JP4850143B2 - Centrifuge and cell processing apparatus using centrifuge - Google Patents

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    • 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
    • B04B9/14—Balancing rotary bowls ; Schrappers
    • B04B9/146—Unbalance detection devices

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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

本発明は、遠心分離機および遠心分離機を用いた細胞処理装置に関するものである。   The present invention relates to a centrifuge and a cell processing apparatus using the centrifuge.

一般に、生体細胞を生体組織から取り出す装置では、生体組織を消化することにより分離した生体細胞を遠心分離機により遠心分離して濃縮している。遠心分離機では、遠心処理される生体細胞が試料として複数のチャンバに収容され、チャンバが所要の回転数で所要時間回転されることにより、試料の遠心処理が行われる。   In general, in an apparatus for removing biological cells from biological tissue, biological cells separated by digesting the biological tissue are concentrated by centrifuging with a centrifuge. In a centrifuge, a biological cell to be centrifuged is stored as a sample in a plurality of chambers, and the sample is centrifuged by rotating the chamber at a required number of rotations for a required time.

この場合に、各チャンバ間において、収容する試料の量が均等に配分されていないと、チャンバを回転駆動する際に回転軸に異常振動が発生し、遠心分離機が破損する場合がある。このような問題を解消するために、各チャンバ間の試料の量に過大なアンバランスが生じている状態で回転軸が回転された場合に、モータの回転を停止させる技術が知られている。（特許文献１参照）。
特許文献１には、遠心分離機の回転軸に所定の間隔を介して囲む円筒体を配置し、過大振動により回転軸がこの円筒体にぶつかった場合に、その衝撃を検知してモータの回転を停止させる技術が開示されている。
特開２００３−１４４９７７号公報 In this case, if the amount of sample to be accommodated is not evenly distributed between the chambers, abnormal vibration may occur in the rotating shaft when the chamber is driven to rotate, and the centrifuge may be damaged. In order to solve such a problem, a technique is known in which the rotation of the motor is stopped when the rotating shaft is rotated in a state where an excessive imbalance occurs in the amount of sample between the chambers. (See Patent Document 1).
In Patent Document 1, a cylinder body is disposed around a rotation axis of a centrifuge at a predetermined interval, and when the rotation shaft collides with the cylinder body due to excessive vibration, the impact is detected to rotate the motor. A technique for stopping the operation is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-144777

しかしながら、上記特許文献１に開示されている手法では、回転軸に異常振動が生じた場合に、モータの回転を停止させることにより回転軸が折損することは防止できるものの、各チャンバ間の試料の量の大小については分からず、試料の量を均等にする補正を速やかに行うことができないという問題がある。   However, in the method disclosed in Patent Document 1 described above, when abnormal vibration occurs in the rotating shaft, the rotating shaft can be prevented from breaking by stopping the rotation of the motor. There is a problem that the amount of sample is not known and correction for equalizing the amount of sample cannot be performed quickly.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、各チャンバ間の試料量の大小を判断して、試料の量を速やかに均等に補正することができ、回転軸をスムーズに回転させて試料の遠心分離を円滑に行うことができる遠心分離機および遠心分離機を用いた細胞処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can determine the size of the sample between the chambers, can quickly and evenly correct the amount of the sample, and can smoothly rotate the rotating shaft. It is an object of the present invention to provide a centrifuge that can be rotated to smoothly centrifuge a sample and a cell processing apparatus using the centrifuge.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、試料を収容する２つの試料容器と、該試料容器を支持し、これら２つの試料容器の中心位置に配置された軸線回りに回転される回転支持部と、該回転支持部を前記軸線回りに回転させる駆動部と、前記回転支持部の前記軸線に交差する方向の振動を検出する振動検出部と、該振動検出部の検出方向に対する前記回転支持部の回転角を検出する回転角検出部と、前記振動検出部により検出された前記回転支持部の振動と前記回転角検出部により検出された回転角との関係に基づいて、前記２つの試料容器間の試料量の大小を判断する試料量判断部とを備える遠心分離機を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention includes two sample containers for storing a sample, a rotation support unit that supports the sample container and is rotated around an axis disposed at a center position of the two sample containers, and the rotation support unit includes the rotation support unit. A drive unit that rotates about an axis, a vibration detection unit that detects vibration in a direction intersecting the axis of the rotation support unit, and a rotation angle that detects a rotation angle of the rotation support unit with respect to a detection direction of the vibration detection unit; Based on the relationship between the detection unit and the vibration of the rotation support unit detected by the vibration detection unit and the rotation angle detected by the rotation angle detection unit, the size of the sample between the two sample containers is determined. A centrifuge including a sample amount determination unit is provided.

本発明によれば、駆動部の作動により、２つの試料容器を支持する回転支持部が、その中心位置に配置された軸線回りに回転させられる。これにより、各試料容器に収容されている試料が、回転の半径方向外方に向かって回転数に応じた遠心力を受け、遠心分離が行われる。   According to the present invention, the rotation support unit that supports the two sample containers is rotated around the axis line disposed at the center position thereof by the operation of the drive unit. Thereby, the sample accommodated in each sample container receives the centrifugal force according to the rotation speed toward the radial direction of rotation, and centrifugal separation is performed.

この場合に、各試料容器に収容されている試料の量が異なると、２つの試料容器間の重量バランスが崩れるので、これらの試料容器を支持する回転支持部に周期的な振動が発生する。本発明によれば、振動検出部の作動により、回転支持部の軸線に交差する方向の振動が検出され、回転角検出部の作動により、振動検出部による振動の検出方向に対する回転支持部の回転角が検出される。   In this case, if the amount of the sample accommodated in each sample container is different, the weight balance between the two sample containers is lost, and therefore periodic vibration is generated in the rotation support portion that supports these sample containers. According to the present invention, the vibration in the direction intersecting the axis of the rotation support unit is detected by the operation of the vibration detection unit, and the rotation of the rotation support unit with respect to the direction of vibration detection by the vibration detection unit by the operation of the rotation angle detection unit. A corner is detected.

回転支持部の振動は周期的なので、試料量判断部の作動により、回転支持部の振動とこの振動の検出方向に対する回転角との関係、すなわち、どの回転角で振動の振幅にピークが発生するのかを判定することにより、２つの試料容器間の試料量の大小を容易に判断することができる。そして、この判断結果に基づいて２つの試料容器間の試料の量が均等になるように補正することにより、回転支持部をスムーズに回転させ、試料の遠心分離を円滑に行うことが可能となる。   Since the vibration of the rotation support section is periodic, the sample amount determination section operates to cause a relationship between the vibration of the rotation support section and the rotation angle with respect to the direction of detection of this vibration, that is, at which rotation angle the peak of the vibration amplitude occurs. By determining whether or not, the size of the sample amount between the two sample containers can be easily determined. And by correcting so that the amount of the sample between the two sample containers is equal based on the determination result, the rotation support portion can be smoothly rotated and the sample can be smoothly centrifuged. .

上記発明においては、前記試料量判断部が、前記回転支持部の回転角が１８０°異なる位置での前記回転支持部の振動の振幅を比較することとしてもよい。
このように構成することで、回転支持部の１／２回転ごとに検出される回転支持部の振動の振幅に基づいて、振動の振幅のピークがいずれの検出時点に近いのかを容易に判断することができる。すなわち、回転支持部の周期的な振動は、１周期、つまり、回転支持部が１回転する間に振動の検出方向に１回の振幅のピークを有するが、そのピークそのものの検出を行うことなく、任意の１／２回転ごとの位置での検出信号の比較のみにより、簡易に２つの試料容器間の試料量の大小を判断することができる。 In the above invention, the sample amount determination unit may compare the amplitude of vibration of the rotation support unit at a position where the rotation angle of the rotation support unit differs by 180 °.
With this configuration, it is easy to determine which detection time point the vibration amplitude peak is close to based on the vibration amplitude of the rotation support portion detected every half rotation of the rotation support portion. be able to. That is, the periodic vibration of the rotation support part has one amplitude peak in the vibration detection direction during one cycle, that is, one rotation of the rotation support part, but without detecting the peak itself. The magnitude of the sample amount between the two sample containers can be easily determined by only comparing the detection signals at the positions at arbitrary half rotations.

