具体实施方式

本发明解决的问题是在被放电激活的同时对基底的损坏或损失。

因此，本发明提供了一种将噬菌体共价连接到基底的方法，包括：

●在两个电极之间产生等离子体；

●使流体在电极之间流动以使等离子体或等离子体的一部分移位到不在电极之间的移位区域；

●将基底或噬菌体引入移位区域内的等离子体中而不经过电极之间；以及

●将噬菌体和基底结合。

因此，基底或噬菌体不会在形成激活场的带电电极之间通过。可以减少或消除由于在电极之间通过而引起的过度加热效应的风险。此外，可以类似地减少或消除导致例如颗粒与电极融合以及颗粒在电极上熔化的与电极碰撞的风险。过程变得更加高效。

噬菌体或基底或两者均可被激活。因此，在一种方法中，将基底引入移位区域内的等离子体中以激活基底，然后与噬菌体结合。其他方法包括将噬菌体引入移位区域内的等离子体中以激活噬菌体，以及将激活的噬菌体与基底结合以产产生物，即共价连接到基底的噬菌体。另外的选项是将噬菌体和基底都引入移位区域内的等离子体中以激活两者，以及将激活的基底与激活的噬菌体结合以产产生物。

基底或噬菌体可进入到电极侧面并与电极相邻的移位区域。流体流量可以使得移位区域与电极间隔开，从而进一步降低了与现有技术方法相关联的加热和碰撞风险。通过改变流体流量，等离子体可以与电极间隔1mm或更多、5mm或更多或10mm或更多-增加的流量进一步使等离子体与电极间隔开。

通常，电极和移位区域保持静态，并且基底/噬菌体移动通过该区域。还可以选择使基底保持静止，并使用便携式设备使移位区域相对于基底移动。方法可以包括在基底的整个表面上移动移位区域，例如扫描设备。该扫描设备相对于不会移动的基底产生电场和等离子体。在一个特定的示例中，该方法包括将噬菌体施加到基底表面上，并使移位区域在已经施加了噬菌体的基底表面上移动。等离子体与表面上的噬菌体接触，从而激活一个或另一个或两者，从而导致共价连接。

适当地，流体是气体。该气体可以通过管子吹入，以具有足够速度的移动流的形式从电极附近离开，使等离子体从电极之间移位。

可以使用通过放电在电极之间产生等离子体的已知方法和设备。可以使用电晕放电，尤其是脉冲或脉冲场电晕放电。

在下文更详细描述的本发明的具体实施例中，基底是或包含颗粒。这些颗粒可以连续地流过或经过(移位的)等离子体，这意味着本发明实现了连续操作。优选的颗粒材料和直径如本文其他地方所述。

在其他实施例中，将噬菌体引入等离子体中。优选地，噬菌体以液滴中的悬浮液形式提供。同样，这允许连续操作。合适的液滴的直径为250微米或更小。该方法通常用体积中值直径为150微米或更小、优选体积中值直径为100微米或更小、更优选为50微米或更小的液滴进行。本文中的液滴尺寸通过常规方式测量，例如使用激光衍射设备和方法，例如用Malvern分析仪(Malvern Instruments Ltd，伍斯特郡，英国)测量。

本发明还提供了用于执行本发明的方法的设备。因此，本发明的设备包括电路、电极和产生流体流以在电极之间产生等离子体的装置。该等离子体可以整体或部分地移位，使得颗粒或噬菌体可以通过等离子体而不在电极之间通过。

下面更详细地阐述的本发明的特定设备包括：

a)第一和第二电极以及用于在电极之间产生等离子体的等离子体发生器；

b)第一导管，该第一导管连接到压力下的流体的供给源，用于在电极之间引入流体流，其中，流体的流动将等离子体或等离子体的一部分移位到不在电极之间的移位区域；

c)第二导管，该第二导管连接到噬菌体或基底的供给源，用于将噬菌体或基底引入移位区域而不在电极之间通过；

d)可选地，腔室，可以在该腔室中将噬菌体和基底结合以将噬菌体共价连接到基底。

通过提供移位的等离子体，可以激活基底或噬菌体，同时避免使该材料在电极之间通过的风险和缺点。为了控制等离子体的移位区域的位置，可以包括控制机构，以便可以改变流量，从而改变等离子体的位移。

该设备的选项是包括第三导管，第二导管用于将噬菌体引入移位区域，第三导管用于将基底引入移位区域，使得噬菌体和基底在移位区域内结合。该设备进一步可选地根据本发明的方法的其他可选和优选实施例进行适配。

在便携式的并且省略结合腔室的设备的实施例中，提供带电颗粒的输出。该输出可以指向噬菌体，例如已经施加到诸如较平的材料或伤口敷料等载体基底上的噬菌体液滴。因此，该设备提供了枪，以提供将要指向目标噬菌体的激活颗粒流。

