(57)【要約】  標的物質が懸濁されている媒体から標的物質を分離するための磁気支援式分離装置及び関連方法が提供される。一態様によれば、磁気分離器は、媒体を収容する１つ以上の容器を受け入れるように構成された開口部を有するフレームを含んでもよい。加えて、磁気分離器は、１つ以上の容器を第１の磁界生成素子と第２の磁界生成素子との間に配置することができるように、フレームの反対側に取り付けられた第１の磁界生成素子及び第２の磁界生成素子を含んでもよい。別の態様によれば、ワークステーションは、媒体を収容する１つ以上の容器を受け入れるための作業面と、流体移送部材と、流体移送部材を移動させるように構成された自動マニピュレータと、それぞれが１つ以上の容器から離れた位置と１つ以上の容器の近傍の別の位置との間で移動可能な複数の磁界生成素子と、を含む。
2020527446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的物質が懸濁されている媒体から前記標的物質を分離するための磁気分離器であって、前記媒体は少なくとも１つの容器内に収容されており、前記磁気分離器装置は、
前記少なくとも１つの容器を受け入れるように構成された第１の開口部を有するフレームと、
第１の磁界生成素子及び第２の磁界生成素子であって、前記少なくとも１つの容器が前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に配置可能であるように、互いに距離を置いて前記フレームの反対側に取り付けられている第１の磁界生成素子及び第２の磁界生成素子と、
を含む、磁気分離器。
【請求項２】
前記フレームは第１の垂直壁及び第２の垂直壁を含み、前記第１の磁界生成素子は、前記第１の垂直壁の内向き面上に取り付けられており、前記第２の磁界生成素子は、前記第２の垂直壁の内向き面上に取り付けられている、請求項１に記載の磁気分離器。
【請求項３】
前記第１の垂直壁は前記第２の垂直壁に平行である、請求項２に記載の磁気分離器。
【請求項４】
前記第１の垂直壁の前記内向き面と前記第２の垂直壁の前記内向き面との間に延びる梁又は第３の壁のうちの少なくとも１つを含む、請求項２又は３に記載の磁気分離器。
【請求項５】
前記第１の開口部は前記第１の垂直壁と前記第２の垂直壁との間に画定され、前記少なくとも１つの容器を前記磁気分離器に水平方向に挿入することを可能にする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の磁気分離器。
【請求項６】
前記フレーム内に形成されており、前記少なくとも１つの容器が前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に配置されているときに前記少なくとも１つの容器への上方からのアクセスを可能にする第２の開口部を含む、請求項５に記載の磁気分離器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの容器を保持するように構成されており、前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に前記少なくとも１つの容器を配置するために、前記第１の開口部を通して挿入するような寸法にされた非磁性支持棚を含む、請求項２〜６のいずれか一項に記載の磁気分離器。
【請求項８】
前記第１の開口部を通して挿入されるとき、前記非磁性支持棚の第１の端部は前記第１の磁界生成素子の下方に適合し、前記非磁性支持棚の第２の端部は前記第２の磁界生成素子の下方に適合する、請求項７に記載の磁気分離器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの容器は複数の容器を含み、前記非磁性支持棚は、前記複数の容器の互いに対する横移動を防止するように構成されている、請求項７又は８に記載の磁気分離器。
【請求項１０】
前記第１の磁界生成素子は第１の永久磁石を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の磁気分離器。
【請求項１１】
前記第１の永久磁石は１００ニュートン（Ｎ）以上の最大磁気引力を有する、請求項１０に記載の磁気分離器。
【請求項１２】
精製方法であって、
標的物質が懸濁されている媒体を容器に加えることと、
複数の磁気ビーズを前記容器に加えることであって、前記標的物質は前記複数の磁気ビーズに一時的に結合する、ことと、
前記容器を第１の磁界生成素子と第２の磁界生成素子との間に配置することであって、前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子は、フレームにより互いに距離を置いて保持され、前記第１の磁界生成素子又は前記第２の磁界生成素子のうちの少なくとも１つは前記複数の磁気ビーズを前記容器の内部表面に対して磁気的に吸引し、保持する、ことと、
を含む、精製方法。
【請求項１３】
前記容器を前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に配置することは、前記フレームの外の第１の位置から前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に位置する第２の位置に前記容器を手作業で移動させることを含む、請求項１２に記載の精製方法。
【請求項１４】
前記第１の磁界生成素子又は前記第２の磁界生成素子のうちの少なくとも１つが前記複数の磁気ビーズを前記容器の前記内部表面に対して磁気的に吸引し、保持している間に前記容器から前記媒体を除去することを含む、請求項１２又は１３に記載の精製方法。
【請求項１５】
前記容器から前記媒体を除去した後、前記複数の磁気ビーズに結合した前記標的物質を溶離させるために前記容器に溶離剤を加えることと、前記複数の磁気ビーズが前記溶離剤中に自由に分散するように前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間から前記容器を除去することと、を含む、請求項１４に記載の精製方法。
【請求項１６】
前記第１の磁界生成素子又は前記第２の磁界生成素子のうちの少なくとも１つが前記複数の磁気ビーズを前記容器の前記内部表面に対して磁気的に吸引し、保持するように前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に前記容器を再配置することと、その後、前記容器から前記溶離剤を除去することと、を含む、請求項１５に記載の精製方法。
【請求項１７】
前記容器から前記媒体を除去した後、前記容器に洗浄流体を加えることと、前記複数の磁気ビーズが前記洗浄流体中に自由に分散するように前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間から前記容器を除去することと、を含む、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項１８】
前記第１の磁界生成素子又は前記第２の磁界生成素子のうちの少なくとも１つが前記複数の磁気ビーズを前記容器の前記内部表面に対して磁気的に吸引し、保持するように前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に前記容器を再配置することと、その後、前記容器から前記洗浄流体を除去することと、を含む、請求項１７に記載の精製方法。
【請求項１９】
前記フレームは第１の垂直壁及び第２の垂直壁を含み、前記第１の磁界生成素子は、前記第１の垂直壁の内向き面上に取り付けられており、前記第２の磁界生成素子は、前記第２の垂直壁の内向き面上に取り付けられている、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項２０】
前記容器を前記第１の磁界生成素子と前記第２の磁界生成素子との間に配置することは、前記第１の垂直壁と前記第２の垂直壁との間に画定された開口部を通して前記容器を水平方向に挿入することを含む、請求項１９に記載の精製方法。
【請求項２１】
前記第１の磁界生成素子は第１の永久磁石を含む、請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項２２】
前記第１の永久磁石は１００Ｎ以上の最大磁気引力を有する、請求項２１に記載の精製方法。
【請求項２３】
標的物質が懸濁されている媒体から前記標的物質を分離するためのワークステーションであって、前記媒体は少なくとも１つの容器内に収容されており、
前記媒体を収容する前記少なくとも１つの容器を受け入れるための作業面と、
前記少なくとも１つの容器に及び前記少なくとも１つの容器から流体を移送するように構成された流体移送部材と、
前記流体移送部材を前記作業面に対して移動させるように構成された自動マニピュレータと、
それぞれが前記少なくとも１つの容器から離れた第１の位置と前記少なくとも１つの容器の近傍の第２の位置との間で前記作業面に対して移動可能な複数の磁界生成素子と、
を含む、ワークステーション。
【請求項２４】
前記複数の磁界生成素子は互いに側方に離隔し、前記少なくとも１つの容器を含む複数の容器を受けるための複数の行を画定する、請求項２３に記載のワークステーション。
【請求項２５】
前記複数の磁界生成素子の各磁界生成素子は長手方向軸線を有し、前記複数の磁界生成素子の前記長手方向軸線は互いに平行である、請求項２４に記載のワークステーション。
【請求項２６】
前記複数の磁界生成素子の各磁界生成素子は前記長手方向軸線に平行な長さ及び前記長手方向軸線に垂直な幅を有し、前記長さは１０インチ以上であり、前記幅は０．５インチ以上である、請求項２５に記載のワークステーション。
【請求項２７】
前記作業面は水平に配置されており、前記複数の磁界生成素子の各磁界生成素子は水平方向に移動可能である、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項２８】
前記複数の磁界生成素子の少なくとも第１の磁界生成素子を前記第１の位置と前記第２の位置との間で往復移動させるように構成されたリニアアクチュエータを含む、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項２９】
前記リニアアクチュエータは、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、又は電気モータのうちの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のワークステーション。
【請求項３０】
前記自動マニピュレータは前記作業面の上方に配置されており、前記流体移送部材は、前記少なくとも１つの容器の上部の開口部を通して前記少なくとも１つの容器に及び前記少なくとも１つの容器から流体を移送するように構成されている、請求項２３〜２９のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３１】
前記自動マニピュレータは、少なくともｘ方向及びｙ方向に移動可能なデカルト座標ロボットを含む、請求項２３〜３０のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３２】
前記流体移送部材と流体連通し、前記流体移送部材を通して流体を前記少なくとも１つの容器に追加する及び前記少なくとも１つの容器から除去するように構成されたポンプを含む、請求項２３〜３１のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３３】
