JP2020511927A - マイクロプレート内の細胞材料をせん断するための超音波システム - Google Patents
マイクロプレート内の細胞材料をせん断するための超音波システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020511927A JP2020511927A JP2019560044A JP2019560044A JP2020511927A JP 2020511927 A JP2020511927 A JP 2020511927A JP 2019560044 A JP2019560044 A JP 2019560044A JP 2019560044 A JP2019560044 A JP 2019560044A JP 2020511927 A JP2020511927 A JP 2020511927A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- microplate
- lenses
- seal
- wells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 238000010008 shearing Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 76
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 10
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 9
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 6
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 6
- 101100328883 Arabidopsis thaliana COL1 gene Proteins 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 4
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 101100496852 Arabidopsis thaliana COL12 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100328890 Arabidopsis thaliana COL3 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100328894 Arabidopsis thaliana COL6 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100114364 Arabidopsis thaliana COL8 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100328886 Caenorhabditis elegans col-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009149 molecular binding Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
- B06B1/0215—Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
- B06B1/0629—Square array
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/06—Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
- H10N30/8548—Lead-based oxides
- H10N30/8554—Lead-zirconium titanate [PZT] based
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/50—Application to a particular transducer type
- B06B2201/55—Piezoelectric transducer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/70—Specific application
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
- G01N2001/2873—Cutting or cleaving
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
- G01N2001/4094—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids using ultrasound
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/03—Assembling devices that include piezoelectric or electrostrictive parts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
10a 圧電素子アレイアセンブリ
10b 圧電素子アレイアセンブリ
10c 圧電素子アレイアセンブリ
10d 圧電素子アレイアセンブリ
10l 圧電素子アレイアセンブリ
12 圧電素子
14 レンズ層
16 レンズ
20 アレイ
22 信号発生器
24 増幅器
100 システム
102 コンピュータプロセッサ
104 タイミング信号、波形選択信号
106 信号発生器
108 超音波駆動パルス、駆動パルス
110 増幅器
112 アレイ、圧電素子アレイ
114 駆動パルス
115 流体工学システム
116 ユーザインターフェース
117 トランスデューサ流体
120 信号、ハートビート/ウォッチドッグ信号、ウォッチドッグ/ハートビート信号
122 安全インターロック状態信号
124 トランスデューサ流体レベル監視信号
126 トランスデューサ流体温度監視信号
128 ディスプレイインターフェース信号
130 列イネーブル信号
132 出力オンまたは出力オフ信号
134 リセット波形シーケンサコントローラタイミング信号
137 FPGAモジュール
138 波形カウンタ信号
140 パルサーモジュール
146 監視モジュール
148 電圧
150 配電モジュール
152 リザーバ
154 吸入ポート
156 ポンプ
158 排出ポート
160 入口ポート
162 フィルタ
164 排出ポート
166 入口ポート
168 冷却器
170 出口ポート
172 入口ポート
174 ウェル
176 マイクロプレート
178 出口ポート
180 温度プローブ
182 流体レベルプローブ
184 脱泡および脱気構成要素
186 リストリクタ
188 脱泡器
190 脱気フィルタ
194 処理トレイ
196 ハウジング
198 蓋
200 くぼみ部分
202 シール
204 押さえフレーム
206 クランプ
207 ギャップ
208 蓋
210 ウェル
212 ベースフレーム
214 プリント回路基板
216 影付きの正方形
218 白い正方形
220 高振幅
Claims (22)
- 増幅された駆動パルスに応答して超音波エネルギーを生成するように構成される少なくとも1つの圧電素子と、
前記少なくとも1つの圧電素子に接合されるレンズ層であって、前記レンズ層が、前記少なくとも1つの圧電素子のうちの単一のものによって作成された超音波エネルギーを前記レンズ層と超音波連通して配置可能なマイクロプレートの複数のウェルに集束させるように構成される、その中に形成される複数のレンズを有し、前記複数のレンズのうちの2つ以上が、前記少なくとも1つの圧電素子のうちの単一のものの上にある、レンズ層と
を備える、圧電素子アレイアセンブリ。 - 4つのレンズが前記少なくとも1つの圧電素子のうちの単一のものの上にある、請求項1に記載の圧電素子アレイアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの圧電素子がジルコン酸チタン酸鉛を含む材料から作られる、請求項1に記載の圧電素子アレイアセンブリ。