本发明该方面的所有实施例具有的优点是基底(例如颗粒)或噬菌体(例如液滴)的激活避免了在电极之间通过。本发明该方面的可选和优选特征可以与本文所述的本发明其他方面的可选和优选特征结合使用，包括以下所述。

本发明中解决的另一个问题是噬菌体与基底的连接可能是不均匀的或者以其他方式难以控制或难以连续或大规模地进行。

因此，本发明提供了一种将噬菌体共价连接到基底的方法，包括：

a)将(i)基底与(ii)噬菌体结合，其中在结合之前或过程中，激活(i)或(ii)或(i)和(ii)两者，并且其中

b)在结合过程中，噬菌体被包含在液滴中。

使用通常将噬菌体悬浮在其中的液滴可以改善与基底的连接。例如，使用预定浓度的噬菌体(每毫升液体中的噬菌体数量)和已知尺寸或在给定尺寸范围内的液滴，可以控制与基底结合的噬菌体数量。在本发明的实施例中，将给定尺寸或在给定尺寸范围内的颗粒激活并与液滴结合，以将每个颗粒的噬菌体数量控制在合理的界限和标准偏差内。

本发明的方法不同于激活颗粒与噬菌体溶液的已知结合。在典型的方法中，特别是使用噬菌体的液滴和颗粒，液滴的直径为150微米或更小，例如体积中值直径为150微米或更小，优选为100微米或更小，更优选为70微米或更小。分别地，基底颗粒的直径通常为500微米或更小，合适地质量中值直径为500微米或更小、300微米或更小、合适地150微米或更小、优选地100微米或更小、更优选地70微米或更小。在下面描述的特定示例中，将直径约10微米的液滴与尺寸基本上相同的颗粒结合。

液滴经常使用的液体是水；也可以使用其他水溶液。在以下更详细描述的具体实施例中，使噬菌体的水悬浮液的细雾与使用脉冲场电晕放电预激活的超吸收性聚合物接触。测试证实了活性噬菌体已经连接到聚合物上，并之前和之后的聚合物称重确认通过聚合物吸水仅有很小的重量增加(约25-30％)。在其他方法中，液滴是非水的液体。应当理解，在所有情况下，所使用的液体应适合于噬菌体，例如，噬菌体的非变性或以其他方式非破坏性-根据本发明的共价连接产物包括感染性噬菌体。

非水液体的示例包括在大气压和20℃下为气态的化合物和组合物，其中该方法在使化合物形成液滴的温度和压力的条件下进行。在某些实施例中，使用液态二氧化碳的液滴来包含共价连接到基底的噬菌体，然后可以例如通过调节温度或压力或两者将液态组分去除。

因此，本发明包括这样的方法，其中当使用这样的液滴时，使共价连接的噬菌体和基底产物经受使化合物蒸发的改变的温度和/或压力条件，从而产生干燥产物。

这些方法可用于选定的制造情况，例如将噬菌体连接到水敏性基底上。在具体实施例中，基底包含超吸收性聚合物；以这种方式，可以进行将噬菌体连接到这样的基底上的方法，同时避免水或水溶液会与之不利地反应(例如被其吸收)并有损害或降低最终产物的吸收的风险。

因此，本发明还提供了包含可与噬菌体共价连接的超吸收性聚合物的组合物，该组合物可通过本发明制备，其中该聚合物优选基本上不润湿。组合物的示例包括织物、机织织物、纸尿裤、尿布、卫生巾、卫生巾、衣物和内衣。

据信所有超吸收性聚合物均适用于这些组合物，包括低密度和高密度交联的超吸收性聚合物。含聚丙烯酸酯的聚合物，例如聚丙烯酸钠和基于其的聚合物是合适的。其他合适的此类聚合物是聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联的羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联的聚环氧乙烷和淀粉接枝的聚丙烯腈共聚物。

有利地，可以进行连接以避免聚合物的润湿。适当地，聚合物吸收液滴的液体最多不超过聚合物重量的3倍(考虑到这些聚合物的容量，可以是聚合物重量的数百倍)，优选不超过聚合物重量的1倍，优选不超过聚合物重量的50％，优选不超过聚合物重量的25％，非常优选不超过聚合物重量的10％。

在使用本发明时，还有各种其他选项。方法可以包括激活基底并将激活的基底与液滴结合，或激活液滴并使激活的液滴与基底结合。进一步可选的是既激活基底又激活液滴并使它们结合。

如其他地方所述，本发明允许控制产物的形成。因此，方法包括使由预定浓度的噬菌体悬液制备的预定尺寸的液滴结合，以控制连接到基底的噬菌体的数量和/或密度。合适的噬菌体浓度在每毫升10⁸-10¹⁰范围内。

优选的是，将颗粒和液滴结合，并且将它们的尺寸控制在一定范围内。因此，方法可以包括将直径为150微米或更小的液滴与直径为150微米或更小的颗粒结合，优选地将体积中值直径为100微米或更小的液滴与质量中值直径为100微米或更小的颗粒结合。分开地，该方法可以包括将体积中值直径最大为200微米或最大100微米或最大20微米的液滴与质量中值直径最大为200微米或最大100微米或最大20微米的颗粒组合。

进一步优选的是，控制颗粒和液滴的对应尺寸。因此，方法可以包括将颗粒和液滴结合，其中对应直径(液滴的体积中值直径和颗粒的质量中值直径)的比率为1：10-10：1，1：3-3：1或1：2-2：1。在示例中进行的特定方法中，该比率为约1：1。

在基于液滴的本发明的操作中，已经发现激活的颗粒通常与有限数量的液滴结合，并且如上所述的对应尺寸和尺寸比使得能够控制产物的性质，尤其是每个颗粒的噬菌体数量。使用尺寸更接近颗粒的含有噬菌体的液滴也趋向于将连接点更均匀地分布在基底上，从而得到进一步增强的产物。

可以与一个或多个其他实施例结合采用的本发明的另外的实施例包括设计颗粒和液滴上的电荷以促进结合。因此，方法包括激活颗粒和基底两者，其中使用放电激活颗粒，使用带相反电荷的放电激活基底。

放电合适地是电晕放电，优选脉冲或脉冲场。负电晕和正电晕均可使用。在具体实施例中，使用带负电的电晕放电来激活颗粒，使用带正电的电晕来激活液滴。在示例中进行的特定方法中，将通过负脉冲场电晕放电激活的尺寸约为10微米的聚合物颗粒与通过接触正电晕放电激活的尺寸约为10微米的液滴结合。

其他实施例包括同时形成并激活颗粒。

本发明还提供了用于执行基于液滴的方法的设备。一种设备包括液滴产生器以制造包含液滴的噬菌体以及将液滴与基底结合的装置。该设备可以包括用于(例如，通过电晕放电)激活液滴的工作台或用于(再次，例如，通过电晕放电)激活基底的工作台。

用于执行该方法的特定设备包括：

a)用于产生含有噬菌体的液滴的装置；

b)用于产生等离子体的等离子体发生器，与(i)使液滴与等离子体接触的液滴激活工作台或(ii)使基底与等离子体接触的基体激活工作台结合；以及

c)腔室，可以在该腔室中在与等离子体接触的同时或之后将基底和噬菌体结合，从而在噬菌体和基底之间形成共价键。

某些实施例的设备适用于例如液态二氧化碳的液滴。因此，一种这样的设备适于产生在室温和20℃下为气体的溶剂或溶液的液滴。

本发明的一个设备具有适于产生等离子体以激活基底的等离子体发生器。另一设备具有适于产生等离子体以激活包含噬菌体的液滴的等离子体发生器。在其他实施例中，等离子体发生器和腔室被布置成使得噬菌体和基底结合并与等离子体接触，从而在相同的腔室中同时被激活。

本文解决的另一个问题是在产物中包括与不同菌株的噬菌体共价连接的单独颗粒。

通过对液滴发明的依次操作，可以提供具有两个可靠连接的噬菌体的产物。因此，本发明还提供了一种将两种不同菌株或类型的噬菌体共价连接到单个基底颗粒上的方法，包括：

a)将颗粒与第一噬菌体结合，其中在结合之前或过程中，将颗粒或噬菌体或两者激活，以产生包含与第一噬菌体共价连接的颗粒的中间产物；以及

b)将中间产物与菌株或类型与第一菌株不同的第二噬菌体结合，其中在结合之前或过程中，将中间产物或第二噬菌体或两者激活，以产生包含与第一和第二噬菌体共价连接的颗粒的产物。

已知的方法倾向于使用噬菌体溶液或含有噬菌体混合物的溶液。但是，所得产物不能可靠地提供例如溶液中存在的两种噬菌体均与其连接的颗粒。

在该方法的另外的选项中，然后将这些步骤的产物与菌株和类型与第一和第二噬菌体不同的第三噬菌体结合，其中在结合之前或过程中，将产物或第三噬菌体或两者激活，从而产生包含与第一、第二和第三噬菌体共价连接的颗粒的另外的产物。

本方法克服了现有技术的不足，产生了更多的同质产物可。使用该方法获得的组合物包括与不同菌株或类型的第一和第二噬菌体共价连接的多个颗粒，其中按数量计至少50％的颗粒包括至少一个第一噬菌体和至少一个第二噬菌体。

通常，按数量计至少60％、优选至少70％、更优选至少80％的颗粒包含至少一个第一噬菌体和至少一个第二噬菌体。

本文描述的其他发明的本发明的可选和优选实施例可用于制备连接有两个或更多个噬菌体的产物。现在描述另外的实施例和特征。

结合基底和噬菌体

在使用本发明的一系列示例时，将基底和噬菌体以溶液、浆液或蒸气或气态形式混合在混合室内。在进入混合室之前或在混合室内，对反应物单独或一起进行电晕放电激活，然后将其转移到适合于干燥和收集颗粒的腔室中。排放到干燥室中可以是通过用例如使用干燥的惰性气体旋流干燥并最终收集的颗粒进行(气动或机械)雾化。

