KR20120090785A - 연동 펌프 및 이와 함께 사용되는 여과 조립체 시스템 - Google Patents

Abstract

연동 펌프, 연동 펌프와의 이용을 위한 여과 조립체, 상기 조립체 및 펌프를 포함하는 시스템, 및 상기 조립체, 펌프, 및 시스템을 이용하는 방법이 제공된다.

Description

연동 펌프 및 이와 함께 사용되는 여과 조립체 시스템{Peristaltic pumps and filtration assembly systems for use therewith}

본 발명은, 미생물 분석을 위한 멤브레인 여과 기술을 수행하기 위하여 개선된 장치, 시스템, 및 방법에 관한 것이다.

멤브레인 여과 기술(Membrane Filtration Technique)은 국제적으로 인정받는 미생물 분석(microbial analysis)을 위한 기준 기술이다. 이 기술에 따르면, 잠재적으로 미생물 오염물을 포함하는 유체 시료는 (통상적으로는 필터 장치 내에 배치된) 수집 멤브레인(collection membrane)을 통과하게 되고, 멤브레인에 남는 미생물은 액체 영양 매체(liquid nutritive media)에 노출되어 미생물이 성장 및 복제하는 것이 가능하게 된다. 후속하여, 멤브레인 또는 영양 유체가 분석되어 미생물의 존재가 판별된다.

종래의 미생물 필터와 함께 사용되는 시스템은 통상적으로 그 멤브레인의 하류에 있는 진공 펌프를 활용하여 유체 시료가 멤브레인을 통과하도록 하고, 그 시스템은 그 멤브레인과 진공 펌프 사이에 수집 저장부를 포함하여서 유체가 진공 펌프로 들어가는 것을 방지하도록 유체를 수집한다. 이러한 시스템은 주기적으로 세정 및 살균되어 오염을 방지하여야 하는데, 이것은 그 오염이 분석될 유체 시료의 오염으로 이어질 수 있기 때문이다. 미생물 필터에 있어서의 사용을 위한 다른 시스템은 멤브레인을 통해 유체 시료가 지나가도록 하기 위하여 내부 액체 펌프를 활용한다. 그 유체 시료 및 액체 영양 매체는 펌프의 내부 구성요소들과 접촉하게 되고, 그 결과 그 펌프도 살균되어야 한다.

미생물 분석을 위한 멤브레인 여과 기술을 수행하기 위하여 개선된 장치, 시스템, 및 방법이 필요하다. 본 발명의 이와 같은 목적 및 다른 장점은 하기의 설명으로부터 명확히 이해될 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 여과 조립체를 포함하는, 연동 펌프(peristaltic pump)와의 사용을 위한 여과 조립체 시스템을 제공하는바, 여과 조립체는: 여과될 유체 시료를 보유하는 시료 저장부(sample reservoir); 시료 저장부와 유체 소통되는 유체 포트(fluid port); 시료 저장부와 유체 포트 사이의 유동 경로(flow path) 내에 배치된 필터 요소(filter element); 및 필터 요소를 지지하기 위한 필터 지지 표면(filter support surface);을 포함하고, 상기 시스템은 제1 단부 및 제2 단부를 구비한 유연성 튜브(flexible tube)를 더 포함하며, 제1 단부는 제1 단부와 유체 포트 간에 유체 소통을 제공하도록 유체 포트에 연결될 수 있거나, 또는 제1 단부가 유체 포트에 연결되고 제1 단부가 그 포트와 유체 소통된다. 여과 조립체 시스템의 어떤 실시예들에서는, 여과 조립체가, 유체 밀봉식 끼움으로 시료 저장부를 탈착가능하게 그리고 교체가능하게 덮는 덮개 부재, 및/또는 시료 저장부를 지지하는 베이스를 더 포함한다. 여과 조립체 시스템의 바람직한 실시예들에서는, 여과 조립체가 베이스를 더 포함하는데, 그 베이스는 유체 포트를 포함하고, 그리고/또는 그 베이스가 필터 요소를 지지하는 필터 지지 표면을 포함한다.

다른 일 실시예에서는, 여과 조립체 시스템과의 사용을 위한 연동 펌프가 제공되는데, 그 연동 펌프는: 헤드 하우징(head housing), 적어도 두 개의 슈(shoe)들 또는 롤러(roller)들을 포함하는 회전가능한 로터(rotor), 및 외측 직경을 갖는 유연성 관(flexible tubing)을 수용하기에 적합한 관 홀더(tubing holder)를 포함하는 연동 펌프 헤드(peristaltic pump head)로서, 슈들 또는 롤러들은 상기 홀더 내에 놓여진 유연성 관을 압착하도록 구성되고, 유연성 관은 일회용 여과 조립체의 유체 포트와 유체 소통되며, 외측 직경을 갖는 유체 포트도 일회용 여과 조립체의 시료 저장부와 유체 소통되고, 유체 포트는 여과 조립체 내의 필터 요소를 통과하는 여과된 액체를 수용하도록 구성된, 연동 펌프 헤드; 로터를 회전시키도록 구성된, 펌프 헤드(pump head)와 소통되는 모터(motor); 및 모터를 수용하며 펌프 하우징 덮개를 포함하는 펌프 하우징(pump housing)으로서, 덮개는 (i) 실질적으로 평면형인 여과 조립체 수용부(filtration assembly receiving portion) 및 (ii) 수용부 내의 슬롯(slot)을 포함하고, 슬롯은 일회용 여과 조립체의 유체 포트의 외측 직경(outer diameter)과 적어도 같은 크기의 간극(gap)을 포함하며, 그 간극은 유연성 관을 현저히 압착하지 않고서 유연성 관의 외측 직경만큼 큰, 펌프 하우징;을 포함하고, 펌프는 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기되 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 처리하기 위한 방법은, 시료 저장부, 필터 요소, 및 유체 포트를 포함하는 여과 조립체의 하류에 있고 또한 유연성 관을 거쳐서 그 여과 조립체와 유체 소통되는 연동 펌프를 작동시키는 단계를 포함하며, 시료 저장부는 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 담고, 상기 펌프를 작동시키는 단계는, 유연성 관을 압착 및 개방하는 단계와, 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않고서 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하여, 미생물 분석을 위한 멤브레인 여과 기술을 수행하기 위하여 개선된 장치, 시스템, 및 방법이 제공된다.

도 1 에는 본 발명에 따른 연동 펌프의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 1a 는 연동 펌프의 분해도로서, 여기에는 모터와 결합되는 펌프 헤드, 여과 조립체의 유체 포트를 수용하고 그리고/또는 유체 포트에의 부착을 위한 어댑터(adapter)를 수용하기 위한 슬롯을 포함하는 펌프 하우징이 도시되어 있다. 도 1b 는 조립된 펌프의 사시도이다.
도 2 에는 예시적인 펌프 헤드가 도시되어 있는데, 도 2a 에는 폐쇄된 때의 펌프 헤드가 도시되어 있고, 도 2b 에는 개방된 때의 펌프 헤드가 도시되어 있다.
도 3 에는 본 발명에 따른 (여과 조립체 및 부착된 관 어댑터를 포함하는) 여과 조립체 시스템의 일 실시예가 도시되어 있는바, 그 여과 조립체 시스템은 본 발명에 따른 연동 펌프의 일 실시예와 결합되어 있다. 도 3a 에는 사시도가 도시되어 있고, 도 3b 에는 단면도가 도시되어 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 여과 조립체 시스템의 두 개의 예시적인 실시예들의 사시도들이 도시되어 있는바, 그 각각은 여과 조립체와 부착가능한 관을 포함한다.
도 5 에는 본 발명에서의 이용을 위한 예시적인 여과 조립체의 등거리도(isometric view)가 도시되어 있다.
도 6 은 도 5 에 도시된 여과 조립체의 수직 단면도이다.
도 7 은 도 5 에 도시된 예시적인 베이스(base)의 상부 등거리도이다.
도 8 에는 여과 조립체의 유체 포트에의 부착을 위한 어댑터의 일 실시예가 도시되어 있는데, 여기에서 유연성 관은 어댑터에 부착되고, 그 어댑터와 관은 패키지(package) 내에 밀봉된다.

유리하게는, 내부 액체 펌프 또는 진공 펌프를 포함하는 종래의 시스템과는 대조적으로, 본 발명은 구성요소들 간의 연결부들의 수가 감소되게 하는바, 그 연결부들 각각은 미생물 오염(예를 들어, 시료로 될 유체의 오염으로 귀결될 수 있음)이 일어날 수 있는 잠재적인 틈새 지점이다. 따라서, 유체 경로가 단순화된다.

다른 일 장점은, 본 발명에 따라서 유체에 의해 젖게 되는 구성요소들 모두, 예를 들어 여과 조립체, 그리고 더 중요하게는 (존재한다면) 관 어댑터 및 관이, (연동 펌프가 유체에 의하여 젖지 않기 때문에) 연동 펌프의 오염 위험 없이 쉽게 분리될 수 있게 된다. 이와 대조적으로, 종래의 시스템에서 유체에 의하여 젖게 되는 (또는 잠재적으로 젖게 되는) 구성요소들에는 진공 펌프 또는 내부 액체 펌프가 포함되는바, 이것은 오염 전달의 위험을 증가시키므로, 시스템을 통한 유체의 펌핑 살균(내부 액체 펌프 시스템) 또는 오토클레이브 살균(진공 시스템)과 같은, 별도의 살균 과정을 필요로 한다.