また、上記発明においては、前記回転角検出部が、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタと、前記回転支持部に設けられ、前記フォトインタラプタの光軸を前記回転支持部の１／２回転ごとに断続させる光遮断部とを備えることとしてもよい。   Moreover, in the said invention, the said rotation angle detection part is provided in the said photointerrupter which has a light emission part and a light-receiving part, and the said rotation support part, The optical axis of the said photo interrupter is 1/2 rotation of the said rotation support part It is good also as providing the light shielding part made to interrupt every time.

このように構成することで、光遮断部の作動により、フォトインタラプタの光軸が回転支持部の１／２回転ごとに断続されるので、フォトインタラプタにより、回転支持部の回転を１／２回転ごとに検出することができる。したがって、回転支持部の１／２回転ごとの振動の振幅を簡易に検出することができる。   With this configuration, the optical axis of the photo interrupter is interrupted every ½ rotation of the rotation support unit by the operation of the light blocking unit, so the rotation of the rotation support unit is halved by the photo interrupter. Can be detected for each. Therefore, it is possible to easily detect the amplitude of vibration for each half rotation of the rotation support portion.

また、上記発明においては、前記試料量判断部が、前記回転支持部の基準回転角度位置を設定する設定手段と、前記回転支持部の振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置を検出する検出手段とを備えることとしてもよい。   In the above invention, the sample amount determination unit detects a rotation angle position at which the amplitude of vibration of the rotation support part reaches a peak, and setting means for setting a reference rotation angle position of the rotation support part. It is good also as providing a detection means.

このように構成することで、設定手段の作動により回転支持部の基準回転角度位置が設定され、検出手段により回転支持部の振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置が検出される。したがって、基準回転角度位置から振動の振幅がピークとなる時点までの回転支持部の回転角度を求めることができる。これにより、振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置が基準回転角度位置に近いか否かを判断することができる。その結果、２つの試料容器間の試料量の大小を判断することができる。   With this configuration, the reference rotation angle position of the rotation support unit is set by the operation of the setting unit, and the rotation angle position at the time when the amplitude of the vibration of the rotation support unit peaks is detected by the detection unit. Therefore, the rotation angle of the rotation support portion from the reference rotation angle position to the time when the amplitude of vibration reaches a peak can be obtained. Thereby, it is possible to determine whether or not the rotation angle position at the time when the vibration amplitude reaches a peak is close to the reference rotation angle position. As a result, the size of the sample amount between the two sample containers can be determined.

また、上記発明においては、前記回転角検出部が、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタと、前記回転支持部に設けられ、前記フォトインタラプタの光軸を前記回転支持部の１回転ごとに断続させる光遮断部とを備えることとしてもよい。   Moreover, in the said invention, the said rotation angle detection part is provided in the photo interrupter which has a light emission part and a light-receiving part, and the said rotation support part, The optical axis of the said photo interrupter is made for every rotation of the said rotation support part. It is good also as providing the light interruption part made to interrupt.

このように構成することで、光遮断部の作動により、フォトインタラプタの光軸が回転支持部の１回転ごとに断続されるので、フォトインタラプタにより、回転支持部の回転を１回転ごとに検出することができる。したがって、回転支持部の基準回転角度位置を容易に設定することができる。   With this configuration, since the optical axis of the photo interrupter is interrupted every rotation of the rotation support unit by the operation of the light blocking unit, the rotation of the rotation support unit is detected every rotation by the photo interrupter. be able to. Therefore, the reference rotation angle position of the rotation support portion can be easily set.

また、上記発明においては、前記回転角検出部が、前記駆動部の駆動信号に基づいて前記回転支持部の回転角を検出することとしてもよい。
このように構成することで、回転支持部の回転角が駆動部からの駆動信号に基づいて検出されるので、回転支持部の回転角を精度よく検出することができる。 Moreover, in the said invention, the said rotation angle detection part is good also as detecting the rotation angle of the said rotation support part based on the drive signal of the said drive part.
With this configuration, the rotation angle of the rotation support unit is detected based on the drive signal from the drive unit, so that the rotation angle of the rotation support unit can be accurately detected.

また、上記発明においては、前記振動検出部が、加速度センサであることとしてもよい。
このように構成することで、加速度センサの作動により、回転支持部の振動の振幅に基づく加速度を検出することができる。 Moreover, in the said invention, the said vibration detection part is good also as being an acceleration sensor.
With this configuration, it is possible to detect acceleration based on the amplitude of vibration of the rotation support portion by the operation of the acceleration sensor.

また、上記発明においては、前記振動検出部が、前記駆動部の前記回転支持部近傍に配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、回転支持部の振動が振動検出部に伝わり易く、振動の検出を精度よく行うことができる。 Moreover, in the said invention, the said vibration detection part is good also as arrange | positioning in the said rotation support part vicinity of the said drive part.
With this configuration, the vibration of the rotation support portion is easily transmitted to the vibration detection portion, and the vibration can be detected with high accuracy.

本発明は、生体細胞を含む生体組織を洗浄する洗浄部と、該洗浄部により洗浄された生体組織を消化し、生体細胞を分離する消化部と、該消化部により分離された生体細胞を濃縮する上記本発明の遠心分離機とを備える細胞処理装置を提供する。   The present invention relates to a cleaning unit for cleaning a biological tissue containing biological cells, a digesting unit for digesting the biological tissue cleaned by the cleaning unit, and separating the biological cells, and concentrating the biological cells separated by the digesting unit A cell processing apparatus comprising the above-described centrifuge of the present invention is provided.

本発明によれば、２つの試料容器間の試料量を速やかに均等に補正可能な遠心分離機の採用により、細胞を生体組織から取り出して濃縮する細胞処理を、処理速度を向上して効率よく行うことが可能となる。   According to the present invention, by employing a centrifuge that can quickly and evenly correct the amount of sample between two sample containers, cell processing for removing and concentrating cells from a living tissue can be efficiently performed with improved processing speed. Can be done.

上記発明においては、２つの試料容器間の試料量の大小を表示する試料量表示部を備え、前記試料量判断部が、前記２つの試料容器間の試料量が均等でないと判断した場合に、前記駆動部の作動を停止するとともに、前記試料量表示部に前記２つの試料容器間の試料量の大小を表示することとしてもよい。   In the above-mentioned invention, the sample amount display unit for displaying the size of the sample amount between the two sample containers is provided, and when the sample amount determination unit determines that the sample amount between the two sample containers is not equal, While stopping the operation of the drive unit, the sample amount display unit may display the size of the sample amount between the two sample containers.

このように構成することで、２つの試料容器間の試料量が不均等の場合に、試料量表示部の作動により、これら２つの試料容器間の試料量の大小関係を簡易に認知することができる。また、駆動部が停止されることにより各試料容器が静止状態となるので、２つの試料容器間の試料の量を均等にする補正を手動で速やかに行うことができる。   With this configuration, when the sample amount between the two sample containers is uneven, the magnitude relationship between the two sample containers can be easily recognized by the operation of the sample amount display unit. it can. Moreover, since each sample container will be in a stationary state by stopping a drive part, the correction | amendment which equalizes the quantity of the sample between two sample containers can be performed manually quickly.

また、上記発明の参考例に係る発明としては、前記試料量判断部により判断された前記２つの試料容器間の試料量の大小関係に基づき、前記試料容器間の試料量の調整を行う試料量調整部を備えることとしてもよい。 Further, as an invention according to a reference example of the above invention , a sample amount for adjusting a sample amount between the sample containers based on a size relationship between the two sample containers determined by the sample amount determination unit. It is good also as providing an adjustment part.

このように構成することで、２つの試料容器間の試料の量が不均等の場合に、試料量調整部の作動によりこれら試料容器間の試料量が調整されるので、２つの試料容器間の試料の量を均等にする補正を自動化することができる。したがって、遠心分離の自動化率を向上させ、生体細胞の濃縮を効率よく行うことができる。   With this configuration, when the amount of the sample between the two sample containers is unequal, the sample amount between these sample containers is adjusted by the operation of the sample amount adjusting unit. Correction to equalize the amount of sample can be automated. Therefore, the automation rate of centrifugation can be improved and biological cells can be concentrated efficiently.

