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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-12
(54)【発明の名称】噴霧ノズル
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20240705BHJP
B05B 7/08 20060101ALI20240705BHJP
B05B 7/06 20060101ALI20240705BHJP
B05B 7/12 20060101ALI20240705BHJP
【ＦＩ】
C12M1/00 A
B05B7/08
B05B7/06
B05B7/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023579465
(86)(22)【出願日】2022-06-24
(85)【翻訳文提出日】2024-02-16
(86)【国際出願番号】 IB2022055905
(87)【国際公開番号】W WO2022269570
(87)【国際公開日】2022-12-29
(31)【優先権主張番号】63/214,307
(32)【優先日】2021-06-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517144983
【氏名又は名称】アヴェクタス リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(72)【発明者】
【氏名】ピアソン，アラン パトリック
(72)【発明者】
【氏名】フィネガン，シェーン
(72)【発明者】
【氏名】コックス，サイモン ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ホバンプトラ，リシ ダンバントレー
(72)【発明者】
【氏名】テイラー，ドナル ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】ルビコニ，フランク ジョセフ ドリエン
【テーマコード（参考）】
4B029
4F033
【Ｆターム（参考）】
4B029AA23
4B029BB01
4B029CC01
4B029GA08
4B029GB10
4F033QA10
4F033QB02Y
4F033QB03X
4F033QB12Y
4F033QB17
4F033QD02
4F033QD15
4F033QD21
4F033QE08
4F033QE14
(57)【要約】
装置が提供される。装置は、第１の端と第２の端とを有するハウジングを含むことができる。第１の端は、サンプル注入口と気体注入口とを含むことができる。第２の端は、サンプル放出口と気体放出口とを含むことができる。装置は、ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路も含むことができる。装置は、ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する気体送達路も含むことができる。本明細書では、この装置を含むシステムおよび方法も提供される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体適合水性組成物を細胞に送達するための細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置であって、針とスリーブとハウジングとを含み、前記針が、
液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口を有するハブと、
前記ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、
前記近位端部に接続され、前記液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有し、前記第１の内径より大きい第２の内径を画定する、遠位端部と、を含み、
前記スリーブが、
近位端から遠位端まで延びる本体であって、前記遠位端が遠位先端部を含み、前記本体が外壁と内壁とによって画定され、前記内壁および前記外壁の少なくとも一部が前記近位端と前記遠位端との間の前記中心軸に対して角度をなして延び、前記近位端および前記遠位端における前記内壁が、それぞれ、前記針の前記ハブと前記遠位端部とを受け入れるような寸法とされている、本体と、
互いから半径方向に離隔され、前記本体の前記角度をなした外壁の少なくとも一部から延びる４つの羽根と、を含み、
前記ハウジングが、
空気を受け入れるように構成された空気注入口を有する空気注入口部と、
前記空気注入口部に流体結合され、前記スリーブの前記近位端と解放可能に結合するように構成された第１の円筒部と、
前記第１の円筒部の円筒内径より小さい円筒内径を有し、前記スリーブの前記遠位端を受け入れるように構成された第２の円筒部と、
前記第１の円筒部と前記第２の円筒部とに流体結合され、前記第１の円筒部と前記第２の円筒部との間に延びる第１の円錐部と、
前記第２の円筒部に結合され、前記空気を分注するように構成された空気放出口を有する第２の円錐部であって、前記第１の円錐部の最小内径に等しい最大内径によって画定された、第２の円錐部と、を含み、
前記針と前記スリーブと前記ハウジングとがともに、前記空気を流すように構成された空洞を画定し、前記空洞が、
前記ハウジングの前記空気注入口部と、前記ハウジングの前記第１の円筒部の少なくとも一部と前記ハウジングの前記第１の円錐部と前記スリーブの前記外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、
前記第１の空洞に隣接し、前記ハウジングの前記第２の円筒部の少なくとも一部と前記羽根と前記スリーブの前記本体の角度をなした前記外壁とによって画定された、複数の第２の空洞と、
前記複数の前記第２の空洞を介して前記第１の空洞に流体接続された第３の空洞であって、前記スリーブの前記遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ前記中心軸に沿った方向に遠位に延び、前記スリーブの前記外壁の少なくとも一部と前記ハウジングの前記第２の円錐部と前記針の遠位端とによって画定された、第３の空洞と、を含み、
前記第２の空洞が、前記第１の空洞または前記第３の空洞あるいはその両方の容積より小さい容積を画定する、細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置。
【請求項2】
前記サンプル放出口が前記空気放出口内に同心状に位置づけられている、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項3】
前記４つの羽根が互いから等距離にある、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項4】
前記針が前記第１の円錐部に対して近位において第２の直径に拡大する、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項5】
前記第１の円錐部が前記中心軸に沿った方向に延び、前記空気注入口が前記第１の円筒部に対して直角に配置されている、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項6】
前記第１の円錐部と前記第２の円錐部の前記内壁が同じテーパ角で先細になっている、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項7】
前記複数の第２の空洞が互いに同一平面上にある、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項8】
前記針の第１の直径が、前記針の第２の直径より少なくとも２０％小さい、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項9】
前記スリーブが、前記スリーブの周囲に等距離に離隔して配置された４つの羽根を含み、前記４つの羽根が前記第２の円筒部内に嵌まるように先細になっている、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項10】
サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するように前記ノズル装置から前記サンプル液滴が噴霧され、前記サンプル放出口において生成される前記液滴の８０％以上が前記液滴サイズを有する、請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【請求項11】
細胞トランスフェクションノズル装置を使用して細胞に霧化流体を送達する方法であって、請求項１に記載の前記ノズル装置の前記サンプル注入口に前記液体サンプルを導入することと、
前記ノズル装置の前記気体注入口に気体源から前記空気を導入することと、
前記気体を前記ノズル装置の前記空洞を通して流すことと、
前記サンプル放出口から出る前記液体サンプルと前記ハウジングの前記気体放出口から出る前記気体とによって形成されたサンプル液滴の霧化噴霧を分注することとを含む、方法。
【請求項12】
前記分注することが、前記サンプル放出口から出る前記液体サンプルを前記気体放出口から出る前記気体で剪断することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記気体を前記ノズル装置の前記空洞を通して流すことが、前記気体を前記第１の空洞を通して流すことと、
前記気体を複数の第２の空洞を通して流すことと、
前記気体を、前記複数の前記第２の空洞を介して前記第１の空洞に流体接続された前記第３の空洞を通して流すこととを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記気体を前記ノズル装置の前記空洞を通して流すことが、前記第３の空洞において、または前記気体放出口において、あるいはその両方において、気体の層流をもたらす、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記第１の空洞が前記ハウジングの前記気体注入口から流れる前記気体を細分する、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
前記ノズル装置の前記第１の空洞と前記第３の空洞との間に配置された前記複数の第２の空洞を介して、前記気体を４つの別個の流路に細分することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項17】
細分された前記気体を前記第３の空洞において再結合することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するように前記ノズル装置から前記サンプル液滴を噴霧することを含み、前記サンプル放出口において生成される前記液滴の８０％以上が前記液滴サイズを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項19】
第１の端と第２の端とを含むハウジングであって、前記第１の端がサンプル注入口と気体注入口とを含み、前記第２の端がサンプル放出口と気体放出口とを含む、ハウジングと、前記ハウジング内に延び、前記サンプル注入口を前記サンプル放出口に流体結合する、サンプル送達路と、
前記ハウジング内に延び、前記気体注入口を前記気体放出口に流体結合する、気体送達路と、を含む装置。
【請求項20】
サンプルが入ったサンプル源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置されたサンプル注入口に結合することと、気体が入った気体源を、前記ノズルの前記ハウジングの前記第１の端に配置された気体注入口に結合することと、
前記ハウジング内に延び、前記サンプル注入口を前記ノズルの前記ハウジングの第２の端における出力開口に配置されたサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路内に、前記サンプルを供給することと、
前記ハウジング内に延び、前記気体注入口を前記ノズルの前記ハウジングの前記第２の端における前記出力開口に配置された気体放出口に流体結合する気体送達路内に、前記気体を供給することとを含み、前記気体と前記サンプルとが前記出力開口から、細胞トランスフェクションシステムのフィルタ膜上に配置された細胞に霧化噴霧として分注される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０２１年６月２４日に出願された米国特許出願第６３／２１４，３０７号の優先権を主張し、参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、流体を噴霧するノズルのためのシステム、デバイスおよび方法に関する。
【背景技術】
【0003】
ノズルは、流体（たとえば霧化流体）を細胞に送達するために、細胞トランスフェクションシステムにおいて使用することができる。既存のノズル設計を使用して細胞の生存能力を維持する条件下で流体を一貫して分注するのは難しい。
【発明の概要】
【0004】
一態様では装置が提供される。一実施形態では、装置は、第１の端と第２の端とを有するハウジングを含むことができる。第１の端は、サンプル注入口と気体注入口とを含むことができる。第２の端は、サンプル放出口と気体放出口とを含むことができる。装置は、ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路も含むことができる。装置は、ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する気体送達路も含むことができる。
【0005】
別の態様では、生体適合水性組成物を細胞に送達する細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置が、液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口を有するハブと、ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有する遠位端部であって第１の内径より大きい第２の内径を画定する遠位端部とを含む針とを含む。装置は、近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、本体が外壁と内壁とによって画定され、内壁および外壁の少なくとも一部が近位端と遠位端との間の中心軸に対して角度をなして延び、近位端および遠位端における内壁が、それぞれ、針のハブと遠位端部とを受け入れるような寸法とされている、本体と、互いから半径方向に離隔され、本体の角度をなした外壁の少なくとも一部から延びる４つの羽根と、を含むスリーブも含む。装置は、スリーブを受け入れるように構成されたハウジングも含み、ハウジングは、空気を受け入れるように構成された空気注入口を有する空気注入口部と、空気注入口部に流体結合され、スリーブの近位端と解放可能に結合するように構成された第１の円筒部と、第１の円筒部の円筒内径より小さい円筒内径を有し、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の円筒部と、第１の円筒部と第２の円筒部とに流体結合され、第１の円筒部と第２の円筒部との間に延びる第１の円錐部と、第２の円筒部に結合され、空気を分注するように構成された空気放出口を有する第２の円錐部であって、第１の円錐部の最小内径に等しい最大内径によって画定された、第２の円錐部とを含む。針とスリーブとハウジングとがともに、空気を流すように構成された空洞を画定し、空洞は、ハウジングの空気注入口部と、ハウジングの第１の円筒部の少なくとも一部とハウジングの第１の円錐部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の円筒部の少なくとも一部と羽根とスリーブの本体の角度をなした外壁とによって画定された、複数の第２の空洞と、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞とを含む。第３の空洞は、スリーブの遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ中心軸に沿った方向に遠位に延び、スリーブの外壁の少なくとも一部とハウジングの第２の円錐部と針の遠位端とによって画定されている。第２の空洞は、第１の空洞または第３の空洞あるいはその両方の容積より小さい容積を画定する。
【0006】
実施形態によっては、サンプル放出口が前記空気放出口内に同心状に位置づけられている。実施形態によっては、４つの羽根は互いから等距離にある。実施形態によっては、針は第１の円錐部に対して近位において第２の直径に拡大する。実施形態によっては、第１の円錐部が中心軸に沿った方向に延び、空気注入口が第１の円筒部に対して直角に配置されている。実施形態によっては、第１の円錐部と第２の円錐部の内壁が同じテーパ角で先細になっている。実施形態によっては、複数の第２の空洞が互いに同一平面上にある。実施形態によっては、針の第１の直径が、針の第２の直径より少なくとも２０％小さい。実施形態によっては、スリーブは、スリーブの周囲に等距離に離隔して配置された４つの羽根を含み、４つの羽根が第２の円筒部内に嵌まるように先細になっている。実施形態によっては、サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するようにノズル装置からサンプル液滴が噴霧され、サンプル放出口において生成されるサンプル液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有する。
【0007】
別の態様では、細胞トランスフェクションノズル装置を使用して細胞に霧化流体を送達する方法が、請求項１に記載のノズル装置のサンプル注入口に液体サンプルを導入することと、ノズル装置の気体注入口に気体源から空気を導入することと、気体をノズル装置の空洞を通して流すことと、サンプル放出口から出る液体サンプルとハウジングの気体放出口から出る気体とによって形成されたサンプル液滴の霧化噴霧を分注することとを含む。
【0008】
実施形態によっては、分注が、サンプル放出口から出る液体サンプルを気体放出口から出る気体で剪断することを含む。実施形態によっては、気体をノズル装置の空洞を通して流すことが、気体を第１の空洞を通して流すことと、気体を複数の第２の空洞を通して流すことと、気体を、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞を通して流すこととを含む。実施形態によっては、気体をノズル装置の空洞を通して流すことが、前記第３の空洞において、または気体放出口において、あるいはその両方において、気体の層流をもたらす。実施形態によっては、第１の空洞がハウジングの気体注入口部から流れる気体を細分する。実施形態によっては、方法は、ノズル装置の第１の空洞と第３の空洞との間に配置された複数の第２の空洞を介して、気体を４つの別個の流路に細分することを含む。実施形態によっては、方法は、第３の空洞において細分された気体を再結合することを含む。実施形態によっては、サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するようにノズル装置からサンプル液滴を噴霧することを含み、サンプル放出口において生成される液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有する。
【0009】
別の態様では、装置が、第１の端と第２の端とを含むハウジングであって第１の端がサンプル注入口と気体注入口とを含み、第２の端がサンプル放出口と気体放出口とを含むハウジングと、ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路と、ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する気体送達路とを含む。
【0010】
