CN113423508B - 离心机 - Google Patents

Abstract

本发明的离心机在上清液排出工序中能够精度良好地调整自多个试管排出的上清液的残量(倾析残量)。离心机在包括能够通过离心力而在径向上摆动的多个试管支架、使用能够抑制试管支架摆动的电磁体的保持单元、及向试管内供给清洗液的清洗液分配元件的离心机的上清液排出工序时，执行第一倾析运转(③‑1)，在最后的倾析运转时，执行第二倾析运转(③‑2)，所述第一倾析运转(③‑1)是在限制了试管的摇动角度的状态下使转子以加速‑整定‑减速的顺序旋转而自试管排出清洗液的上清液，所述第二倾析运转(③‑2)是使转子加速并在加速中途解除摇动角的限制，然后使转子减速。

Description

离心机

技术领域

本发明涉及一种利用离心力自动进行血球等生物细胞的清洗的离心机，特别是在上清液排出工序中能够精度良好地调整自多个试管排出的上清液的残量(倾析残量)的离心机。

背景技术

在先前的细胞清洗离心机中，在上清液排出工序中通过磁装置来吸附试管支架，并在将试管保持为大致铅垂方向的状态下旋转，通过离心力来排出试管内的上清液。作为此种排出上清液的细胞清洗离心机，已知有专利文献1的技术。在专利文献1中，包括：多个试管支架，以圆形阵列的形式转动自如地安装于转子上，且通过由转子的旋转引起的离心力而向圆形阵列的外侧水平方向转动；清洗液分配元件，向安装于转子的内侧的多个试管内供给清洗液；以及磁元件(保持单元)，通过基于对于磁线圈的通电所产生的磁吸引力而垂直或以接近垂直的角度吸附试管支架。清洗液的分配元件具有自内表面为圆锥形状的容器的底面外周呈放射状设置的喷嘴(清洗液注入口)，等量地分配自与转子一起旋转的清洗液分配元件的中央通过离心力而注入的清洗液，并自喷嘴向由试管支架保持的多个试管内供给清洗液。细胞清洗离心机的包括清洗液注入工序、离心工序、上清液排出工序及摇动工序的清洗工艺依次自动执行。其中，在上清液排出工序中，在转子上通过磁元件而将试管支架保持为以小于垂直方向的角度向外倾斜的状态，使转子以低速的一定速度旋转，由此通过离心力而自试管的上部开口排出清洗液的上清液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009-2777号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在先前的细胞清洗离心机的上清液排出工序中，通过吸附试管支架将试管保持为大致垂直状态来加速转子并加以整定时的离心力而排出试管内的上清液，因此上清液的排出量可由转子整定时的旋转速度与包含加速时间在内的离心时间来确定。如上所述，在先前的上清液排出控制中，在很大程度上依存于马达的旋转速度控制，因此需要不使整定时的旋转速度过冲等的高精度的马达控制技术。另外，在完成上清液排出工序后，难以使用户所希望的量的清洗液残留于试管内，即难以进行上清液的排出量的细微控制。

本发明是鉴于所述背景而成，本发明的目的在于提供一种可精度良好地控制上清液的排出量的离心机。本发明的另一目的在于提供一种通过第一倾析运转与第二倾析运转来执行上清液排出工序的离心机，所述第一倾析运转是在吸附试管支架的状态下执行，所述第二倾析运转是在转子的旋转中解除利用保持单元的试管支架的吸附状态来使试管支架摆动。本发明的又一目的在于提供一种在上清液排出工序的中途(转子的旋转中途)能够移动进行试管支架的吸附解除的时间点而能够调整残留于试管内的清洗液的量的离心机。

解决问题的技术手段

若对本申请中所公开的发明中具有代表性的特征进行说明，则如下所述。根据本发明的一个特征，为一种细胞清洗用的离心机，其包括：马达；转子，安装于马达的驱动轴；多个试管支架，在转子的周向上排列配置，能够通过由转子的旋转引起的离心力而在径向上转动(能够摇动)；清洗液分配元件，被转子保持，向被试管支架保持的多个试管内供给清洗液；保持单元，能够阻止试管支架的转动；以及控制装置，对马达的旋转与保持单元的运行进行控制；并且控制装置执行：清洗液注入工序，在转子的旋转中通过清洗液分配元件而将清洗液注入至试管中；离心工序，通过由转子的旋转引起的离心力而使试管支架转动；以及上清液排出工序，在利用保持单元保持试管支架的状态下使转子旋转而自试管排出清洗液的上清液。在所述上清液排出工序中，在转子的旋转中，特别是在加速时，通过解除利用保持单元的试管支架的保持状态，使试管支架自固定状态摆动，可在中途停止上清液的排出。如上所述，在本发明中，可根据将试管支架自保持状态解除的时间点来调整残留于试管内的上清液的量。

