CN108367302A - 离心分离机及离心分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例是一种离心分离机，包括：旋转腔，其能够通过旋转向收容于内部的物质施加离心力；储存部，其储存通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分；以及过滤器，其排列于储存部与旋转腔之间，用于通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分通过并储存于储存部，储存部包括用于防止通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离并储存于储存部的预定的成分从储存部回归到旋转腔的回归防止部。从而具有能够非常容易地分离出想要分离的预定的成分的效果。

Description

离心分离机及离心分离方法

技术领域

本发明涉及能够分离大容量的物质的离心分离机及离心分离方法，具体来讲涉及一种能够利用离心力及过滤器从大容量的物质分离出预定的物质的离心分离机及离心分离方法。

背景技术

离心分离机(centrifuge)是利用物体旋转时发生的离心力分离物质的装置。离心分离机可根据离心分离的试料的量、旋转速度、转子等分为多种形态。用于分离物质的离心分离机及离心分离方法可用于工业、、医疗等多种领域。

例如，生命工学实验室在从血液之类的含复合流体(是包括微细的固态成分或凝胶之类的半固态成分的液体，是高分子以上的上位概念；以下称为‘流体’)的物质中分离出流体时可使用离心分离机。

离心分离机使得流体在容器内按比重层叠成多个层，需要单独分离这种层叠的各层。为此可以使用多种方法，通常手动分离层叠的流体的各层的情况下，不仅相当费劲且无法保障分离的物质的纯度，有时还具有分离的物质发生损失的问题。还有一种方法是利用移液管(pipette)去除层叠的流体的上层，但由于要取出的液体成分会有部分残留，因此具有需要经过稀释工程的问题。

为解决这些问题，出现了一种使比重最高的物质随着圆筒形旋转腔的旋转堆积于旋转腔的外廓后将此机械分离的技术，但并不是可普遍应用的技术。即，这种分离法是被分离的物质的量多到能够将圆筒形旋转腔的内壁全部盖住才可行的方法，而且具有难以执行仅区分离心分离而累积的层的一维厚度的作业的问题。尤其，这种方法不适用于需要分离极少量的细胞样品的情况。

细胞被离心分离机分离的情况下，虽然能够从视觉上区分分离的各层，但难以对此进行物理分离作业。细胞上层的液体的成分大部分是水，当缓慢倾斜容器以求分离上层的液体的情况下，最下层的细胞也一起流动，因此具有通过离心分离来分离出的细胞也流失的问题。在无离心力作用的状态下，细胞之间的凝集力或附着力与水的性质无显著差别，因此只分离上层液体的作业约有50％以上以失败告终。分离作业成功的情况下也容易流失最上层的部分细胞。如果以增加细胞之间紧贴力为目的增加离心力，此时细胞可能会遭到破坏。

用于生命工学的离心分离机必须能够在不破坏人体细胞的前提下将其分离出来，因此利用不足以破坏人体细胞的程度的离心力。离心分离细胞方面所允许的离心力最大为100G，通常比这低。在此，‘G’表示重力常数(gravitational constant)，通常离心分离机的离心力像重力之类的力发挥作用，因此用单位‘G’表示离心力。

需要找到对如上用离心分离机从含复合流体的物质将流体分离成层叠于容器内的状态并从层叠的流体中更加有效地分离出所需成分进一步改进的方法及装置。

发明内容

技术问题

本发明人已获得关于从含有复合流体的物质中有效分离流体中的所需成分的多种离心分离机及离心分离方法的上述专利。

并且，本发明人通过本发明提供一种离心分离机及离心分离方法，为了从含有复合流体的物质更加有效地分离流体中的所需成分，能够利用离心力通过过滤器从物质中筛出流体后，对通过过滤器筛出来的流体进行分离仅留下所需成分。

技术方案

根据本发明的一个实施例的离心分离机包括：旋转腔，其能够通过旋转向收容于内部的物质施加离心力；储存部，其储存通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分；以及过滤器，其排列于储存部与旋转腔之间，用于通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分通过并储存于储存部，其中，储存部包括用于防止通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离并储存于储存部的预定的成分从储存部回归到旋转腔的回归防止部。

根据本实施例，旋转腔的垂直剖面从上侧向下侧逐渐变窄，旋转腔的水平剖面的面积可以从旋转腔的上侧向下侧逐渐变小。

根据本实施例，储存部可包括排列于以旋转腔的旋转中心轴为基准对称的位置的多个储存要素。

根据本实施例，回归防止部可以使通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离并储存于储存部的大小比预定的成分小的成分从储存部回归到旋转腔。

