JPH04210264A - 遠心分離装置 - Google Patents

遠心分離装置

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JPH04210264A
JPH04210264A JP2406561A JP40656190A JPH04210264A JP H04210264 A JPH04210264 A JP H04210264A JP 2406561 A JP2406561 A JP 2406561A JP 40656190 A JP40656190 A JP 40656190A JP H04210264 A JPH04210264 A JP H04210264A
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rotor
rotation
clutch
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Becton Dickinson and Co
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    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/60—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with a vibrating receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0407—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
    • B04B5/0414—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes
    • B04B5/0421—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes pivotably mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/08—Arrangement or disposition of transmission gearing ; Couplings; Brakes

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Jigging Conveyors (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
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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】
［０００１１
【産業上の利用分野］本発明は、サンプルの各々に含ま
れるより重い成分とより軽い成分とを分離するために該
サンプルに遠心力を付与するための装置に関する。より
特別には、本発明は、サンプルに撹拌作用を付与するた
めの撹拌垂直運動と次いで該サンプルに付与される遠心
力との両方を使用する装置に関する。 ［０００２］ 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
は、１９９０年２月９日に出願された係属中の米国特許
出願番号第４７７．７３３号における主題に関しており
、従ってその全部を参考文献として取り入れている。 ［０００３］液体サンプル特に生体液体サンプルを採取
し、次いでそれらを試験し又は検査して個人から採取し
た該サンプル内の病気等の存在を指示するために、該サ
ンプルを遠心分離装置内に置き該サンプル内のより重い
成分とより軽い成分とを分離することは従来から行われ
ている。しかしながら、ある種の環境においては、検査
するサンプルに遠心力を付与する前に撹拌作用を与える
ことが重要である。遠心力を与えて重量成分と軽量成分
とを分離する前に該サンプルにある物質を添加して該サ
ンプルと反応させるような場合がこれに該当する。本発
明は、このような場合に対するものである。 ［０００４１手術室のようなある種の環境においては、
個人からの種々の生体サンプルの採取に対する助けを提
供することが重要となってきている。そして、これらの
サンプルはある方法で処理されある種の方法で生体へと
戻される。これらの全ては正しく且つ迅速に無菌環境下
で行われなければならないことは理解できるであろう。 ［０００５］例えば、大血管内皮細胞と毛細血管内皮細
胞とはそれらの本来の組織に形態学的及び機能的違いが
あるけれども、人間の毛細血管内皮細胞すなわち毛細血
管、小動脈及び細動脈から採取される細胞は、大血管細
胞の代わりに適切に機能するであろうということが認識
されてきている。毛細血管内皮細胞は、生体組織とりわ
け脂肪に富んだ組織内に豊富に存在し、ある程度の予備
移植洞交会すなわち少なくとも５０％の予備移植洞交会
を行うために使用され、これは殆どの移植の予後を著し
く改良する。従って、脂肪に富んだ組織は、手術室の環
境において患者から採取することができ、この脂肪に富
んだ組織は毛細血管内皮細胞を得るために作用し、この
毛細血管内皮細胞は、生体内における本来の血液搬送血
管の代わりをするために移植される人口移植の表面に移
植される。 ［０００６］毛細血管内皮細胞は血液と接触する面を内
皮化することができることが示されたが、これらの細胞
を手術室で採取し且つ沈澱させる方法は現状における特
別な懸案事項である。 ［０００７］毛細血管に富む組織は、腎臓脂肪、皮下脂
肪又は胸腔若しくは腹膜腔にある脂肪から得られる。こ
の組織は、次いで組織が分散して組織蒸解を減じるまで
組織によって培養されるカゼアナーゼ及びトリプシンを
含むコラーゲンの如きたんばく分解酵素を用いた蒸解に
さらされる。この段階で、この結合物を撹拌するために
本発明が使用され、一定の結果を得ることができる。そ
の後、該毛細血管内皮細胞は遠心分離により得られた蒸
解から分離され、内皮細胞に富んだペレットが作られる
。該ペレットは次いで適当な懸濁液内で分解され、その
結果得られた細胞は移植の表面に適用される。その結果
、移植洞交会であるか又は（一つの母集団の重合わせ（
ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　　ｄｏｕｂｌｉｎｇ）内で）極
めて迅速に移植を伴う移植洞交会に到達することができ
る極めて改良された移植が提供される。 ［０００８１ 【課題を解決するための手段］本発明特有の特徴は、上
記の如く、本発明の装置を用いて撹拌し次いで遠心分離
をして蒸解させることであり、これらの動作は、本発明
による単一の装置の制御において所望どおりに選択する
ことができる。しかしながら、上記した環境は本発明の
装置を使用することができる唯一の環境ではないことが
理解できるであろう。当業者にとって明らかなように、
ある過程において要求されるように、撹拌動作が遠心分
離と共に選択的に必要とされる用途においても本発明を
使用できる。 ［０００９］上記の目的あるいは更に他の目的のために
、本発明を以下においてより詳細に説明するが、本発明
の他の目的及び利点は、以下の説明、添付図及び特許請
求の範囲から明らかとなるであろう。 ［００１０１ 【実施例］図に関して、いくつかの図において同じ部品
に対しては同じ参照番号が付されており１図１は、全体
として番号１０によって示された装置の部分的に断面さ
れた側面図である。装置１０は、サンプルに対して撹拌
及び／又は撹拌運動若しくはサンプルに付与される遠心
力を選択的に付与できるようになされている。 ［００１１１図１において、反転自在モータ１２が設け
られ、該モータ１２はそれから伸長する駆動シャフト１
４を有している。駆動シャフト１４上には、互いに離隔
されてローラクラッチ１８．２０が装着されており、こ
れらのローラクラッチのうちの一方は駆動シャフト１４
によって一方の方向に回転し、他方は駆動シャフト１４
によって反対方向に回転するように装着されている。い
ずれの場合にも、ローラクラッチ１８．２０は、駆動シ
ャフト１４上において、駆動シャフト１４による正回転
方向及び逆回転方向に自由に回転できる。ローラクラッ
チ１８は円筒カム２２に接樒され、一方、ローラクラッ
チ２０はローター１６に接続されている。 ［００１２］ローター１６の各端部３６，４０上には、
各々枢軸３８．３４を中心として回転自在のサンプルを
含んだ容器３０．３２が装着されている。 ［００１３１図１から明らかなように、ローター１６は
孔４６を有し、孔４６は、ソレノイド４２の作用によっ
て孔４６内へ及び孔４６から垂直方向に移動自在の移動
自在ロッド４４を受は入れる。モータ１２及びソレノイ
ド４２は共に、制御装置５８へのライン６０を介して電
源５６によって駆動される。制御装置５８は、ライン６
２を介してモータ１２のオンオフ及び反転を制御すると
共にライン６４を介してソレノイド４２の作用を制御す
る。 ［００１４］駆動シヤフト１４が一つの方向に回転する
と、クラッチ２０が駆動シャフト１４をつかみ駆動シャ
フト１４と一緒に回転する。この状態において、ソレノ
イド４２はロッド４４を孔４６から抜き取るように設定
される。従って、駆動シャフト１４が回転するとロータ
ー１６は軸１５を中心に回転し、ローター１６の両端３
６．４０が軸１５を中心に回転せしめられる。この回転
によって遠心力が付与され、サンプル容器３０．３２が
軸１５を中心に揺動せしめられ、次いで各々の枢軸３８
．３４を中心に枢動し、その結果サンプル容器３０゜３
２内に置かれたサンプルに遠心力が加わる。この結果、
サンプル容器３０．３２内に入れられたサンプル内の重
い成分と軽い成分とが分離できる。クラッチ１８は逆回
転方向において駆動シャフト１４をつかむようになされ
ているので、駆動シャフト１４はこの回転中クラッチ１
８内で自由に回転することができる。 ［００１５］一つの方向でのこのような回転運動によっ
てローター１６が軸１５を中心に回転され、又、垂直方
向に延びた環状のカム支持部材２４もカムフォロア２８
及びカム２２と一緒に軸１５を中心に同じ方向に回転す
る。 ［００１６］サンプル容器３０．３２内のサンプルに垂
直方向の運動の撹拌形態を付与することが望ましい場合
には、制御装＠５８は１反転自在モータ１２を反転させ
るように設定され、駆動シャフト１４は反対方向に回転
せしめられる。しかしながら、このようなモータ１２及
び駆動シャフト１４の運動に先立って、ソレノイド４２
が作動せしめられてロッド４４が上方向に動かされ孔４
６内へ挿入される。この目的のためにローター１６の位
置決めの調整が必要かもしれない。このような配置によ
ってローラー１６は定位置に固定される。この配置によ
り環状の円筒カム支持部材２４もカムフォロア２８と共
に定位置に固定される。従って、これらの部品はいずれ
も軸１５を中心に回転しない。 ［００１７］モーター１２が駆動シャフト１４を逆方向
に回転させるように作動せしめられると、駆動シャフト
１４はクラッチ２０内では自由に回転し、一方、クラッ
チ１８は駆動シャフト１４をつかむ。これによって円筒
カム２２の回転が生じる。その結果、カム２２は回転さ
れ、カムフォロア２８は円筒カム２２の表面に設けられ
たカム経路すなわち溝７０に従って動く。駆動シャフト
１４及び円筒カム２２が連続的に回転することによって
、カム支持部材２４及びローター１６が矢印６６に従っ
て垂直方向に動き、特定の選択された円筒カム及び特定
のカム形状に従って上下に動く。 ［００１８］これに関して、垂直方向の運動量６６は選
択された特定のカム形状に依存することが理解できるで
あろう。更に、円筒カム２２の円運動に関する一連の動
きもまたカム形状によって規定される。 ［００１９］例えば図２ａにはカムの側面図が示されて
いる。図から明らかなように、カム２２の一側面を見た
場合に、カム溝７０は上方の位置６からカムの側面で最
も低い位置Ｏまで角度をもって傾斜している特定の斜面
を有する。カム２２内の溝７０の実際の形状は図２０に
おいて７４で示されている。この特定のカム形状におけ
る１、２及び３のような各個々の位置７２は当業者が理
解できると考えられるが３０度の回転変位を提供する。 ［００２０１図３ａはカム７６の側面を示す。図から明
らかなように、この配置においては、溝７８は円筒カム
７６の周囲において異なった経路をたどる。結果として
カム溝７８は、図３０の形状８０に示すように、図２０
に示された溝７０よりも垂直方向の変位程度が少ない波
打つ経路をたどる。このような配置によって、試験サン
プルのより少ない垂直方向の変位が提供され、所与のモ
ーター軸回転に対してより少ないけれどもより速い撹拌
が提供される。 ［００２１１特定の用途に対して要求される所望の撹拌
に応じて種々の円筒カム形状を選ぶことができることは
明らかである。更に、上記で述べたようにこの配置によ
れば、オペレータは、選択的にサンプルに対して遠心力
を与えた後に撹拌を与え、更に所望ならばその後に遠心
力を与えることができることが明らかである。更に、上
記動作は、単一の駆動シャフトによって全ての機構が駆
動される単一の反転自在モーターを使用した単一駆動機
構によってなされる。 ［００２２］ここで述べた種類の遠心分離装置に関する
当業者は理解できるであろうが、このような配置は、サ
ンプルを一つの場所から他の場所に移動することなく特
定のサンプルに所望の特性を付与する手段を提供するも
のである。この装置によって細胞蒸解分離装置に必要と
される装置の数を少なくすることができる。手術室にお
いては所望通りのサンプルの処理がはるかにより速くな
され、所望の無菌環境のためにサンプルの移動及び取り
扱いははるかに少ないことが必要なため、この装置は、
特に上記したように手術室環境に適している。 ［００２３］更に、当業者は理解できるであろうが、本
発明の装置によれば、振幅、周期及び運動の形態を容易
に変更し且つ適正に制御することができる。更に、駆動
機構全体が遠心ローター内に組み込まれているので、装
置の現場でのサービスは単にローターの取り外し及び交
換に限定される。現場での特定のサービスを必要とする
駆動機構に関する内部歯車やベルト、プーリーもしくは
ブツシュが一つもない。当然のことながら、サービスが
必要な場合に、必要なサービス時間及び長さを短縮でき
る。 ［００２４］ここで述べた装置の形状は本発明の好まし
い実施例であるが、本発明はこの特定の実施例に限定さ
れるものではなく、添付の特許請求の範囲に規定される
本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形例が可能で
ある。例えば、反転自在のモーターの制御装置に、本発
明の装置の回転速度を増すか若しくは減する速度機構を
組み込むことができる。これによって撹拌速度若しくは
回転速度を増加若しくは減少でき、付与される遠心力を
増加するか若しくは減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１１本発明の装置の部分断面正面図である。 【図２】図２ａは、本発明の装置において使用される代
表的な円筒カムの側面図である。図２ｂは、図２ａのカ
ムの上面図である。図２Ｃは、本発明の装置において使
用される図２ａに示した円筒カムのカム形状を示す図で
ある。
【図３】図３ａは、本発明の装置に使用される付加的な
カムの側面図である。図３ｂは、図３ａのカムの上面図
である。図３０は、図３ａのカムの形状を示す図である
。
【符号の説明】
１２　反転自在モーター、　　　１４　駆動シャフト、
１６　ローター　１８．２０　　ローラークラッチ、２
２　円筒カム、２４　カム支持部材、　　　３０，３２
　サンプル容器、４２　ソレノイド、　　　４４　カム
フォロア、　　　５８　制御装置、５６　電源、７０　
カム溝、
【図１】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】装置内に配置された液体サンプルに対して
    連続的に遠心力若しくは撹拌を付与するための装置であ
    って、 （ａ）電源と、 （ｂ）反転自在のモーター手段と、 （ｃ）前記電源と前記回転自在モーター手段との間に延
    在する電流導通手段と、 （ｄ）前記回転自在モーター手段の回転方向を制御する
    ためのものであって前記電流導通手段内に設けられた制
    御手段と、 （ｅ）前記反転自在のモーター手段から伸長する駆動シ
    ャフトと、 （ｆ）前記駆動シャフトに装着され、第１の方向におい
    ては前記駆動シャフトと共に回転し、第２の方向におい
    ては前記駆動シャフト上において自由に回転するように
    固定された第１のクラッチと、 （ｇ）前記駆動シャフトに装着され、前記第１の方向に
    おいては前記駆動シャフト上において自由に回転でき、
    前記第２の方向においては前記駆動シャフトと共に回転
    するように固定された第２のクラッチと、 （ｈ）前記第１のクラッチに接続されたローターと、 （ｉ）前記ローターと共に回転するように装着されたカ
    ムフォロアと、 （ｊ）前記第２のクラッチに接続されたカムと、 （ｋ）前記制御手段に接続され、前記第２の回転方向に
    おいて前記ローターが前記第１のクラッチと共に回転す
    るのを防止すべく移動自在の手段と、 （ｌ）前記ローターの各端部において前記液体サンプル
    を担持する手段、とからなる装置。
  2. 【請求項２】（ａ）前記ローターが前記駆動シャフトの
    軸を中心に回転自在の細長い支持体であり、 （ｂ）前記液体サンプルを担持する手段が、前記細長い
    ローターの各端部に枢動自在に装着され且つ前記回転軸
    から等距離において支持された容器である、請求項１に
    記載の装置。
  3. 【請求項３】（ａ）前記ローター上に固定され且つ前記
    駆動シャフトと同軸の環状のカム支持体を含み、 （ｂ）前記カムは、前記カム支持体内で回転するように
    前記カム支持体と同軸に支持された円筒カムであり、 （ｃ）前記円筒カムは、該円筒カムの外周に沿って延在
    する溝を有し、 （ｄ）更に、前記環状のカム支持体の内側表面上に固定
    されたカムフォロアを有し、 （ｅ）前記カムフォロアは、前記カム溝内に延在して前
    記円筒カムを回転させて前記環状のカム支持体と前記ロ
    ーターとを垂直方向に移動させる、請求項１に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】（ａ）前記カム溝が、前記円筒カムの上面
    と下面との間で前記カム面に沿って延在する波打ったパ
    ターン形状を有する、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】（ａ）前記カム溝は、その中において前記
    溝が、前記円筒カムの頂面のすぐそばに隣接する位置か
    ら前記円筒カムの底面のすぐそばに隣接する位置まで前
    後に延在するような形状を有する、請求項３に記載の装
    置。
JP2406561A 1990-07-02 1990-12-26 遠心分離装置 Expired - Lifetime JPH0671567B2 (ja)

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EP (1) EP0464257B1 (ja)
JP (1) JPH0671567B2 (ja)
AT (1) ATE119077T1 (ja)
AU (1) AU622579B2 (ja)
BR (1) BR9005757A (ja)
CA (1) CA2029155C (ja)
DE (1) DE69017444T2 (ja)
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