대안적으로 또는 추가적으로, 다른 장점들에는 다음의 사항들 중 하나 이상이 포함된다: (a) 관/관 어댑터가 패키지로서 미리 살균된 상태로 공급될 수 있어서, 테스트들 사이에 살균 과정이 필요하지 않게 된다; (b) 여과 조립체의 하류에 필요한 유체 접촉성 구성요소들이 더 적게 되는바, 예를 들어 본 발명은 (어댑터가 있거나 없는) 짧은 길이의 관을 이용하여 실시될 수 있지만, 종래의 시스템은 예를 들어 매니폴드 조립체(manifold assembly), 플라스크(flask), 진공 펌프, 플라스크와 진공 펌프 사이의 필터, 매니폴드 조립체를 플라스크에 연결하는 별도의 관, 플라스크를 필터에 연결하는 별도의 관, 및 필터를 진공 펌프에 연결하는 별도의 관을 포함한다; (c) 연동 펌프는 여과 조립체에서 수집 필터에 대한 역류(backflow)를 방지한다; 그리고 (d) 본 발명은 종래의 시스템에 비하여 점유공간(footprint)을 최소화시키면서 수행될 수 있는데, 이것은 예를 들어 공간이 넉넉하지 않은 양압 후드(positive pressure hood) 안과 같은 어떤 환경에서 특히 유리한 것이다.

본 발명의 일 실시예는 여과 조립체를 포함하는, 연동 펌프(peristaltic pump)와의 사용을 위한 여과 조립체 시스템을 제공하는바, 여과 조립체는: 여과될 유체 시료를 보유하는 시료 저장부(sample reservoir); 유체 밀봉 끼움으로 시료 저장부를 탈착가능하게 그리고 교체가능하게 덮는 선택적인 덮개 부재; 시료 저장부와 유체 소통되는 유체 포트(fluid port); 시료 저장부와 유체 포트 사이의 유동 경로(flow path) 내에 배치된 필터 요소(filter element); 및 필터 요소를 지지하기 위한 필터 지지 표면(filter support surface);을 포함하고, 상기 시스템은 제1 단부 및 제2 단부를 구비한 유연성 튜브(flexible tube)를 더 포함하며, 제1 단부는 제1 단부와 유체 포트 간에 유체 소통을 제공하도록 유체 포트에 연결될 수 있거나, 또는 제1 단부가 유체 포트에 연결되고 제1 단부가 그 포트와 유체 소통된다. 여과 조립체 시스템의 어떤 실시예들에서는, 여과 조립체가 시료 저장부를 지지하는 베이스를 더 포함한다. 여과 조립체 시스템의 바람직한 실시예들에서는 여과 조립체가 베이스를 포함하는데, 베이스는 유체 포트를 포함하고, 그리고/또는 베이스가 필터 요소를 지지하는 필터 지지 표면을 포함한다.

다른 일 실시예에서는, 여과 조립체 시스템과의 사용을 위한 연동 펌프가 제공되는바, 그 연동 펌프는: 헤드 하우징(head housing), 적어도 두 개의 슈(shoe)들 또는 롤러(roller)들을 포함하는 회전가능한 로터(rotor), 및 외측 직경을 갖는 유연성 관(flexible tubing)을 수용하기에 적합한 관 홀더(tubing holder)를 포함하는 연동 펌프 헤드(peristaltic pump head)로서, 슈들 또는 롤러들은 상기 홀더 내에 놓여진 유연성 관을 압착하도록 구성되고, 유연성 관은 일회용 여과 조립체의 유체 포트와 유체 소통되며, 외측 직경을 갖는 유체 포트도 일회용 여과 조립체의 시료 저장부와 유체 소통되고, 유체 포트는 여과 조립체 내의 필터 요소를 통과하는 여과된 액체를 수용하도록 구성된, 연동 펌프 헤드; 로터를 회전시키도록 구성된, 펌프 헤드(pump head)와 소통되는 모터(motor); 및 모터를 수용하며 펌프 하우징 덮개를 포함하는 펌프 하우징(pump housing)으로서, 덮개는 (i) 실질적으로 평면형인 여과 조립체 수용부(filtration assembly receiving portion) 및 (ii) 수용부 내의 슬롯(slot)을 포함하고, 슬롯은 일회용 여과 조립체의 유체 포트의 외측 직경(outer diameter)과 적어도 같은 크기의 간극(gap)을 포함하며, 그 간극은 유연성 관을 현저히 압착하지 않고서 유연성 관의 외측 직경만큼 큰, 펌프 하우징;을 포함하고, 펌프는 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기되 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 처리하기 위한 방법은, 시료 저장부, 미생물 수집용 필터 요소, 및 유체 포트를 포함하는 여과 조립체의 하류에 있고 또한 유연성 관을 거쳐서 그 여과 조립체와 유체 소통되는 연동 펌프를 작동시키는 단계를 포함하며, 시료 저장부는 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 담고, 상기 펌프를 작동시키는 단계는, 유연성 관을 압착 및 개방하는 단계와, 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않고서 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기는 단계를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 구성요소들 각각에 대하여 더 상세히 설명하는바, 유사한 구성요소들은 유사한 참조 번호들을 갖는다.

본 발명에 따르면, 기본적으로 도 1a 및 도 1b 를 참조하면, 롤러 펌프로서 호칭되기도 하는 연동 펌프(500)는 양 변위 펌프(positive displacement pump)로서, 이것은 유연성 튜브 내에 담긴 유체를 이동시킨다. 그 펌프는 펌프 헤드(400)를 포함하고, 펌프 헤드(400)는 (도 2a 및 도 2b 에 상세히 도시된 바와 같이) 하우징(401) 및 회전가능한 로터(410)를 포함하며, 그 로터에는 통상적으로 로터의 외부 원주에 또는 그 가까이에 부착되는 둘 이상의(예를 들어 2 또는 12 개의) 슈 또는 롤러(411)들이 포함된다 (그 슈 또는 롤러들은 로터와 일체를 이룰 수 있다). 예시된 펌프 헤드는 핀치 블록(pinch block; 402) 및 관 홀더(403)를 포함한다. 필요하다면, 펌프 헤드 하우징은 예를 들어 펌프가 작동되는 중에 로터를 덮는 덮개(420)를 포함할 수 있다. 전형적으로는, 핀치 블록 및 관 홀더가 상이한 직경의 관을 수용할 수 있다 (예시된 실시예에서는, 핀치 블록에 있는 절개부(cut-out)들과 하우징이 튜브 홀더를 제공하는바, 관을 수용하기 위한 다른 적합한 구성은 본 기술분야에서 알려져 있다). 본 기술분야에서 알려져 있는 다양한 펌프 헤드들이 본 발명에서의 이용에 적합하다.

도 1a 에 도시된 바와 같이, 펌프는 로터를 회전시키는 모터(450)(바람직하게는, 역전 불가능한(non-reversible) 모터 또는 역전 불가능하게 프로그램될 수 있는 모터 )도 포함하고, 로터가 돌아감에 따라서 튜브의 일부분이 슈 또는 롤러에 의해 압착되어 튜브를 막고 유체가 그 튜브를 통해 이동하도록 강제한다. 슈 또는 롤러가 지나감에 따라서, 튜브가 개방되는데, 이것은 종종 튜브 회복(restitution) 또는 복원(resilience)으로 불리운다. 로터는 로터가 회전함에 따라서 튜브를 막는 (그리고 이로 인하여 펌프가 작동되는 중에는 튜브의 일부분이 항상 막히도록 하는) 복수의 슈 또는 롤러들을 갖기 때문에, 유체 유동이 일 방향으로 이루어지고, 유체의 역류 유동이 방지된다. 본 발명에서는 본 기술분야에서 알려진 다양한 모터들이 사용되기에 적합하다.

본 발명에 따르면, 도 3a 및 도 3b 를 참조하면, 연동 펌프(500)는 시료 저장부, 필터 요소, 및 유체 포트를 포함하는 필터 조립체의 하류에 위치되고, 유연상 관은 유체 포트에 부착되며, 관은 펌프 헤드(400) 내에 위치되고, 펌프는 잠재적으로 미생물 오염물을 포함하는 유체 시료를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기면서도 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않도록 구성된다.

예시적으로서 도 1a 및 도 1b 에 도시된 바와 같이, 펌프(500)는 바람직하게는 모터를 수용하는 펌프 하우징(200)도 포함한다. 전형적으로는, 펌프 하우징이 펌프 하우징 덮개(210)를 포함하는바, 그 덮개는 (i) 실질적으로 평면형인 여과 조립체 수용부(220) 및 (ii) 수용부 내의 슬롯(230)을 포함하며, 그 슬롯은 여과 조립체의 유체 포트의 외측 직경과 적어도 같은 크기의 간극을 포함하고, 그 간극도 관을 현저히 압착하지 않으면서 유연성 관의 외측 직경과 같은 크기를 갖는다.

펌프도 모터용 전력 공급원(예를 들어, 교체가능한 배터리 또는 배터리 팩(battery pack))을 포함할 수 있고, 그리고/또는 펌프는 모터를 예를 들어 콘센트(electrical outlet)와 같은 전력 공급원에 부착시키기 위한 전력 코드(power cord)를 포함할 수 있다. 도 1a 에는 전력 공급원(550)이 배터리 팩을 포함하는 실시예가 예시되어 있다.

전형적으로는, 프로그램가능한 펌프가 스위치(들), 키이 패드(들), 전력 지시계, 배터리 충전 지시계, 회로 보드(들), 로터 속도 지시계, 모터 제어부, rpm 센서와 같은 추가적인 구성요소들 중의 하나 이상을 포함한다. 어떤 적용예에 있어서는, 위치선정 모터 제어부 및/또는 rpm 센서을 이용한 펌프가 특히 바람직할 수 있는데, 그러한 적용예라 함은 유체의 정확히 고정된 체적이 측정 및/제어되어야 하는 중요한 적용예를 의미한다. 적합한 펌프에는 프로그램가능한 "스마트 펌프"도 포함된다.

적합한 전력 공급원, 전력 코드, 및 추가적인 펌프 구성요소들은 본 기술분야에서 알려져 있다.