根据本实施例，回归防止部可以是从储存部的底部到连接于旋转腔的上部为止向上倾斜的倾斜面。

根据本实施例，过滤器可以不允许大小比从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分大的成分通过。

根据本实施例，过滤器的网孔的大小可被调节为1μm至2000μm。

根据本实施例，过滤器的网孔的大小可被调节为10μm至1000μm。

根据本实施例，还可以包括盖住旋转腔的上部的盖及盖住储存部的上部的储存盖。

本发明的另一实施例的离心分离方法包括：(1)旋转收容作为离心分离的对象的物质的旋转腔向作为离心分离的对象的物质施加离心力的步骤；(2)增大旋转腔旋转发生的离心力使收容于旋转腔的物质通过过滤器以从收容于旋转腔的物质分离预定的成分及大小比其小的成分并储存到储存部的步骤；(3)减小旋转腔旋转发生的离心力使储存于储存部的预定的成分留下且使储存于储存部的大小比预定的成分小的成分通过重力回归到旋转腔的步骤；以及(4)将残留于储存部的预定的成分排出到外部的步骤。

根据本实施例，(2)步骤的过滤器可以不允许大小比想要从收容于旋转腔的物质分离的预定的成分大的物质通过。

根据本实施例，(3)步骤的储存于储存部的预定的成分可被阻断通过重力回归到旋转腔。

根据本实施例，(4)步骤的残留于储存部的预定的成分可通过连接在形成于储存部的排出口的排出管向外部排出。

技术效果

根据本发明的离心分离机及离心分离方法，通过离心力使得通过过滤器以分离物质中预定的成分，使分离的预定的成分即使受到比该离心力小的离心力也不会反向通过过滤器，轻易地从物质中分离出预定的成分，通过减小离心力使得与分离的预定的成分共同包含的大小更小的成分反向通过过滤器予以去除，使分离的预定的成分则即使离心力减小也不会反向通过过滤器，因此具有能够非常容易分离出预定的成分的效果。

附图说明

图1是简要显示旋转腔停止时其内部收容有作为离心分离的对象的物质的状态的离心分离机的垂直剖面图；

图2是简要显示沿着图1的II-II线构成的剖面的离心分离机的垂直剖面图；

图3至图6是简要显示图1的离心分离机的第一储存本体的多种水平剖面的示意图；

图7是简要显示旋转腔旋转时其内部的作为离心分离的对象的物质移动到储存部的状态的离心分离机的垂直剖面图；

图8是简要显示旋转腔停止旋转后其内部的作为离心分离的对象的物质从储存部回归到旋转腔的状态的离心分离机的垂直剖面图；

图9是简要显示旋转腔停止旋转后要从作为离心分离的对象的物质分离的预定的成分残留于储存部的状态的离心分离机的垂直剖面图；

图10是简要显示通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离想要分离的预定的成分的方法的流程图。

具体实施方式

根据实施例说明用于实施发明的具体内容。这些实施例是为了确保发明所属技术领域的一般技术人员能够理解用于实施发明的具体内容而作为示例提供的，可以变形成多种其他形态，本发明的范围不限于以下实施例。

(实施例1)

本实施例的示例如图1所示，离心分离机100具有旋转腔110、第一储存部121、第二储存部122、第一过滤器131及第二过滤器132。

旋转腔110的内部可收容物质10，能够通过旋转向收容的物质10施加离心力对收容于内部的物质10按成分进行分离。收容于旋转腔110内部的作为离心分离对象的物质10可以是血液之类的复合流体。这种复合流体通常除想要分离的预定的成分以外还含有多种其他成分。例如，收容于旋转腔110内部的作为离心分离对象的物质10不仅含有想要分离的成分11，还可能含有由平均半径比想要分离的成分11更大的粒子构成的固态(solidphase)的成分12及由平均半径比想要分离的成分11小的粒子构成的固态或液态(liquidphase)的成分13。

旋转腔110的内部收容物质10，能够通过旋转向收容的物质10施加离心力对收容于内部的物质10按成分进行分离。旋转腔110通过旋转腔110旋转发生的离心力使收容于其内部的物质10中从受到离心力最大的成分到受到离心力最小的成分依次移动，按其成分分离物质10。为此，旋转腔110可以由多种构成要素构成。例如，旋转腔110的示例如图1从概念上所示，可具有垂直引导部111及水平引导部113、114。但不限于此，旋转腔110也可以形成为其他多种结构。并且，虽然图1没有示出，但旋转腔110还可以具有促使旋转腔110旋转向收容的物质10施加离心力的驱动装置。此外，旋转腔110还可以包括盖住收容部111的上侧的盖112。

