專利名稱：利用冷凍和微波使生物材料脫水的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)諸如疫苗、抗生素、抗體酶、蛋白質(zhì)和微生物培養(yǎng)基的生物材料 進(jìn)行微波真空干燥的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
對(duì)許多生物活性材料例如疫苗、微生物培養(yǎng)基等進(jìn)行脫水以便儲(chǔ)藏。現(xiàn)有技術(shù)中 使用的方法包括冷凍干燥和空氣干燥方法如噴霧干燥。脫水通常降低材料的成活力。冷凍 干燥允許比空氣干燥更高的成活力水平，但其需要長(zhǎng)的處理時(shí)間并且成本高。其也導(dǎo)致在 干燥材料中一定程度的成活力損失。本領(lǐng)域中還已知利用共振腔類型的微波真空脫水器來(lái)使生物材料和其它材料脫 水。該方法將微波能量導(dǎo)入充當(dāng)微波共振腔的真空腔中。但是，尤其在干燥的材料量相對(duì) 較小時(shí)(這對(duì)于生物材料而言為一般情形)，可能難以控制材料的溫度。當(dāng)微波在共振腔中 反射時(shí)，隨著材料的干燥，設(shè)備的微波能量輸出必須被樣品中越來(lái)越少的水和材料所吸收。 待處理的材料質(zhì)量還必須與設(shè)備的微波功率相匹配；因?yàn)槲⒉芰勘徊牧铣浞治?，所?相對(duì)于設(shè)備的微波功率而言，較小的材料量會(huì)在干燥時(shí)達(dá)到高溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于使生物材料脫水的設(shè)備和方法，其中所述材料在處于微波波導(dǎo)內(nèi) 的抽真空容器中脫水，所述微波波導(dǎo)對(duì)大氣開(kāi)放。由于開(kāi)放，所以波導(dǎo)可被空氣冷卻從而避 免材料過(guò)熱。由于脫水在真空下即在低于大氣壓的壓力下進(jìn)行，因而水的沸點(diǎn)下降，使得在 較低溫度下出現(xiàn)蒸發(fā)，從而使得對(duì)于所干燥材料的生物活性的損害最小化。使用本發(fā)明比 使用共振腔類型的微波真空脫水器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料溫度的更多控制。可以處理非常少量的 材料而不會(huì)過(guò)熱。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述設(shè)備包括用于冷凍生物材料容器的裝置、微波 發(fā)生器、對(duì)大氣開(kāi)放的波導(dǎo)、用于將生物材料容器引入波導(dǎo)中的裝置、用于對(duì)所述容器施加 真空的裝置，和用于從波導(dǎo)中移出經(jīng)脫水的材料的裝置。所述設(shè)備可任選包括用于實(shí)現(xiàn)在波導(dǎo)中的樣品和微波場(chǎng)之間的相對(duì)移動(dòng)的裝置。 這可以包括用于將容器移動(dòng)通過(guò)波導(dǎo)的裝置或者用于移動(dòng)發(fā)生器的裝置或者用于在容器 內(nèi)移動(dòng)生物材料的裝置。所述設(shè)備可任選包括用于從容器移除蓋的裝置以及用于密封容器 的裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，所述設(shè)備具有波導(dǎo)，該波導(dǎo)具有用于引入生物材 料的透微波容器的輸入端和用于移出該容器的排出端。所述設(shè)備包括用于將容器引入輸入 端的裝置、用于從容器上移除蓋的裝置和用于向容器施加高真空(足以引起和/或維持材 料冷凍)的裝置。其包括用于將真空容器從輸入端向排出端移動(dòng)通過(guò)微波波導(dǎo)的裝置、用 于將蓋放回容器上的裝置和用于將容器從排出端移出微波波導(dǎo)的裝置。所述設(shè)備可包括在 發(fā)生器相反側(cè)的波導(dǎo)一端的微波吸收槽。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供一種用于使生物材料脫水的方法。提供容納待 脫水的生物材料的容器，所述容器可透過(guò)微波輻射。將該容器放入對(duì)大氣開(kāi)放的微波波導(dǎo) 中。對(duì)該容器施加真空。