优选使基底和噬菌体带电，使得它们各自携带彼此相反的电荷，从而使基底和噬菌体相对于彼此吸引和分布，从而在电晕放电激活后，噬菌体大致均等地分布在颗粒的表面上。

本发明提供了将噬菌体共价连接到基底(珠、粉末或其他颗粒)的方法，其中在制造基底(例如通过电喷雾方法制成的颗粒)的过程中，在将噬菌体连接到颗粒之前将溶剂蒸发。

在本发明方法的一个示例中，噬菌体颗粒共价连接到基底的颗粒。这是通过在流动的气流中夹带一定尺寸的颗粒并在第二流动的气流中夹带包含噬菌体的一定尺寸的液滴来实现的。使用电晕放电处理夹带的颗粒和/或液滴并结合气流来使液滴和颗粒聚集在一起，并使噬菌体与颗粒共价连接；如此连接的噬菌体保留了其传染性。噬菌体与颗粒共价连接后，收集颗粒，并在必要时干燥。

就噬菌体与颗粒共价连接的分布和频率的一致性而言，本发明的方法代表了对噬菌体与基底颗粒共价连接的先前方法的改进。匹配液滴尺寸以基本上匹配颗粒尺寸，例如直径比为约4∶1至1∶4，优选为1∶3至3∶1时，可导致噬菌体更均匀地分布在颗粒表面上。另外，可以设置液体中噬菌体的浓度，以便精确地控制与单个颗粒连接的噬菌体的数量。

在本发明的实施例中，使用气流来夹带和携带颗粒通过设备，由此通过暴露于电晕放电对气流进行处理并因此被激活，即，颗粒的表面现在包含寿命短但是极易与它们接触的分子形成共价键的自由基。第二气流用于通过设备夹带和携带包含噬菌体的液体的液滴，其中液滴通过暴露于电晕放电而被处理并因此也被激活。液滴是通过将噬菌体溶液喷入夹带气流中而形成的。

液滴优选是水性的，但是可以包含另一种液体，例如液体二氧化碳或挥发性有机溶剂。用于夹带颗粒和液滴的气体优选为空气，但是可以使用其他气体，例如氮气、氢气或氩气。

然后将其中夹带有激活物质的两种气流结合，从而使颗粒和液滴彼此接触。这种接触导致噬菌体与颗粒共价连接。电晕放电处理的激活效果寿命很短，因此气流中夹带的物质在电晕放电处理的1秒钟内可以适当地结合。

正电晕放电或负电晕放电可用于处理颗粒或液滴。正电晕放电给经处理的物质带正电，而负电晕放电给经处理的物质带负电。由于带相似电荷的物质的颗粒和液滴会相互排斥，因此通常使用不同类型的电晕放电来处理颗粒和液滴。但是，电晕放电处理的所有组合都是可能的，包括不处理颗粒或液滴中的一个或另一个。

优选地，使用负电晕放电处理颗粒，使用正电晕放电处理液滴。在发明人进行的示例中，这产生了良好的结果。

这种处理方式的优点至少包括以下方式：经电晕放电处理的颗粒被静电吸引到经电晕放电处理的液滴上，而又被其他经处理的颗粒排斥，并且类似地，经处理的液滴彼此相互排斥。

可以调节夹带液滴和颗粒的气体的流速，以优化电晕放电处理的激活效果的效率，从而使噬菌体连接到颗粒的效率最优化。

然后从气流中收集与噬菌体共价连接的颗粒，并去除液滴中任何残留的液体。优选地，液体将在收集之前在气流中蒸发。对包含噬菌体的液滴使用挥发性溶剂的特别优点在于，干燥过程既更快又简化，这是因为在将经处理的颗粒夹带在气流中时能够相对容易地干燥它们。适当地调节气体的路径及其流速以优化干燥颗粒的过程。

本发明的另外的要素是，与噬菌体共价连接的颗粒可以通过类似的方法再处理一次或多次，以将另一种或多种噬菌体共价连接到颗粒上。以这种方式，可以产生具有均匀分布的和明确定义的噬菌体种群的颗粒。

本发明的具体实施例使用以下元素：

(i)喷嘴或注射器形成在其中夹带颗粒和含有噬菌体的液滴的两股气流，每股气流都具有确定的尺寸-气体的流速和路径是可调节的，以优化设备的效率；

(ii)设备将颗粒引入气流中并用电晕放电处理颗粒；这可以通过适配移位等离子体粉末喷涂枪来提供。这种设备包括用于产生大量电离气体的电晕放电电极。该大量电离气体在电极之间的空间中形成，但是通过在电极之间的空间量中传播的气流从电极之间的该位置移位。夹带气体的颗粒可以被引入到该大量电离气体中，从而被电晕放电激活。