前記ポンプは前記自動マニピュレータに取り付けられている、請求項３２に記載のワークステーション。
【請求項３４】
前記ポンプと流体連通し、前記ポンプを外部流体源又はドレンのうちの少なくとも１つに選択的に結合するように構成された多位置弁を含む、請求項３２又は３３のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの容器内の前記媒体中に沈めるための複数の磁気ビーズを含み、前記複数の磁気ビーズの各磁気ビーズは、前記標的物質を媒体から分離するために前記標的物質に一時的に結合するように構成された外面を有する、請求項２３〜３４のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３６】
前記流体移送部材は少なくとも２つの平行な流体導管を含む、請求項２３〜１３のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３７】
前記第１の磁界生成素子は第１の永久磁石を含む、請求項２３〜３６のいずれか一項に記載のワークステーション。
【請求項３８】
前記第１の永久磁石は１００Ｎ以上の最大磁気引力を有する、請求項３７に記載のワークステーション。
【請求項３９】
精製方法であって、
作業面と、前記作業面に対して移動可能であり、流体移送部材を搬送する自動マニピュレータと、互いに側方に離隔し、複数の行を画定する複数の磁界生成素子と、を有するワークステーションを用意することと、
標的物質が懸濁されている少なくとも１つの媒体を複数の容器に加えることと、
前記複数の容器に複数の磁気ビーズを加えることであって、前記標的物質は前記複数の磁気ビーズに一時的に結合する、ことと、
前記複数の磁界生成素子が前記複数の磁気ビーズを前記複数の容器の各容器の内部表面に対して磁気的に吸引し、保持するように、前記複数の磁界生成素子間に画定された前記複数の行内に前記複数の容器を配置することと、
を含む、精製方法。
【請求項４０】
前記自動マニピュレータに、前記複数の容器の少なくとも第１の容器内に収容された前記少なくとも１つの媒体中に前記流体移送部材の端部を挿入させることと、前記流体移送部材を通して前記第１の容器から前記少なくとも１つの媒体を除去することと、を含む、請求項３９に記載の精製方法。
【請求項４１】
前記第１の容器から前記媒体を除去した後、前記複数の磁界生成素子の少なくとも第１の磁界生成素子を前記第１の容器の近傍の第１の位置から前記第１の容器から離れた第２の位置に移動させることを含む、請求項４０に記載の精製方法。
【請求項４２】
前記複数の磁気ビーズに結合した前記標的物質を溶離させるために、前記流体移送部材を通して前記第１の容器に溶離剤を加えることを含む、請求項４１に記載の精製方法。
【請求項４３】
前記第１の磁界生成素子が前記複数の磁気ビーズを前記第１の容器の前記内部表面に対して磁気的に吸引し、保持するように、前記第１の磁界生成素子を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させることと、その後、前記流体移送部材を通して前記第１の容器から前記溶離剤を除去することと、を含む、請求項４２に記載の精製方法。
【請求項４４】
前記流体移送部材を通して前記第１の容器に洗浄流体を加えることを含む、請求項４１〜４３のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項４５】
前記第１の磁界生成素子が前記複数の磁気ビーズを前記第１の容器の前記内部表面に対して磁気的に吸引し、保持するように、前記第１の磁界生成素子を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させることと、前記流体移送部材を通して前記第１の容器から前記洗浄流体を除去することと、を含む、請求項４４に記載の精製方法。
【請求項４６】
前記複数の磁界生成素子は第１の永久磁石を含む、請求項３９〜４５のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項４７】
前記第１の永久磁石は１００Ｎ以上の最大磁気引力を有する、請求項４６に記載の精製方法。
【請求項４８】
前記自動マニピュレータは、少なくともｘ方向及びｙ方向に移動可能なデカルト座標ロボットを含む、請求項３９〜４７のいずれか一項に記載の精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
２０１７年７月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／５３４，５６３号に付与された優先権が主張される。その内容全体はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して、分離装置及び方法に関し、より具体的には、標的物質の下流の処理又は解析を容易にするために、生体分子などの標的物質を標的物質が懸濁されている流体媒体から分離することに関する。
【背景技術】
【０００３】
ある診断、研究、及び薬物製造活動は、細胞培養物又は他の生物学的混合物に含有されるタンパク質などの標的物質の単離から利する又はそのような単離を必要とする。このタスクは、これまで様々な技術によって達成されてきた。これらの一部では、標的物質が生物学的混合物から析出するように標的物質の溶解度を変えることを必要とする。他の特定の技術では、異なる密度の粒子を固定点の周りで高速で回転させることによって、それらを分離させる遠心分離を必要とする。更に別の技術は、生物学的混合物の構成成分が異なる速度で移動するフィルタ材に生物学的混合物を通過させることを必要とするクロマトグラフィに基づく。
【０００４】
このような従来の精製技術及びその他は、時間がかかる、大きな労働力を要する、及び／又は比較的小さな試料サイズに限定される傾向がある。例えば、遠心分離は典型的には試験管又は瓶内で実施され、所与の時間で処理できる材料の量を制限する場合がある。また、ある従来の精製技術では、研究室の技術者が流体を各種容器間で手作業でピペッティングすることを必要とする場合があり、非効率であり得るとともに、交差汚染のリスクが高まるおそれがある。
【０００５】
本開示は、既存の精製装置及び方法に対する有利な代替手段を具現化し、本明細書で述べられる課題又は必要性の１つ又は複数に対処することができると共に、他のメリット及び利点を提供することができる精製関連装置及び方法を説明する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、標的物質が懸濁されている媒体から標的物質を分離又は除去するための磁気分離器を提供する。磁気分離器は、媒体を収容する少なくとも１つの容器又は入れ物を受け入れるように構成された第１の開口部を有するフレームを含んでもよい。磁気分離器はまた、第１の磁界生成素子及び第２の磁界生成素子を含んでもよい。第１の磁界生成素子及び第２の磁界生成素子は、少なくとも１つの容器が第１の磁界生成素子と第２の磁界生成素子との間に配置可能であるように、互いに距離を置いてフレームの反対側に取り付けられていてもよい。
【０００７】
本開示の別の態様は精製方法を提供し、方法には、（ａ）標的物質が懸濁されている媒体を容器又は入れ物に加えることと、（ｂ）複数の磁気ビーズを容器に加えることであって、標的物質は複数の磁気ビーズに一時的に結合する、ことと、（ｃ）容器を第１の磁界生成素子と第２の磁界生成素子との間に配置することであって、第１の磁界生成素子と第２の磁界生成素子は、フレームにより互いに距離を置いて保持され、第１の磁界生成素子又は第２の磁界生成素子のうちの少なくとも１つは複数の磁気ビーズを容器の内部表面に対して磁気的に吸引し、保持する、ことと、を含んでもよい。
【０００８】
本開示の更なる態様は、標的物質が懸濁されている媒体から標的物質を分離するためのワークステーションを提供する。ワークステーションは、媒体を収容する少なくとも１つの容器又は入れ物を受け入れるための作業面と、少なくとも１つの容器に及び少なくとも１つの容器から流体を移送するように構成された流体移送部材と、を含んでもよい。加えて、ワークステーションは、流体移送部材を作業面に対して移動させるように構成された自動マニピュレータを含んでもよい。更に、ワークステーションは、それぞれが少なくとも１つの容器から離れた第１の位置と少なくとも１つの容器の近傍の第２の位置との間で作業面に対して移動可能な複数の磁界生成素子を含んでもよい。
【０００９】
本開示の更に別の態様は精製方法を提供し、方法には、（ａ）作業面と、作業面に対して移動可能であり、流体移送部材を搬送する自動マニピュレータと、互いに側方に離隔し、複数の行を画定する複数の磁界生成素子と、を有するワークステーションを用意することと、（ｂ）標的物質が懸濁されている少なくとも１つの媒体を複数の容器又は入れ物に加えることと、（ｃ）複数の容器に複数の磁気ビーズを加えることであって、標的物質は複数の磁気ビーズに一時的に結合する、ことと、（ｄ）複数の磁界生成素子が複数の磁気ビーズを複数の容器の各容器の内部表面に対して磁気的に吸引し、保持するように、複数の磁界生成素子間に画定された複数の行内に複数の容器を配置することと、を含んでもよい。
【００１０】
本開示は、以下の説明を付属の図面と併せて解釈することで、より完全に理解されるものと考えられる。一部の図面は、他の要素をより明らかに示すため、選択された要素を省略することで簡略化されている場合がある。一部の図面における、このような要素の省略は、対応する書面の記載において明示的に記述される場合を除き、必ずしも、実施形態のいずれかにおける特定の要素の存在又は欠如を示さない。また、どの図面も、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の原理による磁気分離器の一実施形態の上部斜視図である。
【図２】図１に示される磁気分離器の正面斜視図である。
【図３】図１に示される磁気分離器の後面斜視図である。
【図４】流体媒体及び磁気ビーズを収容する容器が装填された、図１に示される磁気分離器の断面図である。
【図５】本開示の原理による磁気分離器の別の実施形態の斜視側面図である。
【図６Ａ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図６Ｂ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図６Ｃ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図６Ｄ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図６Ｅ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図６Ｆ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図６Ｇ】本開示の原理による精製方法の一実施形態の工程を時系列で概略的に示す。
【図７】本開示の原理による磁気分離のワークステーションの一実施形態の概略正面平面図である。
【図８】図７に示されるワークステーションの概略側面平面図である。
