JP2007021450A

JP2007021450A - Separator using centrifugal force

Info

Publication number: JP2007021450A
Application number: JP2005210942A
Authority: JP
Inventors: Aki Okamoto; 亜記岡本; Yuki Maruyama; 祐樹丸山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator using centrifugal force for separating a sample containing a liquid phase by centrifugal force, and preventing reverse flow of separated sediment from a chamber having collected the separated sediment, even if rotation is stopped. <P>SOLUTION: The separator using centrifugal force has a chamber keeping a liquid phase, and a chamber continued to the chamber and collecting substances sedimented by centrifugal force in this order from a center toward the outer circumferential direction. A thickness of the liquid phase keeping chamber is thicker than that of the collection chamber in a section vertical to the central direction. As the sediment sedimented by centrifugal force is taken into the collection chamber, stopping of rotation does not cause reverse flow of the sediment, and only the liquid phase being a supernatant can be sent by capillary phenomenon. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、試料を遠心分離して成分を抽出する分離装置に関する。 The present invention relates to a separation device that extracts a component by centrifuging a sample.

従来の遠心分離による沈降物質の捕集形状は、血液等の試料を入れる受容室（２１）と遠心分離して得られた沈降成分を捕捉する細胞捕捉室（２２）とが毛細管範囲（２３）で連結されており、例えば、血液を遠心分離する際に、血球が外周方向に設置された凹形状の細胞捕捉室に入ることにより、回転装置の回転が停止された後、毛細管範囲内で受容容器内へ細胞が逆流することが禁止され、血球と血漿を分離していた（例えば、特許文献１参照）。
特表平５−５０８７０９号公報（第１４頁、第１Ａ図） In the conventional collection form of the sedimented substance by centrifugation, a receiving chamber (21) for storing a sample such as blood and a cell capturing chamber (22) for capturing a sedimented component obtained by centrifugation are in a capillary range (23). For example, when centrifuging blood, blood cells enter the concave cell trapping chamber installed in the outer circumferential direction, and the rotation of the rotating device is stopped, and then received within the capillary range. The cells were prohibited from flowing back into the container, and blood cells and plasma were separated (see, for example, Patent Document 1).
JP-T-5-508709 (page 14, FIG. 1A)

しかしながら、前記従来の構成では、毛細管範囲（２３）と細胞捕捉室（２２）との厚みの関係が、細胞捕捉室（２２）の方が厚いため、回転を停止すると毛細管現象により、せっかく捕集した沈降物質が逆流してしまうという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, the relationship between the thickness of the capillary region (23) and the cell trapping chamber (22) is thicker in the cell trapping chamber (22). There was a problem that the settled material flowed back.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、遠心力で分離した後、回転を停止させても沈降物質の逆流が起こらないとした遠心力による分離装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a separation device using centrifugal force that prevents a reverse flow of a sedimented substance even if rotation is stopped after separation by centrifugal force.

前記従来の課題を解決するために、本発明の遠心力による分離装置は、試料が収容されるチャンバが設けられたディスクを回転させて前記試料を遠心分離する遠心力による分離装置において、前記チャンバが、前記ディスクの回転中心より外周へ向かう方向に垂直な断面の断面積が異なる第１チャンバと第２チャンバとを有し、前記ディスクの回転中心より外周へ向かう方向において、内周側に設けられた前記第１チャンバと外周側に設けられた前記第２チャンバとが、前記試料が相互に移動可能に連続して構成され、前記第２チャンバは前記ディスクの回転中心側にのみ開口部を有し、前記第１チャンバの前記断面積が前記第２チャンバの前記断面積より大きく、前記第２チャンバの前記断面積が前記ディスクの回転中心からの距離が長くなるにつれて、小さく構成または一定に構成、されてなる。 In order to solve the above-described conventional problems, a separation apparatus using centrifugal force according to the present invention is a separation apparatus using centrifugal force that rotates a disk provided with a chamber in which a sample is accommodated to centrifuge the sample. Has a first chamber and a second chamber having different cross-sectional areas perpendicular to the direction from the rotation center of the disk toward the outer periphery, and is provided on the inner periphery side in the direction from the rotation center of the disk toward the outer periphery. The first chamber and the second chamber provided on the outer peripheral side are continuously configured so that the sample can move relative to each other, and the second chamber has an opening only on the rotation center side of the disk. The cross-sectional area of the first chamber is larger than the cross-sectional area of the second chamber, and the cross-sectional area of the second chamber is longer than the center of rotation of the disk. As that small configuration or constant configuration, it is composed.

