CN103826717A - 珠粒收集设备及珠粒收集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，所述设备包括：珠粒接收装置，其用于接收分散在载流流体中的珠粒；流体去除装置，其可操作以通过施加减压在第一流体去除区域中从所述珠粒接收装置中除去流体；以及珠粒收集装置，其可操作以通过施加减压在珠粒收集区域中从所述珠粒接收装置中除去珠粒，所述珠粒接收装置是可移动的，使得珠粒能够从所述第一流体去除区域移动到所述珠粒收集区域。

Description

珠粒收集设备及珠粒收集方法

本发明涉及一种用于收集珠粒的设备和方法，特别是（但不限于）可使用微流体技术生成且具有从1μm到5000μm的最大尺寸的珠粒。

使用微流体技术制造小珠粒为人们所熟知。此类珠粒可以具有任何形状，典型的形状为球形。此类珠粒的平均最大尺寸可以根据珠粒的用途而改变，但通常为1μm到5000μm。珠粒通常为固体（例如，以凝胶的形式），并且通常以分散在载流流体中的形式生成，载流流体通常为液体（例如，该液体可以是诸如水溶液等溶液）。通常通过过滤实现珠粒从载流流体中的分离。由于是以分批的方式进行过滤，因此效率不高并且不能很容易地实现自动化。在通过过滤从载液中分离出珠粒之后，通常在烘箱或干燥气流中对珠粒进行干燥。过滤和烘干处理不容易实现自动化，并且不适合于生产大量的珠粒。

本发明的设备和方法力图解决或至少改进上述问题中的一个或多个。

根据本发明的第一方面，提供一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，该设备包括：

珠粒接收装置，其用于接收分散在载流流体中的珠粒，

流体去除装置，其可操作以通过施加减压（reduced pressure）在第一流体去除区域中从珠粒接收装置中除去流体，以及

珠粒收集装置，其可操作以通过施加减压在珠粒收集区域中从珠粒接收装置中除去珠粒，

珠粒接收装置是可移动的，使得珠粒能够从第一流体去除区域移动到珠粒收集区域。

与分批处理不同，本发明的设备便于半连续性处理。这一半连续性处理是通过提供将珠粒从第一流体去除区域（从珠粒中除去流体的区域）移动到珠粒收集区域（从珠粒接收装置中除去珠粒的区域）的珠粒接收装置而实现的。珠粒和流体被提供到珠粒接收装置在珠粒接收区域中的部分上。珠粒接收区域可以位于第一流体去除区域的上游，在这种情况下，珠粒接收装置是可移动的，使得珠粒和流体可以从珠粒接收区域移动到第一流体去除区域。作为选择，珠粒接收区域可以与第一流体去除区域重叠。

珠粒接收装置可选地可以以往复运动的方式移动，例如，使得珠粒接收装置的一部分可以在第一流体去除区域与珠粒收集区域之间来回移动，特别是当分散在载流流体中的珠粒沉积在第一流体去除区域中的珠粒接收装置上时。

珠粒接收装置可选地可以仅沿一个方向移动（与以往复运动的方式移动不同）。

珠粒接收装置可选地是可旋转的并且例如可以是可连续旋转的。这有利于生成简单且紧凑的设备，该设备例如可以使用转台来移动珠粒接收装置。例如，珠粒接收装置可选地可以沿一个方向连续旋转。在珠粒接收装置可旋转的情况下，珠粒通常沿从第一流体去除区域到珠粒收集区域的弧形轨迹移动。珠粒接收装置通常可以为环形或盘形。珠粒接收装置可选地可以为大致平坦形状。

设备可选地可以包括用于珠粒接收装置的支架。支架可选地可以是可旋转的，从而使支架的旋转带动珠粒接收装置的旋转。用于珠粒接收装置的支架可选地可以包括壁部。壁部通常可以围绕珠粒接收装置。壁部可选地可以向上延伸。

珠粒接收装置可选地可以为条带形式，例如，皮带形式的封闭条带。通常可以使用滚轮来移动皮带。

设备可选地可以包括用于收集流体的腔室。腔室可选地可以设置有用于排出收集的流体的腔室出口。

珠粒接收装置可选地可以是透流体性的，通常是透液性的。例如，珠粒接收装置可选地可以包括片材。珠粒接收装置可选地可以是网的形式。作为选择，珠粒接收装置可选地可以包括海绵。