通過(guò)施加真空或者在放入波導(dǎo)之前對(duì)所述材料進(jìn)行冷凍。施加微 波輻射來(lái)使生物材料脫水。將經(jīng)脫水的材料從波導(dǎo)中移出。任選地，在從波導(dǎo)中或者真空 中移出之前，密封經(jīng)脫水的材料的容器。如果材料容器在將其放入微波波導(dǎo)之前是加蓋的，則所述方法包括在施加微波輻 射之前移除蓋。所述方法可任選包括實(shí)現(xiàn)在波導(dǎo)中的樣品與微波場(chǎng)之前的相對(duì)移動(dòng)的步 驟。這可以是在施加微波輻射的同時(shí)移動(dòng)抽真空的容器通過(guò)微波波導(dǎo)的步驟，或者是移動(dòng) 發(fā)生器的步驟。因此，本發(fā)明產(chǎn)生經(jīng)脫水的生物材料的容器，所述經(jīng)脫水的生物材料的水分含量 低至例如3%到4%或更低。其特別適用于蛋白質(zhì)例如單克隆抗體、酶和多肽的脫水。根據(jù)以下優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的這些和其它特征將變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備的部分?jǐn)嗝娴膫?cè)視圖；圖2是其俯視圖；圖3是在從小瓶中移除蓋之前所述設(shè)備在輸入端部分的截面圖；圖4是在將蓋放回小瓶之前所述設(shè)備在排出端部分的截面圖；圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的脫水方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式脫水設(shè)備脫水設(shè)備10具有支撐平臺(tái)12，以及位于平臺(tái)12下方的微波發(fā)生器14、循環(huán)器73 和水槽16。平臺(tái)上方的微波波導(dǎo)18在循環(huán)器73和水槽16之間延伸，穿過(guò)平臺(tái)12中的空 間間隔的穿孔20、22。波導(dǎo)18通過(guò)框架25支撐在平臺(tái)12上。波導(dǎo)18包括縱向延伸段，其 在本文中稱為處理段對(duì)，待脫水的材料移動(dòng)通過(guò)處理段對(duì)，如下文所述。處理段M具有底壁40，側(cè)壁42、44和上壁46?？v向狹縫49延伸通過(guò)上壁46。波 導(dǎo)18的內(nèi)部因而對(duì)大氣開(kāi)放。狹縫49的開(kāi)口被微波扼流器(microwave choke) 51包圍， 用以減少微波輻射通過(guò)該狹縫漏出。在狹縫和扼流器上方有可移動(dòng)封蓋(未示出)以減少 輻射漏出。處理段M具有產(chǎn)品輸入端26 (待經(jīng)脫水的材料的容器被引入該產(chǎn)品輸入端26) 和產(chǎn)品排出端觀(經(jīng)脫水的材料的容器從該產(chǎn)品排出端觀移出)。為了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方 案的描述，該容器為透微波的小瓶38，用于包含例如蛋白質(zhì)。小瓶提升機(jī)構(gòu)30在波導(dǎo)的處理段M的輸入端沈下方固定至支撐平臺(tái)12。該機(jī) 構(gòu)包括安裝在平臺(tái)12下側(cè)的具有小瓶提升活塞34的氣缸32和在活塞34的上端用于保持 材料小瓶38的小瓶容納平臺(tái)36，其中活塞34延伸通過(guò)平臺(tái)12中的穿孔。波導(dǎo)18的處理 段M在小瓶保持平臺(tái)34上的其底壁40中具有端口 48，用于小瓶38和小瓶提升平臺(tái)36進(jìn) 入處理段24。小瓶下降機(jī)構(gòu)50在處理段M的產(chǎn)品排出端28下方固定至支撐平臺(tái)12。該機(jī)構(gòu) 在結(jié)構(gòu)上與小瓶提升機(jī)構(gòu)30相同，包括具有小瓶下降活塞M的氣缸52和在活塞M上端的小瓶容納平臺(tái)56，其中小瓶下降活塞M延伸通過(guò)支撐平臺(tái)12中的穿孔。波導(dǎo)18的處理 段M在小瓶容納平臺(tái)56上方的其底壁40中具有端口 55，用于在材料脫水之后將小瓶從處 理段M移出。管57圍繞每個(gè)端口 48、55向下延伸以減少輻射從波導(dǎo)中的泄漏。