別の態様では、方法が、サンプルが入ったサンプル源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置されたサンプル注入口に結合することと、気体が入った気体源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置された気体注入口に結合することと、ハウジング内に延び、サンプル注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置されたサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路内に、サンプルを供給することと、ハウジング内に延び、気体注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置された気体放出口に流体結合する気体送達路内に、気体を供給することとを含み、気体とサンプルとが出力開口から、細胞トランスフェクションシステムのフィルタ膜上に配置された細胞に霧化噴霧として分注される。
【0011】
別の態様では、ノズル装置が、針と、スリーブと、スリーブを受け入れるように構成されたハウジングとを含む。針は、液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口と、ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有する遠位端部とを有するハブを含む。スリーブは、近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、外壁と内壁とによって画定された本体と、互いから半径方向に離隔され、本体の外壁から延びる複数の羽根とを含む。ハウジングは、気体を受け入れるように構成された気体注入口を有する気体注入口部と、気体注入口部に流体結合された第１の部分と、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の部分と、円錐形であって、第１の部分と第２の部分とに流体結合され、それらの間に延びる第３の部分と、円錐形であって、第２の部分に結合され、気体を分注するように構成された気体放出口を有する第４の部分とを含む。ハウジングとスリーブと針とがともに、気体を流すように構成された空洞を画定し、空洞が、気体注入口部と、ハウジングの第１の部分と第３の部分との少なくとも一部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の部分の少なくとも一部とスリーブの羽根とスリーブの本体の外壁とによって画定された複数の第２の空洞と、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞とを含み、第３の空洞が中心軸に沿った方向に遠位にスリーブの遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ伸び、第３の空洞が、スリーブの外壁の少なくとも一部とハウジングの第３の部分と針の遠位端とによって画定されている。
【0012】
実施形態によっては、装置はハウジングの第２の端に出力開口を含むことができる。出力開口は、装置から気体とサンプルとを含む噴霧（たとえば霧化噴霧）を出力するように構成可能である。実施形態によっては、出力開口は、気体放出口とサンプル放出口とを含むことができる。実施形態によっては、気体送達路がハウジングの第２の端に先細部を含むことができる。先細部は、気体送達路の長手方向軸と気体放出口の長手方向軸との間の測定値であるテーパ角を含むことができる。実施形態によっては、テーパ角は、０度～４．９度、５度～１０度、１１度～１５度、１６度～２０度、２１度～２５度、２６度～３０度、３１度～３５度、３６度～４０度、４０度～４５度、または４６度～５０度の間とすることができる。
【0013】
実施形態によっては、気体放出口は環状であり、サンプル放出口は、環状気体放出口内に配置することができる。実施形態によっては、気体注入口は、ハウジング内の複数の気体送達路に流体結合することができる。各気体送達路は、複数の気体放出口に含まれるそれぞれの気体放出口に流体結合することができる。実施形態によっては、複数の気体放出口は、サンプル放出口の周囲に円周方向に配置することができる。実施形態によっては、複数の気体放出口は円形または半円形とすることができる。
【0014】
実施形態によっては、ハウジングは、気体放出口とサンプル放出口とに流体結合された混合室をさらに含むことができる。混合室は、出力路を介して出力開口に流体結合することができる。実施形態によっては、サンプル送達路の直径は、０．６ｍｍ～０．７９ｍｍ、０．８ｍｍ～０．８９ｍｍ、０．９ｍｍ～０．９９ｍｍ、１．０ｍｍ～１．１９ｍｍ、または１．２０ｍｍ～１．３０ｍｍとすることができる。実施形態によっては、気体送達路の直径は、０．６ｍｍ～０．７９ｍｍ、０．８ｍｍ～０．８９ｍｍ、０．９ｍｍ～０．９９ｍｍ、１．０ｍｍ～１．０９ｍｍ、１．１０ｍｍ～１．１９ｍｍ、または１．２０ｍｍ～１．３０ｍｍとすることができる。実施形態によっては、装置はフォトポリマー材料を含むことができる。
【0015】
別の態様では、方法が提供される。一実施形態では、方法は、サンプルが入ったサンプル源をノズルのハウジングの第１の端に配置されたサンプル注入口に結合することを含むことができる。方法は、気体が入った気体源をノズルのハウジングの第１の端に配置された気体注入口に結合することも含むことができる。方法は、さらに、ハウジング内に延び、サンプル注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置されたサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路内にサンプルを供給することを含むことができる。方法は、ハウジング内に延び、気体注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置された気体放出口に流体結合する気体送達路内に気体を供給することを含むことができ、気体とサンプルとが、出力開口から噴霧（たとえば霧化噴霧）として細胞トランスフェクションシステムのフィルタ膜上に配置された細胞に分注される。
【0016】
実施形態によっては、サンプルは、１００ｍｂａｒ～１１９ｍｂａｒ、１２０ｍｂａｒ～１２９ｍｂａｒ、１３０ｍｂａｒ～１３９ｍｂａｒ、１４０ｍｂａｒ～１４９ｍｂａｒ、１５０ｍｂａｒ～１９９ｍｂａｒ、２００ｍｂａｒ～２４９ｍｂａｒ、２５０ｍｂａｒ～３４９ｍｂａｒ、３５０ｍｂａｒ～３９９ｍｂａｒ、４００ｍｂａｒ～４４９ｍｂａｒ、４５０ｍｂａｒ～４９９ｍｂａｒ、５００ｍｂａｒ～５４９ｍｂａｒ、５５０ｍｂａｒ～５９９ｍｂａｒ、６００ｍｂａｒ～６４９ｍｂａｒ、６５０ｍｂａｒ～６９９ｍｂａｒ、または７００ｍｂａｒ～７５０ｍｂａｒの間の圧力で供給することができる。実施形態によっては、気体は、５ＬＰＭ～９．９ＬＰＭ、１０ＬＰＭ～１４．９ＬＰＭ、１５ＬＰＭ～１９．９ＬＰＭ、２０ＬＰＭ～２４．９ＬＰＭ、または２５ＬＰＭ～３０ＬＰＭの間の流量で供給することができる。実施形態によっては、噴霧（たとえば霧化噴霧）は、２０度～２１．９度、２２度～２３．９度、２４度～２５．９度、２６度～２７．９度、または２８度～３０度の間の円錐角で供給することができる。実施形態によっては、噴霧は、１０μｍ～１０．９μｍ、１１μｍ～１１．９μｍ、１２μｍ～１２．９μｍ、１３μｍ～１３．９μｍ、１４μｍ～１４．９μｍ、１５μｍ～１５．９μｍ、１６μｍ～１６．９μｍ、または１７μｍ～１８μｍの間の液滴サイズを有するサンプル液滴を含むことができ、出力開口によって生じさせた液滴のサンプル液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有することができる。実施形態によっては、噴霧は４０ｍｇ～４４．９ｍｇ、４５ｍｇ～４９．９ｍｇ、５０ｍｇ～５４．９ｍｇ、５５ｍｇ～５９．９ｍｇ、または６０ｍｇ～６４．９ｍｇの間の用量のサンプルを細胞に供給することができる。実施形態によっては、噴霧は、１５Ｐａ～１９．９Ｐａ、２０Ｐａ～２４．９Ｐａ、２５Ｐａ～２９．９Ｐａ、３０Ｐａ～３４．９Ｐａ、３５Ｐａ～３９．９Ｐａ、４０Ｐａ～４４．９Ｐａ、４５Ｐａ～４９．９Ｐａ、５０Ｐａ～５４．９Ｐａ、または５５Ｐａ～５９．９Ｐａの間の衝撃圧力で細胞に接触することができる。
【0017】
別の態様では、方法が提供される。一実施形態では、方法は、第１および第２の端と、ハウジングと、サンプル注入口と、サンプル放出口と、気体注入口と、気体放出口と、ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路と、ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する気体送達路と、ノズルの第２の端における出力開口とを含むノズルのための、モールドを受け入れることを含むことができる。出力開口は、サンプル放出口と気体放出口とを含むことができる。方法は、モールドからノズルを形成することも含むことができる。
【0018】
実施形態によっては、ノズルは、ノズルの第２の端に先細部を含むことができる。先細部は、気体送達路の長手方向軸と気体放出口の長手方向軸との間の測定値であるテーパ角を含むことができる。実施形態によっては、ノズルは、射出成形によって形成される。実施形態によっては、ノズルは、フォトポリマーで形成される。実施形態によっては、ノズルは生体適合材料で形成される。
【0019】
別の態様では、システムが提供される。一実施形態では、システムは、ウエルを含むフィルタプレートを受け入れるように構成されたハウジングを含むことができる。システムは、ウエルに差圧を加えるように構成された差圧印加器も含むことができる。システムは、ウエルに霧化送達溶液を送達するように構成されたノズルをさらに含むことができる。システムは、ウエルに培養媒体を送達するように構成された培養媒体アプリケータも含むことができる。ノズルは、第１の端と第２の端とを含むハウジングを含むことができる。第１の端はサンプル注入口と気体注入口とを含むことができ、第２の端はサンプル放出口と気体放出口とを含むことができる。ノズルは、ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路も含むことができる。ノズルは、ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する気体送達路をさらに含むことができる。
【0020】
実施形態によっては、ノズルはハウジングの第２の端に出力開口を含むことができる。出力開口は、装置から気体とサンプルとを含む噴霧（たとえば霧化噴霧）を出力することができる。実施形態によっては、出力開口は気体放出口とサンプル放出口とを含むことができる。実施形態によっては、ハウジングは、気体放出口とサンプル放出口とに流体結合された混合室を含むことができる。混合室は、出力路を介して出力開口に流体結合することができる。
【0021】
１つまたは複数の実装形態の詳細を、添付図面と以下の説明に記載する。その他の特徴、目的および利点は、説明および図面と特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】図１Ａは、細胞トランスフェクションシステム用のノズルの例示の実装形態の断面図を示す図である。図１Ｂは、断面Ａ－Ａの視点から切り取られた図１Ａのノズルの断面図を示す図である。図１Ｃは、図１Ａのノズルの細部Ｂの断面図を示す図である。図１Ｄは、図１Ｂのノズルの細部Ｃの断面図を示す図である。
【図2】図２Ａは、図１Ａ～図１Ｄのノズルの断面図を示す図である。図２Ｂは、図１Ａ～図１Ｄのノズルの出力開口の断面図を示す図である。図２Ｃは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された液滴のサイズのプロットである。図２Ｄは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧を示す画像である。図２Ｅは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧を示す別の画像である。図２Ｆは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧のコア噴霧角度とデバイス軸に対する偏向のプロットを示す図である。図２Ｇは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧パターンを示す画像である。図２Ｈは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧中の物質の質量のプロットである。
【図6-1】図６Ａは、図１Ａ～図１Ｄのノズルの例示の実装形態の等角断面図を示す図である。図６Ｂは、図６Ａのノズルの入力端の等角図を示す図である。図６Ｃは、図６Ａのノズルの出力端の等角図を示す図である。
【図7-1】図７Ａは、図６Ａ～図６Ｉのノズルの複数の空洞の断面図を示す図である。図７Ｂは、ノズルから取り除かれた図７Ａの空洞の透視断面図である。図７Ｃは、図７Ａおよび図７Ｂの空洞の分解図を示す図である。
【図9】図９Ａは、細胞トランスフェクションシステムにおいて使用するためのノズルの別の例示の実装形態を示す断面図を示す図である。図９Ｂは、断面Ａ－Ａの視点から切り取られた図９Ａのノズルの断面図を示す図である。図９Ｃは、図９Ａのノズルの細部Ｂの断面図を示す図である。図９Ｄは、図９Ｂのノズルの細部Ｃの断面図を示す図である。
【図10】図１０Ａは、図９Ａ～図９Ｄのノズルの断面図を示す図である。図１０Ｂは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された液滴のサイズのプロットである。図１０Ｃは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧の画像を示す図である。図１０Ｄは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧の別の画像を示す図である。図１０Ｅは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧のコア噴霧角度とデバイス軸に対する偏向のプロットである。図１０Ｆは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧パターンを示す画像である。図１０Ｇは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧中の物質の質量のプロットである。
【図14】図１４Ａは、図９Ａ～図９Ｄのノズルの例示の実装形態の等角断面図を示す図である。図１４Ｂは、図１４Ａのノズルの入力端の等角図を示す図である。図１４Ｃは、図１４Ａのノズルの分解図を示す図である。
【図22】本明細書で開示されているいくつかの実装形態による細胞トランスフェクションシステムの例示の実施形態を示すコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）図面を示す等角図である。
【図25】本明細書で開示されているいくつかの実装形態による細胞トランスフェクションシステムの別の例示の実施形態の画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
様々な図中の同様の参照記号は同様の要素を示す。
【0024】
細胞トランスフェクションは、トランスフェクションのための細胞の表面に流体溶液を塗布することを含み得る。流体は、細胞への物質の送達を向上させるために細胞に噴霧（たとえば霧化噴霧）として供給することができる。噴霧は、細胞トランスフェクションシステムに配置されたノズルによって細胞に分注することができる。ノズルは、流体溶液と気体を受け入れることができ、噴霧を形成するように流体溶液と気体とを混合することができる。
【0025】
商用霧化ノズルは一般に、数秒、数分、数時間または数日にわたり連続的または半連続的に動作させられることが意図されている。性能は、霧化の開始または霧化の停止における霧化性能は重視せずに、定常状態において特徴づけられることがある。そのようなノズルの例には、定量吸入器、薬物吸入投与用ノズル、および錠剤コーティングノズルが含まれ得る。上記のデバイスは、数秒から数日までの範囲の期間にわたり動作するように構成可能である。さらに、定量吸入器は、微小分子、ペプチド、タンパク質、核酸送達を含むカーゴ用に設計されたノズルを含むことがあるが、これらのノズルは送達されるカーゴ分子に対する高い剪断力を生じさせ得る。したがって、定量吸入器において使用されるようなノズルは、本明細書に記載のノズルおよびシステムには代用可能または使用可能ではない場合がある。
【0026】
細胞トランスフェクションのために細胞生存能力を維持することと細胞に物質を有効に送達することが、細胞トランスフェクションシステムのコンポーネントの設計において重要な考慮事項となり得る。十分な送達を実現することができ、細胞生存能力を維持することができるように流体の噴霧（たとえば霧化噴霧）を送達するためにノズルを設計することは難しい場合がある。たとえば、透過処理剤を含有する溶液などの多過ぎる溶液を分注するノズル設計は、細胞生存能力を低下させる可能性がある。少な過ぎる透過処理溶液を分注するノズル設計は、細胞を十分に透過処理しない可能性がある。
【0027】
本明細書に記載のノズルのいくつかの実装形態は、１６００ｍｂａｒと３０００ｍｂａｒの間の圧力変動を可能にすることができる。その結果の速度の変化は、噴霧パターンの対称性、均一性および一貫性の変化を生じさせずに起こり得る。その結果、本明細書に記載のノズルの一部の実装形態は、特定の標的細胞種類のためにトランスフェクションプロセスを最適化または調整する様々な自由度を提供することができる。本明細書に記載のノズルの一部の実装形態は、改良されたおよび／または最適なトランスフェクション条件を提供することができる液滴サイズと細胞サイズとの１：１比を実現することができるように、標的細胞のサイズ（たとえば約１０マイクロメートル）に近いサイズの液滴を生成することができる。ノズルおよび／または噴霧ノズルは、本明細書に記載の実施形態のいずれかにおける噴霧器を含むことができる。
【0028】
本明細書に記載のノズル装置およびノズルシステムは、ノズル装置および／またはノズルシステムが使い捨てである使い捨て装置または使い捨てシステムとして構成することができる。一部の態様では、ノズル装置および／またはノズルシステムは、ノズルが使用のたびに清掃、殺菌、洗浄または洗い流し可能な、複数回使用のために構成される。
【0029】
同様に、流体または物質が細胞に接触する衝撃圧力は、細胞への送達に影響を及ぼし得る。たとえば、特定の圧力で散布される液滴など、十分な力で細胞に衝突する液滴は、細胞の膜を乱す可能性がある。流体の噴霧が細胞に高過ぎる衝撃圧力で接触する場合、細胞が損傷を受け、トランスフェクションのために使用することができなくなる可能性がある。流体の噴霧が細胞に低い衝撃圧力で接触する場合、細胞への物質の送達が減少する可能性がある。
【0030】
さらに、噴霧のパターンも細胞への物質の送達に影響を与える可能性がある。噴霧パターンが不規則な形状であるか、または、細胞が位置する表面に直接供給されない場合、送達が減少する可能性がある。
【0031】
したがって、送達および細胞生存能力は、ノズル設計に関する様々な要因によって影響を受ける可能性がある。細胞に物質を効果的に送達するための流量、衝撃圧力、液滴サイズおよび噴霧パターンで一貫した噴霧を提供することは、従来のノズル設計を使用して実現することが困難である可能性がある。
【0032】
本主題のいくつかの実装形態は、細胞トランスフェクションのためなど、細胞への物質の送達に使用するためのノズルを含むことができる。本明細書に記載のノズルの一部の実装形態は、一部の実装形態では細胞への物質の送達を向上させ、細胞生存能力を維持することができる噴霧（たとえば霧化噴霧）を形成するように、気体と流体の混合を実現するようになされたそれぞれの放出口を含むことができる、流体送達路と気体送達路を含むことができる。たとえば、一部の実施形態では、気体放出口は、中心軸からの噴霧の逸脱を既存のノズル設計と比較して低減することができるように、サンプル放出口を基準にして同心配置に構成することができる。ノズルのサンプル線路における高い流体抵抗が、必要用量を送達するためにより高いサンプル圧力の使用を可能にすることができる。より高い圧力は、通常、圧力調整デバイスの下端ではなく圧力調整デバイスの中間部内にあることが多く、それによって用量の全体的精度を向上させることができるため、より高い圧力は有利となり得る。