본 발명에서의 사용에 적합한 여과 조립체는 시료 저장부, 유체 유동 포트, 및 시료 저장부와 유체 포트 사이의 유체 유동 경로 내에 배치된 필터 요소를 포함하는바, 여과 유체는 저장부로부터 필터 요소와 유체 포트를 통해 지나간다. 전형적으로는, 그 조립체가 예를 들어 시료 저장부를 지지하는 베이스도 포함하는바, 그 베이스는 유체 포트를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 그 베이스는 필터 요소를 지지하기 위한 필터 지지 표면을 포함할 수 있고, 그리고/또는 그 조립체는 필터 요소에 기계적 지지력을 제공하고 필터 요소보다 더 다공성인, 메쉬(mesh), 스크린(screen), 종이, 또는 직물의 층(layer)과 같은 중간 지지 부재(intermediate support member)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 예를 들어 여과 후에 필터 요소를 그 조립체로부터 분리할 것이 요망된다면, 저장부와 베이스는 탈착가능하게 결합된다.

여과될 유체를 보유하는 시료 저장부, 유체 유동 포트, 및 시료 저장부와 유체 포트 사이의 유체 유동 경로 내에 배치된 필터 요소를 포함하여, 여과될 유체가 저장부로부터 필터 요소 및 유체 포트를 통해 지나가도록 하는, 적합한 여과 조립체에는 미국 특허 제4,468,321호, 제6,358,730호, 및 제6,913,152호와 미국 특허 공개 제2004/0063169호에 개시된 것들과, 폴 코포레이션(Pall Corporation)(포트 워싱턴(Port Washington), 뉴욕) 사로부터 입수가능한 장치들, 예를 들어 마이크로펀넬 필터 펀넬(MicroFunnel™ Filter Funnel), 마이크로펀넬 플러스 필터 펀넬(MicroFunnel™ Plus Filter Funnel), 및 마이크로펀넬 ST 일회용 필터 펀넬(MicroFunnel™ ST Disposable Filter Funnel)의 상표 하에 시판되는 자기성 펀넬 필터들 및 장치들이 포함되지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 본 발명에 따르면, 유연성 관이 여과 조립체의 유체 포트에 부착되어서 여과 조립체 시스템이 제공된다.

본 발명에 따른, 유연성 관(100)과 소통된 여과 조립체(10)를 포함하는 여과 조립체 시스템(1000)의 예시적인 실시예들 각각은 도 3a, 3b, 및 4 에 예시되어 있다.

일부 실시예들에서, 관은 별도로 제공되고 또한 사용 전에 조립체에 연결된다. 관이 여과 조립체의 포트에 일체적으로 부착되지 않고 그 관이 사용 전에 여과 조립체에 후속하여 부착되는 일 실시예에서, 그 튜브의 일 단부는 포트와 유체 밀봉식으로 결합될 수 있는 피팅(fitting)과 같은 어댑터를 더 포함하고 그에 부착된다. 도 3b, 도 4, 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 예시적으로는 중공형(hollow) 피팅(fitting; 150)이 (단부들(100a 및 100b)을 갖는) 관(100)의 일 단부(100a)에 부착되고, 그 피팅은 사용 전에 여과 조립체의 포트(38)과 유체 밀봉식으로 결합될 수 있다. 바람직하게는, 피팅이 적어도 하나의 외향으로 향하는 돌출부를 포함하는바, 이로써 피팅의 일부분이 펌프 하우징(200)의 간극(230) 내에 놓여지고 그 돌출부가 실질적으로 평면적인 여과 조립체 수용부(220)의 위(또는 아래)에 있는 때에는, 그 피팅이 현저하게 아래로(또는 위로) 움직이지 못하게 된다. 도 3b 및 도 8 에 도시되고 관(100)의 일 단부(100a)에 부착된 예시적인 피팅(150)은, 축방향으로 떨어져 이격된 두 개의 외향으로 향하는 돌출부들(151, 152)을 포함하는바, 그 돌출부들은 피팅이 간극(230) 내에 놓여진 때에 그 돌출부들이 현저한 하향 움직임 및 현저한 상향 움직임을 방지하도록 구성된다.

본 발명에서의 이용에 적합한 예시적인 일 여과 조립체(10)가 도 5 내지 도 7 에 보다 상세히 도시되어 있다. 도 5 및 도 6 에 도시된 여과 조립체(10)는 시료 저장부(20)의 하측 단부와 탈착가능하게 결합될 수 있는 베이스(30) 및 시료 저장부(20)를 포함한다. 시료 저장부(20)는 외측 벽(21)과 내측 벽(27)을 포함하는 챔버(chamber; 22)를 한정하고, 그 챔버(22)는 (잠재적으로 미생물 오염물을 포함하는) 여과될 유체 시료를 수집 및 보유하는데에 이용될 수 있다. 예시된 조립체에서는, 베이스(30)가 시료 저장부(20)를 지지하는 역할을 하고 또한 유체 포트(38)를 포함한다. 필터 요소(45)는 시료 저장부(20)와 유체 포트(38) 사이의 유체 유동 경로 내에 배치되고, 따라서 여과될 유체 시료는 저장부로부터 필터, 유체 포트, 및 유연성 관(100)을 통해 지나간다. 선택적인 덮개 부재(50)는, 사용되는 때에, 시료 저장부(20)의 상측 단부에 바람직하게는 탈착가능하게 결합될 수 있고 또한 시료 저장부(20)와 덮개 부재(50) 사이에 유체 밀봉을 형성한다. 도 5 및 도 6 에 도시된 예시된 조립체에서는, 덮개 부재(50)가 선택적인 통기부(70)를 포함하는데, 그 통기부는 기체(예를 들어, 공기)의 통과를 허용하되 액체 또는 미생물의 통과를 방지하는 혐액성 요소(liquophobic element; 72)를 포함한다. 그러나, 통기부(70)가 있는 경우에, 그 통기부(70)는 반드시 덮개 부재(50)과 연계되어야 할 필요는 없으며, 통기부는 예를 들어 시료 저장부(20)의 벽(예를 들어, 외측 벽(21) 또는 내측 벽(27))과 연계될 수 있다.

시료 저장부(20)는 여과될 시료 유체의 요망되는 체적을 보유하는 것을 가능하게 하는 임의의 구조를 가질 수 있다. 예시된 조립체에서는, 시료 저장부(20)가 전체적으로 원통형이고 그것의 상측 및 하측 단부들에서 개방되어 있다. 시료 저장부(20)는, 시료 유체를 위한 시료 저장부(20)의 외측 주변부를 한정하는 외측 벽(21)과, 저장부(20)의 내측 주변부를 한정하는 내측 벽(27)을 구비한다. 외측 벽(21)은 원형의 횡단면 형상을 가질 수 있으며 또한 (내측 벽(27)에 의해 제공되는 내측 직경을 갖는데, 그 내측 직경은 그 상측 단부로부터 하측 단부까지 선형적으로 감소한다. 외측 벽(21)와 내측 벽(27)의 형상은 중요하지 않으며 그 직경은 그 높이에 걸쳐서 달라질 필요가 없다. 예를 들어, 횡단면 형상은 다각형이거나 또는 비원형의 곡선 형상을 가질 수 있으며, 시료 저장부(20)의 내측 직경 또는 다른 치수들은 시료 저장부(20)의 높이에 걸쳐서 임의의 원하는 방식으로 달라지거나 또는 일정할 수 있다. 수집되는 시료 유체의 양을 사용자가 측정하는 것을 용이하게 하기 위하여, 시료 저장부(20)는 그 내측 또는 외측 표면 상에 단계표시(gradations)를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6 에 도시된 예시적인 여과 조립체(10)는 덮개 부재(50)를 포함하지만, 덮개 부재는 선택적인 것이다. 도 6 에 가장 잘 도시된 덮개(50)의 일 예는, 시료 저장부(20)의 상측 단부 위에 탈착가능하게 끼워지도록 된 형상을 갖는다. 덮개(50)는 다양한 방식으로 시료 저장부(20)의 상측 단부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 그들은 스냅(snap) 결합, 베이오넷(bayonet) 결합, 나사 결합, 가압끼움 결합, 또는 헐거운 결합에 의해 서로 결합될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 그 결합이 덮개와 저장부 간에 유체 밀봉을 제공하고, 그 결합은 시료 저장부(20)로부터 덮개(50)가 분리되는 것에 대한 어느 정도의 저항성을 갖도록 이루어지는데, 이것은 덮개(50)가 시료 저장부(20)로부터 용이하게 분리될 수 있음을 허용하면서도 덮개(50)가 시료 저장부(20)로부터 이탈되지 않고서 여과 조립체(10)가 취급 및 이송되는 것을 가능하게 하기 위한 것이다. 또한, 예를 들어 덮개 부재(50)와 베이스(30)가 함께 페트리 접시(petri dish)의 일부분으로서 사용되는 때에는, 덮개(50)가 베이스(30)에 탈착가능하게 연결될 수 있도록 된 형상을 가질 수 있다.

통기부의 포함 여부는 선택적이지만, 도 5 및 도 6 에 도시된 예시적인 여과 조립체(10)는 적어도 하나의 통기부(70)를 포함하고, 그 통기부는 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 복수의 포트(74)들 및 혐액성 요소(72)를 포함한다. 통기부가 포함됨으로써, 여과될 유체가 덮개(50)를 분리하지 않고서도 여과 조립체(10)로부터 인출되는 것이 가능하게 된다.

