用于处理组织和细胞的方法和装置与流程

用于处理组织和细胞的方法和装置
1.通过引用任何优先权申请而并入
2.在与本技术一起提交的申请数据表中标识的外国或国内优先权要求的任何和所有申请根据37cfr 1.57的规定通过引用并入本文。
3.关于联邦资助研究或开发的声明
4.本发明是在美国政府的支持下完成的，其合同号为1r43dk116389-01，由美国国立卫生研究院(nth)国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(niddk)授予。美国政府可能拥有本发明的某些权利。
技术领域
5.本技术总体上涉及用于向活细胞、组织、试剂、颗粒和流体施加剪切应力的装置和方法、以及所得细胞在治疗受损组织中的用途。具体而言，该技术领域涉及与基于微流控的装置结合利用旋转力来向活细胞和/或组织、试剂、颗粒和流体施加剪切应力。在多个实施例中，本文所述的方法和装置可用于治疗伤口，例如糖尿病性溃疡、静脉淤滞性溃疡、动脉性溃疡和压迫性溃疡(即，褥疮)。在需要转移处理和收获的脂肪组织时，本文所述的方法和装置可用于与以下外科专业相关的治疗：整形外科手术、关节镜手术、神经外科手术、胃肠外科手术和附属器官外科手术、泌尿外科手术、普通外科手术、妇科手术、胸外科手术、腹腔镜手术，以及在希望美学塑身时的整形和重建手术。


背景技术：

6.糖尿病足溃疡(dfu)是糖尿病(dm)的一种严重并发症，并且是非创伤性下肢截肢的主要原因，糖尿病下肢截肢在男性中的发生率与女性相比为2比1。在患有糖尿病的个体中，dfu形成的终生发生率可能高达25％。在2013年，估计有3.84亿人患有糖尿病，预计到2035年这一数字将攀升至5.92亿。dfu的病因是多因素的，主要包括神经病变、血管供应不良和孤立或重复创伤的某些组合。一旦形成dfu，伤口微环境就具有因持续的压力和/或创伤、慢性感染和足底脂肪垫移位而导致的愈合不良的特征。目前治疗dfu的方法费用高昂且结果不可预测；但是，正在出现的证据表明，自体干细胞治疗可能是目前的治疗方案的一种安全有效的替代。
7.有多种技术和程序可用于处理组织。在某些应用中，向组织中添加化学物质或酶，以将较大的组织块或聚集体分解成越来越小的块。例如，诸如胶原酶、胰蛋白酶或分散酶等消化酶用于消化组织，例如脂肪组织。这种酶处理通常涉及洗涤，随后是酶降解和离心。由于消化酶的活性水平不同，这种酶法可能存在变动性。此外，这些方法需要额外的试剂成本，包括源自细菌的昂贵的酶，并且需要相当长的时间来完成。这些方法还可能需要额外的处理和/或洗涤步骤，以最大限度地减少酶污染的影响。
8.还开发了非酶方法来处理组织，包括脂肪组织。例如，已经提出了超声空化，用于从脂肪组织分离基质血管成分。参见第8,440,440号美国专利，该专利的全部内容通过引用并入本文。其它方法涉及使用微珠来均化脂肪组织，例如在第wo2014/036094号国际专利公
告中公开的方法，该专利公告的全部内容通过引用并入本文。第9,580,678号美国专利(其全部内容通过引用并入本文)公开了一种微流控肿瘤分解装置，该装置使用多个串联布置的通道或级，这些通道或级具有用于分解肿瘤组织的扩张和收缩区域。使用注射泵通过该微流控装置来回传送肿瘤组织。
9.诸如脂肪组织等组织的处理对于整形和重建外科领域具有特别的重要性，在该领域中脂肪组织被从一个位置转移到另一个位置，以填充软组织缺损处(即，脂肪移植)。细胞辅助脂肪转移(cal)是一项涉及向脂肪移植物添加基质血管成分(svf)的技术，并导致脂肪移植物留存的显著改善。典型情况下，通过使用胶原酶的短时间消化步骤从脂肪组织收获svf。最近，开发了一种称为“纳米脂肪移植”的技术，利用该技术，通过手工地在两个连接的注射器之间强力传送标准脂肪抽吸物而使其均质化，然后将均质化的脂肪抽吸物重新注射到人类患者体内，以修正表面皱纹和色素沉着。还发现，纳米脂肪处理方法可以作为机械地解离svf的手段，同时还对细胞施加压力以产生多能干细胞或甚至多能干细胞群。例如，已知源自纳米脂肪的svf具有更大比例的间质干细胞(msc)、源自脂肪的干细胞(adsc)、内皮祖细胞(epc)和多系分化持续应激(muse)细胞。据推测，施加于细胞的应力大小与干细胞样特性直接相关。
10.例如，间质干细胞(msc)可用于治疗糖尿病溃疡。目前对糖尿病足溃疡的治疗(例如同种异体移植)费用高昂，并且可能因患者的潜在排斥而无效。若这种溃疡得不到治疗，则患者必须接受截肢手术，这反过来又会导致更多的健康并发症。治疗这些溃疡的一个创新方案是通过使用msc直接治疗这些溃疡。但是，目前获得这种细胞的方法冗长、复杂，并且在细胞产量、数量和可重复性方面产生多变的结果。需要一种快速且经济高效的方法来获得处理的组织。


技术实现要素：

11.考虑到对于以高效、有效和可重复的方式处理组织的装置、系统和方法的需求，本文提供了这样的装置、方法和系统的多种实施例，以及它们在开发、生产或以其它方式制备用于治疗或施用给受试者的细胞的用途。关于本文公开的产生活化干细胞的装置的各种细节可以在第wo 2017/214323 a1号pct专利公告中找到，该专利公告的全部内容通过引用并入本文。
12.在一些实施例中，提供了一种用于处理生物样品的系统，该系统包括支撑板。该支撑板包括中央部分和至少一个侧臂，所述中央部分配置成与用于提供旋转力的电动机可逆地相互作用，其中所述至少一个侧臂中的每一个包括第一开口和至少一个固定开口。所述系统包括至少一个滑架组件，其中所述至少一个滑架组件配置成与所述至少一个侧臂之一可逆地相互作用。所述系统的至少一个滑架组件包括底座、弹簧平台和固定元件。所述至少一个滑架组件的底座包括顶面、底面、第一臂和第二臂，所述顶面包括至少一个圆形凹槽，所述底面包括配置成穿过所述至少一个侧臂之一的第一开口延伸的柱。所述弹簧平台包括位于弹簧平台的底面上的至少一个圆形凹槽、第一接合部分和第二接合部分。所述弹簧平台邻近底座的顶面布置。所述固定元件配置成将芯片组件固定在所述至少一个滑架组件上。所述至少一个滑架组件可以包括至少一个被保持在底座与弹簧平台之间的弹簧，其中所述至少一个弹簧在第一端处固定在底座的至少一个圆形凹槽中，在顶端处固定在弹簧平
台的至少一个圆形凹槽中，其中所述至少一个弹簧配置成在弹簧平台上提供向上的力。所述多个滑架组件中的每一个至少能够旋转大约180度。
13.在其它实施例中，所述弹簧平台可以配置成响应于芯片组件的插入或移除而在第一位置与第二位置之间移动。在其它实施例中，所述弹簧平台还可以包括凸片，并且所述固定元件还包括配置成接收弹簧平台的凸片的通道，并且其中在弹簧平台配置成在第一位置与第二位置之间移动时，凸片配置成在固定元件的通道内移动。在其它实施例中，所述固定元件包括至少一个配置成导引和定位芯片组件的导轨。在其它实施例中，所述弹簧平台的第一接合部分配置成保持底座的第一臂，并且其中所述弹簧平台的第二接合部分配置成保持底座的第二臂。在其它实施例中，所述弹簧平台还包括配置成将芯片组件导引到所述至少一个滑架组件中的平台。在其它实施例中，所述弹簧平台包括位于弹簧平台的底面上的防溅板，该防溅板配置成防止流体被引入到所述至少一个弹簧中。
14.在其它实施例中，所述芯片组件包括微流控芯片，该微流控芯片包括从微流控芯片的第一端延伸到微流控芯片的第二端的流体路径、流体连接在微流控芯片的第一端的第一样品室、以及流体连接在微流控芯片的第二端的第二样品室。在其它实施例中，所述流体路径包括至少一个扩张区域和多个压缩区域。在其它实施例中，所述至少一个扩张区域的半径沿着第一轴线、第二轴线和第三轴线增大，其中所述第一轴线、第二轴线和第三轴线垂直于流体路径的中心轴线，并且其中所述至少一个压缩区域的直径小于所述至少一个扩张区域的直径，其中所述至少一个压缩区域的直径不变。在其它实施例中，所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线彼此垂直。在其它实施例中，所述至少一个扩张区域在不止两个维度上增大。在其它实施例中，所述流体路径包括多个泪滴形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括球形或椭圆形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括多个半泪滴形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括半球形或半椭圆形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括d形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括沙漏。在其它实施例中，所述流体路径包括至少两个扩张区域和位于所述至少两个扩张区域之间的至少一个压缩区域。在其它实施例中，所述流体路径包括至少三个扩张区域和至少两个压缩区域，其中所述至少两个压缩区域中的每一个都位于相邻的扩张区域之间。
15.在其它实施例中，在微流控芯片与第一样品室或微流控芯片与第二样品室中的至少一个之间设有过滤器。在其它实施例中，所公开的系统中的任何一个的微流控芯片包括位于微流控芯片的第一端和微流控芯片的第二端上的鲁尔锁。
16.在一些实施例中，提供了一种用于处理生物样品的系统，该系统包括支撑板和至少一个侧臂，所述支撑板包括配置成与用于提供旋转力的电动机可逆地相互作用的中央部分，其中所述至少一个侧臂中的每一个包括相互作用区域。所述系统可以包括至少一个滑架组件，其中所述至少一个滑架组件配置成与所述至少一个侧臂之一可逆地相互作用。在一些实施例中，所述至少一个滑架组件中的每一个包括底座；位于底座上方的弹簧平台；被保持在底座与弹簧平台之间的至少一个弹簧，其中所述至少一个弹簧配置成在弹簧平台上提供向上的力；以及固定元件。所述系统可以包括至少一个芯片组件，该芯片组件包括微流控芯片，该微流控芯片包括从微流控芯片的第一端延伸到微流控芯片的第二端的流体路径。所述流体路径可以包括至少一个扩张区域和至少一个压缩区域。所述至少一个扩张区域的直径可以沿着第一轴线、第二轴线和第三轴线增大，其中所述第一轴线、所述第二轴线
和所述第三轴线垂直于流体路径的中心轴线。所述至少一个压缩区域的直径可以小于所述至少一个扩张区域的直径，其中所述至少一个压缩区域的直径不变。所述芯片组件可以包括流体连接在微流控芯片的第一端的第一样品室和流体连接在微流控芯片的第二端的第二样品室。所述至少一个芯片组件可以被接收在所述至少一个滑架组件内，并且所述至少一个滑架组件中的每一个至少能够旋转大约180度。
17.在其它实施例中，所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线彼此垂直。在其它实施例中，所述至少一个扩张区域在不止两个维度上增大。在其它实施例中，所述流体路径包括多个泪滴形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括球形或椭圆形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括多个半泪滴形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括半球形或半椭圆形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括d形扩张区域。在其它实施例中，所述流体路径包括沙漏。在其它实施例中，所述流体路径包括至少两个扩张区域和位于所述至少两个扩张区域之间的至少一个压缩区域。在其它实施例中，所述流体路径包括至少三个扩张区域和至少两个压缩区域，其中所述至少两个压缩区域中的每一个都位于相邻的扩张区域之间。在其它实施例中，在微流控芯片与第一样品室或微流控芯片与第二样品室中的至少一个之间设有过滤器。在其它实施例中，所述微流控芯片包括位于微流控芯片的第一端和微流控芯片的第二端上的鲁尔锁。
18.在一些实施例中，提供了一种处理生物样品的系统。该系统可以包括支撑板和多个侧臂，所述支撑板包括配置成与用于提供旋转力的电动机可逆地相互作用的中央部分，其中所述多个侧臂中的每一个包括相互作用区域。所述支撑板可以包括多个保持臂，其中所述多个保持臂中的每一个位于所述多个侧臂中的每一个之间，其中所述多个保持臂中的每一个配置成保持注射器。所述系统可以包括至少一个滑架组件，其中所述至少一个滑架组件配置成与所述至少一个侧臂之一可逆地相互作用，并且所述至少一个芯片组件被接收在滑架组件内。在一些实施例中，所述至少一个滑架组件中的每一个至少能够旋转大约180度。
19.在一些实施例中，公开了一种治疗受损组织的方法。该方法可以包括以在大约1
×
104至1
×
10
10
个细胞/克的范围内的量对具有受损或患病组织的受试者施用活化的脂肪干细胞群。所述活化的脂肪干细胞能够导致再生表型(例如cd34、cd13、cd73、cd146)上调、炎症减少、组织生长加快、组织重塑加快、血管形成增加或它们的组合中的一种或更多种。
20.在其它实施例中，所述方法通过皮下注射给药。在其它实施例中，所述方法通过静脉注射给药。在其它实施例中，所述受损组织是溃疡的结果。在其它实施例中，所述溃疡选自由糖尿病足溃疡、压力性溃疡(即，褥疮)、静脉淤滞性溃疡和动脉溃疡所组成的组。在其它实施例中，所述受损组织是创伤的结果。在其它实施例中，所述创伤是与烧伤相关的创伤、擦伤(例如路疹)、撕裂伤(例如刀伤)、刺伤或撕脱伤(例如枪弹创伤或其它武器创伤)。在其它实施例中，与未暴露于活化的脂肪干细胞的受损组织相比，所述给药导致受损组织愈合时间减少至少10％。在其它实施例中，与未暴露于活化的脂肪干细胞的受损组织相比，所述给药导致受损组织愈合时间减少至少50％。
21.在一些实施例中，公开了一种治疗受损组织的方法。该方法可以包括以足以增加受损部位的血管形成的量对组织受损或患病的受试者施用活化的脂肪干细胞群。
22.在一些实施例中，使用活化的脂肪干细胞群治疗受损组织，其中所述活化的脂肪
干细胞群是针对具有受损组织的受试者以在大约1
×
104至1
×
10
10
个细胞/克的范围内的量提供的，并且其中与未暴露于活化的脂肪干细胞的受损组织相比，受损组织暴露于活化的脂肪干细胞导致受损组织愈合时间减少至少10％。
23.在其它实施例中，所述活化的脂肪干细胞导致再生表型(例如cd34、cd13、cd73、cd146)上调、炎症减少、组织生长加快、组织重塑加快、血管形成增加或它们的组合中的一种或更多种。在其它实施例中，与未暴露于活化的脂肪干细胞的受损组织相比，所述给药导致受损组织愈合时间减少至少50％。
24.在一些实施例中，公开了一种用于组织修复的脂肪干细胞活化方法。该方法可以包括以足以产生足够量的机械处理的源自脂肪的干细胞的量从患者提取脂肪组织样品。所述方法可包括将脂肪组织样品插入到位于微流控芯片的一端的第一样品室中。所述方法可以包括使用电动机驱动的旋转卡盘来旋转微流控芯片，以使脂肪组织样品受到剪切力。在所公开的方法中，在微流控芯片旋转的同时，脂肪组织样品沿着多个微流控通道在第一样品室与位于微流控芯片的相对端的第二样品室来回行进。所述方法可以包括从微流控芯片中移除机械处理的源自脂肪的干细胞。所述方法可以包括在损伤部位对患者施用机械处理的源自脂肪的干细胞。
附图说明
25.本公开的这些和其它特征、方面和优点是参照某些实施例的附图说明的，这些附图旨在示意性地示出某些实施例，并非意图限制本公开。
26.图1示出了用于处理生物样品的系统的一个实施例。
27.图1a-1b示出了用于处理生物样品的系统的一个实施例的分解图。
28.图2a-2b示出了用于处理生物样品的系统的另一个实施例的分解图。
29.图3a-3b示出了滑架组件的视图。
30.图4a-4b示出了芯片组件的一个实施例。
31.图5a-5c示出了配置成固定在图4a-4b的芯片组件中的微流控芯片的一个实施例。
32.图6a-6d示出了图5a-5c的微流控芯片的放大图，该微流控芯片配置成固定在图4a-4b的芯片组件中。
33.图7a-7c示出了配置成固定在图4a-4b的芯片组件中的微流控芯片的另一个实施例。
34.图8a-8b示出了配置成固定在图4a-4b的芯片组件中的微流控芯片的另一个实施例。
35.图9示出了配置成固定在图4a-4b的芯片组件中的微流控芯片的另一个实施例。
36.图10示出了配置成固定在图4a-4b的芯片组件中的微流控芯片的另一个实施例。
37.图11a-11b、12a-12b和13a-13b示出了具有扩张和压缩区域的微流控芯片中的三维通道的多种实施例。
38.图14a-14f示出了配置成固定至微流控芯片的样品室的一个实施例。
39.图15a-15b示出了过滤器的一个实施例。
40.图16a-16b示出了图15a-15b的过滤器，该过滤器配置成固定在芯片组件中。
41.图17a-17b示出了图3a-3b的滑架组件的底座平台的一个实施例。
42.图18a-18b示出了图3a-3b的滑架组件的弹簧平台的一个实施例。
43.图19a-19b示出了图3a-3b的滑架组件的固定机构的一个实施例。
44.图20a-20b示出了螺帽的一个实施例。
45.图21a-21b示出了转子支脚芯件的一个实施例。
46.图22示出了用于处理生物系统的系统的底座的一个实施例。
47.图23a-23b示出了用于处理生物系统的系统的另一个实施例。
48.图24示出了用于处理生物系统的系统的另一个实施例。
49.图25a-25b示出了用于处理生物系统的系统的一个实施例，该系统包括电动机的一个实施例。
50.图26a-26b示出了用于处理生物系统的系统的另一个实施例，该系统包括电动机的另一个实施例。
51.图27a-27d示出了用于处理生物系统的系统的一个实施例，该系统具有保持多个注射器的结构。
52.图27e-27f示出了在图27a-27d的用于处理生物系统的系统的实施例中用于保持多个注射器的结构的远端。