【図９】本開示の原理によるワークステーションの一実施形態の正面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、概して、標的物質が懸濁されている流体媒体からタンパク質などの標的物質を分離するための装置及び方法に関する。大まかには、本明細書で開示される装置及び方法は、標的物質を有する媒体を収容する１つ以上の容器の外側の近傍に１つ以上の磁界生成素子を配置することを含む。複数の磁気ビーズが媒体中に沈められてもよく、標的物質と結合してもよい。１つ以上の磁界生成素子は標的物質と結合した磁気ビーズを磁気的に吸引し、磁気ビーズを１つ以上の容器の内部表面に対して静的に固定或いは保持してもよい。その後、媒体は１つ以上の容器から除去されてもよく、標的物質と結合した磁気ビーズが残る。その後、磁気ビーズから標的物質を解放する及び／又は抽出するために磁気ビーズに洗浄及び／又は溶離手順を施してもよい。磁気ビーズは単に１つ以上の磁界生成素子を１つ以上の容器から（又はこの逆で）引き離すことによって最終的に磁界から分離され得る。
【００１３】
このように構成されることで、本開示の装置及び基本方法は、媒体から標的物質を分離するプロセスを有利に簡略化し、ある実施形態においては、研究室の技術者又は他のユーザが手作業で実施しなければならない作業数を排除又は低減することができる。更に、本明細書で開示される装置及び方法は、精製関連設備に必要なワークステーションの設置面積を実質的に増大することなく比較的大容量の試料を処理する能力を提供することができる。加えて、本開示の精製装置及び方法は、１つ以上の磁界生成素子が試料媒体中に沈められる場合に生じるおそれのある交差汚染の可能性を低減することができる。
【００１４】
これより、上述の構成要素のそれぞれ及び関連方法をより詳細に説明する。
【００１５】
本開示の装置及び方法は、各種の試料混合物（例えば、細胞培養物、血液、サルビア（ｓａｌｖｉａ）、汗、尿、便、土、食品等）から各種の標的物質（例えば、分子、分子の複合体、生体分子、生体分子の複合体、タンパク質、タンパク質複合体、ペプチド、核酸リガンド、病原微生物、細胞等）を分離するために使用してもよい。また、単離されるべき標的物質及び／又は標的物質が懸濁されている媒体の性質に応じて、各種の磁気ビーズを使用してもよい。いくつかの実施形態では、磁気ビーズは球形を有し、標的物質と結合又は共役する材料でコーティングされたシリカベースの常磁性コアを有してもよい。磁気ビーズと標的物質との間の結合作用は、共有結合的に、非共有結合的に、静電的に、水素結合により、ファンデルワールス力により、及び／又は任意の他の適切な分子結合プロセスにより達成されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、媒体は細胞培養物又は他の生物学的混合物であってもよく、標的物質は抗体又は他のタンパク質であってもよく、磁気ビーズはタンパク質Ａ磁気ビーズであってもよい。別の実施形態では、媒体は細胞培養物又は他の生物学的混合物であってもよく、標的物質はポリＨｉｓタグタンパク質であってもよく、磁気ビーズはニッケル、亜鉛、銅、又はコバルトでコーティングされてもよい。
【００１６】
本開示の精製システム及び方法に組み込むことができる磁気ビーズの種類例の非限定的リストには、親和性タイプの磁気ビーズ（例えば、アミン磁気ビーズ、アルデヒド磁気ビーズ、カルボキシ磁気ビーズ、ＣＤＩ磁気ビーズ、ＤＶＳ磁気ビーズ、ＤＡＤＰＡ磁気ビーズ、エポキシ磁気ビーズ、ヒドラジド磁気ビーズ、ヒドロキシ磁気ビーズ、ヨードアセチル磁気ビーズ、ＮＨＳ磁気ビーズ、スルフヒドリル磁気ビーズ、トシル磁気ビーズ、チオール磁気ビーズ、シリカ磁気ビーズ、ＩＤＡ磁気ビーズなど）；逆相タイプ磁気ビーズ（例えば、Ｃ４磁気ビーズ、Ｃ８磁気ビーズ、Ｃ１８磁気ビーズ、シアノプロピル磁気ビーズ、フェニル磁気ビーズ、ジフェニル磁気ビーズなど）；イオン交換タイプ磁気ビーズ（例えば、ＤＥＡＥ磁気ビーズ、ＰＳＡ磁気ビーズ、ＳＡＸ磁気ビーズ、ＷＣＸ磁気ビーズ、ＳＣＸ磁気ビーズ、ヒドロキシアパタイト磁気ビーズなど）；抗体精製タイプ磁気ビーズ（例えば、タンパク質Ａ磁気ビーズ、タンパク質Ｇ磁気ビーズ、タンパク質Ａ／Ｇ磁気ビーズ、タンパク質Ｌ磁気ビーズ、クイックＩｇＧピュア磁気ビーズ、抗原ペプチド磁気ビーズ、クイックＩｇＭピュア磁気ビーズ、抗ＩｇＧ磁気ビーズ、クイックＩｇＡピュア磁気ビーズ、チオフィリック磁気ビーズなど）；抗体固定化タイプ磁気ビーズ（例えば、プロテインＡ磁気ビーズ、タンパク質Ｇ磁気ビーズ、タンパク質Ａ／Ｇ磁気ビーズ、タンパク質Ｌ磁気ビーズ、エポキシ活性化磁気ビーズ、アルデヒド終端磁気ビーズ、ヒドラジド終端磁気ビーズ、カルボキシル終端磁気ビーズ、ヨードアセチル活性化磁気ビーズ、チオール活性化磁気ビーズなど）；組み換えタンパク質精製タイプ磁気ビーズ（例えば、Ｎｉ＋帯電磁気ビーズ、Ｃｏ＋帯電磁気ビーズ、マルトース磁気ビーズ、カルモジュリン磁気ビーズなど）；ペプチド固定化タイプ磁気ビーズ（例えば、エポキシ活性化磁気ビーズ、アルデヒド終端磁気ビーズ、カルボキシル終端磁気ビーズ、アミン終端磁気ビーズ、ヨードアセチル活性化磁気ビーズ、チオール活性化磁気ビーズなど）；ＤＮＡ又はＲＮＡ精製用の磁気ビーズ；エンドトキシン除去用の磁気ビーズ；豊富タンパク質除去用の磁気ビーズ；及び／又はＥＤＴＡ磁気ビーズが含まれる。
【００１７】
本明細書では、「磁気」という用語は、磁性、常磁性及び／又は強磁性のあらゆる要素を包含すると定義される。したがって、磁気ビーズは、磁性ビーズ、常磁性ビーズ、強磁性ビーズ、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、磁気ビーズが試料混合物中に沈められたときに媒体を保持する容器の底まで磁気ビーズが沈むように、磁気ビーズは媒体の密度を超える密度を有してもよい。他の実施形態では、磁気ビーズは、磁気ビーズが媒体中に浮く又は部分的に浮くように、媒体以下の密度を有してもよい。
【００１９】
図１〜図３は、本開示の原理による磁気分離器１０の一実施形態を示す。磁気分離器１０は、概して、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６を互いから距離Ｘ１に取り付けるためのフレーム１２を含む。開口部１８がフレーム１２内に形成され、図３に示すように、１つ以上の容器２０を、開口部１８を通して磁界生成素子１４と磁界生成素子１６との間の空間に挿入することができるような寸法にされてもよい。ある実施形態では、容器２０は取り付けた磁界生成素子１４と磁界生成素子１６との間に同じく配置可能な非磁性支持棚５０（図４を参照）に取り付けられてもよい或いはそれによって保持されてもよい。
【００２０】
概して、フレーム１２は、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６と容器２０内に配置された磁気ビーズ４０との間に磁気吸引力及び／又は斥力が存在するにもかかわらず、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６との間に離隔距離Ｘ１を維持するように機能する。磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６がフレーム１２によって設定距離Ｘ１に固定されることにより、ユーザは、煩雑であり且つ磁界生成素子１４と磁界生成素子１６との間の磁気引力が比較的強い状況においては安全でない可能性のある磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６のセットアップ或いは取り扱いの必要がない場合がある。また、磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６に直接接触する必要がないことにより、メモリ、又は機器若しくはユーザが所持する個人用電子機器のその他の損傷を受けやすい構成要素を破損するリスクが低下し得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６とを隔てる横方向距離Ｘ１は、約（例えば、±１０％）３〜３６インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）３〜２４インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）３〜１８インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）３〜１２インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１インチ以上、又は約（例えば、±１０％）２インチ以上、又は約（例えば、±１０％）３インチ以上、又は約（例えば、±１０％）４インチ以上であってもよい、又は約（例えば、±１０％）３．４インチに等しくてもよい。
【００２２】
本実施形態では、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６との間の離隔距離Ｘ１は調整できない。しかしながら、別の実施形態では、フレーム１２は調節可能な幅を有してもよく、ユーザが磁界生成素子１４と磁界生成素子１６との間の距離Ｘ１を調節し、その後、磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６を所定の位置にロックすることを可能にする。
【００２３】
図１〜図４を参照すると、フレーム１２は、第１の垂直側壁３０と、第２の垂直側壁３２と、水平底壁３４とによって構築されてもよい。第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２は図に示すように互いに平行に配置されてもよい、又は別の実施形態では、互いに平行でない角度で配置されてもよい。水平底壁３４は、第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間に延びてもよく、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６と容器２０内に配置された磁気ビーズ４０との間に磁気吸引力及び／又は斥力が存在することで第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２とが互いに対して動かないようにするのに必要な構造的支持を提供してもよい。付加的な構造的支持が、図１〜図３に示すように第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間に延びる１つ以上の梁３４ａ−ｄによって提供されてもよい。別の実施形態では、底壁３４は省略してもよく、第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２とを隔てられたままにするために１つ以上の梁３４ａ−ｄのみを含んでもよい。更に別の実施形態では、梁３４ａ−ｄを省略してもよく、第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との離隔距離を維持するために底壁３４のみを含んでもよい。
【００２４】