可以在旋转腔110内侧表面涂布聚四氟乙烯之类的氟树脂以最小化收容于内部的物质10移动时的表面阻力。因此，收容于旋转腔110内的物质10能够通过旋转腔110旋转发生的离心力在内侧表面顺畅地移动。

垂直引导部111的作用是收容作为离心分离的对象的物质10，引导使得收容的物质10通过旋转腔110旋转发生的离心力向储存部121、122移动。为此，垂直引导部111可以构成为多种形状。例如，垂直引导部111可具有其垂直剖面从上侧向下侧逐渐变窄的形状。垂直引导部111的示例如图1所示，可形成为其垂直剖面为倒三角形。但不限于此，垂直引导部111可以是其垂直剖面为倒三角形的斜边弯曲成向内部或外部鼓起或凹陷的形状或其垂直剖面也具有梯形形状。

垂直引导部111可形成为其水平剖面为圆形。但不限于此，垂直引导部111的水平剖面也可以构成为具有其他多种形状。并且，垂直引导部111可以形成为其水平剖面的面积从上侧向下侧减小。例如，垂直引导部111可形成为其水平剖面是圆形且面积从上侧向下侧逐渐变小的倒圆锥形状。能够用此大幅防止旋转腔110高速旋转时离心力不均衡导致旋转腔110摇晃。

旋转腔110停止的情况下示例如图1所示，收容于旋转腔110内部的物质10由于施加于物质10自身的重力而排列于垂直引导部111的下侧中心。

水平引导部113、114用于向外部侧引导从垂直引导部111流入的物质。为此，水平引导部113、114可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1所示，水平引导部113、114可以由从垂直引导部111的上部边缘部分中任意一个部分向外部侧延伸的第一水平引导部113及从与之对称的垂直引导部111的上部边缘部分的另一部分向外部侧延伸的第二水平引导部114构成。但不限于此，水平引导部113、114也可以从垂直引导部111的整个上部边缘部分向外部侧延伸。这种水平引导部113、114可与垂直引导部111结合成无法分离，也可以与垂直引导部111结合成能够分离。关于水平引导部113、114向外部侧延伸至何种程度为优选，可根据作为离心分离对象的物质、想要分离的成分、旋转腔110的旋转速度等多种要素合理确定。

第一水平引导部113的示例如图2所示，可形成为从垂直引导部111的上部边缘部分的任意一个部分向外部侧延伸连接于第一储存部121。可借此将由垂直引导部111引导的物质10引导聚集到连接于第一水平引导部113的第一储存部121而不是垂直引导部111的整个上部边缘部分以提高分离效率。

第一水平引导部113可形成为向第一储存部121侧顺畅地引导从垂直引导部111流入的物质10的形状。为此，第一水平引导部113可连接于垂直引导部111且在从垂直引导部111流入的物质10通过的部分连接于第一储存部121，形成为横截面向向第一储存部121排出的物质10通过的部分逐渐变窄。例如，第一水平引导部113的示例如图2所示，其水平剖面可形成为排列成向外部鼓起的一对圆弧相对地配置且上述一对圆弧之间的间隔从连接于垂直引导部111的部分向连接于第一储存部121的部分逐渐变窄。并且，第一水平引导部113的示例如图1所示，其垂直剖面可以由水平线构成。但不限于此，第一水平引导部113可以由其他多种形状构成。例如，第一水平引导部113可以形成为其垂直剖面从连接于垂直引导部111的部分向连接于第一储存部121的部分逐渐向上倾斜，向第一储存部121侧顺畅地引导聚集从垂直引导部111流入的物质10。

第二水平引导部114的示例如图2所示，可形成为从垂直引导部111的上部边缘部分中与第一水平引导部113对称的部分向外部侧延伸连接于第二储存部122。可借此将由垂直引导部111引导的物质10引导聚集到连接于第二水平引导部114的第二储存部122而不是垂直引导部111的整个上部边缘部分以提高分离效率。

