多靶受体的声学亲和细胞选择制造技术

使用亲和结合和声泳技术实现材料的分离。提供由待分离的材料的流体混合物和支撑结构的柱可以与声波一起使用以阻拦支撑结构的流动。支撑结构可以对流体混合物中的一种或多种材料具有亲和力。通过阻拦支撑结构的流动，结合或粘附到支撑结构的材料也被阻拦。合或粘附到支撑结构的材料也被阻拦。合或粘附到支撑结构的材料也被阻拦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多靶受体的声学亲和细胞选择
[0001]相关申请
[0002]本申请要求申请日为2019年8月30日的美国临时专利申请第63/101,227号的优先权，其全部内容通过引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0003]生物材料的分离已应用于各种环境。例如，用于从其他生物材料中分离蛋白质的分离技术被用于许多的分析过程。
[0004]声泳是一种使用声学(例如声驻波)从初级或宿主流体中分离颗粒和/或次级流体的技术。当密度和/或可压缩性存在差异时，声驻波可以对流体中的颗粒施加力，这种差异被称为声学对比因子。驻波中的压力分布含有驻波波节处的局部最小压力幅度和驻波波腹处的局部最大值区域。根据它们的密度和可压缩性，颗粒可以被驱赶到驻波的波节或波腹并在这些地方被捕获。一般来说，驻波的频率越高，可以捕获的颗粒就越小。

