过滤装置以及使用该过滤装置的方法_3

文档序号:9251665阅读:来源:国知局
0052]随着颗粒65C沉积在过滤元件25C的上表面45C上,这些颗粒此时可能会被提取。将注意力放在图14A和图14B上,洗脱液被引入通过第一级通道60C,并且阀O和N被定向为使得行进通过通路290、250和240的流体进入收集器85C。洗脱液将颗粒65C移动穿过过滤元件25C的上表面45C,并进入通路290。这样,相对低体积的洗脱液与颗粒65C相混合并存放在收集器85C中。
[0053]任何可能由洗脱泡沫分解成液体引起的正压力都有可能通过开着的收集器的顶被排出。
[0054]现在沉积在收集器85C中的洗脱液/颗粒混合物可能通过第二过滤程序来处理,该程序包括第二阶段吸入。请将注意力放在图15A和15B上,阀N、O和P被定向为使得收集器85C中的洗脱液/颗粒混合物通过应用于底通道50D中的真空,被移动通过通路240、250,270和280,进入第二级通道60D,并且再次地,颗粒65C被沉积在过滤元件25C的上表面45C上。
[0055]图16A和图16B中所示的第二冲洗阶段此时可以开始。特别地,阀M、N、O和P如所示定向,在水进口 70C处水可以被引入,使得其流经通路220、230、250、270和280,并进入第二级通道60D。在那里水和较小的颗粒经过过滤元件25C并被排出,以提供更好的颗粒65C的样品。
[0056]现在第二阶段通过如图17A和图17B所示的最终提取来完成。特别地,随着颗粒65C沉积在过滤元件25C的上表面45C上,在压力下洗脱液被引入第二级通道60D,从而从上表面45C上取代颗粒65C。利用阀P如所示定向,颗粒和洗脱液被清洗通过第二级通道60D,通过阀P进入通路280,在此其流经通路260进入最终收集器(未示出),以提供具有混合在相对低的液体体积中的颗粒65C的高质量样品。
[0057]图12A-17A和图12B-17B示出了具有两个分开通道60C、60D的过滤装置,每个通道都可以接受独立的洗脱液供应端,并且进一步地,一系列阀Μ、Ν、0和P允许原始颗粒液体样品被导向至第一级通道60C或第二级通道60D中的任一个。进一步地,这种配置允许通过进口 70C的水被引入至第一级通道60C或第二级通道60D中的任一个。
[0058]总之,图12A-17A和12B-17B示出了用于从液体/颗粒混合物中分离颗粒65的替代性的过滤装置。过滤装置包括顶元件,其具有延伸于其中的至少一个开口通道60C,该通道与顶通道进口 /出口 62C与第一收集器85C流体连通,其中通道60C在顶元件15的下侧47A开口。底元件20A具有延伸于其中的至少一个开口通道50C,该通道被连接至底元件出口,或抽吸出口 40A。通道50C在底元件20A的上侧52A开口。顶元件15A被固定在底元件20A上,使得顶元件15A的下侧47A与底元件20A的上侧52A相对固定,并且其中通道60C、50C彼此相对齐。过滤元件25A —般为平的,并且被设置在顶元件15A和底元件20A之间并与通道60C、50C重叠。
[0059]过滤装置的通道60C的顶通道进口 /出口 62C被连接至液体/颗粒供应端以及洗脱液供应端,其中底元件出口 40A被连接至抽吸力供应端。如上所述,过滤装置提供具有至少两种流动配置的阀布置。
[0060]利用施加在底元件出口 40A的抽吸力,液体/颗粒混合物通过顶通道进口 /出口62C被引入至顶通道60C,并且通过过滤元件25C,从而将渗余的颗粒65C沉积在过滤元件25C上,并且使得渗透的颗粒穿过过滤元件25C。从而,利用底元件40A上停止的抽吸力,洗脱液被引入至顶通道60C并穿过过滤元件25C,使得沉积在过滤元件25C上的渗余的颗粒被切向地冲洗,通过顶通道进口 /出口 62C,并且收集至收集器85C中。
[0061 ] 顶元件15C可以具有延伸于其中的第二级通道60D,该通道与另一个顶通道进口 /出口 62D流体连通,以在顶元件15C的一侧限定第一级通道60C,并在顶元件15C的另一侧限定第二级通道60D,使得部分I)和部分2)中描述的用于第一级通道60C的阀布置在第二级通道60D中重复,从而为收集器85C中初始沉积的渗余提供二级过滤装置,并且在此后被再次处理以及最终在收集器85C中被再沉积。
[0062]顶元件进口 70C可以被连接至冲洗溶液供应端。在这些环境中,阀布置可以具有额外的配置。
[0063]特别地,在引入洗脱液之前和引入液体/颗粒混合物之后,利用施加在底元件出口 35的抽吸力,冲洗溶液由顶通道进口 /出口 62D被引入至顶通道60D并且通过过滤元件25C。