第二水平引导部114可形成为向第二储存部122侧顺畅地引导从垂直引导部111流入的物质10的形状。为此，第二水平引导部114可连接于垂直引导部111且在从垂直引导部111流入的物质10通过的部分连接于第二储存部122，形成为横截面向向第二储存部122排出的物质10通过的部分逐渐变窄。例如，第二水平引导部114的示例如图2所示，其水平剖面可形成为排列成向外部鼓起的一对圆弧相对地配置且上述一对圆弧之间的间隔从连接于垂直引导部111的部分向连接于第二储存部122的部分逐渐变窄。并且，第二水平引导部114的示例如图1所示，其垂直剖面可以由水平线构成。但不限于此，第二水平引导部114可以由其他多种形状构成。例如，第二水平引导部114可以形成为其垂直剖面从连接于垂直引导部111的部分向连接于第二储存部122的部分逐渐向上倾斜，向第二储存部122侧顺畅地引导聚集从垂直引导部111流入的物质10。

盖112用于盖住垂直引导部111的上部。为此，盖112可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1所示，盖112可以延伸成对应于垂直引导部111的上部的形状。这种盖112可与垂直引导部111结合成能够分离或无法分离。并且，盖112上还可以具有用于注入收容到垂直引导部111的物质10的注入口112a。

盖112还可以包括盖住第一水平引导部131的上部的部分115及盖住第二水平引导部132的上部的部分116。盖112的盖住第一水平引导部131的上部的部分115及盖住第二水平引导部132的上部的部分116可分别延伸成具有对应于第一水平引导部131的上部及第二水平引导部132的上部的形状。

储存部121、122用于储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11。为此，储存部121、122可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1所示，储存部121、122可以由第一储存部121及第二储存部122构成。储存部121、122除了储存想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11之外还可储存大小比这种预定的成分11小的成分13。这是因为在旋转腔110旋转发生的离心力的作用下除了想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11之外大小比这种预定的成分11小的成分13也可以通过下述的过滤器131、132储存到储存部121、122。

第一储存部121连接于第一水平引导部113储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并经过垂直引导部111且被第一水平引导部113引导的预定的成分11。为此，第一储存部121可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1及图2所示，第一储存部121具有第一储存本体123且还可以具有第一储存盖124。

第一储存本体123用于储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并经过垂直引导部111且被第一水平引导部113引导的预定的成分11。为此，第一储存本体123可形成为能够储存从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11的凹陷形状。例如，示例如图1及图2所示，第一储存本体123是其垂直剖面从上侧向下侧逐渐变窄的形状，其水平剖面是圆形，从而可以整体形成倒圆锥形状。但不限于此，第一储存本体123也可以形成为其他多种结构。图3至图6示例了第一储存本体123的水平剖面的其他多种形状。

优选地，第一储存本体123具有旋转腔110停止后至少能够储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11的大小。

优选地，第一储存本体123的大小小于旋转腔110停止后至少能够储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11及大小比这种预定的成分11小的成分13的大小。可借此使得从旋转腔110旋转发生的离心力变成小于预定的水平的时刻到不起作用的时刻为止，大小比预定的成分11小的成分13脱离第一储存本体123轻易回归到旋转腔110内部，从而能够大幅提高分离的预定的成分11的分离效率。

优选地，第一储存本体123包括第一回归防止部123a，所述第一回归防止部123a防止通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并储存的预定的成分11从第一储存本体123回归到旋转腔110。对于通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并储存于第一储存本体123的预定的成分11来讲，在旋转腔110旋转发生的离心力变小或不起作用的情况下重力起到的作用比离心力大，因此具有从第一储存本体123脱离回归到旋转腔110的倾向。该情况下，能够通过第一回归防止部123a防止储存于第一储存本体123的预定的成分11回归到旋转腔110，从而能够提高分离效率。这种第一回归防止部123a的示例如图1所示，可形成为从第一储存本体123的中心之类的底部到连接于第一水平引导部113的部分为止向上倾斜的倾斜面。可根据储存于第一储存本体123的预定的成分11的种类及特性等合理调节形成第一回归防止部123a的倾斜面的倾斜程度或长度、形状等。

优选的是提高第一回归防止部123a防止储存于第一储存本体123的预定的成分11回归到旋转腔110的效果，但该情况下抑制与预定的成分11一起储存于第一储存本体123且比其小的成分13回归到旋转腔110的效果也一并上升，因此并不优选。因此，优选的是合理地调节第一回归防止部123a的大小或形状等以在提高防止储存于第一储存本体123的预定的成分11回归到旋转腔110的效果的同时降低抑制与预定的成分11一起储存于第一储存本体123且比其小的成分13回归到旋转腔110的效果。