提供小瓶拾取頭58用于將小瓶38傳遞通過(guò)處理段對(duì)。拾取頭58具有固定于可 移動(dòng)的支撐平臺(tái)62的主體60。平臺(tái)62設(shè)置為通過(guò)拾取頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)64沿著波導(dǎo)的處理段 24移動(dòng)。該機(jī)構(gòu)包括支撐在框架25上的驅(qū)動(dòng)帶66，其平行于處理段M且由馬達(dá)68驅(qū)動(dòng)。 可移動(dòng)的支撐平臺(tái)62固定于驅(qū)動(dòng)帶66用于在其上移動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)帶66的動(dòng)作沿著處理段 24的長(zhǎng)度移動(dòng)拾取頭58。波導(dǎo)狹縫的封蓋可以固定于支撐平臺(tái)62或者是支撐平臺(tái)62的 延伸部。最好參見(jiàn)圖1，小瓶拾取頭58的結(jié)構(gòu)具有主體60，該主體60具有上部61和底部 63。上部61具有分別通向冷凝器65、溫度傳感器67和真空傳感器69 (為清楚起見(jiàn)，在圖 2-4中省略)的端口。冷凝器65有助于脫水過(guò)程中從材料中釋放的水分的冷凝。溫度傳感 器67和真空傳感器69各自測(cè)量小瓶?jī)?nèi)的溫度和壓力。上部61在拾取頭體60的底部63 上可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，以使得在需要測(cè)量時(shí)，各傳感器與小瓶垂直對(duì)準(zhǔn)。拾取頭的主體60具有在其中為圓柱孔形式的真空腔70。真空源、冷凝器和真空管 路(未示出)與小瓶拾取頭的主體60的底部63中的真空端口 71連接，以提供真空腔70 的抽空和材料中水分的移除和冷凝。小瓶拾取套筒72安裝在真空腔70中，其上部在真空 腔70內(nèi)并且其下部延伸穿過(guò)拾取頭支撐平臺(tái)62中的穿孔并穿過(guò)上壁46中的縱向狹縫49。 套筒72因而延伸進(jìn)入波導(dǎo)18的處理段M中。在套筒72的底部邊緣處提供密封面76，用 于與小瓶38的氣密密封接合。氣缸78固定于拾取頭主體60的上部61。其具有活塞80，活塞80延伸穿過(guò)體60 上端的穿孔82并進(jìn)入拾取套筒72中。在活塞80的下端的蓋托架84具有成形為并適于接 合和容納小瓶38的蓋88的環(huán)形法蘭86。為了在脫水過(guò)程中對(duì)小瓶進(jìn)行空氣冷卻，可以將壓縮空氣管線(未示出)與拾取 頭支撐平臺(tái)62連接，通過(guò)處理段的上壁46中的狹縫49將壓縮空氣導(dǎo)引到小瓶38處?；?者，可以在拾取套筒72的下部上提供空氣葉輪以在旋轉(zhuǎn)時(shí)使得波導(dǎo)中的空氣對(duì)著小瓶吹。為了在微波處理之前將生物材料冷凍，所提供的真空系統(tǒng)能夠?qū)⑷萜鞒榭盏降陀?約4mm汞柱、更準(zhǔn)確的是低于4. 58mm汞柱的壓力，即水的三相點(diǎn)壓力。通常需要約2. 5mm 汞柱以下的壓力，這是因?yàn)樯锊牧先芤壕哂斜燃兯偷谋c(diǎn)。或者，提供冷凍機(jī)如液氮 浴或低溫冷凍機(jī)(未在圖中示出)。應(yīng)該理解的是，設(shè)備10還包括啟動(dòng)氣缸的適當(dāng)空氣管線和控制器、抽空真空室70 的真空管線和控制器，以及操作驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的控制器。在設(shè)備的一個(gè)替代實(shí)施方案中(未在圖中示出)，微波發(fā)生器安裝在可移動(dòng)臺(tái)上， 使得其可以在微波處理過(guò)程中相對(duì)于樣品移動(dòng)。在這種情況下，材料樣品在波導(dǎo)中固定，樣 品和微波場(chǎng)之間的相對(duì)移動(dòng)是通過(guò)移動(dòng)發(fā)生器而非移動(dòng)樣品實(shí)現(xiàn)的。這種相對(duì)移動(dòng)穩(wěn)定了 樣品所經(jīng)歷的能量場(chǎng)。在設(shè)備的另一個(gè)替代實(shí)施方案中(未在圖中示出)，容器保持在波導(dǎo)內(nèi)并且移動(dòng) 生物材料通過(guò)容器。該容器是固定的，材料通過(guò)例如振動(dòng)或重力而移動(dòng)。脫水方法