流体去除装置可选地可操作以通过透流体性的珠粒接收装置除去流体。这样，可选地可以通过透流体性珠粒接收装置（例如，其可以是网）除去流体，以留下置于珠粒接收装置的表面（通常为上表面）上的珠粒。例如，可以通过提供具有用于接收珠粒和流体的第一表面（通常为上表面）和与该珠粒接收面相背对的第二表面的珠粒接收装置来实现上述功能。在这种情况下，第一流体去除装置可选地可操作以通过透流体性的珠粒接收装置从第二表面除去流体。可以通过在第一流体去除装置上设置能够可操作地靠近透流体性的珠粒接收装置的流体去除入口来实现上述功能。

设备可选地可以设置有第二流体去除区域，在第二流体去除区域中，流体去除装置可操作以从珠粒接收装置中除去流体。第二流体去除区域的存在在珠粒接收装置快速移动的情况下尤其有益。对应于第二流体去除区域的流体去除装置可选地可以与可操作以从第一流体去除区域中除去流体的流体去除装置相同。作为选择，可选地可以设置另一流体去除装置来除去第二流体去除区域中的流体。所述流体去除装置可选地可操作以通过施加减压从第二流体去除区域中的珠粒接收装置中除去流体。

例如，所述流体去除装置可选地可操作以通过第二流体去除区域中的透流体性的珠粒接收装置（如果存在的话）除去流体。这样，流体可以通过透流体性的珠粒接收装置（例如，其可以是网）被除去，以留下置于珠粒接收装置的表面（通常为上表面）上的珠粒。例如，通过提供具有用于接收珠粒和流体的第一表面（通常为上表面）和与该珠粒接收表面相背对的第二表面的珠粒接收装置可以实现上述功能。在这种情况下，所述流体去除装置可操作以在第二流体去除区域中通过透流体性的珠粒接收装置从第二表面除去流体。可以通过在第二流体去除装置上设置能够可操作地靠近透流体性的珠粒接收装置的流体去除入口来实现上述功能。

第二流体去除区域可选地可以位于第一流体去除区域与珠粒收集装置之间的路径上。

珠粒收集装置可选地可以包括一个或多个旋风发生器（并且优选地仅包括一个旋风发生器）。旋风发生器已经被证明对于从珠粒接收装置中除去珠粒非常有效。旋风发生器的另一潜在优点包括在珠粒经过流体去除装置之后除去任何残留在珠粒上的流体。旋风发生器还可以除去一些过小的珠粒或颗粒污染物。

如果珠粒收集装置包括一个或多个旋风发生器，则珠粒收集装置可选地可以包括一个或多个旋风抑制器。此类抑制器有助于从气旋中拦下珠粒并且辅助对珠粒的收集。一个或多个旋风抑制器可选地可以位于一个或多个旋风发生器的下游。一个或多个旋风抑制器通常位于一个或多个旋风发生器的下方。旋风抑制器可选地包括扩展部分。

旋风抑制器或旋风发生器可以设置有取样孔。取样孔通常设置在旋风发生器或旋风抑制器的壁部中。取样孔能够在不停止珠粒收集过程的同时收集一部分气旋所携带的收集珠粒以用于分析。取样孔通常设置在旋风发生器或旋风抑制器的侧壁中，并且取样孔是除了供大多数珠粒穿过的气旋珠粒出口之外的出口。可以设置用于将珠粒引导至取样孔的取样导向件。取样导向件可以包括用于将珠粒引导至取样孔的一个或多个突起部。可以设置用于将珠粒供应至取样容器的取样管道。取样管道可以延伸穿过取样孔或从取样孔开始延伸。取样管道可以设置用于沿取样管道引导珠粒的取样导向件。

第一流体去除装置、第二流体去除装置（如果存在的话）和珠粒收集装置可选地可以包括真空泵、抽气泵或侧风道式鼓风机。第一流体去除装置、第二流体去除装置（如果存在的话）和珠粒收集装置中的一个或多个可选地可操作以改变操作的减压。理想的是，第一流体去除装置所施加的减压不要太低，因为非常低的压力可能会使珠粒粘在珠粒接收装置上和/或可能会使珠粒变形。