根据本发明的另一特征，在上清液排出工序中包括转子的“加速-整定-减速”的控制，进而，当在转子的加速中解除利用保持单元的试管支架的保持时，以之后使转子的旋转不整定而减速的方式进行控制。当在转子的加速中解除试管支架的保持时，可根据解除试管支架的保持时的转子的旋转速度来调整残存于试管中的清洗液的量。根据所述结构，使解除试管支架的保持的时间点前后变更，由此能够将清洗液的残存量调整为用户所希望的量。保持单元包含电磁体而构成，控制装置通过利用电磁体吸附包含磁性体而构成的试管支架来固定(阻止摆动)试管支架。根据所述结构，可通过来自控制装置的电信号而容易控制试管支架的吸附或解除。进而，在转子中形成限制离心时的试管支架相对于驱动轴的摇动角的止挡件，使离心分离运转时的最大摇动角度成为一定。

根据本发明的又一特征，为一种离心机，其包括：转子，通过马达而旋转；清洗液分配元件，在转子的旋转中将清洗液注入至安装于转子的试管内；摇动角变更单元，能够切换试管相对于转子的摇动角；以及控制装置，对马达的旋转、清洗液的注入及摇动角的变更进行控制；且控制装置执行两种倾析运转。第一倾析运转是在限制了试管的摇动角度的状态下使转子以“加速-整定-减速”的顺序旋转而自试管排出清洗液的上清液。第二倾析运转是使转子加速并在加速中途解除摇动角的限制，然后使转子减速。即，在第二倾析运转中不包含转子的“整定”运转。第二倾析运转后残留于试管内的清洗液的量能够根据转子加速时的摇动角的切换时间点而容易调整。第二倾析运转是通过较第一倾析运转更靠后的工序来执行，优选为可作为最后的倾析运转来执行。进而，由于能够由用户来预先设定第二倾析运转时的摇动角的切换时间点，因此用户能够任意设定残留于试管内的清洗液的量。

发明的效果

根据本发明，通过调整上清液排出工序中的试管支架的吸附解除的时间点即解除时的旋转速度，可实现自试管排出的上清液的量(倾析量)的控制。特别是，通过在转子的旋转加速中使试管支架摇动(摆动)，由于和先前的依存于整定时的旋转速度与时间的倾析量的调整不同，因此能够通过控制装置10来精度良好地调整倾析量。进而，在先前的控制中，精度良好地残留倾析后的上清液的残量的情况仅限于少量(未满1mL)的情况，但在所述方法中，通过自由变更吸附解除的时间点，即便倾析后的上清液的残量为大量(1mL以上)，也能够精度良好地残留。

附图说明

图1是表示本发明的离心机1的整体结构的纵剖面图。

图2是图1的转子20的部分纵剖面图，图2的(A)是限制了试管支架31的摆动的状态，图2的(B)是容许试管支架31的摆动且向箭头35的方向摆动的状态。

图3的(A)是安装了试管40的状态的试管支架31的部分俯视图，图3的(B)是安装了试管40的状态的试管支架31的部分侧面图(静止状态)。

图4是表示清洗循环中的转子20的旋转速度的时序图。

图5是表示清洗循环中的各工艺与试管40的状态的图。

图6是表示利用本实施例的离心机进行输血检查等时的生物细胞清洗工艺执行时的转子20的旋转状态的时序图。

图7是节选图6的③-2所示的上清液排出工序部分(时刻t₁₃～时刻t₁₅部分)的图。

图8是表示进行本实施例的输血检查等时的生物细胞清洗工艺的整体流程的流程图。

[附图标记说明]