53.图28a示出了用于处理生物材料的方法的流程图。
54.图29示出了治疗范式的一个非限制性实施例的示意图。
55.图30a-30b涉及使用本文公开的系统和方法从脂肪组织获得的细胞的表型数据。图30a示出了源自健康人和糖尿病患者的脂肪样品的cd26 /cd55 细胞的程度。图30b示出了源自健康人和糖尿病患者的脂肪样品的cd34 细胞的程度。
56.图31a-31b涉及使用本文公开的系统和方法从脂肪样品中获得的细胞的细胞计数和生存力数据。图31a示出了从处理来自健康人和糖尿病患者的脂肪样品得到的细胞密度。图31b示出了从处理来自健康人和糖尿病患者的脂肪样品得到的细胞生存力。
57.图32a-32c涉及在使用本文公开的系统和方法处理脂肪样品后存在的细胞类型。图32a示出了内皮祖细胞(epc)在源自健康人和糖尿病患者的脂肪样品的处理的细胞群中的百分比。图32b示出了间质干细胞(msc)在源自健康人和糖尿病患者的脂肪样品的处理的细胞群中的百分比。图32c示出了muse细胞在源自健康人和糖尿病患者的脂肪样品的处理的细胞群中的百分比。
58.图33a-33c涉及在使用本文公开的系统和方法处理脂肪样品后的细胞和细胞类型的特征。图33a示出了在所示的条件下源自脂肪样品的细胞的细胞生存力。图33b示出了在所示的条件下源自脂肪样品的细胞的细胞计数。图33c示出了在所示的条件下源自脂肪样品的细胞类型的亚群。
59.图34a-34c示出了使用通过利用本文公开的系统和方法处理脂肪样品而获得的细胞进行伤口愈合的相关数据。图34a示出了与某些标记物的存在和组织再生相关的组织学数据。图34b示出了在小鼠损伤模型中伤口愈合随着时间的进展的照片。图34c提供了所示的组的伤口愈合的汇总数据。
具体实施方式
60.虽然在下文中说明了某些实例，但是本领域技术人员应理解，本公开超出具体公
开的实例和/或用途及其明显的修改和等同形式的范围。因此，本文所公开的公开内容的范围不应受到下文所述的任何特定实例的限制。
61.在多个实施例中，提供了一种用于处理生物样品的系统，该系统包括支撑板，该支撑板包括包含接收元件的中央部分、包含多个相互作用区域的侧向部分，每个相互作用区域配置成与多个滑架可逆地相互作用，其中所述多个滑架中的每一个配置成可操作地耦接至支撑板的侧向部分。
62.在多个实施例中，所述接收元件配置成与电动机的驱动轴可逆地相互作用，该电动机配置成向支撑板施加离心运动。在一个实施例中，所述中央部分位于与电动机的驱动轴的旋转轴线垂直的平面内，所述侧向部分从中央部分沿径向延伸，并且至少部分位于与中央部分的平面平行的平面内。
63.在多个实施例中，所述多个滑架中的每一个包括第一端和第二端以及在第一端与第二端之间延伸的底座部分、以及配置成与微流控芯片可逆地相互作用的接收区域，该微流控芯片被流体耦接到至少一个配置成接收待处理的样品的样品室。在多个实施例中，所述多个滑架中的每一个包括柱、杆、轴、或从基部基本正交地延伸并且配置成与侧向部分的所述多个相互作用区域之一相互作用(例如连接、附接或以其它方式导致相互作用)的其它延伸部。在多个实施例中，所述多个滑架中的每一个围绕多个轴线之一同轴地布置，其中，在操作期间，每个轴线与电动机的驱动轴的旋转轴线基本上平行地延伸，并且其中所述多个滑架中的每一个至少能够围绕所述多个轴线之一间歇地旋转。根据该实施例，所述滑架可以旋转到不同的角度。例如，在多个实施例中，所述滑架被引导旋转大约180度的弧。
64.在多个实施例中，所述系统还包括至少一个用于根据该系统保持和处理样品的微流控芯片。在多个实施例中，每个微流控芯片包括位于第一端与第二端之间的中央主体部分以及至少一个在第一端与第二端之间延伸的微流控通道，所述至少一个通道包括变化的尺寸，并配置成允许样品从第一端传递至第二端。在多个实施例中，所述第一端和所述第二端中的每一个都配置成与样品室流体相互作用。为了便于使用，每个单独的微流控芯片的尺寸被设计成适合配装在相应滑架上的相应接收区域内。在多个实施例中，每个微流控芯片在第一端与第二端中的每一个上可逆地流体耦接至样品室。
65.可选地，一些实施例包括样品室，该样品室包括通气口以及流体连接至样品室的内部的通气通道。在多个实施例中，每个样品室通过适配器可逆地流体耦接至微流控芯片。
66.在多个实施例中，每个滑架包括位于滑架的第一端和第二端上的捕获元件，该捕获元件配置成与支撑板的侧向部分上的释放元件连通，其中捕获元件与释放元件之间的连通允许所述多个滑架中的每一个间歇地旋转。换句话说，捕获元件用于将滑架保持在所需位置，直到出现允许捕获元件脱开或以其它方式停止与释放元件的相互作用的信号(或力，或缺失该信号)的时刻，这随后允许滑架旋转，随后发生捕获元件的重新接合，以停止滑架的运动(在多个实施例中，这允许滑架在组织处理方案中的期望的时刻旋转180度的弧)。在多个实施例中，所述捕获元件包括第一极性的磁体，所述释放元件包括相反极性的磁体。
67.在多个实施例中，所述支撑板的侧向部分包括圆盘，相互作用区域在该圆盘周围沿周向间隔。在一些这样的实施例中，所述侧向部分与中央部分是整体结构，当然，在其它实施例中，支撑板可以包括在使用前连接或集成的多个部件。
68.在多个实施例中，支撑板的侧向部分包括多个臂，每个臂包括相应的相互作用区
域。在一个实施例中，所述臂和所述中央部分是整体结构。在另外的实施例中，所述臂和所述中央部分是结合在一起的独立结构。在一些实施例中，所述臂是相对于所述中央部分铰接的。在一些这样的实施例中，在操作期间，铰链允许臂移动到与电机的驱动轴的旋转轴线基本上平行的轴线的平面内。在多个实施例中，这允许温和的起动和停止过程，从而急剧施加或撤除离心力不会破坏细胞/组织样品。
69.在多个实施例中，所述侧向部分的相互作用区域包括从相应的滑架接收柱(或其它结构)的通孔。在多个实施例中，所述接收区域位于滑架的基部的上表面上。在多个实施例中，所述柱从滑架的基部的底面延伸。在这样的实施例中，所述柱(或其它结构)从滑架的底部延伸并穿过侧向部分(例如臂)的孔(接收区域)，并被固定(虽然允许相对于侧向部分旋转)，例如通过螺母、销、夹子或其它这样的机构固定。在多个实施例中，每个滑架的间歇旋转是通过位于侧向部分上的齿轮与诱发每个滑架的旋转的固定齿的相互作用实现的。
70.在多个实施例中，所述侧向部分包括至少三个臂，这三个臂中的每一个包括配置成与包括第一端和第二端的至少三个滑架之一相互作用的相互作用区域，每个滑架配置成与至少三个微流控芯片之一可逆地相互作用，每个芯片包括第一端、第二端和位于它们之间的主体，微流控芯片的每一端被流体耦接至样品室，并且芯片的主体包括多个在第一端与第二端之间延伸的微流控路径，并且其中所述滑架配置成在第一位置与第二位置之间间歇地旋转，在第一位置，第一端位于距中央部分的接收元件第一距离的第一地点，在第二位置，第一端位于距中央部分的接收元件第二距离的第二地点，其中第一距离大于第二距离。
71.根据该实施例，所述系统可以可选地包括外壳，其中该外壳将系统从外部环境隔开。
72.根据该实施例，所述系统可选地还包括可操作地连接至驱动轴的电动机。在多个实施例中，所述电动机由控制器单元控制，该控制器单元允许控制电动机的旋转速度，该控制器单元包括允许用户对处理组织的方案进行编程(或从预编程的方案中选择)的界面。
73.在本文中还提供了一种用于处理生物样品的方法。例如，在多个实施例中，提供了一种用于处理生物样品的方法，该方法包括将生物样品装载到配置成与微流控芯片流体耦接的第一样品室中，该芯片包括位于第一端与第二端之间的中央主体部分，第一端配置成流体耦接至第一样品室，第二端与第二样品室流体耦接，至少一个微流控通道在第一端与第二端之间延伸，所述至少一个通道包括变化的尺寸，并配置成允许样品从第一端传递至第二端，将微流控芯片与作为离心装置的一部分的多个滑架之一的接收区域可逆地耦接，该离心装置包括支撑板，该支撑板包括中央部分和侧向部分，所述侧向部分从中央部分沿径向延伸并位于与中央部分的平面平行的平面内，每个滑架可操作地耦接至支撑板的侧向部分，并包括第一端、第二端和在第一端与第二端之间延伸的底座部分，该底座部分包括接收区域，每个滑架配置成能够围绕基本上垂直于中央部分的平面的轴线旋转，其中所述滑架在开始时位于第一位置，在该第一位置，第一端位于距支撑板的中央部分第一距离处，并且所述滑架能够旋转到第二位置，在该第二位置，第二端位于距支撑板的中央部分第一距离处，并且向离心装置施加旋转力，从而使样品从耦接至微流控芯片的第一端的第一样品室通过所述至少一个在第一端与第二端之间延伸的微流控通道并进入第二样品室，由此允许滑架在第一位置与第二位置之间旋转；并且施加额外的旋转力，以使样品从第二样品室通过所述至少一个在第二端和第一端之间延伸的微流控通道并回到第一样品室中。在多个
实施例中，所述生物样品包括脂肪组织，当然，也可以使用本文所公开的系统和方法处理其它类型的组织。例如，能够轻松处理脂肪组织、肿瘤组织、细胞制剂、脂肪抽吸物、培养细胞等。
74.在多个实施例中，还提供了一种用于处理样品的系统，该系统包括：支撑板，该支撑板包括在支撑板周围沿径向布置的多个可旋转滑架；以及布置在所述可旋转滑架之一上的至少一个微流控芯片，所述至少一个微流控芯片限定由布置在其中的一个或更多个微流控通道形成并且在微流控芯片的第一端口与位于微流控芯片的相对端的第二端口之间延伸的流体路径。
75.在多个实施例中，所述支撑板包括多个臂，并且其中所述多个臂中的每一个保持可旋转的滑架。在一些这样的实施例中，所述多个臂被固定至独立的中心毂。在多个实施例中，所述支撑板包括布置在其中或其上并且邻近可旋转滑架的端部的第一磁性元件，所述可旋转滑架还包括布置在其中或其上的第二磁性元件。
76.或者，在多个实施例中，所述可旋转滑架耦接至布置在安装到支撑板上的齿轮组件中的齿轮组，其中所述齿轮组包括位于齿轮组件的径向向外部分上的外露齿轮。在多个实施例中，所述齿轮组件或支撑板还包括布置在其中的固定磁体，并且所述可旋转滑架包括布置在其相对端的一对磁性元件。
77.在多个实施例中，所述多个可旋转滑架能够在与支撑板的旋转平面基本上平行的平面内旋转。在多个实施例中，所述多个可旋转滑架能够在与支撑板的旋转平面基本上正交的平面内旋转。
78.在多个实施例中，所述系统还包括布置在所述多个可旋转滑架中的每一个之下的支撑板中的电磁体，其中所述可旋转滑架包括穿过形成在支撑板中的孔延伸的磁性柱元件。
79.在多个实施例中，所述第一样品保持室和所述第二样品保持室中的至少一个包括注射器筒，例如标准的2毫升、5毫升、10毫升、20毫升或60毫升注射器筒。在多个实施例中，还包括布置在所述至少一个微流控芯片与所述第一样品保持室或所述第二样品保持室之一之间的过滤器。在一些实施例中，所述过滤器位于微流控芯片的上游或之前，并且配置成过滤样品，以防止微流控芯片的堵塞。在一些实施例中，所述上游过滤器可以包括配置成切割或粉碎组织或组织碎片的网孔，以允许样品通过微流控芯片而不会堵塞。为了在微流控芯片中实现微流控剪切的目的，样品的切割或粉碎配置成产生宏观聚集体。在一些实施例中，所述过滤器位于微流控芯片的下游或之后，以仅允许特定尺寸的样品通过装置以进行收集。
80.在多个实施例中，所述系统还包括布置在可旋转滑架中并耦接至微流控芯片的第一端口的样品保持室以及耦接至微流控芯片的第二端口的注射器，其中所述注射器是大致垂直于微流控芯片的旋转平面安装的。在多个实施例中，本文所公开的系统可以可选地包括耦接至注射器的柱塞的可竖直移动的板或环。在多个实施例中，所述可竖直移动的板或环包括安装在可旋转的螺纹杆上的内螺纹轴承。可选地，某些实施例还包括耦接至螺杆的第二电动机。
81.在一些实施例中，所述系统具有所述第一样品保持室和所述第二样品保持室中的至少一个，该第一样品保持室和第二样品保持室包括入口，该入口具有设置在其中的单向
阀。
82.在多个实施例中，提供了一种使用本文所公开的系统的方法，该方法包括旋转支撑板以将样品通过第一端口移动到所述至少一个微流控芯片的一个或更多个微流控通道中并从第二端口移出，使包含所述至少一个微流控芯片的可旋转滑架旋转大约180
°
，旋转支撑板以将样品通过第二端口移入所述一个或更多个微流控通道并从第一端口移出，使包含所述至少一个微流控芯片的可旋转滑架旋转大约180
°
，并重复这些步骤多次，直到样品被处理到期望的程度。
83.在多种这样的方法中，样品在与第一端口流体连通的第一样品保持室和与第二端口流体连通的第二样品保持室之间移动。在多个实施例中，所述第一样品保持室和所述第二样品保持室中的至少一个包括注射器筒。
84.在多个实施例中，所述样品包括肿瘤组织。在多个实施例中，所述样品包括脂肪组织。在多个实施例中，所述样品包括具有一种或更多种试剂的流体。在多个实施例中，所述样品包括颗粒(例如纳米颗粒、磁性颗粒、包覆有试剂或抗体的颗粒等)。在多个实施例中，所述样品包括含有流体的细胞。
85.在一些实施例中，在处理组织之后，本文所公开的方法还包括将处理的组织(例如脂肪组织)注射到受试者体内。
86.作为对上述系统、装置和方法的补充，在本文中还提供了一种用于处理样品的系统，该系统包括支撑板，该支撑板包括多个臂，其中所述多个臂从支撑板沿径向延伸；耦接至支撑板并配置成旋转支撑板的电动机；以及多个滑架，其中所述多个滑架中的每一个布置在支撑板上的多个臂之一上，其中所述多个滑架中的每一个围绕多个轴线之一同轴地布置，其中每个轴线从在其上布置有滑架的臂垂直地延伸，其中所述多个滑架中的每一个配置成接收微流控芯片和至少一个用于接收待处理的样品的样品室，其中所述至少一个样品室包括流体连接至微流控芯片的开口，并且其中所述多个滑架中的每一个能够围绕多个轴线之一旋转。
87.在多个实施例中，所述系统还包括配置成驱动电动机的控制器，其中所述控制器配置成调节电动机的转速或每分钟转数(rpm)。在多个实施例中，所述控制器可以使用预定的旋转程序或操作顺序来调节或编程。在多个实施例中，所述控制器配置成(或可配置成)使电动机的转速提升到某个rpm速度，使得样品被配置成从微流控芯片的第一端流至微流控芯片的第二端。在多个实施例中，所述控制器配置成加速或减速电机的rpm，使得所述多个滑架中的每一个被配置成围绕多个轴线之一旋转。
88.在多个实施例中，所述多个滑架中的每一个配置成围绕所述多个轴线之一旋转180度。此外，在多个实施例中，所述多个滑架中的每一个配置成接收第一样品室和第二样品室，其中所述第一样品室位于微流控室的第一端，并且其中所述第二样品室位于微流控室的第二端。
89.一些实施例包括使用适配器将所述至少一个样品室附接至微流控芯片的一端。该适配器可以包括鲁尔滑动件、滑动尖头连接器、鲁尔锁和旋转套环中的任何一种。所述适配器可以包括金属或聚合物材料，这取决于实施例，还取决于微流控芯片是一次性的还是可重复使用的(例如能够被消毒)。
90.在多个实施例中，所述支撑板被置于外罩内，该外罩配置成保护用户免受用于处
理样品的系统的伤害。所述外罩可以包括任何材料，例如塑料材料或金属，该材料的厚度足以防止外罩因降低的真空压力、低温、热量变化或支撑板的离心旋转所产生的碎片而被穿透或破裂。在多个实施例中，所述外罩配置成可以根据需要打开和关闭，以便放置样品、取出样品或手动地旋转一个或更多个滑架。在多个实施例中，所述外罩是光学透明的，并且配置成允许监视用于处理样品的系统的操作。
91.在包括多个臂的实施例中，在一些这样的实施例中，所述多个臂中的每一个还包括第一接合结构、位于距第一接合结构一定距离处的第二接合结构，其中所述第一接合结构和所述第二接合结构分别配置成与位于滑架的第一端上的第一结构和位于滑架的第二端上的第二结构之一接合。在多个这样的实施例中，所述第一接合结构和所述第二接合结构配置成可互换地释放和接合第一结构和第二结构，从而滑架配置成围绕所述多个轴线之一在多个取向之间移动。
92.在多个实施例中，所述第一接合结构和所述第二接合结构是磁体，而所述第一结构和所述第二结构包括磁响应材料。在多个实施例中，所述第一接合结构和所述第二接合结构包括磁响应材料，而所述第一结构和所述第二结构是磁体。在多个实施例中，所述第一接合结构沿着所述多个臂中的每一个的长度位于远离第二接合结构的位置。为了引起滑架的移动，在多个实施例中，加速或减速力配置成在多个取向之间移动滑架。在多个实施例中，所述滑架包括齿轮组件，该齿轮组件配置成在多个取向之间移动滑架。在一些实施例中，所述滑架包括向心棘轮，该向心棘轮配置成在多个取向之间移动滑架。
93.为了使样品能够适当地流过微流控芯片，在多个实施例中，所述至少一个样品室包括通气口和流体连接至样品通道的内部的通气通道，其中所述通气口配置成提供穿过样品室的层流(例如通过防止真空)。在多个实施例中，所述通气口位于样品室的与开口相对的一端。根据实施例，所述样品室可以是任何期望的形状，包括矩形、正方形、椭圆形、柱形、卵圆形或其它多边形。在一个实施例中，所述样品室是矩形的。在一些替代实施例中，所述样品室是注射器。在一些这样的实施例中，所述注射器包括具有适配器端的腔室，该适配器端具有配置成流体连接至微流控芯片的开口，在所述腔室中布置有包括密封件的柱塞；以及附接至柱塞的远端并配置成推进和缩回柱塞的按压件。在一些实施例中，所述注射器包括通气口和流体连接至腔室的内部的通气通道，其中所述通气口配置成提供穿过注射器的层流。此外，在多个实施例中，所述注射器可以可选地包括第二注射器柱塞，该第二注射器柱塞设置在通气通道内，并配置成有选择性地打开和关闭通气通道。在这样的实施例中，所述第二注射器可选地耦接至按压件，从而按压件的运动配置成推进和缩回柱塞和第二柱塞。在多个实施例中，所述注射器的适配器端配置成接收针头。在多个实施例中，所述注射器配置成可以从微流控芯片移除，并且所述样品配置成直接注射到注射部位中。