在脫水設(shè)備10的操作循環(huán)開(kāi)始時(shí)，小瓶提升活塞34和小瓶下降活塞M均處于它 們的回縮位置，使得小瓶容納平臺(tái)36、56在支撐平臺(tái)12上。拾取頭活塞80也處于其回縮位 置，使得蓋托架84在拾取頭58的主體60內(nèi)處于其升起位置。拾取頭支撐平臺(tái)62在波導(dǎo) 18的處理段M的輸入端沈處，拾取頭58與小瓶進(jìn)入端口 48垂直對(duì)準(zhǔn)。具有待經(jīng)脫水的 材料(例如蛋白質(zhì))的小瓶38被蓋88覆蓋，并且在大氣壓下放置在小瓶容納平臺(tái)36上。啟動(dòng)小瓶提升氣缸32以升起活塞34和小瓶容納平臺(tái)36，提升小瓶38通過(guò)小瓶進(jìn) 入端口 48進(jìn)入波導(dǎo)的處理段M中，直至小瓶的瓶肩鄰接在小瓶拾取套筒72的下端的密封 表面76為止。然后啟動(dòng)拾取頭氣缸78，以降下拾取頭活塞80和蓋托架84來(lái)接合小瓶的蓋 88。設(shè)備的該位置示于圖8中。然后通過(guò)真空源和管線對(duì)真空室70施加高真空，將真空室 中的絕對(duì)壓力降至低于約2. 5mm汞柱，或者低于約0. 2mm汞柱。然后啟動(dòng)拾取頭氣缸78，提升蓋托架84并且從小瓶38上移除蓋88。在處于大氣 壓的小瓶?jī)?nèi)部和部分真空的真空室70和拾取套筒72之間的壓差有利于該移除。蓋移除使 得真空被施加于小瓶38中。通過(guò)拾取套筒72所施加的真空導(dǎo)致小瓶和拾取套筒72之間 在密封表面76處密封，使得小瓶被拾取套筒72牢牢地支撐住。然后啟動(dòng)小瓶提升氣缸32 來(lái)降下小瓶提升活塞34，從波導(dǎo)18中抽出小瓶容納平臺(tái)36。對(duì)容器施加高真空將樣品冷卻到其凝固點(diǎn)以下。然后啟動(dòng)微波發(fā)生器14，導(dǎo)致微波能量通過(guò)波導(dǎo)18移動(dòng)到水槽16。循環(huán)器73防 止微波能量再次進(jìn)入發(fā)生器。啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)帶馬達(dá)68，以移動(dòng)驅(qū)動(dòng)帶66并從而移動(dòng)拾取頭支撐 平臺(tái)62。支撐平臺(tái)62的移動(dòng)方向朝著處理段M的排出端觀。小瓶38保持抽真空。通過(guò) 微波能量加熱生物材料導(dǎo)致材料脫水。根據(jù)需要，可以在脫水過(guò)程中通過(guò)傳感器69、67測(cè) 量小瓶中的壓力和溫度。樣品由于升華而脫水，這是因?yàn)楸苯愚D(zhuǎn)變成氣體。在排出端觀，使得小瓶38與處理段M的底壁40中的小瓶移除端口 55對(duì)準(zhǔn)，并且 停止驅(qū)動(dòng)帶馬達(dá)68。停用微波發(fā)生器14。啟動(dòng)氣缸52以升起小瓶降下活塞M，使小瓶容 納平臺(tái)56延伸通過(guò)端口 55進(jìn)入微波波導(dǎo)的處理段M中，使得其接合小瓶38的底部。該 位置示于圖4中。啟動(dòng)拾取頭氣缸78以降下拾取頭活塞80，將蓋88推回到小瓶38上。真 空室70中的真空隨后被釋放。這破壞了拾取套筒72和小瓶38之間在密封表面76處的密 封，從而將小瓶從套筒的支撐中釋放出來(lái)。真空的釋放還導(dǎo)致處于減壓下的小瓶?jī)?nèi)部以及 目前處于大氣壓下的真空室70和拾取套筒72之間的壓差。然后啟動(dòng)拾取頭氣缸78，以提 升活塞80和蓋托84。由于壓差，在蓋托84縮回時(shí)，小瓶中的減壓將蓋88保持在小瓶38上 的合適位置。然后啟動(dòng)氣缸52以降下小瓶容納平臺(tái)56并隨之降下小瓶38，從小瓶從波導(dǎo) 18中抽出。然后可以手動(dòng)從設(shè)備10中移出小瓶。其是含有經(jīng)經(jīng)脫水的材料的真空密封且 加蓋的小瓶。將設(shè)備返回到另一材料小瓶的處理開(kāi)始條件，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68以將拾取頭58返 回到處理段M的輸入端沈?？梢曰\統(tǒng)地理解上述方法，其包括圖5中的流程圖所舉例說(shuō)明的以下步驟。在步 驟100中，將生物材料的加蓋容器裝入波導(dǎo)中。在步驟102中，移除蓋并且對(duì)容器施加高真 空，致使材料在步驟104中冷凍。在步驟106中，引導(dǎo)微波能量通過(guò)波導(dǎo)。在步驟108中， 容器通過(guò)波導(dǎo)移動(dòng)到排出端。在步驟110中，對(duì)容器加蓋。在步驟112中，從波導(dǎo)移出經(jīng)脫 水的材料的抽真空的容器。