1：离心机

2：框体

2a：基座部

3：腔室

4：转子室

5：脚部

6：门

6a：铰链

7：排水软管

7a：排出口

8：马达

9：驱动轴

10：控制装置

12：操作显示面板

13：支柱

14：减震器

15：轴承

16：滑环

17：清洗液

17a：上清液

18：清洗液供给管

19：喷嘴

20：转子

21：主轴部

22：转子板

23：底面部

23a：内侧外缘壁

25：清洗液分配元件

25a：清洗液流入口

25b：清洗液通路

25c：清洗液注入口

27：保持单元

27a：上部磁性体构件

27b：下部磁性体构件

27c：环状线圈

29：迷宫部

30：转动轴

31：试管支架

31a、31b：保持插入部

31c：保持底部

32：扭簧

35：箭头

40：试管

40a：开口部

51：释放时间点

A1：旋转轴线

B1：中心轴

具体实施方式

实施例1

以下，基于图式对本发明的实施方式进行详细说明。再者，在用于说明实施例的所有图中，对具有同一功能的构件标注同一符号，省略其重复说明。

图1是表示本发明的离心机1的整体结构的纵剖面图。细胞清洗用的离心机1包括自上面观察时的剖面形状具有四边形的框体(框架)2、对框体2的上部进行开闭的门6、以及配置于所述框体2内的腔室3，在腔室3的内部(转子室4)使转子20旋转。框体2具有多个脚部5，被设置于地面等。门6是以设置于后方侧的铰链6a为中心，前方侧能够在上下方向上摇动的开闭式。在腔室3的下侧配置有具有驱动轴9的马达8，转子20安装于驱动轴9的上端。马达8例如包含无刷马达，其转速(旋转速度)可由控制装置10控制。为了将马达8固定于框体2的基座部2a，而设置圆柱状的支柱(杆)13，在马达8与支柱13之间配置有用于减低转子20或马达8的振动的橡胶制的减震器14。在框体2的前侧侧面设置有由触摸式的液晶显示面板等构成的操作显示面板12。操作显示面板12是来自用户的信息的输入单元，且为来自控制装置10的信息的显示单元。

转子20是用于进行细胞清洗的专用转子，具有自上面观察时在周向上以等间隔排列配置的多个(例如24个)试管支架31。试管支架31通过由转子20的转子板22(符号参照图2)轴支撑内周侧侧面而被保持为在离心方向(径向)上摆动(转动)自如。试管支架31包含磁性体构件，将试管40(参照图2)以自上向下方向插入的方式进行保持。在未图示的各试管40的内部预先放入加入了红血球等生物细胞的试样(液体)，在离心分离运转的开始前，通过操作员的手而将加入了试样的试管40分别设置于试管支架31。

转子20包括用于垂直或以接近垂直的小的摇动角度保持试管支架31的长度方向中心轴的保持单元27。保持单元27通过利用磁力吸附金属制的试管支架31来维持无法摆动的状态，且使用电磁体等磁元件。保持单元27可电性切换试管支架31的吸附状态(固定状态或不能摆动的状态)与释放状态(能够摆动的状态)。在试管支架31处于吸附状态时，作为所谓的具有负摆动角的角转子发挥功能，在试管支架31处于释放状态时，作为所谓的摆动转子发挥功能。释放状态时的试管的摆动角θ如图2中后述那样为约45度。

细胞清洗用的转子20相对于驱动轴9能够进行拆装。因此，在驱动轴9也能够安装在旋转中无法供给清洗液的通常的角转子或摆动转子。当在驱动轴9安装本实施例的细胞清洗用的转子20时，在转子20的上部安装清洗液分配元件25，使用设置于门6内的清洗液供给管18，在转子20的旋转时(摆动时)向图2中后述的试管40内供给清洗液等液体。清洗液分配元件25设置于转子20上，以便与搭载圆形阵列的试管支架31的转子20一体旋转，清洗液分配元件25及转子20成为一体而旋转。

在清洗液分配元件25的上部配置有位于旋转轴线A1上且成为清洗液供给管18的出口的喷嘴19，自喷嘴19落下的液体流入至位于清洗液分配元件25的上侧的清洗液流入口25a。清洗液流入口25a位在上部的旋转轴线A1上，并形成与具有圆锥状的内部空间的清洗液通路25b连接的空间。清洗液通路25b的外缘部在周向上被分割，且形成有沿径向延伸的多个清洗液注入口25c(也参照后述的图3的(A))。

在向清洗液分配元件25供给清洗液的清洗液供给管18的外侧的端部(远离喷嘴19的端部)连接有未图示的泵。通过利用控制装置10将泵的运行电源接通(ON)，可将清洗液17自未图示的外部的清洗液罐经由清洗液供给管18而供给至位于离心机1的上部的喷嘴19。在后述的清洗液注入工序中，自喷嘴19向下方喷出的清洗液进入至与转子20一体高速旋转的清洗液分配元件25的中央部内，通过清洗液分配元件25内的离心力而向外周分流，并分支为与被试管支架31保持的试管40相同数量(24根)的各流路，自清洗液分配元件25的清洗液注入口25c有力地注入至各试管40内。