94.在多个实施例中，所述多个腔室(例如保持微流控芯片的腔室)中的每一个被保持在所述多个臂的每一个的开口中，其中所述多个腔室中的每一个穿过所述多个臂中的每一个的开口延伸。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个被沿着所述多个臂中的每一个的平面保持。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个通过至少一个销被保持在所述多个臂的每一个的开口中，该销配置成允许所述多个腔室中的每一个的平面外旋转。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个的平面外旋转配置成在多个取向之间移动所述多个腔室中的每一个。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个在180度旋转范围内移动(无论
是平面内还是平面外)。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个在所述多个腔室中的每一个沿着所述多个臂中的每一个的平面所处的取向之间移动。
95.在多个实施例中，本文所公开的系统还包括至少一个配置成防止较大尺寸的样品成分进入并堵塞微流控芯片的过滤器。在多个实施例中，所述过滤器附接至样品室，以在样品进入微流控芯片的微流控通道之前过滤样品。在一些实施例中，所述过滤器位于微流控芯片的上游或之前，并且配置成过滤样品，以防止微流控芯片的堵塞。在一些实施例中，所述上游过滤器可以包括配置成切割或粉碎组织或组织碎片的网孔，以允许样品通过微流控芯片而不会堵塞。为了在微流控芯片中实现微流控剪切的目的，样品的切割或粉碎配置成产生宏观聚集体。在一些实施例中，所述过滤器位于微流控芯片的下游或之后，以仅允许特定尺寸的样品通过装置以进行收集。
96.本公开还提供了另外的系统。例如，提供了一种用于处理样品的系统，该系统包括支撑板、耦接至支撑板并配置成旋转支撑板的电动机；以及布置在支撑板上的至少一个滑架，其中所述至少一个滑架配置成接收微流控芯片和至少一个用于接收待处理的样品的样品室，并且其中所述至少一个滑架配置成在与支撑板平面平行的平面内旋转。
97.此外，提供了一种用于处理样品的系统，该系统包括支撑板、耦接至支撑板并配置成旋转支撑板的电动机、以及布置在支撑板上的至少一个滑架，其中所述至少一个滑架配置成在与支撑板平面平行的平面内旋转，微流控芯片被接收在所述至少一个滑架内，其中所述微流控芯片包括端口和至少一个沿着微流控芯片的长度延伸的微流控通道、以及至少一个用于接收待处理的样品的样品室，所述至少一个样品室流体连接至微流控芯片的第一端口，并配置成允许样品从所述至少一个样品室沿着微流控芯片的长度流动。
98.在多个实施例中，所述微流控芯片的长度在大约10毫米和100毫米之间。在一些实施例中，所述长度可以是大约10毫米、大约20毫米、大约30毫米、大约40毫米、大约50毫米、大约60毫米、大约70毫米、大约80毫米、大约90毫米、大约100毫米，在大约10-20毫米、大约30-40毫米、大约40-50毫米、大约50-60毫米、大约60-70毫米、大约70-80毫米、大约80-90毫米、大约90-100毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在多个实施例中，所述至少一个微流控通道的长度小于(或等于)微流控芯片的长度。在多个实施例中，所述微流控通道的宽度和深度在5微米和8毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述微流控通道可以是大约5-200微米、大约200-400微米、大约400-600微米、大约600-800微米、大约800-1000微米、大约1-2毫米、大约2-4毫米、大约4-6毫米、大约6-8毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。应理解，在多个实施例中，所述微流控芯片是可移除的。
99.所述微流控通道可以具有多种构造，这取决于实施例和待处理的组织。例如，在一个实施例中，所述微流控通道具有沙漏构造。在多个实施例中，所述至少一个微流控通道包括第一区域、收缩区域和第二区域，所述第一区域包括宽度沿着所述至少一个微流控通道的长度逐渐减小的台阶式锥体，所述第二区域包括宽度沿着所述至少一个微流控通道的长度逐渐增大的台阶式锥体。在另外的实施例中，所述至少一个微流控通道具有一系列宽度增大的区域和宽度减小的区域。在多个实施例中，所述至少一个微流控通道具有菱形图案。在多个实施例中，所述至少一个微流控通道包括多个凹穴，所述凹穴可选地为鳍状。在多个实施例中，所述至少一个微流控通道包括包含一系列分叉的第一区域和第二区域，其中成对的分叉通道被重新组合。在另外的实施例中，所述至少一个微流控通道包括多个孔，其中
所述多个孔配置成分选预定尺寸的样品部分。
100.本公开还提供了另外的方法，例如用于处理样品的方法，该方法包括在样品室中装载样品；将样品室插入多个滑架中的至少一个内，其中所述样品室流体连接至包括至少一个微流控通道的微流控芯片，其中所述多个滑架之一附接至配置成围绕第一轴线旋转的支撑板，并且其中所述多个滑架中的至少一个配置成围绕第二轴线旋转，该第二轴线平行于第一轴线；并且使支撑板围绕第一轴线旋转，其中所述旋转配置成在远离样品室的第一方向上驱动样品从样品室通过所述至少一个微流控通道。在多个实施例中，所述方法还包括使所述多个滑架中的至少一个围绕第二轴线旋转至第二取向。在多个实施例中，所述方法还包括使支撑板围绕第一轴线旋转，其中所述旋转配置成在朝向样品室的第二方向上驱动样品通过所述至少一个微流控通道。此外，所述方法可选地还包括从所述多个滑架中的至少一个滑架上移除样品室。
101.还提供了另一种系统，该系统包括具有多个臂的支撑板，其中所述多个臂从支撑板沿径向延伸；耦接至支撑板并配置成旋转支撑板的电动机；多个滑架，其中所述多个滑架中的每一个布置在支撑板上的多个臂之一上，其中所述多个滑架中的每一个围绕多个轴线之一同轴地布置，其中每个轴线从在其上布置有滑架的臂垂直地延伸，其中所述多个滑架中的每一个配置成接收微流控芯片和至少一个用于接收待处理的样品的样品室，并且其中所述多个滑架中的每一个能够围绕所述多个轴线之一旋转；以及配置成接收支撑板的外壳，该外壳配置成保护用户免受用于处理样品的系统的伤害，其中所述外壳包括配置成提供通向样品室的入口的开口。在多个实施例中，所述至少一个样品室包括通气口和流体连接至样品通道的内部的通气通道，其中所述通气口配置成提供穿过样品室的层流。在多个实施例中，所述至少一个样品室包括流体连接至微流控芯片的开口。在多个实施例中，所述至少一个样品室包括配置成允许向所述至少一个样品室插入待处理的样品或从所述至少一个样品室取出处理的样品的入口。在一个实施例中，所述入口位于开口的对面，当然，也可以可选地使用其它位置。在多个实施例中，所述至少一个样品室包括配置成确保样品在处理期间留在样品室内的单向阀。在多个实施例中，所述样品室的内部在入口附近具有倾斜、斜面或其它形状的表面，该表面配置成使样品在入口附近聚集，以在处理后容易移除样品。在一个实施例中，所述通气口位于样品室的与开口相对的一端。在一些实施例中，所述入口配置成与注射器接合，所述注射器配置成移除样品并允许将样品直接注射到目标部位。
102.在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个被保持在所述多个臂的每一个的开口中，其中所述多个腔室中的每一个穿过所述多个臂中的每一个的开口延伸。在这样的实施例中，所述多个腔室中的每一个可选地被沿着所述多个臂中的每一个的平面保持。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个可选地通过至少一个销被保持在所述多个臂的每一个的开口中，该销配置成允许所述多个腔室中的每一个的平面外旋转。在多个这样的实施例中，所述多个腔室中的每一个的平面外旋转配置成在多个取向之间移动所述多个腔室中的每一个。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个在180度旋转范围之内移动(例如0到45度、45到90度、90到135度、135度到180度等)。在多个实施例中，所述多个腔室中的每一个在所述多个腔室中的每一个沿着所述多个臂中的每一个的平面所处的取向之间移动。在多个实施例中，所述系统还包括配置成防止较大尺寸的样品成分进入并堵塞微流控芯片的过滤
器。在一个实施例中，所述过滤器附接至样品室。在一些实施例中，所述过滤器位于微流控芯片的上游或之前，并且配置成过滤样品，以防止微流控芯片的堵塞。在一些实施例中，所述上游过滤器可以包括配置成切割或粉碎组织或组织碎片的网孔，以允许样品通过微流控芯片而不会堵塞。为了在微流控芯片中实现微流控剪切的目的，样品的切割或粉碎配置成产生宏观聚集体。在一些实施例中，所述过滤器位于微流控芯片的下游或之后，以仅允许特定尺寸的样品通过装置以进行收集。
103.在多个实施例中，提供了一种用于处理样品的系统，该系统包括支撑板，该支撑板包括多个臂，其中所述多个臂从支撑板沿径向延伸；耦接至支撑板并配置成旋转支撑板的电动机；多个滑架，其中所述多个滑架中的每一个布置在支撑板上的多个臂之一上，其中所述多个滑架中的每一个围绕多个轴线之一同轴地布置，其中每个轴线从在其上布置有滑架的臂垂直地延伸，其中所述多个滑架中的每一个配置成接收微流控芯片和至少一个用于接收待处理的样品的样品室，并且其中所述多个滑架中的每一个能够围绕所述多个轴线之一旋转；包括主体部分和盖子的外罩，其中所述主体部分配置成接收所述处理系统，并且其中所述盖子布置在所述主体部分上，并且配置成将所述处理系统密封在所述主体部分内，并且保护用户免受用于处理样品的系统的伤害；旋转架，其包括电动机、附接至所述电动机的外螺纹杆，其中所述电动机的旋转使外螺纹杆旋转；包括用于保持注射器的多个接合结构的板，其中所述板附接至具有内螺纹的轴承，该内螺纹配置成与杆的外螺纹接合，其中所述电动机的旋转配置成沿着竖直方向升高或降低所述板，其中所述注射器包括：具有配置成流体连接至所述至少一个样品室的开口的腔室、以及布置在所述腔室内的柱塞，其中推进和收回所述柱塞会排出和吸入样品以进行处理，并且其中所述板保持柱塞的远端，并且所述板沿着竖直方向的运动降低或升高注射器的腔室内的柱塞，以排出或吸入样品以进行处理。
104.在多个实施例中，所述旋转电动机附接至外罩的盖子，而在其它实施例中，所述旋转电动机位于外罩的外部。在多个实施例中，所述板是圆形的，而在一些实施例中，所述板包括通过多个臂附接至轴承的环。在一个实施例中，所述板包括中央圆形板和同轴环。在一些实施例中，所述接合结构是钩形的，并且配置成允许插入和移除柱塞的远端。在多个实施例中，所述系统包括多个间隔开的接合结构，以在注射器在微流控腔室的第一端附接至所述至少一个样品室时或者在微流控腔室的第二端附接至所述至少一个样品室时固定注射器。在多个实施例中，所述多个臂中的每一个还包括接合结构，该接合结构配置成与位于所述多个滑架中的每一个上的相应结构接合，以将所述多个滑架中的每一个保持在第一取向。在多个实施例中，接合结构配置成释放和接合对应的结构，从而滑架配置成围绕多个轴线之一在多个取向之间移动。在多个实施例中，所述接合结构包括磁体，而所述对应的结构包括磁响应材料。相反，在多个实施例中，所述接合结构包括磁响应材料，而所述对应的结构是磁体。在某些实施例中，加速力或减速力配置成在多个取向之间移动滑架。在多个实施例中，所述滑架包括齿轮组件，该齿轮组件配置成在多个取向之间移动滑架。在多个实施例中，所述滑架包括向心棘轮，该向心棘轮配置成在多个取向之间移动滑架。
105.还提供了一种方法，例如用于处理样品的方法，该方法包括在至少一个样品室中装载样品，将样品室插入多个滑架中的至少一个内，其中所述样品室流体连接至包括至少一个微流控通道的微流控芯片，其中所述多个滑架之一附接至配置成围绕第一轴线旋转的
支撑板，并且其中所述多个滑架中的至少一个配置成围绕平行于第一轴线的第二轴线旋转，并且将注射器固定到所述样品室，其中注射器的开口流体连接至样品室，并且注射器的柱塞的远端可移除地附接至板，其中所述板附接至电动机，并且配置成能够旋转并且能够沿着竖直方向移动，并且其中所述板沿着竖直方向的运动降低或升高注射器的筒体内的柱塞，以排空或吸入样品室中的待处理的样品，并围绕第一轴线旋转支撑板，其中所述旋转配置成在远离样品室的第一方向上驱动样品从样品室通过所述至少一个微流控通道。在多个实施例中，所述方法还包括沿着竖直方向降低所述板，使得柱塞在注射器的筒体内降低，以将待处理的样品排出到样品室中。在这种方法中，一个可选的步骤是，沿着竖直方向升高所述板，使得柱塞在注射器的筒体内上升高，以从样品室中取出待处理的样品。在多个实施例中，所述方法还包括使所述多个滑架中的至少一个围绕第二轴线旋转至第二取向。
106.如上文所述，所述微流控芯片包括一个或更多个微流控流动路径。在多个实施例中，所述路径包括压缩区域(例如路径的壁彼此之间的距离较小)和扩张区域(例如路径的壁彼此之间的距离较大)。图16示出了具有两个入口/出口和位于两个压缩流动区域之间的单个扩张流动区域的芯片的一个非限制性实施例。在多个实施例中，在芯片内的微流控流动路径中形成多个扩张和压缩区域。图17示出了一个非限制性实施例，其中芯片包括两个入口/出口、以及位于交替布置的压缩区域之间的三个扩张区域。如上文所述，在多个实施例中，所述压缩/扩张区域有助于生物样品中的某些细胞的活化。
107.在一些实施例中，所述滑架包括类似弹簧的材料(例如螺旋弹簧、弹性体等)，该材料导致滑架的底板被向上推向固定的顶部，从而在所述装置的操作期间将微流控芯片保持就位。在一些实例中，所述滑架的底板包括位于一侧的楔形侧向延伸部(从图的平面朝向观察者延伸出来)，该延伸部可被压下以向下移动底板(可选地以弧形方式)，以定位和/或移除微流控芯片。
108.在另外的实施例中，提供了经过处理的组织样品用于治疗医学病症的一种用途。在多个实施例中，所述病症是糖尿病性溃疡。在多个实施例中，所述病症是能够使用活化细胞(例如干细胞)改善的或受益于活化细胞的病症。在多个实施例中，提供了由本文所公开的处理方法和系统产生的源自脂肪组织的活化干细胞在制造用于治疗疾病或病症的药物中的一种用途。
109.在某些实施例中，用本文所述的机械处理的源自脂肪的干细胞(adsc)治疗受试者能实现以下效果中的一种、两种、三种、四种或更多种，例如包括：(i)减轻或改善疾病或与之相关的症状的严重性；(ii)缩短与疾病相关的症状的持续时间；(iii)防止疾病或与之相关的症状发展；(iv)消退疾病或与之相关的症状；(v)防止与疾病相关的症状的发展或发作；(vi)防止与疾病相关的症状复发；(vii)减少受试者的住院治疗；(viii)缩短住院时间；(ix)提高患有疾病的受试者的存活率；(x)减少与疾病相关的症状的数量；(xi)增强、改善、补充、互补或增加另一种疗法的预防或治疗效果。可以通过多种途径给药，包括但不限于静脉内、动脉内、皮下、肌内、肝内、腹膜内和/或局部输送至受影响的组织。
110.用于处理生物样品的系统
111.本文公开了一种用于处理生物样品的系统。图1a-1b、2a-2b、23a-23b、24、25a-25b、26a-26b和27a-27f示出了用于处理生物样品的系统的非限制性实施例。在一些实施例中，每个用于处理生物样品的系统可以包括耦接至处于竖直定向的可旋转卡盘的电动机，
其中支撑板安装或固定至可旋转卡盘。
112.离心装置的概述
113.图1示出了用于处理生物样品的离心装置的一个实施例。如将在下文中更详细地说明的，该离心装置包括具有多个滑架的底座和至少一个附接至底座部分的芯片组件。向所述至少一个芯片组件施加旋转力和/或离心力能够使生物样品在芯片组件中双向流动，这有助于处理生物样品以随后用于治疗。
114.图1a-1b示出了用于处理生物样品的离心装置100的一个实施例。如图1a和1b所示，离心装置100可以包括带有中央部分161和多个侧臂163的底座160。中央部分161可以与电动机的部件的一部分接合，其中所述电动机可以旋转底座160。每个侧臂163可以从底座160的中央部分161沿径向延伸。如图1a-1b所示，每个侧臂163可以包括开口164和多个配置成接收和保持滑架130的底座的支座配合开口166。在一些实施例中，可以用螺帽170和螺钉132将滑架130固定至每个侧臂163。
115.如图1a-1b所示，离心装置100可以保持多个滑架130。根据该实施例，所述多个滑架130的数量与侧臂163的数量相同，虽然在一些实施例中使用的滑架130的数量比侧臂163的数量少。如下文中将更详细地论述的，每个滑架130可以包括夹子110、弹簧平台140和底座平台150。每个底座平台150可以包括第一臂156a和第二臂156b，这些臂与弹簧平台140的相应的第一配合区域142a和第二配合区域142b接合。如在下文中将更详细地论述的，滑架130可以包括一个或更多个位于底座平台150与弹簧平台140之间的弹簧134。在一些实例中，滑架130可以包括能够将芯片组件120固定在滑架130上的夹子110。
116.每个滑架130可以固定芯片组件120。如将在下文中更详细地论述的，每个芯片组件120可以包括微流控芯片122和固定在微流控芯片122的第一端的样品室190a以及固定在微流控芯片122的第二端的样品室190b。
117.图2a-2b示出了用于处理生物样品的离心装置200的另一个实施例。离心装置200与图1a和1b所示的离心装置100类似。如图2a和2b所示，离心装置200可以包括具有中央部分261和多个侧臂263的底座260。中央部分261可以与电动机的部件的一部分接合，其中所述电动机可以旋转底座260。每个侧臂263可以从底座261的中央部分261沿径向延伸。在一些实施例中，如图2a-2b所示，每个侧臂263可以包括开口264和多个配置成接收和保持滑架230的底座的支座配合开口266。像离心装置200一样，可以使用螺帽270和螺钉232将离心装置200的滑架230固定至每个侧臂263。如将在下文中更详细地论述的，底座260的每个侧臂263可以包括多个切口268，这些切口可以与多个转子支脚芯件280接合。