- 前記レンズ層が、前記少なくとも1つの圧電素子の音響インピーダンスと、前記レンズ層とマイクロプレートとの間に配置可能な結合流体の音響インピーダンスとの間の音響インピーダンスを有する材料から作られる、請求項1に記載の圧電素子アレイアセンブリ。
- 細胞材料をせん断するためのシステムであって、前記システムが、
超音波駆動パルスを生成するように構成される信号発生器と、
前記信号発生器に電気的に結合され、前記超音波駆動パルスを増幅するように構成される増幅器と、
増幅された駆動パルスに応答して超音波エネルギーを生成するように構成される少なくとも1つの圧電素子を含む圧電素子アレイと、
複数のレンズであって、前記複数のレンズのうちの2つ以上が、前記少なくとも1つの圧電素子のうちの単一のものの上にあり、前記複数のレンズのうちの単一のものが、超音波エネルギーをマイクロプレートの複数のウェルのうちの単一のものに集束させるように構成される、複数のレンズと
を備える、システム。 - 前記少なくとも1つの圧電素子に接合されるレンズ層をさらに備え、前記レンズ層がその中に形成される複数のレンズを有する、請求項5に記載のシステム。
- 前記複数のレンズのうちの単一のものが、マイクロプレート内の複数のウェルのうちの単一のものの中に形成される、請求項5に記載のシステム。
- 細胞材料をせん断するためのシステムであって、システムが、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、超音波駆動パルスを生成するように構成される信号発生器と、
前記ハウジング内に配置され、前記信号発生器に電気的に結合される増幅器であって、前記増幅器が前記超音波駆動パルスを増幅するように構成される、増幅器と、
前記ハウジング内に配置される圧電素子アレイであって、前記圧電素子アレイが、増幅された駆動パルスに応答して超音波エネルギーを生成するように構成される少なくとも1つの圧電素子を含む、圧電素子アレイと、
超音波エネルギーをマイクロプレートの複数のウェルに集束させるように構成される複数のレンズと、
その中にトランスデューサ流体を流すように構成される流体工学システムと、
前記ハウジング上に配置されるシールであって、前記シールは、その上でマイクロプレートをシール係合で受け入れるように構成されており、それにより、前記圧電素子アレイ、前記ハウジング、および前記シール上にシール係合で受け入れられるマイクロプレートが、前記流体工学システムと流体連通してその中にトランスデューサ流体を含むように構成されるチャンバを画定するシールとを
備える、システム。 - 前記少なくとも1つの圧電素子に接合されるレンズ層をさらに備え、前記レンズ層がその中に形成される複数のレンズを有する、請求項8に記載のシステム。
- 前記複数のレンズのうちの単一のものが、マイクロプレート内の複数のウェルのうちの単一のものの中に形成される、請求項8に記載のシステム。
- 前記シール上でマイクロプレートをシール係合で保持するように構成されるクランプ機構をさらに備える、請求項8に記載のシステム。
- 前記ハウジング上に配置される開閉可能な蓋をさらに備える、請求項8に記載のシステム。
- 前記蓋の位置を感知するように機械的に構成されるインターロックデバイスをさらに備え、前記インターロックデバイスは、前記蓋が開位置にあるときに前記圧電素子アレイの励起を防止するように構成される、請求項12に記載のシステム。
- 前記流体工学システムが、前記ハウジング内に配置され、その中にトランスデューサ流体を受け入れるように構成されるリザーバを含む、請求項8に記載のシステム。
- 前記流体工学システムが、前記ハウジング内に配置され、トランスデューサ流体の流れを引き起こすように構成されるポンプをさらに含む、請求項14に記載のシステム。
- 前記流体工学システムが、脱泡および脱気サブシステムを含む、請求項8に記載のシステム。
- 細胞材料をせん断する方法であって、方法が、
内部に画定される複数のウェル内に細胞材料が配置されるマイクロプレートをハウジング上に配置されるシール上に配置するステップと、
前記マイクロプレートを前記シール上にシール係合でクランプするステップと、
トランスデューサ流体が複数のレンズと流体連通して配置されるように、前記ハウジング内に配置される流体工学システム内にトランスデューサ流体を流すステップと、
超音波エネルギーを生成するために圧電素子のアレイを励起させるステップと、
前記複数のウェル内に配置される前記細胞材料内にキャビテーションが誘発されるように複数のレンズを用いて超音波エネルギーを前記複数のウェル内に集束させるステップと
を含む、方法。 - 前記複数のレンズが前記圧電素子のアレイに接合されるレンズ層内に形成される、請求項17に記載の方法。
- 前記複数のレンズのうちの単一のものが前記複数のウェルのうちの単一のものの中に形成される、請求項17に記載の方法。
- 前記マイクロプレート内に画定される前記複数のウェル内に細胞材料が配置された前記マイクロプレートを前記ハウジング上に配置された前記シール上に配置する前に前記ハウジング内の蓋を開くステップと、
前記シール上に前記マイクロプレートをシール係合でクランプした後に前記蓋を閉めるステップと
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - トランスデューサ流体を前記流体工学システム内に流すことを可能にし、前記マイクロプレートを前記シール上にシール係合でクランプした後に、前記蓋を閉めることに応答して前記圧電素子のアレイを励起することを可能にするインターロック条件を満たすステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記複数のレンズのうちの2つ以上が前記複数の圧電素子のうちの単一のものの上にあり、
前記複数のレンズのうちの単一のものが超音波エネルギーを前記マイクロプレートの前記複数のウェルのうちの単一のものに集束させるように構成される、請求項17に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762448857P | 2017-01-20 | 2017-01-20 | |
US62/448,857 | 2017-01-20 | ||
US15/873,857 US10809166B2 (en) | 2017-01-20 | 2018-01-17 | Ultrasound system for shearing cellular material in a microplate |
US15/873,857 | 2018-01-17 | ||
PCT/US2018/014288 WO2018136670A1 (en) | 2017-01-20 | 2018-01-18 | Ultrasound system for shearing cellular material in a microplate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020511927A true JP2020511927A (ja) | 2020-04-16 |
JP7013482B2 JP7013482B2 (ja) | 2022-01-31 |
Family
ID=62906914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019560044A Active JP7013482B2 (ja) | 2017-01-20 | 2018-01-18 | マイクロプレート内の細胞材料をせん断するための超音波システム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10809166B2 (ja) |
EP (1) | EP3571282B1 (ja) |
JP (1) | JP7013482B2 (ja) |
CN (1) | CN110494544B (ja) |
CA (1) | CA3050683C (ja) |
