连空隙空间。换言之，两个维度限定平面粘结介质的粘结力平面(称为“χ-y平面”)，而第三维度是z坐标，并且单体支架是粘结力平面沿z坐标完全互连的单体支架。
[0170]与由平面粘结网构成的支架制造的装置相比，使用单体支架制造的实施方案具有粘结一些优势。在吸附装置安装到支持物中之前，单体支架使吸附珠沿z方向不移动。此外，使用单体支架制造的吸附装置能够在没有用端板支承单体支架的支持物的情况下操作这样的装置。此外，可以使用能够集成其他元件(例如，外围密封件、分配通道、填充保持器)的方法来制造单体支架，由此简化了珠基吸附装置的制造，例如，使用3D打印方法。
[0171]现在，参考图36A，示例性单体支架3600包括外围密封件3601、相互连接的格构3603(图36B)、顶板3605以及在顶板的相对侧上的底板(未示出)。单体支架3600还包括提供进料流的分配的通道3602a至3602η(统称为通道3602)和提供洗脱剂流的收集的通道3606a至3606η(统称为通道3606)，以及提供分别在进料端和洗脱剂端上插入填充保持器(未示出)的通道3604a至3604η(统称为通道3604)和通道3608a至3608η(统称为通道3608)。在本实施方案中，填充保持器是圆柱形多孔棒，所述圆柱形多孔棒的直径大约等于通道3604和3608的直径，所述圆柱形多孔棒的长度等于通道的深度，并且被插入到通道中；填充保持器可以由塑料、金属、陶瓷或玻璃来制造。一旦将填充保持器插入通道中，凭借通道的内径与多孔棒的外径之间的轻微阻碍，填充保持器保持在适当的位置。在填充保持器就位之后，通过浆填充或者填充吸附床的本领域公知的其他方法，可以利用在顶板3605上的通道3609将吸附珠插入到在相互连接的格构内的空隙空间中。可替代地，分配通道3602用于插入珠，并且通道3604保持敞开，并且在相互连接的格构内的空隙空间完全填充有吸附珠之后，圆柱形多孔棒被插入。
[0172]如图36Β所示，通道3602与通道3604流体连通，通道3604还与相互连接的格构3603流体连通。在准备使用时，通过使通道3604位于相互连接的格构3603(填充有吸附珠)与分配通道3602之间，通道3604接收形成填充保持器的圆柱形多孔棒(未示出)。当插入多孔棒时，吸附珠被保持，并且填充在空隙空间中的吸附床不能移动，提供了固定吸附相。图37示出了包括相互连接的格构3603与外围密封件3601的相对布置的单体支架3600的另外的细节。在此，单体支架3600具有总长度L和总宽度W。
[0173]参考图37B，单体支架3600分别包括顶板3505和底板3507，顶板3505和底板3507连同外围密封件3601—起容纳相互连接的格子3603。在操作中，通道3602用于分配进料流，而通道3604用于收集洗脱剂流。通道3604和通道3608接收多孔圆柱形棒(未示出)，以分别在单块体支架3600的进料端和洗脱剂端两者上形成填充保持器。
[0174]参考图37C，相互连接的格子3603包括沿单体支架的长度或X坐标的细丝或支柱形式的结构元件3611a至3611n(统称为3611)，以及沿单体支架3600的宽度或y坐标的细丝或支柱形式的结构元件3613a至3613m(统称为3613)。在一个实施方案中，支柱3611和3613彼此接合，生成平面粘结支架并且还赋予支架沿z坐标的粘结性，由此制造出单体支架。在本实施方案中，支柱3611和3613具有矩形截面;然而，诸如圆形、椭圆或其组合的其他截面是可以的。此外，相互连接的格子3603具有规则的“正方形”图案，其中柱3611在同一竖直位置彼此相对地堆叠。然而，应当理解的是，其他图案是可以的，包括支柱可以不以规则图案设置的情况。
[0175]参考图38，可替代的相互连接的格构3603'包括沿y方向的支柱3613，支柱3613每层交错，形成“交错”结构。同样地，沿X方向的支柱3611也可以交错(未示出)。相互连接的格构3603'也具有类似于格构3603的规则图案。
