密度调节液体及其使用方法与流程

发明领域本公开涉及浸没和/或悬浮在液体中的颗粒或其亚群，更具体地涉及其中可以在液体培养基中操纵此类颗粒的分布或定位的应用。

背景技术：

0、发明背景

1、无论是在使用中、合成过程中还是其他情况下，颗粒通常都浸没在液体环境中。例如，可以在液体培养基中合成纳米颗粒、微粒等，或者可以在液体培养基中测定或培养细胞。由于这些操作是在液体培养基中进行的，例如在合成、测定、取样或回收颗粒时，因此出现了许多挑战。

2、密度高于液体培养基密度的颗粒将趋向于在液体培养基内沉降，这可能会限制它们的表面积暴露于合成所需的亚基或在测定情况下暴露于反应物。此外，颗粒沉降的趋向导致液体内有偏移(例如，非均质)的分布，潜在地影响测定或(连续)取样操作。虽然在一些情况下颗粒的沉降可能促进它们的回收，但在其他情况下，当例如颗粒群体由一个或多个颗粒亚群组成并且仅对某个亚群感兴趣时，这种趋向可能是不期望的。

3、在液体中重新分布颗粒的方法是已知的，但此类方法可能繁重、耗时和/或干扰合成、测定、取样或回收操作，或者通常可负面地影响颗粒的健康、质量或良好状态。

4、在基于细胞的应用的特定背景下，细胞培养过程越来越多地从单层条件适应悬浮条件。虽然悬浮培养条件可能更经济，但就每单位体积培养基的细胞输出数量而言，许多挑战阻碍了广泛采用。例如，在悬液中生长的细胞趋向于沉降到培养器皿或容器的底部。为了实现悬浮培养的潜在益处，细胞应维持悬浮状态，这通常通过搅动培养基来实现。然而，搅动培养基会影响含颗粒液体的液-气或液-液界面的质量传递，这可能会增加培养基的氧合和/或对细胞生长培养物施加剪切力。尽管各种细胞培养生物反应器已经商业化，但至少上述原因阻碍了悬浮条件在许多细胞培养过程中的广泛采用。

5、因此，需要能够在悬浮于液相中时实现具有成本和时间效率的合成(例如生长)、测定、取样和/或回收颗粒(例如细胞)而不负面地影响它们的健康、质量或良好状态的试剂和工艺。

技术实现思路

1、本公开涉及密度调节液体和使用密度调节液体的方法。

2、在本公开的一个方面，提供了操纵液体体积/柱内的颗粒群体或其一个或多个亚群的定位的方法。此类方法可包括：a)将颗粒群体或其一个或多个亚群暴露于液体，所述液体补充有比重调整剂(specific gravity-modifying means)并且具有不等于一(unity)的(相对)比重；和b)影响(和/或实现改变)颗粒群体或其一个或多个亚群在液体体积/柱内的浮力。

3、在一个实施方案中，颗粒群体是细胞悬液，并且所述群内的亚群可分别包含活细胞和垂死或死细胞。因此，本公开的液体和/或方法可用于从液体的共同体积/柱的重复取样/等分操作中，无论是手动还是自动，降低将死细胞或垂死细胞吸入子孔的风险，同时在这样的操作期间在接种的子孔中实现均匀或基本均匀的接种密度(与未补充比重调整剂和/或具有等于一或基本等于一的比重的液体相比)。

4、在一个实施方案中，液体的(相对)比重小于一的+/-0.5％。在一个实施方案中，液体的(相对)比重大于一的+/-0.5％。在一个实施方案中，颗粒群体或其一个或多个亚群的平均密度不同于液体的密度。在一个实施方案中，液体的比重等于一。

5、在一个实施方案中，方法还可包括在颗粒群体或其一个或多个亚群与液体接触之前或之后通过改变比重调整剂在液体中的浓度来调节液体的比重。

6、在一个实施方案中，降低液体中比重调整剂的浓度包括用另外的液体(例如，包含较低浓度的比重调整剂或不含比重调整剂的相同或不同液体)稀释液体。在一个实施方案中，增加液体中比重调整剂的浓度包括向液体添加另外的相同或不同的比重调整剂，无论是固体/粉末形式还是浓缩液体原料。

7、在一个实施方案中，方法还可包括向液体施加能量输入以将颗粒群体或一个或多个亚群分布在整个液体体积/柱中。在一个实施方案中，能量输入是湍流混合力。在一个实施方案中，颗粒群体或其一个或多个亚群均匀或均质地分布在整个液体体积/柱中。

8、在一个实施方案中，增加的液体比重对应于减少的在液体体积/柱内分布颗粒群体或一个或多个亚群的能量输入。换句话说，液体的(相对)比重(例如密度)与用于在整个液体体积/柱中分布颗粒群体的能量输入水平成反比。