도 5 및 도 6 에 도시된 예시적인 조립체에서, 덮개(50)는 선택적인 통기부(70)를 포함하고, 통기부는 5개의 포트(74)들을 포함한다. 통기부(70)를 통하는 유동 경로 내에 배치된 혐액성 요소(72)는, 예를 들어 미생물, 액체, 먼지 등과 같은 존재가능한 외부 환경 오염물이 시료 저장부(20) 안으로 통과하는 것을 방지하지만, 시료가 수집되고 덮개(50)가 저장부(20)와 유체 밀봉식으로 결합된 후에 공기가 포트(74)(들)을 통해서 시료 저장부(20) 안으로 통과하는 것을 허용한다. 요소(72)는 여과 조립체, 예를 들어 덮개(50) 및/또는 시료 저장부(20)의 벽에 부착될 수 있는데, 이는 본 기술분야에서 알려진 것이다.

전형적으로는, 혐액성 요소(72)가, 예를 들어 미생물의 관통을 저감시키고 바람직하게는 박테리아의 관통을 저감시키는 미세 입자 포획 효율(fine particle arresting efficiency)(예를 들어, 모노디스퍼스 디옥틸 프탈레이트(Monodisperse Dioctyl Phthalate; DOP) 스모크 테스트(Smoke Test) (ASTM D2986-71 또는 ASTM D 2986-95a)에 기재되어 있음), 구멍 비율(pore rating), 구멍 직경(pore diameter), 구멍 크기(pore size)(예를 들어, 미국 특허 제4,340,479호에 기재된 바와 같이 K_L 또는 기포 지점에 의해 확인됨)와 같은 구멍 구조(pore structure)를 갖는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서는, 혐액성 요소(72)가 대략 2.0 마이크로미터 이하 또는 대략 1.0 마이크로 미터 이하의 구멍 크기를 갖는다. 대안적으로는, 일부 실시예들에서는, 혐액성 요소(72)가 적어도 대략 0.2 미크론(microns; ㎛) 이상의 직경을 갖는 입자들의 적어도 대략 99.9%를 제거하거나, 또는 그 요소가 적어도 대략 0.3 미크론 이상의 직경을 갖는 입자들의 적어도 대략 99.97%를 제거한다. 예시된 일 실시예에서는, 혐액성 요소가 0.3㎛ 에서 그리고 10.5 ft/minute 의 가스 유동에서 적어도 대략 0.03%인 모노디스퍼스 디옥틸 프탈레이트(DOP) 스모크 침투율(Smoke Penetration)(예를 들어, ASTM D2986-71 에 의해 측정됨)을 갖는다.

혐액성 요소는 임의의 요망되는 형태를 갖는 것일 수 있는바, 예를 들면 미세다공성 멤브레인(microporous membrane)(예를 들어, 폴 라이프 사이언스(Pall Life Sciences)(앤 하버, 엠아이(Ann Arbor, MI))와 폴 코포레이션(Pall Corporation)(이스트 힐스, 엔와이(East Hills, NY))로부터 상업적으로 입수가능한 것) 또는 다공성 플라스틱 부재(예를 들어, 포렉스 코포레인션(Porex Corporation)(페어번, 지에이(Fairburn, GA))으로부터 입수가능한 포렉스(POREX^®) 다공성 플라스틱 콤포넌트)가 있다. 바람직하게는, 혐액성 요소가 소수성 미세다공성 멤브레인을 포함한다. 박테리아 차단성 구멍 구조를 갖는 요소들을 포함하는 적합한 혐액성 요소들은 상업적으로 입수가능하다.

예시된 실시예에서는 통기부(70)가 시료 저장부(20)의 내부를 향하는 덮개(50)의 표면에 배치되어 있지만, 선택적인 통기부는 다른 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 통기부는, 시료 저장부(20)의 내측 벽(27) 또는 외측 벽(21) 상에 또는 그 안에 배치되거나, 또는 커버의 다른 부분 상에 또는 그 안에 있을 수 있다. 추가적으로, 통기부는 임의의 적합한 갯수의 포트들을 포함할 수 있고, 그 포트들은 임의의 적합한 내측 직경을 가질 수 있다.

사용 전에 통기부(70)는 분리가능한 요소에 의하여 덮여 있을 수 있는데, 이것은 예를 들어 사용 전에 요소(72)가 바람직하지 못한 재료(예를 들어 살균제)에 노출되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 통기부(70)는 임의의 적합한 재료를 이용하여 덮일 수 있는바, 그 재료에는 예를 들면 스티커, 라벨, 또는 밀봉재, 및/또는 추가적인 덮개 부재가 포함된다. 바람직하게는, 통기부(70)를 덮는 스티커에 제거에 대한 어느 정도의 저항성을 제공하면서도 그 제거가 용이한 접착제가 활용된다. 그 스티커는, 통기부(70)만을 덮는 크기를 가지거나, 또는 대안적으로는 통기부의 영역을 넘어까지 연장될 수 있다. 스티커는, 사전에 인쇄된 표지를 포함할 수 있고, 그리고/또는 사용자가 그 위에 표시하거나 기재할 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 추가적인 덮개 부재가 다양한 방식으로, 그리고 시료 저장부(20)와 베이스(30)와 덮개(50)과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 다른 정도의 밀봉성(tightness)으로 덮개(50)와 결합될 수 있다. 추가적인 덮개 부재는 베이스(30)의 상측 단부 상에 들어맞도록 된 형상을 가질 수도 있는바, 이로써 그 추가적인 덮개와 베이스(30)가 함께 페트리 접시를 형성하는 것이 가능하게 될 수 있다.

도 5 및 도 6 에 도시된 예시적인 조립체에서, 통기부(70)를 포함하는 덮개(50)는 원판 형상의 플레이트(61)를 포함하고, 그 플레이트는 플레이트(61)의 외측 주변부로부터 돌출된 탭(tab; 67)을 포함한다. 덮개(50)는 원판 형상의 플레이트(61)의 외측 주변부 전체 둘레에 형성된 연속적인 고리형 역 채널(inverted channel; 62)을 포함한다. 도 6 에 상세히 도시된 바와 같이, 역 채널(62)은 원판 형상의 플레이트(61)의 상측 표면으로부터 상향으로 연장된 내측 벽, 내측 벽의 상측 가장자리 둘레에 있고 원판 형상의 플레이트(61)의 중앙으로부터 외향으로 연장된 전체적으로 직각을 이루는 고리형 수평돌출부(ledge), 및 직각을 이루는 고리형 수평 돌출부로부터 하향으로 연장된 외측 벽을 포함하는 것이 바람직하다. 참조로서 도 6 에 도시된 조립체를 이용하면, 시료 저장부(20)의 상측 단부의 외측 주변부 전체 둘레에 형성된 반경방향 외향의 립(lip; 23)과 역 채널(62) 사이에는 스냅 결합이 형성된다. 외측 벽은 반경방향 내향의 불룩부(bulge; 66)를 구비한다. 이완된(응력을 받지 않는) 상태에서 불룩부(66)에서 측정된 역 채널(62)의 외측 직경은 이완된 상태에서 립(23)에서의 시료 저장부(20)의 외측 직경보다 작아서, 일단 립(23)이 불룩부(66)를 지나 상향으로 치우치게 되면, 불룩부(66)는 덮개(50)와 시료 저장부(20)의 분리에 대해 저항하게 된다. 덮개(50)와 시료 저장부(20) 간의 결합은 다른 정도의 밀봉성을 가질 수 있다. 예를 들어, 그 결합은 밀봉을 형성하지 않고서 분리에 대한 어느 정도의 저항성을 제공하기에 충분한 것이거나, 또는 바람직하게는, 그 결합이 그 두 개의 부재들 간에 유체 밀봉을 제공한다.

위에서 설명된 바와 같이, 덮개는 선택적인 사항이다. 그러나, 시료 저장부(20)가 여과 전 유체 시료의 임시 저장 및/또는 수집을 위해 이용되는 때에는, 시료 저장부(20)와 덮개(50) 간의 유체 밀봉이 편리하다. 예를 들어, 공장과 유체를 처리하는 시설들에 있어서는, 공정 또는 시설물의 일 부분에서 유체 시료를 수집하고 나서 그 시료를 공장 또는 시설의 다른 부분에서의 분석을 위한 연구소로 운반하는 경우가 흔하다. 이러한 경우에서는, 시료 저장부(20)와 덮개(50) 사이에 유체 밀봉 (그리고 통기부의 구성)을 제공함으로써 시료 저장부(20) 내의 유체 시료가 흘림 또는 오염에 염려 없이 일 위치로부터 다른 위치로 이송하는 것이 가능하게 된다. 탭(67)의 제공에 의하여, 저장부(20)로부터 덮개(50)를 분리하는 것이 용이하게 되는데, 이것은 예를 들어 시료를 시료 저장부 안으로 도입시키기 위하여 행해진다. 유체 밀봉은 임의의 적합한 수단에 의하여 형성될 수 있지만, 오-링(O-ring) 또는 가스켓과 같은 별도의 밀봉 부재의 사용을 필요로 하지 않는 수단에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 예시된 실시예에서는, 시료 저장부(20)와 덮개(50) 사이에서는 유체 밀봉이 역 채널(62)에 의하여 이루어진다. 이완된 상태에서 역 채널(62)의 내측 직경은 이완된 상태에서 시료 저장부(20)의 상측 단부의 내측 직경보다 커서, 시료 저장부(20)의 립(23)이 역 채널(62) 안에 배치되는 때에 시료 저장부(20)의 상측 단부가 역 채널(62)의 내측 벽에 의해서 반경방향 외향으로 역 채널(62)의 외측 벽을 향하여 강제될 것이다. 그러므로 시료 저장부(20)의 상측 단부는 역 채널(62)과 밀착되도록 가압되어, 시료 저장부(20)의 주변부 전체 둘레로 시료 저장부(20)와 덮개(50) 사이에 유체 밀봉이 형성되는 결과로 이어진다.

