JPH04506116A

JPH04506116A - 低流動性流体の一部分の体積又は体積の定量を採取する装置及び方法

Info

Publication number: JPH04506116A
Application number: JP2509771A
Authority: JP
Inventors: ドリーセン，オスカー・マリア・ヨハネス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1992-10-22
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: AU5923690A; DE69015358T2; EP0477259A1; US5256314A; WO1990015664A1; ES2068391T3; DE69015358D1; JP2966520B2; EP0477259B1; NL8901530A; ATE115891T1

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】低流動性流体の一部分の体積又は体積の定量を採取する方法及び器具本発明は、流動性の悪い材料から正確に知られた一定量の体積、特に実験室規模でその組成を調査するに適した体積量を計り取る技術に関する。流動性のある材料の体積からの一定量の計り取りは困難ではない。

ピペットの使用により所望の量を簡単に取り分けることができる。しかし、流動性の悪い材料からの体積の計り取りには問題がある。ピペットは、ピペット内にこの材料の正確に規準化された量を吸引することが簡単ではないので余り適当ではない。

流動性の悪い材料の一例は、抗凝固剤が加えられた血液を遠心分離した後の赤血球の沈殿である。血球の遠心分離された塊は血球間に約２％（体積比）の血漿しか残らないので流動性が悪い。正確に一定体積の赤血球の塊を計り取りできた場合は、その後でこの赤血球と組み合わせられた化合物の正確な計測をすることが可能である。このことは、血漿中に溶解が不完全又は限定的（飽和蛋白質結合）でしかない化合物について特に重要であり、これらは血漿のみの計測によっては血液中における判定が不満足である。多くの可能な例の中で、ホルモンヒドロコルイゾン、短鎖を有する遊離脂肪酸及び薬物ジブロパイラセチン酸（パルプロエート）及び薬剤フェニトインが挙げられる。

従って、本発明の目的は、低流動性物質を簡単かつ正確に一定量計り取りうる方法を与えることである。

本発明は、物質が貯蔵器壁の半径方向外側に押し付けられ、物質の半径方向内側の面が開口に隣接して形成され、外壁とこの物質の面との間に物質の正確に確定された体積を残して、壁の内側の余剰物質を開口から排出させるように、貯蔵器内で物質が遠心分離される手順に関する。

遠心分離又は加圧により、運動に対する低流動性物質の抵抗が克服され、余剰物質は開口を通って流され又は押し出され、所望の体積が残る。この方法で、比較的高粘度又は低流動性の物質の体積を、その性質にも拘わらず計量できる。

本発明の方法は、懸濁液中のより重い物質の計測にも適している。これにより、遠心分離により懸濁液から物質を分離し、分離された物質は比較的大きい半径距離上の沈殿物を形成し、懸濁液の残余部分は遠心分離機の中心軸から比較的短い距離上にあり、一方、沈殿物の含まれた領域においては、更に遠心分離されたときに出口と遠心分離機中心軸心との間の半径方向内にあった物質を懸濁液の残余部分と共に排出するように、貯蔵器が開口される方法が提供される。このため、沈殿物の余剰部分は、懸濁液の残余と共に遠心力の作用により貯蔵器内に知られた体積の沈殿物を残して、開口から出るように強制される。この手順中に懸濁液中の重い粒子が懸濁された状態を失っていない軽い部分と接触して一緒に強制され、このことが、手順中に重い粒子と組み合わせられ化合物の濃度を変える可能性を妨げる点に注意することが重要である。

別方法として、遠心分離による沈殿物の形成後に貯蔵器を開いたとき、貯蔵器の外壁から遠い半径方向内向きの面の側にある物質及び懸濁液の残余が排出されるように、過圧力を貯蔵器に加えることができる。

本発明は更にこの方法を実行するに適した器具に関連する。半径方向外側の外壁を有しかつ遠心分離機内に置かれる貯蔵器を備えた物質の遠心分離用の装置が知られている。本発明はかかる装置を使用し、貯蔵器には開口が設けられ、この開口は閉鎖可能でありかつ半径方向に置かれ更に境界壁に関して内側に設置され、一方の側が境界壁により限定され、他方の側は開口が決定する回転軸と同軸の回転面により限定された体積の知られた空間を生ずる。貯蔵器は管の形を取ることができ、かつ内部に貯蔵器の開口が現れる受容器を備えた保持器内に固定でき、この保持器は貯蔵器と共に遠心分離器のローター内に半径方向に置かれる。遠心分離中に貯蔵器の開口から吐き出される物質は、これを保持器の受容器内に集めることがきる。手順終了時において、境界壁及び開口により形成された空間以外の貯蔵器の内外に懸濁液の残余がないことが重要であ残余は、些かであっても、境界壁と開口との間に囲まれた沈殿物の収集を妨げるであろう。取り扱われる貯蔵器が血液で外側を汚染されることも望ましいことではない。