118.如图2a-2b所示，离心装置200可以保持多个滑架230。滑架230类似于上面论述的滑架130，并且包括夹子210、弹簧平台240和底座平台250。每个底座平台250可以包括将弹簧平台240保持在相应的第一配合区域242a和第二配合区域242b处的第一臂256a和第二臂256b。滑架230可以包括一个或更多个位于底座平台250与弹簧平台240之间的弹簧234。滑架230也可以包括能够将芯片组件220固定至滑架230的夹子210。夹子210可以包括配置成与底座平台250的肩部236接合的第一安装凸缘212a和第二安装凸缘212b。在一些实施例中，第一安装凸缘212a和第二安装凸缘212b中的每一个包括与第一开口236a和第二开口236b对准的第一开口214a和第二开口214b。在一些实例中，可以通过将多个螺钉穿过夹子210和底座平台250的孔而将夹子210固定在滑架130上。如图2a-2b所示，第一螺钉238a可以
穿过第一开口214a和第一开口236a插入，第二螺钉238b可以穿过第二开口214b和第二开口236b插入。
119.每个滑架230可以固定芯片组件220。像芯片组件120一样，每个芯片组件220可以包括微流控芯片222和固定在微流控芯片222的第一端的样品室290a以及固定在微流控芯片222的第二端的样品室290b。
120.滑架组件的概述
121.图3a-3b示出了滑架230的一个实施例的放大图。除非另有说明，否则下面对滑架230及其部件的论述在很大程度上可以适用于图1a-1b所示的滑架130。
122.如上文所述，滑架230可以包括底座平台250、弹簧平台240和夹子210，以固定芯片组件220。底座平台250可以包括第一臂256a和第二臂256b，以接收弹簧平台240。底座平台250可以包括从底座平台250的底座延伸从而穿过底座260的侧臂263的开口264之一延伸的柱258。在一些实施例中，柱258可以包括具有远侧开口258a和穿过底座平台250的顶面的开口252的通道。远侧开口258a可以接收穿过柱258并进入底座平台250的螺钉232。在一些实施例中，柱258的外表面可以成形为被接收在螺帽270的近侧开口272中。螺钉232可以配置成穿过螺帽270的远端270b、柱258的远侧开口258a和开口252延伸，以将滑架230之一固定至侧臂263之一。在一些实施例中，螺钉232是通过螺纹固定件(例如螺母和螺栓)固定的，该螺纹固定件提供足够的力以将滑架230附着至侧臂263，但是仍然允许滑架旋转。在一些实施例中，如图2b所示，底座平台250的底侧可以包括第一支座251a和第二支座251b，这些支座可以分别与支座配合开口266之一接合。
123.滑架230还可以包括弹簧平台240。弹簧平台240可以包括第一配合区域242a和第二配合区域242b。第一配合区域242a和第二配合区域242b配置成接收第一臂256a和第二臂256b中的每一个。虽然图3a-3b将弹簧平台240和底座平台250示为独立的部件，但是在一些实施例中，弹簧平台240和底座平台250可以一体形成。
124.滑架230可以包括配置成将芯片组件220固定在滑架230的底座平台250上的夹子210。如上文所述，夹子210可以包括具有第一开口214a的第一安装凸缘212a和具有第二开口214b的第二安装凸缘212b，这些开口配置成与底座平台250的肩部236上的第一开口236a和第二开口236b对准。在一些实施例中，可以通过将第一螺钉238a穿过第一开口214a和第一开口236a插入并且将第二螺钉238b穿过第二开口214b和第二开口236b插入而将夹子210固定至底座平台250。
125.在一些实施例中，底座平台250的上表面上设有一个或更多个弹簧(例如螺旋弹簧、板簧等)或另一种可变形材料，该材料在力施加到其上并释放后至少基本上返回到初始位置(例如是弹性材料)。如图3a和3b所示，多个弹簧234可以固定在弹簧平台240与底座平台250之间。如图3a所示，底座平台250可以包括能够接收每个弹簧234的底部的远侧弹簧座254a和远侧弹簧座254b。图2b示出了弹簧平台240，在弹簧平台240的下侧具有近侧弹簧座244a和近侧弹簧座244b。近侧弹簧座244a和近侧弹簧座244b可以接收每个弹簧234的顶部。如图3b所示，在芯片组件220被固定至滑架230时，所述多个弹簧234被压缩在弹簧平台240与底座平台250之间。在一些实施例中，所述多个弹簧234配置成提供抵靠弹簧平台240的向上的力。这个向上的力有助于推动弹簧平台240向上抵靠芯片组件220，使得芯片组件220紧紧地固定在弹簧平台240与夹子210之间。弹簧平台240的弹簧张拉运动可以允许微流控芯
片222通过被向上推靠夹子210的底面而被保持就位。在操作中，在所述装置的中央部分受到旋转力并且滑架围绕基本上平行于向所述装置施加的旋转力的轴线旋转时，弹簧压力能够使得微流控芯片222被牢固地保持在滑架230中。
126.为了将微流控芯片222插入滑架230中或从滑架230中移除，用户向微流控芯片222或底座平台250施加向下的力，这进一步压缩弹簧234并增大微流控芯片222与夹子210的底部之间的距离。这能够允许微流控芯片222相对于滑架230移动(例如插入或移除)。如将在下文中更详细地论述的，夹子210可以具有释放口或其它开口，以帮助移除芯片。
127.芯片组件
128.图4a-4b示出了芯片组件220的一个实施例。如上文所述，除非另有说明，否则下面对芯片组件220及其部件的论述在很大程度上可以适用于图1a-1b所示的芯片组件120。
129.芯片组件220可以包括微流控芯片222，该微流控芯片222流体耦接至第一样品保持室290a和第二样品保持室290b。样品保持室290a可以通过第一端口221a流体耦接至至少一个微流控芯片，第二样品保持室290b可以通过第二端口221b流体耦接至微流控芯片222之一。如图4a-4b和图14a-14f所示，第一样品保持室290a和第二样品保持室290b中的每一个都可以流体耦接至微流控芯片222之一。通过将样品保持室290a的第一端口293a与微流控芯片222的第一端口221a接合，样品保持室290a可以流体连接至微流控芯片222的第一端。通过将样品保持室290b的第二端口293b与微流控芯片222的第二端口221b接合，样品保持室290b可以流体连接至微流控芯片222的第二端。
130.在一些实施例中，适配器介于第一端口221a与第一样品保持室290a之间以及第二端口221b与第二样品保持室290b之间。在一些实施例中，所述至少一个微流控芯片包括布置在所述至少一个微流控芯片中的第一样品保持室和第二样品保持室。
131.如将在下文中更详细地论述的，芯片组件220可以允许样品保持室290a和样品保持室290b中的任何一个或这两者中的样品双向移动通过样品保持室290a、微流控芯片222和样品保持室290b。
132.微流控芯片
133.图5a-5c、7a-7c、8a-8b、9-10、11a-11b、12a-12b和13a-13b示出了用在芯片组件220中的微流控芯片的多种实施例。所公开的微流控芯片可以包括具有微流控通道的流体路径，该微流控通道具有沿着通道长度的多个扩张和收缩区域。在一些实施例中，所述多个扩张和收缩区域是由微流控通道中的弯曲壁限定的。在一些实例中，所述多个扩张和收缩区域是由微流控通道中的成角度的壁限定的。在一些实施例中，所述流体路径可以包括多个尺寸减小的分支通道，这些分支通道与多个尺寸增大的分支通道重新组合。每个分支通道可以包括分叉。在一些实施例中，所述分叉可以是尖锐的边缘。在一些实施例中，所述微流控芯片可以用在泵系统中。所述微流控芯片可以流体连接至鲁尔锁以及流体连接至鲁尔锁的注射器。
134.图5a-5c示出了微流控芯片222的一个实施例。图5a示出了微流控芯片222的侧视图，图5b示出了微流控芯片222的俯视图，图5c示出了微流控芯片222的三维立体图。微流控芯片222可以包括主体225，该主体225在第一端具有第一端口221a，在主体225的第二端具有第二端口221b。第一端口221a可以包括流体连接至微流控芯片222的流体路径的第一端的开口223a。第二端口221b可以包括流体连接至微流控芯片222的流体路径的第二端的开
口223b。微流控芯片222的流体路径可以从开口223a和开口223b延伸。在一些实施例中，微流控芯片222的流体路径是对称的。但是，在其它实施例中，微流控芯片222的流体路径可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。虽然本公开将微流控芯片222和相关的流体路径描述为在“第一”和“第二”端之间延伸，但是微流控芯片222的取向是可互换的，因为芯片组件220和微流控芯片222内的流动可以是双向的。
135.如图5a-5c所示，微流控芯片222的流体路径可以包括多个扩张和压缩部分。例如，如图所示，微流控芯片222的流体路径可以包括第一通道226a、第一扩张部分227a、第一压缩部分228a、扩张区域229、第二压缩部分228b、第二扩张部分227b和第二通道226b。
136.在一些实施例中，微流控芯片222的流体路径包括最靠近第一端口221a的开口223a的收缩的第一通道226a。第一端口221a的长度、宽度或直径可以在大约0.5毫米至大约4毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在第一通道226a与第一扩张部分227a流体连接时，第一通道226a可以扩张并增大宽度、高度和/或直径。如图5c所示，第一扩张部分227a呈三维泪滴形状。第一扩张部分227a可以具有比第一通道226a大的宽度、高度和/或直径。第一扩张部分227a的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第一扩张部分227a可以流体连接至第一压缩部分228a。所述流动路径可以在第一压缩部分228a中收缩，其中第一压缩部分228a具有比第一扩张部分227a小的宽度、高度和/或直径。第一压缩部分228a的宽度、高度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在第一压缩部分228a与第二扩张区域229流体连接时，所述流体路径可以扩张并增大宽度、高度和/或直径。第二扩张区域229的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及这些所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，第二扩张区域229呈球形或椭圆形扩张的形状，其具有比第一压缩部分228a大的长度、宽度和/或直径。第二扩张部分229流体连接至第二压缩部分228b。所述流体路径在第二压缩部分228b处收缩，使得压缩部分228b的宽度、高度和/或直径小于第二扩张部分227b的宽度、高度和/或直径。第二压缩部分228b的长度、宽度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、
大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第二压缩部分228b流体连接至第三扩张部分227c，并且所述流体路径扩张至第三扩张部分227b。第三扩张部分227b扩张，使得第三扩张部分227b的宽度、高度和/或直径大于第二压缩部分228b的宽度、高度和/或直径。第二扩张部分227b的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及这些所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第三扩张部分227b可以具有三维泪滴形状或其它弧形形状。第三扩张部分227b可以流体连接并收缩至第二通道226b。第二通道226b的宽度、高度和/或直径可以小于扩张部分227b的宽度、高度和/或直径。第二通道226b的长度、宽度和/或直径的尺寸范围可以是大约0.5毫米至大约4毫米。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，微流控芯片222的流体路径是对称的，但是，在其它实施例中，微流控芯片222的流体路径可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。在一些实施例中，第一通道226a与扩张部分227a之间的比率可以在1:1和1:17之间的范围内。在一些实例中，扩张部分227b与扩张部分227b之间的比率可以在1:1和1:17之间的范围内。在一些实施例中，压缩部分228a或压缩部分228b与扩张区域229之间的比率可以在1:1和1:17之间的范围内。
137.图6a-6d示出了微流控芯片222的流体路径的放大图。图6a示出了微流控芯片222的两端的端口221(即，第一端口221a和/或第二端口221b)和开口223(即，开口223a和/或开口223b)的放大图。在一些实施例中，端口221可以是与注射器或其它鲁尔锁接头一起使用的鲁尔锁适配器。在一些实施例中，端口221可以是滑动鲁尔接头或任何其它类型的鲁尔接头。端口221的开口223与入口通道226(即，第一通道226a和第二通道226b)流体连接。入口通道226可以使得通过它的流体的速度提高，并引起层流。图6b示出了第一扩张部分227a和第三扩张部分227c的扩张部分227。在一些实施例中，扩张部分227可以是“泪滴”的形状。扩张部分227能够降低速度，以允许使流过微流控芯片222的流体路径的流体发生混合和涡旋的湍流。图6c示出了压缩部分228a和压缩部分228b的压缩区228。该压缩区能够将流动再次改变为层流剖面，这有助于提高流体的速度。由于样品与流体路径的壁的相互作用，压缩区228能够提供高剪切力。图6d示出了第二扩张区域229。如上文所述，扩张区域229可以具有球形和/或椭圆形形状。扩张区域229可以通过引起湍流和涡流来降低流体的速度。流体流动速度的提高和降低有助于分解组织，例如脂肪组织，以进行重新注射。
138.上文公开的微流控芯片可以通过各种方法制造。例如，可以使用增材制造、减材制造、注射成型、树脂成型、聚氨酯铸塑、3d打印或层合来制造微流控芯片。微流控芯片可以由一系列材料制成，例如包括塑料(聚碳酸酯、丙烯酸等)、聚氨酯或金属(铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
139.图7a-7c示出了微流控芯片322的一个实施例。图7a示出了微流控芯片322的俯视图，图7b示出了微流控芯片322的侧视图，其中第二扩张区域329具有半球形状，图7c示出了微流控芯片322的侧视图，其中第二扩张区域329b形成扁平通道扩张部。除了扩张和压缩区域的形状不同之外，微流控芯片322起到与微流控芯片222类似的作用。微流控芯片322可以包括主体325，该主体325在第一端具有至少一个第一端口321a，在主体325的第二端具有至少一个第二端口321b。第一端口321a可以包括流体连接至微流控芯片322的流体路径的第一端的开口323a。第二端口321b可以包括流体连接至微流控芯片322的流体路径的第二端的开口323b。微流控芯片322的流体路径可以从开口323a和开口323b延伸。在一些实施例中，微流控芯片322的流体路径是对称的。在其它实施例中，微流控芯片322的流体路径可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。虽然本公开将微流控芯片322和相关的流体路径描述为在“第一”和“第二”端之间延伸，但是微流控芯片322的取向是可互换的，因为芯片组件320和微流控芯片322内的流动可以是双向的。
140.如图7a-7c所示，微流控芯片322的流体路径可以包括多个扩张和压缩部分。例如，如图所示，微流控芯片322的流体路径可以包括第一通道326a、第一扩张部分327a、第一压缩部分328a、第二扩张区域329、第二压缩部分328b、第三扩张部分327b和第二通道326b。
141.在一些实施例中，微流控芯片322的流体路径包括最靠近第一端口321a的开口323a的收缩的第一通道326a。第一端口321a的长度、宽度或直径可以在大约0.5毫米至大约4毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在第一通道326a与第一扩张部分327a流体连接时，第一通道326a可以扩张并增大宽度、高度和/或直径。在一些实施例中，第一扩张部分327a的形状可以是半泪滴形或其它弧形形状。第一扩张部分327a可以具有比第一通道326a大的宽度、高度和/或直径。第一扩张部分327a的尺寸范围可以在大约0.5毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米、大约5.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第一扩张部分327a可以流体连接至第一压缩部分328a。所述流动路径可以在第一压缩部分328a中收缩，其中第一压缩部分328a具有比第一扩张部分327a小的宽度、高度和/或直径。第一压缩部分328a的宽度、高度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在第一压缩部分328a与第二扩张区域229流体连接时，所述流体路径可以扩张并增大宽度、高度和/或直径。如图7b所示，第二扩张区域329呈半球形或椭圆形扩张的形状，其具有比第一压缩部分328a大的长度、宽度和/或直径。第二扩张区域329的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、