【0033】
標準流体接続の使用は、一部の既存ノズル設計と比較して、ノズルのより容易な製造を可能にすることができる。本明細書に記載の一部の実施形態とその幾何形状的特徴は、液滴サイズ、円錐角、および衝撃力などの特徴を圧力コントローラを使用して容易に実現することができるように、噴霧を最適化するために調整することができる。本明細書に記載の実施形態のモジュール形式も、ノズル内の複雑な内部幾何形状のより容易な製造を可能にすることができる。
【0034】
本明細書に記載のノズルおよびノズル設計の一部の実装形態は、現行のノズルよりも、様々な流体および気体流量でより正確に細胞に向けられた噴霧パターンをより一貫して提供することができる。一部の実装形態では、本明細書に記載のノズルは細胞送達を改良し、細胞生存能力を維持するように、送達流体の衝撃圧力と液滴サイズとを改良することができる。本明細書に記載のノズル設計の実証済みの利点は、細胞工学で一般的に使用される生物学的カーゴの損傷の低減である。したがって、本明細書に記載のノズル設計の一部の実装形態は、標的細胞に対する剪断応力関連損傷をほとんど、またはまったく生じさせなくすることができる。
【0035】
さらに、本明細書に記載のノズルの一部の実装形態は、霧化をほぼ瞬時に（たとえばきわめて迅速に）開始および停止することができ、数ミリ秒から数秒の期間、動作定常状態で動作することができる。ノズルに対向するフィルタ膜上の細胞の正常なトランスフェクションのためには、液滴（たとえば霧化液滴）の噴霧またはプルームは対称で均一であり、一貫して再現可能であって、「オフ」構成と「オン」構成の間およびその逆の遷移時間が最小である必要がある。本明細書に記載のノズルの一部の実装形態は、「オフ」構成と「オン」との間の遷移の場合の２０ｍｓ未満の遷移時間と、「オン」構成と「オフ」構成との間の遷移の場合の１０ｍｓ未満の遷移時間を達成することができる。「オン」構成と「オフ」構成（およびその逆も）の間に大きな遷移時間がないことにより、本明細書に記載のノズルの一部の実装形態は、より短い総遷移期間で、より予測可能で効率的な噴霧を標的細胞に供給することができ、それによってトランスフェクションをより効率的にすることができる。既存の細胞トランスフェクションシステムは、５００ｍｓを超えるトランスフェクション期間を必要とすることがあり、それによって、細胞の乱れの度合いがより大きくなり、細胞の生存能力が低下する。
【0036】
図１Ａに、細胞トランスフェクションシステムで使用するためのノズルの例示の実装形態の断面図を示す。図１Ａに示すように、ノズル１００はハウジング１０５と出力開口１１０とを含む。実装形態によっては、ハウジング１０５は円筒形とすることができるが、他の形状も含まれ得る。出力開口１１０は、ノズル１００によって混合された液体と気体とからなる噴霧（たとえば霧化噴霧）を分注するように構成可能である。
【0037】
図１Ｂに、断面Ａ－Ａの視点から切り取られた図１Ａのノズルの断面図を示す。図１Ｂに示すように、ノズル１００は、気体が入った気体供給源をそこでノズル１００に結合することができる入力端１１５を含むことができる。実装形態によっては、流体を含む流体供給源も入力端１１５においてノズル１００に結合することができる。実施形態によっては、流体は入力端１１５においてノズル１００に結合されたサンプル供給源に含まれているサンプルとすることができる。ノズル１００は、出力端１２０も含むことができる。ノズル１００は、気体と流体またはサンプルをそこで分注することができる出力端１２０も含むことができる。ハウジング１０５も同様に入力端と出力端を含むことができ、それぞれ入力端１１５および出力端１２０に対応する。
【0038】
ノズル１００は、入力端１１５に配置された気体注入口１２５を含むことができる。気体注入口１２５は、気体供給源に結合することができ、１つまたは複数の気体送達路１３５に流体結合することができる。気体送達路１３５は、ハウジング１０５内に延びることができ、出力端１２０において終端することができる。ノズル１００は、入力端１１５に配置された流体またはサンプル注入口１３０も含むことができる。流体またはサンプル注入口１３０は、１つまたは複数のサンプル送達路１４０に流体結合することができる。サンプル送達路１４０は、ハウジング１０５内に延びることができ、出力端１２０で終端することができる。
【0039】
実施形態によっては、サンプル送達路１４０は、円筒形とすることができ、いかなる内部機構もなしに、またはノズルの内径の変化もなしに、ノズル１００を軸方向に通るように構成可能である。この単純な流体路は、ノズル１００内での乱流と気泡の形成とを最小限にすることができ、これは、均一で一貫した液滴の霧化噴霧またはプルーム（たとえば霧化液滴）の実現に寄与することができる。中央流体路の内部容積は約１５μＬとすることができる。
【0040】
図１Ｃに、図１Ａのノズルの細部Ｂの断面図を示す。図１Ｃに示すように、出力端１２０は、出力開口１１０を含むことができ、気体放出口１４５とサンプル放出口１５０も含むことができる。実施形態によっては、ノズル１００は、１つまたは複数の気体放出口１４５と１つまたは複数のサンプル放出口１５０を含むことができる。実施形態によっては、出力開口１１０は、１つまたは複数の気体放出口１４５と１つまたは複数のサンプル放出口１５０を含むことができる。ノズル１００は、出力開口１１０の外部で気体と流体を混合するように構成することができる。
【0041】
気体放出口１４５は、サンプル放出口１５０と同心とすることができ、ノズルから放出されるときに気体を霧化するためのより直線的な流路を形成することができる。同心気体放出口１４５の小口径機構は、霧化時にサンプルに均一または最適な剪断応力を与えることができる。サンプル放出口１５０は気体放出口１４５と平行とすることができ、それによってノズル気流への液体の形良く形成された流体的に安定した噴射を可能にすることができる。本明細書に記載のノズルの全体的な幾何形状は、噴霧中に対称な噴霧を維持し、収率損失を最小限にしながら、一連の動作条件の探索を可能にすることができる。
【0042】
図１Ｄに、図１Ｂのノズルの細部Ｃの断面図を示す。図１Ｄに示すように、気体送達路１３５を、先細部１５５を介して気体放出口１４５に結合することができる。先細部１５５は、気体送達路１３５の中心軸と気体放出口１４５とを基準にした測定値であるテーパ角を有して構成することができる。
【0043】
図２Ａに、図１Ａ～図１Ｄのノズルの断面図を示す。図２Ａに示すように、実施形態によっては、ノズル１００は直径１ｍｍのサンプル送達路１４０を含むことができる。実施形態によっては、サンプル送達路１４０の直径は、サンプル放出口１５０の直径と同じかまたは異なっていてもよい。実施形態によっては、サンプル送達路１４０（および／またはサンプル放出口１５０）の直径は、０．６ｍｍ～０．７９ｍｍ、０．８ｍｍ～０．８９ｍｍ、０．９ｍｍ～０．９９ｍｍ、１．０ｍｍ～１．０９ｍｍ、１．１０ｍｍ～１．１９ｍｍ、または１．２０ｍｍ～１．３０ｍｍの間とすることができる。実装形態によっては、サンプル送達路１４０および／またはサンプル放出口１５０の直径は、０．６ｍｍ未満または１．３ｍｍより大きくすることができる。サンプル送達路１４０および／またはサンプル放出口１５０の直径は、サンプルの表面張力またはサンプルがノズルに供給される圧力に基づいて選択することができる。
【0044】
図２Ａにさらに示すように、ノズル１００は、サンプル送達路１４０とサンプル放出口１５０の周囲にそれぞれ配置された、気体送達路１３５と気体放出口１４５を含むことができる。実施形態によっては、気体送達路１３５（および／または気体放出口１４５）の直径は、０．６ｍｍ～０．７９ｍｍ、０．８ｍｍ～０．８９ｍｍ、０．９ｍｍ～０．９９ｍｍ、１．０ｍｍ～１．０９ｍｍ、１．１０ｍｍ～１．１９ｍｍ、または１．２０ｍｍ～１．３０ｍｍとすることができる。実装形態によっては、気体送達路１３５および／または気体放出口１４５の直径は、０．６ｍｍ未満、または１．３ｍｍより大きくすることができる。図２Ａに示すように、例示の気体放出口１４５の直径は０．２ｍｍである。
【0045】
テーパ角θは、気体放出口１４５の長手方向軸または中心軸と気体送達路１３５の長手方向軸または中心軸との間に形成可能である。実施形態によっては、テーパ角θは、０度～４．９度、５度～１０度、１１度～１５度、１６度～２０度、２１度～２５度、２６度～３０度、３１度～３５度、３６度～４０度、４１度～４５度、または４６度～５０度の間とすることができる。実施形態によっては、テーパ角は５０度より大きくすることができる。
【0046】
図２Ｂに、図１Ａ～図１Ｄのノズルの出力開口１１０の断面図を示す。図２Ｂに示すように、気体放出口１４５は環状形状を有し、サンプル放出口１５０の外周の周囲に位置する。気体放出口１４５の環状形状は、サンプルの液体バルクにかかる剪断を最小限にした状態で、気流をサンプル放出口１５０に向かって集中させることを意図して、対称な空気放出口を使用してノズルの先端部における霧化を可能にすることができる。これにより、対称で安定した噴霧を送達することができる。
【0047】
図２Ｃは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された液滴のサイズのプロットである。図２Ｃに示すように、ノズル１００から分注された液滴のサイズは約１０μｍ～１２μｍとすることができる。実施形態によっては、液滴のサイズは、０μｍ～９．９μｍ、１０μｍ～１０．９μｍ、１１μｍ～１１．９μｍ、１２μｍ～１２．９μｍ、１３μｍ～１３．９μｍ、１４μｍ～１４．９μｍ、１５μｍ～１５．９μｍ、１６μｍ～１６．９μｍ、または１７μｍ～１８μｍの間とすることができる。実施形態によっては、液滴は１８．０μｍより大きくすることができる。均一な液滴サイズ分布は、カーゴの均一な分布を可能にすることができる。さらに、液滴サイズ範囲は、標的細胞のサイズ範囲とほぼ同等とすることができ、これは細胞の良好なトランスフェクションをもたらすことが実証されている。実施形態によっては、出力開口１１０によって生じるサンプル液滴の８０％以上が、上記の範囲の液滴サイズを有することができる。
【0048】
図２Ｄは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧の画像である。図２Ｄに示すように、噴霧は、対称なパターンまたは形状を形成するように十分に形成され、霧化され、その結果として、細胞の標的面全体にわたって霧化サンプル（またはカーゴ）の均一な分布を生じさせることができるので有利である。
【0049】
図２Ｅは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧の別の画像である。図２Ｅに示すように、ノズル１００から放出される噴霧の円錐は、ノズル１００の下の表面に対して垂直であり、ノズル１００の中心軸に対して相対的な偏向が最小限である。このようにして、噴霧の円錐の偏向角度を補正するために調整または追加の機器を必要とせずに、噴霧の円錐が、送達のために細胞が置かれている表面を一貫してカバーすることができる。
【0050】
図２Ｆは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧のデバイス軸に対するコア噴霧角度と偏向のプロットである。図２Ｆに示すように、円錐角（上部プロット線）は２０度と３０度の間で変動し得る。円錐角は、円錐の中心軸から噴霧の円錐が接触している表面において測定される円錐の外縁までの測定値とすることができる。実施形態によっては、円錐角は、２０度～２１．９度、２２度～２３．９度、２４度～２５．９度、２６度～２７．９度、または２８度～３０度の間とすることができる。ノズル１００に対して相対的な偏向の角度（下部プロット線）は、０度と５度の間で変動し得る。
【0051】
図２Ｇは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧パターンの画像である。図２Ｇに示すように、ノズル１００によって放出される噴霧パターンは、放射状に配置された液滴の集中を有する均一な分布とすることができる。図２Ｇに示すように、霧化カーゴは均等に分布されている。放射状パターンは、サンプルが放射状の線に沿って流出して細胞と接触することができるため、トランスフェクションの二次作用モードを示唆している可能性がある。
【0052】
図２Ｈは、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧内の物質の質量のプロットである。物質は、噴霧内に供給されるサンプルまたは流体とすることができる。図２Ｈに示すように、ノズル１００の霧化噴霧内に供給される物質の質量（または用量）は、５０ｍｇと６０ｍｇの間で変動し得る。実施形態によっては、質量または用量は、４０ｍｇ～４４．９ｍｇ、４５ｍｇ～４９．９ｍｇ、５０ｍｇ～５４．９ｍｇ、５５ｍｇ～５９．９ｍｇ、または６０ｍｇ～６４．９ｍｇの間とすることができる。物質またはサンプルは、１５Ｐａ～１９．９Ｐａ、２０Ｐａ～２４．９Ｐａ、２５Ｐａ～２９．９Ｐａ、３０Ｐａ～３４．９Ｐａ、３５Ｐａ～３９．９Ｐａ、４０Ｐａ～４４．９Ｐａ、４５Ｐａ～４９．９Ｐａ、５０Ｐａ～５４．９Ｐａ、５５Ｐａ～５９．９Ｐａの間、または５５．９Ｐａより高い衝撃圧力で細胞まで供給可能である。実施形態によっては、衝撃圧力は、１５．０Ｐａ未満または６０．０Ｐａより高くすることができる。
【0053】
送達されるサンプル物質の質量の厳格な制御を行うことは、細胞トランスフェクションシステムにおける用量制御にとって重要となり得る。適切な用量制御は、トランスフェクションが確実に最適レベルで行われるようにすることができるが、カーゴへの過剰暴露に起因する細胞損傷の可能性を低減することもできる。同様に、衝撃圧力の制御は、膜撹乱を促進するのに十分な圧力を提供しながら、細胞を過度の損傷から保護することができる。
【0054】
図３は、図１Ａ～図１Ｄのノズルから様々な流量で分注された噴霧パターンの画像を含む。図３に示すように、ノズル１００は異なる流量で異なる形状の噴霧を放出することができる。たとえば、表１の設定が円錐画像１～４と、各円錐画像の下に示す関連噴霧パターン画像に対応する。
【0055】
【表1】
【0056】
図３に示すように、噴霧円錐は供給される空気の圧力に基づいて形状を変えることができる。本明細書に記載のノズルの構造は、標的とされている細胞種類のために衝撃圧力と液滴分散とのバランスを最適化することができるように、噴霧が調整されることを可能にすることができる。
【0057】
図４は、図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された液滴のサイズのプロットである。図４に示すように、ノズル１００は、流体または噴霧が異なる流量で分注されると異なるサイズを有する液滴を分注することができる。たとえば、図４に示すように、より低い流量では液滴サイズがより大きい。より高速の流量では液滴サイズがより小さい。このようにして、本明細書に記載のノズルは、対象細胞種類に基づく噴霧の調節を可能にすることができる。
【0058】
図５は、様々な気流速度で図１Ａ～図１Ｄのノズルから分注された噴霧の円錐角と偏向角度のプロットである。図５に示すように、ノズル１００から放出される噴霧の円錐角は、０ＬＰＭと３５ＬＰＭの間の気流速度の場合に２０度と３０度の間で変動し得る。噴霧円錐の偏向角度は、０ＬＰＭと３５ＬＰＭの間の気流速度の場合に０度と－５度の間で変動し得る。
【0059】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃに、図１Ａ～図１Ｄのノズル装置またはノズルシステムの例示の実装形態を示す。ノズル６００は、入力端６０５と出力端６１０を含む。ノズル６００は、ハウジング６１５とスリーブ６２０と針６２５とを含む。ハウジング６１５は、ノズル６００とともに使用される細胞、サンプル流体、カーゴ、またはプロセス条件に応じて交換可能とすることができる。このようにして、使用時にノズル６００を標準化することができ、その他のシステム変数を特定の細胞、サンプル、カーゴまたはこれらの組合せ用に調整することができる。スリーブ６２０は、ハウジング６１５に挿入することができ、スリーブ６２０内で針６２５を受け入れることができる。
【0060】
図６Ａ～図６Ｃに示すように、針６２５は、サンプル供給源（図示せず）に結合されるように構成されたサンプル注入口６３０を含む。サンプル注入口６３０は、針６２５の内腔によって形成されたサンプル送達路６３５に流体結合することができる。針６２５は、出力端６１０において終端することができる。針６２５は、液体サンプルを受け入れるために構成されたサンプル注入口６３０を備えたハブ６２７を含む。ハブ６２７は、実施形態によってはルアー式接続を介してサンプル源に接続する。針６２５がハウジング６１５内に受け入れられると、針６２５のハブ６２７の少なくとも一部が、ハウジング６１５の近位端を通して挿入される。針６２５は、ハブ６２７に結合され、中心軸６３２（図６Ｂに示す）に沿って延びる第１の内径６３１を画定する、近位端部６２９を含む。針６２５は、近位端部６２９に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口６６５を有する、遠位端部６３３を有する。遠位端部６３３は、第１の内径６３１より大きい第２の内径６３４を画定する。第１の内径より大きい第２の内径６３４は、針６２５によって送達されるサンプルに与えるサイフォン効果を有利に低減することによって、きわめて均一な噴霧を提供するのに重要となり得る。高速で移動する空気によって生じる針先端部におけるより低い圧力によってサンプルが針管腔内で針管腔に沿ってサイフォン式に吸い上げられると、針の管腔に気泡が導入される可能性があり、サンプルの流れとその結果の霧化噴霧に望ましくない分断を生じさせる可能性がある。さらに、第１の内径６３１は、サイフォン効果からサンプルを分離し、それによってサンプル導入を制御する主要手段である背圧をサンプルに加えさせ、結果の霧化噴霧をより制御しやすくする。一部の態様では、望ましくないサイフォン効果を防止するように機能する狭窄を針管腔に設けるように、針６２５の第１の直径６３１は、針の第２の直径６３４より少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％小さい。一部の態様では、針６２５の第１の直径６３１は、１００マイクロメートルと８００マイクロメートルの間、または２００マイクロメートルと４００マイクロメートルの間の直径を有する。一部の態様では、第２の直径６３４は、２００マイクロメートルと１５００マイクロメートルの間、または５００マイクロメートルと９５０マイクロメートルの間の直径を有する。
【0061】
図６Ａ、図６Ｄ、図６Ｅに最もよく示すように、スリーブ６２０は、近位端６４２から遠位端６４３まで延びる本体６４１を含む。スリーブ６２０の遠位端６４３は、遠位先端部６４４を含む。本体６４１は、外壁６４６と内壁６４７とによって画定されている。内壁６４７の少なくとも一部と外壁６４６とが、近位端６４２と遠位端６４３との間の中心軸６３２に対して角度をなして延びている。近位端６４２において、内壁６４７が針６２５のハブを受け入れ、ハブ６２７と係合するかまたは接触するような寸法とされている。遠位端６４３において、内壁６４７が針６２５の遠位端部６３３を受け入れるような寸法とされている。
【0062】
スリーブ６２０は、互いから半径方向に離隔され、本体６４１の角度をなした外壁６４６の少なくとも一部から延びる、複数の羽根６４５を含む。複数の羽根６４５は互いから等距離にある。一部の態様では、複数の羽根６４５は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つまたはそれより多くの羽根を含む。複数の羽根６４５は、ハウジング６１５内に収まるように先細になっている。一部の態様では、複数の羽根６４５は、羽根６４５のうちの各羽根６４５の長さに沿って一定した幅と高さを有する。一部の態様では、複数の羽根６４５は、羽根６４５のうちの各羽根６４５に沿って可変幅および／または可変高さを有する。複数の羽根６４５は、スリーブ６２０の周囲に９０度の等角度の間隔で離隔した４つの羽根を含むことができる。