貯蔵器の開口は種々の方法で閉鎖できる。好ましくは、保持器はその受容器から遠い方に面する受け面を有し、この中に沈殿物に連なる導管が出てくる。貯蔵器はこの受け面の向かい側に置きつる支持面を有し、この面には貯蔵器の開口があり、更に保持器の受け面と貯蔵器の支持面との間には貯蔵器の開口を閉鎖するようにバッキングが設けられる。

この関係で、もし保持器と貯蔵器とが、ねじ連結手段により、ねじを締め込んだ位置においてはバッキングが開口を閉じ、一方ねじを緩めた位置においては貯蔵器の開口と保持器の導管との間を物質が自由に流れ出るように共同作用するならば、有望な実施例を得ることができる。懸濁液の沈殿物を計測する手順は、保持器内にしっかりと締め込まれた貯蔵器を遠心分離することから開始される。この第１の遠心分離段階中に沈殿物は貯蔵器の開口までの部分、及びこれを越えた半径方向外側部分内に集められる。次いで説明されたように開口が自由にされ、第２の遠心分離段階において、懸濁液と沈殿物の余分な部分が排出される。本発明の好ましい実施例においては、保持器は、受は面から直ぐ前方の比較的直径の小さい円筒状空所を、続いて比較的直径の大きい円筒状空所を持ち、これに受容器への導管が連結され、貯蔵器の外側部分は円筒状であり、第１の貯蔵器部分の直径は保持器の比較的小さい直径を有する空所の直径よりも小さい。

装置が平らな遠心部分機ローター上に半径方向に置かれローターが回転していないときは、遠心分離機の回転開始以前に検査すべき物質の一部が貯蔵器外に流出することができる。これを防止するために、貯蔵器内にある物質の上部にピストンを置くことができる。この方法により物質の損失を防ぐことができる。

好ましくは、本装置は、血液中の赤血球のような、懸濁液からの粒子の体積の計測に使用されるであろう。本発明により、懸濁液の重い粒子を分離しかつ赤血球を最大に一緒に圧縮するためにねじで固（結合された貯蔵器と保持器とを用いた遠心分離（約１０１００Ｏ０から手順が開始され、次に貯蔵器は保持器から部分的にねじを緩められ、第２段の遠心分離段階において余分な沈殿物が開口及び導管を経て除去される。第１の遠心分離段階と第２の遠心分離段階との間で血漿試料が採取できる。

第１の遠心分離段階中は、貯蔵器の開口がしっかり閉じられているため、貯蔵器及び保持器の全装置内が真空に維持される。血液試料採取（バキュテーナー）の場合、この真空が望ましい。

懸濁液中の物質の比重が懸濁液のその他のものの比重よりも大きい基質が懸濁液中のその他のものの比重と同様か又はこれより小さい場合は、体積の知られた粒子集合が生じうる定量採取調査の前に貯蔵器の半径方向外側部分内の懸濁液の部分を集中させるため、別の方法を取らなければならない。

本発明の変更例によれば、物質の比重と無関係に、懸濁液中の磁性物質は、保持器内に取り付けられた貯蔵器の外側で磁場の力により物質が貯蔵器の境界壁に押されるような半径方向の磁場を作るように装置を作ることにより、計測が可能である。

本発明は試験された実施例を参照し更に説明されるであろう。

図１は本発明による装置を備え、平面ローターを有する遠心分離機の斜視図を示す。

図２は貯蔵器の開口が閉鎖された本発明装置の断面図を示す。

図３は貯蔵器の開口が自由状態の本発明装置の断面図を示す。

図１に示された遠心分離機は公知であり、平面ローター１を備え、その上に少なくも２個の本発明装置が直径方向で互いに向き合って置かれる。ローター１は、装置２に収容された物質を外部の方に半径方向に押すように回転する。

図２に示されるように、各装置２は保持器３と貯蔵器４とからなる。

貯蔵器４は、ねじ５及び６を使用して保持器３に固定される。貯蔵器４は、比較的小さい直径を有する第１の貯蔵器部分７及び第２の大きな貯蔵器部分８を持った円筒体であり、その中に検査すべき物質９が配される。物質９は、例えば内部により重い粒子１１を識別しうる低流動性のスラッジ１０である。スラッジの例としては、その中の重い粒子が赤血球である血液がある。正確かつ知られた体積の赤血球を集めるために、貯蔵器４は、図２に示されるように、開口付属の小さい側部流路１２を０リング１５で閉鎖して遠心分離機に掛けられる。約１００００ｇで遠心分離することにより、赤血球１１は貯蔵器４の半径方向外側の境界壁の方に向かって小直径の第１の貯蔵器部分７内に押し込まれる。第１段の遠心分離段階の終わりに、貯蔵器部分７並びに貯蔵器部分８のこれに隣接した部分は、赤血球間の血漿が約２％（体積比）で−緒に最大に圧縮された赤血球１１で充満する。