7
除了在波導(dǎo)中對(duì)經(jīng)脫水的材料的容器加蓋之外，作為另外一種選擇，可以移出未 加蓋的容器。然后在從設(shè)備中移出容器之后，隨后完成加蓋。或者，材料的容器在處理之前進(jìn)行冷凍，例如通過(guò)將其放置在液氮浴或低溫冷凍 機(jī)中。經(jīng)冷凍的材料然后在脫水設(shè)備10中進(jìn)行處理。在該方法中的冷凍步驟因而是生物 材料在設(shè)備中脫水之前的一個(gè)預(yù)先步驟。在圖6的流程圖中說(shuō)明了該方法。在步驟99中， 將材料的容器在液氮中冷凍。在步驟101中，經(jīng)冷凍的材料然后裝入波導(dǎo)中。在步驟103 中，移除蓋并施加真空，通常低于2. 5mm汞柱。這種低壓保持材料在微波處理過(guò)程中冷凍。 然后用步驟106、108、110和112處理該材料?；蛘?，小瓶可以保持固定，而微波場(chǎng)在其周圍移動(dòng)，例如相對(duì)于樣品移動(dòng)微波發(fā)生
器ο也可以在沒(méi)有通過(guò)波導(dǎo)移動(dòng)容器，或移動(dòng)發(fā)生器的步驟的情況下，實(shí)現(xiàn)生物材料 的脫水。移動(dòng)均化了材料所暴露的場(chǎng)。沒(méi)有這類移動(dòng)，就需要容器在波導(dǎo)中的固定位置處 的微波能量強(qiáng)度對(duì)于樣品而言是適當(dāng)?shù)摹Ｔ摲椒ǖ牟襟E可以包括圖5或6的流程圖中所示 的步驟，但省略移動(dòng)容器的步驟108。實(shí)施例1根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具有功率輸出為900瓦特的微波發(fā)生器、水槽和在二者之前延 伸的微波波導(dǎo)。波導(dǎo)的處理段長(zhǎng)約33cm，具有截面為矩形(約5. 25cm高和10. 9cm寬)的 通道。處理段的上壁中的狹縫約2. 8cm寬，并且被微波扼流器環(huán)繞。實(shí)施例2將乳酸菌唾液固定相細(xì)胞與10%的脫脂奶粉混合并且分成0. 5ml小份，在_80°C 下冷凍一天，然后按照本發(fā)明干燥(100-700W，19-21分鐘，真空為2mm汞柱)。在37°C厭氧 培養(yǎng)48小時(shí)后，通過(guò)將稀釋液系列覆在菌總數(shù)測(cè)試片(petrifilm)上對(duì)最后的活細(xì)胞進(jìn)行 計(jì)數(shù)。脫水存活的菌落形成單位的百分比為52. 2士9. 67%。經(jīng)脫水的材料的水分含量為 3. 48士 1. 23%。實(shí)施例3使用粉狀酶和消毒蒸餾水制備10%溶菌酶溶液。將10%酶的0. 5ml小份傾倒到 容器中并且在-80°C冷凍2小時(shí)。冷凍樣品按照本發(fā)明干燥(800W，真空為2mm汞柱，脫水 時(shí)間27分鐘)。使用Smgar法測(cè)量干燥前后的酶活性。10%的溶菌酶在脫水前后的活性和水分
權(quán)利要求
1.一種用于使生物材料脫水的設(shè)備，包括(a)微波發(fā)生器；(b)引導(dǎo)來(lái)自所述發(fā)生器的微波輻射的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)對(duì)大氣開(kāi)放；(c)用于將所述材料的透微波容器引入所述波導(dǎo)的裝置；(d)用于向所述容器施加真空的裝置；(e)用于冷凍所述材料的裝置；和(f)用于從所述波導(dǎo)中移出經(jīng)脫水的材料的裝置。