9、在一个实施方案中，方法还可包括停用能量输入。

10、在一个实施方案中，在停用能量输入之后，在整个液体体积/柱中维持颗粒群体或一个或多个亚群的(均质或均匀)分布。

11、在一个实施方案中，方法还可包括从液体体积/柱中去除第一等分试样的颗粒。在一个实施方案中，方法还可包括从液体体积/柱中去除第二等分试样的颗粒，其中第二等分试样中的颗粒浓度在第一等分试样中的颗粒浓度的约80％或更多内。

12、在一个实施方案中，群体或其一个或多个亚群的颗粒的平均密度与液体的比重(例如密度)相同或在液体的比重(例如密度)约+/-3％以内，并且颗粒群体或其一个或多个亚群在液体体积/柱内呈中性浮力。

13、在一个实施方案中，方法还可包括使颗粒群体或一个或多个亚群从液体体积/柱的下部向上偏移或朝向液体体积/柱的下部向下偏移。

14、在一个实施方案中，群体或其一个或多个亚群的颗粒的平均密度低于液体的比重(例如密度)，并且群体或亚群向上偏移或偏移到液体体积/柱的气液界面。在一个实施方案中，在颗粒群体或一个或多个亚群与液体接触之前，颗粒群体或一个或多个亚群沉降在液体体积/柱内，并且在开始与液体接触之后在液体体积/柱内向上偏移。

15、在一个实施方案中，群体或其一个或多个亚群的颗粒的平均密度高于液体的比重(例如密度)，并且群体或亚群沉降在液体体积/柱内。

16、在一个实施方案中，液体的比重在约1.0g/ml与1.5g/ml之间。

17、在一个实施方案中，液体的比重大于或小于一的+/-3％。

18、比重调整剂可以是存在于液体中或可以添加到液体中并且将具有调整液体(相对)比重的效果的任何物质。比重调整剂的实例可以包括，无论是液体还是固体形式，碘化化合物(例如碘克沙醇、碘帕醇、碘海醇等)、全氟化合物、全氟萘烷、盐(例如nacl、钨盐等)，或密度梯度培养基，例如可以以商标名lymphopreptm、nycodenztm、percolltm等销售的密度梯度培养基。在一个实施方案中，比重调整剂是比重调整可溶性固体或可混溶溶液。在一个实施方案中，比重调整可溶性固体是碘克沙醇。在一个实施方案中，比重调整可混溶溶液是水可混溶的。在一个实施方案中，比重调整可混溶溶液是非离子碘化溶液。在一个实施方案中，非离子碘化溶液包括溶解的碘克沙醇。

19、在一个实施方案中，颗粒群体或其一个或多个亚群是细胞群或亚群。在一个实施方案中，细胞群或一个或多个亚群是单个细胞或细胞聚集体。在一个实施方案中，细胞群或一个或多个亚群是干细胞、原代组织来源的细胞或组织碎片，或细胞系。在一个实施方案中，干细胞是多能干细胞、间充质干细胞、造血干细胞或祖细胞、神经干细胞或祖细胞，或成体上皮干细胞或祖细胞。在一个实施方案中，细胞群或一个或多个亚群是中胚层、外胚层或内胚层谱系的分化细胞。

20、在一个实施方案中，液体是细胞培养基。

21、在一个实施方案中，方法还可包括在液体体积/柱内培养和/或扩增细胞群或一个或多个亚群。在一个实施方案中，细胞群或一个或多个亚群的生长和/或健康和/或质量在液体中没受不利影响。

22、在本公开的另一方面，提供了用于操纵颗粒群体或其一个或多个亚群的定位和/或浮力的液体，其包含稀释剂和比重调整剂，其中液体的比重不是等于一。

23、在一个实施方案中，比重调整剂是比重调整可溶性固体或可混溶溶液。在一个实施方案中，比重调整可溶性固体是碘克沙醇。在一个实施方案中，比重调整可混溶溶液是水可混溶的。在一个实施方案中，比重调整可混溶溶液是非离子碘化溶液。在一个实施方案中，非离子碘化溶液包括溶解的碘克沙醇。

24、在一个实施方案中，颗粒群体或其一个或多个亚群是细胞群或一个或多个亚群。

25、在一个实施方案中，稀释剂是缓冲液或细胞培养基。在一个实施方案中，细胞培养基是水性的。在一个实施方案中，细胞培养基是均质的。在一个实施方案中，液体的粘度在水的10％以内。在一个实施方案中，粘度在37℃下为约0.69cp。

26、在一个实施方案中，液体的比重在约1.0g/ml与1.5g/ml之间。

27、在一个实施方案中，液体还可包含缓冲液、无机盐、微量元素、脂质、白蛋白、生长因子和细胞因子中的一种或多种。

28、在一个实施方案中，比重调整剂不隔离在细胞群或一个或多个亚群内。

29、在一个实施方案中，液体中的颗粒群体或其一个或多个亚群的平均密度高于液体的比重。在一个实施方案中，液体中的颗粒群体或其一个或多个亚群的平均密度低于液体的比重。在一个实施方案中，液体中的颗粒群体或其一个或多个亚群的平均密度与液体的比重相同或在液体的比重的+/-3％内。