[0176]应当理解的是，可以使用相互连接的格子3603的许多不同图案，重要的特征在于，相互连接的格子3603包括相互连接的空隙空间以容纳吸附珠，以及支柱3611和3613的尺寸和密度需要足以提供强度足以在操作期间承受液压力的单体支架3600。示例性单体支架具有大于25 %的空隙体积，优选地大于50 %并且最优选地大于65 %的空隙体积，而同时具有在x-y平面中超过500psi的杨氏模量，优选地超过1500psi并且最优选地超过5000psi的杨氏模量。此外，可以沿装置的宽度一一沿y坐标、而非沿z坐标一一插入填充保持器;在这种情况下，容纳填充保持器的通道3604和3608横向钻孔，而非上下钻孔。
[0177]还可以通过挤压方法来制成适用于珠基介质的单体支架。参考图39，单体支架3900通过挤压方法制成，并且单块体支架3900包括结构壳3903，结构壳3903容纳沿挤压轴(在这种情况下，为X轴)定位的通路3910a至3910η(统称为通路3910)阵列。通路3910阵列形成结构格构，该结构格构包括在与(竖直)χ-ζ平面3915a至3915m(统称为板3913)交叉的(水平)x-y平面中的板3913a至3913η(统称为板3913)。壳3903、板3913和板3915形成相互连接的格构，通过挤压工艺将壳3903、板3913和板3915熔合在一起作为单体支架。在本实施方案中，通路3910具有正方形截面而通路阵列具有规则堆叠的布局。应当理解的是。其他规则的或不规则的截面(例如，圆形、三角形、矩形、六边形)也是可以的，并且其他布局(例如，交错的布局以及不规则的布局)也是可以的。挤出部3900中的通路形成空隙空间，在空隙空间中填充有珠基吸附介质。还应当理解的是，还可以通过3D打印方法来制造图39所示的单块体支架，但是挤压工艺提供了速度、成本和测量的优势，以及选择包括诸多塑料、金属和陶瓷材料的许多其他材料的优势。
[0178]参考图40Α，使用图39所示的挤压的单体支架制造的吸附装置4000包括外壳4003、通路4010、沿x-y平面的板4013、沿χ-ζ平面的板(未示出)、分别在装置的进料端和洗脱剂端上的填充保持器4004和4008、分别用于分配进料和收集洗脱剂的通道4002和4006以及分别在进料端和洗脱剂端上的外围密封件4001和4009。在图39所示的挤压的单体支架被切割成期望的长度的情况下，制造吸附装置4000的一种工艺开始于将挤压单体支架切割成如图39所示的期望长度，然后依次进行下述步骤:在装置4000的洗脱剂端上插入填充保持器4008;在装置4000的洗脱剂端上施加外围密封件4009，对填充保持器4008与装置4000的洗脱剂端之间的通路4010进行充填;通过本领域的技术人员公知的方法使用期望的吸附珠(未示出)来填充通路4010;在装置4000的进料端上插入填充保持器4004;在装置4000的进料端上施加外围密封件4001，对填充保持器4002与装置4000的进料端之间的通路4010进行充填。最后，如图40B所示，从装置4000的顶到底钻孔形成通道4002和4006，以分别制造进料分配器和洗脱剂收集器。
[0179]可以存在保持珠的装置的变型。例如，图41A和图41B示出了可替代的实施方案4100，其中填充保持器是包括填充保持器和分配/收集通道两者的具有多孔壁4114和4118的空心管。在本实施方案中，可以在插入空心管4114和4118之前施加在装置的端部上的外围密封件4101和4109，随后将通道钻孔成足够大以容纳空心管4114和4118，可替代地，首先对容纳空心管4114和4118的通道进行钻孔，随后插入空心管4114和4118，接下来施加外围密封件，以对空心管与装置的端之间的通道进行充填。
[0180]在又一些实施方案中，通过如图19A至图19C所例示的模制板来制造单体支架。再次参考图19A至图19C，在插入填充保持器(未示出)并添加吸附珠1214之后，板被堆叠并彼此接合。为了获得单体支架，每个板上的外围密封件1206与在该板上方堆叠的板上的外围密封件1206接合，然而在堆叠在上面的板的平坦底1220上接合有隔离件1214。