2 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括用于實(shí)現(xiàn)在所述波導(dǎo)中的所述容器和由所述發(fā)生器 產(chǎn)生的微波場(chǎng)之間的相對(duì)移動(dòng)的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中用于實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)的所述裝置包括用于使所述容器從 所述波導(dǎo)的輸入端向排出端移動(dòng)通過(guò)所述波導(dǎo)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中用于實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)的所述裝置包括用于移動(dòng)所述發(fā)生 器的裝置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，還包括用于密封經(jīng)脫水的材料的所述容器的裝置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，還包括用于從所述容器上移除蓋的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括在所述波導(dǎo)遠(yuǎn)離所述發(fā)生器的一端的微波吸收槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中用于將所述容器引入所述波導(dǎo)的裝置包括具有活塞的 容器提升機(jī)構(gòu)，用于將所述容器提升通過(guò)所述波導(dǎo)下側(cè)的端口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中用于從所述波導(dǎo)移出所述容器的裝置包括具有活塞的 容器下降機(jī)構(gòu)，用于使所述容器下降通過(guò)所述波導(dǎo)下側(cè)的端口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中用于向所述容器施加真空的裝置包括操作地連接真 空源的容器拾取頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述拾取頭包括適于與所述容器形成真空密封的套筒。
12.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中用于使所述容器移動(dòng)通過(guò)所述波導(dǎo)的裝置包括用于 容器拾取頭的可移動(dòng)支撐平臺(tái)，所述支撐平臺(tái)與大致平行于所述波導(dǎo)布置的驅(qū)動(dòng)帶連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中用于移除蓋的裝置包括操作地連接活塞的蓋托架，所 述蓋托架可通過(guò)所述活塞從移除或放回所述容器上的所述蓋的下方位置向托住所述蓋以 與所述容器分離的上方位置移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括冷凝器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述容器拾取頭包括底部和在所述底部上可旋轉(zhuǎn)的 上部，所述上部具有溫度傳感器和壓力傳感器中的至少其一。
16.一種用于使生物材料脫水的設(shè)備，包括(a)微波發(fā)生器；(b)引導(dǎo)來(lái)自所述發(fā)生器的微波輻射的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)對(duì)大氣開(kāi)放；(c)在所述波導(dǎo)內(nèi)用于容納所述材料的透微波容器；(d)用于向所述容器施加真空的裝置；(e)用于冷凍所述材料的裝置；和(f)用于從所述波導(dǎo)中移出經(jīng)脫水的材料的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，還包括用于實(shí)現(xiàn)在所述容器中的所述材料和由所述發(fā)生 器產(chǎn)生的微波場(chǎng)之間的相對(duì)移動(dòng)的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中用于實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)的所述裝置包括用于移動(dòng)所述容 器中的所述材料的裝置。
