1つ以上の成分は、ポリマーである
方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記ポリマーは、バイオポリマーであるか、または、バイオポリマーを含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記バイオポリマーは、ポリペプチド、ポリヌクレオチドおよび多糖類からなる群から選択される
方法。 - 請求項1ないし請求項12のいずれか一項に記載の方法であって、
0.5nm以上、500nm以下の範囲にある流体力学的半径をそれぞれが有する1つ以上の成分の拡散係数を決定するための
方法。 - 請求項1ないし請求項13のいずれか一項に記載の方法であって、
前記工程(ii)は、2つのブランク流体フローを提供し、
前記2つのブランク流体フローは、前記成分流体フローの両側に接触されるとともに提供され、それによって、3つの流体フローが生成される
方法。 - 請求項1ないし請求項14のいずれか一項に記載の方法であって、
前記工程(v)における前記1つ以上の成分の前記拡散が蛍光測定によって決定される
方法。 - 請求項1ないし請求項15のいずれか一項に記載の方法であって、
前記方法は、更に、成分に対する拡散係数値が、前記工程(v)の前記側方拡散測定から決定される工程(vi)を備え、
前記工程(vi)において、オプションとして、流体力学的半径が拡散係数値から決定される
方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記工程(vi)は、前記工程(v)からの前記1つ以上の成分の測定された前記側方拡散プロファイルと、既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の分布と、を比較し、それによって、前記1つ以上の成分のそれぞれに対する流体力学的半径を決定する工程を備える
方法。 - 請求項16または請求項17に記載の方法であって、
前記工程(vi)は、前記工程(v)からの前記1つ以上の成分の測定された前記側方拡散プロファイルに対して、既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の分布に関する最大エントロピー正則化アプローチを用いて逆たたみ込み演算を行い、それによって、前記1つ以上の成分のそれぞれに対する流体力学的半径を決定する工程を備える
方法。 - 1つ以上の成分の拡散を決定するための方法において使用するための流体デバイスであって、
上流にある2つの供給チャネルに流体的に連通する、断面積の大きなチャネルと、
前記断面積の大きなチャネルに流体的に連通する、下流にある断面積の小さなチャネルと
を備える流体デバイス。 - 請求項19に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の大きなチャネルの最大幅は、前記断面積の小さなチャネルの幅の少なくとも2倍である
流体デバイス。 - 請求項20に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の大きなチャネルの幅は、前記断面積の小さなチャネルの幅の少なくとも10倍である
流体デバイス。 - 請求項19ないし請求項21のいずれか一項に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の小さなチャネルの幅は、10μm以上、500μm以下の範囲にある
流体デバイス。 - 請求項19ないし請求項22のいずれか一項に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の大きなチャネルの長さは、50μm以上、500μm以下の範囲にある
流体デバイス。 - 請求項19ないし請求項23のいずれか一項に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の小さなチャネルの長さは、0.5mm以上、50mm以下の範囲にある
流体デバイス。 - 請求項19ないし請求項24のいずれか一項に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の大きなチャネルは、実質的に一定な最大幅の領域を有しており、
前記領域は、前記断面積の小さなチャネルの幅に収束する幅を有する領域よりも上流にある
流体デバイス。 - 請求項19ないし請求項25のいずれか一項に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の小さなチャネルにおいて拡散を測定するための分析デバイスと相互作用するように構成された
流体デバイス。 - 請求項19ないし請求項26のいずれか一項に記載の流体デバイスであって、
前記断面積の大きなチャネルは、上流にある3つの供給チャネルと流体的に連通する
流体デバイス。 - 1つ以上の成分の拡散係数を決定するための方法であって、
(i)1つ以上の成分を含む成分流体フローを提供する工程と、
(ii)ブランク流体フローを提供する工程と、
(iii)チャネルにおいて前記フロー(i)を前記フロー(ii)と接触させ、それによって、2つの層流を生成する工程と、
(iv)複数の拡散時間において、前記成分流体フローから前記ブランク流体フローへの前記1つ以上の成分の側方拡散を測定する工程と
を備える方法。 - 請求項28に記載の方法であって、
前記成分流体フローは、2つ以上の成分を含み、
前記ステップ(iv)は、前記成分流体フローから前記ブランク流体フローへの2つ以上の成分の側方拡散を複数の拡散時間で測定する工程を備える
方法。 - 請求項28または請求項29に記載の方法であって、
前記側方拡散は、3つ以上の拡散時間で測定される
方法。 - 請求項28ないし請求項30のいずれか一項に記載の方法であって、
前記方法は、更に、成分に対する拡散係数値が前記工程(iv)の前記側方拡散測定から決定される工程(v)を備え、
前記工程(v)において、オプションとして、流体力学的半径が拡散係数値から決定される
方法。 - 請求項31に記載の方法であって、
前記工程(v)は、前記工程(iv)からの前記1つ以上の成分の測定された前記側方拡散プロファイルと、既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の分布と、を比較し、それによって、前記1つ以上の成分のそれぞれに対する流体力学的半径を決定する工程を備える
方法。 - 請求項31または請求項32に記載の方法であって、
前記工程(v)は、前記工程(iv)からの前記1つ以上の成分の測定された前記側方拡散プロファイルに対して、既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の分布に関する最大エントロピー正則化アプローチを用いて逆たたみ込み演算を行い、それによって、前記1つ以上の成分のそれぞれに対する前記流体力学的半径を決定する工程を備える
方法。 - 請求項28ないし請求項33のいずれか一項に記載の方法であって、
前記工程(ii)は、2つのブランク流体フローを提供し、
前記2つのブランク流体フローは、前記成分流体フローの両側に接触されるとともに提供され、それによって、3つの流体フローが生成される
方法。 - 複数の成分を含む流体の組成を決定する方法であって、
(i)前記複数の成分を含む前記流体に対する1つ以上の測定された拡散プロファイルを提供する工程と、
(ii)既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の予測される分布を提供する工程と、
(iii)前記1つ以上の成分の測定された前記側方拡散プロファイルに対して、既知の流体力学的半径を有する成分に対する一連の分布に関する最大エントロピー正則化アプローチを用いて逆たたみ込み演算を行う工程と
を備える方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
前記1つ以上の測定された拡散プロファイルは、請求項1ないし請求項15、請求項28ないし請求項30、および、請求項34のいずれか一項に記載の方法によって取得されるか、または、取得可能である
方法。 - 1つ以上の成分を含む流体の組成における変化を分析するための方法であって、
第1の時刻において前記流体から第1のサンプルを採取し、請求項1ないし請求項18および請求項28ないし請求項34のいずれか一項に記載の方法を実行し、それによって、前記第1の時刻における前記流体の組成を決定する工程と、
前記第1の時刻よりも後の第2の時刻において前記流体から第2のサンプルを採取し、本発明の第1または第3の態様による分析を実行し、それによって、前記第2の時刻における前記流体の組成を決定する工程と
を備える方法。 - 組成物における成分の濃度を決定するための方法であって、
請求項1ないし請求項18および請求項28ないし請求項34のいずれか一項に記載の方法を実行する工程と、
前記組成物の分解された拡散プロファイルから前記成分の濃度を決定する工程と
を備える方法。
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