在转子20的下部形成有碗状的底面部23。底面部23是用于接收不进入试管40中而溢出的清洗液的容器，另外，起到用于限制试管支架31的摆动角的止挡件的作用。即，保持试管的试管支架31向转子20的圆周的放射水平方向转动，并倾斜至试管支架31的下部(后述的保持底部31c)与底面部23的外缘部接触，在所述接触的状态下对试管40内的血球等试样进行离心分离。

在使转子20旋转的状态下注入清洗液，另外，自试管40的内部排出剩余的清洗液，因此在腔室3的底面部积存所溢出的清洗液。因此，在腔室3的底面的一部分连接有排水软管7，其排出口7a配置成到框体2的外侧。用户在排出口7a的前端使用软管等来回收或废弃剩余的清洗液(废液)。

图2是图1的转子20的部分纵剖面图，图2的(A)是试管支架31的摆动由保持单元27限制的状态，图2的(B)是容许试管支架31的摆动的状态。此处，与图1不同而图示了将试管40安装于试管支架31的状态。图2的(A)、图2的(B)均示出转子20旋转时的状态，但图2的(A)的状态中，由于保持单元27所产生的吸附力(磁力)强于对试管支架31施加的离心力，因此试管支架31维持大致垂直状态。另一方面，图2的(B)的状态是切断利用保持单元27的吸附后的状态，且吸附力(磁力)不发挥作用，因此通过离心力而试管支架31向箭头35的方向摆动。

试管支架31是将玻璃或合成树脂制的试管40保持成在停止时及离心分离运转时不掉落的构件。试管支架31由磁性体材料、例如基于SUS430材所得的被磁体吸附的不锈钢合金制造，在其长度方向的中途形成有保持插入部31a、31b，在长度方向下侧端部形成有对试管40的底部进行支撑的保持底部31c。保持插入部31a、31b是将金属板的一部分呈环状弯曲而形成的部分，保持底部31c是通过将由压制加工所切下的金属板的一部分向径向外侧弯曲来保持试管40的底部的部分。各试管支架31通过转动轴30而以能够摆动的状态被保持于圆形保持部(转子板22)的外周缘。在转动轴30设置有扭簧32，在不对试管支架31施加由离心力引起的外力时，以使试管支架31移动至图2的(A)所示的位置的方式，即向与保持单元27抵接的方向施力。

保持单元27包含通过电力而产生磁气的磁元件(电磁体)而构成。保持单元27包括圆盘状的上部磁性体构件27a及下部磁性体构件27b，进而包括设置成由这些上部磁性体构件27a与下部磁性体构件27b夹持的绝缘导线的环状线圈(磁线圈)27c。保持单元27被固定于转子20，因此与转子20一起旋转。另外，当自驱动轴9取下转子20时，保持单元27也一起取下。关于保持单元27对于环状线圈27c的配线，通过滑环16而自腔室3的底面侧进行，不仅在转子20的停止中，而且在旋转中，也能够对环状线圈27c供给电流。所述电流供给的接通或断开由具有微机的控制装置10控制。当对环状线圈27c接通电流时，可产生贯通上部磁性体构件27a与下部磁性体构件27b的强磁力。试管支架31包含磁性体，因此和上部磁性体构件27a与下部磁性体构件27b一起形成磁电路。即，通过对环状线圈27c接通电流，保持单元27(上部磁性体构件27a及下部磁性体构件27b)作为一个磁体发挥作用，从而吸附包含磁性体材料的试管支架31。

上部磁性体构件27a的外径具有大于下部磁性体构件27b的外径。由此，上部磁性体构件27a及下部磁性体构件27b的吸附面可在试管40相对于铅垂线(与转子旋转轴线A1完全平行)而底部侧向内侧稍倾斜的状态、换言之上部开口向径向外侧稍微倾斜的状态(摇动角θ＝-7度左右)下保持试管支架31。在下部磁性体构件27b的底面形成有迷宫部29，限制轴承15与转子室4之间的空气的流通。

图2的(B)是转子20以高速转速旋转中的状态，在所述状态下，通过离心力来保持试管40的试管支架31克服扭簧32的施加力，并以转动轴30为中心向箭头35的方向摆动(摇动)。摆动角θ的最大值因试管支架31的保持底部31c与杯状的底面部23的外周部抵接而受到限制。即，底面部23的内侧外缘壁23a作为试管支架31的摆动状态的止挡件发挥功能。在所述摆动时，环状线圈27c未被通电。如图2的(B)那样，若试管支架31大幅摆动，则试管支架31的保持底部31c与橡胶制的内侧外缘壁(止挡件面)23a抵接，由此限制摆动量。此处，摇动角θ为45度左右，在所述状态下进行离心分离运转。