以这种方式使用大量移位的电离气体对颗粒进行电晕放电处理具有以下优点：在处理颗粒时，其加热较少。取决于颗粒的材料，这允许它们例如通过不易融合或熔化而更好地保持其形状。另外，移位用于处理颗粒的该大量气体意味着可以对其进行处理而不必在电极之间移动。在电极之间移动的颗粒通常会偏离并融合到电极上，从而破坏颗粒并降低电极的效率。这些和其他实施例的设备避免了该缺点。同样，用于从电极之间移位该大量电离气体的气流可以与用于夹带颗粒的气流相同。因此，可以简化设备的操作，并且可以使用相应较少量的气体。

从电极产生的电晕放电可以是恒定的，但是优选是脉冲的。脉冲场电晕放电的优点是在处理过程中颗粒的加热较少，因此降低了融合或熔化经处理的颗粒的风险。

可以通过从喷嘴喷射来产生预定尺寸的含有噬菌体的液滴。然后可以将这些液滴夹带在气流中，并以与上述颗粒相同的方式通过电晕放电处理。

在具体实施例中，通过使含噬菌体的溶液通过静电喷雾器的喷嘴来产生液滴。这样做的优点是，在夹带到气流中之前，会同时产生预定尺寸的液滴喷雾，并通过静电(电晕放电)激活这些液体。因此，通过使用该设备，可以简单、准确和高效地产生与颗粒结合的液滴。

该设备还包含腔室或空间。气流在该腔室或空间中结合以将经电晕放电处理的颗粒和液滴聚集在一起。一旦完成了将噬菌体与颗粒连接的反应，就可以调整气流的长度，以使噬菌体连接的颗粒移动得足够远，从而在仍被夹带在气流中并到达收集区之前使液滴中的液体通过蒸发从颗粒中去除。或者，可以在收集后将液体从颗粒中去除。

设备串联

可以串联设置用于制造与噬菌体共价连接的颗粒的设备。在一个示例中，将来自反应室的激活颗粒产物转移至下游室以连接噬菌体。在另一示例中，顺序相反：将来自反应室的噬菌体液滴产物转移到下游室，以连接激活颗粒。可以应用类似的布置来激活细丝：通过连续绕线将细丝状材料引入反应室中，从而在引入噬菌体之前立即进行激活，例如通过电晕放电。

溶液中的基底

当聚合物或其他基底处于溶液中时，优选的实施例包括三步法，其中将初始带电的液滴进行气体干燥，并通过与初始液滴产生场具有相同极性的电晕场，并与噬菌体悬浮液的液滴混合。液滴的尺寸应能使每个颗粒结合所需数量的噬菌体并带有相反的电荷。然后干燥并收集中性终产物。

不含溶剂的基底

当初始颗粒产生中的聚合物或其他材料为熔融形式(而非溶液)时，实施例包括在电晕产生电压范围内的电喷雾场，以产生与来自噬菌体或其他悬浮液的带相反电荷的颗粒混合的颗粒。在实施例中，在与聚合物颗粒结合之前将噬菌体或其他颗粒干燥。通常，用于噬菌体悬浮液的溶剂可以是水、水性有机溶剂或液态气体(例如液态CO₂)。

颗粒制备和喷涂

基于从喷嘴受控地喷出液滴，常规的机械喷雾系统和电喷雾可用于本发明中的颗粒或细颗粒产生。每个液滴包括悬浮在溶液中的材料。该材料将形成所需的颗粒。随着液滴液体的蒸发，悬浮在其中的细粉会形成紧密的团簇。对于由溶液产生的液滴，剩余的物质倾向于结晶形成固体颗粒，并且可以通过改变溶解或悬浮物质的浓度来控制这种颗粒的尺寸。

电喷涂(电动流体动力喷涂)是一种借助力使液体雾化的方法。在电喷雾中，通过将喷嘴保持在高电势(例如3-30kV)，使喷嘴出口处的液体经受电剪切应力。电喷雾的优点在于，液滴可以非常小，并且可以通过调节施加到喷嘴的流速和电压来控制液滴的电荷和尺寸。此外，电喷雾相对于传统的机械喷雾系统具有其他优点。在常规的机械喷雾系统中，液滴通过感应带电：(1)液滴的尺寸小于常规机械雾化器的液滴尺寸，并且可以小于1μm；(2)液滴的尺寸分布通常较窄，标准偏差低；(3)带电液滴在空间中自动分散；(4)带电液滴的运动可以很容易地通过电场来控制(包括偏转或聚焦)。

Hayati等人[1，2]、Cloupeau和Prunet-Foch[3，4]、Grace和Marijnisen[5]、Jaworek和Krupa[6，7]、Schultze[8]、Shore和Michelson[9]、Mutoh等人[10]和Smith[11]对电喷雾过程进行了综述和总结，确定了液体的物理参数范围(主要是其电导率的值)。在该范围内，液体可以被电力雾化。