【0063】
ノズル装置内の気体（たとえば空気）の望ましい流れの特性（たとえば層流）を得やすくするために、ハウジングの一部において複数の羽根６４５とハウジング６１５の壁との間に間隙距離が存在することができる。複数の羽根６４５とハウジング６１５の内壁との間の間隙距離は、ハウジング６１５内の特定の位置で異なることができる。たとえば、スリーブの近位端６４２における間隙距離は、ハウジング６１５の第１の円錐部６６１に沿った複数の羽根６４５とハウジング６１５との間の間隙距離よりも小さくてもよい。複数の羽根６４５は、ノズル６００の組み付けおよび動作時にスリーブ６２０のハウジング６１５との適正な位置合わせを確実にする機能を果たすことができる。ノズル装置の空洞内の流動性気体を細分するために、複数の羽根６４５の間に１つまたは複数の気体送達路を形成することができる。１つまたは複数の気体送達路は、複数の空洞に言及して以下で詳述するように、気体注入口６４０に流体結合することができる。
【0064】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃに示すように、ハウジング６１５は流動性気体を受け入れ、送達するための複数の部分を含む。ハウジング６１５は、入力端６０５において気体注入口６４０を画定する気体注入口部６５１を含む。気体注入口６４０は、出力端６１０において１つまたは複数の気体送達路に流体結合することができ、気体注入口部６５１は気体注入口６４０を受け入れるように構成されている。ハウジング６１５は、気体注入口部６５１に流体結合された第１の円筒部６５２を含む。第１の円筒部６５２は、スリーブ６２０の少なくとも一部（たとえばスリーブ６２０の近位端６４２）と解放可能に結合するように構成されている。第１の円筒部６５２は、中心軸６３２に沿った方向に延びている。一部の態様では、気体注入口６４０が第１の円筒部６５２に対して直角に配置される。気体注入口部６５１は、羽根６４５のうちの１つが、気体注入口部６５１からハウジング６１５の他の各部分に流入する流路を分岐させるように配置することができる。気体の流路を分岐させる羽根は、気体を等しい予測可能な流れのパターンでスリーブ６２０の周囲を移動するように向け直す。実施形態によっては、ハウジングは気体注入口部を含まないが、気体をハウジング６１５の他の部分（たとえば第１の円筒部６５２）に導入する。実施形態によっては、ハウジングの他の部分（たとえば第１の円筒部６５２）に対して鋭角または鈍角で導入される。
【0065】
続けて図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃを参照すると、ハウジング６１５は、第２の円筒部６５３を含む。第２の円筒部６５３は、第１の円筒部６５２の円筒内径より小さい円筒内径を有する。第２の円筒部６５３は第１の円筒部６５２から遠位に位置することができる。第２の円筒部６５３は、スリーブ６２０の遠位端６４３を受け入れるように構成されている。一部の態様では、複数の羽根６４５のそれぞれが、ハウジング６１５に収まるように先細になっており、第２の円筒部６５３の少なくとも一部と接触する。実施形態によっては、ハウジングは１つの円筒部（たとえば第１の円筒部６５２または第２の円筒部６５３）のみを含む。実施形態によっては、ハウジングは複数の（たとえば２つ、３つ、４つ、５つまたはそれ以上の）円筒部を含む。
【0066】
図６Ａおよび図６Ｃを参照すると、ハウジング６１５は、第１の円筒部６５２と第２の円筒部６５３とに流体結合され、その間に延びる第１の円錐部６６１も含む。ハウジング６１５は、第２の円筒部６５３に結合され、気体を分注するように構成された気体放出口６７０を有する第２の円錐部６６３を含む。第２の円錐部６６３は、第１の円錐部６６１の最小内径と等しい最大内径によって画定されている。第１の円錐部６６１と第２の円錐部６６３の内壁は、同じテーパ角で先細になっている。一部の態様では、針６２５は、第１の円錐部６６１の近位において、または第１の円錐部６６１において、第２の直径６３４に拡大する。一部の態様では、スリーブ６２０とハウジング６１５との間に画定された空洞内を流れる気体に大きな流量変化を有利に生じさせるように、スリーブ６２０の外壁６４６のテーパ角は、ハウジング６１５の第１の円錐部６６１および第２の円錐部６６３のテーパ角より小さい。このテーパ角の差は、気体放出口６７０における気体の望ましい流れのパターンを容易にする。また、このテーパ角の差は、スリーブ６２０とハウジング６１５との間の空洞容積を最大限にすることによって、および、複数の羽根６４５が空洞内の気体循環に与える影響を最小限にすることによって、ノズルアセンブリ６００の改良された構成を容易にする。
【0067】
図６Ｂを参照すると、ハウジング６１５の入力端６０５は鍵機構６５５を含むことができる。鍵機構６５５は、スリーブ６２０の対応する鍵機構６５６（図６Ｄ参照）と噛み合うように構成することができる。鍵機構６５５は、ハウジング６１５を基準にしてスリーブ６２０の回転位置合わせを制御し、維持するように構成することができる。ハウジング６１５は、フランジ部６５０も含むことができる。フランジ部６５０は、ノズル６００が確実にトランスフェクションデバイス内に正しく位置づけられるようにし、ノズル出力端６１０と噴霧を受ける細胞を含む表面との間の望ましい（プラットフォーム独立な）距離を維持することができる。
【0068】
図６Ｃに、図６Ａのノズルの出力端の等角図を示す。図６Ｃに示すように、出力端６１０は、サンプル放出口／空気アニュラス６６０を含むことができる。サンプル放出口／空気アニュラス６６０は、サンプル放出口６６５と気体放出口６７０を含むことができる。サンプル放出口６６５は、均一な液滴サイズおよび形成を確実にするように、気体放出口６７０内に同心状に位置づけられている。
【0069】
図６Ｆ、図６Ｇ、図６Ｈ、図６Ｉ、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄに示すように、ハウジング６１５とスリーブ６２０と針６２５とがともに、気体を流すために構成された空洞を画定する。一部の態様では、空洞は互いに連続している。空洞は、ハウジング６１５の気体注入口部６５１と、ハウジングの第１の円筒部６５２の少なくとも一部とハウジング６１５の第１の円錐部６６１とスリーブ６２０の外壁６４６とによって画定された環状空間とを含む、第１の空洞７０１（図６Ｆ、図６Ｇ、図７Ａ～図７Ｃ参照）を含むことができる。第１の空洞７０１は、ハウジング６１５の第１の円錐部６６１とスリーブ６２０の外壁６４６との間の環状空間を含む、先細部７０１ａも含む。第１の空洞７０１は、５００ｍｍ３と１５００ｍｍ３の間、８００ｍｍ３と１３００ｍｍ３の間、９００ｍｍ３と１１００ｍｍ３の間、１０５０ｍｍ３と１１００ｍｍ３の間、および約１０８０ｍｍ３の容積を有することができる。先細部７０１ａは、５０ｍｍ３と２５０ｍｍ３の間、１００ｍｍ３と２００ｍｍ３の間、１３０ｍｍ３と１９０ｍｍ３の間、１７０ｍｍ３と１８０ｍｍ３の間、および約１７７ｍｍ３の容積を有することができる。第１の空洞７０１と先細部７０１ａは、乱流または層流特性を有する気体を流すための形状および大きさとすることができる。
【0070】
図６Ｈおよび図７Ａ～図７Ｃに示すように、ノズルは複数の第２の空洞７０２を含む。複数の第２の空洞は、第１の空洞７０１（および先細部７０１ａ）に隣接している。複数の第２の空洞７０２は、ハウジング６１５の第２の円筒部６５３の少なくとも一部と、複数の羽根６４５と、スリーブ６２０の本体６４１の角度をなした外壁６４６とによって画定されている。複数の第２の空洞７０２は互いに同一平面上にある。複数の第２の空洞７０２は、第２の円筒部６５３と接触するように延びている複数の羽根６４５によって互いに分離されている。一部の態様では、複数の第２の空洞７０２のそれぞれが第１の空洞７０１（先細部７０１ａを含む）または第３の空洞７０３あるいはその両方の容積より小さい容積を画定している。複数の第２の空洞７０２は、２０ｍｍ３と８０ｍｍ３の間、３０ｍｍ３と７０ｍｍ３の間、４０ｍｍ３と６０ｍｍ３の間、５０ｍｍ３と６０ｍｍ３の間、および約５５ｍｍ３の容積を有することができる。複数の第２の空洞７０２は、乱流または層流特性を有する気体を流すための形状および大きさとすることができる。複数の第２の空洞７０２は、複数の第２の空洞７０２が第１の空洞７０１内の気体乱流よりは乱れないように上述のような大きさおよび形状とすることができる。
【0071】
図６Ｉおよび図７Ａ～図７Ｃに示すように、空洞は第３の空洞７０３を含む。第３の空洞７０３は、複数の第２の空洞７０２を介して第１の空洞７０１と先細部７０１ａとに流体接続されている。第３の空洞７０３は、中心軸６３２（図７Ｃ参照）に沿った方向に、スリーブの遠位先端部６４４に対して遠位である所定の距離だけ遠位に延びている。第３の空洞７０３は、スリーブ６２０の外壁６４６の少なくとも一部と、ハウジング６１５の第２の円錐部６６３と、針６２５の遠位端６３４とによって画定されている。第３の空洞７０３は、針６２５の遠位部６３３の外表面を囲む出口空洞７０４を含むことができる。一部の態様では、出口空洞７０４と気体放出口６７０とは交換可能である。第３の空洞７０３は、第２の空洞７０２全体または個別の容積より大きいが、第１の空洞７０１（先細部７０１ａを含む）の容積よりは小さい容積を有することができる。第３の空洞７０３は、５ｍｍ３と５０ｍｍ３の間、１０ｍｍ３と４５ｍｍ３の間、２０ｍｍ３と４０ｍｍ３の間、２５ｍｍ３と３５ｍｍ３の間、および約３２ｍｍ３の容積を有することができる。第３の空洞７０３は、乱流または層流特性を有する気体を流すための形状および大きさとすることができる。第３の空洞７０３は、第３の空洞７０３内の気体流が層流であるかまたは少なくとも他の空洞（たとえば第１の空洞７０１および／または第２の空洞７０２）内の気体乱流より乱れないように、上述のような大きさおよび形状とすることができる。
【0072】
ノズル装置６００は、噴霧を形成するために水溶液を気体推進するように構成される。たとえば、水溶液は、気体放出口６７０から出る気体によってサンプル放出口６６５から気体推進することができる。噴霧を形成するための水溶液の気体推進は、細胞集団を水溶液量と接触させるために使用することができる。一部の実施例では、気体は窒素、大気、または不活性ガスを含み得る。
【0073】
図７Ｄに、図６Ａ～図６Ｃのノズルの分解図を示す。図７に示すように、ノズル６００は、ハウジング６１５とスリーブ６２０と針６２５とを含むことができる。スリーブ６２０は、ハウジング６１５に挿入することができる。針６２５はスリーブ６２０に挿入することができる。
【0074】
図８Ａに、図６Ａ～図７のノズルの針の例示の実装形態の等角図を示す。図８Ａに示すように、針８００は本体８０５を含むことができる。本体８０５は、サンプル源からそこを通してサンプルまたは流体を供給することができるサンプル注入口８１０を含むことができる。サンプル注入口８１０は、中空管８１５に流体結合することができる。中空管８１５内にはサンプル送達路を形成することができる。中空管８１５とサンプル送達路は、サンプル放出口８２０で終端することができる。
【0075】
実施形態によっては、サンプル源はノズルの上に直接取り付け可能であり、最小の動作圧力で開くように構成された逆止バルブを介してノズルに結合することができる。貯留槽に１ｍｂａｒと３００ｍｂａｒの間の圧力が加えられると、サンプルを霧化のためにノズルまで流体移送することができる。
【0076】
図８Ｂに、図８Ａの針の断面図を示す。図８Ｂに示すように、中空管８１５が中にサンプル送達路８２０を含むことができる。サンプル注入口８１０の直径は０．２ｍｍ～０．３ｍｍとすることができ、たとえばサンプル注入口８１０の直径は図８Ｂに示すように０．２５ｍｍとすることができる。サンプル送達路８２０の直径は、０．８ｍｍ～１．０ｍｍとすることができ、たとえばサンプル送達路８２０の直径は、図８Ｂに示すように０．９１ｍｍとすることができる。中空管８１５の直径は１．１ｍｍ～１．４ｍｍとすることができ、たとえば中空管８１５の直径は図８Ｂに示すように１．２４ｍｍとすることができる。中空管８１５は、サンプル送達路８２０より小さい内部容積を含むことができる。中空管８１５に対して相対的なサンプル送達路８２０の狭窄は、高い背圧を生じさせることができ、サンプルを送達するためのより大きな制御を可能にすることができ、円筒状および環状のサンプル送達制御を可能にすることができる。その結果、ノズル６００は１回の噴霧中の期間および散布サンプル量についてより大きな制御を与えることができる。さらに、ノズル６００は、ステージ（たとえば標的細胞を保持するプラットフォームまたは膜）を基準にして構成することができ、ノズル６００は、ノズル６００をステージに対して角度を付ける必要なしに、ステージ（およびその上の細胞）に向けて垂直の状態でまっすぐに向けることができる。
【0077】
実施形態によっては、中空管８１５の長さは２０．０ｍｍ～４０．０ｍｍとすることができ、たとえば中空管８２０の長さは図８Ｂに示すように３０．０とすることができる。実施形態によっては、針８００はルアー式接続を含むことができる。実施形態によっては、針８００は２本の接着された針を含むことができる。たとえば、図８Ｂに示すように、第１の針を１６．５０ｍｍの寸法とすることができ、第２の針を３０．００ｍｍの寸法とすることができる。このようにして、針８００は流量を制御し、サイフォン化を防ぐように構成された可変内径を含むことができる。
【0078】
図９Ａに、細胞トランスフェクションシステムにおいて使用するためのノズルの別の例示の実装形態の断面図を示す。図９Ａに示すように、ノズル９００はハウジング９０５と出力開口９１０とを含む。実施形態によっては、ハウジング９０５は円筒形とすることができるが、他の形状も含まれ得る。出力開口９１０は、ノズル９００によって混合される流体と気体とからなる霧化噴霧を分注するように構成することができる。ノズル９００は、ノズル９００内でサンプルと気体を内部で混合するように構成することができる。周囲の空気の高速流を制御することによって、噴霧の焦点合わせと同時にサンプルの全体を霧化することができる。この設計は、対称で安定した噴霧パターンを与え、より低流量でのより微小な液滴サイズを実現し、より良好なカバー範囲を有する噴霧パターンを提供することができるので有利である。
【0079】
図９Ｂに、断面Ａ－Ａから見た図９Ａのノズルの断面図を示す。図９Ｂに示すように、ノズル９００は、気体が入った気体供給源をそこでノズル９００に結合することができる入力端９１５を含むことができる。実施形態によっては、流体を含む流体供給源も入力端９１５でノズル９００に結合することができる。実施形態によっては、流体は、入力端９１５においてノズル９００に結合されたサンプル供給源に含まれるサンプルとすることができる。ノズル９００は、出力端９２０も含むことができる。ノズル９００は、気体と流体またはサンプルを含む霧化噴霧をそこで分注することができる出力端９２０も含むことができる。ハウジング９０５も同様に入力端と出力端を含むと言うことができ、それぞれ入力端９１５および出力端９２０に対応し得る。
【0080】
図９Ｃに、図９Ａのノズルの細部Ｂの断面図を示す。図９Ｃに示すように、出力端９２０は出力開口９１０を含むことができる。ノズル９００は、出力開口９１０から分注される前に出力端９２０内で気体と流体を内部で混合するように構成することができる。
【0081】
図９Ｄに、図９Ｂのノズルの細部Ｃの断面図を示す。図９Ｄに示すように、気体送達路９３５を気体放出口９５０に結合することができる。サンプル送達路９４０をサンプル放出口９４５に結合することができる。サンプル放出口９４５と気体放出口９５０は、混合室９５５に結合することができる。混合室９５５は、混合室９５５内部で混合されるように、サンプル放出口９４５を介してサンプルまたは流体を受け取ることができ、気体放出口９５０を介して気体を受け取ることができる。出力路９６０が混合室９５５に結合可能であり、ノズル９００からの霧化噴霧として気体と流体の混合物を供給することができる。
【0082】
図１０Ａに、図９Ａ～図９Ｄのノズルの断面図を示す。図１０Ａに示すように、実施形態によっては、ノズル９００は、直径１ｍｍのサンプル送達路９４０を含むことができる。実施形態によっては、サンプル送達路９４０の直径は出力路９６０の直径と同じかまたは異なることができる。実施形態によっては、サンプル送達路９４０（および／または出力路９６０）の直径は、０．６ｍｍ～０．７９ｍｍ、０．８ｍｍ～０．８９ｍｍ、０．９ｍｍ～０．９９ｍｍ、１．０ｍｍ～１．０９ｍｍ、１．１０ｍｍ～１．１９ｍｍ、１．２ｍｍ～１．３０ｍｍの間であるか、または１．３ｍｍを超えることができる。実装形態によっては、サンプル送達路９４０の直径は０．６ｍｍ未満とすることができる。
【0083】
図１０Ａにさらに示すように、ノズル９００は、サンプル送達路９４０の周囲に配置され、混合室９５５に結合された、気体送達路９３５を含むことができる。実施形態によっては、気体送達路９３５の直径は、０．６ｍｍ未満、０．６ｍｍ～０．７９ｍｍ、０．８ｍｍ～０．８９ｍｍ、０．９ｍｍ～０．９９ｍｍ、１．０ｍｍ～１．０９ｍｍ、１．１０ｍｍ～１．１９ｍｍ、１．２０ｍｍ～１．３０ｍｍ、または１．３０ｍｍを超えることができる。実施形態によっては、気体放出口９４５の直径またはサイズは、気体送達路９３５と同じであるかまたは異なることができる。
【0084】
図１０Ｂは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された液滴のサイズのプロットである。図１０Ｂに示すように、ノズル９００から分注された液滴のサイズは、約１０μｍ～１２μｍとすることができる。実施形態によっては、液滴のサイズは、０μｍ～９．９μｍ、１０μｍ～１０．９μｍ、１１μｍ～１１．９μｍ、１２μｍ～１２．９μｍ、１３μｍ～１３．９μｍ、１４μｍ～１４．９μｍ、１５μｍ～１５．９μｍ、１６μｍ～１６．９μｍ、または１７μｍ～１８μｍの間とすることができる。この例示のノズルは、サンプルの均一な分布をより有効に細胞に与えることができる均一なサイズの液滴を形成することができるので有利である。この例示のノズルを使用して実現される液滴サイズは、一部の既存のノズル設計と比較して細胞の良好なトランスフェクションを生じさせることが実証された。実施形態によっては、出力開口９１０によって生じるサンプル液滴の８０％以上が上記の範囲内の液滴サイズを有することができる。
【0085】
図１０Ｃは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧の画像である。図１０Ｃに示すように、噴霧は、細胞の標的面全体にわたって霧化カーゴまたはサンプルの均一な分布を生じさせることができる対称なパターンを形成するように、霧化され、良く形成される。
【0086】
図１０Ｄは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧の別の画像である。図１０Ｄに示すように、ノズル９００から放出される噴霧の円錐は、ノズル９００の下の表面に対して垂直であり、ノズル９００の中心軸を基準にした偏向が最小限である。このようにして、噴霧の円錐は、噴霧の円錐の偏向角度を補正するための調整または追加の機器を必要とせずに、透過処理のために細胞が配置された表面を一貫してカバーすることができる。
【0087】
図１０Ｅは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧のコア噴霧角度とデバイス軸に対する偏向のプロットである。図１０Ｅに示すように、円錐角（上部プロット線）は２０度と３０度の間で変動し得る。円錐角は、円錐の中心軸から噴霧の円錐が接触している表面において測定される円錐の外縁までの測定値とすることができる。実施形態によっては、円錐角は、２０度～２１．９度、２２度～２３．９度、２４度～２５．９度、２６度～２７．９度、または２８度～３０度の間とすることができる。ノズル１００に対して相対的な偏向の角度（下部プロット線）は、０度と－５度の間で変動し得る。
【0088】
