捕获所需量物质的过滤器设备及其使用方法技术

本发明专利技术涉及利用捕获悬浮在液体或气体中所需量物质的方法的过滤器设备。这些过滤器捕获方法可用于各种样本组份的净化或浓缩，或者所捕获的物质可用于进行观察或分析用。另一种可选择的是，粒子物质可用作依次经过评估或使用的蛋白质或化学的传输机构。过滤器设备使用检测压力并能够响应与流过过滤器的样本悬浮物的流速相关的压力变化的器件，通常在与过滤器上所捕获的所需量物质相关的预定压力时产生响应。此外，在检测到这种预定压力时，过滤器设备使用一种能够中断或调节样本流的器件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种过滤器设备及其使用方法，特别是，涉及一种。
技术介绍
在工业和生物学中，经常在过滤器中捕获悬浮在液体或气体中的粒子物质是比较有益的，用于净化、浓缩、观察或随后的分析。粒子物质的数量和特性在制造时，例如，使用粉末、颜料、燃料或润滑剂的过程中是非常重要的。粒子评估也用于来评价水或空气中的污染物，如花粉、石棉和煤灰等。粒子物质有时间接地用于评价蛋白质或化学物质，例如，涂覆有单克隆抗体的水珠可与血液结合。然后这些水珠可在过滤器中被捕获，并为束缚的蛋白质进行评价。正如这里所使用的，“采样悬浮液”是指悬浮在液体或气体中的粒子物质。这里所使用的“物质”是指生物细胞、有机物、细菌、病毒或这些物质的成份，以及有机和无机粒子或任何其它的可在过滤器中被捕获或隔离的物质。所捕获的物质随后用于提供诊断和/或分析信息，或者被重新悬浮，否则另有它用。例如，所捕获的物质可进行化学分析，或者放置在接收表面上，如显微镜载物片上，用于分析使用。虽然有许多种确定的方法用于在观察或分析用的接收表面上喷镀单层材料，但是很难实现对聚集在过滤器上的物质数量进行控制。典型的是，需要电子控制和干预来监测和控制聚集在过滤器装置上的物质，和/或其它实验室方法(使用粒子计数器和稀释技术)用于调节悬浮中物质的浓度。遗憾的是，这些方法需要附加装置和电子设备，就供应品和时间来说，相对复杂或昂贵。因此，一种捕获过滤器上所需数量物质的简单又可靠的方法将会非常有益。本专利技术是一种过滤器设备，它提供一种方法来收集所需数量的物质。为了实现此目的，一种压力传感器主要用于监测通过过滤器的流速。此外，该压力传感器可与阀门相结合，该阀门对采样流量提供控制，由此收集物质。在本专利技术的一个实施例中，压力传感器和阀门一体形成一个压敏止回阀。在其它的实施例中，薄膜过滤器或过滤器组件本身会变形，用作压力传感器和流量控制机构。Cooper的、专利技术名称为“差压响应信号设备和具有差压响应信号设备的过滤器组件”美国专利US3591003A描述了从流体，如润滑油、冷却剂和燃料中去除污染物的方法。由于过滤器被污染物阻塞，过滤器上的压差就会增大(通过产生预定压差进行检测)，表明过滤器已被阻塞，应该进行维修。监测和响应流动条件的原理适用于本专利技术的不同实施例。Bowman的、专利技术名称为“提升阀组件”美国专利US3963048A讨论了一种微型提升阀，用于控制受压气体的流动，其小型、可靠、耐用而且抗损坏。Klein的、专利技术名称为“手动真空过滤设备”的美国专利US4792398A描述了一种多孔膜过滤器元件，该过滤器元件介于样本接收室和真空室之间以能保留该过滤器元件上的固体粒子。而且，该现有技术描述了最新的尝试是提供一种液体过滤装置，其体积相对较小，使用手动控制而产生压差。所提及的限制包括紧密容差和附带成本。所述的装置提供能够释放真空室中的空气的单向阀。在一个实施例中，单向阀机构包括许多排气道或排气孔，它们相对于该设备的环形阶梯壁沿着圆周等距离地形成，从而提供所需的排气速率(一种真空调节的方式)。还描述了适用于本专利技术的各种过滤器和装置。一种释放真空或实质上降低样本流速的方法用于本专利技术的不同实施例中。Huang的、专利技术名称为“具有受控和可调节减振器的选择特性的旁路阀”的美国专利US5168965A描述了控制例如在摩托车中使用性能的压力致动止回阀和器件。这些原理可用于本专利技术的不同实施例中。Guirguis的、专利技术名称为“混合和分离流体中粒子物质的装置”的美国专利US6296764A描述了一种可旋转搅拌器和有关以显微镜检查易于利用的形式有效收集和浓缩粒子物质的问题。