大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及这些所列的这些范围之间的任何值，包括端点。如图7c所示，第二扩张区域329可以是扁平通道扩张的形状。第二扩张区域329流体连接至压缩部分328b。第二扩张区域329可以与压缩部分328b流体连接。所述流体路径可以在第二压缩部分328b处收缩，从而压缩部分328b的宽度、高度和/或直径小于第二扩张部分328b的宽度、高度和/或直径。第二压缩部分328b的长度、宽度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第二压缩部分328b流体连接至第三扩张部分327b，从而所述流体路径在第三扩张部分327b处扩张。第三扩张部分327b的宽度、高度和/或直径可以大于第二压缩部分328b的宽度、高度和/或直径。第一扩张部分327a的尺寸范围可以在大约0.5毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米、大约5.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第三扩张部分327b可以具有三维半泪滴形状或其它弧形形状。第三扩张部分327b可以流体连接成在第二通道326b处收缩。第二通道326b的宽度、高度和/或直径可以小于第三扩张部分327b的宽度、高度和/或直径。第二通道326b的长度、宽度和/或直径的尺寸范围可以是大约0.5毫米至大约4毫米。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，微流控芯片322是微流控芯片222的一种半切设计。在一些实例中，微流控芯片322是对称的。在其它实施例中，微流控芯片322可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。在一些实施例中，第一通道326a与扩张部分327a之间的比率可以在大约1:1至大约1:10之间的范围内。在一些示例中，第二通道326b与第二通道326b之间的比率可以在大约1:1至大约1:10之间的范围内。在一些实施例中，压缩部分328a或压缩部分328b与扩张区域329之间的比率可以在大约1:1至大约1:17之间的范围内。
142.图8a-8b示出了微流控芯片422的另一个实施例，其中所述流体路径包括多个扩张和压缩部分。图8a示出了微流控芯片422的俯视图，图8b示出了微流控芯片422的侧视图。除了流体路径的扩张和压缩区域的形状不同之外，微流控芯片422起到与上述微流控芯片222和微流控芯片322类似的作用。微流控芯片422可以包括主体425，该主体425在微流控芯片422的第一端具有第一端口421a，在主体425的第二端具有第二端口421b。第一端口421a可以包括流体连接至微流控芯片422的流体路径的第一端的开口423a。第二端口421b可以包括流体连接至微流控芯片422的流体路径的第二端的开口423b。微流控芯片422的流体路径可以从开口423a延伸至开口423b。在一些实施例中，微流控芯片422的流体路径是对称的。
在其它实施例中，微流控芯片422的流体路径可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。虽然本公开将微流控芯片422和相关的流体路径描述为在“第一”和“第二”端之间延伸，但是微流控芯片422的取向是可互换的，因为芯片组件和微流控芯片422内的流动可以是双向的。
143.如图8a-8b所示，微流控芯片422的流体路径可以包括多个扩张和压缩部分。例如，如图所示，微流控芯片422的流体路径可以包括第一通道426a、第一扩张部分427a、第一压缩部分428a、第二扩张区域429、第二压缩部分428b、第三扩张部分427b和第二通道426b。
144.在一些实施例中，微流控芯片422的流体路径包括最靠近第一端口421a的开口423a的收缩的第一通道426a。第一端口421a的长度、宽度和/或直径可以在大约0.5毫米至大约4毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在第一通道426a与第一扩张部分427a流体连接时，第一通道426a可以扩张并增大宽度、高度和/或直径。在一些实施例中，第一扩张部分427a的形状可以是半泪滴形状。第一扩张部分427a可以具有比第一通道426a大的宽度、高度和/或直径。第一扩张部分427a的尺寸范围可以在大约0.5毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米、大约5.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第一扩张部分427a可以流体连接至第一压缩部分428a。所述流动路径可以在第一压缩部分428a中收缩，其中第一压缩部分428a具有比第一扩张部分427a小的宽度、高度和/或直径。第一压缩部分428a的宽度、高度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在第一压缩部分428a与第二扩张区域429流体连接时，所述流体路径可以扩张并增大宽度、高度和/或直径。如图8a所示，第二扩张区域429是d形的，具有比第一压缩部分428a大的长度、宽度和/或直径。第二扩张区域429的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及这些所列的这些范围之间的任何值，包括端点。如图8a所示，第二扩张区域429的d形在第一侧具有方形端，并且其第二侧具有角度，以提供更多的湍流和涡流。第二扩张区域429可以与第二压缩部分428b流体连接。所述流体路径可以在第二压缩部分428b处收缩，从而第二压缩部分428b的宽度、高度和/或直径小于第二压缩部分428b的宽度、高度和/或直径。第二压缩部分428b的长度、宽度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大
约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第二压缩部分428b流体连接至第三扩张部分427b，从而所述流体路径在第三扩张部分427b处扩张。第三扩张部分427b的宽度、高度和/或直径可以大于第二压缩部分428b的宽度、高度和/或直径。第三扩张部分427b的尺寸范围在大约0.5毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米、大约5.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第三扩张部分427b可以具有三维半泪滴形状。第三扩张部分427b可以流体连接成在第二通道426b处收缩。第二通道426b的宽度、高度和/或直径可以小于第三扩张部分427b的宽度、高度和/或直径。第二通道426b的长度、宽度和/或直径的尺寸范围可以是大约0.5毫米至大约4毫米。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，微流控芯片422是微流控芯片222的一种半切设计。在一些实例中，微流控芯片422是对称的。在其它实施例中，微流控芯片422可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。在一些实施例中，第一通道426a与第一扩张部分427a之间的比率可以在大约1:1至大约1:10之间的范围内。在一些实例中，第二通道426b与第三扩张部分427b之间的比率可以在大约1:1至大约1:10之间的范围内。在一些实施例中，压缩部分428a或压缩部分428b与第二扩张区域429之间的比率可以在大约1:1至大约1:17之间的范围内。
145.图9示出了微流控芯片522的另一个实施例。如图9所示，微流控芯片522包括流体路径，该流体路径包括由一对锥形区域形成的微流控通道，这对锥形区域在流体路径的中心区域结合成变窄的收缩部。在多个实施例中，所述锥形区域包括连续的锥形区域。在一些实例中，所述锥形区域包括台阶状锥形区域。图9示出了微流控芯片522的俯视图。微流控芯片522起到与上述的微流控芯片222、微流控芯片322和微流控芯片422类似的作用。微流控芯片522可以包括主体525，该主体525在微流控芯片522的第一端具有第一端口521a，在主体525的第二端具有第二端口521b。第一端口521a可以包括流体连接至微流控芯片522的流体路径的第一端的开口523a。第二端口521b可以包括流体连接至微流控芯片522的流体路径的第二端的开口523b。微流控芯片522的流体路径可以从开口523a延伸至开口523b。在一些实施例中，微流控芯片522的流体路径是对称的。在其它实施例中，微流控芯片522的流体路径可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。虽然本公开将微流控芯片522和相关的流体路径描述为在“第一”和“第二”端之间延伸，但是微流控芯片522的取向是可互换的，因为芯片组件和微流控芯片522内的流动可以是双向的。
146.如图9所示，微流控芯片522的流体路径可以包括多个扩张和压缩部分。如图9所示，微流控芯片522的流体路径可以包括第一通道526a、第一扩张部分527a、压缩部分528、第二扩张部分527b和第二通道526b。如图9所示，微流控芯片522的流体路径可以具有沙漏形状，以使样品速度平稳提高。这有助于保持层流，并在样品与所述装置的壁相互作用时缓
慢增大施加在样品上的剪切应力。在一些实施例中，第一通道526a(以及第二通道526b)提供流体的初始速度，以允许层流。第一扩张部分527a(以及第二扩张部分527b)的菱形形状使得样品减速，从而产生湍流和涡流以混合流体。压缩部分528可以提高流体的速度，以使剪切力增大。第一通道526a和第二通道526b的长度、宽度和/或直径的尺寸可以是大约0.5毫米至大约4毫米。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第一扩张部分527a和第二扩张部分527b的尺寸可以大于第一通道526a和第二通道526b的宽度、长度和/或直径。第一扩张部分527a和第二扩张部分527b的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及这些所列的这些范围之间的任何值，包括端点。压缩部分528的尺寸可以是大约0.3毫米至大约3毫米。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，第一端口521a和第二端口521b是鲁尔锁。在一些实施例中，第一端口521a和第二端口521b可以是其它鲁尔适配器，例如滑动鲁尔接头。在一些实施例中，压缩部分528与第一扩张部分527a之间的比率和/或压缩部分528与第二扩张部分527b之间的比率可以在大约1:1至大约1:17之间的范围内。
147.图10示出了微流控芯片622的另一个实施例，其中所述流体路径包括多个扩张和压缩部分。图10示出了微流控芯片622的俯视图。除了流体路径的扩张和压缩区域的形状不同之外，微流控芯片622起到与上述的微流控芯片222、微流控芯片322、微流控芯片422和微流控芯片522类似的作用。微流控芯片622可以包括主体625，该主体625在微流控芯片622的第一端具有第一端口621a，在主体625的第二端具有第二端口621b。第一端口621a可以包括流体连接至微流控芯片622的流体路径的第一端的开口623a。第二端口621b可以包括流体连接至微流控芯片622的流体路径的第二端的开口623b。微流控芯片622的流体路径可以从开口623a延伸至开口623b。在一些实施例中，微流控芯片622的流体路径是对称的。在其它实施例中，微流控芯片622的流体路径可以是不对称的，或者是对称部分和不对称部分的组合。虽然本公开将微流控芯片622和相关的流体路径描述为在“第一”端和“第二”端之间延伸，但是微流控芯片622的取向是可互换的，因为芯片组件和微流控芯片622内的流动可以是双向的。
148.如图10所示，微流控芯片622的流体路径可以包括多个扩张和压缩部分。例如，如图10所示，微流控芯片622的流体路径可以包括第一通道626a、第一扩张部分627a、压缩部分628、第二扩张部分627b和第二通道626b。第一通道626a、第一扩张部分627a、压缩部分628、第二扩张部分627b和第二通道626b是流体连接的。
149.在图10所示的微流控芯片622中，所述流体路径具有更尖锐的沙漏形状，以增加湍
急涡流。第一通道626a和第二通道626b可以提供样品的初始速度，以允许层流。在一些实施例中，第一通道626a和第二通道626b的长度、宽度和/或直径的尺寸可以在大约0.5毫米至大约4毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。第一扩张部分627a和第二扩张部分627b可以具有实现流体减速的菱形形状。这能够产生湍流和涡流以混合流体样品。在一些实施例中，第一菱形扩张部分627a和第二菱形扩张部分627b的尺寸大于第一通道626a和第二通道626b的宽度、长度和/或直径。第一扩张部分627a和第二扩张部分627b的尺寸范围可以在大约0.3毫米至大约5毫米之间。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约3.5毫米、大约4.0毫米、大约4.5毫米，大约5.0毫米，在大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米、大约3.0-3.5毫米、大约3.5-4.0毫米、大约4.0-4.5毫米、大约4.5-5.0毫米之间，以及这些所列的这些范围之间的任何值，包括端点。压缩部分628能够提高样品的速度，以增大施加至流体样品的剪切力。同样，压缩部分628的任何一侧的锐角能够提供湍流和涡流。在一些实施例中，压缩部分628的宽度、长度和/或直径可以在大约0.3毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可是大约0.3毫米、大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米、大约0.3-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，第一端口621a和第二端口621b是鲁尔锁。在一些实施例中，第一端口621a和第二端口621b可以是其它鲁尔适配器，例如滑动鲁尔接头。在一些实施例中，压缩部分628与扩张部分627a之间的比率和/或压缩部分628与扩张部分627b之间的比率可以在大约1:1至大约1:17之间的范围内。
150.图11a-11b、12a-12b和13a-13b示出了具有三维通道设计的微流控芯片的多个实施例。图11a-11b、12a-12b和13a-13b的三维通道设计具有多级的压缩/收缩和扩张的流体路径。这种压缩和扩张能够产生湍流，这有助于生物样品的处理。例如，所述装置可用于机械地分解脂肪组织，以将脂肪组织的尺寸微粉化，用于诸如整形外科手术、关节镜手术、神经外科手术、胃肠和附属器官手术、泌尿外科手术、普通外科手术、妇科手术、胸外科手术、腹腔镜手术以及整形和重建手术等应用。所述微流控芯片可以使用3d(三维)打印、增材制造、减材制造或注射成型中的任何一种来制造。用于打印或制造该装置的材料可以是生物相容的和可消毒的。所述微流控芯片可以包括入口和出口，该入口和出口可以是鲁尔锁、螺钉或允许流体密封的任何形式。一旦形成密封，就形成了流体通路。在样品通过入口时，它与小于入口直径的压缩区域相互作用，从而产生机械应力。该区域的直径可以在大约0.5毫米至大约3.0毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在通过压缩区域之后，该路径扩张到扩张区域中。在一些实施例中，所述扩张区域能够产生湍流和涡流。在一些实例中，所述扩张区域能够提供受控且精确的层流。所述扩张区域的直径可以在大约4毫米至大约25毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述扩
张区域的直径可以是大约4毫米、大约6毫米、大约8毫米、大约10毫米、大约12毫米、大约14毫米、大约16毫米、大约18毫米、大约20毫米、大约22毫米、大约24毫米、大约25毫米，在大约4-6毫米、大约6-8毫米、大约8-10毫米、大约10-12毫米、大约12-14毫米、大约14-16毫米、大约16-18毫米、大约18-20毫米、大约20-22毫米、大约22-24毫米、大约24-25毫米之间的范围内，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在通过扩张区域之后，随后的收缩区域在被处理的样品上提供显著的剪切应力。如上文所述，所述压缩区域的直径可以在大约0.5毫米至大约3.0毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。在一些实施例中，所述扩张和收缩区域的形状以及整体设计可以是圆形、椭圆形、正方形和矩形的，当然，也可以使用其它形状。
