CN111526932A - 分离回收系统以及分离回收方法 - Google Patents

分离回收系统以及分离回收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111526932A
CN111526932A CN201880084610.0A CN201880084610A CN111526932A CN 111526932 A CN111526932 A CN 111526932A CN 201880084610 A CN201880084610 A CN 201880084610A CN 111526932 A CN111526932 A CN 111526932A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal porous
main surface
porous membrane
separation
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880084610.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111526932B (zh
Inventor
神波诚治
近藤孝志
万寿优
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN111526932A publication Critical patent/CN111526932A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111526932B publication Critical patent/CN111526932B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B01D29/68—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps with backwash arms, shoes or nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B01D29/663—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps by using membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/0213—Silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/022—Metals
    • B01D71/0223—Group 8, 9 or 10 metals
    • B01D71/02231—Palladium
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2221/00—Applications of separation devices
    • B01D2221/10—Separation devices for use in medical, pharmaceutical or laboratory applications, e.g. separating amalgam from dental treatment residues
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/91—Bacteria; Microorganisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/021—Pore shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/087—Single membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/26—Inoculator or sampler

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明使分离对象物的回收率提高。本发明的分离回收系统(1)是将流体(51)中的分离对象物(50)分离并回收的系统，具备：金属制多孔膜(10)，具有第1主面(PS1)以及与所述第1主面对置的第2主面(PS2)，并且具有多个贯通孔(13)；供给装置(30)，从所述金属制多孔膜的所述第1主面朝向所述第2主面供给包含所述分离对象物的流体；以及反洗装置(40)，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子(70)的流体(71)。

Description

分离回收系统以及分离回收方法
技术领域
本发明涉及分离回收系统以及分离回收方法。
背景技术
在专利文献1公开了如下的方法，即，利用膜过滤器捕捉液体中的细胞，并进行反洗，由此回收被膜过滤器捕捉的细胞。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-136246号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1的回收方法中，在分离对象物的回收率的提高这一点上，仍有改善的余地。
本发明的目的在于，提供一种能够使分离对象物的回收率提高的分离回收系统以及分离回收方法。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个方式的分离回收系统是将流体中的分离对象物分离并回收的系统，其中，
所述分离回收系统具备：
金属制多孔膜，具有第1主面以及与所述第1主面对置的第2主面，并且具有多个贯通孔；
供给装置，从所述金属制多孔膜的所述第1主面朝向所述第2主面供给包含所述分离对象物的流体；以及
反洗装置，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子的流体。
本发明的一个方式的分离回收方法是将流体中的分离对象物分离并回收的方法，其中，
所述分离回收方法包含：
通过从具有多个贯通孔的金属制多孔膜的第1主面朝向与所述第1主面对置的第2主面供给包含所述分离对象物的流体，从而在所述金属制多孔膜的第1主面捕捉所述分离对象物的步骤；
对于捕捉了所述分离对象物的所述金属制多孔膜，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子的流体的步骤；以及
在所述金属制多孔膜的所述第2主面捕捉所述多个粒子的步骤。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够使分离对象物的回收率提高的分离回收系统以及分离回收方法。
附图说明
图1是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统的一个例子的概略框图。
图2是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统中的金属制多孔膜的一个例子的概略结构图。
图3是图2所示的金属制多孔膜的膜部的一部分的放大立体图。
图4是从厚度方向观察图3所示的金属制多孔膜的膜部的一部分的概略图。
图5A是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统的一个例子的概略结构图。
图5B是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统的一个例子的概略结构图。
图6是本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的流程图的一个例子。
图7A是示出本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的工序的一个例子的概略图。
图7B是示出本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的工序的一个例子的概略图。
图7C是示出本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的工序的一个例子的概略图。
图7D是示出本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的工序的一个例子的概略图。
图8是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统中的变形例的金属制多孔膜的一部分的放大剖视图。
图9A是从第1主面侧拍摄了反洗前的金属制多孔膜的放大照片。