旋转腔110旋转发生的离心力起到作用的情况下，示例如图7所示，收容于旋转腔110的物质10中未通过第一过滤器131的成分12无法移动到第一储存本体123而留在旋转腔110，想要分离的预定的成分11通过第一过滤器131移动到第一储存本体123。但该情况下不是分离对象但比重或大小比想要分离的预定的成分11小的成分13也通过第一过滤器131移动到第一储存本体123。

通过旋转腔110旋转发生的离心力变得小于预定的水平或不起作用的情况下，示例如图8所示，移动到第一储存本体123的想要分离的预定的成分11排列于下层，比重或大小比预定的成分11小的成分13可排列于上层。该情况下，比重或大小比想要分离的预定的成分11小的成分13不受第一回归防止部123a的妨碍地回归，能够通过第一过滤器131并轻易地回归到旋转腔110，而想要分离的预定的成分11受到第一回归防止部123a的妨碍而无法回归到达第一过滤器131，因此无法回归到旋转腔110。其结果，残留于第一储存本体123的物质中想要分离的预定的成分11的比例上升，因此能够大幅提高分离效率。

第一储存盖124用于盖住第一储存本体123的上部。为此，第一储存盖124可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1所示，第一储存盖124可延伸形成为对应于第一储存本体123的上部的形状。这种第一储存盖124可与第一储存本体123结合成能够分离或无法分离。

第一储存盖124上还可以具有用于排出储存于第一储存本体123的想要分离的预定的成分11的第一排出口124a。可在该第一排出口124a连接软管之类的连接管以在不污染储存的想要分离的预定的成分11的状态下轻易地向外部排出。在此，由于无需另外配备泵或储存罐，因此能够简化装置的结构。

第一储存盖124可与盖住第一水平引导部131的上部的部分115结合成能够分离或无法分离。

第二储存部122连接于第二水平引导部114储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并经过垂直引导部111且被第二水平引导部114引导的预定的成分11。为此，第二储存部122可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1及图2所示，第二储存部122具有第二储存本体125且还可以具有第二储存盖126。

第二储存本体125用于储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并经过垂直引导部111且被第二水平引导部114引导的预定的成分11。为此，第二储存本体125可形成为能够储存从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11的凹陷形状。例如，示例如图1及图2所示，第二储存本体125是其垂直剖面从上侧向下侧逐渐变窄的形状，其水平剖面是圆形，从而可以整体形成倒圆锥形状。但不限于此，第二储存本体125也可以形成为其他多种结构。第二储存本体125的水平剖面的其他多种形状可以是与图3至图6示例的第一储存本体123的水平剖面的其他多种形状类似的形状。

优选地，第二储存本体125具有旋转腔110停止后至少能够储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11的大小。

优选地，第二储存本体125的大小小于旋转腔110停止后至少能够储存通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11及大小比这种预定的成分11小的成分13的大小。可借此使得从旋转腔110旋转发生的离心力变成小于预定的水平的时刻到不起作用的时刻为止，大小比预定的成分11小的成分13脱离第二储存本体125轻易回归到旋转腔110内部，从而能够大幅提高分离的预定的成分11的分离效率。

优选地，第二储存本体125包括第二回归防止部125a，所述第二回归防止部125a防止通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并储存的预定的成分11从第二储存本体123回归到旋转腔110。对于通过旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离并储存于第二储存本体125的预定的成分11来讲，在旋转腔110旋转发生的离心力变小或不起作用的情况下重力起到的作用比离心力大，因此具有从第二储存本体125脱离回归到旋转腔110的倾向。该情况下，能够通过第二回归防止部125a防止储存于第二储存本体123的预定的成分11回归到旋转腔110，从而能够提高分离效率。这种第二回归防止部125a的示例如图1所示，可形成为从第二储存本体125的中心之类的底部到连接于第二水平引导部114的部分为止向上倾斜的倾斜面。可根据储存于第二储存本体125的预定的成分11的种类及特性等合理调节形成第二回归防止部125a的倾斜面的倾斜程度或长度、形状等。

优选的是提高第二回归防止部125a防止储存于第二储存本体125的预定的成分11回归到旋转腔110的效果，但该情况下抑制与预定的成分11一起储存于第二储存本体125且比其小的成分13回归到旋转腔110的效果也一并上升，因此并不优选。因此，优选的是合理地调节第二回归防止部125a的大小或形状等以在提高防止储存于第二储存本体125的预定的成分11回归到旋转腔110的效果的同时降低抑制与预定的成分11一起储存于第二储存本体125且比其小的成分13回归到旋转腔110的效果。