151.图11a-11b示出了具有单个扩张区域的微流控芯片722的一个实施例。图11a示出了微流控芯片722的侧视图，图11b示出了微流控芯片722的透视图。流体通过微流控芯片722的流体路径的流动已在上文中更详细地说明。微流控芯片722包括位于微流控芯片722的第一端的第一端口721a和位于微流控芯片722的第二端的第二端口721b。第一端口721a可以包括流体连接至微流控芯片722的流体路径的第一端的开口723a。第二端口721b可以包括流体连接至微流控芯片722的流体路径的第二端的开口723b。微流控芯片722的流体路径可以从开口723a延伸至开口723b。在一些实施例中，微流控芯片722的流体路径是对称的。如图11a-11b所示，微流控芯片722的流体路径可以包括流体连接的第一通道726a、扩张部分727a和第二通道726b。如上文所述，在第一通道726a和第二通道726b处，流体样品会经受显著的剪切应力。在扩张部分727a处，流体样品会经受湍流和涡流。在一些实施例中，第一通道726a与扩张部分727a之间的比率和/或第二通道726b与扩张部分727a之间的比率在大约1:1至大约1:83的范围内。
152.图12a-12b示出了具有两个扩张区域和这两个扩张区域之间的压缩区域的微流控芯片822的一个实施例。图12a示出了微流控芯片822的侧视图，图12b示出了微流控芯片822的透视图。流体通过微流控芯片822的流体路径的流动已在上文中更详细地说明。微流控芯片822可以包括位于微流控芯片822的第一端的第一端口821a和位于微流控芯片822的第二端的第二端口821b。第一端口821a可以包括流体连接至微流控芯片822的流体路径的第一端的开口823a。第二端口821b可以包括流体连接至微流控芯片822的流体路径的第二端的开口823b。微流控芯片822的流体路径可以从开口823a延伸至开口823b。在一些实施例中，微流控芯片822的流体路径是对称的。如图12a-12b所示，微流控芯片822的流体路径可以包括流体连接的第一通道826a、第一扩张部分827a、压缩部分828、第二扩张部分827b和第二通道826b。如上文所述，第一通道826a、压缩部分828和第二通道826b处的流体样品会经受显著的剪切应力。在第一扩张部分827a和扩张部分827b处，流体样品会经受湍流和涡流。在一些实施例中，通道826a、826b与扩张部分827a、827b之间的比率可以在大约1:1至大约1:83的范围内。在一些实例中，压缩部分828与扩张部分827a、827b之间的比率可以在大约1:1至大约1:83之间的范围内。
153.图13a-13b示出了具有三个扩张区域和这三个扩张区域之间的两个压缩区域的微流控芯片922的一个实施例。图13a示出了微流控芯片922的侧视图，图13b示出了微流控芯
片922的透视图。流体通过微流控芯片922的流体路径的流动已在上文中更详细地说明。微流控芯片922可以包括位于微流控芯片922的第一端的第一端口921a和位于微流控芯片922的第二端的第二端口921b。第一端口921a可以包括流体连接至微流控芯片922的流体路径的第一端的开口923a。第二端口921b可以包括流体连接至微流控芯片922的流体路径的第二端的开口923b。微流控芯片922的流体路径可以从开口923a延伸至开口923b。在一些实施例中，微流控芯片922的流体路径是对称的。如图13a-13b所示，微流控芯片922的流体路径可以包括流体连接的第一通道926a、第一扩张部分927a、第一压缩部分928a、第二扩张部分927b、第二压缩部分928b、第三扩张部分927c和扩张部分927c。如上文所述，第一通道926a、第一压缩部分928a、第二压缩部分928b和第二通道926b处的流体样品会经受显著的剪切应力。在第一扩张部分927a、第二扩张部分927b和第三扩张部分927c处，流体样品会经受湍流和涡流。在一些实施例中，通道926a、926b与扩张部分927a、927b、927c之间的比率可以在大约1:1至大约1:83的范围内。在一些实例中，压缩部分928a、928b与扩张部分927a、927b、927c之间的比率可以在大约1:1至大约1:83之间的范围内。
154.图11a-11b、12a-12b和13a-13b所示的微流控芯片的实例是示例性的而非限制性的。微流控芯片可以包括任何数量的扩张和/或压缩区域，以达到预期的结果。
155.样品室
156.图14a-14b示出了可以在处理过程中保持样品或者在处理之前或之后(例如在运输过程中)用于储存的样品室290。样品室290可以包括主体291a，在主体291a的第一端处具有端口293。样品室290的端口293可以形成鲁尔锁连接器，以连接至用于注射和抽取样品的注射器。端口293还可以与微流控芯片222流体连接。如图4a-4b所示，样品室290的端口293可以包括配置成与微流控芯片222的第一端口221a或第二端口221b接合的接合表面298。样品室290的端口293可以包括允许样品流入或流出样品室290的开口294。开口294的直径尺寸可以在大约0.5毫米至大约3毫米之间的范围内。在一些实施例中，所述长度、宽度或直径可以是大约0.5毫米、大约1毫米、大约1.5毫米、大约2.0毫米、大约2.5毫米、大约3.0毫米，在大约0.5-1毫米、大约1-1.5毫米、大约1.5-2.0毫米、大约2.5-3.0毫米之间，以及所列的这些范围之间的任何值，包括端点。端口293也可以是不同类型的鲁尔连接器，如滑动鲁尔接头。如图14a所示，样品室290的端口293可以位于样品室290的底部附近，以使流体很容易流入微流控芯片222中。在一些实施例中，端口293可以位于样品室290的较高位置。如图14a所示，样品室290可以包括位于样品室290的顶部的通气孔292a，以在芯片和样品室完全组装好时允许平稳的流体流动，并防止在样品室290和流体连接的微流控芯片222内形成真空。样品室290的主体291a可以包括位于端口293两侧的锥形表面291b和锥形表面291b。在一些实施例中，在离心和抽取期间，锥形表面291b和291b能够实现样品室290内的流体样品的更平滑的流动和完全排空。在一些实施例中，锥形表面291b可以与样品室的前面成大于25度的角度。
157.图14c-14d示出了样品室290的内部视图。样品室290包括流体连接至通气通道292b、通气室292c和通气孔292a的保持腔296。内部保持腔296可以在使用期间保持样品。保持腔296的容积可以在大约1毫升至大约300毫升的范围内。样品室290可以包括位于样品室290的顶部的箭头形通气室292c。通气室292c可以捕获进入通气通道的任何样品，并防止它从样品室290中出来。在使用期间，通气室292c中的流体样品经受离心力。通气室292c的箭
头形状使得流体样品在使用期间被推入通气室292c的角落并远离顶部的通气孔292a。在离心力的方向逆转时，流体样品可以通过通气通道292b被推回到保持腔296中。通气室292c的容积可以在大约0.5毫升至大约50毫升之间的范围内。在一些实施例中，可以向样品室的后部增加鲁尔适配器，作为一个替代的抽取和填充点。在一些实施例中，样品室290可以包括可以添加以固定至滑架的一部分并与之接合的滑架适配脊297。
158.过滤器
159.图15a-15b示出了过滤器的一个实施例，该过滤器可以布置在样品室与芯片组件中的微流控芯片之间。如图16a-16b所示，所述过滤器可以位于微流控芯片的上游或之前，以过滤样品，从而防止微流控芯片堵塞。如将在下文中更详细地论述的，所述过滤器可以包括配置成切割或微粉化组织或组织碎片的网孔，以允许样品通过微流控芯片而不会堵塞。样品的切割或微粉化能够产生宏观聚集体，以达到在微流控芯片中实现微流控剪切的目的。如图16a-16b所示，过滤器可以位于微流控芯片的下游或之后，从而仅允许特定尺寸的样品通过装置以进行收集。
160.图15a-15b示出了过滤器1000的一个实施例。过滤器1000可以包括第一主体部分1100和第二主体部分1200。第一主体部分1100可以包括具有端口1110的第一侧。端口1110可以包括配置成与任何公开的微流控芯片的第一端口或第二端口接合的接合表面1120。端口1110的接合表面1120可以配置成与样品室290的端口(即，端口293)接合。端口1110可以包括从第一主体部分1100的第一侧上的第一开口1130延伸至第一主体部分1100的第二侧上的第二开口1150的通道1140。
161.第二主体部分1200可以包括具有端口1210的第一侧。端口1210可以包括配置成与任何公开的微流控芯片的第一端口或第二端口接合的接合表面1220。端口1110的接合表面1120可以配置成与样品室290的端口(即，端口293)接合。端口1210可以包括从第二主体部分1200的第一侧上的第一开口1230延伸至第二主体部分1200的第二侧上的第二开口1250的通道1240。如图15a所示，第二主体部分1200的第二侧可以包括网孔过滤器1260。如上文所述，网孔过滤器1260能够过滤样品，以防止微流控芯片堵塞和/或确保只有特定尺寸的样品才能通过微流控芯片，以进行收集。在一些实施例中，过滤器1260的网孔尺寸可以在大约1微米至大约2000微米的范围内，在大约1微米至大约100微米、大约100微米至大约200微米、大约200微米至大约300微米、大约300微米至大约400微米、大约400微米至大约500微米、大约500微米至大约600微米、大约600微米至大约700微米、大约700微米至大约800微米、大约800微米至大约900微米、大约900微米至大约1000微米、大约1000微米至大约1100微米、大约1100微米至大约1200微米、大约1200微米至大约1300微米、大约1300微米至大约1400微米、大约1400微米至大约1500微米、大约1500微米至大约1600微米、大约1600微米至大约1700微米、大约1700微米至大约1800微米、大约1800微米至大约1900微米、大约1900微米至大约2000微米之间，并且可以是所列的这些范围之间的任何值，包括端点。
162.图16a-16b示出了芯片组件2020的视图，在微流控芯片2022的两端具有第一过滤器1000a和第二过滤器1000b。图16b示出了芯片组件2020的分解图。如图16b所示，在一些实施例中，过滤器1000a可以布置成使得第一主体部分1100a的端口1110a流体连接至样品室2090a，并且第二主体部分1200a的端口1210a与微流控芯片2022的第一端口2021a流体连接。如图16b所示，过滤器1000b可以布置成使得第一主体部分1100b的端口1110b流体连接
至样品室2090b，并且第二主体部分1200b的端口1210b与微流控芯片2022的第二端口2021b流体连接。但是，图16a-16b仅示出了芯片组件2020上的过滤器1000a、1000b的一个取向。在一些实施例中，过滤器1000的取向可以使得第一主体部分1100的端口1110连接至样品室的端口，并且第二主体部分1200的端口1210连接至过滤器1000之一或这两者上的微流控芯片的端口。在一些实施例中，过滤器1000的取向可以使得第二主体部分1200的端口1210连接至样品室的端口，并且第一主体部分1100的端口1110连接至过滤器1000之一或这两者上的微流控芯片的端口。在一些实施例中，芯片组件2020可以仅在微流控芯片2022的一端或者在两端包括过滤器1000。
163.过滤器1000可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、3d打印、注射成型、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。过滤器1000可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
164.滑架
165.如上文所述，滑架230可以包括底座平台250、弹簧平台240和夹子210。在上文中参照图3a-3b更详细地论述了滑架230的组装。
166.图17a-17b示出了底座平台250的一个实施例。底座平台250可以在底座的一端或两端包括凸起的壁。如图17a-17b所示，底座平台250可以包括第一臂256a和第二臂256b，这些臂配置成与弹簧平台240上的配合部分接合。在一些实施例中，第一臂256a和第二臂256b可以滑入底座平台250的主体253中的相应间隙中。第一臂256a和第二臂256b中的每一个可以分别包括第一臂256a和第二臂256b的侧向部分上的配合狭槽257a和配合狭槽257b。第一臂256a和第二臂256b中的每一个还可以分别在顶部包括保持唇缘259a和保持唇缘259b，以将芯片组件220固定在滑架上。在底座平台250的主体253的顶面上，主体253包括远侧弹簧座254a和远侧弹簧座254b，以保持弹簧的底部。主体253还包括配置成与夹子210接合的肩部236。主体253包括配置成接收螺钉以将夹子210固定至底座平台250的第一开口236a和第二开口236b。底座平台250的主体253的底面可以包括具有在远侧开口258a与开口252之间延伸的通孔的柱258。主体253的底面还包括多个支座(即，支座251a和支座251b)。柱258和支座(即，支座251a和支座251b)配置成可逆地相互作用并将滑架230保持在底座260的侧臂263之一上。底座平台250可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、注射成型、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。底座平台250可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
167.如图2b所示，底座平台250的底面可以包括多个捕获元件，这些捕获元件用于将滑架230保持在期望的位置，直到有信号(或力，或缺失信号)允许捕获元件脱开或以其它方式停止与释放元件的相互作用，这随后允许滑架230旋转，然后捕获元件重新接合，以停止滑架230的运动。在一些实施例中，这能够允许滑架230在组织处理方案中的期望时刻旋转180度的弧。在一些实例中，所述捕获元件包括第一极性的磁体，所述释放元件包括相反极性的磁体。
168.在图2b所示的实施例中，捕获元件是多个支座。这可以包括支座251a和支座251b。支座251a和支座251b中的每一个都配置成与侧臂263上的支座配合开口266接合，以允许每个滑架230围绕侧臂263的开口264间歇地旋转。支座251a和支座251b可用于将滑架230保持在期望的位置，直到施加信号或力使支座251a和支座251b从多个支座配合开口266脱开的
时候。这能够允许滑架230围绕开口264旋转，并且随后使支座251a和支座251b与多个支座配合开口266重新接合。
169.所述多个滑架230中的每一个通过至少一个销(即，柱258)被保持在所述多个臂中的每一个的开口中，所述销配置成允许每个滑架230的平面外旋转。所述多个滑架230中的每一个的平面外旋转能够在多个取向之间移动所述多个滑架230中的每一个。例如，所述多个滑架230中的每一个在180度旋转之间移动(无论是平面内还是平面外)。在多个实施例中，每个滑架230能够在所述多个腔室中的每一个沿着所述多个臂中的每一个的平面的取向之间移动。所述多个滑架230中的每一个能够在180度旋转(例如0-45度、45-90度、90-135度、135-180度等)之间移动。
170.图18a-18b示出了弹簧平台240的一个实施例。如上文所述，弹簧平台240可以包括弹簧平台240的第一端上的第一配合区域242a和弹簧平台240的第二端上的第二配合区域242b。弹簧平台240可以包括顶面，该顶面包括位于弹簧平台240的一侧的导引平台248和位于弹簧平台240的与导引平台248相对的一侧的芯片配合凸片246。弹簧平台240可以包括带有配置成分别与弹簧234的顶部接合的近侧弹簧座244a和近侧弹簧座244b的底面。如图3a-3b所示，第一配合区域242a和第二配合区域242b配置成分别固定底座平台250的第一臂256a和第二臂256b。弹簧平台240的芯片配合凸片246可以与夹子210的开口配对。弹簧平台240可以包括可用于在微流控芯片222被插入滑架230时将微流控芯片222导引到弹簧平台240上并帮助压缩弹簧平台240的导引平台248。弹簧平台240还可以包括悬垂在弹簧平台240上方的防溅板245，以防止流体被引入弹簧平台240下方的弹簧234中。近侧弹簧座244a和近侧弹簧座244b有助于在滑架230的安装和使用期间将弹簧234保持和固定就位。弹簧平台240的尺寸和形状可以变化，以配合任何形状或尺寸的微流控芯片222。弹簧平台240可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、3d打印、注射成型、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。弹簧平台240可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
