(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体に含まれている粒子を第２流体に移動させる装置であって、
対向する第１壁と第２壁を備えた導管と、
前記導管内で各流体の層流を接触させる手段と、
圧力の節が前記導管内に位置するように音響定在波を発生させることができる手段と、
を有し、
前記層流を接触させる手段が、前記第２壁に連通した第１流体用の第１入口手段及び第１出口手段と、前記第１壁に連通した第２流体用の第２入口手段及び第２出口手段と、を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１入口手段と前記第２入口手段は互いに直交し、前記第１出口手段と前記第２出口手段は互いに直交する請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記圧力の節が前記導管の長手方向に沿って中央に位置させられている請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記音響定在波を発生させることができる手段は、音波を発生し伝播するようになっている前記導管の第１壁と、発生した音波を反射するようになっている対向する第２壁と、を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記導管の前記第１壁が、圧電セラミック材料を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記圧電セラミック材料が、交番する電位源に組み合わされている請求項５記載の装置。
【請求項７】
粒子を第１流体内から第２流体へ移動させる方法であって、
ｉ）音響定在波を発生させることができる手段を有し、流体間の混合を最小にする導管内で各流体の層流を接触させること、及び
ｉｉ）圧力の節が第２流体内に位置するように、前記導管内の圧力の節を有するように定在波を発生させること、
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、流体間で粒子を移動させる装置及び方法に関する。特に、本発明は、例えば、細胞、胞子、及びＤＮＡなどの微生物試料又は隔離集団の微小規模の洗浄に関するが、これに限定するものではない。
【背景技術】
【０００２】
微生物試料の分離及び操作には、一般に、試料の反復遠心分離及び再懸濁をしばしば含む１つ以上の洗浄工程を必要とする。しかし、この種の試料を処理できる速度は、本来、処理マニュアルの要件による制約がある。自動化は可能であるが、オートメーションへの洗練されたルートは得られず、細胞を迅速に監視するシステムを開発できる可能性は低い。
【０００３】
したがって、異種流体間で微小規模の移動もできる、微生物試料を洗浄する改良方法についての要望がある。本発明は、一般的には、超音波定在波により粒子操作を行う既知の方法を適用してこの目的を達成しようとするものである。
【０００４】
引用により本明細書中に組み入れられる国際特許公開WO００／４１７９４号は、層流状態の液体から酵母細胞を超音波ろ過するための装置を開示する。この装置は、セラミック製超音波変換器及び伝送層を部分的に含む第１壁と対向する超音波反射用第２壁とを備える鋼鉄製チェンバーを含む（ジェー．ジェー．ホークス（Ｊ．Ｊ．Ｈａｗｋｅｓ），ダブリュー．ティー．コークリー（Ｗ．Ｔ．Ｃｏａｋｌｅｙ）による「センサー及びアクチュエーターＢ」（Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ｂ），２００１年，第７５巻，ｐ．２３１−３４２）。第１及び第２壁は、酵母細胞の水性試料を導入及び排出するための分岐通路又は導管を構成している。
【０００５】
伝達層及び反射層の厚さ、並びに通路又は導管の幅は、試料中で単一の半波長の超音波定在波を発生するように変換器に印加された交流電位の周波数に従って選択される。圧力の節は、通路又は導管の中心又はこれらに隣接して位置する。
【０００６】
このシステム（以後「半波長システム」と呼ぶことにする）では、伝送層の厚さはその層における音の波長の１／４の倍数の奇数整数であり、反射層の厚さはその中における音の波長の１／４の倍数の奇数整数である（ジェー．ジェー．ホークスら（Ｊ．Ｊ．Ｈａｗｋｅｓ ｅｔ  ａｌ），ジャーナル・オブ・ジ・アクステイカル・ソサイアティー・オブ・アメリカ（Ｊ．Ａｃｏｕｓｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．），２００２年，第１１１巻，第３号，ｐ．１２５９−１２５６）。