また、上記発明の参考例に係る発明としては、前記試料量調整部が、前記試料容器に試料を供給する試料供給部、または、前記試料容器から試料を吸引する試料吸引部であることとしてもよい。
このように構成することで、試料供給部の作動により、試料量が少ない試料容器に試料を補給し、または、試料吸引部の作動により、試料量が多い試料容器から試料を吸引することで、２つの試料容器間の試料の量を速やかに均等に補正することができる。 Further, as an invention according to a reference example of the above invention, the sample amount adjustment unit may be a sample supply unit that supplies a sample to the sample container or a sample suction unit that sucks a sample from the sample container Good.
By configuring in this way, by supplying the sample to the sample container with a small amount of sample by the operation of the sample supply unit, or by sucking the sample from the sample container with a large amount of sample by the operation of the sample suction unit, The amount of the sample between the two sample containers can be corrected quickly and evenly.

また、上記発明の参考例に係る発明としては、前記試料量調整部が、前記２つの試料容器間の試料を移動させる試料移動部であることとしてもよい。
このように構成することで、試料移動部の作動により、試料を吸引除去する場合に比べて試料の損失を少なくすることができ、細胞処理の効率を向上させることができる。 Further, as an invention according to a reference example of the above invention, the sample amount adjusting unit may be a sample moving unit that moves a sample between the two sample containers.
With this configuration, the sample moving unit can reduce the loss of the sample as compared with the case where the sample is sucked and removed, and the efficiency of the cell treatment can be improved.

本発明によれば、２つの試料容器間の試料量の大小を判断して、試料の量を速やかに均等に補正することができ、回転支持部をスムーズに回転させて試料の遠心分離を円滑に行うことができるという効果を奏する。   According to the present invention, the amount of the sample between the two sample containers can be determined, the amount of the sample can be corrected quickly and evenly, and the sample can be smoothly centrifuged by rotating the rotation support portion smoothly. The effect that it can be performed is produced.

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る細胞処理装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１は、図１に示すように、生体細胞を含む生体組織を洗浄する洗浄部３と、該洗浄部３により洗浄された生体組織を消化し、生体細胞を分離する消化部５と、該消化部５により分離された生体細胞を濃縮する遠心分離機１０とを備えている。
洗浄部３および消化部５としては、公知の装置を用いることができ、特に限定されるものではない。 [First Embodiment]
Hereinafter, a cell treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the cell processing apparatus 1 according to the present embodiment separates a living cell by digesting the cleaning tissue 3 that cleans the living tissue containing the living cell and the cleaning tissue 3. And a centrifuge 10 for concentrating living cells separated by the digestion unit 5.
As the cleaning unit 3 and the digestion unit 5, a known device can be used and is not particularly limited.

遠心分離機１０は、試料となる生体細胞を収容するチャンバ（試料容器）１１Ａ，１１Ｂと、該チャンバ１１Ａ，１１Ｂを支持する回転軸（回転支持部）１３と、該回転軸１３を軸線回りに回転させるモータ（駆動部）１５と、回転軸１３の振動を検出する加速度センサ（振動検出部）１７と、回転軸１３の回転角を検出する回転角検出部１９と、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小を判断する試料量判断部２１と、試料量の調整を行う試料供給部（試料量調整部）２３とを備えている。   The centrifuge 10 includes chambers (sample containers) 11A and 11B that store biological cells that are samples, a rotation shaft (rotation support portion) 13 that supports the chambers 11A and 11B, and the rotation shaft 13 around the axis. Between the chambers 11A and 11B, a motor (drive unit) 15 that rotates, an acceleration sensor (vibration detection unit) 17 that detects vibration of the rotation shaft 13, a rotation angle detection unit 19 that detects the rotation angle of the rotation shaft 13, and A sample amount determination unit 21 that determines the size of the sample amount and a sample supply unit (sample amount adjustment unit) 23 that adjusts the sample amount are provided.

チャンバ１１Ａ，１１Ｂは、有底円筒状に形成され、開口部が蓋部２５Ａ，２５Ｂにより締結されるようになっている。チャンバ１１Ａ，１１Ｂには、試料を供給するための試料供給路２７ａ，２７ｂがそれぞれ蓋部２５Ａ，２５Ｂを介して挿入されている。
また、チャンバ１１Ａ，１１Ｂは、互いの中心位置に軸線を有する回転軸１３に支持されて、分離槽２９に収容されている。 The chambers 11A and 11B are formed in a bottomed cylindrical shape, and the opening portions are fastened by the lid portions 25A and 25B. Sample supply paths 27a and 27b for supplying a sample are inserted into the chambers 11A and 11B through lid portions 25A and 25B, respectively.
The chambers 11 </ b> A and 11 </ b> B are supported by a rotary shaft 13 having an axis at the center position of each other and are accommodated in a separation tank 29.

回転軸１３は、分離槽２９の下方に位置するモータ１５の駆動軸（図示略）に取り付けられている。回転軸１３は、鉛直に配置され、軸線方向の上側先端部が分離槽２９に挿入されている。この上側先端部は、Ｔ字状に形成され、チャンバ１１Ａ，１１Ｂを支持する腕部３１ａ，３１ｂを有している。すなわち、分離槽２９内において、回転軸１３のＴ字状に形成された一方の腕部３１ａがチャンバ１１Ａの蓋部２５Ａと連結され、他方の腕部３１ｂがチャンバ１１Ｂの蓋部２５Ｂと連結されている。   The rotary shaft 13 is attached to a drive shaft (not shown) of the motor 15 located below the separation tank 29. The rotating shaft 13 is arranged vertically, and the upper end in the axial direction is inserted into the separation tank 29. The upper end portion is formed in a T shape and has arm portions 31a and 31b that support the chambers 11A and 11B. That is, in the separation tank 29, one arm portion 31a formed in a T shape of the rotary shaft 13 is connected to the lid portion 25A of the chamber 11A, and the other arm portion 31b is connected to the lid portion 25B of the chamber 11B. ing.

モータ１５は、回転軸１３を、軸線回りに回転させることにより、分離槽２９内において、回転軸１３の腕部３１ａ，３１ｂにより支持されるチャンバ１１Ａ，１１Ｂを回転軸１３の軸線回りに回転させるようになっている。   The motor 15 rotates the rotation shaft 13 around the axis to rotate the chambers 11 </ b> A and 11 </ b> B supported by the arm portions 31 a and 31 b of the rotation shaft 13 around the axis of the rotation shaft 13 in the separation tank 29. It is like that.

また、モータ１５は、取り付け板３３に載置され、取り付け板３３の下端に設置された取り付けダンパ３５を介して筐体３６に収容されている。ダンパ３５は、モータ１５が駆動されることにより発生する振動を吸収するようになっている。   The motor 15 is placed on the mounting plate 33 and is accommodated in the housing 36 via a mounting damper 35 installed at the lower end of the mounting plate 33. The damper 35 absorbs vibration generated when the motor 15 is driven.

回転角検出部１９は、分離槽２９とモータ１５との間に配置されている。回転角検出部１９は、回転軸１３に直接取り付けられたドグ（光遮断部）３７と、図示しない支柱に支持され、発光部と受光部（図示略）とを有するフォトインタラプタ３９とを備えている。   The rotation angle detector 19 is disposed between the separation tank 29 and the motor 15. The rotation angle detection unit 19 includes a dog (light blocking unit) 37 that is directly attached to the rotation shaft 13, and a photointerrupter 39 that is supported by a support (not shown) and has a light emitting unit and a light receiving unit (not shown). Yes.

ドグ３７は、図２に示すような、ほぼ半円板状の部材であり、半円の中心部分に回転軸１３が取り付けられている。また、ドグ３７は、回転軸１３の軸線方向に直交するように配置され、回転軸１３とともにその軸線回りに回転させられるようになっている。
ドグ３７の取り付け方向は、回転軸１３の軸線方向から見て、直線部分が腕部３１ａ，３１ｂの長手方向に対して直交する方向を除き、任意の方向でよい。 The dog 37 is a substantially semicircular member as shown in FIG. 2, and the rotating shaft 13 is attached to the central portion of the semicircle. The dog 37 is disposed so as to be orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 13 and is rotated together with the rotating shaft 13 about the axis.
The attachment direction of the dog 37 may be any direction except for the direction in which the linear portion is orthogonal to the longitudinal direction of the arm portions 31a and 31b when viewed from the axial direction of the rotary shaft 13.