当使用此种能够摆动的转子20来实施清洗液注入工序时，试管支架31通过由转子20的旋转引起的离心力而向圆形阵列的外侧水平方向转动。在如图2的(B)的转动状态下，试管40的开口朝向旋转轴线A1侧，因此清洗液能够自清洗液分配元件25的清洗液注入口25c(一起参照图1)注入至试管40内。在清洗液注入工序后的上清液排出工序中，如图2的(A)所示，利用保持单元27将试管支架31固定为大致垂直状态并使转子20旋转，由此可使剩余的上清液17a自试管40排出至外部。

图3的(A)是安装了试管40的状态的试管支架31的部分俯视图，图3的(B)是安装了试管40的状态的试管支架31的部分侧面图，且表示转子20的静止时或试管支架31的摆动被阻止的状态下的旋转中。如图3的(A)所示，试管支架31在旋转方向上以等间隔排列配置多根。在试管支架31分别安装有玻璃或合成树脂制的试管40。在试管支架31的摆动被阻止的状态，即由保持单元27吸附试管支架31的状态下，成为试管40的开口向转子20的旋转轴线A1侧稍微倾斜的状态。在较试管40的开口更靠内周侧设置有清洗液分配元件25，形成有自清洗液通路25b至多个清洗液注入口25c的通路。清洗液注入口25c与各试管40对应配置。清洗液注入口25c与试管40的开口在径向上隔开距离配置，其原因在于，形成了在转子20的经固定的低速旋转时自清洗液注入口25c排出的清洗液通过离心力与重力而被注入至试管40的开口的位置关系。

图3的(B)是一个试管40与试管支架31的侧面图。试管支架31利用保持底部31c来固定所保持的试管40的底部，以不使试管40在离心旋转时脱落，在较试管40的轴向的大致中央稍靠上侧处形成有环状的保持插入部31a，在环状的保持插入部31a与保持底部31c之间形成有环状的保持插入部31b。保持插入部31a、31b与保持底部31c由磁性体金属的一体件形成。此处，中心轴B1被保持成在侧视时与沿着转子20的旋转轴线A1的垂直线方向一致。保持单元27的下部磁性体构件27b位于主轴部21的下侧。再者，虽在图3中很难观察到，但保持插入部31a的内周侧与上部磁性体构件27a相接。

接下来，使用图4及图5来说明清洗循环的执行流程。图4是表示清洗循环中的转子20的旋转速度的时序图。图5是表示清洗循环中的各工艺与试管40的状态的图。最初，在时刻0～时刻t₁起动马达8，使转子20加速至离心分离旋转速度R₃。此时的试管支架31的摆动为能够实现的状态，即未利用保持单元27(参照图2)进行试管支架31的吸附的状态。在转子20的加速中途在箭头38a的时点试管支架31的摆动量成为最大后，使清洗液自清洗液注入口25c向下方向落下，并将清洗液自清洗液流入口25a注入至清洗液分配元件25的内部。进入至清洗液分配元件25的内部的清洗液经由清洗液通路25b而自摆动状态的试管40的上侧开口供给至多个试管40的内部。供给所述清洗液的加速区间(①的区间)是图5的①所示的清洗液注入工序(清洗(WASH))，且在图5的①一栏示出。具体而言，在清洗液注入工序(清洗(WASH))中，在转子20的旋转速度达到1200rpm的时点，通过未图示的泵而将一定量的清洗液(例如生理盐水)送入至清洗液分配元件(分配器)25。生理盐水自清洗液分配元件25通过离心力而有力地注入至各试管40中。此时，试管40内的血球通过生理盐水而充分悬浮。

在加速区间的中途结束清洗液的注入，在时刻t₁，转子20的旋转速度达到离心分离运转的设定旋转速度R₃后，进行所设定的时间(离心分离运转时间＝t₂-t₁)的运转。此处，注入至试管40的内部的剩余的清洗液如图5的②一栏所示因液面朝向铅垂方向而自试管40的上侧开口向外泄漏掉落。另外，在清洗液内，试样移动至底部。在图4的②的离心工序中，达到时刻t₂后，使马达8减速来使转子20的旋转停止。

在图4的时刻t₃，转子20的旋转停止后，进行③所示的上清液排出工序。在所述排出工序中，通过对保持单元27(参照图2)的环状线圈27c通电来吸附试管支架31。此时的试管40的状态如图5的③的上清液排出工序(倾析(DECANT))工序所示，以摇动角稍微成为负的方式使开口部40a倾斜为稍微朝向外侧，在所述状态下，使转子20加速至整定速度R₂，并整定一定时间而使转子20减速。如上所述，将试管40的摇动角设为稍微负状态并使转子20旋转，由此上清液通过离心力而在试管40的壁面上上升，并排出至外部，因此大部分上清液被排出至试管40的外部。