예시된 여과 조립체에서, 그 조립체는 베이스(30)를 포함한다. 바람직하게는 베이스(30)가 시료 저장부(20)를 위한 지지를 제공한다. 베이스(30)는 유체 포트 및/또는 필터 지지 표면(31)도 포함할 수 있다. 예시적인 베이스(30)의 상부 등거리도인 도 7 에 도시된 바와 같이, 예시된 베이스(30)는 필터 지지 표면(31) 및 유체 포트(38)를 포함한다. 예시된 필터 지지 표면(31)은, 베이스(30)의 저부 내측 표면(33)으로부터 상향으로 연장된 복수의 돌출부(32)들의 상측 표면들에 의해 정의된다. 돌출부(32)들은 서로로부터 이격되어서, 필터 요소(45)를 통과한 여과액(filtrate)이 돌출부(32)들 사이로 그리고 유체 포트(38)를 통해 밖으로 유동하는 것을 가능하게 한다. 베이스(30)의 중앙에서 돌출부(32)들에는 여과액을 위한 하나 이상의 배수 개구(39)들이 형성되어서, 유체 포트(38)의 내부를 돌출부(32)들을 포함하는 베이스의 영역과 연결시킨다.

예시된 조립체에서, 베이스(30)는 예를 들어 사출 성형에 의해 형성된 단일의 부재인데, 여기에서 필터 지지 표면(31)은 베이스(30)의 다른 부분들과 일체적으로 형성된다. 그러나, 베이스(30)가 복수의 별도로 형성된 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다. 예를 들어, 필터 지지 표면(31)은, 베이스(30)의 내부 내에 분리가능하게 설치되고 필터 요소(45)를 지지할 수 있는 상측 표면을 갖는 메쉬, 스크린, 다공성 플레이트, 또는 천공된 플레이트를 포함할 수 있다.

도시된 필터 지지 표면(31)은 평면형이지만, 그것은 여과를 위하여 필터 요소(45)를 지지하는 것을 가능하게 하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 필터 지지 표면(31)은 접시형이거나, 아치형이거나, 또는 물결 모양의 형상을 가질 수 있다.

예시된 조립체에서, 필터 지지 표면(31)은 필터 지지 표면(31)의 외측 주변부로부터 상향으로 연장된 원형 벽(34)에 의해 둘러싸이고, 복수의 반경방향 돌출부(35)들이 벽(34)의 상부에 형성된 수평돌출부로부터 상향으로 연장되는데, 각 돌출부(35)의 수직의 반경방향 내측 표면은 벽(34)과 같은 평면 상에 있게 된다. 벽(34)과 돌출부(35)는 필터 지지 표면(31) 상에 배치된 필터 요소(45)를 둘러싸고 필터 요소(45)의 위치를 잡아주는 역할을 한다.

필터 지지 표면(31)은 베이스(30)의 일 구성요소으로서 도시되었으나, 그 지지 표면은 그에 국한되는 것이 아니다. 필터 지지 표면(31)은 시료 저장부(20) 내에 형성 또는 위치될 수 있다. 예를 들어, 시료 저장부(20)가 그 하측 단부에서 완전히 개방되어 있는 대신에, 그것은 필터 요소(45)를 지지하기 위한 구멍이 형성된 저부 표면을 가질 수 있다. 대안적으로는, 예를 들어 필터가 자체적으로 지지하는 것이라면, 필터 지지 표면(31)이 완전히 생략될 수 있다.

관(tubing)이 부착되지 않은 때에 여과 조립체(10)는 지지받지 않고서 편평한 표면 상에 직립하여 세워질 수 있다. 일 실시예에서는, 베이스(30)가 외측 벽(41)을 포함하는데, 이 외측 벽은 베이스(30)를 테이블 또는 다른 편평한 표면 상에 지지하도록 베이스의 주변부 전체 둘레로 연장된다. 그러나, 베이스를 지지하기 위하여 연속적인 벽이 아닌 다른 부재들, 예를 들어 복수의 다리부(leg)들이 이용될 수도 있다. 대안적으로는, 베이스(30)가 자체적으로 지지하는 것이 아닐 수 있고, 그것은 스스로 직립하여 서지 않는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스(30)의 저부는 깔대기와 같은 형상을 가질 수 있다.

시료 저장부(20)와 베이스(30)는 다양한 구성형태를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 시료 저장부(20)와 베이스(30)는 개별적으로 형성되고 서로에 대해 영구적으로 연결되거나, 또는 그들이 단일 부재로서 형성될 수 있다. 다른 일 예에서는, 여과 조립체(10)가 베이스(30)를 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 본 예시에서는, 예를 들어 필터 요소(45)를 분리하기 위하여 베이스(30)가 시료 저장부(20)로부터 분리될 수 있도록, 또는 베이스(30)가 시료 저장부(20)로부터 분리되어 페트리 접시의 일부분으로서 사용될 수 있도록, 시료 저장부(20)가 베이스(30)에 탈착가능하게 결합된다.

베이스(30)와 시료 저장부(20) 간의 결합 방식은, 그 결합이 오-링 또는 가스켓과 같은 밀봉 부재를 필요로 하지 않고서도 유체 밀봉을 형성하면서도, 시료 저장부(20)와 베이스(30)가 손에 의하여 서로로부터 용이하게 분리될 수 있도록 되는 것이 바람직하다. 또한, 시료 저장부(20)의 하측 단부는, 시료 저장부(20)로부터의 유체가 필터 요소(45)와 시료 저장부(20) 사이로 유동함으로써 필터 요소(45)를 우회하는 것을 방지하기 위하여, 필터 지지 표면(31) 상에 배치된 필터 요소(45)의 상측 표면과 시료 저장부(20) 사이에 유체 밀봉이 형성되도록 하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

유리하게도, 베이스(30)의 내측 주변부 전체 둘레에서 베이스(30)와 시료 저장부(20) 간의 밀착된 밀봉 접촉을 제공하는 임의의 유형의 탈착가능한 결합이 그 두 부재들을 탈착가능하게 결합시키는데에 활용될 수 있다. 예를 들어, 베이스(30)와 시료 저장부(20) 사이에 억지 끼움(interference fit)이 이루어짐으로써 반경방향의 힘이 시료 저장부(20)의 주변부 표면을 베이스(30)의 대향된 주변부 표면과 밀봉 접촉하게끔 가압하거나, 또는 베이스(30)와 시료 저장부(20)의 대향된 표면들이 여과 조립체(10)의 축방향에서 작용하는 압축력에 의해 서로에 대해 밀봉 접촉을 이루게끔 가압되고, 그리고/또는 저장부와 베이스 각각이 자석을 포함할 수 있는데, 여기에서 그 자석들은 저장부와 베이스가 조립된 때에 서로 인접하게 되며, 자기적 인력이 저장부와 베이스 사이의 필터 요소를 밀봉되게 조이게(clamp) 된다. 예시된 조립체에서는, 시료 저장부(20)와 베이스(30)가 억지 끼움에 의하여 서로 결합되는데, 이것은 베이스(30)의 내측 주변부 표면과 시료 저장부(20)의 외측 주변부 표면 사이에 유체 밀봉을 형성한다. 시료 저장부(20)와 베이스(30)는, 사용 중에 뜻하지 않게 서로로부터 분리되지 않도록, 그들을 떨어뜨려 당기려는 경향이 있는 축방향 힘에 대한 저항성을 제공하도록 된 구조를 가질 수 있다.

본 실시예에서는, 분리에 대한 저항성이 스냅 결합(snap fit)에 의해 제공되는데, 여기에서는 시료 저장부(20)의 하측 단부가 베이스(30)의 상측 단부 내측에 수용된다. 도 6 의 단면도에 도시된 바와 같이, 시료 저장부(20)의 하측 단부는 홈과 반경방향 외향의 돌출부를 구비하는데, 이것은 시료 저장부의 외측 주변부 전체 둘레로 연속적으로 연장된다. 유사하게, 예시된 베이스(30)는 베이스의 상측 단부에서 내측 주변부 전체 둘레로 연속적으로 연장된 반경방향 내향의 돌출부와 홈을 갖는다. 베이스(30)의 내측 직경과 시료 저장부(20)의 하측 단부의 외측 직경은, 돌출부들이 억지 끼움에 의해 개별의 홈들 안으로 스냅핑되고 홈들 안에 꼭맞게 끼워져서, 시료 저장부(20)의 원주 전체 둘레에서의 각각의 돌출부와 대응되는 홈 사이에 선 접촉 또는 표면 접촉과 같은 밀착된 접촉(intimate contact)이 이루어지도록 선택되는 것이 바람직하다. 시료 저장부(20)는, 예를 들어 돌출부들을 홈들로부터 분리시키기 위하여, 상기 두 부재들(시료 저장부 및 베이스)를 서로에 대해 휨으로써, 베이스(30)로부터 분리될 수 있다.

홈과 돌출부가 베이스(30)의 상측 단부에 가능한 가깝게 형성된다면 상기 두 부재들을 분리시키는 것이 일반적으로 더 용이하게 된다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 돌출부는 베이스(30)의 상측 단부에 바로 인접하여 배치된다. 베이스(30)와 시료 저장부(20) 간의 밀봉 접촉의 위치는, 정상적인 사용 중에 그 접촉이 여과 조립체(10)의 외부로 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있기만 하다면 그리 중요하지 않다. 예를 들어, 그 밀봉 접촉은 돌출부들과 홈들의 짝맞춤되는 표면들 사이 또는 다른 위치에 형성될 수 있는데, 홈들과 돌출부들 간의 결합은 주로 시료 저장부(20)와 베이스(30)의 뜻하지 않은 분리에 저항하는 역할을 하거나, 또는 시료 저장부(20)와 필터 요소(45) 간의 축방향 압축력을 유지하여 필터 요소(45)에 대한 유체 밀봉을 형성하는 것이다. 후자의 경우에는, 홈들과 돌출부들이 연속적인 부재들일 필요가 없다.