[0181 ]也可以存在本发明的装置的制造方法的变型。例如，可以从洗脱剂端填充珠，在这种情况下，在对洗脱剂端进行密封之前，对进料端进行密封;可以在填充吸附珠之前对吸附装置4000和4100进行密封，在这种情况下，会在通路的中间制造出新的通道以引入珠；等等。具有单体支架的装置的元件包括;足够承受操作压力的沿x-y平面的平面粘结力;填充有珠的通路;在装置的进料端和洗脱剂端上的填充保持器和外围密封件；以及在装置的两个端上的用于分配进料流以及收集洗脱剂流的通道。
[0182]应当理解的是，虽然本文中所描述的实施方案特别地涉及生物分子应用，但是本文中所描述的原理、实践和设计在其他应用中也是有用的，所述其他应用包括疫苗和生物医药的制造。本申请中所引用的所有文献和类似的材料的全部内容通过引用而明确地合并到本文中，所述所有文献和类似的材料包括专利、专利申请、文章、书籍、论文、学位论文以及网页，而不用考虑这样的文献和类似的材料的形式。如果合并的文献及类似材料的一个或更多个文献及类似材料与本申请不同或与本申请相矛盾一一包括限定的术语、术语用法、描述的技术等，则以本申请为准。
[0183]本文中所使用的章节标题仅用于组织的目的，而不应被解释为以任何方式限制所描述的主题。虽然已经结合各种实施方案和实施例描述了本发明，但是不意指本教导限于这样的实施方案或实例。相反地，本发明包括如本领域的技术人员将要理解的各种替代、修改和等同方案。虽然已经参考具体说明性实施方案具体地示出以及描述了教导，但是应当理解的是，在不脱离本教导的精神和范围的情况下，可以做出形式上以及细节上的各种改变。因此，要求保护落入本教导的范围和精神内的所有的实施方案及其等同方案。除非对其实现另有说明，否则本教导的方法的描述和图不应被解读为限于所描述的元件或顺序。
[0184]除非对其实现另有说明，否则权利要求不应该被解读为限于所描述的顺序或元件。应当理解的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以做出形式上以及细节上的各种改变。因此，要求保护落入本教导的范围和精神内的所有的实施方案及其等同方案。
【主权项】
1.一种接收液体流动的吸附床，包括: 具有第一表面的壳体； 设置在所述壳体内与所述第一表面接触的支架，所述支架包括: 吸收应力的基本平面粘结刚性结构；以及 设置在所述刚性结构内的多个开口单元； 多个吸附珠，所述多个吸附珠填充所述多个开口单元，形成所述多个吸附珠的填充床；并且 其中所述支架限制所述多个吸附珠的移动，吸收由所述床内的液压而引起的拉应力，吸收由沿所述液体流动的方向的液压梯度而在所述多个吸附珠上引起的压应力，并且将所引起的压应力的一部分传递至所述壳体的所述第一表面。2.根据权利要求1所述的吸附床，其中所述刚性结构包括多个堆叠的平面粘结分隔片，所述多个堆叠的平面粘结分隔片中的每个平面粘结分隔片紧密接触所述多个堆叠的平面粘结分隔片中的与其相邻的平面粘结分隔片，所述多个堆叠的平面粘结分隔片中的每个平面粘结分隔片包括被布置成限定出所述多个开口单元的多个刚性结构构件。3.根据权利要求2所述的吸附床，其中每个平面粘结分隔片包括下述之一: 双平面塑料网； 织造筛； 模制板； 挤压片； 穿孔板；以及 接合为平面粘结片的随机填充的填充件的片。4.根据权利要求2所述的吸附床，其中所述第一表面是所述壳体的侧壁，并且所述壳体还包括: 顶部平表面； 底部平表面； 在所述侧壁处的接合至所述多个堆叠的平面粘结分隔片的外围密封件； 其中所述液体流动是沿所述多个堆叠的平面粘结分隔片的平面的。5.根据权利要求2所述的吸附床，其中所述壳体包括色谱柱； 其中所述第一表面是所述色谱柱的底;并且 其中所述液体流动垂直于所述多个平面粘结分隔片并且垂直于所述色谱柱的所述底。6.根据权利要求1所述的吸附床，其中所述支架具有大于lOOpsi的抗拉强度。7.根据权利要求6所述的吸附床，其中所述吸附床支承大于150cm/小时的液体流动速率。8.根据权利要求1所述的吸附床，其中所述多个开口单元中的每个开口单元的特征直径是所述多个吸附珠的特征直径的至少十倍。9.根据权利要求1所述的吸附床，其中所述多个吸附珠中的每个吸附珠的直径小于100微米。10.根据权利要求1所述的吸附床，其中所述刚性结构包括多个随机填充的填充件，所述多个随机填充的填充件中的每一个包含刚性结构材料，并且所述多个随机填充的填充件布置成限定所述多个开口单元。11.根据权利要求10所述的吸附床，其中所述多个随机填充件中的每一个包含下述之 拉西环； 勒辛环； 花键环； 鲍尔环； 贝尔鞍； 玻璃粒； 螺旋填料； 纳特环；以及 超塑球。12.根据权利要求10所述的吸附床，其中所述吸附床填充到色谱柱中。13.根据权利要求1所述的吸附床，其中所述支架是单体支架，并且所述单体支架包括: 外围密封件； 用于分配进料流的通道； 用于收集洗脱剂流的通道；以及 用于插入填充保持器的通道。14.一种用于处理液体流的色谱方法，包括: 提供吸附床，所述吸附床包括: 具有第一表面的壳体； 设置在所述壳体内与所述第一表面接触的支架，所述支架包括: 刚性结构，所述刚性结构耐受沿所述液体流动的方向的应力；以及 多个开口单元； 多个吸附珠，所述多个吸附珠充填所述多个开口单元，形成所述多个吸附珠的填充床；其中，所述支架限制所述多个吸附珠的移动，吸收由沿所述液体流动的方向的液压梯度引起的压应力，并且将所引起的应力的一部分传递至所述壳体的所述第一表面； 处理所述液体；以及 在大于lOOpsi的压力下进行操作。15.根据权利要求14所述的色谱方法，还包括在浅床构造中进行操作。16.根据权利要求14所述的色谱方法，其中流过所述填充床的所述液体以大于150cm/小时的速率流动。17.根据权利要求14所述的色谱方法，还包括: 快速循环纯化工艺，包括: 在所述吸附床中吸附目标溶质； 清洗未吸附的溶质； 释放经纯化的目标溶质；以及 调节所述吸附床，用于随后的纯化循环;并且 其中所述快速循环纯化工艺具有下述之一: 小于约十分钟的快速纯化工艺循环时间。18.一种用于处理液体流的色谱系统，包括: 吸附床，所述吸附床包括: 具有第一表面的壳体； 设置在所述壳体内与所述第一表面接触的支架，所述支架包括: 刚性结构，所述刚性结构耐受沿所述液体流动的方向的应力；以及 多个开口单元； 多个吸附珠，所述多个吸附珠充填所述多个开口单元，形成所述多个吸附珠的填充床；其中所述支架限制所述多个吸附珠的移动，吸收由沿所述液体流动的方向的液压梯度引起的压应力并且将所述应力的一部分传递至所述壳体的所述第一表面； 控制液体进料流的至少一个阀和至少一个栗；以及 耦接至所述至少一个栗和至少一个阀的快速循环控制器。19.根据权利要求18所述的色谱系统，还包括浅床构造，所述浅床构造包括: 设置在所述支架内的第一多个分配通道； 设置在所述支架内的第二多个分配通道;并且 其中使用所述第一多个分配通道和所述第二多个分配通道来以浅床构造运行所述系统。
【专利摘要】吸附床装置包括在壳体中的支架，其具有吸收应力的刚性结构以及充填有吸附珠的开口单元。该支架限制多个吸附珠的移动，吸收由沿液体流动的方向的液压梯度引起的应力并且将所引起的压应力的一部分传递至壳体。在一个实施方案中，吸附珠被填充到色谱柱中，在另一实施方案中，吸附床以单体的形式被密封。在另一实施方案中，吸附床装置包括吸附块、第一平面分配器、第二平面分配器以及外围密封件。吸附介质包括多层平面粘结介质，并且当在浅床构造工艺中操作时，沿浅床的平面维度的显著的抗拉强度使得其能够承受通过吸附装置的流体产生的液压。
【IPC分类】B01D15/08
【公开号】CN105473202
【申请号】CN201480044887
【发明人】加斯顿·德洛斯雷耶斯
【申请人】Spf技术有限责任公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月12日
【公告号】EP3033157A1, WO2015023678A1