19.一種用于使生物材料脫水的方法，包括以下步驟(a)提供容納所述待脫水的生物材料的透微波容器；(b)將所述容器放入對(duì)大氣開(kāi)放的微波波導(dǎo)中；(c)向所述容器施加真空；(d)冷凍所述材料；(e)施加微波輻射以使所述抽真空的容器中的所述材料脫水；以及(f)從所述波導(dǎo)中移出所述經(jīng)脫水的材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包括實(shí)現(xiàn)在所述波導(dǎo)中的所述材料和微波場(chǎng)之間的相 對(duì)移動(dòng)的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包括使所述抽真空的容器從所述波導(dǎo)的輸入端向排出 端移動(dòng)通過(guò)所述波導(dǎo)的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包括使所述發(fā)生器相對(duì)于所述波導(dǎo)中的所述材料移動(dòng) 的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求14或20的方法，還包括密封經(jīng)脫水的材料的容器的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述密封是在從所述波導(dǎo)中移出所述容器之前完成的。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中將待脫水的材料的所述容器加蓋，并且所述方法包 括從所述容器上移除所述蓋的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中密封所述容器的步驟包括將所述蓋放回到所述容器 上的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求19至沈中任一項(xiàng)的方法，其中所述冷凍是在將所述容器放入所述波 導(dǎo)中之前完成的。
28.根據(jù)權(quán)利要求19至沈中任一項(xiàng)的方法，其中所述冷凍是在所述波導(dǎo)中通過(guò)向所述 容器施加真空來(lái)完成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求19至觀中任一項(xiàng)的方法，其中所述生物材料為蛋白質(zhì)。
30.一種用于使生物材料脫水的方法，包括以下步驟(a)提供在對(duì)大氣開(kāi)放的微波波導(dǎo)內(nèi)的透微波容器中的所述待脫水的生物材料；(b)向所述容器施加真空；(c)冷凍所述材料；(d)施加微波輻射以使所述抽真空的容器中的所述材料脫水；以及(e)從所述波導(dǎo)中移出經(jīng)脫水的材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括實(shí)現(xiàn)在所述波導(dǎo)中的所述材料和微波場(chǎng)之間的相 對(duì)移動(dòng)的步驟。
全文摘要
公開(kāi)了用于使生物材料例如疫苗和微生物培養(yǎng)基脫水的設(shè)備和方法，其中所述材料在處于微波波導(dǎo)中的抽真空的容器中脫水，所述微波波導(dǎo)對(duì)大氣開(kāi)放。所述設(shè)備包括用于冷凍生物材料的容器的裝置、微波發(fā)生器、波導(dǎo)、用于將容器引入波導(dǎo)中的裝置、用于對(duì)容器施加真空的裝置和用于從波導(dǎo)中移出經(jīng)脫水的材料的裝置。在本發(fā)明的方法中，將生物材料的容器放入對(duì)大氣開(kāi)放的微波波導(dǎo)中，對(duì)容器施加真空，將材料冷凍和輻射以使其脫水。然后從波導(dǎo)中移出經(jīng)脫水的材料。
文檔編號(hào)A61K9/19GK102149813SQ200980136008
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者傅軍, 帕拉斯圖·伊格馬艾, 羅伯特·L·派克, 蒂莫西·D·迪朗斯 申請(qǐng)人:能波公司