EP4151315A1 - Centrifuge and method for cleaning a centrifuge - Google Patents
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- EP4151315A1 EP4151315A1 EP22196177.4A EP22196177A EP4151315A1 EP 4151315 A1 EP4151315 A1 EP 4151315A1 EP 22196177 A EP22196177 A EP 22196177A EP 4151315 A1 EP4151315 A1 EP 4151315A1
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Definitions
- U.S. 4,953,575 relates to a washing device for cuvettes.
- the cuvettes are placed in a holder in a rotor.
- the liquid is removed from the cuvettes by turning the rotor.
- the disclosed centrifuge housing has an opening at its lowest point through which the removed liquid can leave the housing.
- the JP 2007/178355 A discloses a system for cleaning printed circuit boards in which one or more microtiter plates are placed in a rotary unit whose axis of rotation is vertical.
- the device has a number of nozzles which can spray the microtiter plates with a cleaning liquid from the outside.
- a cleaning solution can thus be supplied to this centrifuge and distributed in the rotor space.
- the rotor is used to distribute the cleaning solution. This is discussed further below in explaining the procedure for cleaning the centrifuge.
- the inlet can be arranged above an axis of rotation of the rotor, so that when the cleaning solution is fed in, it can come into contact with the rotor.
- the rotor can of course be in a position where it does not come into contact with the cleaning solution fed by the inlet, for example when it is oriented vertically.
- a cleaning liquid supplied in this way is carried along by a rotating, in particular rapidly rotating, rotor and is distributed in the rotor chamber. Low speeds of a few rpm are already sufficient for this.
- the rotor is rotated at speeds of at least 10 rpm or at least 50 rpm or more.
- the inlet can also have one or more nozzles in order to atomize the cleaning solution into the rotor space.
- a cleaning liquid which is atomized in the rotor space in this way can also be distributed uniformly in the rotor space by turning the rotor.
- the air flow generated by the rotor when rotating is lowest in this area, so that liquid can settle on the bottom of the funnel, i.e. in the trough 22, and flow out of the Channel 22 flows out through the outlet opening 23. Because of the low flow rate, there is also little risk of liquids located in the funnel-shaped area adjacent to the channel 22 being driven upwards by the air flow.
- the balcony 18 is formed in the area below the dispensing unit 30 with a channel 33 which is open at the top and in which the reagents dispensed by the dispensing nozzles 31 are collected if no reaction vessel unit 7 is arranged below the dispensing nozzles 31, as is the case in Figure 4a is shown.
- the channel 33 communicates with a collecting tube 34 so that the reagents collected in the channel 33 flow off via the collecting tube 34 .
- the collecting hose 34 opens into the hose 25 at a branch 35. With regard to the rotor chamber 9, starting from the branch 35, the collecting hose forms an inlet line and the hose 25 forms an outlet line for discharging liquids from the rotor chamber 9.
- the rotor space 9 is at least filled up to a level 43, as is the case figure 2 is shown.
- the level 43 is about 5% of the radius of the rotor 2 and preferably at least 10% of the radius of the rotor 2 above the level 29, which is just not touched when the rotor 2 rotates.
- Such a defoaming solution may contain, for example, alcohol.
- a solution containing alcohol also has the advantage that it evaporates very quickly and the rotor space 9 dries accordingly quickly as a result.
- an atomizing nozzle 40 in the feed opening 39 . This depends on the dimensions of the rotor space, the rotor and the air flow generated thereby during the turning of the rotor. Adequate distribution of the cleaning solution can thus be achieved simply by turning the rotor and the air flow generated thereby, without the need for atomizing nozzles.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge (1) zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit (7) sowie ein Verfahren zum Reinigen einer solchen Zentrifuge. Die Zentrifuge (1) weist einen Rotor (2) und einen Rotorraum (9) auf, in welchem der Rotor angeordnet und drehbar gelagert ist, wobei der Rotor (2) einen Aufnahmebereich (6) zum Aufnehmen der Reaktionsgefäßeinheit (7) aufweist. Der Rotorraum (9) ist von einem Gehäuse (3) begrenzt, wobei das Gehäuse einen Ablauf aufweist, um aus den Reaktionsgefäßen ausgetragene Flüssigkeit abzuführen und mit einem Zulauf versehen ist, um den Rotorraum mit einer Reinigungslösung derart zu füllen, dass beim Drehen des Rotors dieser zumindest teilweise in die Reinigungslösung eintaucht und diese im Rotorraum verteilt und/oder der Zulauf so ausgebildet ist, dass die Reinigungslösung beim Zuführen durch den sich drehenden Rotor im Rotorraum verteilt wird.The invention relates to a centrifuge (1) for cleaning a reaction vessel unit (7) and a method for cleaning such a centrifuge. The centrifuge (1) has a rotor (2) and a rotor space (9) in which the rotor is arranged and rotatably mounted, the rotor (2) having a receiving area (6) for receiving the reaction vessel unit (7). The rotor space (9) is delimited by a housing (3), the housing having an outlet to drain liquid discharged from the reaction vessels and an inlet to fill the rotor space with a cleaning solution in such a way that when the rotor turns this is at least partially immersed in the cleaning solution and this is distributed in the rotor space and/or the inlet is designed in such a way that the cleaning solution is distributed in the rotor space when it is supplied by the rotating rotor.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit mit einem Rotor und einem Rotorraum, in welchem der Rotor angeordnet und drehbar gelagert ist, wobei der Rotor einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen der Reaktionsgefäßeinheit aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen einer solchen Zentrifuge.The present invention relates to a centrifuge for cleaning a reaction vessel unit with a rotor and a rotor space in which the rotor is arranged and rotatably mounted, the rotor having a receiving area for receiving the reaction vessel unit. Furthermore, the invention relates to a method for cleaning such a centrifuge.
Die
Aus der
Es ist bekannt, dass bei zylinderförmigen Rotorräumen von Zentrifuge durch den sich drehenden Rotor Zirkulationswinde entstehen. In diesem Zusammenhang wird auf die
Aus der
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit zu schaffen, welche einen Rotor und einen Rotorraum aufweist, in welchem der Rotor drehbar gelagert ist, wobei mit der Zentrifuge eine Kontamination vermieden werden soll und ein zuverlässiger Betrieb auf Dauer möglich sein soll.The invention is based on the object of creating a centrifuge for cleaning a reaction vessel unit, which has a rotor and a rotor space in which the rotor is rotatably mounted, with the centrifuge contamination being avoided and reliable operation being possible over the long term .
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The object is solved by the subject matter according to the independent patent claims. Advantageous refinements of the invention are specified in the respective dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Zentrifuge zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit weist einen Rotor und einen Rotorraum auf, in welchem der Rotor angeordnet und gelagert ist, wobei der Rotor einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen der Reaktionsgefäßeinheit aufweist. Der Rotorraum ist von einem Gehäuse begrenzt, wobei das Gehäuse einen Ablauf aufweist, um aus den Reaktionsgefäßen ausgetragene Flüssigkeit abzuführen und ist mit einem Zulauf versehen, um den Rotorraum mit einer Reinigungslösung derart zu füllen, dass die Reinigungslösung durch Drehen des Rotors ohne Reaktionsgefäßeinheiten im Rotorraum durch Kontakt mit dem Rotor verteilt wird, so dass der Rotorraum gereinigt wird. Die Rotationsachse des Rotors verläuft parallel zu einer Standfläche.A centrifuge according to the invention for cleaning a reaction vessel unit has a rotor and a rotor space in which the rotor is arranged and mounted, the rotor having a receiving area for receiving the reaction vessel unit. The rotor space is delimited by a housing, the housing having an outlet to drain liquid discharged from the reaction vessels and is provided with an inlet to fill the rotor space with a cleaning solution in such a way that the cleaning solution can be removed by turning the rotor without reaction vessel units in the rotor space is distributed through contact with the rotor so that the rotor space is cleaned. The axis of rotation of the rotor runs parallel to a base.
Dieser Zentrifuge kann somit eine Reinigungslösung zugeführt werden und diese im Rotorraum verteilt werden. Der Rotor wird hierbei zum Verteilen der Reinigungslösung verwendet. Dies wird unten bei der Erläuterung des Verfahrens zum Reinigen der Zentrifuge näher diskutiert.A cleaning solution can thus be supplied to this centrifuge and distributed in the rotor space. The rotor is used to distribute the cleaning solution. This is discussed further below in explaining the procedure for cleaning the centrifuge.
Beim Drehen des Rotors kann dieser zumindest teilweise in die Reinigungslösung eintauchen und diese im Rotorraum verteilt und/oder der Zulauf ist so ausgebildet, dass die Reinigungslösung beim Zuführen durch den sich drehenden Rotor im Rotorraum verteilt wird. Hierbei kann die Reinigungslösung mit dem Rotor in Kontakt kommen und durch die am Rotor auftretenden Zentrifugalkräfte verteilt werden und/oder durch die durch den Rotor erzeugte Luftströmung mitgenommen und hierdurch verteilt werden.When the rotor rotates, it can at least partially dip into the cleaning solution and distribute it in the rotor space and/or the inlet is designed such that the cleaning solution is distributed in the rotor space when it is fed in by the rotating rotor. The cleaning solution can come into contact with the rotor and be distributed by the centrifugal forces occurring on the rotor and/or be carried along by the air flow generated by the rotor and thereby distributed.
Dadurch, dass die Rotationsachse des Rotors parallel zu einer Standfläche verläuft, wird bei einem partiellen Füllstand des Rotorraums durch das teilweise Eintauchen des Rotors in die Reinigungslösung die Reinigungslösung im gesamten Rotorraum verteilt. Es ist nicht nötig, den gesamten Rotorraum vollständig mit der Reinigungslösung zu füllen. Daher muss der Rotorraum auch nicht perfekt abgedichtet sein. Des Weiteren wird im Gegensatz zu einer Anordnung, bei der die Rotationsachse des Rotors senkrecht zu einer Standfläche verläuft, die Reinigungslösung nicht durch Zentrifugalkraft nur nach radial außen verteilt, ohne im gesamten Rotorraum verteilt zu werden.Due to the fact that the axis of rotation of the rotor runs parallel to a standing surface, the cleaning solution is distributed in the entire rotor space when the rotor space is partially filled by the partial immersion of the rotor in the cleaning solution. It is not necessary to completely fill the entire rotor chamber with the cleaning solution. Therefore, the rotor space does not have to be perfectly sealed. Furthermore, in contrast to an arrangement in which the axis of rotation of the rotor runs perpendicularly to a standing surface, the cleaning solution is not only distributed radially outwards by centrifugal force without being distributed throughout the rotor space.
Durch die parallele Ausrichtung der Rotationsachse und dem Eintauchen wird die Reinigungslösung im Rotorraum vom Rotor nach oben mitgenommen und durch die hierbei entshende Luftströmung im Rotorraum gleichmäßig verteilt.Due to the parallel alignment of the axis of rotation and the immersion, the cleaning solution in the rotor chamber is carried upwards by the rotor and is evenly distributed in the rotor chamber by the resulting air flow.
Beim Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit in einer Zentrifuge, bei der aus den Reaktionsgefäßen der Reaktionsgefäßeinheit der Inhalt der Reaktionsgefäße herausgeschleudert wird, besteht die Gefahr, dass Reste des Inhalts der Reaktionsgefäße im Rotorraum verbleiben und eventuell auf eine weitere Reaktionsgefäßeinheit übertragen werden. Dies ist vor allem dann kritisch, wenn chemische oder biologische Proben in den Reaktionsgefäßeinheiten enthalten sind. Bei biologischen Proben kann ein einzelnes Molekül, wie zum Beispiel ein Abschnitt eines DNA-Stranges, der auf eine andere Reaktionsgefäßeinheit übertragen wird, eine nicht tolerierbare Kontamination darstellen.When cleaning a reaction vessel unit in a centrifuge, in which the contents of the reaction vessels are thrown out of the reaction vessels of the reaction vessel unit, there is a risk that residues of the contents of the reaction vessels will remain in the rotor space and possibly be transferred to another reaction vessel unit. This is critical above all when chemical or biological samples are contained in the reaction vessel units. For biological samples, a single molecule, such as a segment of a DNA strand, transferred to another reaction vessel assembly can represent an intolerable contamination.
Solche Zentrifugen zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit werden mittlerweile mit großem Erfolg eingesetzt. Sie müssen jedoch in regelmäßigen Abständen gereinigt werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zentrifuge erlaubt ein selbstständiges bzw. automatisches Reinigen der Zentrifuge. Hierdurch kann die Zentrifuge Bestandteil eines automatischen Prozesses sein und von Zeit zu Zeit einem Reinigungsvorgang unterzogen werden, ohne dass ein Operator hierzu manuell eingreifen muss. Die Zentrifuge kann so beispielsweise in einem mehrere Stunden dauernden Arbeitsablauf mehrfach gereinigt werden, ohne dass hierzu jemand manuell eingreifen muss. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Zentrifugen zum Reinigen von Reaktionsgefäßeinheiten.Such centrifuges for cleaning a reaction vessel unit are now being used with great success. However, they must be cleaned at regular intervals. The design of the centrifuge according to the invention allows the centrifuge to be cleaned independently or automatically. As a result, the centrifuge can be part of an automatic process and can be subjected to a cleaning process from time to time without an operator having to intervene manually. For example, the centrifuge can be cleaned several times in a work cycle lasting several hours without anyone having to intervene manually. This is a significant advantage over conventional centrifuges for cleaning reaction vessel assemblies.
Der Ablauf des Gehäuses kann auch den Zulauf bilden. Beispielsweise kann eine Öffnung im Gehäuse, welche den Ablauf oder den Zulauf bildet, mit einer Fluidleitung verbunden sein, welche eine Zweigstelle aufweist, so dass die Fluidleitung in eine Zulaufleitung und eine Ablaufleitung verzweigt. Die Ablaufleitung ist zum Abführen eines Fluides und die Zulaufleitung zum Zuführen eines Fluides ausgebildet. Die Ablaufleitung weist ein Sperrelement zum Sperren der Ablaufleitung auf. Ist die Ablaufleitung mittels des Sperrelementes gesperrt, kann über die Zulaufleitung das Fluid bzw. eine Reinigungslösung zugeführt werden, ohne dass sie über die Ablaufleitung abfließt und ausschließlich dem Rotorraum zugeführt wird.The outlet of the housing can also form the inlet. For example, an opening in the housing, which forms the outlet or the inlet, can be connected to a fluid line which has a branch, so that the fluid line branches into an inlet line and an outlet line. The drain line is designed to drain a fluid and the inlet line is designed to supply a fluid. The drain line has a blocking element for blocking the drain line. If the outflow line is blocked by the blocking element, the fluid or a cleaning solution can be supplied via the inflow line without it flowing out via the outflow line and being fed exclusively to the rotor space.