图9B是从第2主面侧拍摄了反洗前的金属制多孔膜的放大照片。
图10A是实施例1的进行了反洗之后的金属制多孔膜的从第1主面侧拍摄的放大照片。
图10B是实施例1的进行了反洗之后的金属制多孔膜的从第2主面侧拍摄的放大照片。
图11A是比较例1的反洗后的金属制多孔膜的从第1主面侧拍摄的放大照片。
图11B是比较例1的反洗后的金属制多孔膜的从第2主面侧拍摄的放大照片。
图12是示出实施例1以及实施例5～7中的反洗时的流体的流速与回收率的关系的曲线图。
具体实施方式
(完成本发明的经过)
作为流体中的分离对象物的分离回收方法，已知有利用了膜过滤器的分离回收方法。在利用了膜过滤器的分离回收方法中，用膜过滤器捕捉流体中的分离对象物，并进行反洗，由此回收分离对象物。
膜过滤器具有在三维上在不同的方向上形成了多个贯通孔的构造。即，在膜过滤器中，多个贯通孔并未在过滤器的厚度方向上笔直地、规则地形成。因此，在膜过滤器中，流体难以通过贯通孔，流体通过时的压力损失变大。
在这样的膜过滤器中，为了将分离对象物从流体中分离，例如，通过将流体推压到膜过滤器，从而使流体通过膜过滤器。在通过推压使流体通过膜过滤器的情况下，需要根据压力损失来增大推压力。在分离对象物是细胞或者细菌等容易变形的对象物的情况下，若增大推压力，则有时分离对象物会变形而通过贯通孔，或者钻入到贯通孔内，使基于反洗的分离对象物的回收变得困难。
像这样，在利用了膜过滤器的分离对象物的分离回收方法中，难以使回收率提高。因此，本发明人们发现了利用金属制多孔膜对流体中的分离对象物进行分离回收。
在金属制多孔膜中，多个贯通孔在三维上在相同的方向，即，膜的厚度方向上笔直地、规则地形成。此外，金属制多孔膜的厚度比膜过滤器的厚度薄。因此，金属制多孔膜与膜过滤器相比具有如下的优点，即，能够减小流体通过时的压力损失，能够减小流体的推压力。此外，金属制多孔膜与膜过滤器相比具有如下的优点，即，容易基于反洗来回收分离对象物。
然而，即使在利用了金属制多孔膜的分离回收方法中，在回收率的提高这一点上，也仍有改善的余地。
在金属制多孔膜中通过反洗对分离对象物进行回收的情况下，若进行反洗而从贯通孔除掉分离对象物，则反洗用的流体流过除掉了分离对象物的贯通孔，因此使残留在金属制多孔膜的分离对象物剥离的力变小。因此，若继续进行反洗，则难以使分离对象物从金属制多孔膜剥离，回收分离对象物变得困难。这是本发明人们新发现的课题。
因此，本发明人们为了解决该课题，发现能够通过利用包含比金属制多孔膜的贯通孔大的多个粒子的流体对金属制多孔膜进行反洗而使回收率提高，从而完成了本发明。
本发明的一个方式的分离回收系统是将流体中的分离对象物分离并回收的系统，其中，
所述分离回收系统具备：
金属制多孔膜，具有第1主面以及与所述第1主面对置的第2主面，并且具有多个贯通孔；
供给装置，从所述金属制多孔膜的所述第1主面朝向所述第2主面供给包含所述分离对象物的流体；以及
反洗装置，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子的流体。
通过这样的结构，能够使分离对象物的回收率提高。
也可以是，在所述分离回收系统中，所述反洗装置通过使所述金属制多孔膜的所述第2主面侧的压力比所述第1主面侧的压力大，从而在从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面的方向上供给包含所述分离对象物的流体。
通过这样的结构，能够通过金属制多孔膜的第2主面侧与第1主面侧的压力差使分离对象物从金属制多孔膜剥离，从而容易地回收分离对象物。由此，能够使回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收系统中，所述多个粒子比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的孔间距小。
通过这样的结构，粒子变得容易被贯通孔捕捉。由此，能够使分离对象物从金属制多孔膜容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收系统中，所述多个粒子的数目比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的数目多。
通过这样的结构，粒子变得容易被贯通孔捕捉。由此，能够使分离对象物从金属制多孔膜容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收系统中，所述多个粒子各自的形状为球状。
通过这样的结构，能够使分离对象物从金属制多孔膜容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收系统中，从所述金属制多孔膜的厚度方向观察，所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔各自的形状为圆形。
通过这样的结构，能够使分离对象物从金属制多孔膜更容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，所述多个粒子各自的剖面形状与所述金属制多孔膜的贯通孔的形状不同。
通过这样的结构，能够在降低施加于金属制多孔膜的压力的同时使分离对象物从金属制多孔膜容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
本发明的一个方式的分离回收方法是将流体中的分离对象物分离并回收的方法，其中，
所述分离回收方法包含：
通过从具有多个贯通孔的金属制多孔膜的第1主面朝向与所述第1主面对置的第2主面供给包含所述分离对象物的流体，从而在所述金属制多孔膜的第1主面捕捉所述分离对象物的步骤；
对于捕捉了所述分离对象物的所述金属制多孔膜，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子的流体的步骤；以及
在所述金属制多孔膜的所述第2主面捕捉所述多个粒子的步骤。
通过这样的结构，能够使分离对象物的回收率提高。
也可以是，在所述分离回收方法中，供给包含所述多个粒子的流体的步骤包含：通过使所述金属制多孔膜的所述第2主面侧的压力比所述第1主面侧的压力大，从而在从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面的方向上供给包含所述分离对象物的流体。
通过这样的结构，能够通过金属制多孔膜的第2主面侧与第1主面侧的压力差使分离对象物从金属制多孔膜剥离，从而容易地回收分离对象物。由此，能够使回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收方法中，所述多个粒子比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的孔间距小。
通过这样的结构，粒子变得容易被贯通孔捕捉。由此，能够使分离对象物从金属制多孔膜容易地脱离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收方法中，所述多个粒子的数目比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的数目多。
通过这样的结构，粒子变得容易被贯通孔捕捉。由此，能够使分离对象物从金属制多孔膜容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收方法中，所述多个粒子各自的形状为球状。
通过这样的结构，能够使分离对象物从金属制多孔膜更容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收方法中，从所述金属制多孔膜的厚度方向观察，所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔各自的形状为圆形。
通过这样的结构，能够使分离对象物从金属制多孔膜更容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
也可以是，在所述分离回收方法中，所述多个粒子各自的剖面形状与所述金属制多孔膜的贯通孔的形状不同。
通过这样的结构，能够在降低施加于金属制多孔膜的压力的同时使分离对象物从金属制多孔膜容易地剥离，能够使分离对象物的回收率进一步提高。
以下，参照附图对本发明涉及的实施方式1进行说明。此外，在各图中，为了使说明变得容易，夸张地示出了各要素。
(实施方式1)
[分离回收系统]
图1是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统1的一个例子的概略框图。如图1所示，分离回收系统1具备金属制多孔膜10、保持件20、供给装置30、以及反洗装置40。在实施方式1中，金属制多孔膜10被保持件20保持。此外，供给装置30以及反洗装置40可拆装地与保持件20连接。