设备可选地可以包括用于覆盖珠粒接收装置的盖子。盖子可选地可以包括一个或多个窗口。盖子可选地可以包括上部和从上部下垂的裙部。本发明的设备可以在无菌环境中用在层流柜（laminar flowcabinet）中，并且盖子可以防止对珠粒接收装置的表面上的珠粒的干扰。

设备可选地可以包括用于供分散在载流流体中的珠粒从中穿过的入口。如果设备设置有盖子，则盖子可选地可以设置有可以用作入口的孔。孔可选地可以接纳来自珠粒生成设备的管道，珠粒生成设备可操作以生成分散在载流流体中的珠粒。如果盖子包括上部和从上部下垂的裙部，则所述孔通常可以设置在盖子的上部。

设备可选地可以设置有用于排出珠粒的出口。如果设备包括旋风抑制器，则旋风抑制器可选地可以设置有设备出口。

设备可选地可以包括位于珠粒接收装置下方的底板部。底板部可以防止气流从珠粒接收装置的下方流到珠粒接收装置中。这样的气流常出现在层流柜中。

本发明的设备通常可以用于从载流流体中分离珠粒。载流流体通常是液体，例如非挥发性液体，通常是水。珠粒通常为固体珠粒，并且可以是电中性的、带负电荷的或带正电荷的。珠粒可以具有任何形状，但通常呈大致球形。珠粒通常具有1微米至2000微米的平均最大尺寸，但更为典型的是具有从5微米至500微米的最大尺寸，并且可选地具有从20微米至300微米的最大尺寸。

根据本发明的第二方面，提供一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，该设备包括：

大致平坦的珠粒接收装置，其用于接收分散在载流流体中的珠粒，

流体去除装置，其可操作以在第一流体去除区域中从珠粒接收装置中除去流体，以及

珠粒收集装置，其可操作以在珠粒收集区域中从珠粒接收装置中除去珠粒，

珠粒接收装置是可旋转的，使得珠粒能够从第一流体去除区域移动到珠粒收集域。

在从第一流体去除区域到珠粒收集区域的移动中，珠粒通常按弧形轨迹移动。这提供一种潜在的紧凑设备，该潜在的紧凑设备例如可以使用转台来支撑和移动珠粒接收装置。

第一流体去除装置可选地可操作以通过施加减压除去流体。

珠粒收集装置可选地可操作以通过施加减压除去珠粒。

本发明的第二方面的设备可以包括上述与本发明的第一方面的设备相关的那些特征。例如，珠粒收集装置可选地可以包括旋风发生器。

本发明的第一方面和第二方面的设备通常适合于在无菌条件下使用。因此，本发明的第一方面和第二方面的设备通常由适合于在无菌环境下使用的材料（例如医药级的不锈钢）制成。因此，本发明的第一方面和第二方面的设备通常适合于在层流条件（通常为竖直层流条件）下使用。本发明的第一方面和第二方面的设备通常适合于高压灭菌，即，本发明的第一方面和第二方面的设备可以承受高压灭菌处理。高压灭菌用于给物品杀菌，并且通常需要使物品在约121℃的饱和蒸汽下暴露通常15-20分钟。

根据本发明的第三方面，提供一种用于生成和收集珠粒的机器，所述机器包括：

（a）珠粒生成器，其用于生成分散在载流流体中的珠粒；

（b）根据本发明的第一或第二方面的分离设备，其设置为接收来自所述珠粒生成器的分散在载流流体中的珠粒。

珠粒生成器可选地可以包括如在WO2004/043598或WO2010/004253中描述的微流体设备。珠粒生成器可选地可以包括压电式液滴生成器。可选地可以使用压电式液滴生成器来生成可被硬化以形成固体珠粒的液滴流。

根据本发明的第四方面，提供一种用于从载流流体中分离珠粒的方法，该方法包括：

（ⅰ）将分散在载流流体中的珠粒提供到珠粒接收装置上；

（ⅱ）使用减压除去至少一部分所述载流流体；

（ⅲ）移动珠粒接收装置；以及

（ⅳ）使用减压从所述珠粒接收装置中收集珠粒。

该方法通常可以包括可选地使用减压除去部分所述载流流体的第二步骤。这个除去部分所述载流流体的第二步骤优选地在从所述珠粒接收装置中收集珠粒之前实施。

本领域技术人员将认识到，本发明的第四方面的方法可以使用上述与本发明的第一方面的设备相关的一个或多个设备特征。例如，珠粒接收装置可以是透液性的，并且珠粒接收装置可以是可旋转的，其可选地以0.1rpm至10rpm的速度旋转，可选地以0.2rpm至5rpm的速度旋转，可选地以0.2rpm至1rpm的速度旋转。