为了在本发明中使用，关于在给定条件下产生的液滴的尺寸和它们的喷射频率，通过电喷雾产生固体颗粒的方法是合适的。液滴在雾化过程中也可以在存在电场的情况下通过机械力带电。通过以锥形喷射模式进行电喷雾而产生的液滴可以小至1μm，对于这种尺寸的水滴，比电荷可以为14C/kg。虽然通过感应带电而机械地产生的液滴的带电水平比通过电喷雾产生的液滴小一个数量级，但是当使用大量液体时，可以使用机械雾化方法。当需要尺寸受控的液滴时，可以使用通过机械或电气方法同步激发液体射流。放置在液体容器中靠近喷嘴出口的压电换能器可用于射流激发。对于射流激发的机械方法，通过控制交流频率和液体体积流量，可以在直流偏置电压上施加脉冲或交流电压，从而控制液滴尺寸并产生所需平均尺寸的液滴。通过从电喷雾产生的液滴中蒸发溶剂也可以产生细颗粒。

在本发明的特定方法和设备的操作中，电晕激活场的初始作用是在材料表面上产生自由基，然后迅速衰变成更稳定的亲水基团。为了在颗粒和噬菌体之间产生共价键，本发明能够使噬菌体迅速(通常在不到一秒的时间内)与经处理的表面接触，从而可以发生基于自由基的反应，从而导致共价键的形成。迄今为止，这已经在薄膜表面上实现了，其中悬浮液中的噬菌体可以通过各种方式快速地施加到薄膜表面上，通过本发明，现在对于粉末和类似颗粒，这是高效且可控的。可以以减少的时间来操作本发明以制备和收集/引导激活的粉末(颗粒)并使之与噬菌体(或其他颗粒)接触。

本发明的特定系统

本发明的系统包括颗粒和喷枪，以产生带电颗粒的喷雾，例如压缩空气喷雾器，例如可将电荷(通常为正电荷)赋予颗粒(由于粒径而称为粉末)的静电枪或电晕枪。粉末通常装在设备的料斗中，并穿过静电喷枪。静电喷枪会在发射时使颗粒带电。

通常被指定用于输送30至100kV之间可变电压的高压发生器通常位于靠近进料斗和喷涂设备的位置。

因此，典型的静电颗粒生成系统包括：

●进料斗

●湿度受控的压缩空气源，用于将粉末从料斗传输到喷枪

●高压发生器(通常为30-100kV)

●喷粉枪可能是：

■手动的

■自动的(静态的、往复的或摆动的)。

●可选地专门设计的单元，用于通过气流将多余的粉末清除到回收单元，包括：

●回收单元可以包括：

■旋风分离器

■袋式或框式过滤器，或

■两者的组合。

●用于将带电颗粒与含有噬菌体的液滴结合的腔室。

固定在尼龙颗粒上

在使用本发明的具体实施例时，采用以下实施例中更详细描述的设备，尼龙6聚合物的粉末颗粒通过电喷雾系统产生，并通过正电晕放电激活。立即将激活的粉末与平行电喷雾设备的输出物混合，产生带负电荷的约50微米直径的噬菌体悬浮液液滴。在空气流中干燥颗粒，并在标准噬斑测定中测试噬菌体活性-该测定证实活性噬菌体已连接到尼龙颗粒上。

具体实施例

从上面显而易见的是，本发明尤其提供了以下实施例。

1.将噬菌体共价连接到基底的方法，包括：在两个电极之间产生等离子体；以及

使流体在所述电极之间流动以使所述等离子体或所述等离子体的一部分移位到不在所述电极之间的移位区域；以及

(i)在所述基底未通过所述电极之间的情况下将所述基底引入所述移位区域的等离子体中，并将所述基底与所述噬菌体结合，或者(ii)在所述噬菌体未通过所述电极之间的情况下将所述噬菌体引入到所述移位区域中的等离子体中，并将所述噬菌体与所述基底结合。

2.根据实施例1所述的方法，包括将所述基底引入所述移位区域中的等离子体中以激活所述基底，并将激活的基底与噬菌体结合以产生共价连接到所述基底的噬菌体。

3.根据实施例1所述的方法，包括将噬菌体引入所述移位区域的等离子体中以激活所述噬菌体，并将激活的噬菌体与所述基底结合以产生共价连接到所述基底的噬菌体。

4.根据实施例1所述的方法，包括将噬菌体和基底这两者引入所述移位区域的等离子体中以激活这两者，并将激活的基底与激活的噬菌体结合以产生共价连接到所述基底的噬菌体。

5.根据前述实施例中任一项所述的方法，包括使所述基底保持静止并使所述移位区域相对于所述基底移动。

6.根据实施例5所述的方法，包括使所述移位区域在所述基底的表面上移动。

7.根据实施例6所述的方法，包括将噬菌体施加到所述表面上并使所述移位区域在其上已经施加了噬菌体的所述基底的表面上移动。

8.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，所述流体是气体。

9.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，所述等离子体是通过所述电极之间的放电形成的。

10.根据实施例9所述的方法，其中，所述放电是电晕放电。

11.根据实施例9或10所述的方法，其中，所述放电是脉冲场电晕放电。

12.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，所述基底包括颗粒。

13.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，所述噬菌体以液滴中的悬浮液的形式提供。

14.根据实施例13所述的方法，其中，所述液滴的直径为150微米或更小。

15.用于执行实施例1至14中任一项所述的方法的设备。

16.根据实施例15所述的设备，用于将噬菌体共价连接到基底，包括：

(a)第一电极和第二电极以及用于在所述电极之间产生等离子体的等离子体发生器；

(b)第一导管，所述第一导管连接到压力下的流体的供给源，用于在所述电极之间引入流体流，其中，所述流体的流动将所述等离子体或所述等离子体的一部分移位到不在所述电极之间的移位区域；

(c)第二导管，所述第二导管连接到噬菌体或基底的供给源，用于将所述噬菌体或所述基底引入到所述移位区域中而不经过所述电极之间；

(d)腔室，噬菌体和基底在所述腔室内结合以将所述噬菌体共价连接到所述基底。

17.根据实施例16所述的设备，其中，所述第二导管用于将噬菌体引入到所述移位区域中，并且进一步包括第三导管，所述第三导管用于将基底引入到所述移位区域中，使得噬菌体和基底在所述移位区域中结合。

18.根据实施例15至17中任一项所述的设备，包括用于产生脉冲场电晕放电的等离子体发生器。

19.根据实施例15至18中任一项所述的设备，其中，所述第二导管连接至悬浮在液体中的噬菌体的供给源，用于将所述噬菌体作为液滴中的悬浮体引入所述移位区域。

20.将噬菌体共价连接到基底的方法，包括：

(a)将(i)基底与(ii)噬菌体结合，其中在所述结合之前或在所述结合过程中，(i)或(ii)或(i)和(ii)两者被激活，并且其中

(b)在所述结合过程中，所述噬菌体被包含在液滴中。

21.根据实施例20所述的方法，其中，所述液滴的平均直径为150微米或更小。

22.根据实施例21所述的方法，其中，所述液滴的平均直径为100微米或更小。

23.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，所述基底包括平均直径为500微米或更小的颗粒。

24.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，所述基底包括平均直径为200微米或更小的颗粒。

25.根据实施例20至24中任一项所述的方法，其中，所述液体是水性的。

26.根据实施例25所述的方法，其中，所述液体是水。

27.根据实施例20至24中任一项所述的方法，其中，所述液体是非水性的。

28.根据实施例27所述的方法，其中，所述液体是或包括在大气压和20℃下为气体的化合物，并且其中，所述方法在使所述化合物形成液滴的温度和压力条件下进行。

29.根据实施例28所述的方法，其中，使所述共价连接的噬菌体和基底产物经受使所述化合物蒸发得到干燥产物的改变的温度和/或压力条件。

30.根据实施例20至29中任一项所述的方法，用于将噬菌体连接至水敏性基底。

31.根据实施例30所述的方法，其中，所述基底包含超吸收性聚合物。

32.根据实施例20至31中任一项所述的方法，包括激活基底并将激活的基底与液滴结合。

33.根据实施例20至32中任一项所述的方法，包括激活液滴并将激活的液滴与基底结合。

34.根据实施例20至33中任一项所述的方法，包括激活基底和液滴两者并将它们结合。

35.根据实施例20至34中任一项所述的方法，包括结合由预定浓度的噬菌体悬浮液制备的预定大小的液滴，以控制连接到所述基底的噬菌体的数量和/或密度。

36.根据实施例20至35中任一项所述的方法，包括将质量中值直径为1-200微米的液滴与质量中值直径为1-200微米的颗粒结合。

37.根据实施例36所述的方法，包括将直径为100微米或更小的液滴与直径为100微米或更小的颗粒结合。

38.根据实施例36或37所述的方法，其中，液滴和颗粒各自的直径之比为1：3至3：1。

39.根据实施例20至38中任一项所述的方法，包括激活颗粒和基底两者，其中，使用放电来激活所述颗粒，并且使用带相反电荷的放电来激活所述基底。

40.根据实施例39所述的方法，其中，所述放电是电晕放电。

41.根据实施例40所述的方法，包括使用带负电的电晕放电来激活所述颗粒，并且使用带正电的电晕放电来激活所述液滴。

42.根据实施例20至41中任一项所述的方法，包括同时形成并激活所述颗粒。

43.用于执行实施例20至42中任一项所述的方法的设备。

44.根据实施例43所述的设备，用于将噬菌体共价连接到基底，包括：

(a)产生含有噬菌体的液滴的装置；

(b)(i)与液滴激活台结合产生等离子体以使(a)的液滴与所述等离子体接触的等离子体发生器，或(ii)与基底激活台结合产生等离子体以使所述基底与所述等离子体接触的等离子体发生器；以及