図１０Ｆは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧パターンの画像である。図１０Ｆに示すように、ノズル９００によって放出される噴霧パターンは、同心状に配置された液滴の集中を有する均一な分布とすることができる。
【0089】
図１０Ｇは、図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧の物質の質量のプロットである。図１０Ｇに示すように、ノズル１００の霧化噴霧中に供給される物質の質量（または用量）は、５５ｍｇと６６ｍｇの間で変動し得る。実施形態によっては、質量または用量は、４０ｍｇ～４４．９ｍｇ、４５ｍｇ～４９．９ｍｇ、５０ｍｇ～５４．９ｍｇ、５５ｍｇ～５５．９ｍｇ、６０ｍｇ～６４．９ｍｇ、または６５ｍｇ～７０ｍｇの間とすることができる。物質またはサンプルは、１５Ｐａ～１９．９Ｐａ、２０Ｐａ～２４．９Ｐａ、２５Ｐａ～２９．９Ｐａ、３０Ｐａ～３４．９Ｐａ、３５Ｐａ～３９．９Ｐａ、４０Ｐａ～４４．９Ｐａ、４５Ｐａ～４９．９Ｐａ、５０Ｐａ～５４．９Ｐａ、または５５Ｐａ～２９．９Ｐａの間の衝撃圧力で細胞に供給することができる。細胞に送達されるサンプルまたは物質の質量の正確な制御を行うことは、細胞治療薬製造または細胞トランスフェクションシステムにおける用量制御の重要な目的である。トランスフェクションが最適レベルで確実に行われるようにするためだけでなく、カーゴまたはサンプルに対する過剰暴露に起因する細胞損傷の可能性を低減するためにも、適切な用量制御が重要となり得る。同様に、衝撃圧力の制御は、膜撹乱を促進するのに十分な圧力を提供しながら、細胞を過度の損傷から保護することができる。
【0090】
図１１は、図９Ａ～図９Ｄのノズルから様々な流量で分注された噴霧パターンの画像を含む。図１１に示すように、ノズル９００は異なる流量で異なる形状の噴霧を放出することができる。たとえば、表２の設定が、円錐画像１～３と、各円錐画像の下に示す関連噴霧パターンとに対応する。
【0091】
【表2】
【0092】
図１１に示すように、噴霧円錐の外見は、空気圧が変化するにつれて変化する。ノズルの構造は、標的とされている細胞種類のために衝撃圧力と液滴分布とのバランスを最適化することができるように、噴霧を調節することを可能にすることができる。
【0093】
図１２は、様々な流量で図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された液滴のサイズのプロットである。図１２に示すように、ノズル９００は、流体または噴霧が異なる流量で分注されると異なるサイズを有する液滴を分注することができる。たとえば、図１２に示すように、より低い流量では液滴サイズはより大きい。より高速の流量では、液滴サイズはより小さい。
【0094】
図１３は、様々な気流速度で図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された噴霧の円錐角と偏向角度のプロットである。図１３に示すようにノズル９００から放出される噴霧の円錐角は、８ＬＰＭと１６ＬＰＭの間の気流速度の場合、２０度と３５度の間で変動し得る。噴霧円錐の偏向角度は、８ＬＰＭと１６ＬＰＭの間の気流速度の場合、０度と－５度の間で変動し得る。
【0095】
図１４Ａに、図９Ａ～図９Ｄのノズルの例示の実装形態の等角断面図を示す。図１４Ａに示すように、ノズル１４００は入力端１４０５と出力端１４１０を含むことができる。ノズル１４００はハウジング１４１５を含むことができる。スリーブ１４２０が、ハウジング１４１５内に配置可能であり、サンプル注入口１４２５を含むことができる。サンプル注入口１４２５は、サンプル供給源に結合することができる。サンプル注入口１４２５は、スリーブ１４２０内に形成されたサンプル送達路１４３０に流体結合することができる。サンプル送達路１４３０は、サンプル放出口１４３５で終端することができる。
【0096】
図１４Ａにさらに示すように、ノズル１４００は、ハウジング１４１５内の入力端１４０５に形成された気体注入口１４４０を含むことができる。気体注入口は、気体送達路１４４５に流体結合することができる。気体送達路１４４５は、混合室１４５０に流体結合することができる。混合室１４５０は、さらにサンプル放出口１４３５に流体結合することができる。出力路１４５５が、混合室１４５５内で混合された気体と流体（またはサンプル）の霧化噴霧を供給することができる。出力路１４５５は、そこから霧化噴霧がノズル９００から分注される出力開口１４６０に含めることができる。
【0097】
図１４Ｂに、図１４Ａのノズルの入力端の等角図を示す。図１４Ｂに示すように、入力端１４５において、ハウジング１４１５は、スリーブ１４２０の外表面に配置されたフィン部材が確実にハウジング１４１５に対して相対的に特定の向きに位置づけられるようにするように構成された、位置合わせ機構１４６５を含むことができる。
【0098】
図１４Ｃに、図１４Ａのノズルの分解図を示す。図１４Ｃに示すように、スリーブ１４２０は１つまたは複数のフィン部材１４７０を含むことができる。フィン部材１４７０は、（図１４Ａに示すような）スリーブ１４２０の外表面とハウジング１４１５の内表面との間に１つまたは複数の気体送達路１４４５を設けるように、スリーブ１４２０の外表面上に形成することができる。フィン部材１４７０は、ハウジング１４１５内でスリーブ１４２０の深度と同心性を制御するように構成することができる。図１４Ｃに示すように、スリーブ１４２０は、図１４Ａにその組み付け状態で示すように、ノズル１４００を形成するようにハウジング１４１５に挿入することができる。
【0099】
【0100】
【表3】
【0101】
図１５に示すプロットにおいて、流量の変化は、ノズル１００の様々な実施形態の増大する入力圧力で比較的一貫している。このプロットは、ノズル１００の圧力と流量との関係と、予測可能な方式で気流速度を上昇させることによって液滴サイズをどのように変更することができるかを示している。
【0102】
図１６は、図１Ａ～図１Ｄのノズルの例示の実装形態から分注された液滴のサイズのプロットである。プロットの線は、表３で示し、説明しているノズル１００の動作条件および様々な実施形態に対応する。このプロットは、入力圧力を調節することによってノズル１００がどのように液滴サイズ制御を可能にすることができるかを示している。結果として、ノズル１００は、流量および／または圧力などの入力パラメータを操作することによって、液滴サイズを変更するために使用することができるので有利である。
【0103】
【0104】
【表4】
【0105】
図１７に示すプロットは、ノズル９００の様々な実施形態の増大する入力圧力における流量の変化が比較的一貫していることを示している。このプロットは、ノズル９００の圧力と流量との関係と、予測可能な方式で気流速度を上昇させることによって液滴サイズをどのように変更することができるかを示している。
【0106】
【0107】
図１９は、様々な気流速度および製造材料の場合の、図１Ａ～図１Ｄおよび図９Ａ～図９Ｄのノズルから分注された液滴のサイズの関係を示す補間プロットである。図１９に示すように、ノズル１００および９００によって与えられる粒径がＬＰＭ単位の気流速度の関数として示されている。ノズル１００は、ノズル９００と比較してより低気流速度でより大きい粒径を実現する。気流速度が上昇するにつれて、両方のノズルで粒径が小さくなる。
【0108】
図１９のプロットに示すように、ノズル１００およびノズル９００の設計で液滴サイズと気流速度とのそれぞれの関係に関して２つの異なる動作領域が存在する。このプロットは、各ノズルが異なる液滴サイズと衝撃圧力とを実現することができ、それにより対象の細胞種類の必要に合わせたトランスフェクションシステムの調節を可能にすることができることを示している。パワープロットの線は、各ノズル１００および９００について液滴サイズと気流速度との関係の回帰フィットを示す。回帰フィットを使用したこの関係を理解し、モデル化することで、各ノズル１００および９００の所与の気流速度の使用の結果としてどのような液滴サイズが生じるかを、ユーザが予測できるようにすることが可能である。
【0109】
図２０は、図１Ａ～図１Ｄおよび図９Ａ～図９Ｄのノズルを使用する例示のプロセスを示すプロセス流れ図である。プロセス２０００は、図１Ａ～図１Ｄおよび図６Ａ～図８Ｂに関して図示および説明したノズル１００および６００と、図９Ａ～図９Ｄおよび図１４Ａおよび図１４Ｃに関して図示および説明したノズル９００および１４００の実施形態に関連して説明することができる。図２０に示すように、２０１０において、プロセス２０００はノズルのハウジングの第１の端に配置されたサンプル注入口に、サンプルが入ったサンプル源を結合することを含むことができる。第１の端は、ノズルまたはハウジングの入力端とすることができる。サンプル源は、霧化噴霧を形成するためにノズルを使用して気体と混合される、サンプル、またはサンプルを含有する流体を含むことができる。実施形態によっては、サンプルはエタノールを含むことができる。実施形態によっては、サンプルは、ｍＲＮＡ、ＤＮＡ、遺伝子編集ツールなどの、生体分子カーゴの懸濁液を含むことができる。実施形態によっては、サンプルは、生理的緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）または注射用蒸留水（ＷＦＩ）を含むことができる。様々なサンプルまたは流体およびサンプル供給源または流体供給源を、本明細書に記載のノズルの実施形態を使用して霧化噴霧を形成するために使用することができる。
【0110】
２０２０で、プロセス２０００は、ノズルのハウジングの入力端に配置された気体注入口に、気体が入った気体源を結合することを含むことができる。気体源は、サンプル源からノズル内で受け取られたサンプルまたは流体と混合される気体を含むことができる。気体は、霧化噴霧を形成するためにノズルを使用してサンプルまたは流体を混合することができる媒体を提供することができる。実施形態によっては、気体は空気を含み得る。実施形態によっては、気体は窒素を含み得る。本明細書に記載のノズルの実施形態を使用して霧化噴霧を形成するために、様々な気体または気体供給源を使用することができる。
【0111】
２０３０で、ハウジング内に延びることができるサンプル送達路内にサンプルを供給することができる。サンプル送達路は、サンプル注入口を、ハウジングの第２の端部における出力開口に配置可能なサンプル放出口に流体結合することができる。第２の端部は、ノズルまたはハウジングの出力端とすることができる。サンプルは、本明細書に記載のノズルの出力端において気体と内部または外部で混合されるように、サンプル送達路を介してサンプル放出口に供給することができる。
【0112】
２０４０で、気体を、ハウジング内に延びることができる気体送達路内に供給することができる。気体送達路は、気体注入口を、ノズルのハウジングの出力端における出力開口に配置可能な気体放出口に流体結合することができる。気体とサンプルは、出力開口から霧化噴霧として分注することができる。実施形態によっては、霧化噴霧は、本明細書に記載の細胞トランスフェクションシステムまたは逆透過処理プラットフォームのフィルタプレートまたはフィルタ膜に配置された細胞に供給することができる。
【0113】
サンプルと気体は、本明細書に記載のノズルから分注された霧化噴霧が所望の出力圧力でノズルから放出可能なように、様々な入力圧力でノズルに供給することができる。サンプルおよび気体の入力圧力は、本明細書に記載の細胞トランスフェクションシステムまたは逆透過処理プラットフォーム内に配置された１つまたは複数のポンプと１つまたは複数のコントローラとを介して制御することができる。たとえば、サンプルは、１００ｍｂａｒ～１１９ｍｂａｒ、１２０ｍｂａｒ～１２９ｍｂａｒ、１３０ｍｂａｒ～１３９ｍｂａｒ、１４０ｍｂａｒ～１４９ｍｂａｒ、１５０ｍｂａｒ～１９９ｍｂａｒ、２００ｍｂａｒ～２４９ｍｂａｒ、２５０ｍｂａｒ～３４９ｍｂａｒ、３５０ｍｂａｒ～３９９ｍｂａｒ、４００ｍｂａｒ～４４９ｍｂａｒ、４５０ｍｂａｒ～４９９ｍｂａｒ、５００ｍｂａｒ～５４９ｍｂａｒ、５５０ｍｂａｒ～５９９ｍｂａｒ、６００ｍｂａｒ～６４９ｍｂａｒ、６５０ｍｂａｒ～６９９ｍｂａｒ、７００ｍｂａｒ～７５０ｍｂａｒ、７５１ｍｂａｒ～８００ｍｂａｒ、８０１ｍｂａｒ～８９９ｍｂａｒ、または９００ｍｂａｒ～１０００ｍｂａｒの間の圧力で供給することができる。実施形態によっては、圧力は、１００ｍｂａｒより大きいかまたは１００ｍｂａｒより小さくすることができる。他の圧力も供給可能である。実施形態によっては、気体はある圧力で供給可能である。実施形態によっては、気体は除菌フィルタリングされた空気を含み得る。実施形態によっては、本明細書に記載のノズルを使い捨てまたは複数回使用のために構成することができる。
【0114】
図２１は、細胞トランスフェクションシステムにおける図１Ａ～図１Ｄまたは図９Ａ～図９Ｄのノズルを製造する例示のプロセスを示すプロセス流れ図である。プロセス２１００について、図１Ａ～図１Ｄおよび図６Ａ～図８Ｂに関して図示し、説明したノズル１００および６００の実施形態に関連して説明するが、プロセス２１００は図９Ａ～図９Ｄおよび図１４Ａ～図１４Ｃに関して図示し、説明したノズル９００の製造にも適用される。
【0115】
図２１に示すように、２１１０において、プロセス２１００は、第１の端および第２の端を含むノズルのためのモールドを受け取ることを含むことができる。第１の端は、ノズルまたはハウジングの入力端に対応することができる。第２の端は、ノズルまたはハウジングの出力端に対応することができる。ノズルは、ハウジング、サンプル注入口、サンプル放出口、気体注入口、気体放出口、ハウジング内に延びるサンプル送達路も含むことができる。サンプル送達路は、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合することができる。ノズルは、ハウジング内に延びる気体送達路も含むことができる。気体送達路は、気体注入口を気体放出口に流体結合することができる。ノズルは、サンプル放出口と気体放出口とを含む出力開口も含むことができる。
【0116】
２１２０で、プロセス２１００は、モールドからノズルを形成することを含むことができる。モールドは、ノズルを形成するために射出成形プロセスまたは製造システムにおいて使用することができる。ノズルは、フォトポリマー材料などのポリマー材料から形成することができる。実施形態によっては、ノズルは、生体適合材料で形成することができる。材料の生体適合性は、ＩＳＯ１０９９３に従って定義可能であり、特定の状況における適切な宿主反応を伴って性能を発揮する材料またはデバイスの能力に対応し得る。材料の生体適合性は、その材料が使用されることになる特定の用途に依存し得る。これに関連して、材料は１つの用途では生体適合であるが、別の用途では生体適合ではないこともある。
【0117】
典型的な生体適合材料には、医療用ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリウレタンなどの生体適合プラスチックが含まれ得る。実施形態によっては、本明細書に記載のノズルは、アディティブマニュファクチャリング、管溶接、または管接着によって形成することができる。
【0118】
本明細書に記載のノズルを形成するために使用されるポリマー材料は、内表面の濡れを回避することができ、使用サンプル量を保持することができる。ノズルは、ノズルの内側部分内でサンプルが失われるかまたは付着する可能性がある「壁効果」を回避することができる。
【0119】
図２２は、本明細書で開示されているいくつかの実施形態による細胞トランスフェクションシステム（ＣＴＳ）２２００の例示の実施形態を示すコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）図面の等角図である。実施形態によっては、ＣＴＳ２２００は、可逆的透過処理プラットフォームとすることができる。実施形態によっては、図１Ａ～図１Ｄおよび図９Ａ～図９Ｄに関して図示し、説明しているノズルを、ＣＴＳ２２００での使用のために構成することができる。
【0120】
ＣＴＳ２２００は、ポッドネスト２２１０内に受け入れられ、位置づけられるように構成されたポッド２２０５を含む。ポッド２２０５は、処置および処理のためにその上に細胞を置くことができるフィルタプレートによって処理面を提供することができる。たとえば、フィルタプレートは、ＣＴＳ２２００を使用して処理される細胞の単分子層を形成する際に使用されるフィルタを受け入れるように構成することができる。実施形態によっては、フィルタプレートはフィルタ膜を含み得る。
【0121】
ポッド２２０５は、ポッドネスト２２１０内に受け入れ、位置づけることができる。実施形態によっては、ノズルネスト２２１５がポッド２２０５の上方の固定した距離に位置することができる。ノズルネスト２２１５は、ユーザが利用できる変数または自由度の数を減らし、それによってより使いやすいシステムを提供するために、ポッドネスト２２１０から固定した距離に位置することができる。たとえば、ノズルネスト２２１５は、ノズル、またはノズルネスト２２１５に保持されたノズルが、ポッド２２０５の６５ｍｍから８０ｍｍ上方に位置することができるように固定することができる。実装形態によっては、ノズルネスト２２１５は、ノズル、またはノズルネスト２２１５に保持されたノズルが、ポッド２２０５の７５ｍｍ上方に位置するように位置づけることができる。ポッドネスト２２１０は、ポッド２２０５を受け入れるための円形開口を含むことができる。ポッド２２０５の下部は、下部をポッドネスト２２１０の円形開口を通って延びるフィルタプレートの一部に結合することによって、フィルタプレートと噛み合わせることができる。ポッドネスト２２１０は、ＣＴＳ２２００を使用した細胞処理中に、ポッド２２０５に支持を与えることができ、ポッド２２０５の位置を維持することができる。たとえば、ポッドネスト２２１０は、ポッド２２０５の処置面、たとえばフィルタプレートが、適正な量の透過溶液を受け入れるのに十分な位置に確実に配置されるように、ポッド２２０５の位置を維持することができる。
【0122】
図２２にさらに示すように、ＣＴＳ２２００は、ノズルネスト２２１５を含む。ノズルネスト２２１５は、ＣＴＳ２２００内に配置された透過溶液源に結合されたノズルを含むことができる。ノズルは、ポッド２２０５のフィルタプレート上に配置された細胞を処理または処置するために、ポッド２２０５に（たとえば噴霧の形態の）透過溶液を供給するように、透過溶液を霧化することができる。ノズルネスト２２１５は、クリッパードバルブコネクタなどのバルブコネクタ２２２０を介して透過溶液源に結合することができる。ノズルネスト２２１５内に配置されたノズルは、所定の圧力でポッド２２０５に透過溶液を供給するように構成することができる。ＣＴＳ２２００は、サンプル圧力コネクタ２２２５と空気圧コネクタ２２３０も含む。バルブコネクタ２２２０は、ノズルへの送達溶液供給を制御する機能を果たす。サンプル圧力コネクタ２２２５は、サンプルをノズル中に駆動するために、エッペンドルフ貯留槽内の流体の上方の気体に加圧する。気体圧力コネクタ２２３０は、加圧された気体をノズルに供給する。
【0123】
ＣＴＳ２２００は、電源入力２２３５も含む。実施形態によっては、電源入力２２３５は、２チャンネル直流（ＤＣ）２４Ｖ電源入力２２３５を含むことができる。電源入力２２３５は、オン／オフスイッチ２２４０に電気的に結合可能である。ＣＴＳ２２００は、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）ケーブル結合部２２４５も含む。ＨＭＩケーブル結合部２２４５は、ＨＭＩ２２５０に電気的に結合することができる。ＨＭＩ２２５０は、ＣＴＳ２２００の動作を制御するためと、本明細書に記載の可逆透過処理によって細胞処置方法を行うために構成された、ディスプレイと少なくとも１つのデータプロセッサと入力デバイスとを含むことができる。実施形態によっては、ＨＭＩ２２５０は、タッチスクリーンインターフェースを含むことができる。実施形態によっては、ＨＭＩ２２５０は、プロセスガイド、実験室タイマーなどを含むことができる。ＨＭＩケーブル結合部２２４５は、ＨＭＩ２２５０を、ＣＴＳ２２００から離れて配置されたコンピューティングデバイスに結合するように構成することができる。このようにして、ＣＴＳ２２００からデータをインポートまたはエクスポートすることができる。
【0124】
ＣＴＳ２２００は、さらに空気源結合部２２５５を含む。空気源結合部２２５５は、ＣＴＳ２２００を空気供給源に結合することができる。空気供給源は、透過溶液とともにポッド２２０５に供給される空気の量を設定する際に使用するために、空気源結合部２２５５を介して空気を供給するのに使用することができる。
【0125】
図２３Ａは、図２２に示すＣＴＳ２２００の側面図である。図２３Ａに示すように、ＣＴＳ２２００は、筐体２３０５を含むことができる。筐体２３０５は、電源入力２２３５とＨＭＩケーブル結合部２２４５と空気源結合部２２５５とに対応するいくつかの切り抜き部を含むことができる。筐体２３０５には無制限に追加の切り抜き部を設けることができる。たとえば、筐体２３０５は、複数の通気孔２３１０を含むことができる。筐体２３０５は底板２３１５に取り付けることができる。底板２３１５は複数の足２３２０を含むことができる。実施形態によっては、足２３２０はプラスチックとすることができ、ＣＴＳ２２００を表面上に固定するための摩擦低減材料を含むことができる。
【0126】
図２３Ｂは、図２２に示すＣＴＳ２２００の前面図である。図２３Ｂに示すように、ＣＴＳ２２００は、ＨＭＩ２２５０を含むことができ、ＨＭＩ２２５０はディスプレイ２３２５を含むことができる。ディスプレイ２３２５は、データの視覚化と、ＣＴＳ２２００の動作の１つまたは複数の態様に対応するユーザインターフェースコントロールとを提供することができる。たとえば、実施形態によっては、ディスプレイ２３２５は、細胞の可逆透過処理方法の１つまたは複数の動作を行うために構成されたタッチスクリーンコントロールを提供することができる。実施形態によっては、ＨＭＩ２２５０はタイマーを含むことができ、タイマーとタイマーコントロールとを、ディスプレイ２３２５によって表示することができる。
【0127】
実装形態によっては、ＣＴＳ２２００は、霧化物（たとえばオーバースプレー）を収容するためのスプレーガードデバイスを含むことができる。一実施例では、スプレーガードは、ポッドネストの外形と同じ内径を有する透明な半円柱形デバイスである。実装形態によっては、スプレーガードは封止されたデバイスではないが、ある程度の閉じ込めをすることができる。スプレーガードは、デバイスの前面にクリップ留めされる。
【0128】
図２４は、本明細書で開示されているいくつかの実施形態による、図２２に示すＣＴＳ２２００の別の例示の実施形態の側面図を示す図２４００である。図２４に示すように、管の１つまたは複数の部分を介してノズルネスト２２１５にバルブを結合することができる。空気圧取り付け具２４３０が、たとえばフエスト６ｍｍ－６ｍｍ隔壁取り付け具（カタログ番号１９３９５１）を含むことができる。たとえば、管２４０５の第１の部分が、ＴＢＤバルブをエッペンドルフベース支持部２４１０に結合することができる。エッペンドルフベース支持部２４１０は、ＣＴＳ２２００の上蓋２４１５に結合することができる。
【0129】
エッペンドルフベース支持部２４１０は、ペイロード貯留槽を空中に保持するブラケットを含むことができる。貯留槽の一例には、１．５ｍＬエッペンドルフ製遠心バイアルがある。貯留槽は、それをエッペンドルフベース支持部２４１０に固定するためのメカニズムとして所定位置に永久的に固定されていてもされていなくてもよい。
【0130】
管２４２０の第２の部分が、エッペンドルフベース支持部２４１０をノズルネスト２２１５に結合することができる。ＣＴＳ２２００内の供給源から透過溶液をＴＢＤを通って管２４２０を介してエッペンドルフベース支持部２４１０まで運ぶことができる。透過溶液は、さらに、管２４２０を介してノズルネスト２２１５まで供給することができる。透過溶液は、ノズルネスト２２１５内に受け入れられると、ポッドネスト２２１０内に位置づけられたポッド２２０５に供給することができる。ポッドネスト２２１５内に配置されたノズルは、透過溶液をポッド２２０５に噴霧パターン２４２５で送達するように構成することができる。噴霧パターン２４２５は、透過溶液が供給される圧力設定に基づいて設定することができる。実施形態によっては、噴霧パターン２４２５は、ノズルネスト２２１５内のノズルの構成に関連付けることができる。噴霧角度、カバー領域、および／または中心点などの噴霧パターン２４２５の寸法は、ノズルネスト２２１５の設定可能な態様である。
【0131】
図２５に、本明細書で開示されているいくつかの実施形態による細胞トランスフェクションシステムの別の例示の実施形態の画像を示す。図２５に示すように、一実施形態では、細胞トランスフェクションシステム（ＣＴＳ）２５００は、基部に取り付けられた計器ハウジングを含むことができる。基部は、ＣＴＳ２５００をベンチ上、通気式フード作業空間内、卓上、ワークベンチなどに配置または取り付けすることができるようにする。実施形態によっては、ＣＴＳ２５００は、ＣＴＳ２５００を１つの場所から別の場所に移送するように構成された移動基部上に取り付けることができる。実施形態によっては、ＣＴＳ２５００は、本明細書に記載の方法による、細胞を透過処理するための使い捨て動作用のクローズドシステムとして構成することができる。実施形態によっては、ＣＴＳ２５００は、複数実験ワークフローをループするように構成することができる。
【0132】
図２５に示すように、ＣＴＳ２５００は、ＨＭＩ２５１０を提供するディスプレイ２５０５を含むことができる。ＨＭＩ２５１０は、ユーザ入力を受け入れ、ＣＴＳ２５００の動作に関連する出力を提供するように構成することができる。ＨＭＩ２５１０は、ＣＴＳ２５００内に配置された１つまたは複数のコントローラに電気的に結合することができる。コントローラは、ＣＴＳ２５００のコントロールシステム内に配置することができる。コントロールシステムは、細胞懸濁液、液体および空気を本明細書に記載のノズルまでポンプ送出するように構成することができる。コントロールシステムは、１ｂａｒと４ｂａｒの間の圧力で１００ｍｓと１５００ｍｓの間の噴霧期間を提供するように構成することができる。コントロールシステムは、２５ｍｓ未満で所望の霧化圧力に達し、その圧力から復帰するように構成することができる。コントロールシステムは、さらに、最大３０Ｌ／分の流量で送達するように構成することができる。コントロールシステムは、５０マイクロリットルの量を送達し、送達量を±５マイクロリットル以内で制御するように構成することができる。
【0133】
ＣＴＳ２５００は、ＣＴＳ２５００の動作に関連する１つまたは複数の状態を示すための１つまたは複数のライトまたは視覚表示器２５１５を含むことができる。図２５に示すように、ライト２５１５は、ＣＴＳ２５００の動作に関連する１つまたは複数のステップまたは手順に関して個別に動作させることができる複数のライトを含むことができる。実施形態によっては、ＨＭＩ２５１０は、ＣＴＳ２５００の動作に関連する１つまたは複数のエラーコードまたは動作コードを表示することができ、ライト２５１５は、ユーザにそれらのコードに対応する視覚表示を提供することができる。
【0134】
図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００は、停止ボタン２５２０を含むことができる。停止ボタン２５２０は、ＣＴＳ２５００を動作させるときに万一ユーザエラーまたは動作エラーが発生した場合に、ＣＴＳ２５００の動作を停止させることができる。
【0135】
図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００は、フレーム２５３０内に取り付けられた使い捨てアセンブリ２５２５を含むことができる。使い捨てアセンブリ２５２５は、封止された滅菌パッケージとして使用するために提供することができる。使い捨てアセンブリ２５２５は、透過処理のために細胞をその上に置くことができ、透過処理後に収集することができる、フィルタを含むことができる。使い捨てアセンブリ２５２５は、フレーム２５３０内に配置することができる。実施形態によっては、フレーム２５３０は、半円形フレームまたは「Ｃ」字形フレームとすることができる。フレーム２５３０は、ＣＴＳ２５００から延びるシャフトに取り付けることができる。フレーム２５３０は、図２５において水平向きに示されており、シャフトの回転によって上方または下方垂直方向に傾くように構成することができる。たとえば、実施形態によっては、フレーム２５３０は、図２５に示す水平向きから０度～１０度、５度～１５度、１０度～２０度、１５度～２５度、２０度～３０度、または２５度～４５度傾くように構成することができる。実施形態によっては、シャフトは、フレーム２５３０をフレーム２５３０の角度傾斜の量を基準にして振れる方式で傾斜させるように構成することができる。たとえば、フレーム２５３０を＋３０度傾斜させることができ、その後、フレーム２５３０が＋３０度の向きに対して相対的に正の角度方向（たとえば＋１度）と負の角度方向（たとえば－１度）の間で振れることができ、それによってフレーム２５３０を＋３１度と＋２９度の間で振れさせることができる。フレーム２５３０は、所定またはユーザ定義振動数で２つの角度方向の間で振れることができる。実施形態によっては、フレーム２５３０は、０．５ｋＨｚ、１ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、２ｋＨｚ，２．５ｋＨｚまたはそれ以上の振動数で振れることができる。実施形態によっては、シャフトおよび／またはフレーム２５３０は、シャフトおよび／またはフレーム２５３０を振動させるように構成されたサーボモータに結合することができる。
【0136】
フレーム２５３０を振れおよび／または振動させることは、吸引式の収集方法と比較して、透過処理後に収集される細胞の量を増加させることができるので有利である。吸引式収集方法は、使い捨てアセンブリ２５２５内の収集媒体の反復的適用と抽出を必要とする。さらに、フレーム２５３０を振れおよび／または振動させることは、吸引式収集方法を使用して細胞が収集される場合の反復される流体圧力と流体力学への暴露によって低下する可能性がある収集細胞の生存能力を増大させることもできるので有利である。
【0137】
図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００は、使い捨てアセンブリ２５２５から排出される試薬および／または媒体がそこで収集することができる廃棄物収集トレイ２５３５を含むことができる。実施形態によっては、廃棄物収集トレイ２５３５は、ＣＴＳ２５００から取り外すことができる。図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００は透過処理済み細胞をそこで収集することができる細胞収集トレイ２５４０も含むことができる。実施形態によっては、細胞収集トレイ２５４０は、ＣＴＳ２５００から取り外すことができる。実施形態によっては、細胞収集トレイ２５４０は、透過処理済み細胞を所望の温度に維持するための冷却要素および／または加熱要素を含むことができる。実施形態によっては、細胞収集トレイ２５４０に関連付けられた加熱および／または冷却要素は、ＣＴＳ２５００の基部内に配置することができる。実施形態によっては、基部は、廃棄物収集トレイ２５３５および／または細胞収集トレイ２５４０の下に配置されたスケールを含むことができる。このようにして、ＣＴＳ２５００は、収集された媒体物質および収集された細胞の重量を判定することができる。
【0138】
図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００は１つまたは複数の媒体物質２５４５を含むことができる。媒体物質２５４５は、１つまたは複数の流体回路を介してチャンバ２５３０に流体結合することができる。ＣＴＳ２５００は、１つまたは複数の流体回路を介して供給される媒体の量を制御するように構成された１つまたは複数のバルブ２５５０も含むことができる。実施形態によっては、１つまたは複数のバルブ２５５０はピンチバルブを含むことができる。ＣＴＳは、対応する流体回路に対して一列に揃うように構成された１つまたは複数の流体検出センサー２５５５を含むことができる。流体検出センサー２５５５は、ＣＴＳ２５００のプライミングとキャリブレーションを支援するように構成することができる。さらに、流体検出センサー２５５５は、２つの場所の間の媒体回路の容積を計算するための測定システムとして構成することができる。図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００は、細胞培養媒体を使い捨てアセンブリ２５２５にポンプ注入するための１つまたは複数のポンプ２５６０を含む。フレーム２５３０を振動および／または傾斜させながら、細胞培養媒体を使い捨てアセンブリ２５２５に周期的にポンプ注入し、ポンプ排出することによって、傾斜のない振動しない細胞収集動作と比較して細胞収集を増大させることができる。実施形態によっては、ポンプ２５６０は蠕動ポンプを含み得る。他のポンプの種類の例には、シリンジポンプ、プランジャーレスシリンジポンプ、閉シリンジ型、バッグスクイーザポンプなどがある。ＣＴＳ２５００は、超音波流量検出器２５６５も含むことができる。
【0139】
図２５にさらに示すように、ＣＴＳ２５００はシリンジ２５７０を含むことができる。実施形態によっては、シリンジ２５７０は、プランジャレスシリンジを含むことができる。使い捨てアセンブリ２５２５に媒体２５４５を供給するためにシリンジ２５７０に空気を供給することができる。ＣＴＳ２５００は、シリンジ２５７０のホルダー内またはＣＴＳ２５００自体内に配置された光学検出器２５７５も含むことができる。光学検出器２５７５は、シリンジ２５７０内またはシリンジ２５７０のプランジャまたは栓の位置の流体のレベルを検出することができる。光学検出器２５７５は、垂直配列に直線的に配置された赤外線検出器などの光学センサーの配列を含むことができる。光学検出器２５７５は、ポンプ２５６０と組み合わせてキャリブレーション動作において使用することができる。実施形態によっては、シリンジ２５７０は、シリンジ２５７０の出口に配置された逆止バルブに結合することができる。流体検出器２５７５は、使い捨てアセンブリ２５２５に供給される媒体の量を制御するためのバルブ２５８０に結合することができる。
【0140】
図２６に、図２５に示す細胞トランスフェクションシステム２５００の図を示す。図２６に示すように、ＣＴＳ２５００はバルブ２６１０を保持するように構成されたバルブホルダー２６０５を含むことができる。バルブホルダー２６０５は、バルブ２６１０を使い捨てアセンブリ２５２５の向きに対して角度をなして保持するように構成することができる。
【0141】
図２７に、図２５に示す細胞トランスフェクションシステムの第２の図を示す。図２７に示すように、ＣＴＳ２５００は１つまたは複数の電気コネクタ２７０５を含むことができる。実施形態によっては、電気コネクタ２７０５は、ＣＴＳ２５００に外部計測機器を接続するための計器コネクタとすることができる。外部計測機器には、たとえば、電気式温度計、比重計、気圧計、光電脈波センサー、ロードセル、生化学センサー（たとえばアルコールセンサー）、光学センサー、振動を測定するためのトランスデューサ（たとえば振動膜マイクロエレクトロニックマシン（ＭＥＭ））などが含まれ得る。
【0142】
ＣＴＳ２５００は、１つまたは複数のガスコネクタ２７１０も含むことができる。ガスコネクタ２７１０は、気体供給を受け入れ、所望の圧力条件下で気体供給を使い捨てアセンブリ２５２５に供給することができる。実施形態によっては、ガスコネクタ２７１０は、使い捨てアセンブリ２５２５をパージまたはガス抜きするときに、使い捨てアセンブリ２５２５から気体を受け取ることができる。実装形態によっては、ガスコネクタ２７１０は、ソフトウェアによって独立制御することができ、各ガスコネクタ２７１０を、圧力の静的ヘッドまたは動的ヘッド（圧力設定点）を提供するように構成することができる。実装形態によっては、ガスコネクタ２７１０は、異なる気体（たとえば医療ガス、窒素など）とともに動作することができ、ソフトウェア構成可能であり、容器内などに指定圧力で連続気流を提供することができる。圧力は、流量制御調整器、圧力調整器、流量トランスデューサ、圧力トランスデューサなどによって与えることができる。圧力は、プランジャレスシリンジにおける栓を駆動するためなどに、ノズル、シャワーヘッド、エッペンドルフ針などの他のコンポーネントにも与えることができる。各ガスコネクタ２７１０は、独立してソフトウェア構成可能とすることができ、マニホールドの一部ではない。
【0143】
バルブ２５５０は、ガスコネクタ２７１０のうちの１つに関連付けられた流体回路に結合することができ、使い捨てアセンブリ２５２５に供給される気体の量を制御することができる。ＣＴＳ２５００は、使い捨てアセンブリ２５２５とともに使用するように構成されたホースの一部を固定するためのホース留め金２７１５を含むことができる。ＣＴＳ２５００は、媒体２５４５を保持するための１つまたは複数のハンガー２７２０も含むことができる。実施形態によっては、ハンガー２７２０は、媒体２５４５の重量を判定するためのスケールを備えて構成することができる。
【0144】
図２７に示すように、ＣＴＳ２５００は、バーコードリーダ２７２５も含むことができる。バーコードリーダ２７２５は、バーコード媒体、ＣＴＳ２５００のオペレータに関連付けられたバッジ、および／または、使い捨てアセンブリ２５２５を収容するバーコード付きパッケージをスキャンするように構成することができる。実施形態によっては、バーコードリーダ２７２５は、リニアバーコードリーダまたは２Ｄバーコードリーダを含み得る。実施形態によっては、バーコードリーダ２７２５は、ハンドヘルドバーコードリーダとすることができる。実施形態によっては、ＨＭＩ２５１０をバーコードリーダ２７２５に通信可能に結合することができる。さらに、ＣＴＳ２５００は、媒体２５４５に結合された１つまたは複数の流体回路に関連して使用される管など、ＣＴＳ２５００の管に溶接部を取り付けまたは貼り付けるように構成された、管溶接機２７３０を含むことができる。実施形態によっては、ＨＭＩ２５１０を管溶接機２７３０に通信可能に結合することができる。
【0145】
図２８に、図２５に示す細胞トランスフェクションシステムの一部のクローズアップ図を示す。図２５に示すように、使い捨てアセンブリ２５２５とフレーム２５３０が、図２５に示す水平向きに対して約＋３０度の角度方向に傾斜させられている。この位置では、フレーム２５３０は、使い捨てアセンブリ２５２５の底部に配置されたドレーン２８０５を介した細胞の収集を支援するために、＋３０度の角度方向から正および負の角運動で振れることができる。
【0146】
その他の実施形態
図２９は、図１Ａ～図１Ｄのノズルの一実装形態の追加の実施形態を示す表である。表に示す実施形態の特徴は、図１Ａ～図１Ｄおよび図６Ａ～図８Ｂに関して図示し、説明したノズル１００および６００の実施形態の特徴に対応し得る。図２９に示す実施形態では、単一のサンプル送達路の周囲に単一の環状気体送達路が配置されている。図３０の表に示すように、気体送達路（ＤＡｉｒ）は、１．４ｍｍの内径（Ｉ．Ｄ．）と１．８ｍｍの外径（Ｏ．Ｄ．）を有することができる。サンプル送達路（ＤＳａｍｐｌｅ）の直径は１ｍｍとすることができる。テーパ角θは、０度～７０度の間とすることができる。「内部流路」とラベル付けされている欄に示すように、気体送達路は対応するテーパ角θに基づく形状を有することができる。テーパ角θは、サンプル放出口１５０と気体放出口１４５との間の可変相対速度を可能にすることができる。シータ＝０度は、相対速度を最大にすることができる。「放出口設計」とラベル付けされている欄は、ノズルの出力開口におけるサンプル放出口および気体放出口の形状および配置に対応し得る。
図２９は、図１Ａ～図１Ｄのノズルの一実装形態の追加の実施形態を示す表である。表に示す実施形態の特徴は、図１Ａ～図１Ｄおよび図６Ａ～図８Ｂに関して図示し、説明したノズル１００および６００の実施形態の特徴に対応し得る。図２９に示す実施形態では、単一のサンプル送達路の周囲に単一の環状気体送達路が配置されている。図３０の表に示すように、気体送達路（ＤＡｉｒ）は、１．４ｍｍの内径（Ｉ．Ｄ．）と１．８ｍｍの外径（Ｏ．Ｄ．）を有することができる。サンプル送達路（ＤＳａｍｐｌｅ）の直径は１ｍｍとすることができる。テーパ角θは、０度～７０度の間とすることができる。「内部流路」とラベル付けされている欄に示すように、気体送達路は対応するテーパ角θに基づく形状を有することができる。テーパ角θは、サンプル放出口１５０と気体放出口１４５との間の可変相対速度を可能にすることができる。シータ＝０度は、相対速度を最大にすることができる。「放出口設計」とラベル付けされている欄は、ノズルの出力開口におけるサンプル放出口および気体放出口の形状および配置に対応し得る。
【0147】
図３０は、図１Ａ～図１Ｄのノズルの別の実装形態の追加の実施形態を示す表である。表に示す実施形態の特徴は、図１Ａ～図１Ｄおよび図６Ａ～図８Ｂに関して図示し、説明したノズル１００および６００の実施形態の特徴に対応し得る。図３０に示す実施形態では、単一のサンプル送達路の周囲に複数の半円形気体送達路が配置されている。図３１の表に示すように、気体送達路（ＤＡｉｒ）は１．４ｍｍの内径（Ｉ．Ｄ．）と２．４ｍｍの外径（Ｏ．Ｄ．）を有することができる。サンプル送達路（ＤＳａｍｐｌｅ）の直径は１ｍｍとすることができる。テーパ角θは、０度～７０度の間とすることができる。「内部流路」とラベル付けされている欄に示すように、気体送達路はテーパ角θに基づく形状を有することができる。テーパ角θは、サンプル放出口１５０と気体放出口１４５との間の可変相対速度を可能にすることができる。シータ＝０度は、相対速度を最大にすることができる。「放出口設計」とラベル付けされている欄は、ノズルの出力開口におけるサンプル放出口および気体放出口の形状および配置に対応し得る。
【0148】
図３１は、図９Ａ～図９Ｄのノズルの一実装形態の追加の実施形態を示す表である。表に示す実施形態の特徴は、図９Ａ～図９Ｄおよび図１４Ａ～図１４Ｃに関して図示し、説明したノズル９００および１４００の実施形態の特徴に対応し得る。図３１に示す実施形態では、単一のサンプル送達路の周囲に複数の円形または半円形の気体送達路が配置されている。図３２の表に示すように、実施形態によっては、ノズルはサンプル送達路の外周の周囲に配置された４本または８本の気体送達路を含むことができる。気体送達路（ＤＡｉｒ）は、０．６４ｍｍまたは０．４５ｍｍの直径を有することができる。サンプル送達路（ＤＳａｍｐｌｅ）の直径は１ｍｍとすることができる。「内部流路」とラベル付けされている欄に示すように、円筒形混合室から出る出力路は、１つまたは複数の出力路角度θで形成することができる。出力路角度θは０度～４６度の間とすることができる。出力路角度θは、混合室９５５、それぞれが図３１の実施形態に示すような混合室に流体結合可能な出力路９６０または気体出力路の間の可変相対速度を可能にすることができる。シータ＝０度は、相対速度を最大にすることができる。「放出口設計」とラベル付けされている欄は、サンプル放出口、気体放出口および、ノズルの出力開口における出力路の、形状および配置に対応し得る。
【0149】
本明細書に記載のノズル１００およびノズル９００は、噴霧の脈動または脈動噴霧を使用してサンプルの霧化を可能にすることができる。ノズル１００およびノズル９００は、「高速オン」および「高速オフ」動作を実現することができる。ノズル１００およびノズル９００は、定量吸入器に見られるものなどの既存のノズルと比較して、定常一貫性噴霧を形成するために追加時間を必要としない。さらに、本明細書に記載のノズル１００およびノズル９００は、サンプルの液滴を生成せずに、また、サンプルの噴出を形成するように間欠的に動作せずに、一貫した噴霧を提供することができる。ノズル１００またはノズル９００が使用されるまさにその瞬間において、これらのノズルの設計は、既存のノズル設計と比較して最小限のランプアップ時間ないしまったくゼロのランプアップ時間を可能にする。また、急速で一貫した「高速オン」および「高速オフ」動作は、オン／オフ／オン／オフのシーケンスなどのサンプルの脈動送達にとって有利となり得る。本明細書に記載のノズルの実施形態を、サンプルまたはカーゴによる細胞の単一噴霧に対する現在の企図に関して示したが、本明細書に記載のノズルは脈動または脈動送達を使用した動作を有利に改良することができる。カーゴの時間的および空間的送達が噴霧プルーム内に本質的に見られる脈動性によって細胞に到達するが、本記載のノズルは方向づけられた精密なパルストランスフェクションワークフローにおいて使用することができる。たとえば、細胞トランスフェクションワークフローにおいて、ノズル１００または９００からの噴霧は１０ｍｓ～１００ｍｓの「高速オン」噴霧を供給することができ、その後、「高速オフ」を実施することができ、さらに、最終のオフ噴霧を行う前に細胞にサンプルまたはカーゴを送達するために１、２、３、４、５またはそれ以上のオン／オフ間隔を実施することができる。カーゴドージングとも呼ばれるカーゴの送達は、図８に関して説明したノズル設計の背圧による噴霧量と噴霧時間の効果的な制御に基づいて、本明細書に記載のノズル１００およびノズル９００を使用して有利に行うことができる。
【0150】
上記の説明および特許請求の範囲において、要素または特徴の列挙の後に「～のうちの少なくとも１つ」または「～のうちの１つまたは複数」という語句が続く場合がある。また、２つ以上の要素または特徴の列挙において「および／または」という用語が現れる場合がある。それが使用されている文脈によって暗黙的または明示的に否定されない限り、このような語句は列挙されている要素または特徴のいずれかを個別に、または列挙されている要素または特徴のいずれかを他の列挙されている要素または特徴のいずれかと組み合わせて意味することが意図されている。たとえば、「ＡとＢのうちの少なくとも１つ」、「ＡとＢのうちの１つまたは複数」、および「Ａおよび／またはＢ」という語句は、それぞれ「Ａのみ、Ｂのみ、またはＡとＢともに」を意味することが意図されている。同様の解釈は、３つ以上の項目を含む列挙についても意図されている。たとえば、「ＡとＢとＣのうちの少なくとも１つ」、「ＡとＢとＣのうちの１つまたは複数」および「Ａ、Ｂおよび／またはＣ」という語句は、それぞれ「Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢともに、ＡとＣともに、ＢとＣともに、またはＡとＢとＣともに」を意味することが意図されている。さらに、上記および特許請求の範囲における「基づく」という用語の使用は、記載されていない特徴または要素も許容され得るように、「少なくとも部分的に基づく」という意味であることが意図されている。
【実施例】
【0151】
[実施例１]
実施例１は、生体適合水性組成物を細胞に送達するための細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置であって、針とスリーブとハウジングとを含み、
前記針が、
液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口を有するハブと、
ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、
近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有し、第１の内径より大きい第２の内径を画定する、遠位端部と、を含み、
前記スリーブが、
近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、本体が外壁と内壁とによって画定され、内壁および外壁の少なくとも一部が近位端と遠位端との間の中心軸に対して角度をなして延び、近位端および遠位端における内壁が、それぞれ、針のハブと遠位端部とを受け入れるような寸法とされている、本体と、
互いから半径方向に離隔され、本体の角度をなした外壁の少なくとも一部から延びる４つの羽根と、を含み、
前記ハウジングが、
空気を受け入れるように構成された空気注入口を有する空気注入口部と、
空気注入口部に流体結合され、スリーブの近位端と解放可能に結合するように構成された第１の円筒部と、
第１の円筒部の円筒内径より小さい円筒内径を有し、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の円筒部と、
第１の円筒部と第２の円筒部とに流体結合され、第１の円筒部と第２の円筒部との間に延びる第１の円錐部と、
第２の円筒部に結合され、空気を分注するように構成された空気放出口を有する第２の円錐部であって、第１の円錐部の最小内径に等しい最大内径によって画定された、第２の円錐部と、を含み、
針とスリーブとハウジングとがともに、空気を流すように構成された空洞を画定し、空洞が、
ハウジングの空気注入口部と、ハウジングの第１の円筒部の少なくとも一部とハウジングの第１の円錐部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、
第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の円筒部の少なくとも一部と羽根とスリーブの本体の角度をなした外壁とによって画定された、複数の第２の空洞と、
複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞であって、スリーブの遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ中心軸に沿った方向に遠位に延び、スリーブの外壁の少なくとも一部とハウジングの第２の円錐部と針の遠位端とによって画定された、第３の空洞と、を含み、
第２の空洞が、第１の空洞または第３の空洞あるいはその両方の容積より小さい容積を画定する、細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置である。
実施例１は、生体適合水性組成物を細胞に送達するための細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置であって、針とスリーブとハウジングとを含み、
前記針が、
液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口を有するハブと、
ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、
近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有し、第１の内径より大きい第２の内径を画定する、遠位端部と、を含み、
前記スリーブが、
近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、本体が外壁と内壁とによって画定され、内壁および外壁の少なくとも一部が近位端と遠位端との間の中心軸に対して角度をなして延び、近位端および遠位端における内壁が、それぞれ、針のハブと遠位端部とを受け入れるような寸法とされている、本体と、
互いから半径方向に離隔され、本体の角度をなした外壁の少なくとも一部から延びる４つの羽根と、を含み、
前記ハウジングが、
空気を受け入れるように構成された空気注入口を有する空気注入口部と、
空気注入口部に流体結合され、スリーブの近位端と解放可能に結合するように構成された第１の円筒部と、
第１の円筒部の円筒内径より小さい円筒内径を有し、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の円筒部と、
第１の円筒部と第２の円筒部とに流体結合され、第１の円筒部と第２の円筒部との間に延びる第１の円錐部と、
第２の円筒部に結合され、空気を分注するように構成された空気放出口を有する第２の円錐部であって、第１の円錐部の最小内径に等しい最大内径によって画定された、第２の円錐部と、を含み、
針とスリーブとハウジングとがともに、空気を流すように構成された空洞を画定し、空洞が、
ハウジングの空気注入口部と、ハウジングの第１の円筒部の少なくとも一部とハウジングの第１の円錐部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、
第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の円筒部の少なくとも一部と羽根とスリーブの本体の角度をなした外壁とによって画定された、複数の第２の空洞と、
複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞であって、スリーブの遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ中心軸に沿った方向に遠位に延び、スリーブの外壁の少なくとも一部とハウジングの第２の円錐部と針の遠位端とによって画定された、第３の空洞と、を含み、
第２の空洞が、第１の空洞または第３の空洞あるいはその両方の容積より小さい容積を画定する、細胞トランスフェクション噴霧ノズル装置である。
【0152】
[実施例２]
実施例２は、サンプル放出口が空気放出口内に同心状に位置づけられている、実施例１の噴霧ノズル装置である。
実施例２は、サンプル放出口が空気放出口内に同心状に位置づけられている、実施例１の噴霧ノズル装置である。
【0153】
[実施例３]
実施例３は、４つの羽根が互いから等距離にある、実施例１または実施例２の噴霧ノズル装置である。
実施例３は、４つの羽根が互いから等距離にある、実施例１または実施例２の噴霧ノズル装置である。
【0154】
[実施例４]
実施例４は、針が第１の円錐部に対して近位において第２の直径に拡大する、実施例１～３のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例４は、針が第１の円錐部に対して近位において第２の直径に拡大する、実施例１～３のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0155】
[実施例５]
実施例５は、第１の円錐部が中心軸に沿った方向に延び、空気注入口が第１の円筒部に対して直角に配置されている、実施例１～４のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例５は、第１の円錐部が中心軸に沿った方向に延び、空気注入口が第１の円筒部に対して直角に配置されている、実施例１～４のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0156】
[実施例６]
実施例６は、第１の円錐部と第２の円錐部の内壁が同じテーパ角で先細になっている、実施例１～５のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例６は、第１の円錐部と第２の円錐部の内壁が同じテーパ角で先細になっている、実施例１～５のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0157】
[実施例７]
実施例７は、複数の第２の空洞が互いに同一平面上にある、実施例１～６のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例７は、複数の第２の空洞が互いに同一平面上にある、実施例１～６のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0158】
[実施例８]
実施例８は、針の第１の直径が、針の第２の直径より少なくとも２０％小さい、実施例１～７のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例８は、針の第１の直径が、針の第２の直径より少なくとも２０％小さい、実施例１～７のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0159】
[実施例９]
実施例９は、スリーブが、スリーブの周囲に等距離に離隔して配置された４つの羽根を含み、４つの羽根が第２の円筒部内に嵌まるように先細になっている、実施例１～８のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例９は、スリーブが、スリーブの周囲に等距離に離隔して配置された４つの羽根を含み、４つの羽根が第２の円筒部内に嵌まるように先細になっている、実施例１～８のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0160】
[実施例１０]
実施例１０は、サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するようにノズル装置からサンプル液滴が噴霧され、サンプル放出口において生成される液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有する、実施例１～９のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
実施例１０は、サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するようにノズル装置からサンプル液滴が噴霧され、サンプル放出口において生成される液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有する、実施例１～９のいずれか１つの噴霧ノズル装置である。
【0161】
[実施例１１]
実施例１１は、細胞トランスフェクションノズル装置を使用して細胞に霧化流体を送達する方法であって、
実施例１のノズル装置のサンプル注入口に液体サンプルを導入することと、
ノズル装置の気体注入口に気体源から空気を導入することと、
気体をノズル装置の空洞を通して流すことと、
サンプル放出口から出る液体サンプルとハウジングの気体放出口から出る気体とによって形成されたサンプル液滴の霧化噴霧を分注することとを含む、方法である。
実施例１１は、細胞トランスフェクションノズル装置を使用して細胞に霧化流体を送達する方法であって、
実施例１のノズル装置のサンプル注入口に液体サンプルを導入することと、
ノズル装置の気体注入口に気体源から空気を導入することと、
気体をノズル装置の空洞を通して流すことと、
サンプル放出口から出る液体サンプルとハウジングの気体放出口から出る気体とによって形成されたサンプル液滴の霧化噴霧を分注することとを含む、方法である。
【0162】
[実施例１２]
実施例１２は、分注することが、サンプル放出口から出る液体サンプルを気体放出口から出る前記気体で剪断することを含む、実施例１１の方法である。
実施例１２は、分注することが、サンプル放出口から出る液体サンプルを気体放出口から出る前記気体で剪断することを含む、実施例１１の方法である。
【0163】
[実施例１３]
実施例１３は、気体をノズル装置の空洞を通して流すことが、
気体を第１の空洞を通して流すことと、
気体を複数の第２の空洞を通して流すことと、
気体を、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞を通して流すこととを含む、実施例１１または１２の方法である。
実施例１３は、気体をノズル装置の空洞を通して流すことが、
気体を第１の空洞を通して流すことと、
気体を複数の第２の空洞を通して流すことと、
気体を、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞を通して流すこととを含む、実施例１１または１２の方法である。
【0164】
[実施例１４]
実施例１４は、気体をノズル装置の前記空洞を通して流すことが、第３の空洞において、または気体放出口において、あるいはその両方において、気体の層流をもたらす、実施例１１～１３のいずれか１つの方法である。
実施例１４は、気体をノズル装置の前記空洞を通して流すことが、第３の空洞において、または気体放出口において、あるいはその両方において、気体の層流をもたらす、実施例１１～１３のいずれか１つの方法である。
【0165】
[実施例１５]
実施例１５は、第１の空洞がハウジングの気体注入口から流れる気体を細分する、実施例１１～１４のいずれか１つの方法である。
実施例１５は、第１の空洞がハウジングの気体注入口から流れる気体を細分する、実施例１１～１４のいずれか１つの方法である。
【0166】
[実施例１６]
実施例１６は、ノズル装置の第１の空洞と第３の空洞との間に配置された複数の第２の空洞を介して、気体を４つの別個の流路に細分することを含む、実施例１１～１５のいずれか１つの方法である。