171.图19a-19b示出了夹子210的一个实施例。夹子210可以帮助在使用期间将微流控芯片222保持就位。夹子210可以包括位于夹子210的顶部的手指凹槽211。这能够允许用户轻松地操作微流控芯片222，以在必要时将其从滑架230移除。如图3a-3b所示，夹子210可以包括底座平台安装区域，该底座平台安装区域包括具有第一开口214a的第一安装凸缘212a和具有第二安装凸缘212b的第二安装凸缘212b。底座平台安装区域214可以通过多个螺钉(例如第一螺钉238a和第二螺钉238b)与底座平台250的肩部236配合。夹子210可以包括通道215，该通道215形成与芯片配合凸片246配合的凹槽，以帮助保持和定位弹簧平台240。通道215的高度允许芯片配合凸片246在通道215内沿竖直方向移动，并导引弹簧平台240沿单个方向的移动。夹子210可以包括导轨213a和导轨213b，所述导轨使用夹子210上的凹槽来帮助将微流控芯片222导引和定位到滑架230中。夹子210还可以包括多个开口215。通道215能够有助于减轻所述装置的重量。而且，通道215能够允许用户看到微流控芯片222和/或调整或移除滑架230上的微流控芯片222。夹子210可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、注射成型、3d打印、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。夹子210可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
172.其它部件
173.图20a-20b示出了配置成将滑架230的底座平台250保持就位的螺帽270。螺帽270可以包括近端270a和远端270b。近端270a包括近侧开口272，远端270b包括远端270b。螺帽270的近端270a具有与底座平台250的底面上的柱258相匹配的形状。虽然图20a-20b所示的螺帽270示出了具有六边形近侧开口272的螺帽270，但是近侧开口272可以是能够接收底座平台250的柱258的任何形状。螺帽270还具有在近端270a与远端270b之间延伸的通孔。该通孔允许螺钉232将螺帽270和底座平台250固定在一起。螺帽270可以包括圆形近端270a。如上文所述，螺帽270的近端270a可以配置成穿过底座260的开口264延伸。由于螺帽270的圆形形状，螺帽270能够允许滑架230在附接至底座平台250的同时旋转。螺帽270可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、3d打印、注射成型、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。螺帽270可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
174.图21a-21b示出了多个转子支脚芯件280。转子支脚芯件280可以包括转子支脚芯件280近端上的斜面282和转子支脚芯件280底部的唇缘284。转子支脚芯件280能够有助于滑架230的平稳旋转。每个转子支脚芯件280上的每个斜面282允许底座平台250的底面上的支座(即，支座251a和支座251b)在滑架230旋转时平稳地移动到转子底座表面上。每个转子支脚芯件280还可以包括唇缘284，在使用时，该唇缘284与底座260的侧臂263之一的每个切口268配合，以帮助将每个转子支脚芯件280固定就位。转子支脚芯件280可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、3d打印、注射成型、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。转子支脚芯件280可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
175.图22示出了底座260的一个实施例。如上文所述，底座260可以包括中央部分261和多个向远离底座260的中央部分261的方向径向延伸的侧向臂263。图22的底座260示出了具有三个侧臂263的底座260，但是底座260可以包括任何数量的配置成与滑架可逆地接合的侧臂263。在一些实施例中，每个侧臂263配置成位于与中央部分261的平面平行的平面内。如上文所述，每个侧臂263可以包括开口264、至少一个支座配合开口266和多个切口268。如图2b所示，开口264可以配置成接收柱258的底部，并且所述多个切口268配置成与底部平台250的底面上的支座251a和支座251b接合。每个切口268配置成接收转子支脚芯件280之一。底座260可以设计成与多种微流控芯片接合。底座260可以包括配置成附接至离心装置的安装开口262。在一些实施例中，安装开口262是与附接至离心装置的卡盘配合的d形卡盘安装开口262。安装开口262具有“d”形形状，以帮助防止离心期间的滑动。底座260还具有多个成形为助于安装转子支脚芯件的切口268。底座260还具有滑架安装孔，螺帽270的顶部配装到该滑架安装孔中，并将滑架230保持就位。底座260还具有多个在使用期间与底座平台250的底面上的支座配合以将滑架保持在对准状态的支座配合开口266。底座260可以使用多种方法制造，例如通过增材制造、减材制造、3d打印、注射成型、树脂成型或聚氨酯铸塑来制造。底座260可以由多种材料制成，例如塑料(例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂等)、聚氨酯或金属(例如铝、钢、不锈钢、外科手术用钢、黄铜、铜等)。
176.其它实施例
177.图23a-23b示出了离心装置的一个实施例，其中每个滑架330包括用于在处理期间
将芯片组件220保持就位的夹紧和锁定机构。如图23a所示，滑架330包括底座平台350，该底座平台350具有第一侧355a和第二侧355b以形成开口353。开口353可以固定和保持芯片组件220的微流控芯片222。底座平台350可以包括位于底座平台350的第一端的第一臂356a和位于底座平台350的第二端的第二臂356a。第一臂356a和第二臂356a能够在滑架330的两端形成夹子，以固定芯片组件220。可以用一只手分开和拉开由第一臂356a和第二臂356a形成的夹子，以允许从底座平台350移除芯片组件220。在一些实施例中，滑架330可以在底座260的每个侧臂263上布置成能够旋转360度，以进行再次处理。滑架330可以包括位于滑架330的相对端的支座，以帮助将滑架330固定在平行于(如上文所公开的)翼部的取向上。滑架330在其它方面与在本技术中的其它位置论述的滑架类似。
178.图24示出了一种具有替代上文所公开的夹子210的固定部分的离心装置。如图24所示，滑架430利用夹紧和锁定机构在处理期间将芯片组件420保持就位。如图所示，滑架430的底座平台450可以包括第一侧455a和第二侧455b。在底座平台450的第二侧455b上可以布置铰链457，在底座平台450的第一侧455a上可以布置接合部分456。铰链457可以将盖子452可移动地连接至底座平台450。盖子452可以包括窗口459，以允许在处理期间观察芯片组件420的微流控芯片。接合部分456可以包括滑动锁，该滑动锁穿过盖子的侧面上的闩锁孔，然后与锁定挡块耦接，以将芯片组件420保持在滑架430上。在一些实施例中，可以用一只手松开闩锁，并且通过将滑动锁拉离滑架来解锁滑动锁。然后，滑动锁通过盖子上的闩锁孔滑回，以解锁所述装置。可以使用第二侧455b上的铰链457将盖子452摆动打开。图24的滑架430可以旋转360度，以进行再次处理。滑架430可以包括位于滑架430的相对端的支座，以帮助将滑架430固定在平行于(如上文所公开的)翼部的取向上。滑架430在其它方面与在本技术中的其它位置论述的滑架类似。
179.图25a-25b示出了离心装置的一个实施例，该离心装置还包括附接至连接至螺帽270的转子底座的底部的电动机3000a。电动机3000a能够允许滑架230的自动和受控旋转。电动机3000a可以由电池供电或者通过底座260连接至电源。
180.图26a-26b示出了离心装置的一个实施例，该离心装置包括附接至连接至底座平台250的底面上的柱258的底座260的底部的电动机3000b。电动机3000b能够允许滑架230的自动旋转。电动机3000b可以由电池供电或者通过底座260连接至电源。
181.图27a-27d示出了用于处理生物样品的离心装置500的另一个实施例。图28所示的离心装置500示出了一种能够提供可以在处理方案的不同状态下使用的多用途离心装置500的离心装置500。离心装置500的底座560可以保持多个注射器。如图27c所示，离心装置500可以包括底座560，该底座包括带有安装开口562的中央部分561和多个侧臂563。每个侧臂563与上述底座260的侧臂263类似。像底座260的侧臂263一样，底座560的侧臂563包括开口564，该开口564用于接收滑架230的底座平台250的柱258，以允许滑架230围绕开口564旋转。侧臂563还包括多个支座配合开口566，所述支座配合开口566将滑架230的支座(例如支座251a和支座251b)保持在期望的位置，直到有力或没有力时才允许支座脱开。底座560还包括多个位于相邻侧臂563之间的注射器保持臂565a。注射器保持臂565a可包括带有开口565b的扩口远端568。远端568可以成角度或倒角，使得开口565b不垂直于注射器保持臂565a。扩口远端568可以使开口565b相对于注射器保持臂565a的平面成一定角度。在一些实例中，开口565b在远端568处成大约100至130度之间的角度。在一些实施例中，远端568可以
包括90度角的开口565b。图27a-27d所示的配置允许处理多个样品以活化细胞，同时使用注射器对另外的样品进行梯度分离。这可能很重要，因为这能够使得来自样品的特定细胞亚群被分离，然后通过置于底座260的侧臂263之一的滑架上的微流控芯片的处理而被活化。
182.如图27d所示，所述多个开口565b能够允许通过开口565b放置多个注射器567a。每个开口565b布置成使得针头座567e相对于柱塞567d处于远侧位置。在一些实施例中，注射器567a包括靠在扩口远端568上以在施加离心力期间保持注射器567a的凸缘567c。在一些实施例中，远端568的开口565b可以将注射器567a保持在与水平位置成0至80度之间的角度。在一些示例中，远端568的开口565b可以将注射器567a保持在与竖直位置成0至45度之间的角度。注射器保持臂565a的远端568配置成同时配合多个(例如三个)注射器567a，并在注射器上提供最大的离心作用。如图27e-27f所示，注射器保持臂565a的远端568能够允许每个注射器567a滑动入位。远端568的开口565b可以包括允许注射器保持臂565a的远端568扩张以接收各种注射器的间隙569。例如，注射器保持臂565a的远端568的开口565b可以与容纳1毫升至100毫升范围内的量的注射器结合使用。
183.在一些实施例中，注射器保持臂565a的远端568可以被加工或开槽，以近似注射器567a的特定药筒567b的形状。在一些实施例中，注射器保持臂565a的远端568可以接收和保持芯件，其中所述芯件的尺寸适于容纳任何数量的附加注射器。所述芯件可配置成使得附加注射器的数量与用于保持注射器的每个开口的直径成反比。
184.使用离心装置处理生物样品
185.本文所公开的离心装置处理生物样品，以允许将组织重新注射或重新施用到患者体内，从而实现修复和/或再生。在一些实施例中，所述生物样品可以是脂肪组织，当然，也可以使用本文所公开的系统和方法处理其它类型的组织。在一些实施例中，可以处理脂肪组织、肿瘤组织、细胞制品、脂肪抽吸物、培养细胞以及其它类似的生物样品。在一些实例中，所述生物样品包括颗粒(例如纳米颗粒、磁性颗粒、包覆有试剂或抗体的颗粒等)。在一些实施例中，所述样品包括含有流体的细胞。
186.图28a示出了用于处理生物样品4000的方法的一个实施例。在用于处理生物样品4000的方法中，在步骤4100中，将生物样品插入到第一样品室中。请转到图2a-2b所示的离心装置200，作为一个非限制性例子，在一些实施例中，可以将生物样品装载到在微流控芯片222的任何一端流体连接至微流控芯片222的样品保持室290a或样品保持室290b之一中。如上文所述，微流控芯片222的流体路径配置成允许生物样品在样品保持室290a、微流控芯片222和样品保持室290b之间双向通过。
187.在所述用于处理生物样品4000的方法中，在步骤4200中，将离心装置的滑架置于第一位置。可以将离心装置200的滑架230固定至底座260的能够围绕垂直于或基本垂直于底座260的中央部分261的平面的轴线旋转的侧臂263。在离心装置200的操作期间，滑架230在开始时处于第一位置，其中滑架230的第一端(即，样品保持室290a)位于距中央部分261最远的位置。可以将滑架230旋转到第二位置，其中滑架230的第二端(即，样品保持室290b)位于距中央部分261最远的位置。
188.用于处理生物样品4000的方法可以包括步骤4300，其中向离心装置施加旋转力。可以向离心装置200施加旋转力，以允许样品保持室290a中的样品通过第一端口221a从样品保持室290a进入微流控芯片222。然后，样品可以从微流控芯片222的第一端通过微流控
芯片222的流体路径到微流控芯片222的第二端。然后，样品可以通过第二端口221b流出微流控芯片222，并进入样品保持室290b。
189.用于处理生物样品4000的方法可以包括步骤4400，在该步骤中，将滑架从第一位置移动至第二位置。然后可以旋转滑架230(即，180度)，使得滑架230从第一位置移动至第二位置。在多个实施例中，所述旋转是自动化的。
190.用于处理生物样品4000的方法可以包括步骤4500，在该步骤中，再次向离心装置施加旋转力。在该第二位置，可以向离心装置200施加旋转力，以允许样品保持室290b中的样品从样品保持室290b通过第二端口221b进入微流控芯片222的流体路径。然后，样品可以从微流控芯片222的第一端通过微流控芯片222的流体路径到微流控芯片222的第二端。然后，样品可以从第一端口221a流出，并进入样品保持室290a。可以重复用于处理生物样品4000的方法的步骤，直到样品被处理到期望的程度。
191.用于处理生物样品4000的方法可以用在图27a-27d所示的离心装置500上。在离心装置500中，被保持在注射器保持臂565a中的每个注射器567a还包括桶567b中的生物样品。在向底座560施加旋转力时，离心力也被施加至注射器567a中的生物样品，以形成生物样品的梯度分离。这可能很重要，因为这能够允许在通过微流控芯片进行处理以进行活化之前首先从样品中分离出特定的细胞亚群。由于很容易从底座560移除每个注射器567a，因此能够在继续生物材料的进一步处理之前将来自注射器567a(或来自附接至微流控芯片的任何样品室)的生物材料移除并重新附接至芯片组件和滑架。因此，处理生物样品4000的方法可以适合各种应用和用途。
192.在一些实施例中，在按照处理生物样品4000的方法处理生物样品之后，可以将处理过的生物样品注射到患者体内。
193.处理方法
194.概述
195.图29提供了治疗范式的一个非限制性实施例的示意图。在此实施例中，需要组织修复或再生(例如有伤口)的受试者经受脂肪抽吸程序(例如吸脂术)。然后按照本文所公开的实施例处理获得的脂肪组织，然后再注射到需要修复和/或再生的组织部位和/或周围。
196.给药和剂量设定
197.在本文中还提供了一种治疗具有伤口(例如dfu)的受试者的方法，包括给受试者施用包含已经被如本文所公开地机械处理的adsc的组合物。例如，本文说明的组合物和方法的一些实施例涉及使用机械处理的adsc治疗患有dfu的糖尿病患者。还提供了这种经过处理的adsc用于治疗dfu的一种用途。在某些实施例中，用本文所述的机械处理的adsc治疗受试者达到了以下效果中的一种、两种、三种、四种或更多种，例如包括：(i)减轻或改善疾病或与之相关的症状的严重性；(ii)缩短与疾病相关的症状的持续时间；(iii)防止疾病或与之相关的症状发展；(iv)消退疾病或与之相关的症状；(v)防止与疾病相关的症状的发展或发作；(vi)防止与疾病相关的症状复发；(vii)减少受试者的住院治疗；(viii)缩短住院时间；(ix)提高患有疾病的受试者的存活率；(x)减少与疾病相关的症状的数量；(xi)增强、改善、补充、互补或增加另一种疗法的预防或治疗效果。例如，这些对比中的每一项都是相对于针对疾病的不同疗法进行的，所述疗法包括执行侵入性程序来治疗深度和复杂的伤口，例如dfu。
198.可以通过多种途径给药，包括但不限于静脉内、动脉内、皮下、肌内、肝内、腹膜内和/或局部输送至受影响的组织。对于给定的受试者，很容易基于他们的体重、疾病类型和状态以及期望的治疗积极性确定机械处理的adsc的剂量，但是，根据具体实施例，剂量的范围是大约105个细胞/克到大约10
12
个细胞/克(例如10
5-107、10
7-10
10
、10
10-10
12
以及其中的重叠范围)。在一个实施例中，使用剂量递增方案。在多个实施例中，施用一定范围的adsc，例如在大约1
×
106个细胞/克至大约1
×
108个细胞/克之间。根据具体实施例，可以治疗各种类型的伤口。在多个实施例中，治疗dfu。本文提供的另外的实施例包括治疗或预防以下非限制性的伤口例子，包括但不限于静脉淤滞性溃疡、动脉溃疡和压迫性溃疡(即，褥疮)。
199.对于给定的受试者，很容易基于他们的体重、疾病类型和状态以及期望的治疗积极性确定机械处理的adsc的剂量，但是，根据具体实施例，剂量的范围是大约105个细胞/克到大约10
12
个细胞/克(例如10
5-107、10
7-10
10
、10
10-10
12
以及其中的重叠范围)。在一个实施例中，使用剂量递增方案。在多个实施例中，施用一定范围的机械处理的adsc，例如在大约1
×
106个细胞/克至大约1
×
108个细胞/克之间。根据具体实施例，可以治疗各种类型的伤口。
200.实施例
201.例1-最佳cd-loc处理参数的确定