【０００７】
このシステムを通る試料流が維持されるので、音響力が酵母を圧力の節に向かって動かし、濃縮された試料が第１出口から現れ、ほぼ透明な試料が第2（分岐）出口から現れる。
【０００８】
超音波定在波放射線の力は、また、流体内の非類似位相（dissimilar phase）を節の位置又は腹の位置に分離する。特に、水性媒体内の気泡は圧力波の腹に向かって動かされ、一方、バクテリアは圧力の節に動かされる。フィルターが粒子の単一帯を形成し、層流が、乱流を含むシステムよりも少ない変数のシステムにおいて流体操作を行う追加のメカニズムを可能にすることも明らかである。
【０００９】
これらの特徴は、ゲル内に粒子を位置づけする装置においても認められる（エル．ジェラルディーニら（Ｌ．Ｇｈｅｒａｒｄｉｎｉ ｅｔ  ａｌ．）著，プロシーディング・インターナショナル・ワークショップ・オン・バイオエンカプシュレーション・第９回（Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｂｉｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ＩＸ：「バイオ医学的用途、バイオテクノロジー的用途及び工業的用途におけるバイオ被包」），ポーランド，ワルシャワ，２００１年，Ｐ３）及び類似の特徴が商業的に利用できる免疫凝集装置（英国，ワンタージェにあるエレクトロ・メディカル・サプライズのイムノソニック）について説明されている（ピー．ジェンキンスら（Ｐ．Ｊｅｎｋｉｎｓ，ｅｔ ａｌ．），ジャーナル・オブ・イムノロジカル・メソード（Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏ．Ｍｅｔｈｏｄｓ），１９９７年，第２０５号，ｐ．１９１−２００）。
【００１０】
これらの装置により提供される方法は、電界に基づく技法及び／又は国際特許公開第０２／２９４００号に記載されている音響の場のようなフィールド・フロー分留（ＦＦＦ）技術（ジェー．シー．ギディングスによるセパレーション・サイエンス（Ｓｅｐ．Ｓｃｉ），１９９６年，第１号，ｐ．１２３6及びエヌ．トリら（Ｎ．Ｔｒｉ ｅｔ  ａｌ．）によるアナリティカル・ケミストリー（Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．），２０００年，第７２巻，ｐ．１８２３−１８２９）として考えることもできる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、流体間で粒子の移動をできるようにするために、これら既知の装置の前述の特徴を基盤にしている。本明細書で使われている「粒子」は、特に、細胞及び細胞の破片、胞子、プラスミド及びその他のＤＮＡ、ウイルス及び大きなたんぱく質分子を意味している。本発明は、少なくとも１ミクロンの直径を有する粒子の場合に最も有効である。
【００１２】
第１の形態では、本発明は、粒子を第１流体から第２流体に移動させるために、導管、該導管内で各流体の層流を接触させる手段、及び該導管内に圧力の節が位置するように超音波定在波を発生させることができる手段を含む装置を提供する。
【００１３】
導管内で層流接触を生じさせる手段は、流体間の混合を最小限に抑制できるものであることが好ましい。層流は、ある程度は装置の規模（ｍｍ）により決まるものであるが、この手段は、各流体のそれぞれの入口手段及び出口手段を含み、これらの入口及び出口は導管の１方の側又は他方の側に通じる。１つの好ましい実施形態では、それぞれの入口及び出口手段は互いに直交する。各入口及び出口手段は、導管内の各流体の流速を制御するために、配管及びポンプ手段と連結していることが好ましい。１つの実施形態では、ポンプ手段が第１入口ポートと第１及び第２出口ポートに備えられ、第２入口ポートは、背圧を解除することができるような状態で残される。
さらに、流体が混和しないこと、又は互いに異なることさえも必要ではない。好ましい実施形態では、各流体は水からなる。
【００１４】
上で述べたことから、定在波は、圧力の節が導管内の中央に位置する必要はないことが分かる。また、本発明は、圧力の節が必ずしも単一であること（１／２波長システム）を必要としない。しかし、圧力の節は、粒子の移動先となる流体内に位置させるべきであり、粒子の移動元となる流体内に位置させるべきではない。さらに、定在波及び圧力の節は、この軸の全長に沿って存在する必要はない。この層流が、この領域から下流における粒子の操作を可能にする。