因此，该方法可选地可以包括提供透液性的珠粒接收装置，并且步骤（ⅱ）可选地可以包括通过透液性的珠粒接收装置除去载流流体。

可以使用本发明的第一方面的设备或本发明的第三方面的机器实施本发明的第四方面的方法。

根据本发明的第五方面，提供一种用于从载流流体中分离珠粒的方法，该方法包括：

（ⅰ）将分散在载流流体中的珠粒提供到大致平坦的珠粒接收装置上；

（ⅱ）除去至少一部分所述载流流体；

（ⅲ）旋转所述珠粒接收装置；以及

（ⅳ）从珠粒接收装置中收集所述珠粒。

该方法通常可以包括可选地使用减压除去部分所述载流流体的第二步骤。这个除去部分所述载流流体的第二步骤优选地在从珠粒接收装置中收集珠粒之前实施。

可选地可以使用减压来实现步骤（ⅱ）。同样，可选地可以使用减压来实现步骤（ⅳ）。

本领域技术人员将认识到，本发明的第五方面的方法可以使用上述与本发明的第一和/或第二方面的设备相关的一个或多个设备特征。例如，珠粒接收装置可以是透液性的。

因此，该方法可选地可以包括提供透液性的珠粒接收装置，并且步骤（ⅱ）可选地可以包括通过透液性的珠粒接收装置除去载流流体。

可以使用本发明的第二方面的设备或本发明的第三方面的机器实施本发明的第五方面的方法。

本发明的第五方面的方法可以包括上述与本发明的第四方面的方法相关的那些特征。

可以在无菌环境下实施本发明的第四方面和第五方面的方法。

本领域技术人员将认识到，本发明的设备和方法可以用于从流体流中分离除珠粒以外的固体。

将参考以下附图通过实例的方式对本发明进行说明，在附图中：

图1示出根据本发明的设备的一个实施例的实例的立体图；

图2示出图1的设备的立体图，其中移除了盖子以更清楚地示出设备的某些部分；

图3是在图1和图2的设备中使用的旋风发生器的侧视图；

图4是包括珠粒取样结构的旋风发生器和旋风抑制器的另一实例的程式化立体图；以及

图5是图4的旋风抑制器的程式化剖视图。

图1示出根据本发明的第一方面的设备的实例，该设备基本以附图标记1表示。设备1包括用于接收来自珠粒生成设备（未示出）的珠粒和液体的入口2。由可连接至珠粒生成设备出口的珠粒输送管嘴3来提供该入口。管嘴3设置为将载流流体中的珠粒沉积到旋转筛4的顶面上。第一液体去除管嘴5（在图2中可最清楚地看到）位于与珠粒输送管嘴3相对的位置。液体去除管嘴5与真空泵（未示出）连接，使得液体被抽吸而通过筛4并且进入到第一液体去除管嘴5中。设备1设置有用于通过筛去除液体的第二液体去除管嘴6。第二液体去除管嘴6与连接至第一液体去除管嘴5的同一真空泵连接。设备1包括用于从筛4的上表面收集珠粒的旋风发生器7。旋风发生器7与真空泵（未示出）连接，以在旋风发生器7中生成气旋。旋风发生器7与旋风抑制器28连接，旋风抑制器28有助于抑制由旋风发生器7所生成的空气的气旋运动。现在将更详细地对设备1及其操作进行说明。

将载流流体（通常为载液）中的珠粒从珠粒生成设备（未示出）提供至入口2。珠粒通常为固体，并且具有约1微米到约500微米的平均最大尺寸（粒径），该平均最大尺寸更典型地为约10微米到约200微米。管道（未示出）将珠粒生成设备连接至珠粒输送管嘴3。从图2中可以看出，珠粒输送管嘴3具有大致截锥形的形状；珠粒输送管嘴3由SLA（立体雕刻）树脂制成。珠粒输送管嘴3的末端位于筛4的上表面上方几毫米的位置。筛4是包括直径为200mm且具有32微米孔径的不锈钢网8的不锈钢试验筛（VWR国标有限公司）。网8由大致筒状的支撑件9支撑。