另外，虽然在实施方式1中对分离回收系统1具备保持件20的例子进行说明，但是并不限定于此。在分离回收系统1中，保持件20是考虑到系统的便利性而具备的，可以不是必需的结构。
在本说明书中，所谓“分离对象物”，意味着从流体中分离的对象物。作为分离对象物，例如，包含细胞、细菌、病毒等源自生物的对象物。作为细胞，例如，包含卵子、精子、人工多能性干细胞(iPS细胞)、ES细胞、干细胞、间充质干细胞、单核球细胞、单细胞、细胞块、浮游性细胞、贴壁性细胞、神经细胞、白血球、淋巴球、再生医疗用细胞、自体细胞、癌细胞、血中循环癌细胞(CTC)、HL-60、HELA、酶等。作为细菌，例如，包含革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、大肠杆菌、葡萄球菌、结核杆菌等。作为病毒，例如，包含DNA病毒、RNA病毒、轮状病毒、(禽)流感病毒、黄热病病毒、登革热病病毒、脑炎病毒、出血热病毒、免疫缺陷病毒等。另外，分离对象物也可以是陶瓷粒子、粘合剂粒子、气溶胶等无机物、有机物、或者金属。
另外，在本说明书中，所谓“流体”，意味着液体或者气体。
<金属制多孔膜>
图2是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统1中的金属制多孔膜10的一个例子的概略结构图。图2中的X、Y、Z方向分别表示金属制多孔膜10的纵向、横向、厚度方向。如图2所示，金属制多孔膜10具备膜部11和设置在膜部11的外周的框部12。
金属制多孔膜10是在框部12被保持件20保持并通过膜部11对流体中的分离对象物进行捕捉的板状构造体。在实施方式1中，例如，从Z方向观察，金属制多孔膜10的外形形成为圆形。另外，金属制多孔膜10的外形并不限定于圆形，也可以是正方形、长方形、多边形、或者椭圆形等。
膜部11由形成了多个贯通孔13的过滤器基体部14形成。图3是图2所示的金属制多孔膜10的膜部11的一部分的放大立体图。图4是从厚度方向观察图3所示的金属制多孔膜10的膜部11的一部分的概略图。如图3以及图4所示，膜部11具有相互对置的第1主面PS1和第2主面PS2。多个贯通孔13贯通第1主面PS1和第2主面PS2而形成，并且周期性地形成。具体地，多个贯通孔13在膜部11中呈矩阵状以等间隔形成。
在实施方式1中，如图4所示，从膜部11的第1主面PS1侧观察，即，从Z方向观察，贯通孔13具有边长为D的正方形的形状。贯通孔13的边长D可根据所分离的分离对象物的大小、形态、性质、弹性或者量而适当地进行设计。此外，关于贯通孔13的孔间距P，也可根据所分离的分离对象物的大小、形态、性质、弹性或者量而适当地进行设计。在此，所谓正方形的贯通孔13的孔间距P，意味着在从膜部11的第1主面PS1侧观察时任意的贯通孔13的一边与相邻的贯通孔13的一边之间的距离。
例如，膜部11的开口率为5％以上，优选地，开口率为45％以上。通过这样的结构，能够降低流体对膜部11的通过阻力。另外，所谓开口率，通过(贯通孔13所占的面积)/(假定贯通孔13未开孔时的膜部11中的第1主面PS1的投影面积)来计算。
膜部11的厚度优选比贯通孔13的大小(边长D)的0.01倍大且为10倍以下。更优选地，膜部11的厚度比贯通孔13的大小(边长D)的0.05倍大且为7倍以下。通过这样的结构，能够降低膜部11对流体的阻力，能够缩短处理时间。
如图4所示，关于贯通孔13，第1主面PS1侧的开口和第2主面PS2侧的开口通过连续的壁面连通。具体地，贯通孔13形成为第1主面PS1侧的开口能够投影到第2主面PS2侧的开口。即，在从第1主面PS1侧观察膜部11的情况下，贯通孔13设置为第1主面PS1侧的开口与第2主面PS2侧的开口重叠。在实施方式1中，贯通孔13设置为其内壁相对于第1主面PS1以及第2主面PS2大致垂直。
在实施方式1中，投影到相对于膜部11的第1主面PS1垂直的面的贯通孔13的形状(剖面形状)为长方形。具体地，贯通孔13的剖面形状是膜部11的径向的一边的长度比膜部11的厚度方向的一边的长度长的长方形。另外，贯通孔13的剖面形状并不限定于长方形，例如，也可以是平行四边形或者梯型等。
在实施方式1中，从膜部11的第1主面PS1侧(Z方向)观察，多个贯通孔13在与正方形的各边平行的两个排列方向，即，图4中的X方向和Y方向上以相等的间隔形成。像这样，通过以正方格子排列来设置多个贯通孔13，从而能够提高开口率，能够降低流体对膜部11的通过阻力(压力损失)。
另外，多个贯通孔13的排列并不限定于正方格子排列，例如，也可以是准周期排列或者周期排列。作为周期排列的例子，只要是方形排列即可，可以是两个排列方向的间隔不相等的长方形排列，也可以是三角格子排列或者正三角格子排列等。另外，贯通孔13只要在膜部11形成有多个即可，排列没有限定。
构成形成膜部11的基体部分的过滤器基体部14的材料以金属和/或金属氧化物为主成分。作为构成过滤器基体部14的材料，例如，也可以是金、银、铜、铂、镍、钯、它们的合金以及它们的氧化物。
框部12设置在膜部11的外周，从膜部11的第1主面PS1侧观察，形成为环状。框部12是在金属制多孔膜10中未设置贯通孔13的部分。框部12的厚度可以比膜部11的厚度厚。通过这样的结构，能够提高金属制多孔膜10的机械强度。
<保持件>
保持件20是保持金属制多孔膜10并且与供给装置30以及反洗装置40可拆装地进行装配的构件。
图5A以及图5B是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统的一个例子的概略结构图。图5A示出在保持件20装配了供给装置30的概略结构。图5B示出在保持件20装配了反洗装置40的概略结构。
如图5A以及图5B所示，保持件20具备第1保持构件21和第2保持构件22。第1保持构件21和第2保持构件22通过在金属制多孔膜10的厚度方向上夹持金属制多孔膜10的框部12，从而将金属制多孔膜10保持在保持件20的内部。
第1保持构件21形成为大致圆筒形，具备：在内部配置金属制多孔膜10的第1凹部23；以及设置为与金属制多孔膜10的第1主面PS1对置的第1流路24。在实施方式1中，第1凹部23在第1保持构件21的底部从第1保持构件21的下表面朝向上表面呈圆柱状凹陷。第1流路24设置为从第1凹部23朝向第1保持构件21的上表面延伸。
第2保持构件22形成为大致圆筒形，具备：在内部配置金属制多孔膜10的第2凹部25；以及设置为与金属制多孔膜10的第2主面PS2对置的第2流路26。在实施方式1中，第2凹部25在第2保持构件22的上表面从第2保持构件22的上表面朝向下表面呈圆柱状凹陷。第2流路26设置为从第2凹部25朝向第2保持构件22的下表面延伸。
第1保持构件21和第2保持构件22夹着金属制多孔膜10而相互嵌合，由此金属制多孔膜10被保持在由第1凹部23和第2凹部25形成的空间S1。
如图5A所示，在保持件20的第1保持构件21装配供给装置30。具体地，在第1保持构件21的第1流路24的第1流路口24a，可拆装地装配供给装置30。
如图5B所示，在保持件20的第2保持构件22装配反洗装置40。具体地，在第2保持构件22的第2流路26的第2流路口26a，可拆装地装配反洗装置40。
保持件20例如能够由能够进行伽马灭菌或者高压蒸汽灭菌的材料构成。保持件20例如可以由包含聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚苯乙烯、硅橡胶、ABS树脂、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚缩醛、天然橡胶、乳胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、乙烯醋酸乙烯酯、聚酯类、环氧类、酚类、二氧化硅、氧化铝、金、铂、镍、不锈钢、钛等的材料形成。
<供给装置>
供给装置30是将包含分离对象物50的流体51供给到金属制多孔膜10的装置。供给装置30例如为注射器等。具体地，供给装置30具备容纳流体51的外筒和能够在外筒的内部移动的柱塞。如图5A所示，供给装置30装配在保持件20的第1保持构件21的第1流路口24a。
供给装置30从金属制多孔膜10的第1主面PS1朝向第2主面PS2供给包含分离对象物50的流体51。供给装置30例如通过推压流体51而在从金属制多孔膜10的第1主面PS1朝向第2主面PS2的方向60上供给流体51。来自供给装置30的流体51通过第1保持构件21的第1流路24而供给到金属制多孔膜10。由此，使金属制多孔膜10捕捉比贯通孔13大的分离对象物50。
另外，供给装置30也可以通过抽吸而在从金属制多孔膜10的第1主面PS1朝向第2主面PS2的方向60上供给包含分离对象物50的流体51。
供给装置30例如由控制部等进行控制，由此将流体51供给到金属制多孔膜10。
<反洗装置>
反洗装置40是如下的装置，即，将包含多个粒子70的流体71供给到金属制多孔膜10，对捕捉了分离对象物50的金属制多孔膜10进行反洗。反洗装置40例如为注射器等。具体地，反洗装置40具备容纳流体71的外筒和能够在外筒的内部移动的柱塞。如图5B所示，反洗装置40装配在保持件20的第2保持构件22的第2流路口26a。