実施例１６は、ノズル装置の第１の空洞と第３の空洞との間に配置された複数の第２の空洞を介して、気体を４つの別個の流路に細分することを含む、実施例１１～１５のいずれか１つの方法である。
【0167】
[実施例１７]
実施例１７は、細分された気体を第３の空洞において再結合することを含む、実施例１５または実施例１６の方法である。
実施例１７は、細分された気体を第３の空洞において再結合することを含む、実施例１５または実施例１６の方法である。
【0168】
[実施例１８]
実施例１８は、サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するようにノズル装置からサンプル液滴を噴霧することを含み、サンプル放出口において生成される液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有する、実施例１１～１７のいずれか１つの方法である。
実施例１８は、サンプル液滴が約１０μｍ～約１０．９μｍ、約１１μｍ～約１１．９μｍ、約１２μｍ～約１２．９μｍ、約１３μｍ～約１３．９μｍ、約１４μｍ～約１４．９μｍ、約１５μｍ～約１５．９μｍ、約１６μｍ～約１６．９μｍ、または約１７μｍ～約１８μｍの液滴サイズを有するようにノズル装置からサンプル液滴を噴霧することを含み、サンプル放出口において生成される液滴の８０％以上が上記液滴サイズを有する、実施例１１～１７のいずれか１つの方法である。
【0169】
[実施例１９]
実施例１９は、第１の端と第２の端とを含むハウジングであって、記第１の端がサンプル注入口と気体注入口とを含み、第２の端がサンプル放出口と気体放出口とを含む、ハウジングと、
ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合する、サンプル送達路と、
ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する、気体送達路と、を含む装置である。
実施例１９は、第１の端と第２の端とを含むハウジングであって、記第１の端がサンプル注入口と気体注入口とを含み、第２の端がサンプル放出口と気体放出口とを含む、ハウジングと、
ハウジング内に延び、サンプル注入口をサンプル放出口に流体結合する、サンプル送達路と、
ハウジング内に延び、気体注入口を気体放出口に流体結合する、気体送達路と、を含む装置である。
【0170】
[実施例２０]
実施例２０は、サンプルが入ったサンプル源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置されたサンプル注入口に結合することと、
気体が入った気体源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置された気体注入口に結合することと、
ハウジング内に延び、サンプル注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置されたサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路内に、サンプルを供給することと、
ハウジング内に延び、気体注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置された気体放出口に流体結合する気体送達路内に、気体を供給することとを含み、気体とサンプルとが出力開口から、細胞トランスフェクションシステムのフィルタ膜上に配置された細胞に霧化噴霧として分注される方法である。
実施例２０は、サンプルが入ったサンプル源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置されたサンプル注入口に結合することと、
気体が入った気体源を、ノズルのハウジングの第１の端に配置された気体注入口に結合することと、
ハウジング内に延び、サンプル注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置されたサンプル放出口に流体結合するサンプル送達路内に、サンプルを供給することと、
ハウジング内に延び、気体注入口をノズルのハウジングの第２の端における出力開口に配置された気体放出口に流体結合する気体送達路内に、気体を供給することとを含み、気体とサンプルとが出力開口から、細胞トランスフェクションシステムのフィルタ膜上に配置された細胞に霧化噴霧として分注される方法である。
【0171】
[実施例２１]
実施例２１は、針とスリーブとスリーブを受け入れるように構成されたハウジングとを含むノズル装置である。針は、液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口と、ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有する遠位端部とを有するハブを含む。スリーブは、近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、外壁と内壁とによって画定された本体と、互いから半径方向に離隔され、本体の外壁から延びる複数の羽根とを含む。ハウジングは、気体を受け入れるように構成された気体注入口を有する気体注入口部と、気体注入口部に流体結合された第１の部分と、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の部分と、円錐形であって、第１の部分と第２の部分とに流体結合され、それらの間に延びる第３の部分と、円錐形であって、第２の部分に結合され、気体を分注するように構成された気体放出口を有する第４の部分とを含む。ハウジングとスリーブと針とがともに、気体を流すように構成された空洞を画定し、空洞が、気体注入口部と、ハウジングの第１の部分と第３の部分との少なくとも一部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の部分の少なくとも一部とスリーブの羽根とスリーブの本体の外壁とによって画定された複数の第２の空洞と、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞とを含み、第３の空洞が中心軸に沿った方向に遠位にスリーブの遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ伸び、第３の空洞が、スリーブの外壁の少なくとも一部とハウジングの第３の部分と針の遠位端とによって画定されている。
実施例２１は、針とスリーブとスリーブを受け入れるように構成されたハウジングとを含むノズル装置である。針は、液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口と、ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有する遠位端部とを有するハブを含む。スリーブは、近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、外壁と内壁とによって画定された本体と、互いから半径方向に離隔され、本体の外壁から延びる複数の羽根とを含む。ハウジングは、気体を受け入れるように構成された気体注入口を有する気体注入口部と、気体注入口部に流体結合された第１の部分と、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の部分と、円錐形であって、第１の部分と第２の部分とに流体結合され、それらの間に延びる第３の部分と、円錐形であって、第２の部分に結合され、気体を分注するように構成された気体放出口を有する第４の部分とを含む。ハウジングとスリーブと針とがともに、気体を流すように構成された空洞を画定し、空洞が、気体注入口部と、ハウジングの第１の部分と第３の部分との少なくとも一部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の部分の少なくとも一部とスリーブの羽根とスリーブの本体の外壁とによって画定された複数の第２の空洞と、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞とを含み、第３の空洞が中心軸に沿った方向に遠位にスリーブの遠位先端部に対して遠位である所定の長さだけ伸び、第３の空洞が、スリーブの外壁の少なくとも一部とハウジングの第３の部分と針の遠位端とによって画定されている。
【0172】
[実施例２２]
実施例２２は、針とスリーブとスリーブを受け入れるように構成されたハウジングとを含むノズル装置である。ノズルは、液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口を有するハブと、ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有する遠位端部とを含む。スリーブは、近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、外壁と内壁とによって画定された本体と、互いから半径方向に離隔され、本体の外壁から延びる複数の羽根とを含む。ハウジングは、気体を受け入れるように構成された気体注入口を有する気体注入口部と、気体注入口部に流体結合された第１の部分と、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の部分と、第１の部分と第２の部分とに流体結合され、それらの間に延びる第３の部分と、第２の部分に結合され、気体を分注するように構成された気体放出口を有する第４の部分とを含む。ハウジングとスリーブと針とがともに、気体を流すために構成された空洞を画定し、空洞は、気体注入口と、ハウジングの第１の部分および第３の部分の少なくとも一部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の部分の少なくとも一部とスリーブの羽根とスリーブの本体の外壁とによって画定された複数の第２の空洞と、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞とを含む。
実施例２２は、針とスリーブとスリーブを受け入れるように構成されたハウジングとを含むノズル装置である。ノズルは、液体サンプルを受け入れるように構成されたサンプル注入口を有するハブと、ハブに結合され、中心軸に沿って延びる第１の内径を画定する近位端部と、近位端部に接続され、液体サンプルを分注するためのサンプル放出口を有する遠位端部とを含む。スリーブは、近位端から遠位端まで延びる本体であって、遠位端が遠位先端部を含み、外壁と内壁とによって画定された本体と、互いから半径方向に離隔され、本体の外壁から延びる複数の羽根とを含む。ハウジングは、気体を受け入れるように構成された気体注入口を有する気体注入口部と、気体注入口部に流体結合された第１の部分と、スリーブの遠位端を受け入れるように構成された第２の部分と、第１の部分と第２の部分とに流体結合され、それらの間に延びる第３の部分と、第２の部分に結合され、気体を分注するように構成された気体放出口を有する第４の部分とを含む。ハウジングとスリーブと針とがともに、気体を流すために構成された空洞を画定し、空洞は、気体注入口と、ハウジングの第１の部分および第３の部分の少なくとも一部とスリーブの外壁とによって画定された環状空間とを含む第１の空洞と、第１の空洞に隣接し、ハウジングの第２の部分の少なくとも一部とスリーブの羽根とスリーブの本体の外壁とによって画定された複数の第２の空洞と、複数の第２の空洞を介して第１の空洞に流体接続された第３の空洞とを含む。
【0173】
本明細書には、多くの特定の実装詳細が記載されているが、これらは本開示の技術の、または特許請求可能な対象の範囲の限定であると解釈されるべきではなく、開示されている特定の技術の特定の実施形態に固有であり得る特徴の説明と解釈されるべきである。別々の実施形態の文脈で本明細書に記載されている特定の特徴は、一部または全体を単一の実施形態において組み合わせて実装することも可能である。逆に、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴は、複数の実施形態で別々にまたは任意の適切なサブコンビネーションで実装することもできる。また、本明細書では特徴について特定の組合せで機能するものとして説明され、および／または、そのようなものとして最初に特許請求されている場合があるが、特許請求される組合せのうちの１つまたは複数の特徴が、場合によってはその組合せから削除されることも可能であり、特許請求される組合せはサブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形を対象とすることも可能である。同様に、動作を特定の順序で説明している場合があるが、これは、望ましい結果を得るために、そのような動作がその特定の順序または順次的な順序で行われること、または、すべての動作が行われることが必要であるものと解釈されるべきではない。以上、本主題の特定の実施形態について説明した。他の実施形態も以下の特許請求の範囲に含まれる。
【0174】
したがって、他の実装形態も以下の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0175】
１００ ノズル
１０５ ハウジング
１１０ 出力開口
１１５ 入力端
１２０ 出力端
１２５ 気体注入口
１３０ 流体またはサンプル注入口
１３５ 気体送達路
１４０ サンプル送達路
１４５ 気体放出口
１５０ サンプル放出口
１５５ 先細部
６００ ノズル
６０５ 入力端
６１０ 出力端
６１５ ハウジング
６２０ スリーブ
６２５ 針
６２７ ハブ
６２９ 近位端部
６３０ サンプル注入口
６３１ 第１の内径
６３２ 中心軸
６３３ 遠位端部
６３４ 第２の内径
６３５ サンプル送達路
６４０ 気体注入口
６４１ 本体
６４２ 近位端
６４３ 遠位端
６４４ 遠位先端部
６４５ 羽根
６４６ 外壁
６４７ 内壁
６５０ フランジ部
６５１ 気体注入口部
６５２ 第１の円筒部
６５３ 第２の円筒部
６５５ 鍵機構
６５６ 鍵機構
６６０ サンプル放出口／空気アニュラス
６６１ 第１の円錐部
６６３ 第２の円錐部
６６５ サンプル放出口
６７０ 気体放出口
７０１ 第１の空洞
７０１ａ 先細部
７０２ 第２の空洞
７０３ 第３の空洞
７０４ 出口空洞
８００ 針
８０５ 本体
８１０ サンプル注入口
８１５ 中空管
８２０ サンプル送達路
９００ ノズル
９０５ ハウジング
９１０ 出力開口
９１５ 入力端
９２０ 出力端
９３５ 気体送達路
９４０ サンプル送達路
９４５ サンプル放出口
９５０ 気体放出口
９５５ 混合室
９６０ 出力路
１４００ ノズル
１４０５ 入力端
１４１０ 出力端
１４１５ ハウジング
１４２０ スリーブ
１４２５ サンプル注入口
１４３０ サンプル送達路
１４３５ サンプル放出口
１４４０ 気体注入口
１４４５ 気体送達路
１４５０ 混合室
１４５５ 混合室
１４６０ 出力開口
１４６５ 位置合わせ機構
１４７０ フィン部材
２２００ 細胞トランスフェクションシステム
２２０５ ポッド
２２１０ ポッドネスト
２２１５ ノズルネスト
２２２０ バルブコネクタ
２２２５ サンプル圧力コネクタ
２２４０ 空気圧コネクタ
２２３５ 電源入力
２２４０ オン／オフスイッチ
２２４５ ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）ケーブル
２２５０ ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）
２２５５ 空気源結合
２３０５ 筐体
２３１０ 通気孔
２３１５ 底板
２３２０ 足
２３２５ ディスプレイ
２４０５ 管
２４１０ エッペンドルフベース支持部
２４１５ ノズルネスト
２４２０ 管
２４２５ 噴霧パターン
２５００ 細胞トランスフェクションシステム（ＣＴＳ）
２５０５ ディスプレイ
２５１０ ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）
２５１５ ライト、視覚表示器
２５２０ 停止ボタン
２５２５ 使い捨てアセンブリ
２５３０ フレーム
２５３５ 廃棄物収集トレイ
２５４０ 細胞収集トレイ
２５４５ 媒体物質
２５５０ バルブ
２５５５ 流体検出センサー
２５６０ ポンプ
２５６５ 超音波流量検出器
２５７０ シリンジ
２５７５ 流体検出器
２５８０ バルブ
２６０５ バルブホルダー
２６１０ バルブ
２７０５ 電気コネクタ
２７１０ ガスコネクタ
２７１５ ホース留め金
２７２０ ハンガー
２７２５ バーコードリーダ
２８０５ ドレーン
１０５ ハウジング
１１０ 出力開口
１１５ 入力端
１２０ 出力端
１２５ 気体注入口
１３０ 流体またはサンプル注入口
１３５ 気体送達路
１４０ サンプル送達路
１４５ 気体放出口
１５０ サンプル放出口
１５５ 先細部
６００ ノズル
６０５ 入力端
６１０ 出力端
６１５ ハウジング
６２０ スリーブ
６２５ 針
６２７ ハブ
６２９ 近位端部
６３０ サンプル注入口
６３１ 第１の内径
６３２ 中心軸
６３３ 遠位端部
６３４ 第２の内径
６３５ サンプル送達路
６４０ 気体注入口
６４１ 本体
６４２ 近位端
６４３ 遠位端
６４４ 遠位先端部
６４５ 羽根
６４６ 外壁
６４７ 内壁
６５０ フランジ部
６５１ 気体注入口部
６５２ 第１の円筒部
６５３ 第２の円筒部
６５５ 鍵機構
６５６ 鍵機構
６６０ サンプル放出口／空気アニュラス
６６１ 第１の円錐部
６６３ 第２の円錐部
６６５ サンプル放出口
６７０ 気体放出口
７０１ 第１の空洞
７０１ａ 先細部
７０２ 第２の空洞
７０３ 第３の空洞
７０４ 出口空洞
８００ 針
８０５ 本体
８１０ サンプル注入口
８１５ 中空管
８２０ サンプル送達路
９００ ノズル
９０５ ハウジング
９１０ 出力開口
９１５ 入力端
９２０ 出力端
９３５ 気体送達路
９４０ サンプル送達路
９４５ サンプル放出口
９５０ 気体放出口
９５５ 混合室
９６０ 出力路
１４００ ノズル
１４０５ 入力端
１４１０ 出力端
１４１５ ハウジング
１４２０ スリーブ
１４２５ サンプル注入口
１４３０ サンプル送達路
１４３５ サンプル放出口
１４４０ 気体注入口
１４４５ 気体送達路
１４５０ 混合室
１４５５ 混合室
１４６０ 出力開口
１４６５ 位置合わせ機構
１４７０ フィン部材
２２００ 細胞トランスフェクションシステム
２２０５ ポッド
２２１０ ポッドネスト
２２１５ ノズルネスト
２２２０ バルブコネクタ
２２２５ サンプル圧力コネクタ
２２４０ 空気圧コネクタ
２２３５ 電源入力
２２４０ オン／オフスイッチ
２２４５ ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）ケーブル
２２５０ ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）
２２５５ 空気源結合
２３０５ 筐体
２３１０ 通気孔
２３１５ 底板
２３２０ 足
２３２５ ディスプレイ
２４０５ 管
２４１０ エッペンドルフベース支持部
２４１５ ノズルネスト
２４２０ 管
２４２５ 噴霧パターン
２５００ 細胞トランスフェクションシステム（ＣＴＳ）
２５０５ ディスプレイ
２５１０ ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）
２５１５ ライト、視覚表示器
２５２０ 停止ボタン
２５２５ 使い捨てアセンブリ
２５３０ フレーム
２５３５ 廃棄物収集トレイ
２５４０ 細胞収集トレイ
２５４５ 媒体物質
２５５０ バルブ
２５５５ 流体検出センサー
２５６０ ポンプ
２５６５ 超音波流量検出器
２５７０ シリンジ
２５７５ 流体検出器
２５８０ バルブ
２６０５ バルブホルダー
２６１０ バルブ
２７０５ 電気コネクタ
２７１０ ガスコネクタ
２７１５ ホース留め金
２７２０ ハンガー
２７２５ バーコードリーダ
２８０５ ドレーン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6-1】
【図6-2】
【図6-3】
【図6-4】
【図7-1】
【図7-2】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【国際調査報告】