第一液体去除管嘴5布置为与珠粒输送管嘴3相对且位于筛4的另一侧（在图2中可最清楚地看到），并且形成第一液体去除区域A。第一液体去除管嘴5由SLA树脂制成，并且具有大致喇叭状形状，第一液体去除管嘴5在更靠近于筛4的端部具有最小直径。第一液体去除管嘴5的更靠近于筛4的端部的内径约为10mm，而该管嘴5的远离筛的端部的内径约为32mm。第一液体去除管嘴5设置有倚靠在基座11上的环状凸缘10。基座11由PTFE（聚四氟乙烯）形成，并且设置有用于接纳第一液体去除管嘴5的孔（未示出）。基座11有助于保持第一液体去除管嘴5相对于筛4的空间关系。基座11还提供对向上气流的障碍，该气流会干扰存在于筛4表面上的珠粒。第一液体去除管嘴5的端部与网8之间的间隙约为2mm-4mm。第一液体去除管嘴5与用于产生低压的1750W侧风道式鼓风机（未示出，英国布莱顿莫斯利（Mossley,Lanes.,UK）的AirTec空气系统有限公司出品）连接。作为替代，已使用1500W的家用真空吸尘器泵来代替侧风道式鼓风机。侧风道式鼓风机产生靠近于第一液体去除管嘴5的端部的减压区域。与珠粒相关的液体被抽吸而通过筛4并且进入到第一液体去除管嘴5中，从而在筛4的上表面上留下珠粒。

如图所示，筛4是可旋转的，现在将对与筛4旋转相关的这些特征进行说明。支撑件9设置有槽12，传动皮带13位于槽12中。传动皮带13与由电动机（未示出）驱动的带轮14连接。电动机是以30rpm的速度旋转的12V直流无刷电动机（Cramer公司的Digi-key电动机）。电动机以30rpm的速度运行，并且设置为以约5rpm的速度转动筛。电动机可以选择性地设置有齿轮装置，使得筛可以以诸如0.5rpm等更低的速度转动。现在将对筛4的旋转以及筛4与从筛4去除珠粒之间的关系进行说明。

通过筛4的旋转，筛4的先前处于第一液体去除区域中的部分移动到由第二液体去除管嘴6提供的第二液体去除区域B。第二液体去除管嘴6的形状和尺寸大致与第一液体去除管嘴5相同，正如第一液体去除管嘴5那样，第二液体去除管嘴6的较小端部与网8的下侧间隔约2-4mm的距离。第二液体去除管嘴6与第二1750W侧风道式鼓风机连接，第二液体去除管嘴6以与第一液体去除管嘴5大致相同的方式工作。进入第一液体去除管嘴5和第二液体去除管嘴6的液体被收集在容器（未示出）中，以供后续的再利用或处理。

通过筛的旋转，筛4的先前处于第二液体去除区域中的部分移动到珠粒收集区域C。由珠粒收集管嘴15来提供珠粒收集区域C，珠粒收集管嘴15的端部与网8的上表面间隔约0.5mm至1mm的距离。管嘴15具有锥形形状，管嘴15越靠近于网8该管嘴的截面越窄。设置在珠粒收集管嘴15中的孔（未示出）大致为矩形形状，并且具有约为26mm的长度和约为10mm的宽度。珠粒收集管嘴15由SLA树脂制成。珠粒收集管嘴15经由管道17与旋风生成器7连接。旋风生成器7由SLA树脂制成，并且与1750W的侧风道式鼓风机（未示出）连接。作为选择，已使用1500W的家用真空吸尘器泵来代替侧风道式鼓风机。通过由旋风生成器7施加的低压将存在于筛4表面上的珠粒移走，并且珠粒在旋风生成器7中进行气旋运动。旋风生成器7包括用于与管道17连接的旋风生成器入口18，旋风生成器入口18位于朝向筒状部19顶部的位置。旋风生成器入口18约为3.75cm高。筒状部19具有7.5cm的直径和11.25cm的长度/高度。在筒状部19的上方设置有用于将真空泵（未示出）连接至旋风生成器7的连接器20。连接器20大致为筒状，并且具有3.75cm的内径。如图3的虚线所示，连接器20还在筒状部19所限定的空间内延伸约3.75cm。截锥形部21设置在筒状部19的下方。截锥形部21具有18.75cm的高度/长度和2.8cm的底部直径。旋风抑制器28设置在截锥形部21的下方。旋风抑制器28具有上筒状部28a和下部28b，下部28b设置有用于将珠粒输出到容器（未示出）以进行收集的出口（未示出）。上筒状部28a具有比旋风生成器7的截锥形部21的底部更大的横截面面积。虽然不希望被理论束缚，但通常认为，经由连接器20除去了非常小的珠粒，并且残留的液体蒸发或气雾化。