旋转腔110旋转发生的离心力起到作用的情况下，示例如图7所示，收容于旋转腔110的物质10中未通过第二过滤器132的成分12无法移动到第二储存本体125而留在旋转腔110，想要分离的预定的成分11通过第二过滤器132移动到第二储存本体125。但该情况下不是分离对象但比重或大小比想要分离的预定的成分11小的成分13也通过第二过滤器132移动到第二储存本体125。

通过旋转腔110旋转发生的离心力变得小于预定的水平或不起作用的情况下，示例如图8所示，移动到第二储存本体125的想要分离的预定的成分11排列于下层，比重或大小比预定的成分11小的成分13可排列于上层。该情况下，比重或大小比想要分离的预定的成分11小的成分13不受第二回归防止部125a的妨碍地回归，能够通过第二过滤器132并轻易地回归到旋转腔110，而想要分离的预定的成分11受到第二回归防止部125a的妨碍而无法回归到达第二过滤器131，因此无法回归到旋转腔110。其结果，残留于第二储存本体123的物质中想要分离的预定的成分11的比例上升，因此能够大幅提高分离效率。

第二储存盖126用于盖住第二储存本体125的上部。为此，第二储存盖126可以由多种构成要素构成。例如，示例如图1所示，第二储存盖126可延伸形成为对应于第二储存本体125的上部的形状。这种第二储存盖126可与第二储存本体125结合成能够分离或无法分离。

第二储存盖126上还可以具有用于排出储存于第二储存本体125的想要分离的预定的成分11的第二排出口126a。可在该第二排出口126a连接软管之类的连接管以在不污染储存的预定的成分11的状态下轻易地向外部排出。在此，由于无需另外配备泵或储存罐，因此能够简化装置的结构。

第二储存盖126可与盖住第二水平引导部132的上部的部分115结合成能够分离或无法分离。

过滤器131、132用于通过1旋转腔110旋转发生的离心力从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11通过。为此，过滤器131、132可由多种构成要素构成。例如，过滤器131、132可具有第一过滤器131及第二过滤器132。但不限于此，过滤器131、132也可以由一个过滤器或三个以上的过滤器构成。

第一过滤器131可排列于旋转腔110与第一储存部121之间。例如，第一过滤器131的示例如图7所示，可排列于旋转腔110的垂直引导部111与第一储存部121之间的第一水平引导部113上。因此，第一过滤器131能够确保收容于旋转腔110内部的物质10在受到旋转腔110旋转发生的离心力时非全部移动到第一储存部121侧，能够筛出比重或大小比想要分离的预定的成分11大的成分12。但不限于此，第一过滤器131可排列于旋转腔110与第一储存部121之间的任意位置。

第一过滤器131使想要从收容于旋转腔110内部的物质10中分离的预定的成分11或大小或比重比其小的成分13通过，不允许大小或比重比预定的成分11大的成分12通过。例如，第一过滤器131使收容于旋转腔110内部的作为离心分离对象的物质10中所含的血球(blood corpuscle)、血浆、游离油脂(free oil)及干细胞其他杂质等想要分离的预定的成分11及大小或比重比其小的成分13通过，但不允许接近球形的固体等大小或比重比相对大的成分12通过。

可根据想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11将第一过滤器131的网孔(mesh)的大小调节到预定的范围。例如，想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11为干细胞的情况下，通常可以将第一过滤器131的网孔大小调节到1μm至2000μm。想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11为干细胞时施加10G以上的离心力的情况下，优选的是将第一过滤器131的网孔大小调节到10μm至1000μm。通过如上调节第一过滤器131的网孔大小，能够筛出大小或比重比想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11大的成分12。

可根据离心分离速度或离心分离收率等合理地调节第一过滤器131的横截面的面积。例如，可以增大第一过滤器131的横截面的面积以提高离心分离速度，也可以通过减小第一过滤器131的横截面的面积提高离心分离收率。但不限于此，可对第一过滤器131的横截面的面积进行多种调节。

第二过滤器132可排列于旋转腔110与第二储存部122之间。例如，第二过滤器132的示例如图7所示，可排列于旋转腔110的垂直引导部111与第二储存部122之间的第二水平引导部114上。因此，第二过滤器132能够确保收容于旋转腔110内部的物质10在受到旋转腔110旋转发生的离心力时非全部移动到第二储存部122侧，能够筛出比重或大小比想要分离的预定的成分11大的成分12。但不限于此，第二过滤器132可排列于旋转腔110与第二储存部122之间的任意位置。