図２に見られかつ説明されたように、貯蔵器部分７は、貯蔵器４の支持面１３内に現れる開口１２を持つ。この支持面１３は保持器３の受け・　面１４に面する。支持面１３と受け面１４との間にＯリングのバッキング１５が設置される。貯蔵器４が保持器３の内に固くねじ込まれた場合は、Ｏリングバッキング１５は貯蔵器の開口１２を閉鎖し、従って物質９は貯蔵器４から流出できない。装置が平面の遠心分離ローター上に水平に置かれる場合は、物質９の頂部の上にピストン２４が置かれる。このピストンは遠心分離機の回転以前に貯蔵器部分８に容れ過ぎた物質９の流出を防ぐ。ローターの旋回及び／又は適切量の血液による貯蔵器４の大きい部分８の充填はピストン２４を冗長なものとする。

図３においては、貯蔵器４は保持器３から幾分かねじを緩められ、従って第２の遠心分離段階においては、０リング１５は開口１２を閉鎖しない。従って、物質９の成分１０と１１とは、例えば遠心力により、支持面１３、受は面１４及び突き当た面に関して突出している縁１７により形成された空間１６内に押し込まれ、更にこの空間内には貯蔵器４の部分８の細くされた部分１８が適合する。この第２の遠心分離段階に先行して、余分な血漿が別の解析用にピペットで採取される。空間１６から成分１０と１１とが導管１９に流入し、次いで保持器３の半径方向外側の受容器２０内に入る。貯蔵器４の細い部分７の底部２１と開口１２との間に置かれた沈殿物は逃げられないが、前記流路及び開口１２の上方に置かれた物質は逃げるであろう。この物質は赤血球と残っている血漿の余分な量である。短い第２の遠心分離段階は、開口上方の物質が受容器２０内に集められるまで続く。その後、第１の貯蔵器部分７は、貯蔵器部分７の底部２１と溢流用の開口との間の体積が一定でかつ既知であるためと、最大に圧縮された赤血球間に含まれた流体が一定であるために、正確かつ既知の体積の粒子及び幾分かの含まれた流体を含む。約１００００ｇの遠心力により得られ・る赤血球沈殿物については赤血球間の流体は約２％（体積比）である。既知体積の沈殿物の収集後に、この集合体は先細の試験管内で上側を下にして貯蔵器だけを遠心分離機に掛けることにより貯蔵器４から容易に一定量が取り出せる。

図２及び３に示されるように、貯蔵器４の貯蔵器部分７から受容器２０内に開口している通気用の流路２２がある。この流路は、受容器２０内に突出している貯蔵器４の前面２５上から出発し、貯蔵器４のねじ部分を通り、ねじ部分の上方でかつ部分７の両側のコアライン（ｃｏｒｅ−１ｉｎｅ）に実質的により半径方向に現れる。この通気用流路２２により、保持器３内に貯蔵器４をねじ込むことによる受容器室２０内の圧力上昇は、連結用ねじによる封鎖の破墳により防止される。かかる空気圧力は開口１２及び流路１９を通る物質の流れを妨害するので常に避けなければならない。