【００１５】
しかし、半波長システムが好ましい。圧力の節が、導管の中央長手方向自体又はそれに隣接して位置することが、より一層好ましい。
【００１６】
すなわち、定在波を発生させるための手段は、音波を発生し伝播するようになっている導管の第１壁及び音波を反射するようになっている対向第２壁を含む。もちろん、定在波を発生することができる手段はまた、交流電源を含む。電源は、例えば、交流信号発生器（２．９１ＭＨｚ，ヒューレット・パッカード３３２６Ａ）及び増幅器（米国ロチェスター，ＥＮＩ，モデル２４０Ｌ）を含む。
【００１７】
本発明の好ましい第１の実施形態においては、第１壁は、３ＭＨｚで共鳴する厚さの圧電セラミック（デンマーク，クリスガード，フェロパーム）と厚さ２．５ｍｍ（５／４波長）の鋼鉄伝送層とを含み、第２壁は、厚さ１．５ｍｍ（３／４波長）の鋼鉄反射器を含み、導管又は通路の幅は０．２５ｍｍ（１／２波長）である。
【００１８】
好ましい第２の実施形態は、第１壁が厚さ３．１ｍｍ（３／２波長）の鋼鉄伝送層を含み、第２壁が厚さ１．５ｍｍ（３／４波長）の石英反射器を含む点で相違する。
【００１９】
本発明は、ｉ）導管内に超音波定在波を発生することができる手段を備える導管内で各流体の層流接触を生じさせること、及びｉｉ）導管内に圧力の節を有する定在波を発生させることを含む、粒子を第１流体から第２流体へ移動させる方法も提供する。
【００２０】
この方法は連続モードで行われることが分かるであろう。最適流速は超音波の効果に関連して決められるが、各流体の流速は、流体の乱流混合を最小限に抑制し、分子拡散による移動を最大に発揮させるものであることが好ましい。
【００２１】
本発明の方法は、上述の装置を用いて行われる。この方法は、粒子を移動させる先の流体に単一節が存在する半波長システムを用いることが好ましい。
【００２２】
したがって、流体が、それぞれ、フルオレセイン・ナトリウム又は染料と水とを含む酵母細胞の水性懸濁液からなる１実施形態においては、第１の入口／出口における相対流速は、第２の入口／出口における流速の約９０％である。しかし、相対流速の決定は、流体及び粒子の特性により変えられる。
【００２３】
好ましい装置が使われている１つの実施形態においては、全体的な流速は、約４．０から１１ｍｌ／分の範囲で変動する（相対速度は上と同じ約９０％）。例えば、第１の好ましい装置を用いた赤色染料（１％ｖ／ｖ）を含む水の中の酵母細胞（１×１０8／ｍｌ）の最適分離速度は４．６５ｍｌ／分であると判明しているとする。第１及び第２の流体（両方とも水）の間の界面は、入口領域の第１壁から約５３μｍであると計算される。レイノルズ数は約８．６であると計算される。
【００２４】
第２の好ましい装置を用いたフルオレセイン・ナトリウム（１％ｗ／ｖ）を含む水の中の酵母細胞（１×１０8／ｍｌ）の最適分離速度は１０．２ｍｌ／分であると判明しているとする。第１及び第２の流体（両方とも水）の間の界面は、入口領域では約６４μｍ、出口領域では約８１μｍであると計算される。レイノルズ数は約３７であると計算される。
【００２５】
変換器に印加される電位の大きさは、例えば、水中で分子種から粒子を分離する場合の決定的要因となる。したがって、第１の好ましい実施形態（洗浄）においては、粒子のみの移動を促進するように電圧の高さが選択される。
【００２６】
第２の好ましい装置においては、フルオレセイン・ナトリウムから酵母細胞を洗浄する最適電圧は、１７ＶP-P未満の領域にあることが分かった。この数字以上の電圧において、酵母の凝集や固着並びにフルオレセイン・ナトリウムの移動の向上が認められた。
【００２７】
第２の実施形態（混合）においては、電圧の高さは、粒子及び分子種の両方の移動を促進するように選択される。したがって、流体が同じであれば、各出口から現れる試料はほぼ類似したものである。この実施形態は、試料が溶媒間で分割されたり、又は溶媒間を移動することが望ましい場合は特に有用である。
【００２８】
第２の好ましい装置においては、水からの酵母細胞及びフルオレセイン・ナトリウムを水に混合する最適な電圧は、２０〜４０ＶP-Pの領域でベストになる。
【００２９】