Das Sperrelement kann ein Ventil oder eine vorzugsweise automatisch betätigbaren Schlauchklemme sein, wenn zumindest ein Teil der Ablaufleitung als Schlauch ausgebildet ist. Die Schlauchklemme kann mit einem Aktuator versehen sein, um sie automatisch zu betätigen. Der Aktuator kann als Exzenter oder als elektrischer oder pneumatischer Kolbenmechanismus ausgebildet sein.The blocking element can be a valve or a hose clamp that can preferably be actuated automatically if at least part of the discharge line is designed as a hose. The hose clamp can be provided with an actuator to operate it automatically. The actuator can be designed as an eccentric or as an electric or pneumatic piston mechanism.
Die Zulaufleitung kann auch fluidisch an eine in der Zentrifuge integrierten Dispensiereinrichtung gekoppelt sein, so dass mittels der Dispensiereinrichtung die Zulaufleitung eine Reinigungslösung zuführbar ist. Bei einer solchen Ausführungsform der Zentrifuge hat die Dispensiereinrichtung sowohl die Funktion zum Dispensieren von Lösungen in Reaktionsgefäße der Reaktionsgefäßeinheiten als auch zum Zuführen der Reinigungslösung dem Rotorraum.The feed line can also be fluidically coupled to a dispensing device integrated in the centrifuge, so that the feed line can be supplied with a cleaning solution by means of the dispensing device. In such an embodiment of the centrifuge, the dispensing device has both the function of dispensing solutions into reaction vessels of the reaction vessel units and of supplying the cleaning solution to the rotor space.
Der Ablauf kann mit einer Saugpumpe und einem Siphon versehen sein, wobei der Siphon so ausgebildet ist, dass bei nicht-betätigter Saugpumpe eine Flüssigkeit mit einem Füllstand unterhalb eines vorbestimmten Füllstandes im Rotorraum verbleibt. Hierdurch kann durch Nicht-Betätigen der Saugpumpe sichergestellt werden, dass eine im Rotorraum vorhandene Reinigungslösung im Rotorraum verbleibt, sofern der Füllstand der Reinigungslösung nicht oberhalb des vorbestimmten Füllstandes liegt. Das Niveau dieses vorbestimmten Füllstandes ist vorzugsweise so gewählt, dass ein Rotor beim Drehen in die Flüssigkeit eintaucht und diese zumindest teilweise mitnimmt. Der Siphon bildet somit das Sperrelement, mit dem die Ablaufleitung bis zu einem bestimmten Füllstand gesperrt ist, sofern die Saugpumpe nicht betätigt wird.The outlet can be provided with a suction pump and a siphon, the siphon being designed in such a way that when the suction pump is not actuated, a liquid with a filling level below a predetermined filling level remains in the rotor chamber. As a result, by not actuating the suction pump, it can be ensured that a cleaning solution present in the rotor space remains in the rotor space, provided the level of the cleaning solution is not above the predetermined level. The level of this predetermined filling level is preferably selected in such a way that a rotor dips into the liquid as it rotates and at least partially takes it with it. The siphon thus forms the blocking element with which the discharge line is blocked up to a specific fill level if the suction pump is not actuated.
Im Rotorraum kann ein Füllstandsensor zum Detektieren des Füllstandes vorgesehen sein. Der Füllstandsensor kann ein Ultraschallsensor sein, mit dem die Oberfläche der Flüssigkeit abgetastet wird. Hierbei ist es zweckmäßig den Rotor in eine Position zu drehen, so dass er nicht die Messung behindert. Der Füllstand kann auch durch einen oder mehrere Temperatursensoren ausgebildet sein, welche an der Innenfläche des Gehäuses angebracht sind und zum Messen eines jeweils bestimmten Niveaus der Flüssigkeit dienen.A filling level sensor for detecting the filling level can be provided in the rotor space. The level sensor can be an ultrasonic sensor with which the surface of the liquid is scanned. It is advisable to turn the rotor into a position so that it does not impede the measurement. The fill level can also be formed by one or more temperature sensors, which are attached to the inner surface of the housing and are used to measure a particular level of the liquid.
Der Zulauf kann oberhalb einer Drehachse des Rotors angeordnet sein, so dass beim Zuführen der Reinigungslösung diese in Kontakt mit dem Rotor kommen kann. Der Rotor kann sich selbstverständlich in einer Position befinden, bei welcher er nicht in Kontakt mit der mittels des Zulaufs geführten Reinigungslösung kommt, z.B., wenn er vertikal ausgerichtet ist. Hierdurch wird eine derart zugeführte Reinigungsflüssigkeit von einem sich drehenden, insbesondere schnell drehenden Rotor mitgenommen und im Rotorraum verteilt. Hierfür genügen bereits geringe Drehzahlen von einigen U/min. In der Regel wird der Rotor mit Drehzahlen von zumindest 10 U/min bzw. zumindest 50 U/min oder mehr gedreht. Der Rotor sollte nicht schneller als mit 100 U/min gedreht werden, wenn die Reinigungslösung bis zu einem vorbestimmten Niveau in den Rotorraum eingebracht ist, so dass der Rotor in die Reinigungslösung eintauchen kann. Wird hingegen die Reinigungslösung in der Rotorraum bspw. durch Zerstäuben eingebracht, ohne dass sich die Reinigungslösung unten im Rotorraum sammelt, dann kann der Rotor auch mit höheren Drehzahlen von z.B. zumindest 100 U/min betrieben werden. Hierbei können Drehzahlen auch von zumindest 500 U/min oder zumindest 1000 U/min zweckmäßig sein.The inlet can be arranged above an axis of rotation of the rotor, so that when the cleaning solution is fed in, it can come into contact with the rotor. The rotor can of course be in a position where it does not come into contact with the cleaning solution fed by the inlet, for example when it is oriented vertically. As a result, a cleaning liquid supplied in this way is carried along by a rotating, in particular rapidly rotating, rotor and is distributed in the rotor chamber. Low speeds of a few rpm are already sufficient for this. As a rule, the rotor is rotated at speeds of at least 10 rpm or at least 50 rpm or more. The rotor should not be spun faster than 100 rpm when the cleaning solution has been introduced into the rotor chamber to a predetermined level so that the rotor can be immersed in the cleaning solution. If, on the other hand, the cleaning solution is introduced into the rotor space, for example by atomization, without the cleaning solution collecting at the bottom of the rotor space, then the rotor can also be operated at higher speeds of, for example, at least 100 rpm. In this case, speeds of at least 500 rpm or at least 1000 rpm can also be expedient.