(c)腔室，所述基底和所述噬菌体可在所述腔室中在与所述等离子体接触的同时或之后结合在一起，从而在所述噬菌体和所述基底之间形成共价键。

45.根据实施例44所述的设备，适于产生溶剂或溶液的液滴，所述溶剂或溶液在室温和20℃下为包含噬菌体的气体。

46.根据实施例44或45所述的设备，其中，b(ii)的等离子体发生器适于产生等离子体以激活所述基底。

47.根据实施例44或45所述的设备，其中，b(i)的等离子体发生器适于产生等离子体以激活包含噬菌体的液滴。

48.根据实施例44或45所述的设备，其中，将所述等离子体发生器和所述腔室布置成使得所述噬菌体和所述基底结合并与所述等离子体接触，从而在相同的腔室中同时被激活。

49.根据实施例44至48中任一项所述的设备，其中，所述基底包括平均直径为500微米或更小的颗粒。

50.将不同菌株或类型的两种噬菌体共价连接到单个基底颗粒上的方法，包括：

(a)将所述颗粒与第一噬菌体结合，其中，在所述结合之前或在所述结合过程中，所述颗粒或所述噬菌体或这两者均被激活，从而产生包含与所述第一噬菌体共价连接的颗粒的中间产物；以及

(b)将(a)的中间产物与菌株或类型与所述第一噬菌体不同的第二噬菌体结合，其中，在所述结合之前或在所述结合过程中，将所述中间产物或所述第二噬菌体或这两者激活，从而产生包含与所述第一噬菌体和所述第二噬菌体共价连接的颗粒。

51.根据实施例50所述的方法，包括将所述产物与菌株或类型与所述第一噬菌体和第二噬菌体不同的第三噬菌体结合，其中，在所述结合之前或在所述结合过程中，将所述产物或所述第三噬菌体或这两者激活，以产生包含与所述第一噬菌体、第二噬菌体和第三噬菌体共价连接的颗粒的进一步的产物。

52.根据实施例50或51所述的方法，其中，在步骤a和b中，通过放电激活基底或噬菌体或中间产物。

53.包含多个颗粒的组合物，不同菌株或类型的第一噬菌体和第二噬菌体共价连接至所述多个颗粒，其中，按数量计至少50％的颗粒包含至少一个第一噬菌体和至少一个第二噬菌体。

54.根据实施例53所述的组合物，其中，按数量计至少60％的颗粒包含至少一个第一噬菌体和至少一个第二噬菌体。

55.根据实施例53所述的组合物，其中，按数量计至少70％的颗粒包含至少一个第一噬菌体和至少一个第二噬菌体。

现在参考附图描述本发明，在附图中：

图1示出了用于本发明的用于产生激活的聚合物颗粒的设备的示意图；

图2示出了用于产生固定的噬菌体的本发明的设备的示意图；以及

图3示出了用于产生固定的噬菌体的本发明的另一设备的示意图。

实施例1

设备被设计用于将噬菌体(和其他分子)固定在颗粒和细丝的激活表面上，用于制造散装产物。该设备的设计允许电晕激活材料(特别是颗粒)，并与噬菌体或其他病毒和物质非常迅速地并在诱导自由基的寿命内发生反应。

参照图1，其示出了基本的电喷雾系统。该系统包括高压电源以在感应电极和液体喷嘴之间产生电晕，从而在操作中产生激活的聚合物颗粒流并准备好共价连接到噬菌体。

图2示出了图1的颗粒激活器如何与具有相反极性的第二液体入口集成在一起。

通过入口A引入适当浓度和足够电场的噬菌体悬浮液，以使新出现的液滴带负电。平行地，经由入口B引入聚合物溶液。该聚合物溶液通过电喷雾喷嘴排出，以形成带正电荷的液滴-在包含噬菌体的液滴附近。

在操作中，当从电喷雾喷嘴出来时，颗粒表面通过电晕放电而被激活，并在反应室内与带相反电荷的颗粒/液滴结合并固定(共价连接)。通过反应室，干燥气体的流动有助于颗粒的运输和收集。

实施例2

用于将噬菌体固定在颗粒上的第二设备被类似地设计成允许材料(特别是颗粒)的电晕激活，以及与噬菌体或其他病毒和物质非常迅速地并在诱导的自由基的寿命内发生反应。

在图3中示意性显示的第二设备中，将使用电喷雾系统的颗粒产生与次级电晕台相结合。

次级电晕台具有相同的极性，并被放置为利用惰性气体来利用颗粒流。第二喷嘴用于产生极性相反的噬菌体液滴，并将噬菌体液滴引入混合室。带电荷的噬菌体液滴与带相反电荷的聚合物液滴混合导致不到一秒的快速接触和结合，导致形成共价连接。

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