フォトインタラプタ３９は、ドグ３７を板厚方向に挟んで対向する位置に発光部と受光部とを配置している。したがって、フォトインタラプタ３９は、半円板状のドグ３７が回転軸１３の軸線回りに１回転させられる間に、発光部と受光部との間の光軸を１／２回転ごとに遮断するのを利用して、回転軸１３の回転角を検出するようになっている。
フォトインタラプタ３９は、発光部の光を受光部により検出している間をＯＮ信号、発光部の光がドグ３７に遮られて検出できない間をＯＦＦ信号として、試料量判断部２１に出力するようになっている。 In the photo interrupter 39, a light emitting portion and a light receiving portion are arranged at positions facing each other with the dog 37 interposed therebetween in the plate thickness direction. Therefore, the photo interrupter 39 blocks the optical axis between the light emitting unit and the light receiving unit every ½ rotation while the semicircular dog 37 is rotated once around the axis of the rotation shaft 13. Is used to detect the rotation angle of the rotation shaft 13.
The photo interrupter 39 outputs to the sample amount determination unit 21 as an ON signal while the light of the light emitting unit is detected by the light receiving unit and as an OFF signal when the light of the light emitting unit is blocked by the dog 37 and cannot be detected. It has become.

また、取り付け板３３には、モータ１５の近傍に加速度センサ１７が載置されている。加速度センサ１７は、取り付け板３３を介して伝達される回転軸１３の軸線に直交する方向の振動を加速度信号として検出し、試料量判断部２１に出力するようになっている。
なお、加速度センサ１７による振動の検出方向は、回転軸１３の軸線に交差する方向であれば、いずれの方向に設定してもよい。 The acceleration sensor 17 is placed on the mounting plate 33 in the vicinity of the motor 15. The acceleration sensor 17 detects vibration in a direction orthogonal to the axis of the rotation shaft 13 transmitted through the mounting plate 33 as an acceleration signal and outputs the acceleration signal to the sample amount determination unit 21.
Note that the direction of vibration detection by the acceleration sensor 17 may be set to any direction as long as the direction intersects the axis of the rotary shaft 13.

試料量判断部２１は、上記フォトインタラプタ３９および加速度センサ１７と接続されている。試料量判断部２１は、フォトインタラプタ３９からのＯＮ／ＯＦＦ信号と、加速度センサ１７からの加速度信号とを受けて、これらＯＮ／ＯＦＦ信号と加速度信号との関係に基づいて、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小を判断するようになっている。   The sample amount determination unit 21 is connected to the photo interrupter 39 and the acceleration sensor 17. The sample amount determination unit 21 receives the ON / OFF signal from the photo interrupter 39 and the acceleration signal from the acceleration sensor 17, and based on the relationship between the ON / OFF signal and the acceleration signal, between the chambers 11 </ b> A and 11 </ b> B. The size of the sample is determined.

具体的には、試料量判断部２１は、図３に示すように、加速度センサ１７からの加速度信号を記憶する第１のバッファ部４１と、フォトインタラプタ３９からのＯＮ／ＯＦＦ信号を記憶する第２のバッファ部４３と、前記ＯＮ信号の立ち上がり時の加速度信号Ｖ１をサンプルホールドする第１のサンプルホールド部４５と、前記ＯＦＦ信号の立ち上がり（ＯＮ信号の立ち下がり）時の加速度信号Ｖ２をサンプルホールドする第２のサンプルホールド部４７と、加速度信号Ｖ１と加速度信号Ｖ２との差分を求める演算部４９と、前記差分に基づいてモータ１５の駆動を制御する駆動制御部５１とを備えている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the sample amount determination unit 21 stores a first buffer unit 41 that stores an acceleration signal from the acceleration sensor 17 and a first buffer unit 39 that stores an ON / OFF signal from the photo interrupter 39. 2 buffer section 43, a first sample hold section 45 that samples and holds the acceleration signal V1 at the rise of the ON signal, and a sample hold of the acceleration signal V2 at the rise of the OFF signal (fall of the ON signal) A second sample hold unit 47, a calculation unit 49 for obtaining a difference between the acceleration signal V1 and the acceleration signal V2, and a drive control unit 51 for controlling the driving of the motor 15 based on the difference.

駆動制御部５１は、演算部４９による演算結果に基づいて、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小を判断するとともに、試料量の差が規定値以内か否かを検出するようになっている。そして、駆動制御部５１は、試料量の差が規定値内である場合には、回転数を上げる信号をモータ１５へ出力する一方、試料量の差が規定値外である場合には、モータ１５の回転数を維持するとともに、試料供給部２３に試料補給信号を出力するようになっている。   The drive control unit 51 determines the size of the sample amount between the chambers 11A and 11B based on the calculation result by the calculation unit 49, and detects whether or not the difference in the sample amount is within a specified value. . The drive control unit 51 outputs a signal for increasing the number of rotations to the motor 15 when the difference in the sample amount is within the specified value. On the other hand, if the difference in the sample amount is outside the specified value, the drive control unit 51 The rotation speed of 15 is maintained, and a sample replenishment signal is output to the sample supply unit 23.

試料供給部２３は、駆動制御部５１から出力された試料補給信号に基づいて、試料供給路２７ａを介してチャンバ１１Ａに試料を補給し、あるいは、試料供給路２７ｂを介してチャンバ１１Ｂに試料を補給するようになっている。   Based on the sample supply signal output from the drive control unit 51, the sample supply unit 23 supplies the sample to the chamber 11A via the sample supply path 27a, or supplies the sample to the chamber 11B via the sample supply path 27b. It comes to replenish.

次に、上述した本実施形態に係る細胞処理装置１の動作について説明する。
生体細胞を含む生体組織は、まず、洗浄部３において洗浄され、消化部５へと送られる。続いて、消化部５において、洗浄後の生体組織が消化されて生体細胞が分離される。分離された生体細胞は、遠心分離機１０へと送られて、遠心処理されることにより濃縮される。 Next, operation | movement of the cell processing apparatus 1 which concerns on this embodiment mentioned above is demonstrated.
The biological tissue containing biological cells is first washed in the washing unit 3 and sent to the digestion unit 5. Subsequently, in the digestion unit 5, the biological tissue after washing is digested and biological cells are separated. The separated biological cells are sent to the centrifuge 10 and concentrated by being centrifuged.

遠心分離機１０の動作について詳細に説明する。
濃縮される生体細胞は、遠心分離機１０の試料供給部２３に送られ、試料供給路２７ａ，２７ｂを介して、試料としてチャンバ１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ供給される。続いて、モータ１５が作動されることにより、回転軸１３が軸線回りに回転させられ、チャンバ１１Ａ，１１Ｂがその軸線回りに回転させられる。これにより、チャンバ１１Ａ，１１Ｂに収容されている試料が、回転の半径方向外方に向かって回転数に応じた遠心力を受けて遠心分離が行われる。 The operation of the centrifuge 10 will be described in detail.
The biological cells to be concentrated are sent to the sample supply unit 23 of the centrifuge 10 and supplied to the chambers 11A and 11B as samples via the sample supply paths 27a and 27b, respectively. Subsequently, when the motor 15 is operated, the rotary shaft 13 is rotated about the axis, and the chambers 11A and 11B are rotated about the axis. Thereby, the sample accommodated in chamber 11A, 11B receives the centrifugal force according to the rotation speed toward the radial direction outward of rotation, and is centrifuged.

本実施形態に係る遠心分離機１０によれば、回転軸１３が回転させられると、回転角検出部１９の作動により、１／２回転ごとに交互にＯＮ／ＯＦＦするＯＮ／ＯＦＦ信号が発生する。
また、試料供給量２３から供給されるチャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料の量が均等に配分されていないと、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の重量バランスが崩れる。そのため、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量のアンバランスの程度に応じてチャンバ１１Ａ，１１Ｂを支持する回転軸１３に周期的な振動が発生する。 According to the centrifugal separator 10 according to the present embodiment, when the rotary shaft 13 is rotated, an ON / OFF signal that is alternately turned ON / OFF every 1/2 rotation is generated by the operation of the rotation angle detection unit 19. .
Further, if the amount of the sample between the chambers 11A and 11B supplied from the sample supply amount 23 is not evenly distributed, the weight balance between the chambers 11A and 11B is lost. Therefore, periodic vibrations are generated in the rotating shaft 13 that supports the chambers 11A and 11B according to the degree of imbalance of the sample amount between the chambers 11A and 11B.