Der Zulauf kann auch eine oder mehrere Düsen aufweisen, um die Reinigungslösung in den Rotorraum zu zerstäuben. Auch eine derart im Rotorraum zerstäubte Reinigungsflüssigkeit kann durch Drehen des Rotors im Rotorraum gleichmäßig verteilt werden.The inlet can also have one or more nozzles in order to atomize the cleaning solution into the rotor space. A cleaning liquid which is atomized in the rotor space in this way can also be distributed uniformly in the rotor space by turning the rotor.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Zentrifuge zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit, wobei die Zentrifuge einen Rotor und einen Rotorraum aufweist, in welchem der Rotor angeordnet und drehbar gelagert ist, wobei der Rotor einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen der Reaktionsgefäßeinheit aufweist und wobei die Rotationsachse des Rotors parallel zu einer Standfläche verläuft. Bei diesem Verfahren werden die folgenden Schritte ausgeführt:
- Der Rotorraum wird mit einer Reinigungsflüssigkeit entweder mindestens bis zu einem vorbestimmten Niveau gefüllt, so dass beim Drehen des Rotors dieser zumindest teilweise in die Reinigungslösung eintaucht, und/oder die Reinigungslösung wird dem Rotorraum so zugeführt, dass sie entweder mit dem Rotor in Kontakt kommen kann und/oder in einen Bereich des Rotorraums eingebracht wird, in dem sie bei drehenden Rotor von einem Luftstrom mitgenommen wird,
- der Rotor wird gedreht / bewegt, wodurch die Reinigungslösung im Rotorraum verteilt wird, und
- die Reinigungslösung wird aus dem Rotorraum entfernt.
- The rotor chamber is either filled with a cleaning liquid at least to a predetermined level, so that when the rotor rotates, it is at least partially immersed in the cleaning solution, and/or the cleaning solution is fed to the rotor chamber in such a way that it can either come into contact with the rotor and/or is introduced into an area of the rotor space in which it is entrained by an air flow when the rotor is rotating,
- the rotor is turned / moved, which distributes the cleaning solution in the rotor chamber, and
- the cleaning solution is removed from the rotor space.
Mit dem Entfernen der Reinigungslösung werden die Verunreinigungen im Rotorraum mitgenommen. Die Reinigungslösung kann über den Ablauf abfließen und so aus dem Rotorraum entfernt werden. Dies kann beispielsweise durch Öffnen eines Sperrelementes in einer Ablaufleitung gesteuert werden.When the cleaning solution is removed, the impurities in the rotor space are taken with it. The cleaning solution can flow off via the drain and thus be removed from the rotor space. This can be controlled, for example, by opening a blocking element in a drain line.
Der Rotor hat bei einer solchen Zentrifuge zwei Funktionen. Einerseits dient der Rotor zum Entleeren der Reaktionsgefäßeinheiten, indem der Inhalt durch Drehen des Rotors aus den einzelnen Reaktionsgefäßen der Reaktionsgefäßeinheiten herausgeschleudert wird. Andererseits dient der Rotor auch zum Verteilen der Reinigungslösung im Rotorraum und so zu einer gleichmäßigen und zuverlässigen Reinigung des Rotorraumes. Das Verteilen der Reinigungslösung kann einerseits dadurch erfolgen, dass der Rotor beim Drehen zumindest zum Teil in die Reinigungslösung eintaucht und diese mitnimmt. Die Reinigungslösung kann jedoch auch derart zugeführt werden, dass sie unmittelbar vom Rotor bzw. mit dem vom Rotor erzeugten Luftzug mitgenommen und im Rotorraum verteilt wird. Dies gilt insbesondere, wenn die Reinigungslösung in den Rotorraum zerstäubt wird, dann wird durch Drehen des Rotors ein Nebel der Reinigungslösung gleichmäßig im Rotorraum verteilt.The rotor has two functions in such a centrifuge. On the one hand, the rotor serves to empty the reaction vessel units, in that the contents are thrown out of the individual reaction vessels of the reaction vessel units by rotating the rotor. On the other hand, the rotor also serves to distribute the cleaning solution in the rotor space and thus to clean the rotor space evenly and reliably. On the one hand, the cleaning solution can be distributed by the rotor being at least partially immersed in the cleaning solution during rotation and taking it with it. However, the cleaning solution can also be supplied in such a way that it is entrained directly by the rotor or by the draft generated by the rotor and is distributed in the rotor space. This applies in particular when the cleaning solution is atomized into the rotor space, then a mist of the cleaning solution is evenly distributed in the rotor space by turning the rotor.
Die Reinigungslösung kann eine nicht-schäumende Reinigungslösung sein, welche beispielsweise Formaldehyd oder Paraformaldehyd enthält. Eine solche nicht-schäumende Reinigungslösung kann selbstständig, ohne weitere Aktivitäten aus dem Rotorraum ablaufen. Das Drehen des Rotors kann dazu dienen, die Reinigungslösung zum Ablauf zu treiben und sie aus dem Rotorraum zu entfernen. Die Reinigungslösung kann jedoch auch bei stillstehendem Rotor selbsttätig ablaufen, wenn die Ablaufleitung entsprechend entsperrt ist.The cleaning solution can be a non-foaming cleaning solution containing, for example, formaldehyde or paraformaldehyde. Such a non-foaming cleaning solution can run off the rotor space independently, without further activities. Spinning of the rotor can serve to force the cleaning solution to drain and remove it from the rotor space. However, the cleaning solution can also drain off automatically when the rotor is at a standstill if the drain line is unlocked accordingly.
Die Reinigungslösung kann auch eine schäumende Reinigungslösung sein, insbesondere eine Reinigungslösung, die Tenside enthält. Beim Verteilen der Reinigungslösung durch den Rotor schäumt die Reinigungslösung im Rotorraum. Zum Entfernen der aufgeschäumten Reinigungslösung kann eine einen Schaum abbauende Lösung dem Rotorraum zugeführt werden, welche beispielsweise Alkohol enthält. Hierdurch fällt der Schaum zusammen und fließt durch den Ablauf ab. Das Abfließen bzw. Entfernen der Reinigungslösung aus dem Rotorraum kann hier auch durch Drehen des Rotors genauso wie bei der nicht-schäumenden Reinigungslösung unterstützt werden.The cleaning solution can also be a foaming cleaning solution, in particular a cleaning solution containing surfactants. When the cleaning solution is distributed through the rotor, the cleaning solution foams in the rotor space. To remove the foamed cleaning solution, a foam-degrading solution, which contains alcohol, for example, can be supplied to the rotor space. This causes the foam to collapse and flow out through the drain. The draining or removal of the cleaning solution from the rotor chamber can also be supported here by turning the rotor, just as with the non-foaming cleaning solution.
Die einen Schaum abbauende Lösung kann während oder nach dem Zuführen auch durch Drehen des Rotors im Rotorraum verteilt werden, um die einen Schaum abbauende Lösung im Rotorraum wirksam zu verteilen.The defoaming solution can also be distributed in the rotor space during or after the feeding by rotating the rotor to effectively distribute the defoaming solution in the rotor space.
Bei diesem Verfahren kann eine oben erläuterte Zentrifuge verwendet werden.A centrifuge as explained above can be used in this method.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
-
Figur 1 ein Teil eines Gehäuses einer Zentrifuge in perspektivischer Ansicht, -
das Teil des Gehäuses ausFigur 2Figur 1 in einer Schnittansicht mit Blickrichtung von schräg vorne, -
Figur 3 das Teil des Gehäuses ausFigur 1 in einem Längsschnitt, -
Figur 4a die Zentrifuge nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Gehäuseteil ausFigur 1 in einem Längsschnitt, und -
Figur 4b die Zentrifuge nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem Gehäuseteil ausFigur 1 in einem Längsschnitt.
-
figure 1 a part of a housing of a centrifuge in a perspective view, -
figure 2 the part of the housingfigure 1 in a sectional view looking diagonally from the front, -
figure 3 the part of the housingfigure 1 in a longitudinal section, -
Figure 4a the centrifuge according to a first embodiment with the housing partfigure 1 in a longitudinal section, and -
Figure 4b the centrifuge according to a second embodiment with the housing partfigure 1 in a longitudinal section.
Eine erfindungsgemäße Zentrifuge 1 (
Der Rotor besitzt zumindest einen Aufnahmebereich 6 zum Aufnehmen einer Reaktionsgefäßeinheit 7. Die Reaktionsgefäßeinheit 7 ist üblicherweise eine Mikrotiterplatte. Derartige Mikrotiterplatten können mit einer unterschiedlichen Anzahl von Reaktionsgefäßen ausgebildet sein. Es sind Mikrotiterplatten mit sechs bis 4096 Reaktionsgefäßen üblich, wobei Mikrotiterplatten mit 96, 384 oder 1536 Reaktionsgefäßen die üblichsten Versionen sind. Bei Mikrotiterplatten mit 384 oder 1536 Reaktionsgefäßen sind die einzelnen Reaktionsgefäße so dünn, dass eine Flüssigkeit normalerweise darin alleine aufgrund von Kapillarkräften haftet, so dass selbst beim Anordnen einer solchen Mikrotiterplatte mit ihren Öffnungen nach unten die Flüssigkeit nicht ausfließt. Für Mikrotiterplatten mit weniger Reaktionsgefäßen, die jeweils größer sind, gilt dies nicht. Eine solche Reaktionsgefäßeinheit 7 kann alleine in ein Aufnahmebereich 6 eingefügt werden oder auf einer Trägereinheit. Vorzugsweise wird eine Trägereinheit verwendet, welche ein Koppelelement aufweist, das mit einer Beladungs- und Entladungseinrichtung 8 gekoppelt werden kann. Eine solche Beladungs- und Entladungseinrichtung ist beispielsweise in der
Das Gehäuse 3 begrenzt einen Rotorraum 9. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der den Rotorraum 9 begrenzende Bereich des Gehäuses 3 aus einer unteren Schale 10, oberen Schale 11, vorderseitigen Stirnwandung 12 und rückseitigen Stirnwandung 13 ausgebildet. An die rückseitige Stirnwandung schließen sich weitere Teile des Gehäuses an, welche in den beigefügten Figuren nicht dargestellt sind.The housing 3 delimits a
In der vorderseitigen Stirnwandung 12 und rückseitigen Stirnwandung 13 befinden sich jeweils ein Kugellager 14, in welcher eine durchgehende Welle 15 des Rotors 2 drehbar gelagert ist. Die Mittellinie der Welle 15 bildet die Rotationsachse 5. Die Rotationsachse 5 verläuft parallel zu einer Standfläche 16, welche durch die Unterseite der unteren Schale 10 ausgebildet ist.In the
Das rückseitige Ende der Welle 15 ist an die Antriebseinrichtung 4 gekoppelt. Der weitere Teil des Gehäuses, der sich an der Rückseite des Gehäuses anschließt, enthält die Antriebseinrichtung 17, die Beladungs- und Entladungseinrichtung 8 sowie eine zentrale Steuereinrichtung (nicht dargestellt), mit der alle Komponenten der Zentrifuge 1 gesteuert werden.The rear end of the
An der vorderseitigen Stirnwandung 12 ist außenseitig ein Balkon 18 angebracht, der zur Aufnahme einer Reaktionsgefäßeinheit 7 dient. Auf Höhe des Balkons 18 ist in der vorderseitigen Stirnwandung 12 eine Be- und Entladeöffnung 19 ausgebildet, durch welche eine Reaktionsgefäßeinheit 7 in den Rotorraum 9 eingeführt und wieder herausgeschoben werden kann. Die Be- und Entladeöffnung 19 ist mit einer schwenkbaren Tür 20 versehen, so dass der Rotorraum geschlossen werden kann.A
Benachbart zu dieser Tür 20 kann eine Dispensiereinheit 39 mit mehreren Dispensierdüsen 40 und/oder eine optische Detektionseinheit, insbesondere in Form einer Zeilenkamera, vorgesehen sein.A dispensing
Die Beladungs- und Entladungseinrichtung 8 weist eine Verschiebestange (nicht dar-gestellt) auf, welche durch eine Durchgangsöffnung 21 in der rückseitigen Stirnwandung 13 mit ihrem freien Ende horizontal durch den Rotorraum 9 verfahren werden kann. Die Beladungs- und Entladungseinrichtung 8 weist hierzu einen Linearantrieb auf, so dass die Verschiebestange entlang ihrer Längsrichtung linear verfahren werden kann. Die Verschiebestange weist an ihrem freien Ende ein Koppelelement auf, das mit einem entsprechenden Koppelelement an der Trägereinheit bzw. an einer Reaktionsgefäßeinheit 7 gekoppelt werden kann, so dass die Trägereinheit mit einer Reaktionsgefäßeinheit oder die Reaktionsgefäßeinheit direkt durch Bewegen der Verschiebestange vom Balkon 18 durch die Be- und Entladeöffnung 19 in den Rotorraum 9 bewegt werden kann, wobei der Rotor 2 hierbei mit einem Aufnahmebereich 6 benachbart zur Be- und Entladeöffnung 19 angeordnet ist, so dass die Trägereinheit bzw. die Reaktionsgefäßeinheit in den Aufnahmebereich 6 des Rotors 2 verschoben wird. Die Kopplung zwischen der Verschiebestange und der Trägereinheit bzw. der Reaktionsgefäßeinheit 7 kann gelöst werden, so dass sich die Trägereinheit bzw. die Reaktionsgefäßeinheit frei beweglich im Rotor 2 befindet und der Rotor mit dieser Einheit entsprechend gedreht werden kann.The loading and
Mittels der Verschiebestange der Beladungs- und Entladungseinrichtung 8 kann die Trägereinheit bzw. Reaktionsgefäßeinheit 7 aus dem Aufnahmebereich 6 des Rotors 2 durch die Be- und Entladeöffnung 19 wieder zurück auf den Balkon 18 geschoben werden. Am Balkon 18 kann die Reaktionsgefäßeinheit 7 beispielsweise mittels eines Roboters entnommen werden.The carrier unit or
Die untere Schale 10 weist eine Rinne 22 auf, welche etwa parallel zur Rotationsachse 5 verläuft. Die Rinne 22 erstreckt sich von der rückseitigen Stirnwandung 13 bis in den Bereich zur vorderseitigen Stirnwandung 12, wobei sie nach vorne hin geneigt bzw. abfallend ausgebildet ist (
Die untere Schale 10 weist angrenzend an der Rinne 22 Innenflächen auf, welche sich von einem oberen Rand der Rinne 22 jeweils nach außen hin schräg ansteigend verlaufen (
Vom äußeren Rand des Trichters 26 bzw. der Trichterflächen 27 erstrecken sich die Innenflächen der unteren Schale 10 etwa vertikal nach oben. Sie bilden somit Vertikalflächen 28.The inner surfaces of the
Am oberen Rand der unteren Schale 10 ist die obere Schale 11 befestigt, welche eine rinnenförmige Form einer im Querschnitt halbkreisförmigen Form aufweist. Die Innenfläche der oberen Schale 11 geht bündig auf die Vertikalfläche 28 über. Der Querschnitt des Gehäuses 3 ist also nicht zylinderförmig, sondern weist nur im oberen Bereich der Schale 11 eine zylinderförmige Krümmung auf, wohingegen die untere Schale 10 im Querschnitt trichterförmig zuläuft und in der Rinne 22 endet. Die Rinne 22 ist von der trichterförmigen unteren Schale 10 nach unten etwas abgesetzt und weist zwei etwa vertikal angeordnete Seitenwände 37a, 37b auf. Die Rinne selbst ist mit einer Neigung ausgebildet, so dass eine darin befindliche Flüssigkeit abläuft.Attached to the upper edge of the
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die untere Schale 10 und die obere Schale 11 aus Metall ausgebildet. Die Innenflächen der unteren Schale 10 und der oberen Schale 11 sind mit einer glatten Kunststoffschicht beschichtet, so dass Flüssigkeiten, die aus den Reaktionsgefäßen der Reaktionsgefäßeinheiten 7 herausgeschleudert werden, schnell entlang der Innenflächen ablaufen, vom Trichter 26 zur Rinne 22 geführt werden und dort aus dem Rotorraum 9 austreten. Die Kunststoffschicht ist aus PTFE ausgebildet.In the present exemplary embodiment, the
Der obere Rand der Rinne 22 ist von der Rotationsachse 5 zumindest mit dem 1,32-fachen des maximalen Radius des Rotors 2 beabstandet. Hierdurch ist im Trichter 26 ein Freiraum gebildet, der nicht vom Rotor 2 bei einer Umdrehung berührt wird. In diesem Freiraum kann sich Flüssigkeit ansammeln. In
Weiterhin ist aufgrund des großen Abstandes der Rinne 22 vom Rotor und den damit großen Querschnitt eine durch den Rotor beim Drehen erzeugte Luftströmung in diesem Bereich am geringsten, so dass sich Flüssigkeit am Boden des Trichters, d.h. in der Rinne 22, absetzen kann und aus der Rinne 22 durch die Auslassöffnung 23 ausfließt. Aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit ist die Gefahr auch gering, dass Flüssigkeiten, welche sich im trichterförmigen Bereich benachbart zur Rinne 22 befinden, von der Luftströmung nach oben getrieben werden.Furthermore, due to the large distance between the
Da die Rinne durch etwa vertikale Seitenwände 37a, 37b begrenzt ist, kann selbst, wenn eine Luftströmung in Drehrichtung 38 erzeugt wird, diese die Flüssigkeit nicht mehr aus der Rinne treiben. Eine einmal in der Rinne 22 befindliche Flüssigkeit ist somit darin gefangen und kann nur durch die Auslauföffnung 23 austreten. Bei dem in
Durch diese Ausbildung des Trichters 26 und der Rinne 22 erübrigt sich die Verwendung einer Absaugpumpe.This design of the
Die Dispensiereinheit 30, die auch als Dispensierkopf bezeichnet werden kann, weist mehrere der Dispensierdüsen 31 auf, welche entlang einer geraden Linie angeordnet sind und mit ihren Öffnungen nach unten zeigen. Die Dispensiereinheit 30 ist mit einer Reagenzienleitung 32 verbunden, über welche der Dispensiereinheit 30 Reagenzien zugeführt werden, die dann verteilt über die einzelnen Dispensierdüsen 31 nach unten ausgegeben werden. Die Dispensiereinheit hat grundsätzlich die aus der
Beim ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (
Sperrt das Sperrelement 36 den Durchgang des Schlauches 25 und wird mit der Dispensiereinheit 30 über den Sammelschlauch 34 eine Reinigungslösung zugeführt, dann fließt die Reinigungslösung über den Schlauch 25 und die Auslassöffnung 23 in den Rotorraum 9. Die Auslassöffnung 23 dient dann als Zulauf für die Reinigungslösung. Grundsätzlich wäre es möglich, Reinigungslösung bis zum Niveau der Oberseite des Balkons 18 dem Rotorraum 9 zuzuführen. Es ist jedoch zweckmäßig, die Kugellager 14 der Welle 15 nicht mit Reinigungslösung zu fluten. Der Rotorraum 9 wird bis über das Niveau 29 (
Durch Drehen des Rotors 2 wird die Reinigungslösung im Rotorraum 9 verteilt, so dass alle Stellen des Rotorraums 9 mit der Reinigungslösung in Berührung kommen.The cleaning solution is distributed in the
Während des Verteilens der Reinigungslösung durch Drehen des Rotors 2 kann weiterhin über die Dispensiereinheit 30 Reinigungslösung nachgefördert werden, um das Absenken des Niveaus der Reinigungslösung zu verlangsamen oder zu vermeiden.While the cleaning solution is being distributed by rotating the
Ist die Reinigungslösung ausreichend im Rotorraum 9 verteilt, dann kann eine vorbestimmte Zeitdauer abgewartet werden, damit die Reinigungslösung die Verunreinigungen aufnehmen kann. Hierbei kann die Drehung des Rotors eingestellt werden oder der Rotor wird weitergedreht, um durch den Luftzug eine kontinuierliche Verwirbelung der Reinigungslösung im Rotorraum zu bewirken.If the cleaning solution is sufficiently distributed in the
Ist dieser Reinigungsschritt beendet, dann wird das Sperrelement 36 geöffnet, so dass die Reinigungslösung durch die Auslassöffnung 23 abläuft. Dies kann durch ein weiteres Drehen mit dem Rotor unterstützt werden, so dass die Reinigungslösung in die Rinne 22 getrieben wird.Once this cleaning step has ended, the blocking
Dieses Reinigungsverfahrendes Rotorraums 9 kann vollautomatisch ausgeführt werden und wird von der zentralen Steuereinrichtung gesteuert.This cleaning process of the
Als Reinigungslösung wird vorzugsweise eine nicht-schäumende Reinigungslösung, wie zum Beispiel Formaldehyd oder Paraformaldehyd verwendet, mit welcher der vollständige Rotorraum 9 zuverlässig desinfiziert werden kann.A non-foaming cleaning solution, such as formaldehyde or paraformaldehyde, is preferably used as the cleaning solution, with which the
Bei biologischen Proben, insbesondere Bakterien enthaltenden Proben, ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Reinigungslösung Tenside enthält, welche zu einem Aufschäumen der Reinigungslösung beim Drehen des Rotors führen. Ein Aufschäumen der Reinigungslösung bewirkt eine sehr schnelle und gleichmäßige Verteilung der Reinigungslösung im Rotorraum 9, weshalb die Drehgeschwindigkeit und/oder Dauer, mit welcher der Rotor im Rotorraum 9 gedreht wird, gegenüber dem Verteilen von nicht-schäumender Reinigungslösung wesentlich reduziert werden kann bzw. werden soll. Um die aufgeschäumte Reinigungslösung wieder vollständig aus dem Rotorraum 9 zu entfernen, wird über die Dispensiereinheit 30 und den Sammelschlauch 34 eine einen Schaum abbauende Lösung dem Rotorraum 9 zugeführt und durch Drehen des Rotors 2 verteilt. Hierdurch fällt der Schaum im Rotorraum 9 zusammen und die Reinigungslösung fließt zusammen mit der den Schaum abbauenden Lösung aus dem Rotorraum 9 ab. Eine solche, einen Schaum abbauende Lösung, kann zum Beispiel Alkohol enthalten. Eine alkoholhaltige Lösung hat zudem den Vorteil, dass sie sehr schnell verdampft und der Rotorraum 9 hierdurch entsprechend schnell trocknet.In the case of biological samples, in particular samples containing bacteria, however, it is advantageous if the cleaning solution contains surfactants which cause the cleaning solution to foam when the rotor is rotated. A foaming of the cleaning solution causes a very fast and uniform distribution of the cleaning solution in the
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Zentrifuge 1 (
Es kann auch zweckmäßig sein, während des Reinigungsprozesses den Rotor abwechselnd in unterschiedliche Drehrichtungen zu drehen, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Reinigungslösung im Rotorraum zu erzielen.It can also be expedient to turn the rotor alternately in different directions of rotation during the cleaning process in order to achieve the most uniform possible distribution of the cleaning solution in the rotor chamber.