在时刻t₄，转子20停止后，接下来执行摇动工序。摇动工序是通过在短时间内使试管支架摇动多次来搅拌所残存的清洗液与试样的工序(摇动(AGITATE))。此处，将转子20的旋转速度加速至R₁，短时间整定后立即减速，执行多次(此处为5次)以所述加速-整定-停止这一单位重复进行旋转、停止的运转。以上，将①至④的清洗循环重复多次、例如3次～4次左右，如图5所示，在最后的清洗循环的摇动工序(④)之后，执行⑤的追加离心工序(“离心分离2”)并结束。在⑤的工序中，使转子20旋转数秒左右。

图6是表示利用本实施例的离心机进行输血检查等时的生物细胞清洗工艺执行时的转子20的旋转状态(马达8的旋转状态)的时序图，且表示图4及图5所说明的整体运转。在本例中，进行3个循环的清洗工艺。第1循环～第3循环的清洗液注入工序(①)、离心分离工序(②)、摇动工序(④)分别是相同的驱动模式。离心分离工序中的所设定的马达8的旋转速度(R₃)为3,000rpm且共通。第1循环与第2循环的上清液排出工序(③-1所示的第一倾析运转)如图4所示，通过以“加速-整定-减速”的运转模式并以定速的旋转速度(R₂＝400rpm)旋转，而排出上清液。此处，上清液排出工序(③-1)与先前的控制方法相同，在整个上清液排出工序中使环状线圈27c保持通电，由此设为吸附试管支架31的状态(图2的(B)的状态)。另一方面，变更最后的上清液排出工序(此处为第3循环的工序且是③-2所示的工序)的运转方法。

在第3循环的③-2所示的上清液排出工序中，具有以下四个特征。(1)转子20的运转中，取消整定区间而设为仅“加速-减速”的运转模式。(2)在加速开始时，设为将试管支架31吸附于保持单元27的状态，在加速结束时(达到R₂＝400rpm)的中途阶段，即箭头所示的释放时间点51，解除利用保持单元27(参照图2)的试管支架31的吸附。(3)箭头51以后，试管支架31在内周侧的固定被释放，因此试管支架31及试管40通过离心力而自图2的(A)所示的试管40的位置摇动至图2的(B)所示的试管40的位置。(4)在(3)的状态以后也继续加速，达到规定的旋转速度即R₂＝400rpm后立即使转子20减速来停止旋转。

以上控制的结果，在最后的上清液排出工序(③-2所示的第二倾析运转)中，来自试管40的上清液的排出在加速中途(箭头51所示的时间点)中断。在本实施例中，通过调整释放所述试管支架31的时间点(箭头51的旋转速度)，可将上清液排出工序(③-2)后残留于试管40内的清洗液的量精度良好地调整为所期望的量。

图7是节选图6的③-2所示的上清液排出工序部分(时刻t₁₃～时刻t₁₅部分)的图。在时刻t₁₃，在使试管支架31吸附于保持单元27的状态下使转子20加速后，在时刻t₁₄所示的规定的释放时间点51停止对保持单元27(参照图2)的环状线圈27c通电。于是，作为电磁体发挥功能的保持单元27的磁力消失，因此试管支架31对于保持单元27的吸附状态被解除。虽然试管支架31由扭簧32(参照图2)向保持单元27侧施力，但是在转子20旋转时离心力充分大于扭簧32的施加力，因此试管支架31如图2的(B)的箭头35所示那样摆动，试管支架31的保持底部31c与橡胶制的内侧外缘壁(止挡件面)23a抵接。然后，继续转子20的加速而达到箭头53所示的旋转速度R₂＝400rpm后，开始转子20的减速，在时刻t₁₅，转子20停止。如上所述，在本实施例中，在转子20的加速中途(释放时间点51)，解除试管支架31对于保持单元27的吸附，因此在所述时点残留于试管40内的清洗液直接残留于试管40的内部。因此，只要适当设定释放时间点51，则可精度良好地控制残留于试管40的内部的清洗液的量。再者，也可以如下方式进行控制：在释放时间点51试管支架31摆动，在此状态稳定的时点、例如自释放时间点51经过了一定时间的箭头54的时间点如点线55那样使转子20减速。