还特别提及“没有适当解决不均匀细胞密度、不均匀细胞分布和空气干燥人工制品问题的常用细胞制备技术”。还是Guirguis的美国专利US5471994A，US6091483A和US6106483A，描述了在过滤器装置上捕获物质的不同方法。而且在Guirguis的美国专利US4961432A，专利技术名称为“模流体样本准备组件”中描述了什么实质上是移动流体样本的注射器(具有外部安装的流体气密的圆柱形中空活塞)，特别是过滤器上物质的捕获。虽然该现有技术是寻求提供喷镀均匀密度细胞单层的方式，但是它承认存在这些问题和限制，如，与所捕获物质量相关的物质涂覆层。本专利技术的目的就是提供对在过滤器上所捕获物质量进行进一步的控制。Vincent的、专利技术名称为“具有最初平膜和弯曲膜支架的过滤器”的美国专利US4319996A描述了一种具有可插入变形膜过滤器的过滤器设备，该变形膜过滤器在使用过程中呈现出支撑面的形状。本专利技术在不同的实施例中使用了可变形过滤器或支撑结构，以能获得压力监测和/或流体控制形式的新型功能。在Ferguson等于2002年8月26日提交的美国共同待审专利申请中，申请号为10/228,353，专利技术名称是“样本悬浮物质的密度梯度的沉淀方法及其过滤设备”，描述了另一种提供所需量的物质的方法。这些创新专利技术提供了一种捕获物质浓度梯度的方式，允许使用者选择具有所需量的物质的区域，例如，供显微镜检查使用。各种离心系统还用于寻求浓缩物质和/或提供单层沉淀的物质，例如，Leif的美国专利US4250830A，专利技术名称为“摇摆斗”；Kelly的美国专利US5480484A，专利技术名称为“细胞学离心装置”；Kelly的美国专利US567154A，专利技术名称为“细胞学离心装置”和Callaghan的美国专利US6162401，专利技术名称为“细胞漏斗装置”。Zahniser的、专利技术名称为“使用过滤技术的单层设备”的美国专利US4,395,493A描述了在液体悬浮中需要具有合适细胞浓度和一种获得具有所需数量细胞的液体量的方式，所需数量细胞，例如，使用阻抗细胞计数器进行测量。该专利还描述了作为接收表面的过滤器带的使用。Hofmann的、专利技术名称为“测试膜式过滤器渗透性的方法和设备”的美国专利US4614109A是为测试膜的渗透性而提供的，并且Cooper的美国专利US3591003A和Klein的US4792398A(上述讨论的)结合为Lapidus的美国专利No.6010909A，专利技术名称为“具有过滤设备的粒子控制仪器的方法和装置”和Lapidus的美国专利US6225125A，专利技术名称也为“具有过滤设备的粒子控制仪器的方法和装置”提供了基础。Hofmann讨论了评估在细孔清洁时用膜的压差表示的膜细孔的浓度和尺寸。Lapidus测量了细孔被阻塞时的膜的压差。较佳的膜式过滤器设置(aperaturize)有能够阻挡由细孔尺寸的确定大于阈值尺寸的细胞和其它粒子，并能自由通过较小尺寸粒子实质上相同的均匀分布细孔”。后者提供了细胞浓度的显示，而不是膜的特性。同样，本专利技术的一个目的是通过相对简单和廉价的方式提供这样的功能。Aboul-Hosn的、专利技术名称为“压力感应管”美国专利US6295877A讨论了安装在中空体，如限定管主内腔的管壁中的压力传感器，其目的是用于确定流速或体液，如血液。Sternberger的、专利技术名称为“压力致动的止回阀”的美国专利US4967791A讨论了响应于进口中的液体压力将提升阀组件移动至与弹簧和元件相反的闭合位置。本专利技术设计了各种实施例，它们使用压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从过滤器上的样本悬浮物中捕获所需量物质的装置，包括：过滤器，支撑上述过滤器的部件，用于提供压力以使所述样本悬浮物流过所述过滤器的器件，用于检测加在所述过滤器上的所述压力，以确定通过所述过滤器的所述样本悬浮 物的流速的器件，以此表示在所述过滤器上捕获的物质量，和用于调节通过上述过滤器的所述样本悬浮物的所述流速的器件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加里W弗格森，
申请(专利权)人：G六科技公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]