Grundsätzlich ist es auch möglich, keine Zerstäubungsdüse 40 in der Zuführöffnung 39 anzuordnen. Dies hängt von den Dimensionen des Rotorraums, des Rotors und des hierdurch erzeugten Luftstroms während des Drehens des Rotors ab. So kann alleine durch das Drehen des Rotors und des hierdurch erzeugten Luftstromes eine ausreichende Verteilung der Reinigungslösung ohne die Notwendigkeit von Zerstäubungsdüsen erzielt werden. Andererseits kann es auch zweckmäßig sein, mehrere Zuführöffnungen 39, insbesondere auch an der oberen Schale 11 vorzusehen, um eine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Breite des Rotorraums 9 in Richtung der Rotationsachse 5 zu erzielen.In principle, it is also possible not to arrange an
Es kann auch eine Druckdüse in die Zuführöffnung(en) 39 eingesetzt sein. Eine Druckdüse ist eine Düse, die öffnet, wenn die Reinigungslösung mit einem vorbestimmten Druck der Düse zugeführt wird. So kann der Zeitpunkt der Zuführung von Reinigungslösung in den Rotorraum exakt gesteuert werden. Die Druckdüse kann zugleich eine Zerstäubungsdüse sein.A pressure nozzle can also be inserted into the feed opening(s) 39 . A pressure nozzle is a nozzle that opens when the cleaning solution is supplied to the nozzle at a predetermined pressure. In this way, the point in time at which the cleaning solution is fed into the rotor space can be precisely controlled. The pressure nozzle can also be an atomizing nozzle.
Weiterhin kann auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn in dem Schlauch 25 das Sperrelement 36 vorgesehen ist, über die Zuführöffnung 39 so viel Reinigungslösung in den Rotorraum 9 eingeführt werden, bis ein Füllstand entsprechend dem Niveau 43 aus
Weiterhin kann das zweite Ausführungsbeispiel dahingehend abgewandelt werden, dass der Schlauch 25 zu einem Siphon 41 geformt ist (
Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel können nicht-schäumende Reinigungslösungen oder schäumende Reinigungslösungen zugeführt werden. Falls schäumende Reinigungslösungen verwendet werden, ist es zweckmäßig, genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel, eine einen Schaum abbauende Lösung dem Rotorraum 9 zuzuführen, um die schäumende Reinigungslösung aus dem Rotorraum 9 zu entfernen.Also in the second embodiment, non-foaming cleaning solutions or foaming cleaning solutions can be supplied. If foaming cleaning solutions are used, it is expedient, just as in the first exemplary embodiment, to supply a foam-reducing solution to the
Die obigen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen zeigen, dass die Reinigungslösung bzw. die Reinigungslösungen auf unterschiedliche Art und Weise zu- bzw. aus dem Rotorraum 9 abgeführt werden können, um den Rotorraum 9 zu reinigen. Gemeinsam ist allen Ausführungsbeispielen und Varianten, dass der Rotor 2, der in der Zentrifuge 1 von Haus aus vorhanden ist, dazu verwendet wird, die Reinigungslösung gleichmäßig im Rotorraum 9 zu verteilen. Die Drehgeschwindigkeit und die Dauer, mit welcher der Rotor 2 gedreht wird, ist an die Geometrie des Rotorinnenraums 9 und des Verhaltens der Reinigungslösung entsprechend anzupassen. Hierbei kann es insbesondere zweckmäßig (unabhängig von der baulichen Gestaltung der Zentrifuge) sein, den Rotor 2 zumindest einmal im Uhrzeigersinn und zumindest einmal entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Reinigungslösung im Rotorraum 9 zu erhalten. Werden eine oder mehrere Zerstäubungsdüsen 40 eingesetzt, dann ist es zweckmäßig, die Reinigungslösung unter Druck zuzuführen, so dass die Zerstäubungsdüsen 40 eine effiziente Zerstäubung der Reinigungslösung bewirken.The above exemplary embodiments and modifications show that the cleaning solution or the cleaning solutions can be supplied to or removed from the
Das Zuführen und gleichmäßige Verteilen sowie das Entfernen der Reinigungslösung aus dem Rotorraum 9 kann vollautomatisch durchgeführt werden. Hierdurch kann die Zentrifuge 1 in einem automatischen Produktionsprozess vorgesehen werden, in dem wiederholt viele Reaktionsgefäßeinheiten 7 gereinigt werden, wobei auf Dauer sichergestellt ist, dass keine Kontamination von einer Reaktionsgefäßeinheit 7 auf eine andere Reaktionsgefäßeinheit 7 auftritt. Die Intervalle der Reinigungsvorgänge des Rotorraums 9 sind an die Menge und die Reaktivität der in den Reaktionsgefäßeinheiten 7 enthaltenen Reagenzien entsprechend anzupassen. Ein solcher Reinigungsvorgang kann beispielsweise in einem Intervall von nicht mehr als 10 Minuten bzw. nicht mehr als 60 Minuten durchgeführt werden. Bei weniger reaktiven Reagenzien und geringen Mengen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, lediglich einmal am Tag einen solchen Reinigungsvorgang durchzuführen.The supply and even distribution as well as the removal of the cleaning solution from the
Mit dem Reinigungsverfahren kann eine vollständige Desinfektion des Innenraums erfolgen und eine Kontamination beispielsweise durch Viren, Bakterien oder anderen infektiösen Agenzien zuverlässig verhindern.With the cleaning process, the interior can be completely disinfected and contamination, for example by viruses, bacteria or other infectious agents, can be reliably prevented.
Weiterhin können bei DNA-enthaltenden Proben Agenzien als Lösungsmittel verwendet werden, die Nukleinsäuren zerstören und damit Kontaminationen ausschließen. Diese Agenzien sind beispielsweise Perchlorat, starke Oxidationsmittel und/oder Enzyme wie z.B. DNAsen.Furthermore, in the case of samples containing DNA, agents can be used as solvents which destroy nucleic acids and thus rule out contamination. These agents are, for example, perchlorate, strong oxidizing agents and/or enzymes such as DNAses.