202.所设想的研究的这一部分的主要目的是确定最佳的全自动化片上实验室(cd-loc)处理参数，这些参数产生最大部分的具有可接受的总体细胞生存力水平的cd34-dpp4 /cd55 和多系分化持续应激(muse)细胞。这将通过一个随机区组试验来完成，在该实验中，从15个糖尿病患者中的每一个收集五份脂肪组织样品(每个样品10毫升)。在手术时记录体重指数和脂肪收获的解剖位置。成人糖尿病患者被限定为血红蛋白a1c(hba1c)高于6.5的患者。此外，将接受任何形式的免疫抑制治疗或患有活动性全身感染的患者排除在本研究之外。
203.基于cd-loc平台的当前设计，通过调节处理装置的rpm来调节剪切力。在室温下收集和储存脂肪组织样品，并在24小时内进行处理。使用无菌pbs彻底清洗每个样品。将每个患者的组织样品进行随机化，并在五种剪切力下进行处理：0(基准)、25、50、75和100千达因/平方厘米。将每个样品的一部分在液氮中快速冷冻，并在-80℃下储存，用于随后的免疫组织化学分析。
204.使用0.1％胶原酶在37℃消化所有组织样品30分钟，以从脂肪分离干细胞。此过程仅用于单细胞分离和后续的分析，但不是针对临床应用的设备处理的一个组成部分。通过100微米过滤器过滤每个产生的球团，并在最终的单细胞分析前对其进行rbc裂解缓冲。使用双荧光细胞计数器(美国弗吉尼亚州安南戴尔市的logos biosystems inc.的luna-stem)来确定自动细胞计数和生存力。还通过对组织样品进行cd45、cd34和cd31染色进行表型标记分析，并通过流式细胞术进行分析。因此，将包括五个处理参数，以便能够描绘感应关系的线性对对数性质。
205.为了测试细胞活性/功效，将细胞一式三份置于标准对照培养基中的96孔板中，并按照制造商的方案(美国马里兰州罗克维尔市的dojindo molecular technologies inc.)评价水溶性四唑盐活性。为了测试群体倍增，还以2
×
104/平方厘米的密度将细胞一式三份置于带有对照培养基的6孔板中，并置于标准培养条件下。一旦第一组细胞接近70-80％汇合，就通过以下公式对细胞进行计数和评价：
[0206][0207]
通过使用以下组合标记对细胞进行染色来进行表型标记分析：msc：cd13-apcvio770/cd45-vioblue/cd34-percp-vio700/cd31-fitc/cd73-pe/cd146-apc；muse细胞：cd13-apc-vio770/cd45-vioblue/cd34-percp-vio700/cd31-fitc/ssea-3-pe；dpp4 /cd55 ：cd45-vioblue/cd34-percp-vio700/cd31-fitc/cd55-apc，dpp4-apc；凋亡检测(annexin-v-fitc试剂盒)。对所有样品进行转录分析，并用trizol试剂(thermo fisher scientific)处理以进行rna提取，逆转录后进行qrt-pcr分析(applied biosystems real-time pcr 7300系统，taqman基因表达测定：血管生成、细胞增殖、伤口愈合、衰老、肿瘤发生、细胞存活)。主要靶标包括：dpp4、cd55、hif-1α、il-6、tnf-α、ppary、hgf、vegf、cxcl2、scube3、dll1、nr4a2、adamts9、ak5、sox2、rpa1、sgk1、hgf、igf-1、sdf-i、pdgf-b、ngf-b、scf、bfgf、pou5f1、rex1。
[0208]
还对这些样品进行分泌组分析。将每个样品置于t75培养瓶中的无血清培养基(thermofisher scientific的stempro msc培养基)中(2
×
106个细胞)，并置于标准培养条件下，直到达到汇合。收集培养基(cm)，对其离心并储存，用于随后的分析。将条件培养基解冻并用0.22微米过滤器过滤。购买酶联免疫吸附测定(elisa)试剂盒(美国明尼苏达州明尼阿波利斯市的r&dsystems或加利福尼亚州圣克拉拉市的signosis,inc.)，并根据制造商的方案1对培养基进行以下细胞因子的测定(vegf、hgf、igf-1、sdf-1、pdgf-bb、ngf-p、scf、bfgf、tnf-α)。使用infinite酶标仪在450纳米下用分光光度法测量吸光度。
[0209]
通过使用细胞迁移试验和划痕试验来测试细胞的旁分泌活性。对于细胞迁移分析，使用boyden室(美国马里兰州盖瑟斯堡市的neuroprobe inc.)。boyden室配有8微米孔径的聚碳酸酯过滤器(美国新泽西州克里夫顿市的whatman incorporated的nucleopore)，涂有5微克/毫升的明胶溶液，向其中装载角质细胞、adsc的成纤维细胞，细胞在迁移培养基中的浓度为1
×
105个细胞。向该室的下隔间装载adsc条件培养基，并将孔板置于标准培养条件下。在16小时后，将过滤器从该室中取出，在4％多聚甲醛/pbs中固定，用0.5％结晶紫染色，并在显微镜下对迁移计数。
[0210]
对于划痕实验，将角质细胞和成纤维细胞单层置于带有对照培养基的6孔板中，并置于标准培养条件下。一旦汇合，就用p-200尖头刮每个孔的中心，以产生一致的无细胞区。利用pbs洗涤步骤去除细胞碎片，使用来自对照组和实验组的cm以及用作阴性对照的血清缺乏培养基处理孔。在连续的时间点对培养物拍照以评价迁移。
[0211]
使用上文详述的方法和实验获得了初步数据，附加的数据也即将出现。初步数据表明，与未处理的组织相比，
‘
微米脂肪’处理(75千达因/平方厘米)导致每毫克/组织的有核细胞数减少4倍。此外，未观察到这些细胞的生存力显著降低。此外，初步数据表明，在增大的剪切应力下进行
‘
微米脂肪’的自动处理导致相关的干细胞表型呈对数形式，而在手动处理时呈线性关系。最后，基于试验数据，细胞生存力在75千达因/平方厘米的剪切力下最佳为90％，在100千达因/平方厘米的剪切力下降至50％。这些结果表明，在微米脂肪处理中涉及剪切力导致再生表型的显著上调。在各种参数下的进一步处理也能够使得脂肪组织变成纳米脂肪。
[0212]
统计方法
[0213]
进行线性混合效应回归，其中分析的单位是来自患者的组织样品。结果变量是cd34 细胞的比例。固定效应包括剪切力。随机效应是来自同一个患者的组织样品。基于这种混合效应模型，在考虑到患者内和患者间异质性的同时，计算每个处理速率下的cd34 细胞的平均比例。
[0214]
样品量和功效分析
[0215]
基于试验数据，细胞生存力在75千达因/平方厘米的剪切力下最佳为90％，在100千达因/平方厘米的剪切力下降至50％。因此，假设随着剪切力的增大cd34 细胞的平均比例会线性提高，并且在75千达因/平方厘米的剪切力下达到最大水平，细胞存活率高于75％。对于15个糖尿病患者和每个患者5个组织样品，基于5％显著性水平的双面配对t检验，将达到82％功效来检验该假设。其次，预计msc、muse和糖尿病伤口愈合细胞的亚群会反映cd34的活性。此外，预计会观察到与使用以前的源自脂肪的muse细胞群所观察到的非致瘤性转录模式相似的非致瘤性转录模式。
[0216]
例2-微碎片脂肪组织的表征
[0217]
进行了用于表征由根据本文所公开的方法和使用本文所公开的系统进行处理而产生的所得脂肪组织的实验。根据实施例1中公开的非限制性方法处理了脂肪组织。从健康和糖尿病供体收集了脂肪组织，以确定糖尿病脂肪组织是否与健康受试者的脂肪组织表现相似，因为在多个实施例中，最终的治疗范式是自体方法(例如参见图29)。
[0218]
通过测定经过处理的组织中的cd26 /cd55 细胞成分的变化来评价所得的微碎片脂肪组织的细胞特征。cd26 /cd55阳性表型指示源自脂肪的干细胞亚型，该干细胞亚型被认为增强了所得细胞的促进组织修复和/或再生的能力。图30a表明，与未处理的组织相比，使用本文所公开的系统和方法处理脂肪组织导致经过处理的脂肪组织(“syntr”标记)中的cd26 cd55 细胞的百分比提高。此外，无论被处理的组织是来自健康人还是来自糖尿病患者，这都是正确的。因此，不论供体脂肪组织是来自健康受试者还是来自糖尿病受试者，按照本文所公开的方法并使用本文所公开的系统处理脂肪组织，脂肪组织中较高百分比的所得群体具有再生表型。在图30b中还示出了用于检测cd34 细胞(例如干细胞)的类似现象。
[0219]
还对经过处理的脂肪组织内的细胞密度和细胞生存力进行了评价。这些数据如图31a和31b所示。如图31a所示，脂肪组织的处理确实导致每毫升脂肪组织中的细胞数量的显著减少(无论是考虑健康脂肪样品还是糖尿病脂肪样品)。图31b表明，处理后的脂肪组织中的细胞(例如在处理过程中存活的那些细胞)的生存力保持在与未处理的组织没有统计学上的显著差异的水平。结合图30的数据，如本文所公开的处理脂肪组织确实降低了处理后的组织中的细胞密度，但是，剩余的细胞不仅与未处理的组织中的细胞一样有生存力，而且所得的细胞群富含具有与干细胞相关联的表型的细胞，这表明了处理后的脂肪组织诱导、加速或促进组织修复和/或再生的能力增强。
[0220]
此外，这个富集细胞群的概念用于促进组织修复和/或再生，在观察处理后的组织中存在的细胞类型时，被分类为各种干细胞类型的细胞在处理后在细胞群中的相对比例提高。例如，图32a表明，无论使用健康的脂肪组织还是患糖尿病的脂肪组织，在处理过的组织中，内皮祖细胞(epc)的百分比都有显著的提高。同样，图32b示出了处理后的间质干细胞(msc)的相对比例的显著提高。最后，图32c示出了在脂肪组织处理后促再生muse细胞百分比提高。
[0221]
图33a至33c示出了反映细胞数量减少与再生细胞表型相对丰富相结合的总体趋势的类似数据。此外，这些附图比较了不同的脂肪处理方法。宏观脂肪(mf)表示未处理的脂肪组织。纳米脂肪(nf30)是在两个注射器之间通过30次的人工处理的脂肪组织。其余数据点中的每一个都是使用本文所公开的系统重复处理10、20或30次的脂肪组织。从图33a中能够看出，脂肪组织的处理不会内在地改变在处理过程中存活下来的所得细胞类型的总体生存力。图33b表明，脂肪组织的机械处理确实导致总体细胞数减少。应说明的是，无论使用本文所公开的脂肪组织处理方法重复10次、20次还是30次，所得细胞的计数都保持稳定。图33c示出了与每个直方图的脂肪组织内的细胞群的特定亚型相关的附加数据。各组以相同的顺序呈现，从左到右依次为mf、nf 30、syntr 10次重复、syntr 20次重复和syntr 30次重复。图33c中的最左边的直方图示出了组织样品中的cd34 细胞的相对百分比。能够看出，所采用的任何处理方法都会导致处理后的组织中的cd34 细胞百分比的相对提高。应说明的是，随着处理轮次数的增加，根据本文所公开的实施例并使用本文所公开的系统进行的脂肪处理有利地导致处理组织中的cd34 干细胞百分比的随着处理轮次提高。一般来说，不仅能够从epc的百分比看到类似的结果，而且能够从muse细胞的百分比看到类似的结果，这些数据被分别显示在第3个和第4个直方图中。如第二个直方图所示，间质干细胞没有表现出这种随着处理轮次的提高。但是，应说明的是，若不超过基于nf30注射器的处理，则富集至少达到相同的程度。对于cd26 /cd55 阳性细胞亚型，也能观察到类似的结果。综上所述，这些数据表明，脂肪组织处理使经过处理的组织富含表现为促再生表型且未表现出生存力降低的细胞，这表明以本文所公开的方式并使用本文所公开的系统处理的脂肪组织会诱导或增强组织修复和/或再生。在多个实施例中，与以其它方式处理的脂肪组织相比，组织修复得到了增强。
[0222]
例3-处理的脂肪组织在促进伤口愈合中的作用
[0223]
进行这个非限制性实施例的目的是比较标准的未处理的糖尿病基质血管成分(svf)和在促进糖尿病小鼠伤口愈合中具有较高水平的细胞活性的微碎片化的糖尿病脂肪组织(sa)的效果。从20名糖尿病患者中的每一位收集两份脂肪组织样品(每份10毫升)。收集方法、参数和标准是上述的非限制性实施例1中使用的收集方法、参数和标准。获得40只6周龄雄性db/db小鼠(美国加利福尼亚州萨克拉门托市的jackson laboratory)，并保存在动物资源设施中的受控环境条件下(恒定层流，20-23℃温度，40-60％湿度，12小时光照/12小时黑暗循环)。对两个治疗组进行集区随机、配对对照和盲法实验。
[0224]
用12毫克/公斤的甲苯噻嗪(美国密苏里州圣约瑟夫市的vedco inc.)和80毫克/公斤的氯胺酮(美国俄亥俄州北都柏林市的butler scein animal health supply生产的ketathesia)对小鼠进行腹膜内麻醉，在每只小鼠的背部穿过肉膜层形成6毫米的全厚度伤口，并使用硅酮进行夹板固定。在治疗前观察小鼠48-72小时。向每只小鼠的双侧伤口随机注射由使用本文所公开的系统和方法(例如参见实施例1)产生的微碎片化的活化糖尿病脂肪组织，或者在一侧注射标准糖尿病svf，在另一个伤口注射安慰剂盐水(配对对照)。对于实验组，在伤口边缘周围的四个部位皮下注射总共含有1x105个细胞的125微升盐水，而对照组仅接受盐水注射。用封闭敷料覆盖伤口，在第0、5、9、13、17、21和24天拍摄数码照片，并使用数码照片测量伤口面积。在最早伤口闭合的时间点，将伤口切除、固定并冷冻切片。用苏木精和伊红(h&e)、三色、波形蛋白对载玻片染色，并使用抗cd31抗体进行基本组织和血
管密度分析，并使用荧光显微镜(thermo fisher scientific的evos fl)成像。进行实验/测量的研究人员对治疗随机化方案一无所知。
[0225]
在图34a至34c中提供了从该体内研究获得的数据。图34a示出了封闭后切除的伤口的组织学结果。最左边的图表示用盐水处理的伤口，中间的列表示用根据本文公开的实施例处理的脂肪组织处理的伤口，最右边的图涉及接受未处理的svf的阴性对照伤口。最上一行示出了苏木精和伊红染色，第二行示出了masson的三色染色，第三行示出了检测波形蛋白的免疫组织化学分析，第四行示出了检测cd31的免疫组织化学分析。在中间的列中，箭头指示存在源自人类的经过处理的脂肪组织的脂肪组织。源自脂肪的干细胞的存在总体上在圆圈内示出，而矩形总体上示出了皮肤再生增加的区域。使用sa脂肪组织的波形蛋白染色的增强程度表明上皮细胞向间充质细胞转化，这是伤口愈合的证据。此外，cd31(又称为pecam-1)表达的增加表明对炎症反应和血管生成有积极影响(应说明的是，已知抗pecam-1抗体阻断正常内皮细胞间接触并影响细胞迁移，表明了pecam-1在血管生成和伤口愈合中的作用)。
[0226]
图34b示出了诱导伤口治疗和愈合时间的照片证据。从这些数据中能够看出，用盐水治疗的伤口愈合时间最长，在图34b所示的例子中，愈合时间为19天。类似地，用svf治疗的伤口需要超过3周才能愈合。相比之下，用本文所公开的方法处理的脂肪组织治疗的伤口在不到2周内愈合了。照片数据汇总在图34c中。这些数据表明，与盐水或svf施用相比，在向伤口施用本文所公开的脂肪组织处理时，伤口闭合的时间在统计学上显著减少。(*通过方差分析(anova)或学生的t检验确定，盐水与svf对比时p《0.0003；盐水与sa对比时p《0.00003；sa与svf对比时p《0.001。误差线代表标准差)。这些数据证实了本文所公开的用于处理脂肪组织的方法、过程和系统产生了具有增强的伤口修复特性的处理组织。
[0227]
虽然本发明的实施例是结合某些优选实施例和实例公开的，但是本领域技术人员应理解，本发明超出了具体公开的实施例，扩展到本发明的其它替代实施例和/或用途以及其明显的修改和等同形式。此外，虽然详细示出和说明了本发明的许多变型，但是基于本公开，本发明范围内的其它修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。还能够设想到，可以对实施例的具体特征和方面进行各种组合或子组合，并且仍然落在一个或更多个发明的范围内。
[0228]
此外，在本文中结合实施例公开的任何特定特征、方面、方法、性质、特点、质量、属性、元素等可用于本文所阐述的所有其它实施例中。因此，应理解，所公开的实施例的各种特征和方面可以相互组合或替代，以便形成所公开的发明的不同模式。对于在本文中说明的所有实施例，方法的步骤不一定必须按顺序执行。因此，本文所公开的本发明的范围不应被上述具体公开的实施例所限制。
[0229]
统计方法
[0230]
进行线性混合效应回归分析，其中分析的单位是小鼠的伤口。结果变量是伤口愈合面积的百分比。固定效应包括治疗组的2类变量(活化的糖尿病svf与标准的糖尿病svf)以及关于对伤口是进行治疗还是安慰的指标。随机效应包括每只小鼠两处伤口和每名患者两份样品。基于该线性混合效应模型，在考虑患者和小鼠异质性的同时，在两个治疗组之间比较治疗伤口和安慰伤口之间的愈合面积百分比的平均增加量。
[0231]
样品量和功效分析
[0232]
基于具有5％显著性水平的双侧配对t-检验，在接受治疗后第14天时，用活化的糖尿病svf或从20名糖尿病患者(每名患者两份样品)收集的脂肪样品的微碎片化糖尿病脂肪组织治疗总共40只双侧伤口的小鼠，达到81％的功效，以检验以下假设：在用微碎片化糖尿病脂肪组织治疗的糖尿病小鼠中，按伤口愈合面积％计的平均增加量为95％，而在用标准糖尿病svf治疗的糖尿病小鼠中，按伤口愈合面积％计的平均增加量为65％。
[0233]
本发明不局限于上述的实施例。当然，能够做出各种变化和修改，而不会脱离本发明的范围和精神。
[0234]
本领域技术人员很容易想到另外的优点和修改。因此，本发明在其较广泛的方面不限于在本文中示出和说明的具体细节和代表性实施例。因此，能够做出各种修改，而不会脱离由所附权利要求及其等同内容限定的总体发明概念的精神或范围。