WO (1) | WO2018136670A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10809166B2 (en) * | 2017-01-20 | 2020-10-20 | Matchstick Technologies, Inc. | Ultrasound system for shearing cellular material in a microplate |
CN111979122B (zh) * | 2020-08-17 | 2021-11-30 | 珠海艾博罗生物技术股份有限公司 | 一种齿形结构的超声破碎仪 |
US20230071935A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-09 | Matchstick Technologies, Inc. | Microplate cycling thermo sonicator with programmable ultrasound, heating, and cooling for multi-analytical applications |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006505803A (ja) * | 2002-11-04 | 2006-02-16 | トランスフォーム・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド | 少量の固体を取り扱う方法 |
JP2006165923A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Citizen Watch Co Ltd | 圧電型超音波振動子 |
JP2011517906A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-06-16 | マイクロソニック システムズ インク. | 超音波液体操作のための高効率および高均一なフレネルレンズアレイを形成する方法およびシステム |
JP2014187285A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Toshiba Corp | 圧電振動子、超音波プローブ、圧電振動子製造方法および超音波プローブ製造方法 |
WO2016011075A1 (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Matula Thomas J | Ultrasound system for shearing cellular material |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3949349A (en) | 1972-04-13 | 1976-04-06 | Fred M. Dellorfano, Jr. | Dual electroacoustic transducers |
US5858309A (en) | 1996-03-22 | 1999-01-12 | Corning Incorporated | Microplates with UV permeable bottom wells |
AU3413499A (en) | 1998-03-27 | 1999-10-18 | Aventis Pharma Deutschland Gmbh | Miniaturized microtiter plate for high throughput screening |
DE19820466C2 (de) | 1998-05-07 | 2002-06-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung und Verfahren zur gezielten Beaufschlagung einer biologischen Probe mit Schallwellen |
US6436351B1 (en) | 1998-07-15 | 2002-08-20 | Deltagen Research Laboratories, L.L.C. | Microtitre chemical reaction system |
AU1600000A (en) | 1998-10-28 | 2000-05-15 | Covaris, Inc. | Apparatus and methods for controlling sonic treatment |
US6913732B2 (en) * | 2001-03-19 | 2005-07-05 | Corning Incorporated | Microplate for performing crystallography studies and methods for making and using such microplates |
US7611840B2 (en) | 2004-08-03 | 2009-11-03 | Agency For Science, Technology And Research | Method and device for the treatment of biological samples |
US7393325B2 (en) * | 2004-09-16 | 2008-07-01 | Guided Therapy Systems, L.L.C. | Method and system for ultrasound treatment with a multi-directional transducer |
CN101686830B (zh) * | 2007-07-11 | 2012-05-30 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有可调整的流体透镜的超声组件 |
US9127306B2 (en) | 2008-02-15 | 2015-09-08 | Life Technologies Corporation | Methods and apparatuses for nucleic acid shearing by sonication |
WO2009124290A1 (en) | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Microsonic Systems Inc. | Methods and systems for ultrasonic coupling using ultrasonic radiation pressure |
US8802000B2 (en) | 2008-08-01 | 2014-08-12 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Microplates with ultra-thin walls by two-stage forming |
CN102170938B (zh) * | 2008-09-30 | 2015-01-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于超声治疗处置的系统和方法 |
EP3809113A1 (en) | 2009-04-14 | 2021-04-21 | Biocartis NV | Treatment of a sample with focused acoustic energy |
US8385624B2 (en) | 2009-05-13 | 2013-02-26 | David J. Charlot | Automated transient image cytometry |
US8726734B1 (en) * | 2010-09-15 | 2014-05-20 | Sonowise, Inc. | Shear wave generation system and methods for ultrasound imaging |
US10022751B2 (en) * | 2014-05-30 | 2018-07-17 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Piezoelectric transducer device for configuring a sequence of operational modes |