在要增多残留于试管40的内部的清洗液的量的情况下，只要在较释放时间点51更早的时点、例如时间点51a释放试管支架31的吸附即可，在要减少清洗液的量的情况下，只要在较释放时间点51更晚的时间点、例如时间点51b释放试管支架31的吸附即可。关于试管支架31的吸附释放，仅解除对于环状线圈27c的供电便可，因此通过控制装置10而能够容易控制。如上所述，将释放时间点51分配于转子20的加速中途，因此通过将释放时间点51向箭头52a的方向挪动(将释放时间点提前)而可增多残留清洗液的量，相反地通过向箭头52b的方向挪动(延迟释放时间点)而可减少残留清洗液的量。基于本实施例的残留清洗液量的调整也能够构成为用户可任意指定。例如，在将标准的释放时间点设为51的情况下，只要将实际的释放时间点在箭头52a方向上设定2阶段(残量的调整水平+1、+2)，同样地在箭头52b方向上设定2阶段(残量的调整水平-1、-2)，则可将残留清洗液的量设定为合计5阶段。所述5阶段的设定水平只要构成为用户能够通过操作显示面板12来设定即可。再者，能够将释放时间点设定为几阶段是任意的，也可不阶段性设定，而能够设定为连续可变。

图8是表示进行本实施例的输血检查等时的生物细胞清洗工艺的整体流程的流程图。首先，在执行各循环的工序之前，用户将放入了血球等生物细胞的试管40设置于转子的试管支架31，输入离心分离运转的条件(设定温度、设定旋转速度)等。另外，准备向清洗液供给管18供给的清洗液17，完成这些准备后，用户按下操作显示面板12所显示的开始图标。于是，开始图8的清洗工艺。首先，控制装置10执行图6所示的①的清洗液注入工序(图6的时刻0～时刻t₁)。此处，使驱动转子20的马达8加速，通过其离心力而使试管支架31的下部向径向外侧转动，使试管40处于自大致垂直方向以一定角度倾斜至接近水平方向的状态。在所述转子20的加速中途，控制装置10通过启动(ON)未图示的泵动作，向清洗液供给管18供给清洗液17，经由与转子20的旋转一起旋转的清洗液分配元件25而向试管40的内部注入清洗液(步骤61)。控制装置10在向试管40内注入了充分量的清洗液时，停止(OFF)未图示的泵动作，而停止清洗液的注入。在注入有清洗液的试管40的内部，血球等生物细胞通过清洗液注入的能量而被搅拌、清洗。

完成清洗液的注入，转子20达到规定的离心旋转速度后，执行②的离心工序。在离心工序中，以离心旋转速度R₃定速运转所设定的时间。此处，例如将转子20设为3000rpm而离心45秒。由此，血球沉淀于试管40的底部，血清等不需要的物质以上清液状态残留(步骤62)。接下来，控制装置10判定所执行的离心工序是否是多个循环中的最终循环(步骤63)。此处，在并非最终循环的情况下，即在图6的时刻t₃或时刻t₈时，执行与先前的离心机相同的“上清液排出工序1”(步骤64)。此处，将对于环状线圈27c的通电设为接通(ON)状态而产生磁场，吸附试管支架31并固定为大致垂直状态。在如上所述那样大致垂直保持试管支架31的状态下，使转子20加速，整定为400rpm左右，短时间以一定速度旋转，然后使转子20减速来停止(步骤64)。接下来，作为摇动工序，逐渐地交替地重复转子20的旋转与停止，或者逐渐地交替地重复正旋转与逆旋转，由此对试管支架31内的试管40施加摇动，将沉淀并固着于试管40的底部的血球散开(步骤65)，返回至步骤61。

在步骤63中，时刻t₁₃的情况是以3个循环执行的清洗运转中的最终循环，因此在步骤66中执行本实施例的“上清液排出工序2”。此处，将对于环状线圈27c的通电设为接通(ON)状态而产生磁场，吸附试管支架31并固定为大致垂直状态。在如上所述那样大致垂直保持试管支架31的状态下，使转子20加速，在达到400rpm的规定旋转的中途的阶段，即图7的时间点51，将对于环状线圈27c的通电设为断开(OFF)状态而使磁场消失。时间点51的到来能够根据马达8的旋转速度并通过控制装置10来正确地判别。虽在图1中未示出，但在离心机1的马达8上设置有旋转检测单元。

当在转子20的加速中断开环状线圈27c的通电时，试管40的下部通过离心力而向径向外侧摇动。此时，试管40的上部开口面朝向转子20的内周侧，因此阻止上清液自试管40流出(步骤66)。然后，在试管40的下部向转子20的径向外侧摇动的状态下，继续转子20的加速，达到400rpm的规定旋转后，控制装置10使转子20减速。