Falls eine unvorhergesehene Kontamination des Rotorraums 9 stattfindet, wie zum Beispiel durch ein Zerbersten einer Reaktionsgefäßeinheit 7 beim Ausschleudern, kann das System vollständig gereinigt werden, ohne dass der Innenraum oder das Gerät geöffnet werden muss.If an unforeseen contamination of the
Die Erfindung kann folgendermaßen kurz zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge 1 zum Reinigen einer Reaktionsgefäßeinheit 7 sowie ein Verfahren zum Reinigen einer solchen Zentrifuge 1. Die Zentrifuge 1 weist einen Rotor 2 und einen Rotorraum 9 auf, in welchem der Rotor 2 angeordnet und drehbar gelagert ist, wobei der Rotor 2 einen Aufnahmebereich 6 zum Aufnehmen der Reaktionsgefäßeinheit 7 aufweist. Der Rotorraum 9 ist von einem Gehäuse 3 begrenzt, wobei das Gehäuse 3 einen Ablauf aufweist, um aus den Reaktionsgefäßen ausgetragene Flüssigkeit abzuführen und mit einem Zulauf versehen ist, um den Rotorraum 9 mit einer Reinigungslösung derart zu füllen, dass beim Drehen des Rotors 2 dieser zumindest teilweise in die Reinigungslösung eintaucht und diese im Rotorraum 9 verteilt und/oder der Zulauf so ausgebildet ist, dass die Reinigungslösung beim Zuführen durch den sich drehenden Rotor 2 im Rotorraum 9 verteilt wird.The invention can be briefly summarized as follows:
The invention relates to a centrifuge 1 for cleaning a
- 11
- Zentrifugecentrifuge
- 22
- Rotorrotor
- 33
- GehäuseHousing
- 44
- Antriebseinrichtungdrive device
- 55
- Rotationsachseaxis of rotation
- 66
- Aufnahmebereichrecording area
- 77
- Reaktionsgefäßeinheitreaction vessel unit
- 88th
- Beladungs- und EntladungseinrichtungLoading and unloading device
- 99
- Rotorraumrotor space
- 1010
- untere Schalelower shell
- 10a10a
- untere Schalelower shell
- 1111
- obere Schaleupper shell
- 11a11a
- obere Schaleupper shell
- 1212
- vorderseitige Stirnwandungfront end wall
- 12a12a
- vorderseitige Stirnwandungfront end wall
- 1313
- rückseitige Stirnwandungrear end wall
- 13a13a
- rückseitige Stirnwandungrear end wall
- 1414
- Kugellagerball-bearing
- 1515
- WelleWave
- 1616
- Standflächefloor space
- 1717
- Rotorkammerrotor chamber
- 1818
- Balkonbalcony
- 1919
- Be- und Entlüftungsöffnungventilation opening
- 2020
- Türdoor
- 2121
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 2222
- Rinnegutter
- 2323
- Auslassöffnungexhaust port
- 2424
- Anschlusszapfenconnection spigot
- 2525
- SchlauchHose
- 2626
- Trichterfunnel
- 2727
- Trichterflächefunnel surface
- 2828
- Vertikalflächevertical surface
- 2929
- Niveaulevel
- 3030
- Dispensiereinheitdispensing unit
- 3131
- Dispensierdüsedispensing nozzle
- 3232
- Reagenzienleitungreagent line
- 3333
- Rinnegutter
- 3434
- Sammelschlauchcollection hose
- 3535
- Verzweigungbranch
- 3636
- Sperrelementblocking element
- 37a37a
- SeitenwandSide wall
- 37b37b
- SeitenwandSide wall
- 3838
- Drehrichtungdirection of rotation
- 3939
- Zuführöffnungfeed opening
- 4040
- Zerstäubungsdüseatomizing nozzle
- 4141
- Siphonsiphon
- 4242
- Absaugpumpesuction pump
- 4343
- Niveaulevel
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ablauf des Gehäuses (3) auch den Zulauf bildet.Centrifuge (1) according to claim 1,
characterized,
that the outlet of the housing (3) also forms the inlet.
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Öffnung im Gehäuse (3), welche den Ablauf und den Zulauf bildet mit einer Fluidleitung verbunden ist, welche ein Zweigstelle aufweist und in eine Zulaufleitung und in eine Ablaufleitung verzweigt, wobei die Ablaufleitung zum Abführen eines Fluides und die Zulaufleitung zum Zuführen eines Fluides ausgebildet ist, und die Ablaufleitung ein Sperrelement (36) zum Sperren der Ablaufleitung aufweist.Centrifuge (1) according to claim 2,
characterized,
that an opening in the housing (3), which forms the outlet and the inlet, is connected to a fluid line which has a branch and branches into an inlet line and an outlet line, the outlet line for discharging a fluid and the inlet line for supplying a fluid is formed, and the drain line has a blocking element (36) for blocking the drain line.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zulaufleitung fluidisch an eine in der Zentrifuge (1) integrierten Dispensiereinrichtung gekoppelt ist, so dass mittels der Dispensiereinrichtung der Zulaufleitung eine Reinigungslösung zuführbar ist.Centrifuge (1) according to claim 3,
characterized,
that the feed line is fluidically coupled to a dispensing device integrated in the centrifuge (1), so that a cleaning solution can be fed to the feed line by means of the dispensing device.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ablauf eine Saugpumpe und einen Siphon (41) aufweist, wobei der Siphon (41) so ausgebildet ist, dass bei nicht betätigter Saugpumpe eine Flüssigkeit mit einem Füllstand unterhalb eines vorbestimmten Füllstandes im Rotorraum (9) verbleibt.Centrifuge (1) according to one of Claims 1 to 4,
characterized,
that the flow has a suction pump and a siphon (41), wherein the siphon (41) so is designed so that when the suction pump is not actuated, a liquid with a fill level below a predetermined fill level remains in the rotor space (9).
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Füllstandsensor zum Detektieren des Füllstandes im Rotorraum (9) vorgesehen ist.Centrifuge (1) according to one of Claims 1 to 5,
characterized,
that a level sensor for detecting the level in the rotor space (9) is provided.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zulauf oberhalb einer Drehachse des Rotors (2) angeordnet ist, so dass beim Zuführen der Reinigungslösung diese in Kontakt mit dem Rotor (2) kommen kann.Centrifuge (1) according to one of Claims 1 to 6,
characterized,
that the inlet is arranged above an axis of rotation of the rotor (2), so that when the cleaning solution is fed in, it can come into contact with the rotor (2).
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zulauf eine oder mehrere Düsen aufweist, um die Reinigungslösung in den Rotorraum (9) zu Zerstäuben.Centrifuge (1) according to one of Claims 1 to 7,
characterized,
that the inlet has one or more nozzles in order to atomize the cleaning solution into the rotor space (9).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reinigungslösung eine nicht schäumende Reinigungslösung ist, welche bspw. Formaldehyd oder Paraformaldehyd enthält.Method according to claim 9,
characterized,
that the cleaning solution is a non-foaming cleaning solution containing, for example, formaldehyde or paraformaldehyde.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reinigungslösung eine schäumende Reinigungslösung, insbesondere Tenside enthaltende Reinigungslösung ist, und zum Entfernen der Reinigungslösung eine einen Schaum abbauende Lösung dem Rotorraum (9) zugeführt wird, welche bspw. Alkohol enthält.Method according to claim 10,
characterized,
that the cleaning solution contains a foaming cleaning solution, in particular surfactants Is cleaning solution, and to remove the cleaning solution, a foam-degrading solution is supplied to the rotor space (9), which contains, for example, alcohol.
dadurch gekennzeichnet,
dass während oder nach dem Zuführen der einen Schaum abbauenden Lösung der Rotor (2) gedreht wird, um die einen Schaum abbauende Lösung im Rotorraum (9) zu verteilen.Method according to claim 11,
characterized,
that during or after the supply of the defoaming solution, the rotor (2) is rotated to distribute the defoaming solution in the rotor space (9).
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zentrifuge (1) nach dem Ansprüchen 1 bis 8 verwendet wird.Method according to one of claims 9 to 12,
characterized,
that a centrifuge (1) according to claims 1 to 8 is used.
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Publications (1)
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EP4151315A1 true EP4151315A1 (en) | 2023-03-22 |
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