図１〜図３に示すように、フレーム１２は、前壁、頂壁、又は後壁を含まない。前壁の代わりに、開口部１８（即ち、前部開口部）が第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間に画定される。同様に、頂壁及び後壁の代わりに、上部開口部２６及び後部開口部２８がそれぞれ、第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間に画定される。別の実施形態では、唯一の開口部が前部開口部１８及び後部開口部２８である、又は前部開口部１８及び上部開口部２６のみである、又は前部開口部１８のみであるように、頂壁及び／又は後壁が含まれてもよい。更に別の実施形態では、上部開口部２６がフレーム１２内に形成された唯一の開口部であってもよい。図示される実施形態においては、前部開口部１８は梁３４ａによって上部開口部２６から仕切られており、上部開口部２６は梁３４ｂによって後部開口部２８から仕切られている。梁３４ａ及び梁３４ｂが省略される他の実施形態では、前部開口部１８と上部開口部２６と後部開口部２８とは互いに連続していてもよい（例えば、図５を参照）。
【００２５】
また、垂直側壁３０及び垂直側壁３２並びに水平底壁３４は分離器１０の全長に沿って連続的に延びる切れ目のない（ｓｏｌｉｄ）構造体として示されているが、別の実施形態では、フレーム１２の重量を低減するために、垂直壁３０及び垂直壁３２のうちの１つ以上及び／又は水平底壁３４は、間に間隙を有する１つ以上の支柱若しくは桁によって形成されてもよい、又は１つ以上の切欠部を有してもよい。
【００２６】
フレーム１２は、特定の種類の金属及び／又はプラスチックを含むがこれらに限定されない剛性材料から構築されてもよい。フレーム１２の剛性は、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６と容器２０内に配置された磁気ビーズ４０との間に存在する磁気吸引力及び／又は斥力がフレーム１２を変形させないようなものとすべきである。いくつかの実施形態では、フレーム１２は、例えば、プラスチック及び／又はアルミニウムなどの非磁性材料から構築されてもよく、その一方で、他の実施形態では、フレーム１２はフェライト系ステンレス鋼などの磁性材料で作製されてもよい。
【００２７】
図１〜図４を引き続き参照すると、第１の磁界生成素子１４は第１の垂直側壁３０の内向き面３６に強固に固定されていてもよく、第２の磁界生成素子１６は第２の垂直側壁３２の内向き面３８に強固に固定されていてもよい。いくつかの実施形態では、第１の磁界生成素子１４及び／又は第２の磁界生成素子１６は、例えば、ボルト及び／又はねじなどの締結具と強固に固定されていてもよい。更に、いくつかの実施形態では、第１の磁界生成素子１４及び／又は第２の磁界生成素子１６のそれぞれは、第１の垂直側壁３０の内向き面３６又は第２の垂直側壁３２の内向き面３８に強固に固定された対応するケージ又は他の囲壁４４又は囲壁４６内に収容されていてもよい。ケージ４４及びケージ４６のそれぞれは、第１の磁界生成素子１４又は第２の磁界生成素子１６をその対応するケージ４４又はケージ４６に摺動可能に挿入する又はそこから除去することを可能にする側部開口部４８又は側部開口部５０を有してもよい。
【００２８】
磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６のそれぞれは、その下向き面若しくは底面が水平底壁３４から、又は水平底壁３４が省略される場合はフレーム１２が載置される表面から垂直方向に距離Ｘ２離隔されるように取り付けられてもよい。以下で記載するように、これにより、非磁性支持棚の側面をそれぞれ第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６の下に挿入するための空間又は隙間を提供してもよい。
【００２９】
図４に示すように、第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６はそれぞれ第１の垂直側壁３０の内向き面３６及び第２の垂直側壁３２の内向き面３８から内側に突き出ている。別の実施形態では、第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６は、それぞれ第１の垂直側壁３０の内向き面３６及び第２の垂直側壁３２の内向き面３８に形成された対応する凹部又は凹所内に配置されてもよい。したがって、第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６はそれぞれ内向き面３６及び内向き面３８と面一であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６は、図４に示すように矩形断面を持つ略平らな又は平坦形状を有してもよい。しかしながら、他の形状及び断面も可能である。また、図に示されるもの以外の磁界生成素子を含んでもよい。更に、いくつかの実施形態では、垂直側壁３０又は垂直側壁３２のうちの１つが磁界生成素子を有しないように、単一の磁場生成素子のみを含んでもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６のそれぞれは、それ自体の永久磁界を生成するように構成された対応する永久磁石から構築されてもよい。永久磁石のそれぞれは、約（例えば、±１０％）５０〜１０００ニュートン（Ｎ）、又は約（例えば、±１０％）１００〜８００Ｎ、又は約（例えば、±１０％）１００〜７００Ｎ、又は約（例えば、±１０％）１５０〜６００Ｎ、又は約（例えば、±１０％）２００〜５００Ｎ、又は約（例えば、±１０％）２００〜４５０Ｎの範囲内の、又は約（例えば、±１０％）５０Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１５０Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２５０Ｎ以上の最大磁気引力を有してもよい。いくつかの実施形態では、永久磁石の合計総磁気引力は、約（例えば、±１０％）５００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１０００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１５００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２０００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２５００Ｎ以上であってもよい。いくつかの実施形態では、磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６を構成する永久磁石は、ニッケルめっきネオジムブロック磁石であってもよい。別の実施形態では、磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６のそれぞれは、電流が供給されると磁界を生成するように構成された各々の電磁石で構成されてもよい。
【００３２】
図４を参照すると、磁気分離器１０は、フレーム１２とは別個の、且つフレーム１２に対して動くことができる非磁性支持棚５０を含んでもよい。概して、非磁性支持棚５０は、標的物質Ｔが最初に懸濁されている媒体５４を収容する複数の容器２０を保持するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、非磁性支持棚５０は、磁界生成素子１４と磁界生成素子１６と容器２０内に配置された磁気ビーズ４０との間に存在する磁気吸引力及び／又は斥力による容器２０の互いに対する横移動を防止するように構成されていてもよい。この非磁性支持棚５０の態様は、例えば、それぞれが容器２０の１つを受け入れるような寸法にされた複数のウェルを有する非磁性支持棚５０を形成するもの、又は１つ以上の締結具若しくは接着剤によって容器２０を非磁性支持棚５０に強固に固定するもの、又は図５に示される実施形態に示すように、容器１２０が単一の一体構造を形成するように支持棚１５０によって容器１２０を一体的に接合するもの、を含む様々な構造によって達成されてもよい。非磁性支持棚５０は、第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６によって磁気的に吸引又は反発されないように、例えば、プラスチック又はガラスを含む任意の非磁性材料で構成されていてもよい。容器２０もまた、例えば、ガラス又はプラスチックを含む非磁性材料で構成されていてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態では、非磁性支持棚５０は、容器２０を１つ、２つ、３つ、又はそれより多い行に保持するように構成されていてもよい。更に、いくつかの実施形態では、非磁性支持棚５０によって形成される容器２０の各行は、第１の垂直側壁３０及び第２の垂直側壁３２に平行な方向に、長手方向に延びてもよい。
【００３４】
非磁性支持棚５０は、フレーム１２の前側の開口部１８を通して略水平方向に挿入することができるような幅を有してもよい或いは寸法にされてもよい。この挿入により、容器２０が第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間の空間内に配置されることになり得る。図４に示されるようないくつかの実施形態では、非磁性支持棚５０の幅Ｗ１は、第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６とを隔てる距離Ｘ１よりも大きくてもよい。こうした実施形態では、非磁性支持棚５０の高さＨ１は、フレーム１２の水平底壁３４から第１の磁界生成素子１４の底面及び第２の磁界生成素子１６の底面を隔てる垂直距離Ｘ２よりも小さくてもよい。したがって、非磁性支持棚５０の第１の側方端部５６及び第２の側方端部５８はそれぞれ、第１の第１の磁界生成素子１４及び第２の第２の磁界生成素子１６の下方に適合してもよい。この構成は、磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６により対応する容器２０の内部表面に対して磁気的に吸引される磁気ビーズ４０の慣性に起因する非磁性支持棚５０の横移動を有利に制限し得る。これは、非磁性支持棚５０の第１の側方端部５６及び第２の側方端部５８がそれぞれ第１の垂直側壁３０の内向き面３６及び第１の垂直側壁３２の内向き面３８に当接することができ、それによって非磁性支持棚５０の顕著な横移動を防止するからである。
【００３５】
図５を参照すると、本開示の原理による磁気分離器１１０の別の実施形態が示されている。磁気分離器１１０は、フレーム１１２の垂直壁１３０と垂直壁１３２との間に延びる梁を含まないこと以外は磁気分離器１０に類似している。図１〜図４に示される磁気分離器１０の要素と同じ又は類似する図５に示される磁気分離器１１０の要素は、１００を増した同じ参照番号によって示される。これら類似の構成要素の説明は簡潔にするために省略される。
【００３６】
フレーム１１２の垂直壁１３０と垂直壁１３２との間に延びる梁の欠如により、前部開口部１１８と上部開口部１２６と後部開口部１２８とが互いに連続することになる。したがって、第１の磁界生成素子１１４と第２の磁界生成素子１１６との間の空間にユーザがよりアクセスしやすくでき、非磁性支持棚１５０の１つより多い挿入経路があり得る。
【００３７】
ここで、図６Ａ〜図６Ｇを参照し、精製プロセスにおいて磁気分離器１０を使用する方法を説明する。図６Ａ〜図６Ｇは概略側面図であり、磁気分離器１０の様々な要素を省略している。これら要素の省略は、それらが磁気分離器１０から必ずしも欠けていることを意味するものと理解されるべきではない。また、磁気分離器１１０は図６Ａ〜図６Ｇに記載されているものに類似するプロセスで使用されてもよい。
【００３８】
最初の工程として、容器２０のそれぞれに又は容器２０のいずれにも、標的物質Ｔを含むある量の媒体５４を充填することができる。次に、図６Ａに示すように、容器２０に磁気ビーズ４０を加え、ある時間（例えば、数分、１時間、数時間、１日、数日等）にわたり放置して媒体５４と相互作用させることができる。このインキュベーション期間の間、磁気ビーズ４０は標的物質Ｔに結合することができ、それによって、標的物質Ｔが媒体５４の残りの部分から分離される（図６Ｂを参照）。上記で述べたとおり、磁気ビーズ４０と標的物質Ｔとの間の結合作用は、共有結合的に、非共有結合的に、静電的に、水素結合により、ファンデルワールス力により、及び／又は任意の他の適切な分子結合プロセスにより達成されてもよい。いくつかの実施形態では、標的物質Ｔと磁気ビーズ４０との間の結合を促進するために、インキュベーション期間中に、媒体５４はかき混ぜてもよい又は攪拌してもよい。更に、いくつかの実施形態では、容器２０は、磁気ビーズ４０が標的物質Ｔと結合する期間の間に磁気分離器１０内に配置してもよい。
【００３９】
次に、既に行っていない場合には、容器２０を非磁性支持棚５０に固定してもよく、図６Ｃに示すように容器２０が第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間に配置されるように、非磁性支持棚５０を第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間のフレーム１２内に挿入してもよい。この工程では、容器２０が非磁性支持棚５０上に配置された状態で、ユーザが非磁性支持棚５０を、フレーム１２の外部に位置する第１の位置から、フレーム１２内の、第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間に位置する第２の位置に手作業で移動させることが必要な場合がある。いくつかの実施形態では、この動作には、非磁性支持棚５０及び容器２０を、フレーム１２の前部開口部１８を通して水平方向に挿入することを含み得る。いくつかの実施形態では、非磁性支持棚５０の第１の側方端部５６及び第２の側方端部５８は、挿入中、第１の磁界生成素子１４及び第２の磁界生成素子１６の下方に摺動してもよい或いは適合してもよい。別の実施形態では、非磁性支持棚５０及び容器２０は、上部開口部２６を通して垂直下方向に又は後部開口部２８を通して水平方向に挿入してもよい。
【００４０】
図６Ｃに示すように、容器２０が第１の垂直側壁３０と第２の垂直側壁３２との間に配置されているとき、第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６の近接により、これらが磁気ビーズ４０を対応する容器２０の側壁６１の内部表面６０に対して磁気的に吸引し、保持することを可能にすることができる。後の流体除去及び追加工程の間に磁気ビーズ４０が移動するのを抑制又は防止するように、磁気ビーズ４０と容器２０の内部表面６０との間の摩擦により、磁気ビーズ４０を容器２０に対して効果的に固定化する又は固定することができる。
【００４１】
次に、図６Ｄに示すように、精製方法は、容器２０から媒体５４を、例えば、ピペット又は他の流体導管などの流体移送部材６２を通して吸い出す又は除去することを含んでもよい。流体移送部材６２の先端部又は口は、それが媒体５４中に沈められるように、フレーム１２の上部開口部を通し、次いで、容器２０の１つの上部に形成された開口部６４に挿入してもよい。流体移送部材６２の口は、流体移送部材６２が容器２０内の全ての又は実質的に全ての媒体５４を吸い出すことができるように、容器２０の底壁６６の近傍に或いは非常に近接して配置されてもよい。磁気ビーズ４０は、第１の磁界生成素子１４及び／又は第２の磁界生成素子１６の磁気引力によって容器２０の側壁６１の内部表面６０に対して保持されるので、この工程では除去されない。更に、磁気ビーズ４０に結合した標的物質Ｔもまた、容器２０内に残される。この、標的物質Ｔを取り除いた媒体５４を除去する工程は、全ての容器２０に対して繰り返してもよく、又はいくつかの実施形態では、複数の流体移送部材を用いて全ての容器２０に同時に実施してもよい。
【００４２】
媒体５４の取り出し後、容器２０の内部表面６０及び／又は残余媒体５４の磁気ビーズ４０を清浄にするために、図６Ｅに示すように、流体移送部材６２又は別の流体導管を通して洗浄流体７０（例えば、塩溶液）を容器２０に加えてもよい。しかし、洗浄流体７０は磁気ビーズ４０から標的物質Ｔを除去しなくてもよい。容器２０に加えられる洗浄流体７０の体積は、対応する容器２０の最大体積以下（例えば、何分の１）であってもよい。任意選択的に、容器２０に洗浄流体７０を加える直前又は直後に、容器２０が第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間に配置されないように、容器２０又は容器２０の棚全体をフレーム１２から取り外してもよい。磁界生成素子１４及び磁界生成素子１６の比較的強い磁界の欠如により、磁気ビーズ４０は洗浄流体６０中に自由に分散することができ、洗浄流体６０中に懸濁することができる。このようにして磁気ビーズ４０が分散することを可能にすることにより、洗浄プロセスの効果を高めることができる及び／又は洗浄流体７０中の磁気ビーズ４０のかき混ぜ若しくはその他の攪拌を可能にすることができる。洗浄が完了した後、洗浄流体７０は流体移送部材６２又は他の流体導管を通して容器２０から除去してもよい。
【００４３】
別の実施形態では、上記の洗浄流体に関連する工程の１つ以上又は全てを省略してもよい。
【００４４】
次に、図６Ｆに示すように、標的物質Ｔを磁気ビーズ４０から解放するために、流体移送部材６２又は別の流体導管を通して溶離剤７２（例えば、液体溶離溶液）を容器２０に加えてもよい。既に行っていない場合には、容器２０に溶離剤７２を加える直前又は直後に、容器２０が第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間に配置されないように、容器２０容器２０又は容器２０の棚全体をフレーム１２から取り外してもよい。磁界生成１４及び磁界生成１６の比較的強力な磁界の欠如により、磁気ビーズ４０は溶離剤７２中に自由に分散することができ、溶離剤７２中に懸濁することができる。このようにして磁気ビーズ４０が分散することを可能にすることにより、溶離プロセスの効果を高めることができる及び／又は溶離剤７２中の磁気ビーズ４０のかき混ぜ若しくはその他の攪拌を可能にすることができる。任意選択的に、この溶離工程は、容器２０が第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間に配置されている間に実施してもよい。
【００４５】
インキュベーション期間の後、溶離剤７２及び溶離剤７２に結合した標的物質Ｔは流体移送部材６２又は別の導管を通して容器２０から除去されてもよく、その後、外部容器に排出されてもよい。既に行っていない場合には、この流体除去工程の直前に、磁気ビーズ４０がそれらの対応する容器２０の内部表面６０に対して固定化されるように、容器２０を第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間に再配置してもよい。次いで、精製を必要とする別の媒体又は混合物を収容する別の容器又は容器のバッチに対して上記の工程を繰り返してもよい。
【００４６】
前述の、第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間に容器２０を配置する工程及び／又は第１の磁界生成素子１４と第２の磁界生成素子１６との間から容器２０を除去する工程のいずれも、研究室の技術者などのユーザにより手作業で実施されてもよいことに留意されたい。また、ユーザは、流体添加又は除去工程のいずれも、例えば、ピペットの補助により手作業で実施してもよい。更に、磁気分離器１０は、様々な標準的な実験室の作業台及び／又は卓上に支持することができるように寸法決めされ得る或いは構築され得ることに留意されたい。
【００４７】
図７及び図８を参照すると、本開示の原理による、標的物質が懸濁されている媒体から標的物質を分離するためのワークステーション２００の概略図が示されている。ワークステーション２００は、例えば、媒体の除去、洗浄流体の除去、及び／又は溶離流体の除去などの流体除去工程の間に、１つの又は磁界生成素子を使用し、媒体中に沈められて標的物質と結合した磁気ビーズを固定化するため、上述の磁気分離器の実施形態にいくつかの点で類似する。しかしながら、ワークステーション２００は、精製プロセス中に、容器が静止したままである一方、１つ以上の磁界生成素子が様々な位置の間で移動するという点で前述の磁気分離器の実施形態と異なる。更に、上述の磁気分離器と異なり、ワークステーション２００は、流体除去及び／又は添加目的で、少なくとも１つの流体移送部材を容器に対して移動させるように構成された自動マニピュレータを組み込む。
【００４８】
概して、ワークステーション２００は、様々な標準的な実験室の作業台及び／又は卓上に支持することができるように寸法決めされ得る或いは構築され得る。図７〜図９を参照すると、ワークステーション２００は、概して、水平に配置され且つ上向きの作業面２１２を含むフレーム２１０と、流体移送部材２１４と、自動マニピュレータ２１６と、１つ以上の磁界生成素子２１８ａ−ｅと、を含んでもよい。任意選択的に、ワークステーション２００は、１つ以上の磁界生成素子２１８ａ−ｅに接続された１つ以上のリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅと、流体移送部材２１４と流体連通する１つ以上のポンプ２２２ａ−ｂと、１つ以上のポンプ２２２ａ−ｂと流体連通する多位置弁２２４と、廃棄物容器又はドレン２２６と、１種以上の溶離剤、洗浄流体、及び／若しくはその他の流体を収容する１つ以上の補助容器２２８ａ−ｃ、並びに／又は制御ユニット２３０を含んでもよい。
【００４９】
図７に示すように、磁界生成素子２１８ａ−ｅは規則的な間隔で互いに水平方向に側方に離隔し、複数の容器２４０を摺動可能に受け入れるための複数の行２３２ａ−ｄを画定してもよい。いくつかの実施形態では、磁界生成素子２１８ａ−ｅの隣接するものを隔てる横方向距離Ｘ３は、約（例えば、±１０％）３〜１０インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）３〜８インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）３〜６インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）３〜５インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１インチ以上、又は約（例えば、±１０％）２インチ以上、又は約（例えば、±１０％）３インチ以上、又は約（例えば、±１０％）４インチ以上であってもよい、又は約（例えば、±１０％）３．４インチに等しくてもよい。
【００５０】