本発明は、可動機械部品又は消耗品のない装置を提供する。この装置は、アクセスできない位置における複雑に自動化された仕事や用途に適用できる。この装置は背圧を蓄積しないので、閉塞することはない。粒子に作用する力は遠心力に比べて弱く、露出時間は１秒未満である。したがって、この装置及び方法は、遠心分離の代わりになり、取扱いの際のロスは最小限に抑制される。この装置は、微小規模における複雑な操作に特に適している。
【００３０】
ここで、次の図面と実施例とを参照して本発明を例により説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１を参照すると、本発明による装置は、全体を１１により表示した鋼鉄チェンバーを含んでおり、この鋼鉄チェンバーは、流体が通過する導管又は通路１４を構成する第１壁１２及び対向第２壁１３を有する。通路１４は、第１入口１５及び第１出口１６に直接的に連通している。第１壁により構成されるスロット又は孔１７及び１８が、第２入口及び通路への第２出口を形成する。第２入口１７及び出口１８は、第１入口１５及び第１出口１６及び通路１４の長手方向に対し直交する。
【００３２】
このチェンバーの第１壁１２はまた、圧電セラミック変換器１９が接触する外表面の溝を構成する。したがって、変換器は、長手方向の一部のみに沿って第１壁と接触している。信号発生器と増幅器とを含む電源（図示せず）が、変換器１９を作動させる。
【００３３】
このチェンバーは垂直方向（図示した）で使用されるが、流体を通路１４に導入し制御するために、１つ以上の入口と出口とが配管及びポンプ手段（図示せず）に組み合わされている。層流及び第１壁（例えば）近傍における流体と流体との境界を与えるように、全体の速度及び相対速度が調節される。
【００３４】
使用においては、水が第１入口１５に供給され、第２壁１３と接触しながら通路１４を通過して第１出口１６に到達する。同時に、染料（−）を含む粒子（○）の水性懸濁液が、（例えば）第２入口１７に供給される。懸濁液は、第１壁１２と接触しながら通路１４を通り第２入口から第２出口１８に達する。
【００３５】
電源を作動させると、通路１４を横切り中央の長手方向軸に沿って超音波定在波放射線（図示せず）が発生する。通路内の定在波の長手方向の範囲は、通路１４の、変換器１９に隣接した領域にほぼ限定される。
【００３６】
選択された周波数及び電位の高さにおいて粒子（○）に作用する音響力は、染料（−）に作用する音響力よりも大きい。したがって、粒子（○）は水と水の境界を横切って通路１４の中心の圧力の節に向かって優先的に駆動され、定在波の下流において第１出口１６から出る。しかし、染料（−）は、懸濁液の境界から出ることはなく、定在波の下流において第２出口１８から出て行く。
【００３７】
図２において、第１出口１６及び第２出口１８からの産出物が、超音波定在波にさらす前（左手側，オフモード）と後（右手側，オンモード）について、概略的な比較がなされている。予想通り、オフモードでは、第１出口１６の産出物は透明であり、第２出口１８の産出物は着色して／濁って（−／○）いる。しかし、定在波にさらした（オンモード）後は、第１出口１６の産出物は透明か／濁っており（○）、第２出口１８の産出物は着色（−）している。
【００３８】
次に、図３を参照すると、本発明の好ましい実施形態による装置は、図１に示したチェンバー１１とほぼ類似したチェンバーを含む。このチェンバーの第１壁１２は、各々が壁に直交している複数の腕部２０を含む。腕部２０の各々は、第１壁を幅方向に横切って延び、流体の送り出し又は収集管２１を具備している孔に向かって外側に先細りになっているスロット（図示せず）を構成している。このように、上部腕部はチェンバーへの第１及び第２の出口手段を形成し、下部腕部は第１及び第２の入口手段を形成している。
【００３９】
好ましい第１の装置においては、第１壁は、腕部を除いて幅１０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ（５／４波長）のステンレス鋼からなる。第２壁は、幅１０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ（３／４波長）のステンレス鋼（スタバックス）超音波反射器からなる。内側腕部のスロット（０．２５×１０ｍｍ）は、６０ｍｍ離れた位置にある。第１及び第２の壁は、互いにクランプされて通路１４を形成しており、この通路１４は、壁の周縁に設けられたシリコーン・ゴム・ガスケット及び真鍮シム装置により０．２５ｍｍ（１／２波長−水）に維持されている。
【００４０】