反洗装置40从金属制多孔膜10的第2主面PS2朝向第1主面PS1供给包含多个粒子70的流体71。反洗装置40例如通过推压流体71而在从金属制多孔膜10的第2主面PS2朝向第1主面PS1的方向61上供给流体71。由此，来自供给装置30的流体71通过第2保持构件22的第2流路26而供给到金属制多孔膜10。
在实施方式1中，从反洗装置40供给的流体71的流速优选比从供给装置30供给的流体51的流速快。
反洗装置40例如由控制部等进行控制，由此将流体71供给到金属制多孔膜10。
另外，反洗装置40也可以通过抽吸而在从金属制多孔膜10的第2主面PS2朝向第1主面PS1的方向60上供给包含多个粒子70的流体71。
粒子70由外部应力导致的变形小的材料形成。作为构成粒子70的材料，例如，可列举二氧化硅、乳胶、金属等。
粒子70比金属制多孔膜10的贯通孔13的尺寸大。在此，所谓金属制多孔膜10的贯通孔13的尺寸，意味着划定贯通孔13的开口的边中的最短的边。例如，关于贯通孔13的尺寸，在从Z方向观察贯通孔13的开口为正方形的情况下是边长，在从Z方向观察贯通孔13的开口为长方形的情况下是短边。此外，关于贯通孔13的尺寸，在从Z方向观察贯通孔13的开口为圆形的情况下是直径，在从Z方向观察贯通孔13的开口为椭圆形的情况下是短径。在实施方式1中，从Z方向观察，贯通孔13的形状为正方形，因此贯通孔13的尺寸意味着图4所示的贯通孔13的边长D。例如，相对于贯通孔的尺寸为1.8μm，粒子能够设为2μm或3μm，或者，相对于贯通孔的尺寸为2.5μm，粒子能够设为3μm或4μm。
在实施方式1中，粒子70为球形。因此，粒子70的直径比贯通孔13的尺寸(边长D)大。此外，粒子70的粒径优选比贯通孔13的孔间距P小。流体71中包含的粒子70的数目比金属制多孔膜10的贯通孔13的数目多。
此外，多个粒子70以均匀的粒径形成。另外，在粒子70的粒径的偏差大的情况下，也可以为了使粒子70的粒径均匀而利用过滤器进行分级。例如，可以利用具有多个贯通孔的金属制多孔膜对粒子70进行分级。
流体71是反洗用的流体。流体71只要是不会对分离对象物50造成损伤的流体即可。流体71可以是与从供给装置30供给的流体51相同的流体。例如，在分离对象物50为细胞的情况下，流体71可以是细胞培养液等。
[分离回收方法]
利用图6对本发明涉及的实施方式1的分离对象物的分离回收方法进行说明。图6是本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的流程图的一个例子。
如图6所示，在步骤ST11中，从金属制多孔膜10的第1主面PS1朝向第2主面PS2供给包含分离对象物的流体51。由此，使流体51通过金属制多孔膜10，并在金属制多孔膜10的第1主面PS1捕捉分离对象物50。
具体地，如图5A所示，在保持件20的第1流路口24a装配供给装置30。供给装置30在从金属制多孔膜10的第1主面PS1朝向第2主面PS2的方向60上推压包含多个分离对象物50的流体51。由此，来自供给装置30的流体51通过保持件20的第1保持构件21的第1流路24而供给到金属制多孔膜10。在金属制多孔膜10中，流体51通过贯通孔13，并且比贯通孔13大的分离对象物50在金属制多孔膜10的第1主面PS1被捕捉。
在金属制多孔膜10的第1主面PS1捕捉了分离对象物50之后，从保持件20卸下供给装置30。
在步骤ST12中，对于捕捉了分离对象物50的金属制多孔膜10，从金属制多孔膜10的第2主面PS2朝向第1主面PS1供给包含比金属制多孔膜10的贯通孔13的尺寸大的多个粒子70的流体71。即，在步骤ST12中，通过包含多个粒子70的流体71对捕捉了分离对象物50的金属制多孔膜10进行反洗。
具体地，如图5B所示，在保持件20的第2流路口26a装配反洗装置40。反洗装置40在从金属制多孔膜10的第2主面PS2朝向第1主面PS1的方向61上推压包含多个粒子70的流体71。由此，来自反洗装置40的流体71通过保持件20的第1保持构件21的第1流路24而供给到金属制多孔膜10。
另外，虽然在图5B未图示，但是在实施方式1中，在保持件20的第1流路口24a装配有用于回收分离对象物50的回收装置。回收装置通过被反洗装置40反洗，从而回收从金属制多孔膜10剥离的分离对象物50。关于回收装置，例如，可列举容器等。
在步骤ST13中，在金属制多孔膜10的第2主面PS2捕捉多个粒子70。具体地，通过基于步骤ST12的流体71的供给，在金属制多孔膜10的膜部11的多个贯通孔13捕捉多个粒子70。
利用图7A～图7D对步骤ST13进行详细说明。图7A～图7D是示出本发明涉及的实施方式1的分离回收方法的工序的一个例子的概略图。另外，图7A～图7D示出将金属制多孔膜10的一部分进行了放大的概略图。
如图7A所示，在反洗开始时，分离对象物50a、50b、50c、50d在金属制多孔膜10的第1主面PS1被捕捉。即，在反洗开始时，贯通孔13被分离对象物50a、50b、50c、50d堵塞。因此，若通过反洗装置40供给包含多个粒子70的流体71，则在金属制多孔膜10的第2主面PS2侧，在从第2主面PS2向第1主面PS1的方向上产生压力80。
在此，分离对象物50a、50b、50c、50d向贯通孔13的钻入方式并不相同，而是分别不同。图7A是一个例子，分离对象物50b、50d与分离对象物50a、50c相比，向贯通孔13的钻入浅。
若在金属制多孔膜10的第2主面PS2侧施加压力80，则如图7B所示，向贯通孔13的钻入浅的分离对象物50b、50d从贯通孔13被推出而从金属制多孔膜10的第1主面PS1剥离。
若分离对象物50b、50d从贯通孔13剥离而被除掉，则反洗用的流体71会通过除掉了分离对象物50b、50d的贯通孔13而流向金属制多孔膜10的第1主面PS1侧(参照图7B所示的箭头61)。若流体71通过贯通孔13，则施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80变小，将残留在金属制多孔膜10的分离对象物50a、50c从贯通孔13推出的力变小。因此，若继续进行反洗，则使分离对象物50a、50c从贯通孔13剥离变得困难。
接着，如图7C所示，在除掉了分离对象物50b、50d的贯通孔13中，粒子70在金属制多孔膜10的第2主面PS2侧被捕捉。即，除掉了分离对象物50b、50d的贯通孔13被粒子70堵塞。由此，能够抑制流体71通过贯通孔13，能够增大施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80。另外，在正方形的贯通孔13中，只要是球状的粒子70嵌入到贯通孔13的状态即可，贯通孔13的四角也可以不被粒子70堵塞。
若施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80变大，则将分离对象物50a、50c从贯通孔13推出的力变大。由此，如图7D所示，关于与分离对象物50b、50d相比深深地钻入到贯通孔13的分离对象物50a、50c，也能够使其从金属制多孔膜10的第1主面PS1剥离。
[效果]
根据实施方式1涉及的分离回收系统1以及分离回收方法，能够达到以下的效果。
在实施方式1的分离回收系统1以及分离回收方法中，利用金属制多孔膜10对分离对象物50进行分离回收。由此，在分离回收系统1以及分离回收方法中，与利用膜过滤器进行了分离回收的情况相比，能够使分离对象物50的回收率提高。
关于金属制多孔膜10的贯通孔13，膜部11的第1主面PS1侧的开口和第2主面PS2侧的开口通过连续的壁面连通。此外，在贯通孔13中，设置为膜部11的第1主面PS1侧的开口能够投影到第2主面PS2侧的开口。通过这样的结构，流体容易通过贯通孔13，因此与在三维上在不同的方向上形成有贯通孔的膜过滤器相比，能够降低流体通过时的压力损失。
金属制多孔膜10能够设计得比膜过滤器的厚度薄。例如，金属制多孔膜10的厚度能够设计得比贯通孔13的边长D薄。通过这样的结构，与膜过滤器相比，流体容易通过，因此能够降低压力损失。
像这样，在金属制多孔膜10中，能够降低流体通过时的压力损失，因此在通过推压包含分离对象物50的流体51而使其通过金属制多孔膜10的情况下，能够减小推压力。由此，能够抑制分离对象物50深深地钻入到贯通孔13，因此在反洗时能够从金属制多孔膜10容易地剥离分离对象物50。
分离对象物50的回收通过如下方式来进行，即，利用包含比金属制多孔膜10的贯通孔13的尺寸大的多个粒子70的流体71对金属制多孔膜10进行反洗。通过用流体71对金属制多孔膜10进行反洗，从而在推出了分离对象物50的贯通孔13捕捉粒子70。通过这样的结构，能够使除掉了分离对象物50的贯通孔13被粒子70堵塞，能够抑制施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80的降低。由此，即使在继续进行反洗的状态下，也能够将钻入到贯通孔13的分离对象物50从贯通孔13推出，因此能够使分离对象物50的回收率提高。