容器２４０のそれぞれに、まず、標的物質Ｔが懸濁された媒体２４２を充填してもよい。容器２４０のそれぞれは、その上部に形成された開口部２４４と、内部表面２４６と、側壁２４８と、側壁２４８に接続された底壁２５０と、を有してもよい。媒体２４２及び標的物質Ｔは上記のものに類似し得る。各行２３２ａ−ｄ内において、容器２４０は、いくつかの実施形態では、上記の非磁性支持棚と同様の手法で構成され得る非磁性支持棚２５２によって保持されてもよい。
【００５１】
複数の磁気ビーズ２６０は各容器２４０内の媒体２４２中に沈められてもよい。磁気ビーズ２６０は上記のビーズ４０と同様の手法で構築されてもよく、媒体２４２中に懸濁された標的物質Ｔに結合するように構成されてもよい。
【００５２】
各磁界生成素子２１８ａ−ｅは長手方向軸線Ａに沿って長手方向に延びてもよい（図８を参照）。更に、いくつかの実施形態では、磁界生成素子２１８ａ−ｅの長手方向軸線Ａは互いに平行であってもよい。各磁界生成素子２１８ａ−ｅの長さＬ２は、対応する磁界生成素子の長手方向軸線Ａに平行であってもよく、磁界生成素子２１８ａ−ｅの幅Ｗ２は、対応する磁界生成素子の長手方向軸線Ａに垂直であってもよい。いくつかの実施形態では、長さＬ２は、約（例えば、±１０％）１０〜４８インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１０〜３６インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１０〜３０インチの範囲内、約（例えば、±１０％）１０〜２４インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１０インチ以上、又は約（例えば、±１０％）２０インチ以上、又は約（例えば、±１０％）３０インチ以上であってもよい。いくつかの実施形態では、幅Ｗ２は、約（例えば、±１０％）０．５〜６インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）０．５〜４インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）０．５〜３インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）０．５〜２インチの範囲内、又は約（例えば、±１０％）０．５インチ以上、又は約（例えば、±１０％）１インチ以上、又は約（例えば、±１０％）１．５インチ以上、又は約（例えば、±１０％）２インチ以上、又は約（例えば、±１０％）２．５インチ以上であってもよい。
【００５３】
各磁界生成素子２１８ａ−ｅは、その対応する容器２４０の行から離れた第１の又は非動作位置と、その対応する容器２４０の行に隣接する（例えば、直接隣接する）第２の又は動作位置との間で、作業面２１２に対し、往復して移動可能であってもよい。図８は、その動作位置を占める磁界生成素子２１８ａ−ｅの１つを実線で概略的に示す。図８はまた、この磁界生成素子２１８ａ−ｅのうちの１つの非動作位置を破線で示す。本実施形態では、ワークステーション２００は、それぞれが、磁界生成素子２１８ａ−ｅのうちの対応する１つをその動作位置と非動作位置との間で直線水平方向に独立して往復運動させるように構成された複数のリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅを含む。他の実施形態では、全ての磁界生成素子２１８ａ−ｅをそれらの動作位置と非動作位置との間で同時に一緒に往復移動させるために単一のリニアアクチュエータを使用してもよい。各リニアアクチュエータ２２０ａ−ｅは、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、又は電気モータのうちの少なくとも１つを含んでもよい。油圧又は空気圧シリンダを含む実施形態では、往復動ピストンにより油圧又は空気圧シリンダをその磁界生成素子２１８ａ−ｅの対応する１つに接続してもよい。回転電気モータが含まれる実施形態では、ラックアンドピニオン機構、プーリ、又はギアシステムを使用し、電気モータによって生成した回転運動出力を磁界生成素子２１８ａ−ｅの対応する１つの直線運動に変換してもよい。
【００５４】
図８に示される実施形態では、各リニアアクチュエータ２２０ａ−ｅは、空気圧式リニアスライドの形態をとる。したがって、各リニアアクチュエータ２２０ａ−ｅは、加圧ガスを受けるための空気圧シリンダ２２１ａ−ｅと、空気圧シリンダ２２１ａ−ｅの異なる端部を加圧することにより往復並進するピストン又はキャリア要素２２３ａ−ｅと、を含んでもよい。図８に示すように、各空気圧シリンダ２２１ａ−ｅは、フレーム２１０の内部空間内の、作業面２１２の垂直下方に配置されてもよい。各キャリア要素２２３ａ−ｅは、作業面２１２に形成された対応する開口部２２５ａ−ｅを通して、磁界生成素子２１８ａ−ｅの対応する１つに機械的に接続されてもよい。図８はリニアアクチュエータ２２０ｅ及びその磁界生成素子２１８ｅへの接続のみを示すが、他の磁界素子２１８ａ−ｄ及びリニアアクチュエータ２２０ａ−ｄは同様の手法で構成してもよく、簡潔にする目的で図示しない。別の実施形態では、リニアアクチュエータ２２０ｅは全ての磁界生成素子２１８ａ−ｅ共に一緒に動かすように構成されていてもよい。
【００５５】
本実施形態の磁界生成素子２１８ａ−ｅは作業面２１２に平行な水平方向に移動可能であるが、別の実施形態では、各磁界生成素子２１８ａ−ｅは作業面２１２に垂直な或いは平行でない垂直方向に移動可能であってもよい。このような別の実施形態では、複数の開口部が作業面２１２に形成されてもよく、各磁界生成素子２１８ａ−ｅは、これら開口部の対応する１つの中に往復動的に後退し、且つそこから延びるように構成されていてもよい。ここで、後退位置（作業面２１２の下であり得る）は非動作位置に対応してもよく、伸張位置（作業面２１２の上であり得る）は動作位置に対応してもよい。
【００５６】
図９に示されるものなどのいくつかの実施形態では、リニアアクチュエータ２２０ａ−ｅは省略してもよい。このような実施形態では、磁界生成素子２１８ａ−ｅの移動は、ユーザが各磁界生成素子２１８ａ−ｅをその動作位置と非動作位置との間で水平及び／又は垂直方向に手作業で移動させることによって達成されてもよい。
【００５７】
磁界生成素子２１８ａ−ｅがそれらの対応する動作位置を占めているとき、それらは磁気ビーズ２６０を容器２４０の側壁２４８の内部表面２４６に対して磁気的に吸引し、保持することができる。後の流体除去及び／又は追加工程の間に磁気ビーズ２６０が移動するのを抑制又は防止するように、磁気ビーズ２６０と容器２４０の内部表面２４６との間の摩擦により、磁気ビーズ２６０をそれらの対応する容器２４０の１つに対して効果的に固定化する又は固定することができる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、各磁界生成素子２１８ａ−ｅは、それ自体の永久磁界を生成するように構成された対応する永久磁石から構築されてもよい。永久磁石のそれぞれは、約（例えば、±１０％）５０〜１０００ニュートン（Ｎ）の範囲内、又は約（例えば、±１０％）１００〜８００Ｎの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１００〜７００Ｎの範囲内、又は約（例えば、±１０％）１５０〜６００Ｎの範囲内、又は約（例えば、±１０％）２００〜５００Ｎの範囲内、又は約（例えば、±１０％）２００〜４５０Ｎの範囲内、又は約（例えば、±１０％）２５０〜３５０Ｎの範囲内、又は約（例えば、±１０％）５０Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１５０Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２５０Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２８９Ｎに等しい最大磁気引力を有してもよい。いくつかの実施形態では、永久磁石の合計総磁気引力は、約（例えば、±１０％）５００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１０００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）１５００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２０００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）２５００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）５０００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）７０００Ｎ以上、又は約（例えば、±１０％）７５００Ｎ以上であってもよい、又は約（例えば、±１０％）７２２５Ｎに等しくてもよい。いくつかの実施形態では、磁界生成素子２１８ａ−ｅを構成する永久磁石は、ニッケルめっきネオジムブロック磁石であってもよい。別の実施形態では、各磁界生成素子２１８ａ−ｅは、電流が供給されると磁界を生成するように構成された各々の電磁石で構成されてもよい。
【００５９】
引き続き図７〜図９を参照すると、自動マニピュレータ２１６は、流体移送部材２１４を、予め定義されていてもいなくてもよい又は予めプログラムされていてもいなくてもよい様々な位置に、作業面２１２に対して自動的に移動させるように構成されていてもよい。自動マニピュレータ２１６は、制御ユニット２３０によって制御される１つ以上の電気モータを含んでもよい。図示される実施形態においては、自動マニピュレータ２１６は、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向のそれぞれに独立して移動可能なデカルト座標ロボットの形態をとる。本実施形態では、ｘ方向及びｙ方向は水平直線方向であり、ｚ方向は垂直直線方向である。自動マニピュレータ２１６は、別個の電気モータと、それぞれの移動方向を達成するための別個の軌道部材と、を含んでもよい。他の実施形態では、自動マニピュレータ２１６は、２方向のみ（例えば、ｘ方向及びｙ方向のみ、又はｘ方向及びｚ方向のみ、又はｙ方向及びｚ方向のみ）、又は１つの直線方向のみの運動を可能にしてもよい。更に別の実施形態では、自動マニピュレータ２１６は、複雑な曲線運動、直線運動及び／又は回転運動が可能なロボットアームの形態をとってもよい。
【００６０】
更に図７〜図９を参照すると、自動マニピュレータ２１６は、流体移送部材２１４、ポンプ２２２ａ−ｂ、多位置弁２２４、及び／又は自動マニピュレータ２１６によって搬送される他の構成要素を取り付けるための取付板２６２を含んでもよい。流体移送部材２１４は取付板２６２に機械的に接続され（例えば、締結具によって締結され）、取付板２６２から垂直方向に下方に延びてもよい。本実施形態では、流体移送部材２１４は、ある水平距離互いに離隔した２つの平行垂直流体導管２６４ａ及び２６４ｂ（例えば、可撓性又は剛性プラスチック管）を含む。流体導管２６４ａはポンプ２２２ａと流体連通してもよく、流体導管２６４ｂはポンプ２２２ｂと流体連通してもよい。２つの流体導管２６４ａと２６４ｂとを隔てる水平距離は、行２３２ａ−ｄのうちの任意の２つの隣接する行の中心を隔てる水平距離に等しくてもよい。更に、いくつかの実施形態では、２つの流体導管２６４ａと２６４ｂとを隔てる水平距離は、異なる大きさの容器２４０に対処するために調整可能であってもよい。別の実施形態では、流体移送部材２１４は、１つの垂直流体導管のみ又は３つ以上の垂直流体導管を含んでもよい。