第二过滤器132使想要从收容于旋转腔110内部的物质10中分离的预定的成分11或大小或比重比其小的成分13通过，不允许大小或比重比预定的成分11大的成分12通过。例如，第二过滤器132使收容于旋转腔110内部的作为离心分离对象的物质10中所含的血球(blood corpuscle)、血浆、游离油脂(free oil)及干细胞其他杂质等想要分离的预定的成分11及大小或比重比其小的成分13通过，但不允许接近球形的固体等大小或比重相对大的成分12通过。

可根据想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11将第二过滤器132的网孔(mesh)的大小调节到预定的范围。例如，想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11为干细胞的情况下，通常可以将第二过滤器132的网孔大小调节到1μm至2000μm。想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11为干细胞时施加10G以上的离心力的情况下，优选的是将第二过滤器132的网孔大小调节到10μm至1000μm。通过如上调节第二过滤器132的网孔大小，能够筛出大小或比重比想要从收容于旋转腔110内部的物质10分离的预定的成分11大的成分12。

可根据离心分离速度或离心分离收率等合理地调节第二过滤器132的横截面的面积。例如，可通过增大第二过滤器132的横截面的面积提高离心分离速度，也可以通过减小第二过滤器132的横截面的面积提高离心分离收率。但不限于此，可对第二过滤器132的横截面的面积进行多种调节。

以下对本实施例的离心分离机的作用进行说明。

通过旋转腔110的盖112的注入口112a将作为离心分离的对象的物质10注入到旋转腔110的内部的情况下，在旋转腔110旋转之前，示例如图1所示，作为离心分离的对象的物质10排列于旋转腔110的中心下侧。

旋转腔110开始旋转后，收容于旋转腔110内部的作为离心分离的对象的物质10通过旋转腔110旋转发生的离心力开始沿着旋转腔110的垂直引导部111的内侧表面从下侧向上侧移动。

旋转腔110旋转发生的离心力增大到预定的水平时，收容于旋转腔110内部的作为离心分离的对象的物质10的示例如图7所示，在旋转腔110的垂直引导部111与第一水平引导部113及第二水平引导部114的引导下通过第一过滤器131及第二过滤器132并储存于第一储存部121及第二储存部122。在此，想要从收容于旋转腔110内部的作为离心分离的对象的物质10中分离的预定的成分11及大小或比重比其小的成分13通过第一过滤器131及第二过滤器132移动到第一储存部121及第二储存部122，而大小或比重比想要分离的预定的成分11大的成分12无法通过第一过滤器131及第二过滤器132，因此无法移动到第一储存部121及第二储存部122。该情况下，想要分离的预定的成分11及大小或比重比其小的成分13的含量大于在第一储存部121及第二储存部122的储存容量的情况下，其成分13中仅一部分移动到第一储存部121及第二储存部122。在此，想要分离的预定的成分11排列于第一储存部121及第二储存部122的下层，大小或比重比想要分离的预定的成分11小的成分13排列于第一储存部121及第二储存部122的上层。

将旋转腔110旋转发生的离心力减小到小于预定的水平的情况下，重力对移动到第一储存部121及第二储存部122的想要分离的预定的成分11及大小或比重比其小的成分13的影响将变得更大。因此示例如图8所示，排列于第一储存部121及第二储存部122的上层的大小或比重比想要分离的预定的成分11小的成分13从第一储存部121及第二储存部122回归到旋转腔110。该情况下，由于大小或比重比想要分离的预定的成分11小的的成分13排列于第一储存部121及第二储存部122的上层，因此不受第一回归防止部123a及第二回归防止部125a的妨碍，顺畅地回归到旋转腔110。而排列于第一储存部121及第二储存部122的下层的想要分离的预定的成分11即使受重力的影响比受离心力的影响更大，也能够被第一回归防止部123a及第二回归防止部、125a防止回归到旋转腔110，原原本本地残留于第一储存部121及第二储存部122。

旋转腔110旋转发生的离心力不起作用的情况下，第一储存部121及第二储存部122的示例如图9所示，想要分离的预定的成分11留下且大小或比重比该预定的成分11小的成分13无残留。之后，留在第一储存部121及第二储存部122的想要分离的预定的成分11通过第一排出口124a及第二排出口126a向外部排出。或者，可以在将留在第一储存部121及第二储存部122的想要分离的预定的成分11排出到外部之前，向旋转腔110进一步注入作为离心分离的对象的物质10并反复离心分离过程以提高留在第一储存部121及第二储存部122的想要分离的预定的成分11的含量。