粒子70优选比金属制多孔膜10的贯通孔13的尺寸(正方形的边长D)大且比孔间距P小。通过这样的结构，在反洗时多个粒子70能够在不会彼此相互阻碍的情况下从金属制多孔膜10的第2主面PS2侧堵塞贯通孔13。例如，在相邻的贯通孔13中被捕捉的粒子70能够相互具有间隔地堵塞贯通孔13。由此，在反洗时，能够通过粒子70高效地堵塞除掉了分离对象物50的贯通孔13，因此能够高效地抑制施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80的降低。因此，能够将钻入到贯通孔13的分离对象物50容易地从贯通孔13推出，能够使分离对象物50的回收率提高。
粒子70的数目比金属制多孔膜10的贯通孔13的数目多。通过这样的结构，变得容易用粒子70堵塞金属制多孔膜10的贯通孔13。由此，在反洗时，能够进一步抑制施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80的降低，能够将钻入到贯通孔13的分离对象物50更容易地从贯通孔13推出。
粒子70的形状为球状。通过这样的结构，在金属制多孔膜10的第2主面PS2滚动，粒子70变得容易被贯通孔13捕捉。此外，在贯通孔13为正方形的情况下，即使球状的粒子70被贯通孔13捕捉，也不会完全堵塞贯通孔13，能够在四角形成间隙。通过该间隙，能够使流体71逃逸，因此能够抑制施加于第2主面PS2侧的压力80变得过大而破坏金属制多孔膜10。此外，通过抑制压力80变得过大，从而还能够抑制分离对象物50由于压力80而被破坏。
此外，球状的粒子70能够应对金属制多孔膜10的贯通孔13的各种各样的形状。关于球状的粒子70，例如，即使贯通孔13的形状为正方形以外的形状，堵塞贯通孔13的状态的偏差也少，能够均匀地堵塞贯通孔13。
另外，虽然在实施方式1中说明了贯通孔13的形状为正方形的例子，但是并不限定于此。贯通孔13的形状例如也可以是圆形、椭圆形、多边形、长方形等。
图8是本发明涉及的实施方式1的分离回收系统1中的变形例的金属制多孔膜10a的膜部11a的一部分的放大剖视图。如图8所示，膜部11a也可以由形成了圆形的多个贯通孔13a的过滤器基体部14构成。具体地，从第1主面PS1侧观察金属制多孔膜10a，即，从Z方向观察金属制多孔膜10a，贯通孔13a也可以为圆形形状。贯通孔13a例如以直径D且以孔间距P形成。在此，所谓圆形的贯通孔13a的孔间距P，意味着任意的贯通孔13a的中心与相邻的贯通孔13a的中心之间的距离。另外，在利用变形例的金属制多孔膜10a的情况下，关于粒子70，使用比贯通孔13a的直径D大且比孔间距P小的粒子。
通过这样的结构，在粒子70为球形的情况下，与正方形的贯通孔13相比，圆形的贯通孔13a更容易被球形的粒子70堵塞。此外，在被粒子70堵塞的状态下，圆形的贯通孔13a与正方形的贯通孔13a相比，能够减小间隙。因此，通过将贯通孔13a的形状设为圆形，从而能够进一步抑制施加于金属制多孔膜10a的第2主面PS2侧的压力80的降低。其结果是，能够从贯通孔13a更容易地推出分离对象物50，能够使分离对象物50的回收率进一步提高。
虽然在实施方式1中说明了粒子70为球状的例子，但是并不限定于此。粒子70只要是能够被贯通孔13捕捉的形状即可。例如，粒子70的剖面形状也可以与贯通孔13的形状不同。通过这样的结构，通过使得在粒子70被贯通孔13捕捉的情况下贯通孔13不会被粒子70完全堵塞，从而能够形成流体71的逃逸通路。由此，在反洗时，能够抑制施加于金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力80变得过大而使金属制多孔膜10断裂。
在实施方式1中，说明了如下的例子，即，在反洗时，反洗装置40推压包含多个粒子70的流体71，由此将流体71供给到金属制多孔膜10，但是并不限定于此。关于反洗装置40，只要通过使金属制多孔膜10的第2主面PS2侧的压力比第1主面PS1侧的压力大，从而在从金属制多孔膜10的第2主面PS2朝向第1主面PS1的方向61上供给包含多个粒子70的流体71即可。例如，也可以通过抽吸以及其它方法将包含多个粒子70的流体71供给到金属制多孔膜10。即使在这样的结构中，也能够使分离对象物50的回收率提高。
虽然在实施方式1中，说明了在保持件20中通过第1保持构件21和第2保持构件22夹持金属制多孔膜10的例子，但是并不限定于此。例如，第1保持构件21和第2保持构件22也可以形成为一体。
虽然在实施方式1中，说明了分离回收系统1具备金属制多孔膜10、保持件20、供给装置30以及反洗装置40的例子，但是并不限定于此。根据应用分离回收系统1的环境或者状况等，可以追加构成要素，也可以减少构成要素。例如，分离回收系统1也可以是不具备保持件20而具备金属制多孔膜10、供给装置30、以及反洗装置40的系统。或者，如果只是对金属制多孔膜10进行反洗，则也可以作为不包含供给装置30而具备金属制多孔膜10、保持件20、以及反洗装置40的反洗系统而进行使用。
实施例
(1)关于实施例1
在实施例1中，利用实施方式1的分离回收系统1进行了分离对象物50的分离回收实验。
在实施例1中，分离对象物50为HL-60(Human promyelocytic leukemia cells，人早幼粒白血病细胞)细胞，流体51为溶剂(PBS(Phosphate Buffered Saline，磷酸盐缓冲溶液))。作为金属制多孔膜10，利用了具有直径为6mm的膜部11且贯通孔13为正方形形状的金属网状物。贯通孔13的尺寸(边长D)为2.5μm，贯通孔13的孔间距P为3.6μm。供给装置30以及反洗装置40利用了Terumo有限公司制造的一次性注射器以及YMC有限公司制造的注射器泵“YSP-201”。作为粒子70，利用了Corefront有限公司制造的粒径为3μm的二氧化硅球状粒子。作为流体71，利用了溶剂(PBS)。
对实验进行具体说明。
在CO2培养箱中，在接种后进行7天的HL-60细胞的继代培养。在培养后，以大约100G的离心力对含有HL-60细胞的培养基进行离心分离，在使HL-60细胞沉淀之后，废弃澄清部分的培养基，将溶剂置换为PBS。利用细胞计数器对置换为PBS之后的HL-60细胞溶液中的细胞数进行计测，并用PBS调整溶液中的细胞数浓度，由此得到了细胞数浓度为3×106[个/mL]的标准液。
通过用PBS稀释标准液，从而制作细胞数浓度为3×106[个/mL]、3×105[个/mL]、3×104[个/mL]、3×103[个/mL]的4种HL-60细胞溶液，并制作了ATP化验用的校准线。
将Toyo Ink制造有限公司制造的ATP化验试剂“CA50”和各HL-60细胞溶液各取0.5mL并在24-Well中进行混合，遮光并在室温静置10分钟而使其进行反应，然后摇动1分钟，使得溶液变得均匀。然后，利用中立电机有限公司制造的ATP化验装置“CL24-U”测定各个细胞溶液的试剂反应后溶液的发光量[cps]，得到了发光量Y[cps]与细胞数X个的关系成为Y＝1.94X的校准线。
将用PBS稀释标准液而使细胞数浓度为1.5×104[个/mL]的试验液10mL(溶液中的全部细胞数为1.5×105个)放入到Terumo有限公司制造的一次性注射器。然后，利用YMC有限公司制造的注射器泵“YSP-201”，以0.006[m/s]的流速(流量为10[mL/分钟])使试验液通过了金属制多孔膜10。由此，在金属制多孔膜10的第1主面PS1上捕捉了溶液中的HL-60细胞。
将结束了HL-60细胞的分离的金属制多孔膜10从保持件20取出，在用24-Well各混合了0.5mL的ATP化验试剂“CA50”和PBS的溶液中，浸渍捕捉了HL-60细胞的金属制多孔膜10，以与前述相同的条件进行了试剂反应。
在反应后，取出金属制多孔膜10，用ATP化验装置测定发光量[cps]，并根据前述的校准线求出了在金属制多孔膜10的第1主面PS1上捕捉的HL-60细胞的数目，其结果是，可知为1.36×105个。
接着，在通过反洗装置40对捕捉了HL-60细胞的金属制多孔膜10进行反选之后，算出了残留在金属制多孔膜10的第1主面PS1上的HL-60细胞的数目。另外，为了与实施例1进行比较，作为比较例1，还算出了利用不包含粒子70的流体进行了反洗的情况下的、残留在金属制多孔膜10的第1主面PS1上的HL-60细胞的数目。
首先，对实施例1进行说明。
在实施例1中，利用Corefront有限公司制造的粒径为3μm的二氧化硅球状粒子水溶液，在通过离心分离将溶剂置换为PBS之后，用PBS进行调整，使得粒子数浓度成为8×104[个/mL]。在Terumo有限公司制造的一次性注射器中放入10mL(溶液中的二氧化硅粒子数为8×105个)的浓度调整后的二氧化硅粒子溶液，并以0.006[m/s]的流速(流量为10[mL/分钟])使二氧化硅粒子溶液通过了金属制多孔膜10。由此，进行了在金属制多孔膜10的第1主面PS1上捕捉的HL-60细胞的反洗。