【００６１】
概して、各ポンプ２２２ａ−ｂは、流体移送部材２１４を通して流体を容器２４０の対応する１つから除去する及び／又はこれに追加するように構成されていてもよい。各ポンプ２２２ａ−ｂは、電気モータ並びに／又は加圧された油圧流体及び／若しくはガス源を含むがこれらに限定されない任意の適切な手段によって動力供給されてもよい。各ポンプ２２２ａ−ｂは精製プロセスの仕様に応じて可変速度又は単一速度で動作させてもよい。いくつかの実施形態では、ポンプ２２２ａ−ｂの１つ以上の動作は、例えば、制御ユニット２３０のメモリに格納されたプログラム可能命令に従い、制御ユニット２３０によって電子制御されてもよい。代替的又は付加的に、各ポンプ２２２ａ−ｂは、手作業でオン／オフスイッチを作動させる及び／又は速度つまみを回すユーザ（例えば、研究室の技術者）によって動作させてもよい。図９に示される一実施形態などの一部の実施形態では、ポンプ２２２ａ−ｂの１つ以上は、蠕動ポンプなどの容積式ポンプとして構成されてもよく、懸濁固形物（例えば、磁気ビーズ２６０）を含む流体を、これら固形物に損傷を与えることなく圧送することが可能であり得る。別の実施形態では、ポンプ２２２ａ−ｂの１つ以上は、流体を移動させるために、回転する羽根車を用いて真空を生じさせる半径流ポンプなどの遠心ポンプであってもよい。更に、いくつかの実施形態では、各ポンプ２２２ａ−ｂは可逆性であってもよい。
【００６２】
多位置弁２２４は、ポンプ２２２ａ及び／又はポンプ２２２ｂを補助容器２２８ａ−ｃ、ドレン２２６、及び／又はその他の要素の１つ以上に選択的に流体的に接続するように構成されていてもよい。補助容器、ドレン等の数に応じて、多位置弁２２４は、３方向弁、４方向弁、５方向弁、６方向弁、７方向弁、８方向弁、又は任意の数の選択的に開放可能なオリフィスを有する任意の他の弁であってもよい。いくつかの実施形態では、多位置弁２２４の動作は、例えば、制御ユニット２３０のメモリに格納されたプログラム可能命令に従い、制御ユニット２３０によって電子制御されてもよい。多位置弁２２４は、制御ユニット２３０からのコマンド信号に応答して多位置弁２２４のオリフィスを開閉するための１つ以上のソレノイドを組み込んでもよい。
【００６３】
概して、制御ユニット２３０は、少なくとも、自動マニピュレータ２１６、ポンプ２２２ａ−ｂ、及びリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅ（含まれている場合）に、制御ユニット２３０が電気制御信号をこれら構成要素に送信することができる及び／又はこれら構成要素から受信することができるように、電気的に接続されていてもよい。制御ユニット２３０は、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、有形の非一時的コンピュータ可読命令を格納するためのメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プロセッサによって実行可能なハードディスクなどの不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、リムーバブルメモリ、非リムーバブルメモリなど）、通信ユニット、ディスプレイ、及び入力デバイス（例えば、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンなど）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、制御ユニット２３０は、プログラマブルロジックコントローラであってもよい。制御ユニット２３０は、ユーザの事前定義仕様に従って、精製プロセスを実行するようにプログラムされてもよい。いくつかの実施形態では、制御ユニット２３０は、ワークステーション２００に含まれ、又はワークステーション２００とともに使用され、媒体２４２及び／若しくは標的物質Ｔの特徴（例えば、体積、温度、重量、ｐＨ等）、タイマー、オペレータのアナログ若しくはデジタル入力、及び／又は任意の他の関連する検知可能な事象若しくは出来事を表す、１つ以上のセンサから受信したセンサデータに応じて、自動マニピュレータ２１６を作動させて流体移送部材２１４を移動させる、及び／又はリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅの１つ以上を作動させて磁界生成素子２１８ａ−ｅの１つ以上を移動させるなどの精製プロセスの工程を実行してもよい。
【００６４】
ここで、精製プロセスでワークステーション２００を使用する方法を説明する。最初の工程として、容器２４０のそれぞれに又は容器２４０のいずれにも、標的物質Ｔを含むある量の媒体２４２を充填することができる。次に、容器２４０に磁気ビーズ２６０を加え、ある時間（例えば、数分、１時間、数時間、１日、数日等）にわたり放置して媒体２４２と相互作用させることができる。このインキュベーション期間の間、磁気ビーズ２６０は、標的物質Ｔに結合することができ、それによって、標的物質Ｔが、媒体２４２の残りの部分から分離される（図６Ｂに類似する）。上記で述べたとおり、磁気ビーズ２６０と標的物質Ｔとの間の結合作用は、共有結合的に、非共有結合的に、静電的に、水素結合により、ファンデルワールス力により、及び／又は任意の他の適切な分子結合プロセスにより達成されてもよい。いくつかの実施形態では、標的物質Ｔと磁気ビーズ２４２との間の結合を促進するために、インキュベーション期間中に、媒体２４２はかき混ぜてもよい又は攪拌してもよい。
【００６５】
次に、既に行っていない場合には、複数の非磁性支持棚２５２に容器２４０を組にして固定してもよい。その後、各充填済みの非磁性支持棚２５２を作業面２１２上の磁界生成素子２１８ａ−ｅの対応する対の間に水平に挿入してもよい。そうすることにより、磁界生成素子２１８ａ−ｅのうち隣接するものの間に画定される行２３２ａ−ｄの１つに各容器２４０を配置することができる。この工程は、ユーザが行２３２ａ−ｄの対応する１つに各非磁性支持棚２５２を手作業で配置することを含んでもよい。この挿入工程は、各磁界生成素子２１８ａ−ｅがそれらの対応する動作位置に配置された状態で（図９を参照）、或いは、各磁界生成素子２１８ａ−ｅがそれらの対応する動作位置に配置された状態で実施してもよい。後者の場合、磁界生成素子２１８ａ−ｅは、非磁性支持棚２５２を作業面２１２に配置した後に、それらの対応する動作位置に移動させてもよい。
【００６６】
磁界生成素子２１８ａ−ｅの近接によって、それらが磁気ビーズ２６０を、それらの対応する容器２４０の側壁２４８の内部表面２４６に対して磁気的に吸引し、保持することを可能にすることができる。後の流体を容器２４０から除去する及び容器２４０に追加する工程の間に磁気ビーズ２６０が移動するのを抑制又は防止するように、磁気ビーズ２６０と容器２４０の内部表面２４６との間の摩擦により、磁気ビーズ２６０を容器２４０に対して効果的に固定化する又は固定することができる。
【００６７】
次に、精製方法は、流体移送部材２１４を通して容器２４０から媒体２４２を吸い出す又は除去することを含んでもよい。これを行うために、制御ユニット２３０は、流体導管２６４ａが垂直真上に配置され、流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の垂直真上に配置されるまで流体移送部材２１４を、例えば、ｘ方向及び／又はｙ方向に水平に移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、第１の流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の上部の開口部２４４を通って挿入され、その容器２４０内の媒体２４２中に沈められ、第２の流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の上部の開口部２４４を通って挿入され、その容器２４０内に収容された媒体２４２中に沈められるように、流体移送部材２１４を垂直下方向に（即ち、ｚ軸に沿って）移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。この流体移送部材２１４は、第１の流体導管２６４ａの口が容器２４０の第１の容器の底壁２５０に隣接する或いは非常に接近し、第２の流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の底壁２５０に隣接する或いは非常に近接するまでオートマニピュレータ２１６によって垂直下方向に移動させてもよい。このように構成されることで、第１の流体導管２６４ａ及び第２の流体導管２６４ｂはそれらの対応する容器２４０から全て又は実質的に全ての媒体２４２を吸い出すことができ得る。ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂは、流体移送部材２１４を適切に配置後、容器２４０から媒体２４２を除去するのに必要な吸引力を生成するために、制御ユニット２３０によって作動させてもよい。磁気ビーズ２６０は、磁場生成素子２１８ａ−ｅの磁気引力によって容器２４０の側壁２４８の内部表面２４６に対して静的に保持されるので、この工程では除去されない。また、この吸い出し工程中、多位置弁２２４は、吸い出された流体が廃棄物容器又はドレン２２６に排出されるように、各ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを廃棄物容器又はドレン２２６と流体的に接続するように制御されてもよい。
【００６８】
吸い出しが完了すると、制御ユニット２３０は、第１の流体導管２６４ａ及び第２の流体導管２６４ｂをそれらの対応する容器２４０から除去するために流体移送部材２１４を垂直上方向に移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよく、その後、作業面２１２上に配置された他の容器２４０に対して前段落のプロセスを繰り返してもよい。
【００６９】
次に、磁気ビーズ２６０から標的物質Ｔを除去することなく、容器２４０の内部表面２４６及び／又は残余媒体２４２の磁気ビーズ２６０を清浄にするために、流体移送部材２１４を通して洗浄流体（例えば、塩溶液）を容器２４０に加えてもよい。まず、上述の媒体除去工程と同様に、制御ユニット２３０は、流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の垂直真上に配置され、流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の垂直真上に配置されるように、流体移送部材２１４を水平に移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、第１の流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の上部の開口部２４４を通って挿入され、第２の流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の上部の開口部２４４を通って挿入されるように、流体移送部材２１４を垂直下方向に（即ち、ｚ軸に沿って）移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。同時に又はほぼ同時に、制御ユニット２３０は、各ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを、洗浄流体を収容する補助容器２２８ａ−ｃの１つ以上と流体的に接続するように多位置弁２２４を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、補助容器２２８ａ−ｃの１つ以上から洗浄流体を吸い込み、流体移送部材２１４を通して洗浄流体を容器２４０に移送するために、ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを作動させてもよい。
【００７０】
洗浄流体が容器２４０の第１の容器及び第２の容器に加えられると、制御ユニット２３０は、第１の流体導管２６４ａ及び第２の流体導管２６４ｂをそれらの対応する容器２４０から除去するために流体移送部材２１４を垂直上方向に移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよく、その後、作業面２１２上に配置された他の容器２４０に対して前段落のプロセスを繰り返してもよい。
【００７１】
任意選択的に、容器２４０に洗浄流体を加える直前又は直後に、磁界生成素子２１８ａ−ｅを、容器２４０に隣接するそれらの対応する動作位置から、容器２４０から離れたそれらの対応する非動作位置に並進させてもよい。磁界生成素子２１８ａ−ｅの比較的強力な磁界の欠如により、磁気ビーズ２６０は洗浄流体中に自由に分散することができ、洗浄プロセスの効果を高める及び／又は洗浄流体中の磁気ビーズ２６０のかき混ぜ若しくは他の攪拌を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、磁界生成素子２１８ａ−ｅの移動は、リニアアクチュエータ２２０ａ−ｅがそれぞれ、磁界生成素子２１８ａ−ｅの対応する１つをその対応する動作位置からその対応する非動作位置に並進させるように、制御ユニット２３０がリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅを作動させることによって達成されてもよい。
【００７２】
洗浄が完了した後、制御ユニット２３０は、ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを廃棄物容器又はドレン２２６に流体的に接続するように多位置弁２２４を制御してもよく、また、容器２４０から洗浄流体を吸い込み、洗浄流体をドレン２２６に排出するようにポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを制御している間、流体移送部材２１４を様々な容器２４０間で移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。この洗浄流体除去工程の前に、既に行っていない場合には、磁界生成素子２１８ａ−ｅを、容器２４０から離れたそれらの対応する非動作位置から容器２４０に隣接するそれらの対応する動作位置に並進させてもよい。その結果、洗浄流体が容器２４０から除去される間、磁界生成素子２１８ａ−ｅの磁界は、磁気ビーズ２６０をそれらの対応する容器２４０の側壁２４８の内部表面２４６に対して磁気的に吸引し、静的に保持することができる。制御ユニット２３０は、磁界生成素子２１８ａ−ｅをそれらの対応する非動作位置からそれらの対応する動作位置に移動させるようにリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅを作動させることを担ってもよい。
【００７３】
別の実施形態では、上記の洗浄流体に関連する工程の１つ以上又は全てを省略してもよい。
【００７４】
次に、標的物質Ｔを磁気ビーズ２６０から解放するために、流体移送部材２１４を通して溶離剤（例えば、液体溶離溶液）を容器２４０に加えてもよい。ここで、最初の工程として、制御ユニット２３０は、ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを、溶離剤流体を収容する補助容器２２８ａ−ｃの１つ以上に流体的に接続するように多位置弁２２４を制御してもよい。また、既に行っていない場合には、容器２４０に溶離剤を加える直前又は直後に、磁界生成素子２１８ａ−ｅを、容器２４０に隣接するそれらの対応する動作位置から、容器２４０から離れたそれらの対応する非動作位置に並進させてもよい。これは、制御ユニット２３０が、磁界生成素子２１８ａ−ｅをそれらの対応する動作位置からそれらの対応する非動作位置に移動させるようにリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅを作動させることにより達成してもよい。制御ユニット２３０は、その後、上述の洗浄流体工程と同様に、流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の垂直真上に配置され、流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の垂直真上に配置されるように、流体移送部材２１４を水平に移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、第１の流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の上部の開口部２４４を通って挿入され、第２の流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の上部の開口部２４４を通って挿入されるように、流体移送部材２１４を垂直下方向に（即ち、ｚ軸に沿って）移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、補助容器２２８ａ−ｃの１つ以上から溶離剤流体を吸い込み、流体移送部材２１４を通して溶離剤流体を容器２４０に移送するために、ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを作動させてもよい。
【００７５】
磁界生成素子２１８ａ−ｅの比較的強力な磁界の欠如により、磁気ビーズ２６０は溶離剤中に自由に分散することができ、溶離プロセスの効果を高める及び／又は溶離剤中の磁気ビーズ２６０のかき混ぜ又は他の攪拌を可能にすることができる。前述の溶離剤追加プロセスを全ての容器２４０に対して繰り返してもよい。別の実施形態では、この溶離工程は、それらの対応する動作位置に配置された磁界生成素子２１８ａ−ｅによって実施されてもよい。
【００７６】
インキュベーション期間の後、溶離剤及び標的物質Ｔは流体移送部材２１４を通して容器２４０から除去されてもよく、その後、外部容器に排出されてもよい。ここで、最初の工程として、制御ユニット２３０は、ポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを、標的物質Ｔと混合された溶離剤流体を貯蔵するための補助容器２２８ａ−ｃの１つ以上に流体的に接続するように多位置弁２２４を制御してもよい。また、既に行っていない場合には、磁界生成素子２１８ａ−ｅを、容器２４０から離れたそれらの対応する非動作位置から容器２４０に隣接するそれらの対応する動作位置に並進させてもよい。これは、制御ユニット２３０が、磁界生成素子２１８ａ−ｅをそれらの対応する非動作位置からそれらの対応する動作位置に移動させるようにリニアアクチュエータ２２０ａ−ｅを作動させることにより達成してもよい。その結果、磁界生成素子２１８ａ−ｅの磁界は、磁気ビーズ２６０をそれらの対応する容器２４０の側壁２４８の内部表面２４６に対して磁気的に吸引し、静的に保持することができる。制御ユニット２３０は、その後、上述の洗浄流体工程と同様に、流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の垂直真上に配置され、流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の垂直真上に配置されるように、流体移送部材２１４を水平に移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、第１の流体導管２６４ａが容器２４０の第１の容器の上部の開口部２４４を通って挿入され、第２の流体導管２６４ｂが容器２４０の第２の容器の上部の開口部２４４を通って挿入されるように、流体移送部材２１４を垂直下方向に（即ち、ｚ軸に沿って）移動させるようにオートマニピュレータ２１６を制御してもよい。その後、制御ユニット２３０は、標的物質Ｔと混合された溶離剤流体を容器２４０から吸い込み、この流体を補助容器２２８ａ−ｃの１つ以上に移送するためにポンプ２２２ａ及びポンプ２２２ｂを作動させてもよい。標的物質Ｔと混合された溶離剤を除去するプロセスを全ての容器２４０に対して繰り返してもよい。
【００７７】
磁界生成素子を動作位置及び／又は非動作位置に並びに動作位置及び／又は非動作位置から移動させる前述の工程のいずれも、研究室の技術者などのユーザにより手作業で実施されてもよいことに留意されたい。
【００７８】
様々な実施形態に関連して本開示の装置、システム及び方法を説明したが、本開示の装置、システム及び方法は、更なる変更形態が可能であることが理解されるだろう。本出願は、概して本開示の原理に従う装置、システム及び方法のあらゆる変形形態、使用、又は適応例を対象に含むことが意図され、本開示からの上記逸脱を本発明の属する技術分野内で公知の及び慣習的実施の範囲内として含む。
【００７９】
更に、各種例示的実施形態に示されるような、開示される磁気分離器及びワークステーション、並びにそれらの様々な構成要素及びアセンブリの構造及び配置は単なる例示であることに留意されたい。本開示では、論点である主体のごくわずかな実施形態について詳細に記載しているが、本開示を検討する当業者であれば、本明細書に開示する主題の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく、多くの変更（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状及び割合、パラメータの値、取付構成、材料の使用、色、向き等の変形）が可能であることが容易に理解されよう。例えば、一体的に形成されるものとして示される要素は、複数の部品又は要素から構成することができ、その逆も可能である。また、要素の位置を反転させる又は他の方法で変更することができ、別個の要素又は位置の性質又は数を部分的に変更する又は変更することができる。したがって、こうした変更のすべてが、添付の特許請求の範囲に定義されるように本開示の範囲内に含まれるように意図される。更に、任意のプロセス又は方法ステップの順序又はシーケンスは、代替実施形態に従って変更する又は並べ替えることができる。本開示の範囲から逸脱することなく、様々な例示的な実施形態の設計、動作条件及び配置において、他の置換、変更、変化及び省略を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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