将留在第一储存部121及第二储存部122的想要分离的预定的成分11排出到外部后重复上述过程。

(实施例2)

本实施例的示例如图10所示，离心分离方法200包括旋转收容作为离心分离的对象的物质的旋转腔向作为离心分离的对象的物质施加离心力的步骤210。向旋转腔注入作为离心分离的对象的物质时，可以打开设置于旋转腔的注入口的盖并注入物质或利用连接于注入口的注入管注入物质。

之后，执行增大旋转腔旋转发生的离心力使收容于旋转腔的物质通过过滤器，从收容于旋转腔的物质分离预定的成分及大小比其小的成分储存于储存部的步骤220。

旋转腔旋转发生的离心力起到作用时，收容于旋转腔的物质沿着旋转腔的倾斜的内侧表面从下侧向上侧移动，通过设置于上侧外部侧的过滤器到达储存部。在此，大小比预定的成分大的成分无法通过过滤器。预定的成分排列于储存部的上层且大小比预定的成分小的大小的成分排列到储存部的下层。

之后，执行减小旋转腔旋转发生的离心力使得储存于储存部的预定的成分留下且使储存于储存部的大小比预定的成分小的成分通过重力回归到旋转腔的步骤230。其中，储存于储存部的预定的成分被阻断通过重力回归到旋转腔。为此，储存部可形成有用于阻断预定的成分通过重力回归到旋转腔的路径的回归防止部。其结果，预定的成分留在储存部，而大小比预定的成分小的成分则不会留下。

之后，执行将残留于储存部的预定的成分排出到外部的步骤240。这种排出可通过连接在形成于储存部的排出口的软管排出。

产业上的可应用性

本发明可用于能够分离大容量的物质的离心分离机及离心分离方法。

Claims (13)

1.一种离心分离机，包括：

旋转腔，其能够通过旋转向收容于内部的物质施加离心力；

储存部，其储存通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分；以及

过滤器，其排列于储存部与旋转腔之间，用于通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分通过并储存于储存部，

其中，储存部包括用于防止通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离并储存于储存部的预定的成分从储存部回归到旋转腔的回归防止部。

2.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

旋转腔的垂直剖面从上侧向下侧逐渐变窄，旋转腔的水平剖面的面积从旋转腔的上侧向下侧逐渐变小。

3.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

储存部包括排列于以旋转腔的旋转中心轴为基准对称的位置的多个储存要素。

4.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

回归防止部使通过旋转腔旋转发生的离心力从收容于旋转腔内部的物质分离并储存于储存部的大小比预定的成分小的成分从储存部回归到旋转腔。

5.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

回归防止部为从储存部的底部到连接于旋转腔的上部为止向上倾斜的倾斜面。

6.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

过滤器不允许大小比从收容于旋转腔内部的物质分离的预定的成分大的成分通过。

7.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

过滤器的网孔的大小被调节为1μm至2000μm。

8.根据权利要求1所述的离心分离机，其中：

过滤器的网孔的大小被调节为10μm至1000μm。

9.根据权利要求1所述的离心分离机，还包括：

盖住旋转腔的上部的盖及盖住储存部的上部的储存盖。

10.一种离心分离方法，包括：

(1)旋转收容作为离心分离的对象的物质的旋转腔向作为离心分离的对象的物质施加离心力的步骤；

(2)增大旋转腔旋转发生的离心力使收容于旋转腔的物质通过过滤器以从收容于旋转腔的物质分离预定的成分及大小比其小的成分并储存到储存部的步骤；

(3)减小旋转腔旋转发生的离心力使储存于储存部的预定的成分留下且使储存于储存部的大小比预定的成分小的成分通过重力回归到旋转腔的步骤；以及

(4)将残留于储存部的预定的成分排出到外部的步骤。

11.根据权利要求10所述的离心分离方法，其中：

(2)步骤的过滤器不允许大小比想要从收容于旋转腔的物质分离的预定的成分大的物质通过。

12.根据权利要求10所述的离心分离方法，其中：

(3)步骤的储存于储存部的预定的成分被阻断通过重力回归到旋转腔。

13.根据权利要求10所述的离心分离方法，其中：

(4)步骤的残留于储存部的预定的成分通过连接在形成于储存部的排出口的排出管向外部排出。