さらに、本発明の遠心力による分離装置は、前記ディスクの回転軸方向の長さについて、前記第１チャンバの前記長さが前記第２チャンバの前記長さより長く構成されてなる。 Furthermore, the separation device using centrifugal force according to the present invention is configured such that the length of the first chamber is longer than the length of the second chamber with respect to the length of the disk in the rotation axis direction.

本発明の遠心力による分離装置によれば、遠心力で沈降させた沈降物が、沈降物捕集チャンバに取り込まれることにより、回転を停止させても沈降物が逆流することがなく、毛細管現象により上澄みである液相成分のみ送液することができる。 According to the separation device using centrifugal force of the present invention, the sediment precipitated by centrifugal force is taken into the sediment collection chamber, so that the sediment does not flow back even if the rotation is stopped, and the capillary phenomenon. Thus, only the liquid phase component which is a supernatant can be fed.

以下に、本発明の遠心力による分離装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Embodiments of a separation apparatus using centrifugal force according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図１は、本実施例１において、本発明の遠心力による分離装置の構成例を示す図面である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a separation apparatus using centrifugal force according to the present invention in the first embodiment.

図１において、１はチャンバを有する上カバーであり、４は流路部分を切り抜いてある張り合わせ素材であり、６はベース基盤である。これらを順に張り合わせて出来たディスクの平面図を図２で示す。図２の２は請求項１に示す厚みの異なるチャンバ（以下第１チャンバとする）であり、３は遠心分離された上澄みのみを回収するためのチャンバ（以下第２チャンバとする）であり、厚みは６００μｍである。これらのチャンバは５で示す厚み１００μｍの流路でつながっている。チャンバと流路は毛細管現象の起こりうる厚みになっている。このチャンバ部分の拡大図を図３（a）に示す。この図に示してある矢印で示す方向はディスクの外周方向を示す。また、７はバルブである。この時、２をＡ−Ａで切断した際の断面図を図３（ｂ）に示してある。１０が厚み６００μｍの液相を保持するチャンバであり、１１が厚み１００μｍの沈降物捕集チャンバである。また１２で示すように１０と１１のチャンバは傾斜でつなげてある。この傾斜角度は大きいほど良い。 In FIG. 1, 1 is an upper cover having a chamber, 4 is a bonding material from which a flow path portion is cut out, and 6 is a base substrate. FIG. 2 shows a plan view of a disc formed by laminating these in order. 2 of FIG. 2 is a chamber (hereinafter referred to as a first chamber) having different thicknesses as shown in claim 1, 3 is a chamber for recovering only the centrifuged supernatant (hereinafter referred to as a second chamber), The thickness is 600 μm. These chambers are connected by a flow path having a thickness of 100 μm indicated by 5. The chamber and the channel have a thickness that can cause capillary action. An enlarged view of this chamber portion is shown in FIG. The direction indicated by the arrow in this figure indicates the outer circumferential direction of the disk. Reference numeral 7 denotes a valve. At this time, a cross-sectional view when 2 is cut along AA is shown in FIG. 10 is a chamber holding a liquid phase having a thickness of 600 μm, and 11 is a sediment collecting chamber having a thickness of 100 μm. As indicated by 12, the chambers 10 and 11 are connected with an inclination. The larger the tilt angle, the better.

本実施例では、ＨＤＬコレステロール以外のコレステロール（以下、非ＨＤＬコレステロールとする）を凝集沈澱させ、ＨＤＬコレステロールのみ含まれる検体を得る方法について示す。検体としては血漿を用いる。１０の部分には非ＨＤＬコレステロールを凝集させるための試薬(以下沈殿試薬とする)を塗布してある。 In this example, a method for obtaining a specimen containing only HDL cholesterol by aggregating and precipitating cholesterol other than HDL cholesterol (hereinafter referred to as non-HDL cholesterol) will be described. Plasma is used as the specimen. 10 is coated with a reagent for aggregating non-HDL cholesterol (hereinafter referred to as a precipitation reagent).

血漿をさらに上のチャンバから遠心力で、もしくは、第１チャンバに自ら注入することで第１チャンバ内を検体で満たす。チャンバ内を満たした検体は、沈殿試薬を溶解し、反応することで非ＨＤＬコレステロールが凝集する。凝集形成が終わると、ディスクの回転速度を４０００〜６０００ｒｐｍにする。高速回転を開始すると凝集物が沈降し始め、１１の沈降物捕集チャンバに沈降する。１０にはＨＤＬコレステロールのみ含まれる検体が残る。約１８０秒間回転させた後回転を停止する。停止することにより毛細管現象で１０よりＨＤＬコレステロールのみ含まれる検体が流路５内を満たす。その後ディスクの回転を２０００ｒｐｍにすることで第２チャンバに上澄みであるＨＤＬコレステロールのみが送液される。 Plasma is further filled with the specimen by centrifugal force from the upper chamber or by self-injection into the first chamber. The specimen filled in the chamber dissolves the precipitation reagent and reacts to aggregate non-HDL cholesterol. When the agglomeration is completed, the rotational speed of the disk is set to 4000 to 6000 rpm. When high-speed rotation is started, the aggregate starts to settle and settles in 11 sediment collection chambers. In 10, a sample containing only HDL cholesterol remains. Rotate for about 180 seconds and then stop. By stopping, the sample containing only HDL cholesterol from 10 fills the flow path 5 by capillary action. Thereafter, the rotation of the disk is set to 2000 rpm, and only the HDL cholesterol as the supernatant is fed to the second chamber.

この時、液相保持チャンバと沈降物捕集チャンバとの厚み差は、1００μｍ以上が望ましく、その差が大きいほど沈降物の逆流を押さえることが可能となる。 At this time, the thickness difference between the liquid phase holding chamber and the sediment collection chamber is preferably 100 μm or more, and the larger the difference is, the more the backflow of sediment can be suppressed.

これは、非ＨＤＬコレステロールの沈澱除去のみでなく、液相と固相が含まれる溶液において、液相成分のみを取り出すのに用いることが可能である。 This can be used not only to remove the precipitate of non-HDL cholesterol but also to extract only the liquid phase component in a solution containing a liquid phase and a solid phase.

図４は、本発明の実施例２の遠心力による分離装置の第１チャンバの平面形状を、図５は、本発明の実施例２の遠心力による分離装置の第１チャンバの断面形状示す。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、沈降物捕集チャンバにあたる部分の平面形状を変化させたり、図５に示すような厚いチャンバから薄いチャンバへの傾斜が左右にあるような場合、実施例１と同様の操作を行った際、実施例１よりも確実に沈降物を巻き込むことなく、上澄み液のみを回収することが可能となる。また、これらの形状を組み合わせることも有益である。 FIG. 4 shows the planar shape of the first chamber of the separation apparatus using centrifugal force according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows the cross-sectional shape of the first chamber of the separation apparatus using centrifugal force according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 4 (a), (b), and (c), the planar shape of the portion corresponding to the sediment collection chamber is changed, and the inclination from the thick chamber to the thin chamber as shown in FIG. In some cases, when the same operation as in Example 1 is performed, it is possible to recover only the supernatant without involving the sediment more reliably than in Example 1. It is also beneficial to combine these shapes.

本発明にかかる遠心力による分離装置は、遠心力で沈降させた沈降物が、回転を停止させても逆流すること無く、上澄みである液相成分のみ送液することができるため、遠心力による上澄み液分離回収装置等として有用である。 In the separation apparatus using centrifugal force according to the present invention, the sediment settled by centrifugal force can send only the liquid phase component as the supernatant without flowing backward even if the rotation is stopped. It is useful as a supernatant liquid separation and recovery device.

本発明の実施例１における遠心力による分離装置のディスク構成図FIG. 1 is a disk configuration diagram of a separation device using centrifugal force according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における遠心力による分離装置の平面図FIG. 2 is a plan view of a separation apparatus using centrifugal force according to Embodiment 1 of the present invention ディスクのチャンバ及び流路部分の拡大図Enlarged view of disk chamber and flow path チャンバのＡ-Ａ断面図AA cross section of chamber 本発明の実施例２における遠心力による分離装置のチャンバ平面図The chamber top view of the separation apparatus by the centrifugal force in Example 2 of this invention 本発明の実施例２における遠心力による分離装置のチャンバ平面図The chamber top view of the separation apparatus by the centrifugal force in Example 2 of this invention 本発明の実施例２における遠心力による分離装置のチャンバ平面図The chamber top view of the separation apparatus by the centrifugal force in Example 2 of this invention 本発明の実施例２における遠心力による分離装置のチャンバ断面図The chamber sectional view of the separation device by centrifugal force in Example 2 of the present invention 従来の装置の断面図Cross-sectional view of a conventional device

符号の説明Explanation of symbols

１上カバー
２第１チャンバ
３第２チャンバ
４張り合わせ素材
５流路
６ベース基盤
７バルブ
１０液相保持チャンバ
１１沈降物捕集チャンバ
１２チャンバの傾斜角度
２１受容室
２２細胞捕捉室
２３毛細管範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper cover 2 1st chamber 3 2nd chamber 4 Bonding material 5 Flow path 6 Base base 7 Valve 10 Liquid phase holding chamber 11 Sediment collection chamber 12 Inclination angle 21 of chamber 21 Receptor 22 Cell capture chamber 23 Capillary range

Claims

試料が収容されるチャンバが設けられたディスクを回転させて前記試料を遠心分離する遠心力による分離装置において、前記チャンバが、前記ディスクの回転中心より外周へ向かう方向に垂直な断面の断面積が異なる第１チャンバと第２チャンバとを有し、前記ディスクの回転中心より外周へ向かう方向において、内周側に設けられた前記第１チャンバと外周側に設けられた前記第２チャンバとが、前記試料が相互に移動可能に連続して構成され、前記第２チャンバは前記ディスクの回転中心側にのみ開口部を有し、前記第１チャンバの前記断面積が前記第２チャンバの前記断面積より大きく、前記第２チャンバの前記断面積が前記ディスクの回転中心からの距離が長くなるにつれて、小さく構成または一定に構成、されてなる、遠心力による分離装置。 In a separation apparatus using a centrifugal force that rotates a disk provided with a chamber for containing a sample to centrifuge the sample, the chamber has a cross-sectional area perpendicular to the direction from the rotation center of the disk toward the outer periphery. A first chamber and a second chamber different from each other, in a direction from the rotation center of the disk toward the outer periphery, the first chamber provided on the inner peripheral side and the second chamber provided on the outer peripheral side; The sample is continuously configured to be movable with respect to each other, the second chamber has an opening only on the rotation center side of the disk, and the cross-sectional area of the first chamber is equal to the cross-sectional area of the second chamber. The larger the cross-sectional area of the second chamber is, the smaller the structure is, or the constant the structure is, as the distance from the rotation center of the disk increases. Separation device.

前記ディスクの回転軸方向の長さについて、前記第１チャンバの前記長さが前記第２チャンバの前記長さより長く構成されてなる、請求項１に記載の遠心力による分離装置。

2. The separation device using centrifugal force according to claim 1, wherein the length of the disc in the rotation axis direction is configured such that the length of the first chamber is longer than the length of the second chamber.