技术实现思路

[0005]本公开描述了用于材料的声学分离的方法、系统和设备有关的技术。被分离的材料可以是生物材料。分离可以采用材料支撑结构。支撑结构可以是珠。可以将功能化材料应用于对一种或多种待分离的材料具有亲合力的支撑结构。支撑结构可以混合在含有材料的流体中。流体混合物可以提供给流体柱或流动室。依靠在柱的一端提供可以防止支撑结构通过的声驻波，支撑结构可以针对流体或流体混合物流过柱被保留在柱中。
[0006]根据一些实例，实现了声学亲和系统，其可以包括封闭的、自动化的和/或一次性使用的特征。如果组件可以相对于露天环境密封，则可以认为该系统是封闭的。自动化系统能够自主运行，几乎不需要操作员干预。当用于亲和分离运行的组件和材料在亲和分离运行后将被断开并丢弃时，该系统是一次性使用的，其中亲和分离运行可包括多次再循环。一次性使用的系统可以避免针对后续的运行而对设备组件和材料进行清洁和消毒的额外步骤。
[0007]在一些实例中，公开了用于分离生物材料的方法、系统和设备，所述分离生物材料通过分布在流体室中的与特定的靶材料结合的功能化材料来实现。特定的靶材料可以是颗粒，包括细胞、重组蛋白质和/或单克隆抗体。可以是珠和/或微载体结构的功能化材料被包被或以其他方式提供用于吸引和结合特定的靶材料的亲和材料。亲和材料可以是蛋白质、配体或可以与靶材料形成键合的其他材料。
[0008]在一些示例性实施方式中，亲和材料和靶材料可以与功能化材料上的结合位点形成抗原
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抗体相互作用。在一些情况下，当靶材料或功能化材料的配体与互补材料上的基质缀合时，靶材料与功能化材料结合。功能化材料包括功能化微珠。功能化微珠包括对相应抗体具有亲和力的特定的抗原配体。
[0009]在一些实例中，通过功能化材料粘附到支撑结构的材料保留在柱中，而流体中的其他游离材料可以穿过声驻波以实现材料分离。基于支撑结构的密度、可压缩性、尺寸或允
许支撑结构比流体混合物中的其他材料对声驻波更强烈地反应的其他特性，支撑结构可以实施为具有一定的声学对比因子。
[0010]可以在柱中搅拌支撑结构以增强亲和过程。在不同的模式，穿过声驻波的柱流体混合物可以再循环到柱中，或者不再循环。可以控制柱内的流体流动或不流动，当流动时，可以控制流速。流体在柱中可以是静止的，并且可以对其应用其他过程，例如温度调节、搅拌、孵育和/或任何其他有用的过程。可以有效地改变柱的体积，例如在柱中提供柱塞或活塞。可以在柱的内部或外部，对柱或柱的内容物进行加热或冷却。
[0011]微粒可以包括珠，并且其中至少一种珠包含直径为约20至300μm的球体，并且包含DEAE(N，N
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二乙基氨基乙基)
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葡聚糖、玻璃、聚苯乙烯塑料、丙烯酰胺、胶原蛋白或藻酸盐。细胞支撑材料可以包括具用于细胞生长的表面涂层的微泡。细胞可以包括例如T细胞、MRC
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5细胞或干细胞。
[0012]声学换能器可用于产生声驻波，该声驻波可产生一维或多维的压力。多维的情况下，声驻波力可以具有相同的数量级。例如，波传播方向上的力可能与在不同方向上产生的力具有相同的数量级。界面区域可以在有助于防止支撑结构穿过的声驻波的边界附近生成。可以使用多个换能器，一些用于产生一种或多种模式的声波，而另一些用于产生另外的，不同模式的声波。例如，声波可以是可以产生一维或多维压力的驻波。可以以形成界面区域的模式产生声波，以防止某些材料穿过而允许其他材料穿过。声波可以以捕获或和聚集某些材料的模式产生，这些材料尺寸增大，直到这些团簇上的重力或浮力超过团簇上的其他力，例如流体或声场力，从而使团簇下降或上升，而脱离声波。
[0013]可以在关闭或不关闭声学换能器的情况下收集细胞。可以应用增强支撑结构聚集到流动室中的添加剂。方法还可以包括将支撑结构(例如珠)再循环到连接到流动室的培养室。方法还可以包括处理收集的细胞以输注到受试者中。优选在捕获之后，方法可以包括允许捕获的细胞和/或细胞支撑材料由于浮力或重力而从流体中上升或沉降。上升或沉降的细胞和/或支撑材料可以离开流动室。通过从流体中上升或沉降来捕获用于分离的细胞或支撑材料的模式可以伴随着防止或允许细胞和/或支撑材料穿过流体路径的模式。防止或允许穿过的模式可以通过具有跨流体路径的界面区域的声波来实现。
[0014]在一些示例性实施方式中，材料包括靶化合物，例如重组蛋白质和单克隆抗体、病毒和/或活细胞(例如，T细胞)。在其表面上具有或不具有功能化材料的珠或微载体可以是靶化合物或组分。
[0015]实例的设备可以包括配置为接收含有功能化材料的流体的流动室。流动室可以是柱的形式。声学换能器相对于流动室布置，例如，声学上耦合到流动室，以在激发时将声波或信号提供到流动室内。换能器的激发可以在腔室内生成多维声场，包括第一空间区域和第二空间区域，在第一空间区域声压幅度高于基准水平，基准水平例如是当声学换能器关闭时的水平，在第二空间区域声压幅度几乎没有或没有高于基准水平，例如，声压幅度可等于声学换能器关闭时的声压幅度。
[0016]在一些模式中，功能化材料可以被驱动并保留在多维声场的第一或第二位置。在其他模式中，可以根据界面区域处的边缘效应防止功能化材料进入多维声场。包括用于分离的靶材料的待处理材料可以流入流动室，在流动室中功能化材料被保留，使得具有与功能化材料互补的特征的一部分靶材料与功能化材料结合，而其他部分靶材料穿过流动室。
腔室可以被配置成用于垂直流动，垂直流动可以是向上或向下方向的。到腔室的流体路径可以设置在腔室的顶部和/或底部。声学换能器可以耦合到腔室的顶部和/或底部，以在该位置产生声场。
[0017]功能化微载体也可以在重组蛋白质或单克隆抗体通过缓冲液从表面洗脱或其他过程洗脱之后循环。这允许更大的表面积，以及功能化微载体与来自生物反应器的表达蛋白质的更强的亲和力相互作用，从而提高声流化床色谱过程的效率。
[0018]在一些示例性实施方式中，装置提供功能化颗粒(例如珠)，其布置为比填充柱提供更多的颗粒(例如珠或细胞)之间的空间。较低的密度降低了非靶生物材料堵塞功能化颗粒之间的流动路径的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分离系统，其包含：柱，其在每端都有开口以允许流体从其中流动，所述柱被配置为流化床以允许引入和容纳多个支撑结构，所述支撑结构靶向至少两种不同类型的细胞材料；声学换能器，其位于所述柱的一端用于在所述柱中产生声驻波；并且所述声学换能器被配置为产生所述声驻波以针对所述流体流动将所述支撑结构阻拦和保留在所述柱中。2.根据权利要求1所述的系统，其还包含与所述柱连接的搅拌器，用于搅拌所述流体。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学换能器被配置为以多种模式操作。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述多种模式包含聚类模式和边缘效应模式。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学换能器被配置为在所述柱中产生多维声驻波。6.根据权利要求1所述的系统，其还包含一定比例的靶向至少两种不同类型的细胞材料的所述支撑结构，从而以预定比例获得两种不同类型的细胞材料。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述支撑结构包含亲和珠，所述亲和珠被配置有特异于靶细胞类型的抗体。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述亲和珠包含所述柱体积的约10％至约30％范围的柱填料。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述亲和珠被配置有CD4或CD8捕获抗体的一种或多种。10.根据权利要求7所述的系统，其中所述亲和珠被配置为亲和素缀合的甲基丙烯酸酯珠。11.用于分离材料的方法，其包含：在配置为流化床的柱中提供支撑结构，用于与至少两种不同类型的细胞材料结合；使包括所述至少两种不同类型的细胞材料的流体混合物流入所述柱中；以及用声学换能器在所述柱的一端附近产生声驻波以阻拦所述支撑结构随着所述流体流...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：弗洛设计声能学公司，
类型：发明
国别省市：