回転軸１３に発生した振動は、加速度センサ１７の作動により検出される。そして、回転角検出部１９の作動により、加速度センサ１７による振動の検出方向に対する回転軸１３の回転角が検出される。   The vibration generated in the rotating shaft 13 is detected by the operation of the acceleration sensor 17. Then, the rotation angle of the rotation shaft 13 with respect to the vibration detection direction by the acceleration sensor 17 is detected by the operation of the rotation angle detection unit 19.

具体的には、加速度センサ１７により、回転軸１３の軸線に交差する方向の振動が検出され（図６において、ステップＡ１参照）、振動の振幅に基づく加速度信号が試料量判断部２１へ出力される。上述したように回転軸１３の振動は周期的なので、加速度信号は、図４および図５に示すような正弦波となる。   Specifically, the acceleration sensor 17 detects vibration in a direction intersecting the axis of the rotation shaft 13 (see step A1 in FIG. 6), and an acceleration signal based on the amplitude of vibration is output to the sample amount determination unit 21. The Since the vibration of the rotating shaft 13 is periodic as described above, the acceleration signal becomes a sine wave as shown in FIGS.

また、半円板状に形成されたドグ３７が、回転軸１３とともに軸線回りに回転することにより、フォトインタラプタ３９の発光部と受光部との間の光軸が、回転軸１３の１／２回転間隔で断続される。これにより、回転軸１３の回転が１／２回ごとに検出される（図６において、ステップＡ２参照）。そして、フォトインタラプタ３９から、図４および図５に示すような１８０°間隔で切替わる矩形波のＯＮ／ＯＦＦ信号が試料量判断部２１へ出力される。   Further, when the dog 37 formed in a semicircular disk shape rotates around the axis along with the rotation shaft 13, the optical axis between the light emitting portion and the light receiving portion of the photo interrupter 39 is ½ of the rotation shaft 13. Intermittent at intervals of rotation. Thereby, the rotation of the rotating shaft 13 is detected every 1/2 times (see step A2 in FIG. 6). Then, a rectangular wave ON / OFF signal that is switched at 180 ° intervals as shown in FIGS. 4 and 5 is output from the photo interrupter 39 to the sample amount determination unit 21.

試料量判断部２１においては、図３に示すように、加速度センサ１７から出力された加速度信号が第１のバッファ部４１に記憶され、フォトインタラプタ３９から出力されたＯＮ／ＯＦＦ信号が第２のバッファ部４３に記憶される。
第１のバッファ部４１に記憶された加速度信号のうち、第２のバッファ部４３に記憶されたＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がり時の加速度信号Ｖ１が第１のサンプルホールド部４５にサンプルホールドされ、第２のバッファ部４３に記憶されたＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち下がり時の加速度信号Ｖ２が、第２のサンプルホールド部４７にサンプルホールドされる。 As shown in FIG. 3, in the sample amount determination unit 21, the acceleration signal output from the acceleration sensor 17 is stored in the first buffer unit 41, and the ON / OFF signal output from the photointerrupter 39 is the second signal. It is stored in the buffer unit 43.
Among the acceleration signals stored in the first buffer unit 41, the acceleration signal V1 at the rising edge of the ON / OFF signal stored in the second buffer unit 43 is sampled and held in the first sample hold unit 45, The acceleration signal V <b> 2 at the falling edge of the ON / OFF signal stored in the second buffer unit 43 is sampled and held in the second sample hold unit 47.

これら加速度信号Ｖ１および加速度信号Ｖ２は、それぞれ演算部４９に出力される。演算部４９においては、加速度信号Ｖ１と加速度信号Ｖ２との差分が求められ、演算結果が駆動制御部５１へ出力される。
駆動制御部５１においては、演算結果に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がり時と立ち下がり時のいずれの検出時点の加速度信号Ｖ１，Ｖ２が、回転軸１３の振動の振幅のピークに近いかが判断される。 The acceleration signal V1 and the acceleration signal V2 are output to the calculation unit 49, respectively. In the calculation unit 49, the difference between the acceleration signal V1 and the acceleration signal V2 is obtained, and the calculation result is output to the drive control unit 51.
The drive control unit 51 determines, based on the calculation result, whether the acceleration signals V1 and V2 at the time of detection when the ON / OFF signal rises or falls are close to the vibration amplitude peak of the rotary shaft 13. Is done.

例えば、図４示す例では、加速度信号Ｖ１より加速度信号Ｖ２の方が大きく、回転軸１３の振動の振幅のピークは、ＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち下がり時に近いことが分かる。この場合、半円板状のドグ３７が取り付けられている側に配置されているチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂの試料量が大きいと判断される。   For example, in the example shown in FIG. 4, it can be seen that the acceleration signal V2 is larger than the acceleration signal V1, and the peak of the vibration amplitude of the rotating shaft 13 is close to the falling edge of the ON / OFF signal. In this case, it is determined that the sample amount of the chamber 11A or the chamber 11B arranged on the side where the semi-disc-shaped dog 37 is attached is large.

また、図５に示す例では、加速度信号Ｖ１の方が加速度信号Ｖ２より大きく、回転軸１３の振動の振幅のピークは、ＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がり時に近いことが分かる。この場合、半円板状のドグ３７が取り付けられていない側に配置されているチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂの試料量が大きいと判断される。   In the example shown in FIG. 5, it can be seen that the acceleration signal V1 is larger than the acceleration signal V2, and the peak of the vibration amplitude of the rotating shaft 13 is close to the rise of the ON / OFF signal. In this case, it is determined that the sample amount of the chamber 11A or the chamber 11B disposed on the side where the semi-disc-shaped dog 37 is not attached is large.

このようにして、駆動制御部５１において、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小が判断される。また、駆動制御部５１においては、演算部４９による演算結果に基づいて、試料量の差が所定の規定値以内か否かを判断される（図６において、ステップＡ４参照）。   In this way, the drive control unit 51 determines the amount of sample between the chambers 11A and 11B. Further, the drive control unit 51 determines whether or not the difference in the sample amount is within a predetermined specified value based on the calculation result by the calculation unit 49 (see step A4 in FIG. 6).

チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料差が所定の規定値内と判断されると、駆動制御部５１から回転数を上げる信号がモータ１５に送られて、遠心分離が継続して行われる（図６において、ステップＡ５参照）。また、試料差が所定の規定値外と判断されると、モータ１５の回転数が維持されるとともに、試料量の少ないチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂに試料を補給するための試料補給信号が試料供給部２３に出力される。   When it is determined that the sample difference between the chambers 11A and 11B is within a predetermined specified value, a signal for increasing the number of revolutions is sent from the drive control unit 51 to the motor 15 and the centrifugal separation is continuously performed (in FIG. 6). Step A5). If it is determined that the sample difference is outside the predetermined specified value, the number of rotations of the motor 15 is maintained, and a sample replenishment signal for replenishing the sample to the chamber 11A or the chamber 11B with a small amount of sample is supplied to the sample supply unit. 23.

試料供給部２３においては、駆動制御部５１から出力される試料補給信号に基づいて、試料供給路２７ａを介してチャンバ１１Ａに、あるいは、試料供給路２７ｂを介してチャンバ１１Ｂに試料が補給される（図６において、ステップＡ６参照）。
そして、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の差が所定の規定値内になるように、ステップＡ１からステップＡ４の動作が繰り返される。 In the sample supply unit 23, based on the sample supply signal output from the drive control unit 51, the sample is supplied to the chamber 11A via the sample supply path 27a or to the chamber 11B via the sample supply path 27b. (See step A6 in FIG. 6).
Then, the operations from Step A1 to Step A4 are repeated so that the difference in the sample amount between the chambers 11A and 11B is within a predetermined specified value.