예시된 조립체에서, 각 홈은 대응되는 돌출부와 상보적인 형상을 갖는바, 즉 각 홈과 대응되는 돌출부가 표면 접촉을 이루도록 각 홈은 대응되는 돌출부와 실질적으로 동일한 곡률반경을 가지지만, 대안적으로는 홈과 돌출부가 예를 들어 선 접촉을 이루도록 홈과 돌출부의 곡률들이 정해질 수 있다. 시료 저장부(20)와 베이스(30) 중의 하나의 표면 상에 형성된 단일의 돌출부와 그 돌출부와의 결합을 위하여 그 두 개의 부재들 중의 다른 것의 표면 상에 형성된 단일의 홈에 의하여 시료 저장부(20)와 베이스(30) 사이에 밀봉을 형성하는 것이 가능하지만, 복수의 홈들 및 돌출부들이 더 우수한 밀봉을 형성할 수 있다.

베이스(30)와 시료 저장부(20) 사이의 분리에 저항하는, 스냅 결합 외의 많은 다른 구성이 사용될 수 있는데, 예를 들면 베이오넷 결합(bayonet fit), 또는 나사 결합(threaded engagement), 또는 위에서 설명된 바와 같이 자석들을 이용하는 방안이 있다. 시료 저장부(20)와 베이스(30) 사이의 접합부 둘레에 수축 감쌈 슬리브(shrink wrap sleeve)와 같은 슬리브 또는 테이프를 배치시키거나, 또는 시료 저장부와 베이스의 주변부들 둘레에서 (초음파 용접과 같은 방식으로) 그 두 개의 부재들을 서로에 대해 가볍게 용접 또는 접합시켜서, 그 두 개의 부재들을 함께 고정시키면서도 필요한 때에는 그들을 서로로부터 쉽에 분리할 수 있게끔 하는 것도 바람직할 수 있다. 그러한 연결의 방식은, 시료 저장부(20)와 베이스(30)에 있는 돌출부들 및 홈들에 의해 제공되는 억지 끼움 대신에 또는 그에 추가적으로 활용될 수 있다.

시료 저장부(20)의 하측 단부는, 시료 저장부(20)의 주변부 전체 둘레로 연장되는 고리형 밀봉 림(sealing rim; 26)으로 형성될 수 있다. 시료 저장부(20)와 베이스(30)의 홈들 및 돌출부들이 서로 맞물리면, 밀봉 림(26)은 하향으로 가압되어 베이스(30)의 필터 지지 표면(31) 상부에 위치된 필터 요소(45)의 상측 표면과 밀봉 접촉하게 된다. 밀봉 림(26)과 필터 요소(45) 간의 압축력은 시료 저장부(20)와 베이스(30)의 홈들 및 돌출부들 간의 맞물림에 의해 유지된다. 예시된 조립체에서, 밀봉 림(26)은, 밀봉 림(26)의 원주 전체 둘레에서 베이스(30)의 내측 주변부와 밀봉 림(26)의 외측 주변부 사이에 고리형 공기 공간이 존재하게 되도록, 시료 저장부(20)에 위치된다. 그 공기 공간은, 시료 저장부(20)와 베이스(30) 사이에서의 모세관 작용에 의한 유체의 스며듬을 방지하는 에어락(air lock)을 형성함으로써, 시료 저장부(20)와 베이스(30) 사이의 밀봉의 무결성을 향상시키는 것으로 생각된다. 그러나, 그 공기 공간은 필수적인 것이 아니며, 밀봉 림(26)은 베이스(30)의 내측 주변부와 밀접하게 접촉될 수 있다.

필터 요소(45)는 여과되는 유체에 맞고 그 유체로부터 관심대상인 미생물을 분리시킬 수 있는 적어도 하나의 필터 매체를 포함하는 것이 바람직하다. 그 필터 매체는 이의의 요망되는 유형의 것일 수 있는바, 예를 들어 다양한 재료로 된 섬유성 요소 또는 미세다공성 멤브레인이거나 필터 종이일 수 있다. 어떤 적용예들에서는, 필터 매체가 열저항성 재료이다. 미생물학적 연구를 위한 폭넓게 다양한 필터 매체가 상업적으로 입수가능하며, 본 발명에서는 그러한 필터 매체가 필터 요소(45)로서 채택될 수 있다. 필터 매체는 임의의 요망되는 방식, 예를 들어 크기, 흡수성, 및/또는 친화 결속(affinity binding)에 따라서 미생물을 수집(포획)할 수 있다. 미생물학적 연구에서의 사용을 위한 필터 매체는 흔히 편평한 멤브레인 원판의 형태이지만, 필터 요소(45)는 임의의 특정한 형상을 가질 필요가 없다. 예를 들어, 멤브레인은 편평한 대신에, 그 표면적을 증대시키기 위하여 주름들을 포함할 수 있다.

필터 요소(45)는, 여과될 유체가 필터 요소(45)를 통과하도록, 유체 포트(38)와 시료 저장부(20) 사이의 유체 유동 경로 내에 배치된다. 필터 요소는 자체적으로 지지하는 것이거나, 대안적으로는 예시된 실시예에서처럼 편평한 필터 요소(45)가 필터 지지 표면(31)에 의해 지지될 수 있다. 필터 요소(45)는, 필터 지지 표면(31)에 의하여 분리가능하게 지지되거나, 또는 대안적으로는 예를 들어 접착제, 용제(solvent), 고주파 밀봉(radio frequency sealing), 초음파 밀봉, 및/또는 가열 밀봉에 의하여 필터 지지 표면(31)에 영구적으로 고정될 수 있다. 예시된 조립체에서는 베이스가 필터 지지 표면(31)을 포함하지만, 대안적으로는 시료 저장부(20)가 필터 지지 표면을 포함할 수 있다. 필터 요소(45)는 필터 지지 표면(31)에 직접적으로 접촉하거나 또는 중간 지지 부재 상에 안착될 수 있는데, 그 중간 지지 부재는, 필터 요소(45)보다 더 다공성이 크고 또한 필터 요소(45)에 메쉬, 종이, 또는 직물과 같이 기계적 지지를 제공한다. 대안적으로는, 필터 요소가 지지체에 라미네이팅(laminating)된 필터 매체를 포함할 수 있다. 필터 요소(45)가 배양 중에 베이스(30) 상에 남겨지는 것이라면, 배양 중에 영양 용액(nutrient solution)을 보유함에 있어서의 용도를 위한 흡수 패드(absorbent pad; 46)가 여과 후에 필터 요소(45)의 취급(handling)의 양을 감소시키기 위하여 여과 후 보다는 여과 전에 필터 요소(45) 아래에 놓인다면 편리할 수 있다. 또한, 흡수 패드(46)는 여과 중에 필터 요소를 위한 지지를 제공할 수 있다. 또한, 필터 요소(45) 상부에 전필터(prefilter), 보호 시트, 또는 다른 부재를 배치시키는 것이 바람직할 수 있다.

밀봉 림(26)이 필터 요소(45)와 접촉하는 곳의 아래에 있는 영역에서 필터 지지 표면(31)과 필터 요소(45)의 하측 표면 사이에 복원성이 있는 압축가능한 부재를 배치시키는 것이 유리할 수 있다. 이러한 부재는, 밀봉 림(26)과 필터 지지 표면(31)의 축방향 길이에 있어서의 편차를 보상하여, 밀봉 림(26)을 필터 요소(45)와의 긴밀한 밀봉 접촉을 유지시킬 수 있고, 이로써 시료 저장부(20)와 베이스(30)의 제조 공차가 덜 정밀하게 되는 것이 가능하게 된다. 복원성 부재는 여과되는 유체에 대해 침투성이거나 불침투성일 수 있다. 예를 들어, 그것은 필터 요소(45) 아래에 배치된 불침투성 가스켓을 포함할 수 있다. 또한, 밀봉 림(26)과 필터 요소(45)의 상부 표면 사이에 가스켓과 같은 복원성 밀봉 부재를 배치시키는 것도 가능한데, 이로써 밀봉 림(26)은 필터 요소(45)와 직접적으로 접촉하지는 않되 밀봉 부재와 밀봉 접촉되도록 가압될 수 있고, 이것은 다시 필터 요소(45)와의 밀봉 접촉을 이루도록 가압된다. 이러한 밀봉 부재는 필터 요소(45)와 분리된 것이거나 또는 필터 요소에 접합된 것일 수 있다.

예시된 조립체에서, 필터 지지 표면(31)을 둘러싸는 벽(34)은, 흡수 패드(46)와 필터 요소(45)가 필터 지지 표면(31) 상에 장착된 때에 흡수 패드(46)가 벽(34)에 의하여 둘러싸이고 또한 적어도 부분적으로 벽(34)의 상측 단부 아래에 위치되면서도 흡수 패드(46)의 위에 배치된 필터 요소(45)가 벽(34)의 상측 단부 또는 그 위에 위치되고 또한 반경방향 돌출부(35)들에 의해 둘러싸이도록 되는, 그러한 높이를 갖는다. 예를 들어, 벽(34)은 흡수 패드(46)의 두께와 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다. 흡수 패드(46)가 전체적으로 또는 부분적으로 벽(34)의 상측 단부 아래에 위치된 상태에서, 여과 조립체(10)를 포함하는 여과 조립체 시스템(1000)의 사용자가 필터 요소(45)를 흡수 패드(46) 위로부터 다른 위치로 이동시키고자 하는 때에는, 사용자가 집게(forceps)를 이용하여 흡수 패드(46)를 집어 올리지 않고서 필터 요소(45)를 집어 올리는 것이 용이하다. 반경방향 돌출부(35)들 사이의 공간은, 필터 요소(45)에 대한 접근을 용이하게 하고, 또한 그것을 베이스(30)로부터 분리하는 것을 용이하게 한다.

제조 용이성의 관점에서 보면, 베이스(30) 상의 반경방향 돌출부(35)들의 축방향 높이와 시료 저장부(20)의 밀봉 림(26)의 축방향 길이가, 시료 저장부(20)가 베이스(30)와 밀봉되게 결합되고 시료 저장부(20)의 밀봉 림(26)이 가압되어 도 6 에 도시된 바와 같이 필터 요소(45)과 밀봉 접촉되는 때에 시료 저장부(20)의 저부 표면과 반경방향 돌출부(35)들의 상부 표면 사이에 축방향 간극이 있도록 되는 것이 바람직하다. 그러한 간극이 존재한다면, 반경방향 돌출부(35)들 및 밀봉 림(26)이, 반경방향 돌출부(35)들의 상측 표면들이 시료 저장부(20)의 저부 표면에 접촉하는 때와 같이 정밀한 공차로 제조될 필요가 없게 된다.

여과 조립체 시스템(1000) 및 여과 조립체(10)는, 요망되는 강도, 유연성, 열저항성, 및 침식 저항성과 같은 요인들과, 여과 조립체(10)가 사용 완료시 폐기될 것으로 의도되는지 아니면 재활용가능하게 될 것으로 의도되는가의 여부에 따라서, 펀넬, 저장부, 페트리 접시, 관, 및 다른 실험 장비에 통상적으로 사용되는 재료를 포함하는 다양한 재료로 제작될 수 있는바, 예를 들면 금속, 플라스틱, 및 유리로 제작될 수 있다. 여과 조립체 시스템(1000) 및 조립체(10)의 상이한 부분들은 상이한 재료로 형성될 수 있다. 제조 경제성을 위하여, 성형에 의하여 형상화될 수 있는 플라스틱이 여과 조립체(10)에 특히 적합하다. 적합한 플라스틱의 일부 예들로서는, 폴리프로필렌(polypropylene), 나일론(nylon), 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate)가 있다. 어떤 예들에서는, 시료 저장부(20)와 같은 조립체(10)의 일부분이 투명 또는 반투명하여서 조립체(10) 내의 물질이 용이하게 관찰될 수 있도록 하는 것이 편리하다.

전형적으로는, 여과 조립체가 무균성을 유지하면서 백(bag)과 같은 밀봉된 용기 내에 있는 채로 운송된다. 그 밀봉된 용기는, 바람직하게는 관과 여과 조립체의 무균성을 유지하면서, (여과 조립체 시스템을 제공하는) 유체 포트에 부착되거나 또는 부착되지 않은 관도 포함할 수 있다. 대안적으로는, (바람직하게는 피팅을 포함하는 어댑터에 부착된) 관이, 전형적으로는 무균성을 유지되는 별도의 밀봉된 용기(예를 들어, 도 8 에 도시된 밀봉된 백(160)) 내에 있는 채로 운송될 수 있다. 여과 조립체, 어댑터, 관, 및 여과 조립체 시스템은, 본 기술분야에서 알려진 다양한 살균 프로토콜(sterilization protocols)에 따라 살균될 수 있다.

일부 실시예들에서는, 관의 제1 단부 및/또는 제2 단부가 사용 전에 밀봉되는바, 예를 들면 그 단부들의 어느 한 쪽 또는 둘 다가 제거가능한 밀봉부에 의하여 덮이거나, 또는 그 단부들 중 어느 한 쪽 또는 둘 다가 폐쇄되고 그 관이 절단되어 그 단부들 중 어느 한 쪽 또는 둘 다가 개방되거나, 또는 일 단부가 제거가능한 밀봉부에 의하여 덮이고 관이 절단됨으로써 다른 단부가 개방될 수 있다.

연동 펌프의 슈들 또는 롤러들에 접촉된 관(100)은 유연하지만, 본 발명의 실시예는 추가적인 관을 포함할 수 있는데, 이 추가적인 관은 유연하거나 유연하지 않은 것일 수 있다. 다양한 유연성 또는 비유연성 관, 어댑터, 피팅, 및 커넥터가 본 발명에 사용될 수 있고, 적합한 관들, 어댑터들, 피팅들, 및 커넥터들은 본 기술분야에서 공지된 것들이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 처리하기 위한 방법은 연동 펌프를 작동시키는 단계를 포함하는바, 그 연동 펌프는 유연성 관을 거쳐서 여과 조립체와 유체 소통되고 또한 그 여과 조립체의 하류에 있으며, 그 여과 조립체는 시료 저장부, 미생물 수집용 필터 요소, 및 유체 포트를 포함하며, 상기 저장부는 잠재적으로 미생물 오염물을 포함하는 유체를 담는 것인데, 상기 펌프를 작동시키는 단계는 유연성 관을 압착 및 개방하는 단계와, 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않으면서 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기는 단계를 포함한다.

본 방법의 실시예는 미생물의 존재 여부에 관하여 필터 요소를 통과한 유체를 분석하는 단계 및/또는 미생물의 존재 여부에 관하여 필터 요소를 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전형적으로는, 본 방법의 실시예는 관을 통과하는 유체를 원하는 위치로 지향시키는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따라서 다양한 유체들이 여과될 수 있는데, 예를 들면 생의약학, 마이크로전자공학, 및 음료 산업계에서의 유체들이 여과될 수 있다. 본 발명의 실시예들은, 예를 들어 유체가 무균성이라는 것을 보장하기 위하여 유체의 오염을 감시하는 것이 바람직한 경우에 특히 유용하다. 본 발명의 실시예들은 "핫 루프(Hot loop)"를 포함하여 다양한 시스템들에서의 사용에 적합한데, 예를 들면 여과될 유체가 대략 80℃의 온도까지 가열된 유체인 경우의 시스템에 적합하다.

기본적으로 도 3a 및 도 3b 를 참조하여 본 방법의 일 실시예를 수행함에 있어서, 유체 포트(38)와 소통되는 관(100)과 여과 조립체(10)를 포함하는 여과 조립체 시스템(100)은 연동 펌프(500)와 연계되고, 그 관의 일부분은 펌프 헤드 내에 배치되며(예를 들어, 핀치 블록(402)과 로터(410) 사이에 배치되고 관 홀더(403) 내에 놓임; 도 2b 참조), 포트(38) 가까이에 있는 관의 부분은 슬롯(230) 내에 놓이고, 상기 조립체의 베이스는 펌프 하우징(200)의 조립체 수용부(220) 상에 놓인다. 전술된 바와 같이, 여과 조립체는 일체적으로 부착된 관을 포함하거나, 또는 그 관이 예를 들어 피팅(150)을 포트(38)과 결합시킴에 의하여 후속하여서 부착될 수 있다.

바람직하게는 여과될 유체 시료가 원래 시료 저장부(20) 내에 수집되지만, 대안적으로는 그 유체가 수집된 후, 조립체(10)가 펌프 하우징에 놓여지기 전 또는 후에, 시료 저장부 내에 놓여질 수 있다. 본 방법의 실시예들은 덮개를 구비하거나 구비하지 않은 필터 조립체에 의해 수행될 수 있다. 또한, 전술된 바와 같이, 필터 조립체는 하나 이상의 통기부를 (덮개의 일부분으로서, 그리고/또는 그 조립체의 다른 구성요소의 일부분으로서) 포함할 수 있거나, 또는 그 조립체에 통기부가 결여되어 있을 수 있다.

여과 조립체(10)가 펌프 하우징(200) 상에 있는 상태에서 (그리고, 덮개가 사용된다면, 덮개(50)가 저장부(20)와 유체 밀봉식으로 결합될 수 있다), 연동 펌프(500)가 작동되어 유체 시료를 필터 요소(45) 및 포트(38)를 통해 관(100) 안으로 당긴다. 여과된 유체는 원하는 위치로 보내질 수 있다.

유체 시료가 시료 저장부(20)로부터 밖으로 그리고 필터 요소(45)를 통하여 당겨진 때에는, 통상적으로 펌프가 꺼진다. 이 때, 여과 조립체(10)는 펌프 하우징으로부터 분리되거나 또는 펌프 하우징 상에 남겨진다. 통상적으로는, 조립체 및 관이 펌프로부터 분리되고, 적절한 때에 버려진다.

여과된 유체 및/또는 필터 요소는 본 기술분야에서 알려진 바와 같이 미생물의 존재 여부를 알기 위한 테스트를 받게 될 수 있다.

필터요소의 테스트에 있어서, 필터 요소는 필터 조립체로부터 분리되어 예를 들어 페트리 접시로 운반될 수 있는데, 만일 미생물이 존재한다면 포획된 미생물이 여기에서 배양될 수 있다. 미생물의 배양을 포함하여 필터 요소를 테스트함과, 미생물의 존재 여부 및/또는 식별을 판별함은 본 기술분야에서 알려진 바에 따라 수행될 수 있다.

베이스(30)와 덮개(50) 또는 베이스(30)와 추가적인 덮개가 페트리 접시로서 사용되는 실시예들에서는, 여과의 완료 후에, 시료 저장부(20)와 베이스(30) 간의 스냅 결합을 해제시킴으로써 시료 저장부(20)가 베이스(30)로부터 수작업으로 분리되고, (필터 지지 표면(31)에 분리가능하게 또는 영구적으로 고정될 수 있는) 필터 요소(45)는 베이스(30) 상부에 남겨지고, 여기에서는 적합한 영양 용액이 필터 요소(45) 아래에 위치된 흡수 패드(46)에 가해지는데, 흡수 패드(46)는 통상적으로 여과 전에 필터 요소(45)의 아래에 배치된다.

영양 용액은 필터 요소(45)를 통해 위로부터 또는 유체 포트(38)를 거쳐 아래로부터 흡수 패드(46)에 가해질 수 있다. 일단 영양 용액이 흡수 패드(46)에 가해진 후에는, 베이스(30) 및 덮개(50) 또는 베이스(30) 및 추가적인 덮개 부재를 포함하는 페트리 접시가 인큐베이션(incubation)될 준비가 된다. 요망된다면, 캡(cap) 또는 플러그(plug)와 같은 폐쇄부(closure)가 유체 포트(38)의 하측 단부에 장착되거나 또는 포트로부터 이격된 관의 개방 단부에 삽입될 수 있는바, 이것은 유체가 인큐베이션 중에 밖으로 누설되는 것을 방지하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 여과 조립체 시스템, 한 가지 이상의 영양 용액, 성장 매체(growth medium), 및 (예를 들어 미생물의 존재 여부를 검출하기 위한) 시약(reagent)을 포함하는 테스트 키트(test kit)가 제공된다. 바람직하게는, 테스트 키트가 일 용기 내에 밀봉된 무균성 여과 조립체를 포함하고, 영양 용액, 성장 매체, 및/또는 시약(들)은 다른 용기 내에 밀봉된다.

여기에서 언급된 공개문서들, 특허 출원들, 및 특허들을 포함하여 모든 참조문헌들은, 그 각각의 참조문헌이 개별적으로 그리고 구체적으로 참조로서 여기에 포함될 것으로 기재된 것처럼 그리고 그 전체가 여기에 기재된 것처럼, 참조로서 여기에 포함된다.

본 발명의 설명과 특히 하기의 청구범위의 기재에 있어서 단수형으로 기재된 것은 여기에서 달리 기재되어 있거나 문맥상 명백히 반하지 않는 한 실제로는 단수이거나 복수의 것일 수 있다는 점에 유의하여야 한다. "포함하다", "구비하다", 및 "가지다"라는 용어는, 달리 기재되지 않은 한, 그 구성요소를 포함하지만 그에 국한되지는 않는다는 열린 의미로서 고려되어야 할 것이다. 여기에 기재된 수치들의 범위는 여기에서 달리 기재되지 않은 한 그 범위 내에 속하는 각각의 값들을 개별적으로 지칭하기 위한 편의적 수단으로서의 역할을 하도록 의도된 것일 뿐이고, 각각의 값은 그것이 여기에 개별적으로 기재된 것과 같이 본 명세서에 포함된 것이다. 여기에 기재된 모든 방법들은, 여기에서 달리 기재되거나 또는 문맥상 명백히 반하지 않는 한, 임의의 적합한 순서에 따라 수행될 수 있다. 여기에서 기재된 모든 예들 또는 예시적인 표현들(예를 들어, "예를 들면", "과(와) 같은")은, 본 발명을 보다 잘 설명하기 위해 의도된 것일 뿐이고, 청구범위에서 달리 기재되지 않은 한 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 명세서 내의 어떤 문구도 어떤 청구범위 내에 기재되지 않은 요소를 본 발명의 실시에 필수적인 것으로서 표현하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

본 발명의 발명자가 알고 있는 본 발명을 실시하기 위한 최선의 방안을 포함하여 본 발명의 바람직한 실시예들이 여기에서 설명되었다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 앞선 상세한 설명을 읽음으로써 그러한 바람직한 실시예들의 변형예들을 생각할 수 있을 것이다. 본 발명의 발명자는 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 그러한 변형예를 적절히 활용할 수 있을 것으로 예상하며, 또한 본 발명이 여기에서 특정적으로 기재된 것과는 다소 상이하게 변형되어 실시될 수 있도록 함을 의도하였다. 따라서, 본 발명은 법률이 허용하는 범위 내에서 여기에 첨부된 청구범위에 기재된 발명의 변형예들과 균등물들을 포함하는 것이다. 또한 위에서 설명된 요소들의 모든 가능한 변형으로서의 임의적인 조합은, 여기에서 달리 기재되거나 또는 문맥상 명백히 반하지 않는 한, 본 발명에 포괄된다.

10: 여과 조립체 20: 시료 저장부
21: 외측 벽 22: 챔버
27: 내측 벽 30: 베이스
38: 유체 포트 45: 필터 요소
50: 덮개 부재 70: 통기부
72: 혐액성 요소 100: 유연성 관
150: 피팅(fitting; 150) 151, 152: 돌출부
200: 펌프 하우징 220: 여과 조립체 수용부
230: 간극 400: 펌프 헤드
401: 하우징 402: 핀치 블록
403: 관 홀더 410: 로터
411: 슈(또는 롤러) 420: 덮개
500: 연동 펌프 1000: 여과 조립체 시스템

Claims (18)

1. 여과 조립체를 포함하는, 연동 펌프(peristaltic pump)와의 사용을 위한 여과 조립체 시스템으로서,
   여과 조립체는:
   (a) 여과될 유체 시료를 보유하는 시료 저장부(sample reservoir);
   (b) 시료 저장부와 유체 소통되는 유체 포트(fluid port);
   (c) 시료 저장부와 유체 포트 사이의 유동 경로(flow path) 내에 배치된 필터 요소(filter element); 및
   (d) 필터 요소를 지지하기 위한 필터 지지 표면(filter support surface);을 포함하고,
   상기 시스템은,
   (e) 제1 단부 및 제2 단부를 구비한 유연성 튜브(flexible tube)를 더 포함하며, 제1 단부는 제1 단부와 유체 포트 간에 유체 소통을 제공하도록 유체 포트에 연결될 수 있거나, 또는 제1 단부가 유체 포트에 연결되고 제1 단부가 그 포트와 유체 소통되는, 여과 조립체 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 튜브의 제1 단부는 유체 포트에 연결되는, 여과 조립체 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 튜브의 제1 단부는 유체 포트에 일체적으로 연결되는, 여과 조립체 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 튜브의 제1 단부는 상기 포트와 유체 밀봉식으로 결합될 수 있는 피팅(fitting)을 더 포함하는, 여과 조립체 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   피팅은 적어도 하나의 외향으로 향하는 돌출부를 더 포함하는, 여과 조립체 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   피팅은 적어도 두 개의 축방향으로 이격되어 떨어지고 외향으로 향하는 돌출부들을 포함하는, 여과 조립체 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   여과 조립체는 시료 저장부를 지지하는 베이스를 더 포함하는, 여과 조립체 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   베이스는 유체 포트를 포함하는, 여과 조립체 시스템.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   베이스는 필터 요소를 지지하는 필터 지지 표면을 포함하는, 여과 조립체 시스템.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    유체 밀봉식 끼움으로 시료 저장부를 교체가능하게 그리고 탈착가능하게 덮는 덮개 부재(cover member)를 더 포함하는, 여과 조립체 시스템.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    여과 조립체 시스템은 시료 저장부와 소통되는 적어도 하나의 통기부(vent)를 더 포함하고, 통기부는 공기가 시료 저장부 안으로 들어가는 것은 허용하되 미생물이 시료 저장부 안으로 통과하는 것은 방지하는 혐액성 요소를 포함하는, 여과 조립체 시스템.
12. (a) 헤드 하우징(head housing), 적어도 두 개의 슈(shoe)들 또는 롤러(roller)들을 포함하는 회전가능한 로터(rotor), 및 외측 직경을 갖는 유연성 관(flexible tubing)을 수용하기에 적합한 관 홀더(tubing holder)를 포함하는 연동 펌프 헤드(peristaltic pump head)로서, 슈들 또는 롤러들은 상기 홀더 내에 놓여진 유연성 관을 압착하도록 구성되고, 유연성 관은 일회용 여과 조립체의 유체 포트와 유체 소통되며, 외측 직경을 갖는 유체 포트도 일회용 여과 조립체의 시료 저장부와 유체 소통되고, 유체 포트는 여과 조립체 내의 필터 요소를 통과하는 여과된 액체를 수용하도록 구성된, 연동 펌프 헤드;
    (b) 로터를 회전시키도록 구성된, 펌프 헤드(pump head)와 소통되는 모터(motor); 및
    (c) 모터를 수용하며 펌프 하우징 덮개를 포함하는 펌프 하우징(pump housing)으로서, 덮개는 (i) 실질적으로 평면형인 여과 조립체 수용부(filtration assembly receiving portion) 및 (ii) 수용부 내의 슬롯(slot)을 포함하고, 슬롯은 일회용 여과 조립체의 유체 포트의 외측 직경(outer diameter)과 적어도 같은 크기의 간극(gap)을 포함하며, 그 간극은 유연성 관을 현저히 압착하지 않고서 유연성 관의 외측 직경만큼 큰, 펌프 하우징;을 포함하는, 여과 조립체 시스템과의 사용을 위한 연동 펌프로서,
    펌프는 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기되 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않도록 구성된, 연동 펌프.
13. 제 12 항에 있어서,
    슬롯은 유체 포트와 결합가능한 피팅의 일부분을 수용하도록 구성되고, 피팅은 그에 부착된 유연성 관의 일 단부를 갖는, 연동 펌프.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    역전불가능한(non-reversible) 모터를 포함하는, 연동 펌프.
15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 펌프는 모터를 역전불가능하게 작동시키도록 프로그램된, 연동 펌프.
16. 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 처리하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은, 시료 저장부, 미생물 수집용 필터 요소, 및 유체 포트를 포함하는 여과 조립체의 하류에 있고 또한 유연성 관을 거쳐서 그 여과 조립체와 유체 소통되는 연동 펌프를 작동시키는 단계를 포함하며, 시료 저장부는 미생물 오염물을 잠재적으로 포함하는 유체를 담고,
    상기 펌프를 작동시키는 단계는, 유연성 관을 압착 및 개방하는 단계와, 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 허용하지 않고서 유체를 시료 저장부, 필터 요소, 유체 포트, 및 유연성 관을 통하는 유동 방향으로 당기는 단계를 포함하는, 유체 처리 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    유체 처리 방법은 미생물의 존재 여부를 확인하기 위해 필터 요소를 분석하는 단계를 더 포함하는, 유체 처리 방법.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    유체 처리 방법은 미생물의 존재 여부를 확인하기 위해 유체를 분석하는 단계를 더 포함하는, 유체 처리 방법.

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