ＰＺ２６圧電セラミック変換器（デンマーク，クリスガード，フェロパーム，３ＭＨｚ）には、銀電極（３０×３０×０．６７ｍｍ）がエッチングされてその表面積が１０×２０ｍｍに低減されており、この変換器は、第１壁の外側の表面の内側の腕部の間にエポキシ樹脂により取り付けられている。
【００４１】
好ましい第２の装置は、第２壁が厚さ１．５ｍｍ（３／４波長）の石英（英国，チャペル・アン・ル・フリス，チャンドス・インターコンチネンタル，スペクトロシルＢ）及び厚さ３．１ｍｍ（３／２波長）の第１壁（ステンレス鋼，スタバックス）を含む点で上記したものと相違する。内側の腕部に設けられたスロットの間の間隔は５１ｍｍである。外側の腕部に設けられたスロットの寸法は２×１０ｍｍである。ガスケットは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）（英国，ダウ・コーニング，シルガード（商標）１８４）を含む。
【実施例１】
【００４２】
好ましい第１の装置
第１流体／第１入口：脱気水
第２流体／第２入口：食品用赤色着色剤（英国，リーズ，スーパークック，サンセット・イエロー，カルモイシン）を１％（ｖ／ｖ）含むガス抜き水に酵母細胞（英国，ノッチンガム，ブーツ，乾燥したものを元に戻した，１×１０8／ｍｌ）を懸濁させた液体。
【００４３】
全容積流速は、３台のポンプ（ギルソン，ミニパルス３）及び前述したジェー．ジェー．ホークス（Ｊ．Ｊ．Ｈａｗｋｅｓ），ダブリュー．ティー．コークリー（Ｗ．Ｔ．Ｃｏａｋｌｅｙ）による「センサー及びアクチュエーターＢ」（Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ｂ），２００１年，第７５巻，ｐ．２３１−３４２）において説明された配管を用いて４．６５ｍｌ／分に調節された。第１ポンプは第１出口１６（３．６６ｍｌ／分）に、第２ポンプは第２出口１８（０．９９ｍｌ／分）に、及び第３ポンプは第２入口１７（０．５６ｍｌ／分）に、それぞれ配置した。リザーバ（図示せず）から第１入口１５への水の流れ（４．０９ｍｌ／分）は、ポンプ制御されなかった。
【００４４】
通路１４におけるレイノルズ数は、このシステムでは８．６と計算され、流路（flow path）を放物線状と仮定すると、第２入口１７への総流入量の１２％の流れと、第１入口への８８％の流れとの間の界面は、第１壁から５３μｍと計算される。この流体がこの通路に滞留する時間は１．９秒と計算される。
【００４５】
音響モード・オフ
第１出口１６からの視覚的に透明な産出物は、第１出口での流速を、第１入口における流速よりも低い１０．５％に下げることにより得られた。この結果は、分子種の拡散が重要であることを示唆している。
【００４６】
音響モード・オン
周波数２．９１ＭＨｚで２．５Ｖの交流電位が変換器１９に印加された。このシステムにおいては、電圧の最小値よりも位相の最小値の方が、音響共鳴を最も正確に反映する（ジェー．ジェー．ホークスら（Ｊ．Ｊ．Ｈａｗｋｅｓ ｅｔ  ａｌ），ジャーナル・オブ・アプライド・マイクロバイオロジー（Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ），１９９７年，８２巻，ｐ．３９−４７）。電流／電圧の位相最低値は、位相ロックされたループＩＣ（フィリップスＰＣ７４ＨＣ４０４６ＡＰ）を含む位相比較器ブロックにより監視された。
【００４７】
酵母細胞は、染料の目視できるキャリーオーバーなしに、第１出口１６からの産出物において明らかに目視できた。第２出口１８からの産出物は、酵母細胞が激減していた。
【００４８】
したがって、この電圧においては、この装置が、染料からの酵母細胞の連続洗浄をもたらすことは明らかである。しかし、もっと高い電圧では、染料の一部がキャリーオーバーされる。このキャリーオーバーは、レイリー流れなどのその他の流れの力によるものかもしれない。この流れの力は、超音波並びに温度効果及び／又は酵母細胞の動きに染料が随伴されることから生じる。
【実施例２】
【００４９】
好ましい第２の装置
第１流体／第１入口：脱気水
第２流体／第２入口：フルオレセイン・ナトリウム（英国，シグマ，１ｍＭ）を含むガス抜き水に懸濁した酵母細胞（１×１０6〜２×１０8ｍｌ／分）。
【００５０】
すべての出口試料における酵母濃度は、ヘモサイトメーターの計数値から計算した。試料の遠心分離及び上澄み液の分析が、４８５ｎｍにおける吸光度（島津ＵＶ−２４０１ＰＣ分光光度計）によりフルオレセイン・ナトリウムを測定することを可能にした。