以上説明したように、本実施形態に係る細胞処理装置１によれば、回転軸１３の周期的な振動に基づく加速度信号と、回転軸１３の１／２回転ごとに切替わるＯＮ／ＯＦＦ信号との関係に基づいて、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小を判断することができる。そして、この判断結果に基づいてチャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料の量が均等になるように補正することにより、回転軸１３をスムーズに回転させ、試料の遠心分離を円滑に行うことが可能となる。
また、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量を均等にする補正を自動化することができ、遠心分離の自動化率を向上させて、生体細胞の濃縮効率を向上させることができる。 As described above, according to the cell processing apparatus 1 according to the present embodiment, the acceleration signal based on the periodic vibration of the rotation shaft 13 and the ON / OFF signal that is switched every 1/2 rotation of the rotation shaft 13. Based on the relationship, the amount of sample between the chambers 11A and 11B can be determined. Then, by correcting the amount of the sample between the chambers 11A and 11B based on the determination result, the rotating shaft 13 can be smoothly rotated and the sample can be smoothly centrifuged. .
Moreover, the correction | amendment which equalizes the sample amount between chamber 11A, 11B can be automated, the automation rate of centrifugation can be improved, and the concentration efficiency of a biological cell can be improved.

なお、本実施形態においては、試料供給部２３を採用して、試料量の小さいチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂに試料を補給することを例示して説明したが、これに代えて、例えば、試料量の大きいチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂから試料を吸引する試料吸引部を採用することとしてもよい。また、例えば、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間で試料を移動させる試料移動部を採用することとしてもよい。   In the present embodiment, the sample supply unit 23 is adopted and the sample is supplied to the chamber 11A or the chamber 11B having a small sample amount. However, instead of this, for example, the sample amount A sample suction unit that sucks a sample from the large chamber 11A or the chamber 11B may be employed. Further, for example, a sample moving unit that moves the sample between the chambers 11A and 11B may be employed.

さらに、本実施形態は、以下のように変形することができる。
例えば、細胞処理装置の遠心分離機が、図７に示すように、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小関係を表示する試料量表示部５３を備え、試料量判断部２１が、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量が均等でないと判断した場合に、モータ１５の駆動を停止することとしてもよい。 Furthermore, this embodiment can be modified as follows.
For example, as shown in FIG. 7, the centrifuge of the cell processing apparatus includes a sample amount display unit 53 that displays the magnitude relationship of the sample amounts between the chambers 11A and 11B, and the sample amount determination unit 21 includes the chambers 11A and 11B. When it is determined that the sample amount between 11B is not uniform, the driving of the motor 15 may be stopped.

この場合、図８のフローチャートに示すように、加速度センサ１７により回転軸１３の振動が検出され（ステップＢ１参照）、回転角検出部１９により回転軸１３の回転角が検出される（ステップＢ２参照）。そして、駆動制御部５１においてチャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の差が検知される（ステップＢ３参照）。試料量判断部２１の駆動制御部５１の作動により、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小が判断されると、モータ１５に駆動停止信号が送られて駆動が停止されるとともに（ステップＢ４参照）、試料量表示部５３に試料量の大小を示す信号が送られて、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小関係が表示される（ステップＢ５参照）。   In this case, as shown in the flowchart of FIG. 8, the vibration of the rotation shaft 13 is detected by the acceleration sensor 17 (see step B1), and the rotation angle of the rotation shaft 13 is detected by the rotation angle detector 19 (see step B2). ). Then, the difference in sample amount between the chambers 11A and 11B is detected by the drive control unit 51 (see step B3). When the amount of sample between the chambers 11A and 11B is determined by the operation of the drive control unit 51 of the sample amount determination unit 21, a drive stop signal is sent to the motor 15 to stop driving (see step B4). ), A signal indicating the size of the sample amount is sent to the sample amount display unit 53, and the relationship between the sample amounts between the chambers 11A and 11B is displayed (see step B5).

このようにすることで、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量が不均等の場合に、試料量表示部５３に表示されるチャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小関係により、ユーザーは、どちらの試料量が大きいのかを簡易に認識することができる。
また、モータ１５の駆動が停止されることによりチャンバ１１Ａ，１１Ｂが静止状態となるので、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料の量を均等にする補正を手動により速やかに行うことができる。 In this way, when the sample amount between the chambers 11A and 11B is unequal, the user can select which sample by the magnitude relationship of the sample amount between the chambers 11A and 11B displayed on the sample amount display unit 53. It is possible to easily recognize whether the amount is large.
In addition, since the chambers 11A and 11B are brought into a stationary state by stopping the driving of the motor 15, correction for equalizing the amount of the sample between the chambers 11A and 11B can be quickly performed manually.

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置について、図９〜図１２を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置は、図９および図１０に示すように、遠心分離機６０の回転角検出部６１の構成および試料量判断部６３の構成において第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る細胞処理装置１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a cell processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 9 and 10, the cell processing apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the rotation angle detection unit 61 and the configuration of the sample amount determination unit 63 of the centrifuge 60.
In the following, portions having the same configuration as those of the cell processing apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

遠心分離機６０の回転角検出部６１は、第１の実施形態のほぼ半円板状に形成されたドグ３７に代えて、図９に示すような、ほぼ円板状に形成されたドグ６５を備えている。
ドグ６５は、その中心に回転軸１３を貫通させて、回転軸１３に固定されている。また、ドグ６５には、厚さ方向に貫通する孔（光遮断部）６７が１ヶ所設けられている。 The rotation angle detector 61 of the centrifuge 60 is replaced by a dog 65 formed in a substantially disc shape as shown in FIG. 9 in place of the dog 37 formed in a substantially semi-disc shape in the first embodiment. It has.
The dog 65 is fixed to the rotation shaft 13 through the rotation shaft 13 at the center thereof. The dog 65 is provided with one hole (light blocking portion) 67 that penetrates in the thickness direction.

ドグ６５の孔６７は、フォトインタラプタ３９の光軸が配置されている半径方向位置に設けられている。これにより、回転軸１３が回転してドグ６５の孔６７がフォトインタラプタ３９の光軸に一致する回転角度の位置に配置されたときに、フォトインタラプタ３９の発光部から発光された光が受光部により検出され、ＯＮ信号を出力するようになっている。   The hole 67 of the dog 65 is provided at a radial position where the optical axis of the photo interrupter 39 is disposed. Thereby, when the rotation shaft 13 rotates and the hole 67 of the dog 65 is arranged at a rotation angle position that coincides with the optical axis of the photo interrupter 39, the light emitted from the light emitting portion of the photo interrupter 39 is received by the light receiving portion. And an ON signal is output.

試料量判断部６３は、図１０に示すように、フォトインタラプタ３９からのＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて、回転軸１３が１回転する間の時間を計測するタイマ（設定手段）６９と、加速度センサ１７からの加速度信号を保持して逐次比較することにより、加速度信号の振幅のピーク時を検出するピーク時検出部（検出手段）７１と、該ピーク時検出部７１により検出されるピーク時と前記フォトインタラプタ３９から定期的に出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号との相対関係を検出するタイミング検出部７３とを備えている。   As shown in FIG. 10, the sample amount determination unit 63 receives an ON / OFF signal from the photo interrupter 39 and receives a timer (setting means) 69 that measures the time during which the rotating shaft 13 makes one rotation, and an acceleration sensor. 17, a peak detection unit (detection means) 71 that detects the peak time of the amplitude of the acceleration signal by holding and sequentially comparing the acceleration signals from 17, the peak time detected by the peak detection unit 71, and And a timing detection unit 73 that detects a relative relationship with an ON / OFF signal periodically output from the photo interrupter 39.

フォトインタラプタ６７の作動により、図１１および図１２に示すような回転軸１３が軸線回りに１回転する間に１パルスを出力する矩形波のＯＮ／ＯＦＦ信号が試料量判断部６３へ出力されるようになっている。
試料量判断部６３においては、フォトインタラプタ６７から出力されたＯＮ／ＯＦＦ信号がタイマ６９に入力され、加速度信号１７からの加速度信号がピーク時検出部７１に入力されるようになっている。 By the operation of the photo interrupter 67, a rectangular wave ON / OFF signal that outputs one pulse is output to the sample amount determination unit 63 while the rotating shaft 13 rotates once around the axis as shown in FIGS. 11 and 12. It is like that.
In the sample amount determination unit 63, the ON / OFF signal output from the photo interrupter 67 is input to the timer 69, and the acceleration signal from the acceleration signal 17 is input to the peak detection unit 71.

