B - Operations – Transporting – 01 – D
Patent
B - Operations, Transporting
01
D
B01D 57/02 (2006.01)
Patent
CA 2383847
The present invention provides apparatuses and methods for continuously sep- arating particles of interest from a heterogenous particle population. the heterogeneity can be based on, for example, magnetic susceptibility, particle size, thermal diffusion, phase solubil-ity, and combinations of the preceding. Based on the heterogeneity, a separation force capable of exploiting the separand (i.e., particles subject to the separation process) is provided. The various embodiments of the present invention preferably employ an annular separation chan-nel, appropriate separation force and flow compartments. In a first embodiment, an annular separation channel having semi-permeable inner and outer cylindrical walls is used to gen-erate lateral convection forces. In a second embodiment of the present invention, an annular separation chanel having heat conductive inner and outer cylindrical walls is used to generate thermal diffusion forces. In a third embodiment, an annular separation channel having non-per-meable inner and outer cylindrical walls is used to generate a solubility difference separation force based on solubility coefficient differences between phases of flow compartments. In a fourth embodiment, an annular separation channel having electrically conductive inner and outer cylindrical walls is used to generate an electrophoretic separation force. In a fifth embod-iment, an annular separation channel having electrically conductive inner and outer cylindrical walls is used to generate a dielectrophoretic separation force. Yet other embodiments of the present invention provide for the combination of separation forces including lateral convec-tion, thermal diffusion, solubility difference, electrophoretic, dielectrophoretic, and magnetic separation forces.
La présente invention concerne des appareils et des procédés permettant de séparer en continu des particules présentant un intérêt d'avec une population hétérogène de particules. L'hétérogénéité peut être basée, par exemple, sur la sensibilité magnétique, la grosseur particulaire, la diffusion thermique, la solubilité en phase ainsi que des combinaisons de celles-ci. Sur la base de l'hétérogénéité, une force de séparation est exercée laquelle est capable d'exploiter la séparande (c'est-à-dire des particules soumises à un processus de séparation). Les divers modes de réalisation de la présente invention utilisent de préférence un canal de séparation annulaire, une force de séparation appropriée et des compartiments d'écoulement. Dans un premier mode de réalisation, un canal de séparation annulaire, lequel présente des parois cylindriques intérieure et extérieure semi-perméables, est utilisé pour produire des forces de convection latérales. Dans un second mode de réalisation de la présente invention, un canal de séparation annulaire, lequel présente des parois cylindriques intérieure et extérieure thermoconductives, est utilisé pour produire des forces de diffusion thermique. Dans un troisième mode de réalisation, un canal de séparation annulaire, lequel présente des parois intérieure et extérieure cylindriques non perméables, est utilisé pour produire une force de séparation par différence de solubilité basée sur des différences de coefficients de solubilité entre les phases des compartiments d'écoulement. Dans un quatrième mode de réalisation, un canal de séparation annulaire, lequel présente des parois intérieure et extérieure cylindriques électroconductrices, est utilisé pour produire une force de séparation électrophorétique. Dans un cinquième mode de réalisation, un canal de séparation annulaire, lequel présente des parois intérieure et extérieure cylindriques électroconductrices, est utilisé pour produire une force de séparation diélectrophorétique. Dans encore d'autres modes de réalisation de la présente invention des forces de séparation combinées font intervenir des forces de séparation par convection latérale, diffusion thermique, différence de solubilité, électrophorétiques, diélectrophorétiques et magnétiques.
Chalmers Jeff
Moore Lee R.
Zborowski Maciej
Norton Rose Or S.e.n.c.r.l. S.r.l./llp
The Cleveland Clinic Foundation
The Ohio State University
LandOfFree
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