在网8下方与管嘴15相对的位置可以设置体积填充块（未示出）。这通过减少位于网下方与管嘴15相对的自由空间的体积而提高了珠粒的去除效率。设备1设置有能够防止筛4的表面受到污染的盖子23。盖子23设置有两个窗口24、25，可以通过这两个窗口来观察筛4。盖子23具有正方形的上部30和向下突出的裙部31。盖子23防止向下的气流（诸如在竖直气流层流柜中存在的气流）干扰存在于筛4表面上的任何珠粒。向下突出的裙部31与形成筛4的支撑件9的一部分的向上突出壁32重叠。壁32和裙部31防止侧向气流干扰存在于筛4表面上的任何珠粒。

盖子23设置有用于连接管道17和珠粒收集管嘴15的连接装置26。同样，盖子23设置有用于连接珠粒输送管嘴3和珠粒生成设备（未示出）的管道（未示出）的连接装置27。

本发明的设备使珠粒流动而没有任何可见的凝结迹象。珠粒的凝结表示存在不可接受的水分含量。

按如下的方式制造PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）的珠粒。使用压电头将二甲基亚砜（DMSO）中的PLGA聚合物的微滴排入到包括85wt％的水和15wt％的叔丁醇的载体流体中。通常认为，载流流体用作反溶剂，从微滴中提取DMSO以形成固体珠粒。携带有固体珠粒的载流流体从珠粒制造设备（未示出）引入，穿过珠粒输送管嘴3并且到达筛4上。流到筛4的表面上的载流流体的流速约为70升/小时。载流流体中的珠粒浓度约为：每20升的载流流体含有约1g的珠粒。筛4以每分钟约5转的速度旋转。经由第一液体去除管嘴5除去载流流体，并且将被除去的载流流体收集在容器（未示出）中以供再利用。经由珠粒收集管嘴15从筛4的表面除去珠粒，并且被除去的珠粒进入到旋风发生器7中。珠粒被收集到旋风抑制器28的下方。

可以连接图1至图3的装置中的一个或多个部分以供在消毒、无菌环境中使用。例如，正如无菌连接件和接头领域的技术人员众所周知的那样，可以使用套箍式接头来连接旋风发生器7和旋风抑制器28，并且使用夹具将旋风发生器7和旋风抑制器28保持在一起。

图4和图5示出用在根据本发明的设备和机器中的旋风发生器和旋风抑制器的另一实例。旋风抑制器128类似于上面参考图1至图3所描述的旋风抑制器28。然而，旋风抑制器128设置有珠粒取样结构130，珠粒取样结构130包括延伸穿过珠粒取样孔132的珠粒取样管道131。参考图5，珠粒取样管道131的端部成形为形成取样导向件133，以沿珠粒取样管道131向下引导珠粒。在操作中，一定比例的裹挟在旋流/气旋中的珠粒撞击取样导向件133的开口面，并且沿取样管道131掉落到取样容器134中。取样结构130允许在不停止珠粒生成过程的情况下收集珠粒以进行分析。珠粒取样结构130所收集到的珠粒的比例取决于珠粒取样管道131的横截面尺寸和珠粒取样导向件133的几何形状和尺寸。

这样制成的珠粒大致为球形、能够自由流动并且没有显示出凝结（表明珠粒足够干燥）。珠粒尺寸具有小的标准差。

上述方法已用于收集具有从25微米到60微米的平均直径的珠粒。

本领域技术人员将认识到，也可以使用许多其它方法来制造珠粒。例如，在WO2010/004253中描述的珠粒生成方法和设备适合于与本发明的分离设备一起使用。

本领域技术人员还将认识到，可以使用本发明的设备来分离与上述珠粒和WO2010/004253所制造的珠粒不同的珠粒。例如，可以使用本发明的设备分离使用本领域技术人员已知的许多珠粒生成设备和方法中的一者而制成的珠粒。在WO2008/040959、WO2007/072002、WO2006/082351和WO2005/123241中公开了此类珠粒生成设备和方法的实例。

上述旋风生成器已被设计成收集具有直径约为从20微米-100微米的珠粒。本领域技术人员将认识到，可以选择旋风收集器的参数来优化对具有不同直径的珠粒的收集。

上述实例公开了使用旋转式珠粒接收装置。本领域技术人员将认识到，也可以使用其它结构的珠粒接收装置。例如，珠粒接收装置可以设置为例如可通过滚轮而移动的皮带。在这样的结构中，可以将第一流体去除装置、第二流体去除装置和珠粒收集装置设置在一条直线上，而与图1和图2所示的将这些装置设置在圆形路径上不同。

上述两个实例均公开了使用气旋从珠粒接收装置中除去珠粒。本领域技术人员将认识到，也可以使用其它减压结构，例如通过将珠粒收集在透气袋中。

上述两个实例均公开了只沿一个方向移动的珠粒接收装置。本领域技术人员将认识到，可以将珠粒接收装置设置为沿两个方向移动。在这种情况下，可以将珠粒接收装置设置为往复运动，使得分散在载流流体中的珠粒沿第一方向移动通过流体去除区域到达珠粒收集区域，然后珠粒接收装置沿与第一方向相反的第二方向移动，使得珠粒接收装置的当前清空了珠粒的部分准备好接收更多分散在载流流体中的珠粒。

上述两个实例均示出了设置第二流体去除装置。这对于本发明设备的运行而言并非是必需的，而仅仅作为优选实施例。

上述两个实例均对设置为通过珠粒接收装置除去流体的第一流体去除装置进行了说明。本领域技术人员将认识到，这对于本发明设备的运行而言并非是必需的，而仅仅作为一种可能的结构。

许多上述组件被描述为由SLA树脂制成。SLA树脂用于通过立体雕刻制造物品，并且经常使用SLA树脂，这是因为可以由SLA快速而廉价地制成功能组件。可以使用替代材料来代替SLA树脂，例如医药级的不锈钢。

本发明的设备通常可以在无菌环境中使用。

在前述说明书中，所涉及的整体或元件，如果是已知的、显而易见的或可预见的等同例，则如同单独阐述那样将此类等同例并入到本文中。确定本发明真实范围时可参考权利要求，而权利要求应被理解为涵盖任何此类等同例。读者还将认识到，本发明的被描述为优选、先进、方便等的整体或特征都是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。

Claims (35)

1.一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，所述设备包括：

珠粒接收装置，其用于接收分散在载流流体中的珠粒，

流体去除装置，其可操作以通过施加减压在第一流体去除区域中从所述珠粒接收装置中除去流体，以及

珠粒收集装置，其可操作以通过施加减压在珠粒收集区域中从所述珠粒接收装置中除去珠粒，

所述珠粒接收装置是可移动的，使得珠粒能够从所述第一流体去除区域移动到所述珠粒收集区域。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，珠粒和流体被提供到所述珠粒接收装置在所述珠粒接收区域中的部分上。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述珠粒接收装置是可移动的，使得珠粒和流体能够从所述珠粒接收区域移动到所述第一流体去除区域。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述珠粒接收区域与所述第一流体去除区域重叠。

5.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒接收装置能够以往复运动的方式移动。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，所述珠粒接收装置能够仅沿一个方向移动。

7.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒接收装置是可旋转的。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述珠粒接收装置能够连续旋转。

9.根据权利要求7或8所述的设备，包括移动所述珠粒接收装置的转台。

10.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒接收装置为环形或盘形。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其中，所述珠粒接收装置为条带形式。

12.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒接收装置包括片材。

13.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒接收装置包括网。

14.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒接收装置是透液性的。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述流体去除装置可操作以通过所述透液性珠粒接收装置除去流体。

16.根据前述任一权利要求所述的设备，其中，所述珠粒收集装置包括一个或多个旋风发生器。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述珠粒收集装置包括仅一个旋风发生器。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其中，所述珠粒收集装置包括一个或多个旋风抑制器。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的设备，其中，旋风发生器或旋风抑制器设置有取样孔，并且设置有用于将珠粒引导至所述取样孔的取样导向件。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述取样导向件包括用于将珠粒引导至所述取样孔的一个或多个突起部。