将结束了反洗的金属制多孔膜10从保持件20取出，在用24-Well各混合了0.5mL的ATP化验试剂“CA50”和PBS的溶液中，浸渍实施例1的完成反洗的金属制多孔膜10，并以与前述相同的条件进行了试剂反应。在反应后，取出金属制多孔膜10，用ATP化验装置测定发光量[cps]，并根据前述的校准线求出了实施例1的残留在反洗后的金属制多孔膜10的第1主面PS1上的HL-60细胞的数目。
接着，对比较例1进行说明。
在比较例1中，作为反洗用的流体，将10mL的PBS放入到Terumo有限公司制造的一次性注射器，并利用YMC有限公司制造的注射器泵“YSP-201”以0.006[m/s]的流速(流量为10[mL/分钟])使PBS通过了金属制多孔膜10。由此，进行了在金属制多孔膜10的第1主面PS1上捕捉的HL-60细胞的反洗。
将结束了反洗的金属制多孔膜10从保持件20取出，在用24-Well各混合了0.5mL的ATP化验试剂“CA50”和PBS的溶液中，浸渍比较例1的完成反洗的金属制多孔膜10，并以与前述相同的条件进行了试剂反应。在反应后，取出金属制多孔膜10，用ATP化验装置测定发光量[cps]，并根据前述的校准线求出了比较例1的残留在反洗后的金属制多孔膜10的第1主面PS1上的HL-60细胞的数目。
关于实施例1以及比较例1的实验结果，示于表1。
[表1]
Figure BDA0002557610840000211
如表1所示，关于在反洗后残留在金属制多孔膜10的HL-60细胞的数目，在实施例1中为0.78×104个，在比较例1中为3.2×104个。
若以反洗前的被金属制多孔膜10捕捉的HL-60细胞的数目为1.36×105个的情形为基准，则可知在实施例1中回收了1.282×105个HL-60细胞，在比较例1中回收了1.04×105个HL-60细胞。若算出回收率，则在实施例1中为94.3％，在比较例1中为76.4％。像这样，能够确认：在实施例1中，与比较例1相比，回收率提高。
此外，在实施例1以及比较例1中，用SEM(Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜)拍摄了反洗前后的金属制多孔膜10的照片。
图9A是从第1主面PS1侧拍摄了反洗前的金属制多孔膜10的放大照片。图9B是从第2主面PS2侧拍摄了反洗前的金属制多孔膜10的放大照片。如图9A所示，在金属制多孔膜10的第1主面PS1上，捕捉了作为分离对象物50的HL-60细胞。此外，如图9B所示，从金属制多孔膜10的第2主面PS2侧能够观察到钻入到贯通孔13的HL-60细胞。
图10A是实施例1的进行了反洗之后的金属制多孔膜10的从第1主面PS1侧拍摄的放大照片。图10B是实施例1的进行了反洗之后的金属制多孔膜10的从第2主面PS2侧拍摄的放大照片。如图10A所示，可知在实施例1中，在反洗后的金属制多孔膜10的第1主面PS1上，几乎未残留HL-60细胞。此外，如图10B所示，在实施例1中，在反洗后的金属制多孔膜10的第2主面PS2上，捕捉了作为粒子70的二氧化硅粒子。像这样，可知在实施例1中，被金属制多孔膜10捕捉的HL-60细胞从第1主面PS1剥离并被回收。
图11A是比较例1的进行了反洗之后的金属制多孔膜10的从第1主面PS1侧拍摄的放大照片。图11B是比较例1的进行了反洗之后的金属制多孔膜10的从第2主面PS2侧拍摄的放大照片。如图11A以及图11B所示，可知在比较例1中，在反洗后的金属制多孔膜10残留有一部分的HL-60细胞，HL-60细胞的一部分未能被回收。
(2)关于实施例2～4
在实施例2～4中，以粒子70的浓度为参数，进行了与实施例1同样的实验。
在实施例2～4中，分别利用二氧化硅粒子浓度为2.0×105[个/mL]、3.0×105[个/mL]、4.0×105[个/mL]的二氧化硅溶液进行了实验。将实施例5-7的实验结果示于表2。另外，在表2中，作为参考，还示出了实施例1的二氧化硅粒子浓度为8.0×104[个/mL]的实验结果。
[表2]
Figure BDA0002557610840000231
在本说明书中，所谓“被覆率”，意味着相对于金属制多孔膜10的膜部11的大约28.3mm2的表面积的、反洗用的粒子溶液中的二氧化硅粒子数。具体地，通过(被覆率[％])＝100×(二氧化硅球状粒子的截面积[mm2]×粒子溶液中的二氧化硅粒子数[个])/(金属制多孔膜10的膜部11的表面积[mm2])来定义。
如表2所示，能够确认：按照实施例1～4的顺序，随着二氧化硅粒子浓度变大，HL-60细胞的回收率变高。即，可知覆膜率变得越高，回收率越提高。
另外，若覆膜率超过100％，则在反洗时施加于金属制多孔膜10的压力变大，有可能使金属制多孔膜10破损。
根据以上的结果，覆膜率优选为1％以上且100％以下。更优选为10％以上且100％以下。
(3)关于实施例5～7
在实施例5～7中，以反洗时的流体71的流速为参数，进行了与实施例1同样的实验。具体地，实施例8～10分别以0.003[m/s]、0.012[m/s]、0.018[m/s]的二氧化硅粒子溶液的流速进行了实验。将实施例5～7的实验结果示于表3。另外，在表3中，作为参考，还示出了实施例1的流体71的流速为0.006[m/s]的实验结果。
[表3]
Figure BDA0002557610840000241
图12是示出实施例1以及实施例5～7中的反洗时的流体的流速与回收率的关系的曲线图。如表3以及图12所示，能够确认：按照实施例5、实施例1、实施例6、实施例7的顺序，随着使反洗时的二氧化硅粒子溶液的流速变大，回收率变高。此外，可知，以反洗时的二氧化硅粒子溶液的流速为0.006m/s为界，曲线图的斜率大幅改变。由此可知，优选反洗时的二氧化硅粒子溶液的流速为0.006[m/s]以上。
本发明参照附图并与优选的实施方式相关联地充分地进行了记载，但是对于本领域技术人员而言，能够进行各种变形、修正，这是不言而喻的。应理解为，这样的变形、修正只要不脱离由随附的权利要求书规定的本发明的范围，就包含在其中。
产业上的可利用性
本发明的分离回收系统以及分离回收方法对于细胞挑选、细胞制备、细胞筛选等用途、或者细菌/病毒的现场诊断/快速诊断等用途是有用的。
附图标记说明
1：分离回收系统；
10、10a：金属制多孔膜；
11、11a：膜部；
12：框部；
13、13a：贯通孔；
14、14a：过滤器基体部；
PS1：第1主面；
PS2：第2主面；
20：保持件；
21：第1保持构件；
22：第2保持构件；
23：第1凹部；
24：第1流路；
24a：第1流路口；
25：第2凹部；
26：第2流路；
26a：第2流路口；
30：供给装置；
40：反洗装置；
50、50a、50b、50c、50d：分离对象物；
51：流体；
60：方向；
61：方向；
70：粒子；
71：流体；
80：压力。

Claims (14)

1.一种分离回收系统，是将流体中的分离对象物分离并回收的系统，其中，
所述分离回收系统具备：
金属制多孔膜，具有第1主面以及与所述第1主面对置的第2主面，并且具有多个贯通孔；
供给装置，从所述金属制多孔膜的所述第1主面朝向所述第2主面供给包含所述分离对象物的流体；以及
反洗装置，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子的流体。
2.根据权利要求1所述的分离回收系统，其中，
所述反洗装置通过使所述金属制多孔膜的所述第2主面侧的压力比所述第1主面侧的压力大，从而在从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面的方向上供给包含所述多个粒子的流体。
3.根据权利要求1或2所述的分离回收系统，其中，
所述多个粒子比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的孔间距小。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的分离回收系统，其中，
所述多个粒子的数目比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的数目多。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的分离回收系统，其中，
所述多个粒子各自的形状为球状。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的分离回收系统，其中，
从所述金属制多孔膜的厚度方向观察，所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔各自的形状为圆形。