少なくも、受容器２０は、例えば装置の清掃に便利なねじにより、保持器３に取り付けられ又は弛めつる受容器２３により形成することができる。

補正音の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成３年１２月１１日　９

Claims

【特許請求の範囲】

１．流動可能物質の正確に決定された体積の計測方法にして、物質が貯蔵器の半径方向外側の壁に押し付けられ、かつこの壁内の半径方向の場所において半径方向でより内側の物質の面が開口に隣接して形成され外壁と物質のこの面との間に物質の正確に確定された体積が残るようにして、この開口又は孔又は窓を通って余剰物質が排出されうる方法で、物質の大部分が貯蔵器内で遠心分離される方法。
２．分離された物質が遠心分離機の中心軸から比較的大きい距離において沈殿物を形成し、同時に懸濁液の残余部分は遠心分離機の中心軸から比較的小さな距離に置かれ、沈殿物の領域において貯蔵器が開口し、更に遠心分離をしたとき半径方向でこの開口と遠心分離機中心軸との間に置かれた物質及び懸濁液の残余部分が排出される方法で遠心分離することだより懸濁液からこの懸濁液中の物質が分離される請求事項１による方法。
３．分離された物質が遠心分離機の中心軸から比較的大きい距離において沈殿物を形成し、同時に懸濁液の残余部分は遠心分離機の中心軸から比較的小さな距離に置かれ、貯蔵器内に過剰圧力を加えたとき貯蔵器の外壁から遠い半径方向内向きの面の側にある物質懸濁液の残余部分が排出されるように沈殿物の領域において貯蔵器が開口する方法で懸濁液を遠心分離することにより懸濁液からこの懸濁液中の物質が分離される請求事項１による方法。
４．半径方向外側に置かれた境界壁を有し遠心分離される貯蔵器を備え、境界壁に関して半径方向内側の貯蔵器が閉鎖可能な開口を有し更に空間の体積が一方では境界壁により限定され、他方では開口により決定されかつ遠心分離機中心軸に関して同心の円周面により限定されることを特徴とする請求事項１、２及び３による方法を実行する装置。
５．貯蔵器が筒状であり、かつ内部に貯蔵器の開口が現れる受容器を備えた保持器内に置くことができ、この保持器は貯蔵器と共に半径方向に延び遠心分離機のローターに置くことができる請求事項４による装置。
６．貯蔵器が、正確に確定された体積で底部を境界付ける第１の部分、及び第１の部分と貯蔵器の入り口との間に置かれた第２の部分よりなる請求事項５により装置。
７．貯蔵器の第１の部分を境界付ける横方向開口が第２の部分にある請求事項６による装置。
８．保持器が受容器から遠い方に向いている受け面を有しその中にこの受容器に連結された導管が現れ、貯蔵器は保持器の受け面と向かい合いに置かれた支持面を有しその中に開口が現れ、更に受け面と支持面との間にパッキングが設けられ開口を閉鎖する請求事項５ないし７の一つによる装置。
９．保持器と受容器とがねじ又はその他の連結により共同作用して、固く適合された位置においてはパッキングが開口を閉鎖し、一方、部分的にねじ締めされ又は不適合の位置においては受容器の開口と保持器の導管との間に自由流路連結が存在する請求事項８による装置。
１０．保持器が受け面から突き出している円形の縁を有し、受容器がこの縁としっかり適合する支持面の円周部分を有する請求事項８又は９による装置。
１１．まず受け面において始まっている保持器が比較的小さい直径の円筒状の空所を有し、この空所を導管の連結された比較的大きい直径の空所に連結する請求事項９又は１０による装置。
１２．貯蔵器の部分は外側が円筒状であり、貯蔵器の第１の部分の直径が保持器の比較的小さい直径を有する空所の直径よりも小さい請求事項１１による装置。
１３．貯蔵器の第１の部分の外側及び保持器の比較的小直径の部分の空所の内側に共同作用するねじが設置される設置事項９ないし１２の一つによる装置。
１４．ねじの設けられた部分の始点と終点において現れる通気路が貯蔵器の第１の部分に設けられる請求事項１３による装置。
１５．貯蔵器の第２の部分にカウンターピストンが置かれ、貯蔵器が遠心分離器ローターに水平方向に置かねばならないときに懸濁液を貯蔵器内に閉鎖するようにする請求事項６ないし１４の一つによる装置。
１６．保持器に除去可能な底部又は受容器が取り付けられる請求事項５ないし１５の一つによる装置。
１７．磁場により影響される物質を貯蔵器の外壁に押し付けるように半径方向の磁場を発生する装置が貯蔵器に関して外側置かれた懸濁液中の磁化可能物質を計測するための請求事項４による装置。
１８．懸濁液中の重い成分を軽い成分から分離するため、あるいは低流動性の液体を貯蔵器の半径方向外端部に押し付けるために、貯蔵器と保持器とがまず互いにしっかりねじで締結されて遠心分離され、次いで貯蔵器が部分的にねじを緩められ又は不適合とされて第２の遠心分離を受け、余剰の懸濁物質又は余剰の低流動性の液を貯蔵器の開口及び保持器の流路を通して排出することを特徴とする請求事項２による方法を実行するための請求事項９ないし１６の一つによる装置の使用。
１９．懸濁液中の重い成分を軽い成分から分離するため、あるいは低流動性の液体を貯蔵器の半径方向外端部に押し付けるために、貯蔵器と保持器とがまず互いにしっかりねじで締結されて遠心分離され、次いで貯蔵器が部分的にねじを緩められ又は不適合とされて超過圧力が加えられ、余剰の懸濁物質又は余剰の低流動性の液を貯蔵器の開口及び保持器の流路を通して排出することを特徴とする請求事項３による方法を実行するための請求事項９ないし１６の一つによる装置の使用。