接下来，作为摇动工序，控制装置10逐渐地交替地重复转子20的旋转与停止，或者逐渐地交替地重复正旋转与逆旋转，由此对试管支架31内的试管40施加摇动，将沉淀并固着于试管40的底部的血球散开(步骤67)。最后，在取出试管40时，试管40的外壁有时附有水滴等，因此为了使所述水滴落下，而加速至足以使所述水滴落下的旋转速度，然后使转子20停止(步骤68)。通过步骤68的加减速，可将试管40内所沉淀的血球定位于底面的中央，其结果，在运转结束后容易自试管40取出沉淀物。通过以上工序而结束进行输血检查等的清洗工艺。

以上，基于实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于所述实施例，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，在所述实施例的上清液排出工序中，在加速时的中途解除试管支架的保持状态，通过前后挪动解除的时间点来调整所残留的清洗液的量。也可将其控制成：在以加速-整定-减速执行的上清液排出工序的整定时解除试管支架的保持状态，并且使整定时的旋转速度与所残留的清洗液的量一并增减。另外，在所述实施例中，多个循环中仅最后的循环在加速中途释放试管支架31，但也可在所有循环的上清液排出工序的加速中途释放试管支架31。

Claims (10)

1.一种离心机，包括：

马达；

转子，与所述马达的驱动轴连结，通过所述马达而旋转；

多个试管支架，在所述转子的周向上排列配置，能够通过由所述转子的旋转引起的离心力而在径向上转动；

清洗液分配元件，被所述转子保持，向被所述试管支架保持的多个试管内供给清洗液；

保持单元，能够阻止所述试管支架的转动；以及

控制装置，对所述马达的旋转与所述保持单元的运行进行控制；并且

所述控制装置执行：清洗液注入工序，在所述转子的旋转中通过所述清洗液分配元件而将清洗液注入至所述试管中；离心工序，通过由所述转子的旋转引起的离心力而使所述试管支架转动；以及上清液排出工序，在利用所述保持单元保持所述试管支架的状态下使所述转子旋转而自所述试管排出所述清洗液的上清液；且所述离心机的特征在于，

在所述上清液排出工序中，在所述转子的旋转中，将所述试管支架从利用所述保持单元的保持状态解除，由此使所述试管支架摆动，并根据从所述保持状态解除的时间点来调整所述试管的清洗液的残量。

2.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于，在所述上清液排出工序中包括所述转子的加速-整定-减速的控制，

当在所述转子的加速中解除利用所述保持单元的所述试管支架的保持时，以之后使转子的旋转不整定而减速的方式进行控制。

3.根据权利要求2所述的离心机，其特征在于，在所述转子的加速中解除所述试管支架的保持时的残存于所述试管中的清洗液的量是根据解除所述试管支架的保持时的所述转子的旋转速度来调整。

4.根据权利要求3所述的离心机，其特征在于，所述保持单元是包含电磁体而构成，所述控制装置通过利用所述电磁体吸附包含磁性体而构成的所述试管支架来阻止所述试管支架的转动。

5.根据权利要求4所述的离心机，其特征在于，所述转子具有限制离心时的所述试管支架相对于所述驱动轴的摇动角的止挡件。

6.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于，将所述试管支架自保持状态解除的情况为所述转子正在加速。

7.一种离心机，包括：转子，通过马达而旋转；清洗液分配元件，在所述转子的旋转中将清洗液注入至安装于所述转子的试管内；摇动角变更单元，能够切换所述试管相对于所述转子的摇动角；以及控制装置，对所述马达的旋转、所述清洗液的注入及所述摇动角的变更进行控制；且所述离心机的特征在于，

所述控制装置执行第一倾析运转，所述第一倾析运转在限制了所述试管的摇动角度的状态下使所述转子以加速-整定-减速的顺序旋转而自所述试管排出所述清洗液的上清液，

在所述第一倾析运转之后执行第二倾析运转，所述第二倾析运转使所述转子加速并在加速中途解除所述摇动角的限制，然后使所述转子减速。

8.根据权利要求7所述的离心机，其特征在于，所述第二倾析运转设为不含所述转子的整定的运转。

9.根据权利要求8所述的离心机，其特征在于，根据所述转子的加速时的所述摇动角的切换时间点来调整第二倾析运转后残留于所述试管内的所述清洗液的量。

10.根据权利要求9所述的离心机，其特征在于，能够由用户预先设定所述第二倾析运转时的所述摇动角的切换时间点。

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