21.根据权利要求19或20所述的设备，其中，设置有用于将珠粒供应至取样容器的取样管道。

22.根据前述任一权利要求所述的设备，包括第二流体去除区域，在所述第二流体去除区域中，流体去除装置可操作以从所述珠粒接收装置中除去流体。

23.根据权利要求22所述的设备，其中，对应于所述第二流体去除区域的流体去除装置与可操作以从所述第一流体去除区域中除去流体的流体去除装置相同。

24.根据权利要求22或23所述的设备，其中，所述第二流体去除区域位于所述第一流体去除区域与所述珠粒收集区域之间的路径上。

25.根据前述任一权利要求所述的设备，包括用于覆盖所述珠粒接收装置的盖子，所述盖子包括上部和从所述上部下垂的裙部。

26.一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，所述设备包括：

大致平坦的珠粒接收装置，其用于接收分散在载流流体中的珠粒，

流体去除装置，其可操作以在第一流体去除区域中从所述珠粒接收装置中除去流体，以及

珠粒收集装置，其可操作以在珠粒收集区域中从所述珠粒接收装置中除去珠粒，

所述珠粒接收装置是可旋转的，使得珠粒能够从所述第一流体去除区域移动到所述珠粒收集区域。

27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述第一流体去除装置可操作以通过施加减压除去流体。

28.根据权利要求26或27所述的设备，其中，所述珠粒收集装置可操作以通过施加减压除去珠粒。

29.一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，所述设备包括：

珠粒接收器，其用于接收分散在载流流体中的珠粒，

流体去除器，其可操作以通过施加减压在第一流体去除区域中从所述珠粒接收装置中除去流体，以及

珠粒收集器，其可操作以通过施加减压在珠粒收集区域中从所述珠粒接收器中除去珠粒，

所述珠粒接收器是可移动的，使得珠粒能够从所述第一流体去除区域移动到所述珠粒收集区域。

30.一种用于从载流流体中分离珠粒的设备，所述设备包括：

大致平坦的珠粒接收器，其用于接收分散在载流流体中的珠粒，

流体去除器，其可操作以在第一流体去除区域中从所述珠粒接收器中除去流体，以及

珠粒收集器，其可操作以在珠粒收集区域中从所述珠粒接收器中除去珠粒，

所述珠粒接收器是可旋转的，使得珠粒能够从所述第一流体去除区域移动到所述珠粒收集区域。

31.一种用于生成和收集珠粒的机器，所述机器包括：

（a）珠粒生成器，其用于生成分散在载流流体中的珠粒；

（b）根据前述任一权利要求所述的分离设备，其设置为接收来自所述珠粒生成器的分散在载流流体中的珠粒。

32.一种用于从载流流体中分离珠粒的方法，所述方法包括：

（ⅰ）将分散在载流流体中的珠粒提供到珠粒接收装置上；

（ⅱ）使用减压除去至少一部分所述载流流体；

（ⅲ）移动所述珠粒接收装置；以及

（ⅳ）使用减压从所述珠粒接收装置中收集所述珠粒。

33.一种用于从载流流体中分离珠粒的方法，所述方法包括：

（ⅰ）将分散在载流流体中的珠粒提供到大致平坦的珠粒接收装置上；

（ⅱ）除去至少一部分所述载流流体；

（ⅲ）旋转所述珠粒接收装置；以及

（ⅳ）从所述珠粒接收装置中收集所述珠粒。

34.一种用于从载流流体中分离珠粒的方法，所述方法包括：

（ⅰ）将分散在载流流体中的珠粒提供到珠粒接收器上；

（ⅱ）使用减压除去至少一部分所述载流流体；

（ⅲ）移动所述珠粒接收器；以及

（ⅳ）使用减压从所述珠粒接收器中收集所述珠粒。

35.一种用于从载流流体中分离珠粒的方法，所述方法包括：

（ⅰ）将分散在载流流体中的珠粒提供到大致平坦的珠粒接收器上；

（ⅱ）除去至少一部分所述载流流体；

（ⅲ）旋转所述珠粒接收器；以及

（ⅳ）从所述珠粒接收器中收集所述珠粒。

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