7.根据权利要求1～5中的任一项所述的分离回收系统，其中，
所述多个粒子各自的剖面形状与所述金属制多孔膜的贯通孔的形状不同。
8.一种分离回收方法，是将流体中的分离对象物分离并回收的方法，其中，
所述分离回收方法包含：
通过从具有多个贯通孔的金属制多孔膜的第1主面朝向与所述第1主面对置的第2主面供给包含所述分离对象物的流体，从而在所述金属制多孔膜的第1主面捕捉所述分离对象物的步骤；
对于捕捉了所述分离对象物的所述金属制多孔膜，从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面供给包含比所述金属制多孔膜的贯通孔的尺寸大的多个粒子的流体的步骤；以及
在所述金属制多孔膜的所述第2主面捕捉所述多个粒子的步骤。
9.根据权利要求8所述的分离回收方法，其中，
供给包含所述多个粒子的流体的步骤包含：
通过使所述金属制多孔膜的所述第2主面侧的压力比所述第1主面侧的压力大，从而在从所述金属制多孔膜的所述第2主面朝向所述第1主面的方向上供给包含所述多个粒子的流体。
10.根据权利要求8或9所述的分离回收方法，其中，
所述多个粒子比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的孔间距小。
11.根据权利要求8～10中的任一项所述的分离回收方法，其中，
所述多个粒子的数目比所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔的数目多。
12.根据权利要求8～11中的任一项所述的分离回收方法，其中，
所述多个粒子各自的形状为球状。
13.根据权利要求8～12中的任一项所述的分离回收方法，其中，
从所述金属制多孔膜的厚度方向观察，所述金属制多孔膜的所述多个贯通孔各自的形状为圆形。
14.根据权利要求8～12中的任一项所述的分离回收方法，其中，
所述多个粒子各自的剖面形状与所述金属制多孔膜的贯通孔的形状不同。
CN201880084610.0A 2017-12-28 2018-12-13 分离回收系统以及分离回收方法 Active CN111526932B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-253052 2017-12-28
JP2017253052 2017-12-28
PCT/JP2018/045863 WO2019131173A1 (ja) 2017-12-28 2018-12-13 分離回収システム及び分離回収方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111526932A true CN111526932A (zh) 2020-08-11
CN111526932B CN111526932B (zh) 2022-02-11

Family

ID=67067151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880084610.0A Active CN111526932B (zh) 2017-12-28 2018-12-13 分离回收系统以及分离回收方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20200298150A1 (zh)
JP (1) JP6863484B2 (zh)
CN (1) CN111526932B (zh)
WO (1) WO2019131173A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200239828A1 (en) * 2019-01-26 2020-07-30 Riam SHAMMAA Apparatus and method for isolating stem cells

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006007179A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Mitsubishi Electric Corp 膜ろ過装置および膜ろ過方法
US20090148946A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-11 Ryoichi Haga Separation system for cell, and cell culture system using separator for cell, and method of separation for cell
CN101524625A (zh) * 2009-03-31 2009-09-09 大连理工大学 一种多孔分离膜的清洗方法
WO2010069080A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Stemcell Technologies Inc. Filter apparatus and filter plate system
CN201596396U (zh) * 2009-09-27 2010-10-06 陈家鹏 一种新型滤板
WO2010130303A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Automated separation of particles from a suspension
CN102125807A (zh) * 2011-02-22 2011-07-20 大连欧科膜技术工程有限公司 膜污染控制方法
WO2012016720A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Vibod Gmbh New columns for incubation and isolation of chemical and/or biological samples
WO2012057495A2 (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 주식회사 싸이토젠 금속 스크린필터
CN103608077A (zh) * 2011-03-14 2014-02-26 克赖恩博格持股管理有限责任两合公司 用于高粘度流体的过滤装置
CN104459131A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 爱科来株式会社 血液待测体的处理方法
CN104603599A (zh) * 2012-09-27 2015-05-06 株式会社村田制作所 空隙配置结构体以及其制造方法、和测定装置以及测定方法
CN104998453A (zh) * 2015-06-30 2015-10-28 蓝天鹏（厦门）科技有限公司 自动排污反冲洗的立式中空不锈钢滤芯组件及其使用方法
CN105126406A (zh) * 2015-10-09 2015-12-09 胡小弟 管道型滤料收集装置
CN105536330A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 象山金鑫轻工机械厂 可再生废碱液过滤装置及其使用方法
CN106075971A (zh) * 2015-04-29 2016-11-09 诺信Pps有限公司 用于高粘性流体的过滤装置
WO2016186174A1 (ja) * 2015-05-20 2016-11-24 株式会社Ihi 藻類分離装置、および、乾燥藻類の製造方法
EP3199617A1 (en) * 2016-02-01 2017-08-02 Fenwal, Inc. Systems and methods for the separation of cells from microcarriers using a spinning membrane
CN107091220A (zh) * 2012-04-19 2017-08-25 株式会社村田制作所 阀、流体控制装置
WO2017159367A1 (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社村田製作所 金属製多孔膜、それを用いた分級方法、および分級装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006010293U1 (de) * 2005-07-22 2006-08-31 Tecan Trading Ag Pipettiergerät mit Computerprogrammprodukt zum Akzeptieren oder Verwerfen von pipettierten Flüssigkeitsproben