US9429505B2 (en) * | 2014-12-17 | 2016-08-30 | Shimadzu Corporation | Particle size distribution measuring apparatus |
WO2017103172A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Koninklijke Philips N.V. | An acoustic lens for an ultrasound array |
US10809166B2 (en) * | 2017-01-20 | 2020-10-20 | Matchstick Technologies, Inc. | Ultrasound system for shearing cellular material in a microplate |
-
2018
- 2018-01-17 US US15/873,857 patent/US10809166B2/en active Active
- 2018-01-18 WO PCT/US2018/014288 patent/WO2018136670A1/en unknown
- 2018-01-18 JP JP2019560044A patent/JP7013482B2/ja active Active
- 2018-01-18 CA CA3050683A patent/CA3050683C/en active Active
- 2018-01-18 EP EP18703150.5A patent/EP3571282B1/en active Active
- 2018-01-18 CN CN201880019544.9A patent/CN110494544B/zh active Active
-
2020
- 2020-02-25 US US16/801,087 patent/US11592366B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006505803A (ja) * | 2002-11-04 | 2006-02-16 | トランスフォーム・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド | 少量の固体を取り扱う方法 |
JP2006165923A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Citizen Watch Co Ltd | 圧電型超音波振動子 |
JP2011517906A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-06-16 | マイクロソニック システムズ インク. | 超音波液体操作のための高効率および高均一なフレネルレンズアレイを形成する方法およびシステム |
JP2014187285A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Toshiba Corp | 圧電振動子、超音波プローブ、圧電振動子製造方法および超音波プローブ製造方法 |
WO2016011075A1 (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Matula Thomas J | Ultrasound system for shearing cellular material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200209115A1 (en) | 2020-07-02 |
US20180209878A1 (en) | 2018-07-26 |
CA3050683C (en) | 2022-11-22 |
US11592366B2 (en) | 2023-02-28 |
US10809166B2 (en) | 2020-10-20 |
EP3571282A1 (en) | 2019-11-27 |
JP7013482B2 (ja) | 2022-01-31 |
WO2018136670A1 (en) | 2018-07-26 |
CN110494544B (zh) | 2023-06-02 |
CN110494544A (zh) | 2019-11-22 |
CA3050683A1 (en) | 2018-07-26 |
EP3571282B1 (en) | 2020-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11592366B2 (en) | Ultrasound system for shearing cellular material in a microplate | |
JP5990177B2 (ja) | 物質を音響的に処理するためのシステム | |
US6699711B1 (en) | Device and method for selective exposure of a biological sample to sound waves | |
JP5775929B2 (ja) | 超音波及び熱を選択的に生成する超音波トランスデューサ | |
JP2014519397A (ja) | 音響処理容器及び音響処理方法 | |
US20210325280A1 (en) | Ultrasound system for shearing cellular material | |
US10780437B2 (en) | Microfluidic system and method of controlling particles based on artificially structured acoustic field | |
US10857282B2 (en) | Systems and methods for imploding leukemia cells | |
JP2017510430A (ja) | 材料を音響加工する方法及びシステム | |
EP3184624A1 (en) | Frequency optimized devices and methods for microfluidic sonication | |
JP2012527905A (ja) | 核酸抽出のための音波処理カートリッジ | |
JP7488175B2 (ja) | 超音波処理装置 | |
US11648564B2 (en) | Well plate drier and cover | |
JP2003517848A (ja) | 超音波角アッセンブリ | |
JPS6225221A (ja) | 超音波界面検出方法および装置 | |
Wang et al. | High inensity focused ultrasound array treansducers using a 2-2 stacked piezoelectric composite appropriate for sonochemistry applications | |
Majnooni et al. | Anti-reflection cover to control acoustic intensity in in vitro low-intensity ultrasound stimulation of cells | |
KR20230034202A (ko) | 세포 용해 시스템 및 방법 | |
GB2065311A (en) | Particle study device aperture cleaning systems and methods | |
JPH0446638B2 (ja) | ||
Wang et al. | High intensity focused ultrasound array transducers for sonochemistry applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190918 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200715 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7013482 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |