CN109310389A - 用于声学颗粒分离的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的各方面包括一种用于声学分离样品诸如生物样品组分的声学分离器。根据某些实施方案的声学分离器包括一种焊接到具有流体流动路径的流动通道的声场发生器，其中所述声场发生器在所述流体流动路径中产生声场。还描述了将声场发生器焊接到具有流体流动路径的流动通道的方法。还提供了用于声学分离样品组分的方法以及适于实施主题方法的***和套件，包括一个或多个声学分离器。

Description

用于声学颗粒分离的装置和方法
相关申请的交叉引用
依据美国法典第35篇第119条(e)款，本申请要求2016年6月21日提交的美国临时专利申请序列号62/352,806的提交日期的优先权；所述申请的公开内容以引用方式并入本文。
背景技术
声驻波可用于将流体中的颗粒集中在流体内的声压节面或波腹面处。流体填充腔中的颗粒经受声波辐射(例如，超声波)，产生时间平均漂移力，其以取决于颗粒与流体之间的声学对比度的方式将颗粒运输到声力势最小值。经受声波的颗粒受驻波场的力的影响，这些力被分成初级辐射力的轴向和横向分量。在采用平面波的情况下，声辐射力势能的最小值是压力节面和波腹面。由入射波的散射所致的颗粒-颗粒相互作用所引起的二次力对颗粒施加扭矩并有助于将颗粒聚集成集中的团块。辐射力的大小与施加的声波的声频成比例。
发明内容
本公开的各方面包括一种用于声学处理样品诸如生物样品的组分的声学分离器。根据某些实施方案的声学分离器包括一种焊接到具有流体流动路径的流动通道的声场发生器，其中声场发生器在流体流动路径中产生声场。还描述了将声场发生器焊接到具有流体流动路径的流动通道的方法。还提供了用于声学分离样品组分的方法以及适于实施主题方法的***和套件，包括一个或多个声学分离器。
在一些实施方案中，焊接的声场发生器是压电换能器，诸如锆钛酸铅压电换能器。在一些情况下，声场发生器被焊接到玻璃流动通道，诸如具有存在于流动通道的外表面与声场发生器之间的金属层的玻璃流动通道。金属层稳定地与流动通道的外表面缔合，并且可以是金、铬、铂、以及其他金属或其组合。在某些情况下，声场发生器与流动通道之间的金属层包括金和锡，诸如具有以50重量％至90重量％(例如，75重量％)的量的金和以10重量％至90重量％(例如，25重量％)的量的锡的金属层。在实施方案中，声学集中器用焊料组合物焊接到流动通道。在一些情况下，焊料组合物的熔化温度为200℃或更低。在某些情况下，焊料组合物包括铟或铟与另一种金属的混合物诸如铟-锡或铟-银或其组合。
本公开的各方面还包括用于将声场发生器焊接到具有流体流动路径的流动通道的方法。在一些实施方案中，所述方法包括在315℃或更低的温度下熔化焊料组合物，并用焊料组合物将声场发生器附连到流动通道，以形成焊接到流动通道的声场发生器。在一些情况下，将声场发生器附连到流动通道包括使熔化的焊料组合物与声场发生器接触并将声场发生器联接到流动通道。在其他情况下，将声场发生器附连到流动通道包括使熔化的焊料组合物与流动通道接触并将声场发生器联接到流动通道。在又其他实施方案中，所述方法包括将焊料定位在声场发生器与流动通道之间且与两者接触，并熔化焊料以将声场发生器附连到流动通道的外表面。在某些实施方案中，所述方法还包括将金属层施加到流动通道的外表面并将声场发生器焊接到流动通道上的金属层。
本公开的各方面还包括用于处理样品的方法和***。根据某些实施方案的方法包括将声波施加到流动通道中的样品，其中声场发生器被焊接到流动通道。在一些情况下，所施加的声波足以将样品中的较大组分与较小组分声学分离。样品可以是生物样品，并且所述方法可以包括将较大组分诸如组织、组织片段和细胞聚集体与较小组分如游离细胞分离。在其他实施方案中，所述方法包括将游离细胞与较小的非细胞组分诸如细胞碎片、蛋白质和核酸片段分离。
附图说明
结合附图阅读以下具体实施方式时可最透彻地理解本发明。附图中包括以下各图：
图1A示出了根据某些实施方案的具有声场发生器的声学分离器，所述声场发生器被焊接到流动通道的外表面。
图1B是根据某些实施方案的声场发生器被焊接到流动通道的位置的分解图。
具体实施方式
本公开的各方面包括用于声学分离样品(诸如生物样品)的组分的声学分离器。根据某些实施方案的声学分离器包括焊接到具有流体流动路径的流动通道的声场发生器，其中声场发生器在流体流动路径中产生声场。还描述了将声场发生器焊接到具有流体流动路径的流动通道的方法。还提供了用于声学分离样品组分的方法以及适用于实施主题方法的***和套件，其包括一个或多个声学分离器。
在更详细地描述本发明之前，应理解本发明不限于所描述的特定实施方案，因为所述实施方案可以变化。还应理解，本文所用的术语仅出于描述具体实施方案的目的，并且不意图具有限制性，因为本发明的范围将仅受限于所附权利要求书。
在提供值的范围的情况下，应理解此范围的上限与下限之间的各介入值(除非上下文另外清楚地指出，否则准确到下限的单位的十分之一)，以及此所述范围内的任何其他所述值或介入值涵盖在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地被包括在这些较小范围内并且也涵盖于本发明内，从属于所述范围内的任何特定排除的极限值。在所述范围包括所述极限值中的一个或两个的情况下，本发明中还包括排除那些所包括的极限值中的任一个或两个的范围。
除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域中普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然类似或等同于本文描述的那些的任何方法和材料也可以在本发明的实践或测试中使用，但现在描述的是有代表性的示例性方法和材料。
本说明书中引用的所有公布和专利均以引用方式并入本文中，如同每个单独的公布或专利被具体地和单独地指示为以引用方式并入并且以引用并入本文中以公开和描述引用公布所结合的方法和/或材料。任何公布的引用是针对其申请日之前的公开内容，并且不应当解释为承认本发明由于现有发明而无权先于这种公布。此外，所提供的公布日可能不同于可能需要独立确认的实际公布日期。
应注意，如本文中和所附权利要求书中所用，除非上下文另外清楚指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指示物。还应注意，权利要求可以拟订成排除任何任选的要素。因而，这种陈述意图充当结合权利要求要素的叙述来使用诸如“仅仅”、“仅”等排他性术语或使用“否定”限制的前提基础。
本领域技术人员在阅读本公开时将明白的是，本文所述且说明的各个个别实施方案具有离散组分和特征，这些组分和特征可容易地与任何其他若干实施方案的特征分离或组合而不偏离本发明的范围或精神。任何所陈述方法均可以所陈述事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序进行。
如上所述，本公开提供了一种声学集中器，其用于声学处理样品诸如生物样品的组分。在本公开的进一步描述实施方案中，首先更详细地描述具有焊接到具有流体流动路径的流动通道的声场发生器的声学集中器。接下来，描述了用于将声场发生器焊接到流动通道的方法。描述了用于声学处理样品诸如生物样品的方法和***。
具有焊接到流动通道的声场发生器的声学分离器
如上所概述，本公开的各方面包括一种用于声学处理样品诸如生物样品的声学分离器。在实施方案中，声学分离器(在一些情况下可称为声学集中器)包括焊接到具有流体流动路径的流动通道的声场发生器。术语“焊接”在本文中以其常规意义用于指用两个部件之间的熔化的焊料组合物将两个或更多个部件永久地附连在一起。因而，在主题声学集中器中，声场发生器和流动通道不通过粘合剂联接在一起，粘合剂诸如聚合物凝胶、丙烯酸酯凝胶(例如，氰基丙烯酸酯粘合剂)或环氧树脂。在一些实施方案中，与来自用粘合剂联接到流动通道的声场发生器的声能传递相比，如本文所述的焊接的声学集中器表现出从声场发生器到流动通道的声能传递效率的增加，诸如增加5％或更多、诸如增加10％或更多、诸如增加15％或更多、诸如增加25％或更多、诸如增加50％或更多、诸如增加75％或更多、诸如增加90％或更多、诸如增加95％或更多、诸如增加99％或更多。在某些实施方案中，与来自用粘合剂联接到流动通道的声场发生器的声能传递相比，主题焊接的声学集中器中从声场发生器到流动通道的声能传递效率增加2倍或更多，诸如增加2.5倍或更多、诸如增加3倍或更多、诸如5倍或更多并且包括增加10倍或更多。
在实施方案中，声学集中器包括一个或多个声场发生器。如上所述，声场发生器被配置为将声辐射力(例如，声驻波)施加到流动通道中的流体样品。可以采用任何便利的声场发生器，其中感兴趣的声场发生器可以包括但不限于压电换能器、超声波传播器、表面声波发生器以及能够在流体样品中产生声辐射力的其他装置。在某些实施方案中，感兴趣的声场发生器是压电换能器。压电换能器可以由任何合适的压电材料形成，诸如石英、铌酸锂、偏铌酸铅和多晶陶瓷，包括具有钙钛矿层结构的多晶陶瓷、钨青铜、铋层或双钙钛矿层结构、具有钙钛矿结构的无铅压电材诸如(K,Na)NbO3或(Bi,Na)TiO3以及含铅的多晶铁电陶瓷诸如PZT(锆钛酸铅)或其衍生物(例如，软型PZT诸如PZT5H和PZT5A和硬型PZT如PZT4和PZT8)。在某些实施方案中，声场发生器包括PZT。在某些情况下，压电换能器是多层类型的，但是也可以使用双压电晶片压电元件以及具有合适尺寸的任何其他种类的超声波发生元件。声学集中器可以包括一个或多个焊接到流动通道的声场发生器，诸如2个或更多个、诸如3个或更多个、诸如4个或更多个、诸如5个或更多个并且包括10个或更多个焊接到流动通道的声场发生器。
声场发生器可以具有任何期望的形状，诸如直线形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线形状(例如，圆形、椭圆形等)以及不规则形状(例如，联接到平面顶部部分的抛物线形底部部分)。在某些实施方案中，声场发生器是立方体或条形压电换能器。在某些实施方案中，声场发生器是立方体或条形压电换能器，其具有焊接到流动通道的大致上平坦的面。“具有大致上平坦的面”是指声场发生器不会(全部或部分地)围绕流动通道缠绕。因而，在这些实施方案中，声场发生器是条形或立方体形，其具有一个焊接到流动通道的平坦边缘面。
根据流动通道的大小，声场发生器可以具有变化的宽度，范围为1mm至15mm，诸如2mm至14mm、诸如3mm至13mm、诸如4mm至12mm并且包括5mm至10mm。在某些实施方案中，声场发生器的宽度为5mm。声场发生器的长度也可以变化，范围为1mm至50mm，诸如1mm至25mm、诸如2mm至22.5mm、诸如3mm至20mm、诸如4mm至17.5mm并且包括5mm至15mm。在某些实施方案中，声场发生器是10mm。在某些情况下，声场发生器是PZT压电换能器，其宽度为5mm，长度为10mm。
在实施方案中，靠近流动通道定位的声场发生器的全部或部分可以被焊接到流动通道。例如，在声场发生器是条形或立方形压电换能器的情况下，靠近流动通道定位的平坦边缘面的全部或部分可以被焊接到流动通道，诸如靠近流动通道定位的平坦边缘面的10％或更多，诸如15％或更多、诸如25％或更多、诸如50％或更多、诸如75％或更多、诸如90％或更多并且包括95％或更多。在某些实施方案中，声场发生器的整个平坦边缘面(即，100％)被焊接到流动通道。因而，声场发生器可以在1mm2至250mm2的面积上被焊接到流动通道，诸如2mm2至225mm2、诸如3mm2至200mm2、诸如4mm2至175mm2、诸如5mm2至150mm2、诸如6mm2至125mm2、诸如7mm2至100mm2、诸如8mm2至75mm2并且包括10mm2至50mm2。
感兴趣的声场发生器被配置为施加声波，所述声波的频率对应于振动换能器的基本共振模式(例如，对于许多PZT板，为约2MHz)。在一些实施方案中，频率可以另对应于振动换能器的谐波，诸如一次谐波、二次谐波等。在各种方面中，所施加的频率可以是约1.5MHz或更高，诸如2MHz或更高、诸如2.5MHz或更高、例如3MHz或更高、诸如3.5MHz或更高、诸如4MHz或更高、诸如4.5MHz或更高、诸如5MHz或更高、诸如5.5MHz或更高并且包括约6MHz或更高。例如，所施加的声波的频率可以在1.0MHz至6MHz的范围内，诸如1.5至5.5MHz、诸如2MHz至5MHz、诸如2.5至4.5MHz并且包括3MHz至4MHz。在某些情况下，所施加的声波的频率的上限可以是10MHz或更小，诸如7.5MHz或更小并且包括5MHz或更小。声场发生器被配置为施加具有变化的压力幅度的声波，并且可以在0.01Mpa至1Mpa的范围内，诸如0.05Mpa至0.95Mpa、诸如0.1Mpa至0.9Mpa、诸如0.2Mpa至0.8Mpa并且包括0.25Mpa至0.75MPa。
声场发生器可以用任何便利的焊料被焊接到流动通道。合适的焊料可包括但不限于包括锑、铋、铜、镍、铟、铅、银、锡、金、锌、锗、砷、铝、镉、铁、磷、硫及其组合中的一种或多种的金属合金。在一些实施方案中，焊料是铟焊料。在其他实施方案中，焊料是铟-锡合金焊料。在又其他实施方案中，焊料是铟-银合金焊料。在某些实施方案中，焊料是选自以下的合金：Sn50Zn49Cu1、Sn95.5Cu4Ag0.5、Sn90Zn7Cu3、Pb90Sn10、Pb88Sn12、Pb85Sn15、Pb80Sn20、Pb75Sn25、Pb68Sn32、Pb70Sn30、Pb68Sn30Sb2、Sn30Pb50Zn20、Sn33Pb40Zn28、Pb67Sn33、Pb65Sn35、Pb60Sn40、Pb55Sn45、Sn50Pb50、Sn50Pb48.5Cu1.5、Sn60Pb40、Sn60Pb38Cu2、Sn60Pb39Cu1、Sn62Pb38、Sn63Pb37、Sn63Pb37P0.0015–0.04、Sn62Pb37Cu1、Sn70Pb30、Sn90Pb10、Sn95Pb5、Pb92Sn5.5Ag2.5、Pb80Sn12Sb8、Pb80Sn18Ag2、Pb79Sn20Sb1、Pb55Sn43.5Sb1.5、Sn43Pb43Bi14、Sn46Pb46Bi8、Bi52Pb32Sn16、Bi46Sn34Pb20、Sn62Pb36Ag2、Sn62.5Pb36Ag2.5、Pb88Sn10Ag2、Pb90Sn5Ag5、Pb92.5Sn5Ag2.5、Pb93.5Sn5Ag1.5、Pb95.5Sn2Ag2.5、In97Ag3、In90Ag10、In75Pb25、In70Pb30、In60Pb40、In50Pb50、In50Sn50、In70Sn15Pb9.6Cd5.4、Pb75In25、Sn70Pb18In12、Sn37.5Pb37.5In25、Pb90In5Ag5、Pb92.5In5Ag2.5、Pb92.5In5Au2.5、Pb94.5Ag5.5、Pb95Ag5、Pb97.5Ag2.5、Sn97.5Pb1Ag1.5、Pb97.5Ag1.5Sn1、Pb54Sn45Ag1、Pb96Ag4、Pb96Sn2Ag2、Sn61Pb36Ag3、Sn56Pb39Ag5、Sn98Ag2、Sn65Ag25Sb10、Sn96.5Ag3.0Cu0.5、Sn95.8Ag3.5Cu0.7、Sn95.6Ag3.5Cu0.9、Sn95.5Ag3.8Cu0.7、Sn95.25Ag3.8Cu0.7Sb0.25、Sn95.5Ag3.9Cu0.6、Sn95.5Ag4Cu0.5、Sn96.5Ag3.5、Sn96Ag4、Sn95Ag5、Sn94Ag6、Sn93Ag7、Sn95Ag4Cu1、Sn100,Sn99.3Cu0.7、Sn99Cu0.7Ag0.3、Sn97Cu3、Sn97Cu2.75Ag0.25、Zn100、Bi100、Sn91Zn9、Sn85Zn15、Zn95Al5、Sn91.8Bi4.8Ag3.4、Sn70Zn30、Sn80Zn20、Sn60Zn40、Pb63Sn35Sb2、Pb63Sn34Zn3、Pb92Cd8、Sn48Bi32Pb20、Sn89Zn8Bi3、Sn83.6Zn7.6In8.8、Sn86.5Zn5.5In4.5Bi3.5、Sn86.9In10Ag3.1、Sn95Ag3.5Zn1Cu0.5、Sn95Sb5、Sn97Sb3、Sn99Sb1、Sn99Ag0.3Cu0.7、Sn96.2Ag2.5Cu0.8Sb0.5、Sn88In8.0Ag3.5Bi0.5、Bi57Sn42Ag1、Bi58Sn42、Bi58Pb42、In80Pb15Ag5、Pb60In40、Pb70In30、Sn37.5Pb37.5In26、Sn54Pb26In20、Pb81In19、In52Sn48、Sn52In48、Sn58In42、Sn51.2Pb30.6Cd18.2、Sn77.2In20Ag2.8、In74Cd26、In61.7Bi30.8Cd7.5、Bi47.5Pb25.4Sn12.6Cd9.5In5、Bi48Pb25.4Sn12.8Cd9.6In4、Bi49Pb18Sn15In18、Bi49Pb18Sn12In21、Bi50.5Pb27.8Sn12.4Cd9.3、Bi50Pb26.7Sn13.3Cd10、Bi44.7Pb22.6In19.1Cd5.3Sn8.3、In60Sn40、In51.0Bi32.5Sn16.5、Bi49.5Pb27.3Sn13.1Cd10.1、Bi50.0Pb25.0Sn12.5Cd12.5、Bi50.0Pb31.2Sn18.8、Bi50Pb28Sn22、Bi56Sn30In14、Cd95Ag5、Cd82.5Zn17.5、Cd70Zn30、Cd60Zn40、Cd78Zn17Ag5、Sn40Zn27Cd33、Zn90Cd10、Zn60Cd40、Cd70Sn30、Sn50Pb32Cd18、Sn40Pb42Cd18、Zn70Sn30、Zn60Sn40、Zn95Sn5、Sn90Au10、Au80Sn20、Au98Si2、Au96.8Si3.2、Au87.5Ge12.5、Au82In18和In100。
在一些实施方案中，焊料是熔化温度为300℃或更低的组合物，诸如295℃或更低、诸如290℃或更低、诸如275℃或更低、诸如250℃或更低、诸如225℃或更低、诸如200℃或更低、诸如195℃或更低并且包括175℃或更低的熔化温度。在某些实施方案中，焊料包括铟、铟-锡或铟-银，并且熔化温度为200℃或更低。在某些实施方案中，焊料是熔化温度比声场发生器的居里温度低25℃或更多的组合物，诸如30℃或更多、诸如35℃或更多、诸如40℃或更多、诸如50℃或更多、诸如75℃或更多、诸如100℃或更多、诸如125℃或更多并且包括150℃或更多。在一些情况下，焊料是铟、铟-锡或铟-银组合物，其熔化温度为200℃或更低并且熔化温度比声场发生器的居里温度低100℃或更多。在某些情况下，焊料是熔化温度为200℃或更低的铟、铟-锡或铟-银组合物，并且声场发生器是居里温度为315℃的锆钛酸铅(例如，PZT)。
在实施方案中，声场发生器有效地在流动通道中产生声辐射压力。因而，用于将声场发生器联接到流动通道的焊料的厚度可以根据声场发生器的性质和施加在流动通道内的期望声辐射力而变化。在一些实施方案中，焊料为10mm或更小、诸如5mm或更小、诸如3mm或更小、诸如2mm或更小、诸如1mm或更小、诸如0.5mm或更小、诸如0.1mm或更小、诸如0.05mm或更小、诸如0.01mm或更小、诸如0.005mm或更小并且包括0.001mm或更小。例如，用于将声场发生器联接到流动通道的焊料的厚度范围为0.0001mm至10mm，诸如0.001mm至9mm、诸如0.01mm至7mm、诸如0.1mm至6mm并且包括0.25mm至5mm，例如0.3mm至1.2mm，诸如0.3mm、0.6mm或1.2mm。
声学集中器还包括具有流动路径的流动通道。感兴趣的流动通道可根据需要包括一个或多个流动路径，诸如2个或更多个流动路径、诸如3个或更多个流动路径并且包括5个或更多个流动路径。流动通道可以被配置成引导流体样品流动通过声学集中器。因而，流动通道可以被配置为平面基底、圆柱或具有一个或多个流动路径的其他几何形状。在某些实施方案中，流动通道被封闭，使得流动通道被围绕中心流动路径的外壁限定。中心流动路径可以与流动通道的纵向轴线对齐。中心流动路径可以具有任何便利的形状，诸如但不限于具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、五边形、六边形、不规则横截面轮廓、其组合等的横截面轮廓的流动路径。
在某些实施方案中，流动通道是具有一个或多个流动路径的平面基底。在这些实施方案中，流动通道的长度的范围可以为5cm至100cm、诸如6cm至90cm、诸如7cm至80cm、诸如8cm至70cm、诸如9cm至60cm并且包括10cm至50cm。平面流动通道的宽度的范围可以为例如1cm至25cm、诸如2cm至22.5cm、诸如3cm至20cm、诸如4cm至17.5cm并包括5cm到15cm。感兴趣的平面流动通道基底的高度(即，厚度)的范围可以为0.01cm至2.5cm，诸如0.05cm至2cm并且包括0.1cm至1cm。
在其他实施方案中，流动通道是非平面的并且具有几何或曲线横截面形状。在这些实施方案中，感兴趣的流动通道的高度(例如，对于不具有圆形横截面轮廓的流动通道)或内径(例如，对于具有圆形横截面轮廓的流动通道)可以是5cm或更小，诸如2cm或更小，包括1cm或更小、或7mm或更小、或5mm或更小、或3mm或更小、或2mm或更小、或1mm或更小。流动通道的长度的范围可以是1cm至1000cm，诸如2cm至750cm，包括5cm至500cm、或5cm至250cm、或10cm至100cm、诸如10cm至50cm、诸如10cm至25cm。
根据需要，流动通道可具有一个或多个与流体流动路径流体连通的入口和出口。例如，流动通道可具有2个或更多个入口，诸如3个或更多个入口并且包括5个或更多个入口。在某些实施方案中，流动通道包括在1个与5个之间的入口，诸如在2个与4个之间的入口并且包括3个入口。同样，流动通道包括一个或多个出口，诸如2个或更多个出口，诸如3个或更多个出口并且包括5个或更多个出口。在某些实施方案中，流动通道包括在1个与5个之间的出口，诸如在2个与4个之间的出口并且包括3个出口。
流动通道可以由任何合适的材料形成，所述材料可以传播由声场发生器施加的声辐射力，并且是与流动通过其中的流体样品相容的材料。在实施方案中，流动通道可以是硅、金属、玻璃(例如，派热斯玻璃、硼硅酸盐玻璃)、陶瓷或塑料。在某些实施方案中，流动通道由玻璃形成，诸如硼硅酸盐玻璃。在其他实施方案中，流动通道由塑料形成，诸如刚性塑料、聚合物或热塑性材料。例如，合适的塑料可包括聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或这些热塑性材料的共聚物，诸如PETG(乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)，以及其他聚合物塑性材料。在某些实施方案中，流动通道由聚酯形成，其中感兴趣的聚酯可包括但不限于聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、瓶级PET(基于单乙二醇、对苯二甲酸和其他共聚单体诸如间苯二甲酸、环己烯二甲醇等制成的共聚物)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)和聚(对苯二甲酸六亚甲基酯)；聚(己二酸亚烷基酯)，诸如聚(己二酸乙二醇酯)、聚(己二酸1,4-丁二醇酯)和聚(己二酸己二醇酯)；聚(辛二酸亚烷基酯)，诸如聚(辛二酸乙二醇酯)；聚(癸二酸亚烷基酯)，诸如聚(癸二酸乙二醇酯)；聚(ε-己内酯)和聚(β-丙内酯)；聚(间苯二甲酸亚烷基酯)，诸如聚(间苯二甲酸乙二醇酯)；聚(2,6-萘二甲酸亚烷基酯)，诸如聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)；聚(磺酰基-4,4'-二苯甲酸亚烷基酯)，诸如聚(磺酰基-4,4'-二苯甲酸乙二醇酯)；聚(对亚苯基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚(对亚苯基二羧酸乙二醇酯)；聚(反式-1,4-环己烷二基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚(反式-1,4-环己烷二基二羧酸乙二醇酯)；聚(1,4-环己烷-二亚甲基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚(1,4-环己烷-二亚甲基二羧酸乙二醇酯)；聚([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基二羧酸乙二醇酯)；乳酸聚合物和共聚物，诸如(S)-聚丙交酯、(R,S)-聚丙交酯、聚(四甲基乙交酯)和丙交酯-乙交酯共聚物；和双酚A、3,3'-二甲基双酚A、3,3',5,5'-四氯双酚A、3,3',5,5'-四甲基双酚A的聚碳酸酯；聚酰胺，诸如聚(对苯二甲酰对苯二胺)；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，例如MylarTM聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
在某些实施方案中，一个或多个金属层存在于流动通道的外表面上。在这些实施方案中，声场发生器被焊接到流动通道的外表面上的一个或多个金属层，使得感兴趣的声学集中器在焊料组合物与流动通道之间包括一个或多个金属层。在实施方案中，金属层稳定地与流动通道的外表面缔合。在某些情况下，金属层共价键合到流动通道的表面。在流动通道的表面可存在多于一个金属层，诸如2层或更多层、诸如3层或更多层、诸如4层或更多层并且包括5层或更多层。每个金属层的厚度可以根据流动通道的大小以及用于将流动通道联接到声场发生器的焊料类型而变化，并且可以是0.01μm或更多、诸如0.05μm或更多、诸如0.1μm或更多、诸如0.5μm或更多、诸如1μm或更多、诸如2μm或更多、诸如3μm或更多、诸如5μm或更多、诸如10μm或更多、诸如15μm或更多、诸如25μm或更多并且包括50μm或更多。例如，流动通道表面的每个金属层的厚度的范围可以是0.01μm至100μm、诸如0.05μm至90μm、诸如0.1μm至80μm、诸如0.5μm至70μm、诸如1μm至60μm并且包括5μm至50μm。例如，每个金属层的厚度的范围可以是1μm至10μm，诸如4μm至6μm，包括5μm。
在实施方案中，可以将金属组合物施加到流动通道的外表面的50％或更少，诸如40％或更少、诸如25％或更少、诸如10％或更少、诸如5％或更少并且包括流动通道的外表面的1％或更少。可以将金属组合物根据需要以任何便利形状的形式施加到流动通道的外表面，诸如以多边形(例如，正方形、矩形或任何其他几何形状)或条带(例如，直的或非直的，有规则或不规则的图案)。取决于声场发生器的大小，所施加的金属层可以具有变化的宽度，范围为1mm至15mm、诸如2mm至14mm、诸如3mm至13mm、诸如4mm至12mm并且包括5mm至10mm。在某些实施方案中，所施加的金属层的宽度为1.5mm。所施加的金属层的长度也可以变化，范围为1mm至50mm、诸如1mm至25mm、诸如2mm至22.5mm、诸如3mm至20mm、诸如4mm至17.5mm并且包括5mm至15mm。在某些实施方案中，所施加的金属层的长度为10mm。在某些情况下，所施加的金属层的宽度为1.5mm并且长度为10mm。因而，金属层可以施加在1mm2至250mm2的面积上，诸如2mm2至225mm2、诸如3mm2至200mm2、诸如4mm2至175mm2、诸如5mm2至150mm2、诸如6mm2至125mm2、诸如7mm2至100mm2、诸如8mm2至75mm2并且包括10mm2至50mm2。
任何合适的金属可以用于流动通道的外表面的金属层，只要其能够用焊料组合物焊接到声场发生器，其中合适的金属可以包括但不限于金属，诸如铝、铬、钴、铜、金、铟、铁、铅、镍、锡、钢(例如不锈钢)、银、锌及其组合以及金属合金，诸如铝合金、铝锂合金、铝-镍-铜合金、铝-铜合金、铝-镁合金、铝-镁氧化物合金、铝-硅合金、铝-镁-锰-铂合金、钴合金、钴-铬合金、钴-钨合金、钴-钼-碳合金、钴-铬-镍-钼-铁-钨合金、铜合金、铜-砷合金、铜-铍合金、铜-银合金、铜-锌合金(例如，黄铜)、铜-锡合金(例如，青铜)、铜镍合金、铜钨合金、铜-金-银合金、铜-镍-铁合金、铜-锰-锡合金、铜-铝-锌-锡合金、铜-金合金、金合金、金-银合金、铟合金、铟-锡合金、铟-锡氧化物合金、铁合金、铁-铬合金(例如钢)、铁-铬-镍合金(例如不锈钢)、铁-硅合金、铁-铬-钼合金、铁-碳合金、铁-硼合金、铁-镁合金、铁-锰合金、铁-钼合金、铁-镍合金、铁-磷合金、铁-钛合金、铁-钒合金、铅合金、铅-锑合金、铅-铜合金、铅-锡合金、铅-锡-锑合金、镍合金、镍-锰-铝-硅合金、镍-铬合金、镍-铜合金、镍、钼-铬-钨合金、镍-铜-铁-锰合金、镍-碳合金、镍-铬-铁合金、镍-硅合金、镍-钛合金、银合金、银-铜合金(例如纯银)、银-铜-锗合金(例如Argentium纯银)、银-金合金、银-铜-金合金、银-铂合金、锡合金、锡-铜-锑合金、锡-铅-铜合金、锡-铅-锑合金、钛合金、钛-钒-铬合金、钛-铝合金、钛-铝-钒合金、锌合金、锌-铜合金、锌-铝-镁-铜合金、锆合金、锆-锡合金或其组合。在一些实施方案中，金属层包括金和锡。在其他实施方案中，金属包括铬、铂和金。
在一些实施方案中，流动通道包括金属层，所述金属层包括金和锡。在这些实施方案中，金属层中金的量变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65重量％的金。在某些情况下，金属层包含以75重量％的量的金。金属层中锡的量也可以变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65重量％的锡。在某些情况下，金属层包含以25重量％的量的锡。在某些实施方案中，流动通道包括75重量％的金和25重量％的锡的金属层。
图1A是根据某些实施方案的具有声场发生器(例如，PZT)的声学集中器的图示，所述声场发生器被焊接到流动通道的外表面。声学集中器100包括流动通道101，流动通道101具有入口101a和101b以及出口101c和101d以及它们之间的流动路径101e。声场发生器102(例如，PZT)在沿着流动路径101e的位置处被焊接到流动通道101的表面。图1A中描绘的声学集中器示出了具有偏移焊接声场发生器的70mm声学集中器的配置。这里，声场发生器102在沿着流动路径101e的位置处被焊接，所述位置位于入口101a和101b的下游10mm处，并且位于出口101c和101d的上游25mm处。
图1B是流动通道101的分解图，其中声场发生器102被焊接到流动通道101。在图1B中，金-锡金属层103被施加到流动通道101的表面，并且声场发生器通过金属层103被焊接到流动通道。
在其他实施方案中，流动通道包括金属层，所述金属层包括铬、铂和金。在这些实施方案中，金属层中铬的量变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65重量％的铬。金属层中铂的量也变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65％重量的铂。金属层中金的量也变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65％重量的金。在又其他实施方案中，流动通道包括金属层，所述金属层包括铬、镍和金。在这些实施方案中，金属层中铬的量变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65重量％的铬。金属层中镍的量也变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65％重量的镍。金属层中金的量也变化，范围为10重量％至90重量％、诸如15重量％至85重量％、诸如20重量％至80重量％、诸如25重量％至75重量％并且包括35重量％至65％重量的金。在这些实施方案中，任何给定金属层的厚度可以变化，在一些情况下范围为0.01至1微米，诸如0.1至5微米。
在某些实施方案中，流动通道包括两个金属层：具有金和锡的第一金属层和具有铬、铂和金的第二金属层。金-锡金属层的厚度与铬-铂-金金属层的厚度之比可以根据焊料和声场集中器的类型而变化，范围为1:1至1:5、诸如1:1至1:4.5、诸如1:1至1:4、诸如1:1至1:3.5、诸如1:1至1:3、诸如1:1至1:2.5、诸如1:1至1:2并且包括1:1至1:1.5或其范围。例如，金-锡金属层与铬-铂-金金属层的厚度比的范围可在1:1与1:1.5之间；在1:1.5与1:2之间；在1:2与1:2.5之间；在1:2.5与1:3之间；在1:3与1:3.5之间；在1:3.5与1:4之间；在1:4与1:4.5之间；在1:4.5与1:5之间或其范围。在其他实施方案中，铬-铂-金金属层与金-锡金属层的厚度比的范围在1:1与1:5之间、诸如在1:1与1:4.5之间、诸如在1:1与1:4之间、诸如在1:1与1:3.5之间、诸如在1:1与1:3之间、诸如在1:1与1:2.5之间、诸如在1:1与1:2之间，包括在1:1与1:1.5之间。例如，铬-铂-金金属层与金-锡金属层的厚度比的范围可在1:1与1:1.5之间；在1:1.5与1:2之间；在1:2与1:2.5之间；在1:2.5与1:3之间；在1:3与1:3.5之间；在1:3.5与1:4之间；在1:4与1:4.5之间；在1:4.5与1:5之间或其范围。
用于将声场发生器焊接到流动通道的方法
如上所概述，本公开的各方面包括用于将声场发生器焊接到流动通道的方法。在实施根据某些实施方案的主题方法时，熔化焊料并且用焊料将声场发生器附连到流动通道的外表面。在一些实施方案中，方法包括将熔化的焊料与声场发生器接触并且将声场发生器联接到流动通道。在其他实施方案中，方法包括将熔化的焊料与流动通道接触并且将声场发生器联接到流动通道。在又其他实施方案中，方法包括将焊料定位在声场发生器与流动通道之间并与两者接触，并且熔化焊料以将声场发生器附连到流动通道的外表面。
在实施方案中，焊料在300℃或更低的温度下熔化，诸如295℃或更低、诸如290℃或更低、诸如275℃或更低、诸如250℃或更低、诸如225℃或更低、诸如200℃或更低、诸如195℃或更低并且包括175℃或更低的熔化温度，低至在制造条件下焊料的最低熔化温度，这取决于焊料和声场发生器的类型。在一些实施方案中，焊料包括铟、铟-锡或铟-银，并且在200℃或更低的温度下熔化。在某些实施方案中，用于熔化焊料的温度取决于声场发生器的居里温度。例如，焊料可以在比声场发生器的居里温度低25℃或更高的温度下熔化，诸如30℃或更高、诸如35℃或更高、诸如40℃或更高、诸如50℃或更高、诸如75℃或更高、诸如100℃或更高、诸如125℃或更高并且包括150℃或更高。在某些情况下，声场发生器是居里温度为315℃的锆钛酸铅(例如，PZT)，并且焊料是铟、铟-锡或铟-银组合物，其在200℃或更低的温度下熔化。可以采用任何合适的加热方案来熔化焊料，包括但不限于加热线圈、辐射或对流烘箱、明火、热板、热风枪、加热块以及其他加热方案。
在一些实施方案中，用于将声场发生器焊接到流动通道的方法包括：1)熔化焊料；2)使焊料与声场发生器接触以产生声场发生器-焊料加合物；以及2)将流动通道联接到声场发生器-焊料加合物。在一些情况下，可在熔化焊料后立即将焊料与声场发生器接触。在其他情况下，在一段预定的时间之将焊料后与声场发生器接触，诸如在5秒或更长时间之后，诸如在10秒或更长时间之后，诸如在15秒或更长时间之后，诸如在30秒或更长时间之后，包括在60秒或更长时间之后。在某些实施方案中，将焊料与声场发生器接触并保持接触，同时熔化焊料，使得声场发生器-焊料加合物在熔化焊料的同时形成。
在一些实施方案中，然后将产生的声场发生器-焊料加合物立即联接到流动通道。在其他实施方案中，声场发生器-焊料组合物的焊料组分被再加热直至熔化，然后随后联接到流动通道。在又其他实施方案中，将流动通道与声场发生器-焊料加合物保持接触，同时再熔化焊料以将声场发生器-焊料加合物联接到流动通道。
在其他实施方案中，用于将声场发生器焊接到流动通道的方法包括：1)熔化焊料；2)使焊料与流动通道接触以产生流动通道-焊料加合物；以及2)将声场发生器联接到流动通道-焊料加合物。在一些情况下，在熔化焊料后立即将焊料与流动通道接触。在其他情况下，在一段预定的时间之后将焊料与流动通道接触，诸如在5秒或更长时间之后，诸如在10秒或更长时间之后，诸如在15秒或更长时间之后，诸如在30秒或更长时间之后，包括在60秒或更长时间之后。在某些实施方案中，将焊料与流动通道接触并保持接触，同时熔化焊料，使得流动通道-焊料加合物在熔化焊料的同时形成。
在一些实施方案中，然后将产生的流动通道-焊料加合物立即联接到流动通道。在其他实施方案中，流动通道-焊料组合物的焊料组分被再加热直至熔化，然后随后联接到声场发生器。在又其他实施方案中，将声场发生器与流动通道-焊料加合物保持接触，同时重新熔化焊料以将流动通道-焊料加合物联接到声场发生器。
在又其他实施方案中，用于将声场发生器焊接到流动通道的方法包括：1)将焊料定位在声场发生器与流动通道之间并与之接触；以及2)熔化焊料以将声场发生器附连到流动通道。在这些实施方案中，通过加热源以足以熔化焊料的方式将热量施加到声场发生器、流动通道和定位于两者之间的焊料。在熔化焊料之后，移除热源，并且在冷却时，声场发生器被焊接到流动通道。
可以在主题方法期间的任何步骤将压力施加到声场发生器和流动通道中的一个或多个。在一些实施方案中，方法包括向声场发生器施加压力，诸如1kPa或更高的压力、诸如5kPa或更高的压力，诸如10kPa或更高的压力、诸如25kPa或更高的压力、诸如50kPa或更高的压力、诸如100kPa或更高的压力、诸如500kPa或更高的压力、诸如750kPa或更高的压力、诸如1MPa或更高的压力、诸如2Mpa或更高的压力、诸如5Mpa或更高的压力并且包括向声场发生器施加10MPa或更高的压力。在其他实施方案中，方法包括向流动通道施加压力，诸如1kPa或更高的压力、诸如5kPa或更高的压力、诸如10kPa或更高的压力、诸如25kPa或更高的压力、诸如50kPa或更高的压力、诸如100kPa或更高的压力、诸如500kPa或更高的压力、诸如750kPa或更高的压力、诸如1Mpa或更高的压力、诸如2Mpa或更高的压力、诸如5Mpa或更高的压力并且包括向流动通道施加10MPa或更高的压力。在又其他实施方案中，方法包括同时向声场发生器和流动通道施加压力，诸如750kPa或更高的压力、诸如1Mpa或更高的压力、诸如2Mpa或更高的压力、诸如5Mpa或更高的压力并且包括向声场发生器施加10MPa或更高的压力。在其他实施方案中，方法包括向流动通道施加压力，诸如1kPa或更高的压力、诸如5kPa或更高的压力、诸如10kPa或更高的压力、诸如25kPa或更高的压力，诸如50kPa或更高的压力、诸如100kPa或更高的压力、诸如500kPa或更高的压力、诸如750kPa或更高的压力、诸如1Mpa或更高的的压力、诸如2Mpa或更高的压力、诸如5MPa或更高的压力并且包括同时向声场发生器和流动通道施加10MPa或更高的压力。
在某些实施方案中，方法包括在将声场发生器焊接到流动通道之前将一个或多个金属层施加到流动通道的外表面上。如上所述，金属层被稳定地定位(例如，共价键合)到流动通道的外表面。在这些实施方案中，声场发生器被焊接到流动通道上的金属层。如本文所用，术语“施加”是指将一层或多层金属组合物放置于流动通道的外表面上。因而，施加可包括定位在顶部、沉积或以其他方式在流动通道的表面上产生金属组合物。在一些实施方案中，方法包括将金属组合物的薄层(如上所述)沉积到流动通道的外表面上，诸如厚度为1μm或更多的层，诸如2μm或更多、诸如5μm或更多、诸如10μm或更多、诸如25μm或更多、诸如50μm或更多并且包括100μm或更多。例如，所述方法可包括沉积金属组合物薄层，其厚度的范围为0.01μm至100μm、诸如0.05μm至90μm、诸如0.1μm至80μm、诸如0.5μm至70μm、诸如1μm至60μm并且包括5μm至50μm。可以将多于一层的金属组合物沉积到流动通道表面上，诸如沉积2层或更多层、诸如3层或更多层并且包括5层或更多层。沉积的金属组合物的量将根据流动通道上施加面积的大小以及沉积的层数而变化。在某些情况下，所施加的金属组合物的量是100μg或更多、诸如250μg或更多、诸如500μg或更多、诸如1000μg或更多，包括2500μg或更多。
在实施方案中，可以将金属组合物施加到流动通道的外表面的50％或更少、诸如40％或更少、诸如25％或更少、诸如10％或更少、诸如5％或更少并且包括流动通道的外表面的1％或更少。可以将金属组合物根据需要以任何便利形状的形式施加到流动通道的外表面，诸如以多边形(例如，正方形、矩形或任何其他几何形状)或条带(例如，直的或非直的，有规则或不规则的图案)。取决于声场发生器的大小，所施加的金属层可以具有变化的宽度，范围为1mm至15mm、诸如2mm至14mm、诸如3mm至13mm、诸如4mm至12mm并且包括5mm至10mm。在某些实施方案中，所施加的金属层的宽度为1.5mm。所施加的金属层的长度也可以变化，范围为1mm至25mm、诸如2mm至22.5mm、诸如3mm至20mm、诸如4mm至17.5mm并且包括5mm至15mm。在某些实施方案中，所施加的金属层的长度为10mm。在某些情况下，所施加的金属层的宽度为1.5mm，并且长度为10mm。因而，可以将金属层施加在1mm2至250mm2的面积上，诸如2mm2至225mm2、诸如3mm2至200mm2、诸如4mm2至175mm2、诸如5mm2至150mm2、诸如6mm2至125mm2、诸如7mm2至100mm2、诸如8mm2至75mm2并且包括10mm2至50mm2。
如果需要，可以将额外的金属组合物层施加到流动通道表面，以例如像改善金属层的光滑度或均匀性。例如，如果在评估沉积的金属层之后确定金属层对于将流动通道焊接到声场发生器来说不是最佳的或不合适，那么可以将额外的金属组合物施加到全部或一部分沉积的金属层。因而，最终沉积的金属层的厚度可以增加0.1μm或更多，诸如0.5μm或更多、诸如1.0μm或更多、诸如1.5μm或更多、诸如2.0μm或更多、诸如5μm或更多、诸如10μm或更多，包括100μm或更多。每个金属层的一部分或全部的厚度可以增加。例如，在一些实施方案中，方法包括增加整个沉积的金属层的厚度。在其他实施方案中，可以增加少于整个沉积的金属层的厚度，诸如增加95％或更少的沉积层的厚度，诸如75％或更少、诸如50％或更少、诸如25％或更少、诸如10％或更少并且包括增加5％或更少的沉积的金属层的总体厚度。在某些情况下，可以调整沉积的金属层上的特定区域，导致金属层的不连续部分具有变化的厚度。
在一些实施方案中，在施加每个金属层之前，调节流动通道的外表面以便施加金属层。在某些情况下，流动通道的外表面用电晕放电法处理。术语“电晕放电法”在本文中以其常规意义用于指表面处理法，其制备出更易于接受施用的涂层(例如，金属层)的表面。在一些实施方案中，通过在电极上施加足以在气体气氛下在电极之间产生放电的电势，用电晕放电表面处理来处理流动通道的外表面。因而，可以在不使用任何液体溶剂的情况下处理流动通道的外表面。可以使用足以产生电晕放电的任何便利的气体源。例如，气体可以是空气、O2、水蒸汽、CO2、含氧的有机气体诸如醇、酮、醚及其任何组合。用于电晕放电处理的气体还可以包括含氮气体，诸如N2和氨。在其他情况下，电晕放电法可以使用卤化气体进行，例如像F2、Cl2、Br2、I2、HF、HCl、HBr和HI、CF4、CHClF2、CClF3、CCl2F2、C2F6、CBrF3、CHCl3、CH2Cl2、CH3CCl3、CCl4或其任何组合。用于制备用于施加一个或多个金属层的流动通道的外表面的合适的电晕放电方案还包括但不限于美国专利号4,358,681、4,879,100、5,194,291、5,236,536和5,466,424中所述表面电晕放电处理，其公开内容以引用方式并入本文。
处理生物样品的方法
如上所概述，本公开的各方面还包括用本文所述的一个或多个声学集中器声学将较大组分与较小组分分离，以收集生物样品中的单个细胞。术语“声学分离”在其常规意义上广泛地且一般用于指其中生物样品中的颗粒物质(例如，细胞、细胞碎片、组织物质和非细胞化合物)可以通过施用超声驻波来控制或操纵的过程。因此，在某些实施方案中，方法包括声学分选生物样品的组分。在其他情况下，方法包括声学浓缩和/或洗涤生物样品的组分。
在本公开的实施方案中，主题方法提供表现出低夹带的细胞样品。夹带是液体样品中组分(例如细胞)聚集程度的量度，定义为观察到的组分分布与基于正常泊松分布的预期分布的比率，例如，如Lindmo,等(1981)Cytometry,2,151-154所述，其公开内容以引用方式并入本文。在某些方面中，主题装置可以促进样品的生产，其夹带因子为2.0至0.0、诸如约1.5至0.0，包括1.0至0.0、0.75至0.0、约0.5至0.0、0.4至0.02或0.25至0.0。
如本文所用，术语“生物样品”以其常规意义用于指整个生物体、植物、真菌或动物组织、细胞或组成部分的子集，所述组成部分的子集在某些情况下可存在于血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、脐带血、尿液、***液和***中。因而，“生物样品”是指天然生物或其组织的子集以及由生物体或其组织的子集制备的匀浆、溶解产物或提取物，包括但不限于，例如，血浆、血清、脊髓液、淋巴液、皮肤切片、呼吸道、胃肠道、心血管和泌尿生殖道、泪液、唾液、乳汁、血细胞、肿瘤、器官。生物样品可以是任何类型的生物体组织，包括健康组织和患病组织(例如，癌性、恶性、坏死等)。
在本公开的实施方案中，生物样品含有细胞。合适的细胞包括真核细胞(例如哺乳动物细胞)和/或原核细胞(例如细菌细胞或古菌细胞)。样品可以获自体外来源(例如，来自培养生长的实验室细胞的细胞悬浮液)或获自体内来源(例如，哺乳动物受试者、人类受试者等)。在一些实施方案中，细胞样品获自体外来源。体外来源包括但不限于原核(例如，细菌、古菌)细胞培养物、含有原核和/或真核(例如哺乳动物、protest、真菌等)细胞的环境样品、真核细胞培养物(例如，已建立的细胞系的培养物、已知或购买的细胞系的培养物、永生化细胞系的培养物、原代细胞的培养物、实验室酵母的培养物等)、组织培养物等。
在一些实施方案中，样品获自体内来源并且可以包括获自组织(例如，来自组织活检的细胞悬液、来自组织样品的细胞悬液等)和/或体液(例如，全血、分级分离的血液、血浆、血清、唾液、淋巴液、间质液等)的样品。在一些情况下，在评估之前，培养、储存或操纵来源于受试者的细胞、流体或组织。体内来源包括活的多细胞生物，并且可以产生非诊断性或诊断性细胞样品。
在某些实施方案中，样品来源是“哺乳类动物”或“哺乳动物”，其中这些术语被广泛地用于描述哺乳纲内的生物，包括食肉动物目(例如狗和猫)、啮齿目(例如小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长目(例如人、黑猩猩和猴)。在一些情况下，受试者是人。所述方法可以应用于从两种性别并且处于任何发育阶段(即，新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的人受试者获得的样品，其中在某些实施方案中，人受试者是少年、青少年或成人。虽然本发明可以应用于来自人受试者的样品，但是应该理解，所述方法也可以对来自其他动物受试者(即，“非人受试者”)的样品进行，诸如但不限于鸟类、小鼠、大鼠、狗、猫、牲畜和马。
在某些实施方案中，生物样品是已经预装入容器(例如，搅拌杯、涡流微管、超声波容器等)中的样本，所述容器被配置成与声学集中器一起使用并且在生物样品通过声学集中器的流动通道之前，在容器中储存预定的一段时间。在预装入容器中之后存储生物样品的时间量可以变化，诸如0.1小时或更长、诸如0.5小时或更长、诸如1小时或更长、诸如2小时或更长、诸如4小时或更长、诸如8小时或更长、诸如16小时或更长、诸如24小时或更长、诸如48小时或更长、诸如72小时或更长、诸如96小时或更长、诸如120小时或更长、诸如144小时或更长、诸如168小时或更长，并且包括将生物样品预装入容器中240小时或更长，或者范围可以是诸如0.1小时至240小时、诸如0.5小时至216小时、诸如1小时至192小时并且包括5小时至168小时。例如，可以将生物样品预装入容器(例如，搅拌杯、涡流微管、超声波容器等)中，所述容器被配置成与位于远程位置的声学集中器一起使用(例如，在家中使用家用套件或在医生办公室)并送到实验室以便根据主题方法进行处理。“远程位置”是指除了包含样品并预装入容器的位置之外的位置。例如，相对于处理装置的位置，远程位置可以是同一城市中的另一个位置(例如办公室、实验室等)、不同城市中的另一个位置、不同州中的另一个位置、不同国家中的另一个位置等，例如，如下面更详细描述的。在一些情况下，如果两个位置彼此分开10m或更多的距离，诸如50m或更多，包括100m或更多，例如500m或更多、1000m或更多、10,000m或更多，在某些情况下，最多100,000m等，那么这两个位置相互之间是远离的。
通过主题方法处理的生物样品可以表现出宽范围的粘度。液体的粘度可取决于温度。在某些实施方案中，流体样品的粘度大致上等于给定温度下的水的粘度(例如，20℃下1cP，40℃下0.65cP)。可用于本公开的流体样品可以表现出宽范围的粘度，在一些方面中范围为0.01cP至750cP，包括0.1cP至100cP，诸如0.1cP至50cP、0.2cP至10cP、0.2cP至2.0cP、0.5至1.5cP、或0.75cP至1.5cP。
在实施方案中，生物样品中的较大组分可包括组织、组织片段和细胞聚集体，而生物样品中的较小组分包括单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子。因而，在某些情况下，方法包括将生物样品中存在的组织、组织片段和细胞聚集体与单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子声学分离。
用于感兴趣的声学分离的方法可以包括但不限于以下文献描述的那些：2014年12月11日提交的美国专利公开号2015/0177111；美国专利号8,956,536；美国专利号6,929,750；Laurell,等(2007)Chem.Soc.Rev.,2007,36,492–506；Petersson,等(2005)Analytical Chemistry 77:1216–1221；和Augustsson,等(2009)Lab on a Chip 9:810–818，所述文献的公开内容以引用的方式并入本文。简而言之，声学对比因子(Φ因子)取决于与周围介质的对应特性有关的颗粒(例如，组织聚集体、细胞聚集体或单个细胞)密度(ρc)和其可压缩性(βC)(ρw,βw)。声学对比因子可以是正的或负的，其确定声力的方向以及具体颗粒将朝驻波压力节点移动还是朝压力波腹移动。
在某些方面中，将生物样品中的较大组分与较小组分声学分离沿循Lund方法，其中生物样品中不同大小的化合物在使用声场发生器(例如，压电陶瓷)超声致动的层流微通道中声学分离。在某些实施方案中，通道的宽度对应于所需超声波长的一半，在可以形成驻波的流动通道的侧壁之间形成共振腔。在这些实施方案中，产生与入射超声波前正交的感应驻波。具有正Φ因子的生物样品的较大组分在流动通过通道期间，通过轴向初级辐射力(PRF)沿着通道中心朝压力节面移动，而生物样品的较小组分保持在侧壁附近。在某些情况下，较大组分与较小组分的分离通过分流通道出口完成，所述分流通道出口被配置成通过中心出口提供分离的较大组分，并且通过一个或多个侧出口提供较小组分。在一些实施方案中，声驻波被聚焦到流动通道的中心。在这些实施方案中，声驻波被配置为在通道内传播，在流动通道内施加声辐射压力。在某些情况下，所施加的声驻波不在流动通道外传播。在某些实施方案中，声场仅由振动换能器在单个方向上施加。因而，在这些实施方案中，振动换能器不同时在两个或更多个不同方向上施加声场。
在一些实施方案中，通过声学集中器的流动通道的流体流动是分层的。术语“层流”以其常规意义用于指流体在多个平行层中流动的流动动力学，其中层之间几乎没有破坏。例如，鞘缓冲液流可以在流动通过声学集中器时被层压在两个样品流之间。在这些实施方案中，当施加声场时，较高密度的颗粒(例如，组织、细胞聚集体等)在流动洗涤缓冲液的层压体中被强制到声驻波的节点。分离的破碎的生物样品中的较大组分可以通过专用的样品出口离开声学集中器装置，而平行层压样品流中的较小组分可以被引导到不同的出口。
生物样品通过一个或多个输入被输送到声学集中器的流动通道中。在某些实施方案中，在分离期间，生物样品被沿着流动通道的侧面携带通过声学集中器的流动通道，并且层压洗涤缓冲液在其间流动。因而，第一液体介质(例如，生物样品)和第二液体介质(例如，流动缓冲液)以足以产生第一介质和第二介质的层流的方式组合，即，两种介质在不同但相邻且接触的流动路径中流动的流。在一些情况下，第一介质和第二介质的密度不同，以便将组分从第一介质操纵到第二介质，或者反之亦然。例如，在一些情况下，第一介质与第二介质之间的密度差为0.01％或更大、诸如0.05％或更大、诸如0.1％或更大、诸如0.5％或更大、诸如1％或更大、诸如2％或更大、诸如5％或更大并且包括10％或更大。在某些情况下，主题方法中第一介质与第二介质之间的上限密度差可以是25％或更小、诸如20％或更小、15％或更小、诸如10％或更小并且包括5％或更小。
在实施主题方法时，致动焊接的声场发生器(例如，压电换能器)以在通道中产生声驻波。施加的驻波对生物样品中所含有的预定大小的颗粒施加声辐射压力，以便将这些颗粒从流动通道的侧面朝在通道中心形成的压力节点移动(例如，移动到流动缓冲液中的聚焦区)。在本公开的实施方案中，所施加的声驻波足以将破碎的生物样品的较大组分与较小组分分离。例如，方法包括将较大组分集中在流动缓冲液中的声驻波的节点处，同时破碎的生物样品流中的较小组分沿着声学集中器的流动通道的侧面被保留。在这些实施方案中，存在于生物样品中的较小组分和较大组分通过不同出口被携带离开声学集中器，从而有效地将生物样品的较大组分与较小组分分离。
如上所讨论，取决于生物样品的类型，在一些情况下，生物样品中的较大组分可以是组织、组织片段或细胞聚集体中的一种或多种，并且较小组分可以是单个细胞、细胞碎片或非细胞大分子中的一种或多种。在某些情况下，生物样品中的较大组分是细胞聚集体，并且生物样品中的较小组分是单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子。因此，在一些实施方案中，将生物样品中的较大组分与较小组分声学分离包括将生物样品中的组织、组织片段或细胞聚集体与单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子分离。在其他实施方案中，将较大组分与较小组分声学分离包括将生物样品中的细胞聚集体与单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子分离。在又其他实施方案中，将较大组分与较小组分声学分离包括将单个细胞与细胞碎片和非细胞大分子分离。在仍其他实施方案中，将较大组分与较小组分声学分离包括将单个单元与细胞碎片分离。在另一个实施方案中，将较大组分与较小组分声学分离包括将单个细胞与非细胞大分子分离。
由焊接的声场发生器施加的声波声学分离生物样品的组分的频率根据生物样品、流动通道的宽度、缓冲溶液的组成以及所需的组分分离而变化，并且可以是约1.5MHz或更高、诸如2MHz或更高、诸如2.5MHz或更高、诸如3MHz或更高、诸如3.5MHz或更高、诸如4MHz或更高、诸如4.5MHz或更高、诸如5MHz或更高、诸如5.5MHz或更高并且包括约6MHz或更高。例如，由焊接的声场发生器施加的声波的频率的范围可以为1.0MHz至6MHz，诸如1.5MHz至5.5MHz、诸如2MHz至5MHz、诸如2.5MHz至4.5MHz并且包括3MHz至4MHz。在某些情况下，所施加的声波的频率的上限可以是10MHz或更小、诸如7.5MHz或更小并且包括5MHz或更小。在某些实施方案中，所施加的声波的频率对应于焊接的声场发生器(例如，振动换能器)的基本共振模式，例如像对于某些焊接的压电换能器板为2.0MHz。在其他实施方案中，所施加的声波的频率对应于焊接的声场发生器的谐波，诸如一次谐波、二次谐波等。
在一些情况下，声学集中器被配置成使得一个或多个声学节点的位置由所采用的缓冲溶液中的声速和声学集中器通道宽度确定，由等式n＝c/λ给出，其中n是频率，c是所采用的缓冲液中的声速并且λ是通道的宽度。例如，在通道宽度为375μm的声学集中器中缓冲液是1x磷酸盐缓冲盐水(PBS)(在1x PBS中声速为1500m/s)的情况下，共振频率为4MHz。在这些实施方案中，节点将以1/2的共振频率(即2MHz)出现在通道的中心。因此，这个频率的较高倍数将在通道中产生多个节点，从而提供了多个聚焦流。例如，在这些实施方案中，4MHz频率将产生2个流，而6MHz频率将产生3个流。
施加以便分离生物样品的组分的声波的声压幅度也可以根据生物样品的组分、声学分离期间流体流动的速率而变化，并且范围可以是0.01Mpa至1Mpa，诸如0.05Mpa至0.95Mpa、诸如0.1Mpa至0.9Mpa、诸如0.2Mpa至0.8Mpa并且包括0.25Mpa至0.75MPa。在实施方案中，所施加的声波的声压幅度足以将在破坏的生物样品中的单个细胞与细胞聚集体、细胞碎片或非细胞大分子声学分离。
在本公开的方法中，可以基于大小选择性地分离生物样品的组分。例如，取决于生物样品的组分，方法可以包括用焊接的声场发生器施加声辐射压力，其足以分离出直径为5μm或更大的组分，诸如10μm或更大、诸如25μm或更大、诸如50μm或更大并且包括100μm或更大，诸如10μm至25μm、诸如25μm至50μm、诸如50μm至75μm并且包括75μm至100μm。在一些实施方案中，由焊接的声场发生器施加的声压足以将破碎的生物样品中的组织、组织片段或细胞聚集体与单个细胞、细胞碎片或非细胞大分子分离。在其他实施方案中，由焊接的声场发生器施加的声压足以将破碎的生物样品中的单个细胞与细胞聚集体、细胞碎片或非细胞大分子分离。
施加的激活电压也可以变化。例如，在某些方面中，激活电压为0.1Vpp至100Vpp或更高，诸如0.1Vpp至1Vpp、1Vpp至10Vpp、10Vpp至20Vpp、20Vpp至30Vpp、30Vpp至40Vpp、40Vpp至50Vpp、50Vpp至75Vpp、75Vpp至100Vpp或100Vpp或更高。
在某些实施方案中，声学分离速率为1μl/min或更高。例如，在某些方面中，速率为10μl/min或更高，包括10μl/min至50μl/min、50μl/min至100μl/min、100μl/min至200μl/min、200μl/min至300μl/min、300μl/min至400μl/min、400μl/min至500μl/min、500μl/min至600μl/min、600μl/min至700μl/min、700μl/min至800μl/min、800μl/min至900μl/min、900μl/min至1ml/min、1ml/min至10ml/min、10ml/min至20ml/min、20ml/min至30ml/min、30ml/min至40ml/min、40ml/min至50ml/min、50ml/min至60ml/min、60ml/min至70ml/min、70ml/min至80ml/min、80ml/min至90ml/min、90ml/min至100ml/min、100ml/min至150ml/min、150ml/min至200ml/min、200ml/min至500ml/min或500ml/min至1L/min。在某些方面中，调整在声学分离生物样品中的较大组分与较小组分期间的流速，使得输出对于通过反馈监测器的后续分析是最佳的，诸如20μL/min至150μL/min，包括30μL/min至100μL/min，诸如40-60μL/min。
在某些实施方案中，方法还包括将细胞碎片和非细胞大分子与单个细胞分离。在实施主题方法中，细胞碎片和非细胞大分子(例如，蛋白质、酶、核酸片段、脂质等)在第二声学集中器中与单个细胞分离，所述第二声学集中器以流体方式联接到用于分离破碎的生物样品中的较大组分与较小组分的第一声学集中器。从第一声学集中器装置收集的破碎的生物样品的较小组分(即，细胞样品)可通过一个或多个输入被输送到第二声学集中器。在某些实施方案中，细胞碎片和非细胞大分子被沿着第二声学集中器装置的通道的侧面携带，而单个细胞被聚焦到通道的中心，其中携带细胞碎片和非细胞大分子的流体和携带细胞的流体在层流下操作。
致动焊接的声场发生器以产生声驻波。在这些实施方案中，所施加的驻波对细胞施加声辐射压力，所述声辐射压力足以使细胞朝在导管中心处形成的压力节点移动(例如，移动到流动缓冲液中的聚焦区)，其中细胞被运输到洗涤缓冲液中，所述洗涤缓冲液占据流体通道中心并被层压在沿通道侧面流动的样品流之间。在本公开的实施方案中，由焊接的声场发生器施加的声驻波足以将单个细胞与细胞碎片和非细胞大分子分离。例如，方法可以包括将细胞集中在流动缓冲液中的声驻波的节点处，同时沿着声学集中器装置通道的侧面保留酶和非细胞大分子(例如，酶促破坏剂)。在这些实施方案中，细胞被携带离开第二声学集中器并通过中心出口收集。分离的细胞碎片和非细胞大分子被携带离开第二声学集中器并通过两个或更多个侧出口收集。
方法还可以包括分析收集的细胞。在一些情况下，分析收集的细胞包括分选细胞。例如，方法可包括使用流式细胞仪对收集的细胞进行计数或分选。用于分析和分选由主题方法提供的夹带单细胞样品的合适的流式细胞术***和方法包括但不限于以下所述的那些：Ormerod(编),Flow Cytometry:A Practical Approach,Oxford Univ.Press(1997)；Jaroszeski等(编),Flow Cytometry Protocols,Methods in Molecular Biology No.91,Humana Press(1997)；Practical Flow Cytometry,第三版,Wiley-Liss(1995)；Virgo,等(2012)Ann Clin Biochem.Jan；49(pt 1):17-28；Linden,等,Semin Throm Hemost.2004年10月；30(5):502-11；Alison,等J Pathol,2010年12月；222(4):335-344；和Herbig,等(2007)Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.24(3):203-255；其公开内容以引用的方式并入本文。在某些情况下，收集的细胞使用BD Biosciences FACSCantoTM流式细胞仪、BDBiosciences InfluxTM细胞分选仪等进行分析。
在某些实施方案中，通过主题方法获得的细胞可以作为研究样本进一步用于研究中，用于诊断实验室测试或用于治疗应用，根据需要，进行或不进行进一步纯化。如上所讨论，生物样品可以是健康和患病(例如，癌性、恶性、坏死等)的任何类型的有机组织或生物流体。因此，在某些情况下，从处理的生物样品获得的细胞可用作疾病诸如癌症的研究或诊断样本，所述癌症包括但不限于急性淋巴细胞白血病、急性髓性白血病、肾上腺皮质癌、***癌、阑尾癌、星形细胞瘤、脑水肿、脑基底细胞癌、胆管癌、胆管癌、膀胱癌、骨肿瘤、骨肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、脑干胶质瘤、小脑星形细胞瘤、脑星形细胞瘤/恶性胶质瘤、室管膜瘤、成神经管细胞瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤、下丘脑胶质瘤、乳腺癌、支气管腺瘤/类癌、伯基特淋巴瘤、类癌、***、慢性支气管炎、慢性淋巴细胞白血病、慢性粒细胞白血病、慢性骨髓增生性疾病、慢性阻塞性肺病(COPD)、结肠癌、皮肤T细胞淋巴瘤、增生细小圆形细胞肿瘤、肺气肿、子宫内膜癌、室管膜瘤、食管癌、尤文氏肉瘤、颅外生殖细胞瘤、肝外胆管癌、眼内黑色素瘤、视网膜母细胞瘤、胆囊癌、胃肠道类癌、胃肠道间质瘤(GIST)、生殖细胞肿瘤：颅外、外生、或卵巢、妊娠滋养细胞肿瘤、胶质瘤、毛细胞白血病头颈癌、心脏癌、肝细胞癌(肝癌)、霍奇金淋巴瘤、下咽癌、眼内黑色素瘤、胰岛细胞癌、卡波西肉瘤、肾细胞癌、喉癌、白血病、口腔食管癌、脂肪肉瘤、肺癌、淋巴瘤、巨球蛋白血症、髓母细胞瘤、黑色素瘤、Merkel细胞癌、间皮瘤、蕈样真菌病、骨髓增生异常综合症、鼻咽癌、神经母细胞瘤、口咽癌、骨肉瘤、卵巢癌、胰腺癌、鼻窦和鼻腔癌、甲状旁腺癌、***罐头嗜铬细胞瘤、松果体星形细胞瘤、松果体生殖细胞瘤、松果体细胞瘤、***癌、胸膜肺母细胞瘤、直肠癌、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、sézary综合症、非黑色素瘤、黑色素瘤、软组织肉瘤、鳞状细胞癌、胃肠癌、T细胞淋巴瘤、睾丸癌、甲状腺癌、***癌。
在一些实施方案中，方法还包括将收集的细胞装入容器中并将细胞运输到远程位置。例如，可以将细胞装入配置成用于实验室或医学诊断分析的容器(例如，微管、Eppendorf管、试管、注射器)中并且运输到远程位置(例如，实验室)以根据需要进行进一步处理或测试。“远程位置”是指除了根据主题方法收集细胞的位置之外的位置。例如，远程位置可以是同一城市中的另一个位置(例如，办公室、实验室等)、不同城市中的另一个位置、不同州中的另一个位置、不同国家中的另一个位置等。因而，当一个项目被指示为“远程”另一个项目时，意味着这两个项目至少在不同的建筑物中，并且可以间隔至少一英里、十英里或至少一百英里或者如上所述。
在又其他实施方案中，通过主题方法获得的细胞可以进一步用于治疗，通过任何便利的施用方式进行施加。取决于获得的细胞类型，治疗剂的配制可以变化。用于制备药物制剂的方法可包括以下中所述的那些："Remington:The Science&Practice ofPharmacy",第19版,Williams&Williams,(1995)；"Physician’s Desk Reference",第52版,Medical Economics,Montvale,NJ(1998)；以及Kibbe,A.H.,Handbook ofPharmaceutical Excipients,第3版,American Pharmaceutical Association,Washington,D.C.,2000，其公开内容以引用的方式并入本文。
例如，具有收集的细胞的制剂可以采取注射剂的形式，例如可以在使用前用溶剂重构的粉剂或冻干物，以及即用注射溶液或混悬液、在使用前用于与媒介物组合的干燥不溶性组合物以及乳液和在施用前进行稀释的液体浓缩物。在收集的细胞被配制用于注射的实施方案中，稀释剂可包括但不限于抑菌水、5％右旋糖水溶液、磷酸盐缓冲盐水、林格氏溶液、盐水、无菌水、去离子水及其任何组合。替代地，可以将收集的细胞配制成以下形式以用于治疗：液体溶液或混悬液、糖浆、乳膏、软膏、片剂、胶囊、粉剂、凝胶、基质、栓剂或其任何组合。
用于处理生物样品的***
本公开的多个方面还包括用于实施主题方法的***。在实施方案中，***包括限定流体流动路径的具有入口和出口的流动通道和具有声场发生器的声学集中器，所述声场发生器焊接到流动通道的外表面并且被配置成在流体流动路径中产生声场将生物样品中的较大组分与较小组分分离。主题***被配置成促进产生表现出低夹带的细胞样品。夹带是液体样品中组分(例如细胞)聚集程度的量度，定义为观察到的组分分布与基于正常泊松分布的预期分布的比率。在某些方面中，主题装置可以促进样品的生产，其夹带因子为2.0至0.0，诸如1.5至0.0，包括1.0至0.0、0.75至0.0、0.5至0.0、0.4至0.02或0.25至0.0，其中值1.0表示正常泊松分布，小于1表示比泊松统计预测的更有序，并且大于1的值反映样品聚集。
在某些情况下，主题***可以被配置为用于分析液体样品的流通***。“流通”是指液体样品通过入口进入***，沿着流动路径被携带通过***，然后通过出口离开***。所述***可以被配置为携带样品的连续流通过流动通道，并且当样品流动通过流动通道时基于声学对比因子(也称为Φ因子)连续分离样品中的组分(例如，细胞)。根据需要，流动通道可具有一个或多个入口和出口。例如，流动通道可具有2个或更多个入口，诸如3个或更多个入口并且包括5个或更多个入口。在某些实施方案中，流动通道包括在1个与5个之间的入口，诸如在2个与4个之间的入口并包括3个入口。同样，流动通道包括一个或多个出口，诸如2个或更多个出口，诸如3个或更多个出口并且包括5个或更多个出口。在某些实施方案中，流动通道包括在1个与5个之间的出口，诸如在2个与4个之间的出口并且包括3个出口。
每个入口可以被配置成用于将任何组分引入主题***中，例如像生物样品、试剂、溶剂和缓冲液。在***包括多于一个入口的情况下，每个入口可用于引入相同或不同的组分。例如，可以使用一个入口来引入流体样品，而可以使用一个或多个替代的入口来引入洗涤缓冲液或鞘液。可以手动地(例如，通过注射器或注射泵)或通过一个或多个注射仪(例如，计算机控制的注射***、蠕动泵***等)将每个期望的组分引入入口。流动通道可具有任何便利的配置。虽然横截面形状可以变化，但是在一些情况下，感兴趣的通道的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等，曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形等，以及不规则形状，例如，联接到平面顶部的抛物线形底部等。声学集中器中的通道的尺寸可以变化，诸如100-550μm x 50-250μm x 20-100mm，诸如150-500μm x 75-200μm x 25-75mm，诸如200-400μm x 100-200μm x 30-60mm。
通过流动通道的流速可以根据所需分离、浓度或与主题***流体连通的后续分析而变化，如下面更详细所述。在某些实施方案中，所述***被配置成流速为1μL/min或更高，诸如10μL/min或更高，包括30μL/min或更高、或40μL/min或更高、或50μL/min或更多、或60μL/min或更多、或80μL/min或更多、或100μL/min或更多、或200μL/min或更多、或300μL/min或更多、或400μL/min或更多、或500μL/min或更多、或750μL/min或更多、或1mL/min或更多、或2mL/min或更多、或5mL/min或更多、或10mL/min或更多、或100mL/min至1L/min。在某些方面中，在***被联接到细胞分选仪或流式细胞仪的情况下，***的流速为使得***的输出对于使用细胞分选仪或流式细胞仪的后续分析是最佳的，诸如20μL/min至150μL/min，包括30μL/min至100μL/min，诸如40μL/min至60μL/min。在一些实施方案中，主题***被配置为提供恒定的流速。“恒定流速”是指通过***的流体流动的速率增加或减少2％或更少、诸如1.5％或更少、诸如1％或更少、诸如0.5％或更少、诸如0.5％或更少并包括变化0.1％或更少。
主题***的各方面包括一个或多个如上所述的声学集中器。感兴趣的声学集中器包括焊接到流动通道的声场发生器。在根据某些实施方案的主题***中，生物样品通过沿着流动通道的侧面流动开始。用焊接的声场发生器在流动通道中感应出声驻波。声驻波在流动通道的中心产生压力节点。声辐射力被施加在生物样品中的较大组分上，诸如组织、组织片段和团聚细胞，并且这些组分朝通道的中心(即，声学驻波的节点)移动，其中这些组分被洗涤缓冲液的层流携带通过流动通道。生物样品中的较小组分，诸如单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子沿着通道壁被保留，并被缓冲剂的不同层流携带。在这些实施方案中，通过将声驻波施加到生物样品，将流动通道内生物样品中的较大组分与较小组分分离。
由于在这些实施方案中，通过声学集中器的流体流被配置为层流，当施加声场时，生物样品的组织、组织片段、组织聚集体、细胞聚集体和其他聚集组分被迫到通道的中心进入流动的洗涤缓冲液的层压体(即声驻波的节点)。这些组分通过专用的样品出口离开流动通道，而生物样品的沿通道壁被保留在平行层压样品流中的细胞可以被引导到两个或更多个替代的样品出口。
如上所述，流动通道可以由任何便利的刚性材料形成。在实施方案中，流动通道可以由任何合适的材料形成，所述材料可以传播由声场发生器施加的声辐射力，并且是与流动通过其中的流体样品相容的材料。在实施方案中，流动通道可以是金属、玻璃(例如，派热斯玻璃、硼硅酸盐玻璃)、陶瓷或塑料。在某些实施方案中，流动通道由玻璃形成，诸如硼硅酸盐玻璃。在其他实施方案中，流动通道由塑料形成，诸如刚性塑性材料、聚合物材料或热塑性材料。例如，合适的塑料可包括聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或这些热塑性塑料的共聚物，诸如PETG(乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)，以及其他聚合物塑性材料。在某些实施方案中，流动通道由聚酯形成，其中感兴趣的聚酯可包括但不限于聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、瓶级PET(基于单乙二醇、对苯二甲酸和其他共聚单体诸如间苯二甲酸、环己烯二甲醇等制成的共聚物)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)和聚(对苯二甲酸六亚甲基酯)；聚(己二酸亚烷基酯)，诸如聚(己二酸乙二醇酯)、聚(己二酸1,4-丁二醇酯)和聚(己二酸己二醇酯)；聚(辛二酸亚烷基酯)，诸如聚(辛二酸乙二醇酯)；聚(癸二酸亚烷基酯)，诸如聚(癸二酸乙二醇酯)；聚(ε-己内酯)和聚(β-丙内酯)；聚(间苯二甲酸亚烷基酯)，诸如聚(间苯二甲酸乙二醇酯)；聚(2,6-萘二甲酸亚烷基酯)，诸如聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)；聚(磺酰基-4,4'-二苯甲酸亚烷基酯)，诸如聚(磺酰基-4,4'-二苯甲酸乙二醇酯)；聚(对亚苯基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚(对亚苯基二羧酸乙二醇酯)；聚(反式-1,4-环己烷二基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚(反式-1,4-环己烷二基二羧酸乙二醇酯)；聚(1,4-环己烷-二亚甲基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚(1,4-环己烷-二亚甲基二羧酸乙二醇酯)；聚([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基亚烷基二羧酸酯)，诸如聚([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基二羧酸乙二醇酯)；乳酸聚合物和共聚物，诸如(S)-聚丙交酯、(R,S)-聚丙交酯、聚(四甲基乙交酯)和丙交酯-乙交酯共聚物；和双酚A、3,3'-二甲基双酚A、3,3',5,5'-四氯双酚A、3,3',5,5'-四甲基双酚A的聚碳酸酯；聚酰胺，诸如聚(对苯二甲酰对苯二胺)；聚酯；等。
如上所述，声场发生器被焊接到流动通道的外壁。感兴趣的声场发生器包括但不限于压电换能器、超声波传播器、表面声波发生器、以及能够在流体样品中产生声辐射力的其他装置。在某些实施方案中，感兴趣的声场发生器是压电换能器。压电换能器可以由任何合适的压电材料形成，诸如石英、铌酸锂、偏铌酸铅和多晶陶瓷，包括具有钙钛矿层结构的多晶陶瓷、钨青铜、铋层或双钙钛矿层结构、具有钙钛矿结构的无铅压电材诸如(K,Na)NbO3或(Bi,Na)TiO3以及含铅的多晶铁电陶瓷诸如PZT(锆钛酸铅)或其衍生物(例如，软型PZT诸如PZT5H和PZT5A和硬型PZT如PZT4和PZT8)。在某些实施方案中，声场发生器包括PZT。在某些情况下，压电换能器是多层类型的，但是也可以使用双压电晶片压电元件以及具有合适尺寸的任何其他种类的超声波发生元件。声学集中器可以包括一个或多个焊接到流动通道的声场发生器，诸如2个或更多个、诸如3个或更多个、诸如4个或更多个、诸如5个或更多个并且包括10个或更多个焊接到流动通道的声场发生器。
声场发生器可以具有任何期望的形状，例如直线形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线形状(例如，圆形、椭圆形等)以及不规则形状(例如，联接到平面顶部的抛物线形底部)。在某些实施方案中，声场发生器是立方体或条形压电换能器。在某些实施方案中，声场发生器是立方体或条形压电换能器，其具有焊接到流动通道的大致上平坦的面。“具有大致上平坦的面”是指声场发生器不会(全部或部分地)围绕流动通道缠绕。因而，在这些实施方案中，声场发生器是条形或立方体形状，其具有焊接到流动通道的一个平坦边缘面。
根据流动通道的大小(如下面更详细描述的)，声场发生器可以具有变化的宽度，范围为1mm至15mm，诸如2mm至14mm、诸如3mm至13mm、诸如4mm至12mm并且包括5mm至10mm。在某些实施方案中，声场发生器的宽度为5mm。声场发生器的长度也可以变化，范围为1mm至25mm、诸如2mm至22.5mm、诸如3mm至20mm、诸如4mm至17.5mm并且包括5mm至15mm。在某些实施方案中，声场发生器是10mm。在某些情况下，声场发生器是PZT压电换能器，其宽度为5mm，长度为10mm。
在实施方案中，靠近流动通道定位的声场发生器的全部或部分可以被焊接到流动通道。例如，在声场发生器是条形或立方形压电换能器的情况下，靠近流动通道定位的全部或部分平坦边缘面可以被焊接到流动通道，例如靠近流动通道定位的平坦边缘面的10％或更多，例如15％或更多、例如25％或更多、例如50％或更多、例如75％或更多、例如90％或更多并且包括95％或更多。在某些实施方案中，声场发生器的整个平坦边缘面(即，100％)被焊接到流动通道。因而，声场发生器可以在1mm2至250mm2的面积上被焊接到流动通道，诸如2mm2至225mm2、诸如3mm2至200mm2、诸如4mm2至175mm2、诸如5mm2至150mm2、诸如6mm2至125mm2、诸如7mm2至100mm2、诸如8mm2至75mm2并且包括10mm2至50mm2。
感兴趣的声场发生器被配置为施加声波，所述声波的频率对应于振动换能器的基本共振模式(例如，对于许多PZT板，为约2MHz)。在一些实施方案中，频率可以另对应于振动换能器的谐波，诸如一次谐波、二次谐波等。在各种方面中，所施加的频率可以是约1.5MHz或更高，诸如2MHz或更高、诸如2.5MHz或更高、例如3MHz或更高、诸如3.5MHz或更高、诸如4MHz或更高、诸如4.5MHz或更高、诸如5MHz或更高、诸如5.5MHz或更高并且包括约6MHz或更高。例如，所施加的声波的频率可以在1.0MHz至6MHz的范围内，诸如1.5至5.5MHz、诸如2MHz至5MHz、诸如2.5至4.5MHz并且包括3MHz至4MHz。在某些情况下，所施加的声波的频率的上限可以是10MHz或更小、诸如7.5MHz或更小并且包括5MHz或更小。声场发生器被配置为施加具有变化的压力幅度的声波，并且可以在0.01Mpa至1Mpa的范围内，诸如0.05Mpa至0.95Mpa、诸如0.1Mpa至0.9Mpa、诸如0.2Mpa至0.8Mpa并且包括0.25Mpa至0.75MPa。
施加的激活电压也可以变化。例如，在某些方面中，激活电压为0.1Vpp至100Vpp或更高，诸如0.1Vpp至1Vpp、1Vpp至10Vpp、10Vpp至20Vpp、20Vpp至30Vpp、30Vpp至40Vpp、40Vpp至50Vpp、50Vpp至75Vpp、75Vpp至100Vpp或100Vpp或更高。
在某些实施方案中，声学集中器由配置成控制声场发生器的处理器控制。处理器可以容纳在控制单元或控制盒内。例如，处理器可以被配置为通过改变传递到声场发生器的电能的形状、频率和功率中的一个或多个来控制声场发生器。
声学集中器的流速可以变化。在某些实施方案中，调整声学集中器的流速，使得声学集中器的输出对于反馈监测是最佳的，诸如20至150μL/min，包括30至100μL/min，诸如40至60μL/min。可以调整声学集中器的流速，使得声学集中器装置的输出对于通过特定装置(诸如细胞分选仪)的后续分析是最佳的。
在某些方面中，声学集中器的流速可以通过调节一个或多个泵(例如，注射泵，诸如由World Precision Instruments Inc.,Sarasota,FL经销的WPI sp210iwz)或阀(例如，夹紧阀)来控制。在某些实施方案中，流速可以由处理器控制，诸如上述处理器。
在某些方面中，主题***将生物样品中较大组分与较小组分分离的速率为1μl/min或更高。例如，在某些实施方案中，速率为10μl/min或更高，包括10μl/min至50μl/min、50μl/min至100μl/min、100μl/min至200μl/min、200μl/min至300μl/min、300μl/min至400μl/min、400μl/min至500μl/min、500μl/min至600μl/min、600μl/min至700μl/min、700μl/min至800μl/min、800μl/min至900μl/min、900μl/min至1ml/min、1ml/min至10ml/min、10ml/min至20ml/min、20ml/min至30ml/min、30ml/min至40ml/min、40ml/min至50ml/min、50ml/min至60ml/min、60ml/min至70ml/min、70ml/min至80ml/min、80ml/min至90ml/min、90ml/min至100ml/min、100ml/min至150ml/min、150ml/min至200ml/min、200ml/min至500ml/min或500ml/min至1L/min。
在某些实施方案中，主题***被配置成基于大小分离生物样品的组分。例如，取决于生物样品的组分，***可以被配置为分离出直径为5μm或更大的组分，诸如10μm或更大，诸如25μm或更大，诸如50μm或更大并包括100μm或更大，诸如10至25μm，诸如25至50μm，诸如50至75μm并且包括75至100μm。在一些实施方案中，声学集中器被配置成以足以将生物样品中的组织、组织片段和细胞聚集体与单个细胞、细胞碎片和非细胞大分子分离的方式改变声波频率和幅度。在其他实施方案中，声学集中器被配置为以足以将生物样品中的单个细胞与细胞碎片和非细胞大分子分离的方式改变声波频率和幅度。
在一些情况下，为了实现期望的流速，流动通道可包括多个平行的流动路径(例如，分离通道)。例如，在某些实施方案中，使用两个或更多个平行流动路径，包括3个或更多个、诸如5个或更多个、8个或更多个、15个或更多个、25个或更多个、40个或更多个、60个或更多个、80个或更多个、100个或更多个、125个或更多个、150个或更多个、200个或更多个、300个或更多个、400个或更多个、500个或更多个或1000个或更多个。多个流动路径可以容纳在一个或多个芯片上，诸如2个或更多个、5个或更多个、10个或更多个、20个或更多个、50个或更多个或100个或更多个。
在一些实施方案中，主题***可包括两个或更多个声学集中器，诸如3个或更多个，包括4个或更多个、5个或更多个、6个或更多个或7至10个。在***包括2个或更多个声学集中器的情况下，声学集中器可以以任何便利的配置布置，诸如以串行配置、并行配置或两者的组合。此外，当主题装置包括2个或更多个声学集中器时，声学集中器可以是大致上相同的、相同的或不同的(例如，在一个或多个方面不同，诸如流动通道的尺寸、施加的电压、焊接的声场发生器的类型等)。在***包括多于一个声学集中器的情况下，每个声学集中器的入口和出口的数量可以是相同或不同的。
在一些方面中，如上所述的主题***还可以包括一个或多个额外部件。此类部件的实例包括但不限于一个或多个阀(例如，夹紧阀等)、储存器(例如，样品储存器、清洗储存器、废物储存器等)、泵(例如，注射器泵、蠕动泵等)、连接管(例如硅胶管)、外壳、处理器等。
主题***可以被配置成用于在任何合适的温度下实施主题方法，只要所收集的细胞的存活率根据需要得到保持即可。因而，***可以被配置成提供范围为以下的温度，诸如-80℃至100℃、诸如-75℃至75℃、诸如-50℃至50℃、诸如-25℃至25℃、诸如-10℃至10℃并且包括0℃至25℃。
在某些实施方案中，***被联接到一个或多个用于分析收集的细胞的分析装置。在一些情况下，分析装置是用于分选或分析收集的细胞的分选分类仪或流式细胞仪。合适的细胞分选仪和流式细胞仪***可包括但不限于以下所述的那些：Ormerod(编),FlowCytometry:A Practical Approach,Oxford Univ.Press(1997)；Jaroszeski等(编),FlowCytometry Protocols,Methods in Molecular Biology No.91,Humana Press(1997)；Practical Flow Cytometry,第三版,Wiley-Liss(1995)；Virgo,等(2012)Ann ClinBiochem.Jan；49(pt 1):17-28；Linden,等,Semin Throm Hemost.2004年10月；30(5):502-11；Alison,等J Pathol,2010年12月；222(4):335-344；和Herbig,等(2007)Crit Rev TherDrug Carrier Syst.24(3):203-255；其公开内容以引用的方式并入本文。在某些情况下，联接的分析装置是BD Biosciences FACSCantoTM流式细胞仪、BD Biosciences InfluxTM细胞分选仪等。
套件
还提供了用于实施上述方法的一个或多个实施方案的套件。主题套件可包括两种或更多种本文所述的主题声学集中器以及各种部件和试剂。在一些实施方案中，套件包括声学集中器的部件和用焊料将声场发生器焊接到流动通道的说明。例如，套件可包括声场发生器、流动通道和足以将声场发生器焊接到流动通道的量的焊料。
在一些情况下，套件至少包括在方法中使用的试剂(例如，如上所述)诸如用于洗涤可重复使用的流动通道的洗涤溶液或缓冲液，用于递送生物样品或洗涤缓冲液的空注射器，用于取出收集的细胞的空注射器，预装有洗涤缓冲液或生物样品的注射器。
套件的各种测定部件可以存在于单独的容器中，或者它们中的一些或全部可以预先组合。例如，在一些情况下，套件的一个或多个部件(例如一个或多个声学集中器)存在于密封袋中，例如无菌箔袋或封套。
在其他情况下，套件包括其上存储有计算机程序的计算机可读介质，其中计算机程序在被加载到计算机中时操作计算机以执行如本文所述的流式细胞术测定；和物理基板，其具有从中获得计算机程序的地址。除以上部件之外，主题套件还可包括用于实施所述方法的说明。这些说明可以各种形式存在于主题套件中，所述形式中的一种或多种可存在于套件中。这些说明可存在的一种形式如在合适的介质或基板(例如，在其上打印信息的一张纸或多张纸)上打印的信息、在套件的包装中、在包装插页中等。又另一种构件是计算机可读介质，例如CD、DVD、蓝光、闪存等，其上已经记录了信息。可存在的又一方式为网站地址，其可经由互联网用以在移送位点处存取信息。
效用
主题装置、***、方法和套件可用于需要对液体样品中的组分(例如，细胞)进行分选或浓缩的多种不同的应用。本公开还可用于其中可能需要将由生物样品制备的细胞用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中。在一些实施方案中，主题方法和装置可以促进获得由靶流体或组织生物样品制备的单个细胞。例如，主题方法和***促进由流体或组织样品获得细胞，以用作癌症等疾病的研究或诊断样本。同样地，主题方法和***有助于由流体或组织样品获得细胞以用于治疗。本公开的方法和装置允许以高效率、高流速和低成本从生物样品(例如，器官、组织、组织片段、流体)中分离和收集细胞。
尽管具有随附条款，但本文提出的公开内容也由以下条款限定：
1.一种声学分离器，其包括声场发生器，所述声场发生器被焊接到包括流体流动路径的流动通道并且被配置为在所述流体流动路径中产生声场。
2.根据条款1所述的声学分离器，其中所述声场发生器是压电换能器。
3.根据条款1-2中任一项所述的声学分离器，其中所述流动通道包含玻璃。
4.根据条款1-3中任一项所述的声学分离器，其中金属层在所述流动通道与所述压电换能器之间存在于所述流动通道的外表面上。
5.根据条款4所述的声学分离器，其中所述金属层与所述外表面稳定地缔合。
6.根据条款4-5中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含金、铬、铂或其组合。
7.根据条款4-6中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含金和锡。
8.根据条款4-7中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含以50重量％至90重量％的量的金和以10重量％至90重量％的量的锡。
9.根据条款4-8中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含以75重量％的量的金和以25重量％的量的锡。
10.根据条款4-9中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层的厚度为1μm至10μm。
11.根据条款4-9中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层的厚度为4μm至6μm。
12.根据条款1-11中任一项所述的声学分离器，其中所述声场发生器包含锆钛酸铅。
13.根据条款1-12中任一项所述的声学分离器，其中所述声场发生器用焊料组合物焊接到所述流动通道，所述焊料组合物的熔化温度为200℃或更低并且包含铟、铟-锡或铟-银。
14.一种包括将声场发生器焊接到包括流体流动路径的流动通道的方法。
15.根据条款14所述的方法，其中所述声场发生器是压电换能器。
16.根据条款14-15中任一项所述的方法，其中所述焊接包括：
在315℃或更低的温度下熔化焊料组合物；以及
用所述焊料组合物将所述声场发生器附连到所述流动通道上，以形成焊接到流动通道的声场发生器。
17.根据条款16所述的方法，其中将所述声场发生器附连到所述流动通道包括：
使所述熔化的焊料组合物与所述声场发生器接触；以及
将所述声场发生器联接到所述流动通道。
18.根据条款16所述的方法，其中将所述声场发生器附连到所述流动通道包括：
使所述熔化的焊料组合物与所述流动通道接触；以及
将所述声场发生器联接到所述流动通道。
19.根据条款16-18中任一项所述的方法，其中所述焊料组合物包含铟、铟-锡或铟-银并且熔化温度低于200℃。
20.根据条款14-18中任一项所述的方法，其还包括将金属层施加到所述流动通道的外表面。
21.根据条款20所述的方法，其中所述金属层与所述流动通道的所述外表面稳定地缔合。
22.根据条款20-21中任一项所述的方法，其中所述金属层包含金、铬、铂或其组合。
23.根据条款20-22中任一项所述的方法，其中所述金属层包含金和锡。
24.根据条款20-23中任一项所述的方法，其中所述金属层包含以50重量％至90重量％的量的金和以10重量％至90重量％的量的锡。
25.根据条款20-23中任一项所述的方法，其中所述金属层包含以75重量％的量的金和以25重量％的量的锡。
26.根据条款20-25中任一项所述的方法，其中所述方法包括将厚度为1μm至10μm的金属层施加到所述流动通道的所述外表面。
27.根据条款20-25中任一项所述的方法，其中所述方法包括将厚度为4μm至6μm的金属层施加到所述流动通道的所述外表面。
28.根据条款20-27中任一项所述的方法，其中所述方法包括将所述声场发生器焊接到所述流动通道上的所述金属层。
29.一种***，其包括：
流动通道，其包括入口和出口，所述入口和所述出口在两者之间限定流体流动路径；以及
声学分离器，其包括声场发生器，所述声场发生器被焊接到所述流动通道的外表面并且被配置成在所述流体流动路径中产生声场。
30.根据条款29所述的***，其中所述声场发生器被配置为产生足以移动生物样品中的较大组分并且对所述生物样品中的较小组分大致上没有影响的声场。
31.根据条款30所述的***，其中所述较大组分包括细胞聚集体，并且所述较小组分包括游离细胞。
32.根据条款30所述的***，其中所述较小组分包括细胞碎片、蛋白质和核酸片段。
33.根据条款30-32中任一项所述的***，其中所述声场发生器被配置为产生足以将所述生物样品中的所述较大组分移动到所述声波的节点的声波。
34.根据条款29-33中任一项所述的***，其还包括以流体方式联接到所述声学集中器的反馈控制器，所述反馈控制器被配置为操作所述声学分离器与所述流动通道的所述入口之间的闭环反馈机构。
35.根据条款29-34中任一项所述的***，其还包括细胞分选仪。
36.根据条款35所述的***，其中所述细胞分选仪以流体方式联接到所述声学集中器的出口。
37.根据条款29-34中任一项所述的***，其还包括流式细胞仪。
38.根据条款37所述的***，其中所述流式细胞仪以流体方式联接到声学集中器的出口。
39.根据条款29-38中任一项所述的***，其中所述声场发生器是压电换能器。
40.根据条款29-39中任一项所述的***，其中所述流动通道包含玻璃。
41.根据条款29-40中任一项所述的***，其中所述流动通道在所述流体流动路径的外表面上包括金属层。
42.根据条款41所述的***，其中所述金属层与所述外表面稳定地缔合。
43.根据条款41-42中任一项所述的***，其中所述金属层包含金、铬、铂或其组合。
44.根据条款41-43中任一项所述的***，其中所述金属层包含金和锡。
45.根据条款41-44中任一项所述的***，其中所述金属层包含以50重量％至90重量％的量的金和以10重量％至90重量％的量的锡。
46.根据条款41-45中任一项所述的***，其中所述金属层包含以75重量％的量的金和以25重量％的量的锡。
47.根据条款41-46中任一项所述的***，其中所述金属层的厚度为1μm至10μm。
48.根据条款41-47中任一项所述的***，其中所述金属层的厚度为4μm至6μm。
49.根据条款29-48中任一项所述的***，其中所述声场发生器包含锆钛酸铅。
50.根据条款29-49中任一项所述的***，其中所述声场发生器用焊料组合物焊接到所述流动通道，所述焊料组合物的熔化温度为200℃或更低并且包含铟、铟-锡或铟-银。
51.一种处理样品的方法，所述方法包括用声场发生器将声波施加到流体流动流中的样品，所述声场发生器被焊接到包括流体流动路径的流动通道，
其中所述声波足以将所述样品中的较大组分与较小组分声学分离。
52.根据条款51所述的方法，其中所述样品是生物样品。
53.根据条款51-52中任一项所述的方法，其中所述声波的频率为2Mhz或更高。
54.根据条款51-53中任一项所述的方法，其中所述较大组分包括组织、组织片段和细胞聚集体，并且所述较小组分包括游离细胞。
55.根据条款54所述的方法，其中所述较小组分还包括细胞碎片、蛋白质和核酸片段。
56.根据条款51-55中任一项所述的方法，其中将所述较大组分与所述较小组分声学分离包括将所述样品中的所述较大组分集中在所施加的声波的节点处。
57.根据条款51-56中任一项所述的方法，其中所述方法还包括通过第一样品出口收集所述声学分离的样品的所述较大组分，并通过第二样品出口收集所述声学分离的样品的所述较小组分。
58.根据条款57所述的方法，其中所述较大组分包括细胞聚集体。
59.根据条款57所述的方法，其中所述较小组分包括游离细胞。
虽然为了清楚理解的目的，已通过说明和实施例较详细地描述了上述发明，但是对于本领域的普通技术人员易于显而易见的是，根据本公开的教义，可对其进行某些改变和修改而不脱离所附权利要求书的精神或范围。
因此，前面仅仅说明了本发明的原理。应当理解，本领域的技术人员将能够设计各种布置，这些布置尽管在本文没有明确地描述或示出，但是它们体现本发明的原理并且包括在其精神和范围内。此外，本文所叙述的所有实施例和条件语言主要意图帮助读者理解本发明的原理而不对此类具体叙述的实施例和条件构成限制。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施方案以及其特定实施例的所有陈述均意图涵盖其结构等同物和功能等效物。另外，希望此类等效物包括目前已知的等效物和未来开发的等效物，即不管结构如何，所开发的执行相同功能的任何元件。因此，本发明的范围并非意图限于本文所示和描述的示例性实施方案。而是，本发明的范围和精神由随附权利要求体现。

Claims (15)

1.一种声学分离器，其包括声场发生器，所述声场发生器被焊接到包括流体流动路径的流动通道并且被配置为在所述流体流动路径中产生声场。
2.根据权利要求1所述的声学分离器，其中所述声场发生器是压电换能器。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的声学分离器，其中所述流动通道包含玻璃。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的声学分离器，其中金属层存在于所述流动通道与所述压电换能器之间的所述流动通道的外表面上。
5.根据权利要求4所述的声学分离器，其中所述金属层与所述外表面稳定地缔合。
6.根据权利要求4-5中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含金、铬、铂或其组合。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含金和锡。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含以50重量％至90重量％的量的金和以10重量％至90重量％的量的锡。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层包含以75重量％的量的金和以25重量％的量的锡。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的声学分离器，其中所述金属层的厚度为1μm至10μm。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的声学分离器，其中所述声场发生器包含锆钛酸铅。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的声学分离器，其中所述声场发生器用焊料组合物焊接到所述流动通道，所述焊料组合物的熔化温度为200℃或更低并且包含铟、铟-锡或铟-银。
13.一种制造根据权利要求1-12中任一项所述的声学分离器的方法，所述方法包括将声场发生器焊接到包括流体流动路径的流动通道。
14.一种***，其包括：
流动通道，其包括入口和出口，所述入口和所述出口在两者之间限定流体流动路径；以及
声学分离器，其根据权利要求1-11中任一项所述并且被配置为在所述流体流动路径中产生声场。
15.一种处理样品的方法，所述方法包括用根据权利要求1-11中任一项所述的声学分离器将声波施加到流体流动流中的样品，
其中所述声波足以将所述样品中的较大组分与较小组分声学分离。
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