タイマ６９においては、フォトインタラプタ６７からのＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がりをトリガとして計時を開始し、次のＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がりをトリガとして計時を終了するようになっている。そして、ＯＮ／ＯＦＦ信号の計時の開始時刻（このときの時間信号を「第１の立ち上がり信号Ｋ０」とする。）が基準回転角度位置として設定され、計時が開始されてから終了するまでの時間信号が逐次タイミング検出部７３に出力されるようになっている。   The timer 69 starts timing with the rising edge of the ON / OFF signal from the photo interrupter 67 as a trigger, and ends timing with the rising edge of the next ON / OFF signal as a trigger. Then, the start time of time measurement of the ON / OFF signal (the time signal at this time is referred to as “first rising signal K0”) is set as the reference rotation angle position, and the time from the start to the end of the time measurement Signals are sequentially output to the timing detection unit 73.

ピーク時検出部７１においては、加速度センサ１７からの加速度信号の振幅のピークが検出されると、ピーク時検出信号がタイミング検出部７３に出力される。
タイミング検出部７３においては、ピーク時検出部７１からの検出信号を受けると、その時点におけるタイマ６９からのピーク時信号Ｋ１をピーク時刻として保持する。また、タイミング検出部７３は、次回のＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がりが入力された時点の時刻の第２の立ち上がり信号Ｋ２を受け取るようになっている。 When the peak detection unit 71 detects the peak amplitude of the acceleration signal from the acceleration sensor 17, the peak detection signal is output to the timing detection unit 73.
When receiving the detection signal from the peak detection unit 71, the timing detection unit 73 holds the peak signal K1 from the timer 69 at that time as the peak time. The timing detector 73 receives the second rising signal K2 at the time when the next rising edge of the ON / OFF signal is input.

これら、ピーク時信号Ｋ１および第２の立ち上がり信号Ｋ２は、ＯＮ／ＯＦＦ信号の第１の立ち上がり信号Ｋ０を基準として計時されたものである。したがって、第１の立ち上がり信号Ｋ０からピーク時信号Ｋ１までの時間Ｔ１は、基準回転角度位置から振動の振幅がピークとなる時点までの回転軸１３の回転角度を間接的に表していることになる。また、第１の立ち上がり信号Ｋ０から第２の立ち上がり信号Ｋ２までの時間Ｔ２は、回転軸１３の１回転の角度３６０°を間接的に表していることになる。   The peak signal K1 and the second rising signal K2 are measured with reference to the first rising signal K0 of the ON / OFF signal. Therefore, the time T1 from the first rising signal K0 to the peak time signal K1 indirectly represents the rotation angle of the rotary shaft 13 from the reference rotation angle position to the time when the amplitude of vibration reaches the peak. . The time T2 from the first rising signal K0 to the second rising signal K2 indirectly represents an angle 360 ° of one rotation of the rotating shaft 13.

そこで、タイミング検出部７３においては、（Ｔ１／Ｔ２）×３６０（°）の演算が行われて、回転軸１３の振動の振幅がピークとなる回転角度位置が算出される。この演算結果は、駆動制御部５１に出力されて、回転軸１３の振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置が基準回転角度位置に近いか否かが判断される。   Therefore, the timing detection unit 73 calculates (T1 / T2) × 360 (°), and calculates the rotation angle position at which the amplitude of vibration of the rotation shaft 13 peaks. The calculation result is output to the drive control unit 51, and it is determined whether or not the rotation angle position at the time when the vibration amplitude of the rotation shaft 13 reaches a peak is close to the reference rotation angle position.

例えば、図１１示す例では、第１の立ち上がり信号Ｋ０からピーク時信号Ｋ１までの時間Ｔ１が、第１の立ち上がり信号Ｋ０から第２の立ち上がり信号Ｋ２までの時間Ｔ２に対して短く、（Ｔ１／Ｔ２）×３６０（°）の演算結果が１８０（°）より小さいことが分かる。すなわち、回転軸１３の振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置が基準回転角度位置に近いことが分かる。
この場合、回転軸１３の軸線方向から見て、ドグ６５の回転方向に孔６７が設けられている側に配置されたチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂの試料量が大きいと判断される。 For example, in the example shown in FIG. 11, the time T1 from the first rising signal K0 to the peak signal K1 is shorter than the time T2 from the first rising signal K0 to the second rising signal K2, and (T1 / It can be seen that the calculation result of (T2) × 360 (°) is smaller than 180 (°). That is, it can be seen that the rotation angle position at the time when the amplitude of vibration of the rotation shaft 13 reaches a peak is close to the reference rotation angle position.
In this case, it is determined that the amount of sample in the chamber 11A or the chamber 11B arranged on the side where the hole 67 is provided in the rotation direction of the dog 65 is large as viewed from the axial direction of the rotation shaft 13.

また、図１２に示す例では、第１の立ち上がり信号Ｋ０からピーク時信号Ｋ１までの時間Ｔ１が、第１の立ち上がり信号Ｋ０から第２の立ち上がり信号Ｋ２までの時間Ｔ２に対して長く、（Ｔ１／Ｔ２）×３６０（°）の演算結果が１８０（°）より大きいことが分かる。すなわち、回転軸１３の振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置が基準回転角度位置から離れていることが分かる。
この場合、回転軸１３の軸線方向から見て、ドグ６５の回転方向と反対側に孔６７が設けられている側のチャンバ１１Ａあるいはチャンバ１１Ｂの試料量が大きいと判断される。 In the example shown in FIG. 12, the time T1 from the first rising signal K0 to the peak signal K1 is longer than the time T2 from the first rising signal K0 to the second rising signal K2, and (T1 It can be seen that the calculation result of / T2) × 360 (°) is larger than 180 (°). That is, it can be seen that the rotation angle position at the time when the amplitude of the vibration of the rotation shaft 13 peaks is away from the reference rotation angle position.
In this case, it is determined that the amount of sample in the chamber 11A or the chamber 11B on the side where the hole 67 is provided on the side opposite to the rotation direction of the dog 65 when viewed from the axial direction of the rotation shaft 13 is large.

以上説明したように、本実施形態に係る細胞処理装置によれば、回転軸１３の周期的な振動に基づく加速度信号と、回転軸１３の１回転間隔で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号との関係に基づいて、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料量の大小を判断することができる。そして、この判断結果に基づいて、チャンバ１１Ａ，１１Ｂ間の試料の量が均等になるように補正することにより、回転軸１３をスムーズに回転させ、試料の遠心分離を円滑に行うことが可能となる。   As described above, according to the cell treatment device of the present embodiment, the relationship between the acceleration signal based on the periodic vibration of the rotating shaft 13 and the ON / OFF signal detected at one rotation interval of the rotating shaft 13. Based on the above, it is possible to determine the size of the sample amount between the chambers 11A and 11B. Then, based on the determination result, by correcting so that the amount of the sample between the chambers 11A and 11B becomes equal, the rotating shaft 13 can be smoothly rotated and the sample can be smoothly centrifuged. Become.

なお、本実施形態においては、回転角検出部６１として、ほぼ円板状に形成されたドグ６５を例示して説明したが、回転軸１３が軸線回りに１回転するうちの１点を検出することができればよく、例えば、回転軸１３に軸線方向に直交する光遮断棒を設けることとし、該光遮断棒が回転軸１３ともに軸線回りに回転することにより、フォトインタラプタ６７の光軸が遮断される時をＯＦＦ信号とするＯＮ／ＯＦＦ信号を出力することとしてもよい。このようにすることで、ＯＦＦ信号時の回転角度の位置を基準回転角度位置とすることができる。   In the present embodiment, the rotation angle detection unit 61 has been described by exemplifying the dog 65 formed in a substantially disc shape. However, the rotation angle detection unit 61 detects one point out of one rotation of the rotation shaft 13 around the axis. For example, the rotation shaft 13 is provided with a light blocking rod orthogonal to the axial direction, and the light blocking rod rotates together with the rotation shaft 13 so that the optical axis of the photo interrupter 67 is blocked. It is also possible to output an ON / OFF signal with the OFF time as the OFF signal. By doing in this way, the position of the rotation angle at the time of OFF signal can be made into the reference rotation angle position.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、第１の実施形態および第２の実施形態においては、回転角検出部１９，６１として、ドグ３７，６５とフォトインタラプタ３９により回転軸１３の回転角を検出することを例示して説明したが、これに代えて、モータ１５に備えられたエンコーダ等からの回転角度信号を直接利用することとしてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in the first embodiment and the second embodiment, the rotation angle detectors 19 and 61 have been described by exemplifying that the rotation angle of the rotation shaft 13 is detected by the dogs 37 and 65 and the photo interrupter 39. However, instead of this, a rotation angle signal from an encoder or the like provided in the motor 15 may be directly used.

また、例えば、加速度センサ１７により、回転軸１３の振動の振幅に基づく加速度を検出することを例示して説明したが、これに代えて、光学式の変位センサを採用することとし、回転軸１３の振動の変位を検出することとしてもよい。   In addition, for example, the acceleration sensor 17 has been described with reference to detecting acceleration based on the amplitude of vibration of the rotating shaft 13. However, instead of this, an optical displacement sensor is adopted, and the rotating shaft 13 is used. It is also possible to detect the displacement of the vibration.

本発明の第１の実施形態に係る細胞処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cell processing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１の回転角検出部を回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the rotation angle detection part of FIG. 1 from the axial direction of the rotating shaft. 図１の試料量判断部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the sample amount judgment part of FIG. 図１の試料量判断部に入力される加速度信号とＯＮ／ＯＦＦ信号の位相関係を示した図である。It is the figure which showed the phase relationship of the acceleration signal and ON / OFF signal which are input into the sample amount judgment part of FIG. 図１の試料量判断部に入力される加速度信号とＯＮ／ＯＦＦ信号の別の位相関係を示した図である。It is the figure which showed another phase relationship of the acceleration signal and ON / OFF signal which are input into the sample amount judgment part of FIG. 図１の遠心分離機の遠心処理工程を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the centrifugation process process of the centrifuge of FIG. 第１の実施形態の変形例に係る細胞処理装置の遠心分離機の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the centrifuge of the cell processing apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment. 図７の遠心分離機の遠心分離工程を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the centrifugation process of the centrifuge of FIG. 本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置の遠心分離機の回転角検出部を回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the rotation angle detection part of the centrifuge of the cell processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention from the axial direction of the rotating shaft. 本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置の遠心分離機の試料量判断部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the sample amount judgment part of the centrifuge of the cell processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置の試料量判断部に入力される加速度信号とＯＮ／ＯＦＦ信号の別の位相関係を示した図である。It is the figure which showed another phase relationship of the acceleration signal input into the sample amount judgment part of the cell processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and an ON / OFF signal. 本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置の試料量判断部に入力される加速度信号とＯＮ／ＯＦＦ信号の別の位相関係を示した図である。It is the figure which showed another phase relationship of the acceleration signal input into the sample amount judgment part of the cell processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and an ON / OFF signal.

符号の説明Explanation of symbols

１ 細胞処理装置
１０ 遠心分離機
１１Ａ，１１Ｂ チャンバ（試料容器）
１３ 回転軸（回転支持部）
１５ モータ（駆動部）
１７ 加速度センサ（振動検出部）
１９ 回転角検出部
２１ 試料量判断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cell processing apparatus 10 Centrifuge 11A, 11B Chamber (sample container)
13 Rotating shaft (Rotating support)
15 Motor (drive unit)
17 Acceleration sensor (vibration detector)
19 Rotation angle detection unit 21 Sample amount determination unit

Claims (10)

試料を収容する２つの試料容器と、
該試料容器を支持し、これら２つの試料容器の中心位置に配置された軸線回りに回転される回転支持部と、
該回転支持部を前記軸線回りに回転させる駆動部と、
前記回転支持部の前記軸線に交差する方向の振動を検出する振動検出部と、
該振動検出部の検出方向に対する前記回転支持部の回転角を検出する回転角検出部と、
前記振動検出部により検出された前記回転支持部の振動と前記回転角検出部により検出された回転角との関係に基づいて、前記２つの試料容器間の試料量の大小を判断する試料量判断部と
を備える遠心分離機。 Two sample containers for containing the sample;
A rotation support unit that supports the sample container and is rotated around an axis disposed at a central position of the two sample containers;
A drive section for rotating the rotation support section about the axis;
A vibration detection unit that detects vibration in a direction intersecting the axis of the rotation support unit;
A rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the rotation support unit with respect to a detection direction of the vibration detection unit;
Sample amount determination for determining the size of the sample amount between the two sample containers based on the relationship between the vibration of the rotation support unit detected by the vibration detection unit and the rotation angle detected by the rotation angle detection unit And a centrifuge. 前記試料量判断部が、前記回転支持部の回転角が１８０°異なる位置での前記回転支持部の振動の振幅を比較する請求項１に記載の遠心分離機。   The centrifuge according to claim 1, wherein the sample amount determination unit compares the amplitude of vibration of the rotation support unit at a position where the rotation angle of the rotation support unit differs by 180 °. 前記回転角検出部が、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタと、前記回転支持部に設けられ、前記フォトインタラプタの光軸を前記回転支持部の１／２回転ごとに断続させる光遮断部とを備える請求項１または請求項２に記載の遠心分離機。   The rotation angle detection unit includes a photo interrupter having a light emitting unit and a light receiving unit, and a light blocking unit that is provided in the rotation support unit and interrupts the optical axis of the photo interrupter every ½ rotation of the rotation support unit. The centrifuge of Claim 1 or Claim 2 provided with these. 前記試料量判断部が、前記回転支持部の基準回転角度位置を設定する設定手段と、前記回転支持部の振動の振幅がピークとなる時点の回転角度位置を検出する検出手段とを備える請求項１に記載の遠心分離機。   The sample amount determination unit includes: a setting unit that sets a reference rotation angle position of the rotation support unit; and a detection unit that detects a rotation angle position at a time when the amplitude of vibration of the rotation support unit reaches a peak. The centrifuge according to 1. 前記回転角検出部が、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタと、前記回転支持部に設けられ、前記フォトインタラプタの光軸を前記回転支持部の１回転ごとに断続させる光遮断部とを備える請求項１または請求項４に記載の遠心分離機。   The rotation angle detection unit includes a photo interrupter having a light emitting unit and a light receiving unit, and a light blocking unit that is provided in the rotation support unit and interrupts the optical axis of the photo interrupter every rotation of the rotation support unit. The centrifuge of Claim 1 or Claim 4 provided. 前記回転角検出部が、前記駆動部の駆動信号に基づいて前記回転支持部の回転角を検出する請求項１から請求項５のいずれかに記載の遠心分離機。   The centrifuge according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotation angle detection unit detects a rotation angle of the rotation support unit based on a drive signal of the drive unit. 前記振動検出部が、加速度センサである請求項１から請求項６のいずれかに記載の遠心分離機。   The centrifuge according to any one of claims 1 to 6, wherein the vibration detection unit is an acceleration sensor. 前記振動検出部が、前記駆動部の前記回転支持部近傍に配置されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の遠心分離機。   The centrifuge according to any one of claims 1 to 7, wherein the vibration detection unit is disposed in the vicinity of the rotation support unit of the drive unit. 生体細胞を含む生体組織を洗浄する洗浄部と、
該洗浄部により洗浄された生体組織を消化し、生体細胞を分離する消化部と、
該消化部により分離された生体細胞を濃縮する請求項１から請求項８のいずれかに記載の遠心分離機とを備える細胞処理装置。 A cleaning section for cleaning biological tissue containing biological cells;
Digesting the biological tissue washed by the washing unit and separating biological cells;
A cell processing apparatus provided with the centrifuge in any one of Claim 1-8 which concentrates the biological cell isolate | separated by this digestion part. ２つの試料容器間の試料量の大小を表示する試料量表示部を備え、
前記試料量判断部が、前記２つの試料容器間の試料量が均等でないと判断した場合に、前記駆動部の作動を停止するとともに、前記試料量表示部に前記２つの試料容器間の試料量の大小を表示する請求項９に記載の細胞処理装置。 A sample amount display unit that displays the size of the sample amount between the two sample containers is provided.
When the sample amount determination unit determines that the sample amount between the two sample containers is not uniform, the operation of the driving unit is stopped, and the sample amount between the two sample containers is displayed on the sample amount display unit. The cell processing apparatus according to claim 9, wherein the size of the cell processing apparatus is displayed.
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