【００５１】
全容積流速は、３台のポンプ（ギルソン，ミニパルス３）及び上記で引用した配管装置により１０．２ｍｌ／分に調節した。第１ポンプは第１出口１６（２．６ｍｌ／分）に、第２ポンプは第２出口１８（７．６ｍｌ／分）に、及び第３ポンプは第２入口１７（１．７ｍｌ／分）に、それぞれ配置した。第１入口１５への水の流れ（８．５ｍｌ／分）はポンプ制御されなかった。
【００５２】
通路１４におけるレイノルズ数はこのシステムでは３７と計算され、流路を放物線状と仮定すると、第２入口１７への総流入量の１７％の流れと第１入口への８３％の流れとの間の界面は、第１壁から６４μｍと計算される。この出口の領域における対応する数字は８１μｍと計算される。この流体がこの通路に滞留する時間は０．３〜０．４５秒と計算される。
【００５３】
音響モード・オフ
第１出口１６からの視覚的に透明な産出物は、流速を第１入口における流速の約９０％に下げることにより得られたが、分光光度計の測定は、約９．１％が依然として移動していることを示した。ここで、図４（ａ）を参照すると、フルオレセイン・ナトリウムの測定された移動（●）は、ＣＦＤ計算とよく一致しており、移動の主なメカニズムは拡散制御であることが確認できる。
【００５４】
図４（ｂ）を参照すると、フルオレセイン・ナトリウムの移動（●）は、総流速の向上と共に低下する（１６．３ｍｌ／分において約６％）。酵母の移動（□）は、用いたすべての流速においてフルオレセイン・ナトリウムよりもはるかに低い。
【００５５】
音響モード・オン
周波数２．９６ＭＨｚで１７ＶP-Pの交流電位が、信号発生器（ヒューレット・パッカード）及び増幅器（米国，ロチェスター，モデル２４０Ｌ）を用いて変換器１９に印加された。共鳴周波数は、オッシロスコープ（アジレント，５４６２Ａ）を用いて電流と電圧との間の位相角の最小値を監視することにより測定された。
【００５６】
図４（ｃ）を参照すると、第１出口１６からの産出物における酵母細胞数の劇的増加（流速によって５〜４０倍）が認められた。フルオレセイン・ナトリウムの移動の増加も認められたが、この電圧では、これは１％未満である。フルオレセイン・ナトリウムからの酵母の分離（右側座標，ｘ−ｘライン）は、初期酵母濃度１．５３×１０7／ｍｌの場合１７ＶP-Pにおいて１０ｍｌ／分の流速において最良である。
【００５７】
さらに高い約３０ＶP-Pまでの電圧においては、酵母移動の向上が得られたが、フルオレセイン・ナトリウムの移動もまた増加した。この電圧では、第１出口１６からの産出物は、第２出口１８からの産出物に非常に類似している。
【００５８】
酵母細胞が存在しない場合のフルオレセイン・ナトリウムの移動を調べる類似の実験は、高電圧において４０％までの移動が起きることを示している。しかし、温度の影響は小さい。酵母の移動に随伴されるフルオレセイン・ナトリウムは、１７ＶP-Pにおける移動のわずか約１０％を占めるにすぎないと考えられる（ＣＦＤ計算）。
【００５９】
これらの結果を総合すると、音響流れがフルオレセイン・ナトリウム移動の主因であることを示唆している。入口試料の最適混合には、高い酵母濃度を必要とし、この濃度が固着又は凝集並びに高電圧によるフルオレセイン・ナトリウムの移動に影響を及ぼす。
【００６０】
分子種がフルオレセイン・ナトリウムより低い拡散係数を有する場合には、改良された分離効率が本発明の方法により得られると期待される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の装置及び方法の１つの実施形態の概略図である。
【図２】本発明による水性染料溶液から酵母粒子の分離を強調する概略図である。
【図３】本発明の装置の好ましい実施形態の斜視図である。
【図４（ａ）】本発明による酵母細胞及びフルオレセイン・ナトリウムの水から水への移動を例示するグラフである。
【図４（ｂ）】本発明による酵母細胞及びフルオレセイン・ナトリウムの水から水への移動を例示するグラフである。
【図４（ｃ）】本発明による酵母細胞及びフルオレセイン・ナトリウムの水から水への移動を例示するグラフである。
【図１】
0004504193.tif 000002
【図２】
0004504193.tif 000003
【図３】
0004504193.tif 000004
【図４（ａ）】
0004504193.tif 000005
【図４（ｂ）】
0004504193.tif 000006
【図４（ｃ）】
0004504193.tif 000007