[0064]正如前所述,相对于第一级通道60C,第二级通道60D可以具有类似的阀布置,使得来自第一级通道60C的保存在收集器85C的液体的处理可以被引入第二级通道60C,以进一步处理和提纯,此后经提纯的颗粒被再沉积至收集器85C中。
[0065]当预设定步骤利用在此描述的过滤装置时,应了解的是,可以根据特定需要利用单级或多级,并且个别步骤或步骤的顺序可以不同。
[0066]在进一步的实施方式中,如图18A和18B所示的双过滤装置是可行的。特别地,图18A示出了与图1lA中所示的顶元件15A完全相同的顶夹层元件300,并且示出了与图1lB中所示的顶元件15A相似的中夹层元件305。然而,中夹层元件305的通道60A、90A完全延伸通过中夹层元件305的厚度。通道60A、90A与收集器85C流体连通。进一步地,底夹层元件310与顶夹层元件300相同。然而,通道350A、360A位于顶夹层元件300的下侧347,而通道350B、360B位于底夹层元件310的上侧。
[0067]如前所述,应了解的是,顶夹层元件300的示意图为透视示意图,实际上,通道是位于顶夹层元件300的下侧。此外,底夹层元件310中的通道是位于底夹层元件310的上侧,请将注意力放在图19上,使得当顶夹层元件300、中夹层元件305和底夹层元件310被放置在一起时,通道彼此对齐。顶过滤元件315位于顶夹层元件300与中夹层元件305之间,底过滤元件320位于中夹层元件305与底夹层元件310之间。通过利用这样的配置,顶过滤元件315和底过滤元件320为相同的通道体积提供了两倍的膜表面。
[0068]任何可能由洗脱泡沫分解成液体引起的正压力都有可能通过收集器85C的直接下游的止回阀被排出。
[0069]此外,在此讨论的过滤元件可以包括疏水膜,以允许被困的空气通往真空侧。
[0070]最后,流量传感器可以附加在真空侧,以检测何时全部的样品已被吸入,从而无需在一次性过滤器的“清洁侧”设置传感器。
[0071]在此公开的方法能够使用湿泡沫来从膜表面移除微生物,并且使其再次悬浮在所选的液体中。还可以为低浓度样本提供高回收率,同时不管样本源而保持一致性。
[0072]过滤元件提供0.4微米过滤渗透并移除蛋白质、可溶物质和细胞组分。此外,通过采用冲洗溶液来冲洗过滤元件,可以从原始基质中移除小的表面悬挂颗粒以及液滴,而使用湿泡沫允许从过滤器表面提取微生物。
[0073]通过使用泡沫,其80-90%可能为气体,在泡沫提取过程中,真空区被填充,而不会影响最终样品体积。此外,泡沫具有较高的粘性,这防止通道作用,并创造更加统一的穿过过滤表面的流动。泡沫产生微气泡,其相当于可变形的固体,有效地将颗粒从过滤元件的表面刮扫掉。总体来说,基于过滤器的颗粒分离结合湿泡沫提取至基质提供了优秀的过滤系统。
[0074]虽然已经详细描述了本发明的【具体实施方式】,然而本领域技术人员应了解的是,根据本公开的整体教示,可以发展这些细节的各种修饰与替换。在此描述的优选的实施方式意在说明而非限制,本发明的范围由所附权利要求及其任一和全部等同来界定。
【主权项】
1.采用液体/颗粒混合物和捕获过大的颗粒并允许较小的颗粒通过的过滤元件,一种用于从液体/颗粒混合物中分离颗粒的方法,其包括以下步骤: a)通过所述过滤元件过滤所述液体/颗粒混合物,使得所述过大的颗粒被沉积在所述过滤元件的上表面上; b)用洗脱液来切向地冲洗所述过滤元件的所述上表面,以取代被截留的颗粒;以及 c)收集被取代的颗粒和所述洗脱液。2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在过滤所述液体/颗粒混合物的步骤之后,用水来冲洗额外的颗粒使其通过所述过滤元件。3.根据权利要求1所述的方法,其中过滤所述液体/颗粒混合物通过所述过滤元件是采用从所述过滤元件的顶到所述过滤元件的底的抽吸力来实现的。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述洗脱液为泡腾的。5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括重复步骤a)至c),以提供第二级过滤。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述颗粒为细菌。7.根据权利要求1所述的方法,其中所述过滤元件为聚碳酸酯型表面过滤型过滤元件。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述过滤元件具有开口宽度约为0.4微米的孔。9.根据权利要求1所述的方法,其中所述洗脱液为泡腾的。10.根
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