JPH0380954A - 遠心分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、遠心分離装置に係り、特に撹拌機能をも兼ね
備えた遠心分離装置に関する。

【従来の技術】

臨床検査における種々物質の分析検査や遺伝子操作にお
ける例えばＤＮＡ（デオキシリボ核酸）の分離処理では
、遠沈管と呼ばれる試験管内で検体物質と試薬との混合
や遠心分離が繰り返して行われる。このような操作の従
来の一般的な手法としては、検体を入れた遠沈管に試薬
を混入し、撹拌によって均一に反応させた後、遠心分離
によって反応生成物を分離するという操作が何回か繰り
返される。特に、遺伝子操作ではそれら一連の操作を自
動的に行うことが要求される場合があり、つの遠沈管を
撹拌装置にかけ、続いて遠心分離装置にかけるという各
操作の流れを経なければならない。そこで、撹拌と遠心
分離とが一つの装置で行うことができるならば、遠沈管
の撹拌装置から遠心分離装置への移し替えという操作が
省略でき、一連の操作の能率化、特に自動化における処
理過程の省略が可能となって有益である。 そのような装置の一つとして、実開昭５９−１９３５２
７号公報に示された遠心撹拌装置を挙げることができる
。この装置は、遠沈管を保持するロータの回転と停止と
を繰り返し、回転時に遠沈管の下端部を遠心力で径方向
外方へ振り出させ、その振り出した遠沈管下端部をロー
タの回転停止によって径方向内方へ振り戻させ、その戻
り動作を利用して遠沈管下端部を当て板に衝突させ、そ
の衝突による衝撃で遠沈管の内容物を撹拌するものであ
る。この装置は、ロータを連続的に回転させれば遠心分
離装置として作用することは明らかであり、本発明が提
供しようとする撹拌機能を備えた遠心分離装置の一例と
考えられる。

【発明が解決しようとする課８】 併し乍ら、上述の従来技術における撹拌機能の大きな特
徴は、遠沈管を当て板に衝突させることにあり、ロータ
の回転による遠心力を利用するには違いないが、その遠
心力は遠沈管を振り戻す（振り下ろす）ための振り出し
く振り上げ）に利用されているのであって、遠心力によ
って遠沈管内の内容物に作用を及ぼそうとするものでは
ない。そしてこのような構成作用では、かなり衝撃の激
しい撹拌、乃至は衝撃のある撹拌が行われることになり
、例えばＤＮＡ分離の前過程での撹拌混合を行うには、
ＤＮＡが機械的な衝撃に対して非常に壊れやすいために
不向きである。このように、同じ撹拌混合を行うにして
も、その検体の特に物理的性質によってその強さを選ぶ
べきである。 本発明は撹拌・遠心分離における上述のような技術的課
題に鑑み、これを有効に解決すべく創案されたものであ
る。したがって本発明の目的は、遠心力を撹拌に利用す
ることによって遠心分離装置と撹拌装置との融合を図り
、衝撃に対して壊れやすいデリケートな物質の撹拌に適
した衝撃の少ない撹拌機能を備えた遠心分離装置を提供
することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明に係る遠心分離装置は、上述のごとき従来技術の
課題を解決し、その目的を達成するために以下のように
構成されている。 即ち、周縁に遠沈管保持手段を有する回転体と、上記回
転体に、所望の回転角毎に回転停止を繰り返させる間欠
回転駆動手段とを備え、上記遠沈管保持手段は、上記回
転体の回転方向に対する接線方向に上記遠沈管の揺動支
持軸を有し、該回転体の径方向内外両方向への遠沈管の
自由振り子運動を許容するように構成されている〇

【作用】

本発明に係る遠心分離装置では、回転体の間欠的回転に
伴って遠沈管が自由で滑らかな振り子運動を行う。即ち
、回転体の回転時には遠心力を受けて遠沈管の下端部が
径方向外方へ振り出され、停止と共に遠心力が消滅して
自由振り子運動が生じる。また、回転体の回転開始時お
よび回転停止のための制動時には、遠沈管内の内容物に
慣性力が作用する。この振り子運動と慣性力とが交互に
作用することにより、内容物に遠沈管内での旋回流が発
生する。第５図を参照して段階的にその詳細な過程を説
明する。この説明の部分では、回転体の回転方向を遠沈
管内で前方とする。回転体が回転を開始するとき（第５
ａ図）、遠沈管２の内容物は反回転方向（図中矢印Ｒは
回転体の回転方向）へ慣性力Ｉを受け、遠沈管２内で後
方への流動を生じる。続いて回転中には遠心力ＣＦを受
け、遠沈管２は外側（矢印ｏｕｔ方向）へ振り出される
と共に内容物は後部から外側へ向かう流動ｆを生じる（
第５ｂ図）。その後に回転体の回転を停止させるべく制
動をかけると、内容物は制動に伴う慣性力Ｉを受けるこ
とによって外側から前方へ向かう流動ｆを生じる（第５
ｃ図）。回転体の停止と共に遠心力が消滅し、遠沈管２
が回転体の径方向内方（矢印ｉｎ方向）へ振り戻される
のに伴って、内容物は復元力ＲＦにより遠沈管２内で前
部から内側へ向かう流動ｆを生じる（第５ｄ図）。その
後、再び回転体の回転を開始すると内容物は反回転方向
へ慣性力Ｉを受け、遠沈管２内で内側から後方へ向かう
流動ｆを生じる（第５ｅ図）。これらの過程を周期的に
繰り返すことによって遠沈管２内では内容物の旋回流Ｃ
を生じ（第５ｒ図）、その旋回流によって衝撃の少ない
撹拌作用を行うことができる。 勿論、回転体を連続して回転させればそのまま遠心分離
装置として作用する。

【実施例】

以下に本発明の好適な一実施例について、第１図ないし
第４図を参照して説明する。第１図は本実施例の遠心分
離装置の概略構成を示す略図、第２図は本実施例におい
てロータに遠沈管が装着された状態を示す斜視図である
。本実施例の遠心分離装着は、回転体として円盤状のロ
ータ１を備えており、中心角９０’毎の位置の周縁部が
放射状に切り込まれている。その切り込まれた部分には
、４本１列に配置された遠沈管２を収容する箱状のパケ
ット３が揺動自在に軸支されている。パケット３を軸支
する軸は、第３図および第４図に示すように、ロータ１
の切り込まれた部分の側面に突出して設けられたビン部
材４によって構成され、一方、パケット３の両側面には
、このビン部材４が嵌合する縦溝５が形成されている。 このビン部材４によりパケット３を軸支するに際して、
その軸の方向はロータ１の回転に対しては接線方向とな
り、したがってパケット３の揺動方向はロータ１の径方
向となっている。 ロータ１の回転軸１１は、その真下に配置されたモータ
６の出力軸に直結されており、モータ６は防振機構によ
って支持された取り付は基盤７に設置されている。防振
機構は、楕円状のゴムリング８とコイルスプリング９と
が組み合わされて３カ所の架台１０上にそれぞれ取り付
けられ、それらの上に取り付は載盤７が載置されるよう
に固定されて構成されている。 上述のように構成された遠心分離装置を用いて、ＤＮＡ
を含む検体に試薬を混入した液の撹拌運転を行う場合に
は、上述の液が入れられた４連の遠沈管２をパケット３
に装填し、モータ６を例えば３０’から５０°の間隔で
回転および停止を交互に、且つ周期的に繰り返して回転
させる。この間欠回転とそれに伴うパケット３の振り子
運動によって遠沈管２内の内容液に旋回流を生じさせる
。 旋回流は、モータ６の回転および停止の周期や加速度を
内容液の量や枯仕等との関係から適当に選択することに
より、衝撃の少ない且つ滑らかな流動となるように調整
でき、その旋回流による撹拌作用で検体と試薬とを均等
に且つＤＮＡを壊すことなく混合させられる。モータ６
の回転速度は７０　ｒｐｍ程度でよい。十分に撹拌混合
が行われた後、そのままのセット状態でモータ６を連続
運転すれば遠心分離が行われる。

【発明の効果】

以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。 即ち、遠心分離装置と撹拌装置とを一つの装置で兼用で
きるので、撹拌および遠心分離を一連の操作として行う
処理において、遠沈管の移動過程を省略して処理能率の
向上が図れる。そして衝撃の少ない緩やかな撹拌を実現
し、特にＤＮＡ分離の一連の操作の自動化が容易になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の遠心分離装置の概略構成を示す略図
、第２図は本実施例においてロータに遠沈管が装着され
た状態を示す斜視図、第３図は本実施例においてパケッ
トの軸支状態の一実施例を示す、第４図は第３図のパケ
ットを側面から見た図、第５図は遠沈管内で内容液の旋
回流が生じる状況を段階的に説明する図である。 １・・・回転体としてのロータ、２・・・遠沈管、３・
・・遠沈管保持手段としてのパケット、４・・・揺動支
持軸としてのビン部材、６・・・間欠回転駆動手段とし
てのモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、周縁に遠沈管保持手段（３）を有する回転体（
   １）と、 上記回転体（１）に、所望の回転角毎に回転停止を繰り
   返させる間欠回転駆動手段（６）とを備え、上記遠沈管
   保持手段（３）は、上記回転体（１）の回転方向に対す
   る接線方向に上記遠沈管（２）の揺動支持軸（４）を有
   し、該回転体（１）の径方向内外両方向への遠沈管（２
   ）の自由振り子運動を許容することを特徴とする遠心分
   離装置。