US9631179B2 (en) * 2013-03-15 2017-04-25 Angle North America, Inc. Methods for segregating particles using an apparatus with a size-discriminating separation element having an elongate leading edge
US20170282180A1 (en) 2014-08-29 2017-10-05 Hitachi Chemical Company, Ltd. Cell trapping method, method for producing specific cell- trapping device, and method for producing specific cell-containing solution

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006007179A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Mitsubishi Electric Corp 膜ろ過装置および膜ろ過方法
US20090148946A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-11 Ryoichi Haga Separation system for cell, and cell culture system using separator for cell, and method of separation for cell
WO2010069080A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Stemcell Technologies Inc. Filter apparatus and filter plate system
CN101524625A (zh) * 2009-03-31 2009-09-09 大连理工大学 一种多孔分离膜的清洗方法
WO2010130303A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Automated separation of particles from a suspension
CN201596396U (zh) * 2009-09-27 2010-10-06 陈家鹏 一种新型滤板
WO2012016720A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Vibod Gmbh New columns for incubation and isolation of chemical and/or biological samples
WO2012057495A2 (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 주식회사 싸이토젠 금속 스크린필터
CN102125807A (zh) * 2011-02-22 2011-07-20 大连欧科膜技术工程有限公司 膜污染控制方法
CN103608077A (zh) * 2011-03-14 2014-02-26 克赖恩博格持股管理有限责任两合公司 用于高粘度流体的过滤装置
CN107091220A (zh) * 2012-04-19 2017-08-25 株式会社村田制作所 阀、流体控制装置
CN104603599A (zh) * 2012-09-27 2015-05-06 株式会社村田制作所 空隙配置结构体以及其制造方法、和测定装置以及测定方法
CN104459131A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 爱科来株式会社 血液待测体的处理方法
CN106075971A (zh) * 2015-04-29 2016-11-09 诺信Pps有限公司 用于高粘性流体的过滤装置
WO2016186174A1 (ja) * 2015-05-20 2016-11-24 株式会社Ihi 藻類分離装置、および、乾燥藻類の製造方法
CN104998453A (zh) * 2015-06-30 2015-10-28 蓝天鹏（厦门）科技有限公司 自动排污反冲洗的立式中空不锈钢滤芯组件及其使用方法
CN105126406A (zh) * 2015-10-09 2015-12-09 胡小弟 管道型滤料收集装置
CN105536330A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 象山金鑫轻工机械厂 可再生废碱液过滤装置及其使用方法
EP3199617A1 (en) * 2016-02-01 2017-08-02 Fenwal, Inc. Systems and methods for the separation of cells from microcarriers using a spinning membrane
WO2017159367A1 (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社村田製作所 金属製多孔膜、それを用いた分級方法、および分級装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200298150A1 (en) 2020-09-24
JPWO2019131173A1 (ja) 2020-11-19
JP6863484B2 (ja) 2021-04-21
US20230116829A1 (en) 2023-04-13
US11833455B2 (en) 2023-12-05
CN111526932B (zh) 2022-02-11
WO2019131173A1 (ja) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108025238B (zh) 过滤滤除器、过滤装置以及使用过滤滤除器的过滤方法
US10370630B2 (en) Method and apparatus for cell isolation, growth, replication, manipulation, and analysis
CN108795723B (zh) 用于过滤有核细胞的过滤器和使用了其的过滤方法
US20240018462A1 (en) Metallic porous membrane, classifying method using the same, and classifying device
CN108291186B (zh) 细胞分析器件、装置及使用了该装置的细胞分析方法
CN108884431B (zh) 有核细胞的过滤用过滤器以及使用该过滤器的过滤方法
CN110325632B (zh) 用于分离活动细胞的装置和方法
CN111526932B (zh) 分离回收系统以及分离回收方法
WO2012159822A1 (de) Anordnung und verfahren zur optischen analyse und spezifischen isolierung von biologischen proben
JP6645605B2 (ja) 濾過装置及び濾過方法
WO2018074980A1 (en) Device, system and method for intracellular delivery of substances
CN114126773A (zh) 过滤回收装置
JP4555650B2 (ja) 細胞給排・捕捉装置及び細胞給排・捕捉方法
EP3282005A1 (en) Cell separation chip and method for separating cells by using same
CN115990365A (zh) 过滤装置以及过滤方法
CN111801148A (zh) 过滤装置
JP6515675B2 (ja) 濾過容器、濾過装置、及び濾過方法
JP6669230B2 (ja) 濾過装置及び濾過方法
CN108148750B (zh) 一种原位形成拟胚体的多功能微流控芯片的制备方法
EP3109323A1 (en) Target cell collection method
KR101985441B1 (ko) 세포 전처리칩 및 이를 이용한 세포 전처리 방법
CN111801150B (zh) 过滤滤除器以及过滤装置
JP6827847B2 (ja) 洗浄機能付き単一細胞解析装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant