JP2000202314A - 細胞破砕装置 - Google Patents
細胞破砕装置Info
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/08—Homogenizing
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- 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
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/06—Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material
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- 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
- C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
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- Cell Biology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 破砕に伴う温度上昇により被破砕物が変質す
ることを防止する温度調節機能を備えた細胞破砕装置を
提供する。 【解決手段】 回転軸３６にその軸心に対して軸心の傾
斜した傾斜軸部を設け、この傾斜軸部に環状体３３を相
対回転自在に外嵌するとともに、この環状体３３の回転
を対向磁石４５、４６の磁力により阻止し、前記環状体
３３に被破砕物と破砕媒体とを収容した密閉容器３０を
保持するワークホルダ３９を装着する。このワークホル
ダ３８は冷媒循環により密閉容器３０を設定温度に維持
する温度調節機能を備えている。
ることを防止する温度調節機能を備えた細胞破砕装置を
提供する。 【解決手段】 回転軸３６にその軸心に対して軸心の傾
斜した傾斜軸部を設け、この傾斜軸部に環状体３３を相
対回転自在に外嵌するとともに、この環状体３３の回転
を対向磁石４５、４６の磁力により阻止し、前記環状体
３３に被破砕物と破砕媒体とを収容した密閉容器３０を
保持するワークホルダ３９を装着する。このワークホル
ダ３８は冷媒循環により密閉容器３０を設定温度に維持
する温度調節機能を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は細胞や組織を破砕す
る細胞破砕装置に関するものである。
る細胞破砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】酵母菌、バクテリア等の物質生産菌や生
産細胞等のスクリーニング用あるいはＤＮＡ、ＲＮＡ抽
出用の細胞破砕装置としては、高速回転刃による破砕、
超音波による破砕、圧力による破砕等の種々の破砕方式
を採用したものが知られている。また、被破砕細胞とガ
ラスやセラミックス製の微小ビーズ、海砂、セラミック
円柱等とを密閉容器に収容して、この密閉容器を高速で
振動させ、微小ビーズと細胞の衝突を繰り返して細胞を
破砕する方式のものも知られている。
産細胞等のスクリーニング用あるいはＤＮＡ、ＲＮＡ抽
出用の細胞破砕装置としては、高速回転刃による破砕、
超音波による破砕、圧力による破砕等の種々の破砕方式
を採用したものが知られている。また、被破砕細胞とガ
ラスやセラミックス製の微小ビーズ、海砂、セラミック
円柱等とを密閉容器に収容して、この密閉容器を高速で
振動させ、微小ビーズと細胞の衝突を繰り返して細胞を
破砕する方式のものも知られている。
【０００３】図９に示す細胞破砕装置は、本願出願人が
特願平１０−１９４４６３号として提案したもので、回
転駆動可能な回転軸６にその軸心に対して中心軸が傾斜
した傾斜軸部８を設け、この傾斜軸部８に中心線が一致
するように環状体１５を相対回転自在に外嵌すると共
に、環状体１５に取り付けた磁石２２と架台３に配設さ
れた磁石２３との間の磁力により環状体１５の回転を阻
止するように構成している。この環状体１５の外周には
被破砕物とビーズを収容した密閉容器２０を保持するホ
ルダ１８を周方向に多数配置している。
特願平１０−１９４４６３号として提案したもので、回
転駆動可能な回転軸６にその軸心に対して中心軸が傾斜
した傾斜軸部８を設け、この傾斜軸部８に中心線が一致
するように環状体１５を相対回転自在に外嵌すると共
に、環状体１５に取り付けた磁石２２と架台３に配設さ
れた磁石２３との間の磁力により環状体１５の回転を阻
止するように構成している。この環状体１５の外周には
被破砕物とビーズを収容した密閉容器２０を保持するホ
ルダ１８を周方向に多数配置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の細胞破砕装
置において、密閉容器２０に被破砕細胞と破砕媒体とを
収容して振動を加えると、破砕に伴う熱の発生により、
被破砕細胞の種類によっては熱による変質を来し、細胞
分析等の作業に支障を来す問題があり、一定の温度条件
のもとで細胞破砕を行い得ることが要望されていた。
置において、密閉容器２０に被破砕細胞と破砕媒体とを
収容して振動を加えると、破砕に伴う熱の発生により、
被破砕細胞の種類によっては熱による変質を来し、細胞
分析等の作業に支障を来す問題があり、一定の温度条件
のもとで細胞破砕を行い得ることが要望されていた。
【０００５】本発明の目的とするところは、一定の温度
下で細胞破砕が実施できるようにした細胞破砕装置を提
供することにある。
下で細胞破砕が実施できるようにした細胞破砕装置を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の細胞破
砕装置は、鉛直方向に配置されて回転駆動される回転軸
に、その軸心に対して軸心の傾斜した傾斜軸部を設け、
この傾斜軸部に環状体を相対回転自在に外嵌すると共
に、この環状体の回転を阻止する回転阻止手段を設け、
前記環状体に、被破砕物と破砕媒体を収容した密閉容器
を周方向に多数保持すると共に、密閉容器を所定温度に
保つ温度調節機能を備えた恒温保持手段が設けられてな
ることを特徴とする。
砕装置は、鉛直方向に配置されて回転駆動される回転軸
に、その軸心に対して軸心の傾斜した傾斜軸部を設け、
この傾斜軸部に環状体を相対回転自在に外嵌すると共
に、この環状体の回転を阻止する回転阻止手段を設け、
前記環状体に、被破砕物と破砕媒体を収容した密閉容器
を周方向に多数保持すると共に、密閉容器を所定温度に
保つ温度調節機能を備えた恒温保持手段が設けられてな
ることを特徴とする。
【０００７】上記構成によれば、密閉容器は恒温保持手
段が備えた温度調節機能により設定した所定温度に維持
された状態で細胞破砕のための振れ運動が加えられるの
で、破砕に伴う温度上昇により被破砕物に変質を来すこ
とが防止される。
段が備えた温度調節機能により設定した所定温度に維持
された状態で細胞破砕のための振れ運動が加えられるの
で、破砕に伴う温度上昇により被破砕物に変質を来すこ
とが防止される。
【０００８】また、本願の第２発明の細胞破砕装置は、
鉛直方向に配置されて回転駆動される回転軸に、その軸
心に対して軸心の傾斜した傾斜軸部を儲け、この傾斜軸
部に環状体を相対回転自在に外嵌すると共に、この環状
体の回転を阻止する回転阻止手段を設け、前記環状体
に、外部に設置された送給手段から送給される被破砕物
の懸濁液と破砕媒体との混合液を流通させると共に、前
記混合液を所定温度に保つ温度調節機能を備えた恒温流
通手段が設けられてなることを特徴とする。
鉛直方向に配置されて回転駆動される回転軸に、その軸
心に対して軸心の傾斜した傾斜軸部を儲け、この傾斜軸
部に環状体を相対回転自在に外嵌すると共に、この環状
体の回転を阻止する回転阻止手段を設け、前記環状体
に、外部に設置された送給手段から送給される被破砕物
の懸濁液と破砕媒体との混合液を流通させると共に、前
記混合液を所定温度に保つ温度調節機能を備えた恒温流
通手段が設けられてなることを特徴とする。
【０００９】上記構成によれば、細胞破砕のための振れ
運動が加えられる恒温流通手段には、外部に設置された
送給手段から被破砕物を液体に分散させた懸濁液と破砕
媒体との混合液が送給され、この混合液内の被破砕物は
振れ運動により破砕媒体との衝突により破砕される。恒
温流通手段内に連続して混合液を送給することにより連
続的に細胞破砕を行うことができ、恒温流通手段は所定
温度に調節されるので、破砕に伴う温度上昇により被破
砕物が変質することが防止される。
運動が加えられる恒温流通手段には、外部に設置された
送給手段から被破砕物を液体に分散させた懸濁液と破砕
媒体との混合液が送給され、この混合液内の被破砕物は
振れ運動により破砕媒体との衝突により破砕される。恒
温流通手段内に連続して混合液を送給することにより連
続的に細胞破砕を行うことができ、恒温流通手段は所定
温度に調節されるので、破砕に伴う温度上昇により被破
砕物が変質することが防止される。
【００１０】上記各発明において、回転阻止手段は、磁
気吸着または磁気反発により環状体の回転を阻止するよ
うに構成することができる。磁石と強磁性体との間ある
いは磁石の異極間の磁気吸着作用、もしくは、対向磁石
の間に配した磁石の対向磁石との磁気反発作用により、
環状体の回転を阻止することができ、磁力による非接触
の状態で回転阻止するので、回転阻止作用の劣化をまね
くことがない。
気吸着または磁気反発により環状体の回転を阻止するよ
うに構成することができる。磁石と強磁性体との間ある
いは磁石の異極間の磁気吸着作用、もしくは、対向磁石
の間に配した磁石の対向磁石との磁気反発作用により、
環状体の回転を阻止することができ、磁力による非接触
の状態で回転阻止するので、回転阻止作用の劣化をまね
くことがない。
【００１１】また、恒温保持手段は、多数の密閉容器を
収容保持した容器内に冷媒を循環させるように構成する
ことができる。回転阻止された環状体に装着される恒温
保持手段は所定範囲内で振れ運動するので、これに冷媒
循環のためのフレキシブルパイプを接続することがで
き、外部に設置した温度管理装置との間で冷媒循環を行
うことができる。
収容保持した容器内に冷媒を循環させるように構成する
ことができる。回転阻止された環状体に装着される恒温
保持手段は所定範囲内で振れ運動するので、これに冷媒
循環のためのフレキシブルパイプを接続することがで
き、外部に設置した温度管理装置との間で冷媒循環を行
うことができる。
【００１２】また、恒温流通手段は、混合液の流路を形
成する環状容器内の対向壁面からそれぞれ混合液の流通
方向と交差する方向に突出する壁面を相対向する壁面に
向けて交互に設けて構成することができる。環状容器内
の対向壁面からそれぞれ相対向する壁面に向けて突出さ
せて壁面を設けることにより、混合液は環状容器内をジ
グザグに流通することになり、流通距離が延長されて振
れ運動が加わる時間が増加すると同時に、流れの変化に
より破砕効率を高めることができる。
成する環状容器内の対向壁面からそれぞれ混合液の流通
方向と交差する方向に突出する壁面を相対向する壁面に
向けて交互に設けて構成することができる。環状容器内
の対向壁面からそれぞれ相対向する壁面に向けて突出さ
せて壁面を設けることにより、混合液は環状容器内をジ
グザグに流通することになり、流通距離が延長されて振
れ運動が加わる時間が増加すると同時に、流れの変化に
より破砕効率を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】図１は、第１の実施形態に係る細胞破砕装
置３１の全体構成を示すものである。基台ケース４１に
防振ゴム５４を介して取り付けられた架台４３には、そ
の下方に取り付けられたモータ３５に連結された回転軸
３６が架台４３の上方に取り付けられた軸受け４４に支
持され、これが鉛直方向になるように配設されている。
回転軸３６には、その軸心に対して軸心を傾斜させた傾
斜軸体３４（図２参照）が設けられ、この傾斜軸体３４
に環状体３３を相対回転自在に外嵌させ、この環状体３
３は、これに取り付けられた磁石４５に対向配置した対
極磁石４６により回転が阻止されるように構成されてい
る。前記対極磁石４６は架台４３上に固定された磁石支
持板４９に取り付けられ、振れ運動する環状体３３の位
置移動に対しても回転阻止作用がなされるように、常に
磁石４５に対極磁石４６が対面するように対極磁石４６
は磁石４５より大きな面積に形成されている。また、前
記環状体３３には密閉容器３０を保持するワークホルダ
（恒温保持手段）３８及びこのワークホルダ３８に保持
された密閉容器３０を固定する押さえ板４２が着脱自在
に取り付けられる。
置３１の全体構成を示すものである。基台ケース４１に
防振ゴム５４を介して取り付けられた架台４３には、そ
の下方に取り付けられたモータ３５に連結された回転軸
３６が架台４３の上方に取り付けられた軸受け４４に支
持され、これが鉛直方向になるように配設されている。
回転軸３６には、その軸心に対して軸心を傾斜させた傾
斜軸体３４（図２参照）が設けられ、この傾斜軸体３４
に環状体３３を相対回転自在に外嵌させ、この環状体３
３は、これに取り付けられた磁石４５に対向配置した対
極磁石４６により回転が阻止されるように構成されてい
る。前記対極磁石４６は架台４３上に固定された磁石支
持板４９に取り付けられ、振れ運動する環状体３３の位
置移動に対しても回転阻止作用がなされるように、常に
磁石４５に対極磁石４６が対面するように対極磁石４６
は磁石４５より大きな面積に形成されている。また、前
記環状体３３には密閉容器３０を保持するワークホルダ
（恒温保持手段）３８及びこのワークホルダ３８に保持
された密閉容器３０を固定する押さえ板４２が着脱自在
に取り付けられる。
【００１５】図２は、前記回転軸３６に設けられた傾斜
軸体３４と、これに外嵌された環状体３３と、この環状
体３３へのワークホルダ３８の装着構造とを断面構成で
示すものである。
軸体３４と、これに外嵌された環状体３３と、この環状
体３３へのワークホルダ３８の装着構造とを断面構成で
示すものである。
【００１６】図示するように、前記回転軸３６の先端部
に、この回転軸３６の中心軸心に対して軸心が傾斜した
傾斜孔３４ａが形成された傾斜軸体３４が外嵌されると
共に、図示しないキーにより相対回転不可能に結合され
ている。この傾斜軸体３４は、回転軸３６の先端部に形
成されたネジ部４７に螺合された固定ナット４８により
軸方向にも挟圧固定され、回転軸３６と一体的に回転す
る傾斜軸部を構成している。
に、この回転軸３６の中心軸心に対して軸心が傾斜した
傾斜孔３４ａが形成された傾斜軸体３４が外嵌されると
共に、図示しないキーにより相対回転不可能に結合され
ている。この傾斜軸体３４は、回転軸３６の先端部に形
成されたネジ部４７に螺合された固定ナット４８により
軸方向にも挟圧固定され、回転軸３６と一体的に回転す
る傾斜軸部を構成している。
【００１７】傾斜軸体３４の外周には、一対の軸受５１
を介して相対回転自在に環状体３３が外嵌されている。
この環状体３３の外周面には磁石４５が取付けられ、こ
れに対向させて架台４３に固定された磁石支持板４９に
対極磁石４６が固定されている。これら磁石４５、４６
間に作用する磁力によって環状体３３が回転軸３６と共
回りしないように回転を阻止する回転阻止手段が構成さ
れている。
を介して相対回転自在に環状体３３が外嵌されている。
この環状体３３の外周面には磁石４５が取付けられ、こ
れに対向させて架台４３に固定された磁石支持板４９に
対極磁石４６が固定されている。これら磁石４５、４６
間に作用する磁力によって環状体３３が回転軸３６と共
回りしないように回転を阻止する回転阻止手段が構成さ
れている。
【００１８】また、環状体３３には、図３に示すよう
に、円周上に多数の開口部５３を設けて形成されたワー
クホルダ３８と、図４に示すように、前記開口部５３に
挿入された密閉容器３０が開口部５３から飛び出さない
ように各密閉容器３０の蓋部分を押さえる押さえ板４２
とが装着され、固定ノブ（固定手段）５２を環状体３３
に螺入することにより所定位置に固定される。尚、密閉
容器保持円板３９及び押さえ板４２に設けられた位置決
め穴６７、６８は、環状体３３に形成された突起（図示
せず）に嵌入させて所定位置に位置決めする穴である。
に、円周上に多数の開口部５３を設けて形成されたワー
クホルダ３８と、図４に示すように、前記開口部５３に
挿入された密閉容器３０が開口部５３から飛び出さない
ように各密閉容器３０の蓋部分を押さえる押さえ板４２
とが装着され、固定ノブ（固定手段）５２を環状体３３
に螺入することにより所定位置に固定される。尚、密閉
容器保持円板３９及び押さえ板４２に設けられた位置決
め穴６７、６８は、環状体３３に形成された突起（図示
せず）に嵌入させて所定位置に位置決めする穴である。
【００１９】前記ワークホルダ３８は、図３に示すよう
に、各開口部５３の入口にはゴムキャップ５５が配設さ
れている。また、図３（ｂ）の断面図に示すように、開
口部５３が形成された円周位置は円筒状に冷媒循環容器
５６に形成され、この冷媒循環容器５６は仕切り位置５
７で２つに仕切られている。仕切り位置５７の両側に
は、外部に設置される温度管理装置に接続するための冷
媒循環パイプ５８、５９が接続されるので、前記冷媒循
環容器５６内には冷媒が円周上を一周するように循環し
て開口部に挿入された密閉容器３０を所定温度に維持す
ることができる。
に、各開口部５３の入口にはゴムキャップ５５が配設さ
れている。また、図３（ｂ）の断面図に示すように、開
口部５３が形成された円周位置は円筒状に冷媒循環容器
５６に形成され、この冷媒循環容器５６は仕切り位置５
７で２つに仕切られている。仕切り位置５７の両側に
は、外部に設置される温度管理装置に接続するための冷
媒循環パイプ５８、５９が接続されるので、前記冷媒循
環容器５６内には冷媒が円周上を一周するように循環し
て開口部に挿入された密閉容器３０を所定温度に維持す
ることができる。
【００２０】このワークホルダ３８は、密閉容器３０の
形状寸法に対応するものに交換することができるので、
所望のワークホルダ３８を環状体３３にセットして、各
開口部５３に被破砕細胞と破砕媒体とを投入した密閉容
器３０を挿入する。この上に押さえ板４２を置いて固定
ノブ５２で固定すると、密閉容器３０の蓋がゴムキャッ
プ５５に押し付けられて開口部５３を封止することがで
きる。密閉容器３０は一般的には、図６に示すように、
一端側にネジを形成した砲弾形のプラスチック容器７２
のネジ部に蓋７３を螺入することにより密閉できるよう
に構成されており、これをワークホルダ３８の開口部５
３に挿入すると、蓋７３の下端がゴムキャップ５５に密
着して開口部５３を封止することができる。
形状寸法に対応するものに交換することができるので、
所望のワークホルダ３８を環状体３３にセットして、各
開口部５３に被破砕細胞と破砕媒体とを投入した密閉容
器３０を挿入する。この上に押さえ板４２を置いて固定
ノブ５２で固定すると、密閉容器３０の蓋がゴムキャッ
プ５５に押し付けられて開口部５３を封止することがで
きる。密閉容器３０は一般的には、図６に示すように、
一端側にネジを形成した砲弾形のプラスチック容器７２
のネジ部に蓋７３を螺入することにより密閉できるよう
に構成されており、これをワークホルダ３８の開口部５
３に挿入すると、蓋７３の下端がゴムキャップ５５に密
着して開口部５３を封止することができる。
【００２１】ワークホルダ３８に接続された２本の冷媒
循環パイプ５８、５９は、冷媒の温度を自在に調節する
機能を備えた温度管理装置に接続する。温度管理装置は
ワークホルダ３８に冷媒を循環させると共に、冷媒の温
度を検出して密閉容器３０を設定した温度に維持できる
ように冷媒の温度を調節する。この温度調節のための温
度センサーは、温度管理装置側に設けられるが、ワーク
ホルダ３８に設けて、検出温度を温度管理装置に送るよ
うにすることもできる。
循環パイプ５８、５９は、冷媒の温度を自在に調節する
機能を備えた温度管理装置に接続する。温度管理装置は
ワークホルダ３８に冷媒を循環させると共に、冷媒の温
度を検出して密閉容器３０を設定した温度に維持できる
ように冷媒の温度を調節する。この温度調節のための温
度センサーは、温度管理装置側に設けられるが、ワーク
ホルダ３８に設けて、検出温度を温度管理装置に送るよ
うにすることもできる。
【００２２】上記構成になる細胞破砕装置３１の動作に
ついて説明する。サンプルとしての各種被破砕細胞と破
砕媒体とをそれぞれチューブ状の密閉容器３０内に収容
し、この密閉容器３０を前記ワークホルダ３８の開口部
５３に挿入し、この密閉容器３０の蓋７３の上に押さえ
板４２を配し、これらを固定ノブ５２により環状体３３
に固定する。前記破砕媒体は、例えば、ガラスやセラミ
ックス製の微小ビーズ、あるいは、チューブの内径に近
い外形の金属製やセラミック製あるいは樹脂製やガラス
製の球体、楕円体、先の形状がチューブ内の先端形状に
合った円錐体等を用いることができる。
ついて説明する。サンプルとしての各種被破砕細胞と破
砕媒体とをそれぞれチューブ状の密閉容器３０内に収容
し、この密閉容器３０を前記ワークホルダ３８の開口部
５３に挿入し、この密閉容器３０の蓋７３の上に押さえ
板４２を配し、これらを固定ノブ５２により環状体３３
に固定する。前記破砕媒体は、例えば、ガラスやセラミ
ックス製の微小ビーズ、あるいは、チューブの内径に近
い外形の金属製やセラミック製あるいは樹脂製やガラス
製の球体、楕円体、先の形状がチューブ内の先端形状に
合った円錐体等を用いることができる。
【００２３】密閉容器３０の装着が終わると、モータ３
５を駆動し、回転軸３６を例えば１２００〜２８００ｒ
ｐｍで高速回転させる。環状体３３は回転軸３６と一体
回転する傾斜軸体３４の外周に相対回転自在に外嵌さ
れ、かつ一対の磁石４５、４６間に作用する磁力にて共
回転を阻止されているので、回転軸３６の回転が１回転
する毎に環状体３３が軸心方向両側に振れ運動する。
５を駆動し、回転軸３６を例えば１２００〜２８００ｒ
ｐｍで高速回転させる。環状体３３は回転軸３６と一体
回転する傾斜軸体３４の外周に相対回転自在に外嵌さ
れ、かつ一対の磁石４５、４６間に作用する磁力にて共
回転を阻止されているので、回転軸３６の回転が１回転
する毎に環状体３３が軸心方向両側に振れ運動する。
【００２４】このとき、環状体３３の外周の任意の点
は、図５（ａ）（ｂ）に示すように８の字状に移動する
ことになる。即ち、図５（ａ）に実線で示すように環状
体３３が図示右側に傾斜した状態を基準位置として、そ
のときの環状体３３の外周上におけるａ点位置の挙動を
見てみると、実線状態から回転軸３６が矢印方向に９０
度回転すると、環状体３３は仮想線で示すように紙面の
表裏方向に傾斜した状態に移行し、その間ａ点に対応し
ていた位置は経路ｂを経てｃ点に移動する。次に、回転
軸３６がさらに９０度回転すると、環状体３３は図５の
（ｂ）に実線で示すように紙面の上下方向でかつ逆向き
に傾斜した状態に移行し、ａ点に対応していた位置はｃ
点から経路ｄを経て元のａ点に戻る。さらに回転軸３６
が９０度回転すると、環状体３３は仮想線で示すように
紙面の表裏方向に逆向きに傾斜した状態に移行し、ａ点
に対応していた位置は経路ｅを経てｆ点に移動し、さら
に回転軸３６が元の回転位置まで９０度回転すると、ａ
点に対応していた位置はｆ点から経路ｇを経て元のａ点
に戻る。
は、図５（ａ）（ｂ）に示すように８の字状に移動する
ことになる。即ち、図５（ａ）に実線で示すように環状
体３３が図示右側に傾斜した状態を基準位置として、そ
のときの環状体３３の外周上におけるａ点位置の挙動を
見てみると、実線状態から回転軸３６が矢印方向に９０
度回転すると、環状体３３は仮想線で示すように紙面の
表裏方向に傾斜した状態に移行し、その間ａ点に対応し
ていた位置は経路ｂを経てｃ点に移動する。次に、回転
軸３６がさらに９０度回転すると、環状体３３は図５の
（ｂ）に実線で示すように紙面の上下方向でかつ逆向き
に傾斜した状態に移行し、ａ点に対応していた位置はｃ
点から経路ｄを経て元のａ点に戻る。さらに回転軸３６
が９０度回転すると、環状体３３は仮想線で示すように
紙面の表裏方向に逆向きに傾斜した状態に移行し、ａ点
に対応していた位置は経路ｅを経てｆ点に移動し、さら
に回転軸３６が元の回転位置まで９０度回転すると、ａ
点に対応していた位置はｆ点から経路ｇを経て元のａ点
に戻る。
【００２５】従って、環状体３３の外周に保持された密
閉容器３０は回転軸３６の高速回転に伴って８の字状の
振動形態で振動せしめられ、その結果密閉容器３０内で
被破砕細胞に微小ビーズ等の破砕媒体が効果的に衝突
し、その衝撃によって速やかにかつ均一に細胞が破砕さ
れる。こうして、多数の密閉容器３０内に収容された多
数のサンプルの細胞破砕を一度に破砕処理することがで
きる。
閉容器３０は回転軸３６の高速回転に伴って８の字状の
振動形態で振動せしめられ、その結果密閉容器３０内で
被破砕細胞に微小ビーズ等の破砕媒体が効果的に衝突
し、その衝撃によって速やかにかつ均一に細胞が破砕さ
れる。こうして、多数の密閉容器３０内に収容された多
数のサンプルの細胞破砕を一度に破砕処理することがで
きる。
【００２６】上記構成では、密閉容器保持円板３９が水
平方向になるように配設されるので、密閉容器３０の着
脱を容易に行うことができる。密閉容器３０は固定ノブ
５２を緩めて押さえ板４２を外した状態ワークホルダ３
８の各開口部５３に密閉容器３０を挿入するだけでよ
く、取り出しも同様に簡単に行うことができる。
平方向になるように配設されるので、密閉容器３０の着
脱を容易に行うことができる。密閉容器３０は固定ノブ
５２を緩めて押さえ板４２を外した状態ワークホルダ３
８の各開口部５３に密閉容器３０を挿入するだけでよ
く、取り出しも同様に簡単に行うことができる。
【００２７】また、密閉容器３０は収容するサンプルの
種類に応じてサイズの異なるものが用意されるが、各密
閉容器３０のサイズに対応する開口部５３を形成したワ
ークホルダ３８と押さえ板４２とを準備しておくと、そ
れらを容易に交換することができ、様々な種類のサンプ
ルに対する細胞破砕を１台の装置で実施することができ
る。
種類に応じてサイズの異なるものが用意されるが、各密
閉容器３０のサイズに対応する開口部５３を形成したワ
ークホルダ３８と押さえ板４２とを準備しておくと、そ
れらを容易に交換することができ、様々な種類のサンプ
ルに対する細胞破砕を１台の装置で実施することができ
る。
【００２８】以上説明した構成において、環状体３３の
回転を阻止する手段は、説明した磁石４５、４６の吸引
力を利用する構成だけでなく、磁石と強磁性体との間の
磁気吸着により回転を阻止する構成、一対の対向磁石間
に磁石を配して磁力反発により回転を阻止する構成、バ
ネ材により回転を阻止する構成等を採用することもでき
る。
回転を阻止する手段は、説明した磁石４５、４６の吸引
力を利用する構成だけでなく、磁石と強磁性体との間の
磁気吸着により回転を阻止する構成、一対の対向磁石間
に磁石を配して磁力反発により回転を阻止する構成、バ
ネ材により回転を阻止する構成等を採用することもでき
る。
【００２９】また、ワークホルダ３８の温度調節は、ワ
ークホルダ３８に温度センサーとペルチェ素子等の電気
的な冷却手段とを備えることにより、温度センサーによ
るワークホルダ３８内の検出温度に基づいて冷却手段に
より温度を調節することができる。
ークホルダ３８に温度センサーとペルチェ素子等の電気
的な冷却手段とを備えることにより、温度センサーによ
るワークホルダ３８内の検出温度に基づいて冷却手段に
より温度を調節することができる。
【００３０】また、ワークホルダ３８における冷却は、
被破砕物を凍結温度にまで冷却して粉砕することもでき
る。この場合には無機物の粉砕や複数種類のものを粉砕
して混合する用途にも適用することが可能となる。
被破砕物を凍結温度にまで冷却して粉砕することもでき
る。この場合には無機物の粉砕や複数種類のものを粉砕
して混合する用途にも適用することが可能となる。
【００３１】以上説明した第１の実施形態においては、
被破砕物を個々に密閉容器３０に収容して振動を加える
ように構成しているが、大量の被破砕物を効率的に破砕
処理する場合に適した構成を以下に説明する。
被破砕物を個々に密閉容器３０に収容して振動を加える
ように構成しているが、大量の被破砕物を効率的に破砕
処理する場合に適した構成を以下に説明する。
【００３２】図７は、第２の実施形態に係る細胞破砕装
置におけるワークホルダ７０の構成を模式的に示すもの
で、他の構成は第１の実施形態の構成と同様である。円
環状に形成された環状容器７１は、密閉構造に形成さ
れ、その内部空間は仕切り部７２で２分割され、この仕
切り部７２を境にした両側に混合液送給装置（送給手
段）７５につながる給液パイプ７６と排液パイプ７７と
が接続されている。また、環状容器７１の内部空間は、
対向壁面から交互に相対向する壁面に向かって突出する
複数の突出壁面７４が列設形成されている。
置におけるワークホルダ７０の構成を模式的に示すもの
で、他の構成は第１の実施形態の構成と同様である。円
環状に形成された環状容器７１は、密閉構造に形成さ
れ、その内部空間は仕切り部７２で２分割され、この仕
切り部７２を境にした両側に混合液送給装置（送給手
段）７５につながる給液パイプ７６と排液パイプ７７と
が接続されている。また、環状容器７１の内部空間は、
対向壁面から交互に相対向する壁面に向かって突出する
複数の突出壁面７４が列設形成されている。
【００３３】前記混合液送給装置７５は、被破砕物を液
体中に分散させた懸濁液と破砕媒体との混合液を環状容
器７１に送給循環させるもので、この混合液送給装置７
５から給液パイプ７６を通じて混合液が環状容器７１に
送給されると、混合液は図示するように突出壁面７４が
あるためにジグザグ状に流れて環状容器７１内の移動距
離が増加すると同時に、流れの変化により破砕効果を高
めることができる。尚、実施形態において突出壁面７４
は、図示するように混合液の流通方向の左右から突出さ
せているが、流通方向の上下方向から交互に突出させる
ように構成してもよい。
体中に分散させた懸濁液と破砕媒体との混合液を環状容
器７１に送給循環させるもので、この混合液送給装置７
５から給液パイプ７６を通じて混合液が環状容器７１に
送給されると、混合液は図示するように突出壁面７４が
あるためにジグザグ状に流れて環状容器７１内の移動距
離が増加すると同時に、流れの変化により破砕効果を高
めることができる。尚、実施形態において突出壁面７４
は、図示するように混合液の流通方向の左右から突出さ
せているが、流通方向の上下方向から交互に突出させる
ように構成してもよい。
【００３４】このワークホルダ７０は、先の構成のワー
クホルダ３８と同様に環状体３３に取り付けられ、環状
体３３に加えられる８の字状の振れ運動により環状容器
７１内に送給された混合液中の被破砕物は、この振れ運
動により破砕媒体との衝突により効果的に破砕される。
混合液送給装置７５から連続的に混合液を環状容器７１
に送給すると、環状容器７１を一周する間に破砕された
被破砕物を含む混合溶液が排液パイプ７７から回収され
る。一回の送給で破砕が充分でない場合には、再び環状
容器７１に送給するように循環送給することもできる。
クホルダ３８と同様に環状体３３に取り付けられ、環状
体３３に加えられる８の字状の振れ運動により環状容器
７１内に送給された混合液中の被破砕物は、この振れ運
動により破砕媒体との衝突により効果的に破砕される。
混合液送給装置７５から連続的に混合液を環状容器７１
に送給すると、環状容器７１を一周する間に破砕された
被破砕物を含む混合溶液が排液パイプ７７から回収され
る。一回の送給で破砕が充分でない場合には、再び環状
容器７１に送給するように循環送給することもできる。
【００３５】また、細胞破砕に伴う温度上昇に対処する
ために、図７及び図８に示すように環状容器７１を囲む
ように冷媒流路を形成した冷却容器７８を設けて、ここ
に冷媒送給装置７９から冷媒を循環させる。
ために、図７及び図８に示すように環状容器７１を囲む
ように冷媒流路を形成した冷却容器７８を設けて、ここ
に冷媒送給装置７９から冷媒を循環させる。
【００３６】混合液を循環させる場合には、冷媒容器７
８を設けることなく、混合液送給装置７５に混合液の温
度を調節する温度調節機能を設けて破砕に伴う混合液の
温度上昇を抑えることができる。また、給液パイプ７６
の途中に、螺旋パイプ、放熱器等を設けて放熱により温
度上昇を抑えることもできる。
８を設けることなく、混合液送給装置７５に混合液の温
度を調節する温度調節機能を設けて破砕に伴う混合液の
温度上昇を抑えることができる。また、給液パイプ７６
の途中に、螺旋パイプ、放熱器等を設けて放熱により温
度上昇を抑えることもできる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の細胞破砕装置によれば、被破砕
物を収容した密閉容器を保持するワークホルダは温度調
節機能を備えているので、破砕による温度上昇あるいは
作業環境の温度により被破砕物が変質することがなく、
破砕した細胞から細胞分析等の作業を正確に実施するこ
とが可能となる。
物を収容した密閉容器を保持するワークホルダは温度調
節機能を備えているので、破砕による温度上昇あるいは
作業環境の温度により被破砕物が変質することがなく、
破砕した細胞から細胞分析等の作業を正確に実施するこ
とが可能となる。
【図１】第１の実施形態に係る細胞破砕装置の全体構成
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図２】同構成における要部構成を示す断面図である。
【図３】同構成におけるワークホルダの構成を示す
（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線矢視断面図である。
（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】同構成における押さえ板の構成を示す平面図で
ある。
ある。
【図５】（ａ）（ｂ）は同構成における環状体の振動形
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図６】密閉容器の一例を示す正面図である。
【図７】第１の実施形態におけるワークホルダの構成を
示す模式図。
示す模式図。
【図８】同構成における環状容器の冷却構造を示す断面
図。
図。
【図９】従来例の細胞破砕装置の構成を示す正面図であ
る。
る。
３０ 密閉容器 ３１ 細胞破砕装置 ３３ 環状体 ３４ 傾斜軸体 ３６ 回転軸 ３８ ワークホルダ（恒温保持手段） ４５、４６ 磁石（回転阻止手段） ７０ ワークホルダ（恒温流通手段） ７１ 環状容器 ７４ 突出壁面 ７５ 混合液送給装置 ７８ 冷却容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０２Ｃ 17/24 Ｂ０２Ｃ 17/24 Ｃ１２Ｍ 1/33 Ｃ１２Ｍ 1/33
Claims (5)
- 【請求項１】 鉛直方向に配置されて回転駆動される回
転軸に、その軸心に対して軸心の傾斜した傾斜軸部を設
け、この傾斜軸部に環状体を相対回転自在に外嵌すると
共に、この環状体の回転を阻止する回転阻止手段を設
け、前記環状体に、被破砕物と破砕媒体を収容した密閉
容器を周方向に多数保持すると共に、密閉容器を所定温
度に保つ温度調節機能を備えた恒温保持手段が設けられ
てなることを特徴とする細胞破砕装置。 - 【請求項２】 鉛直方向に配置されて回転駆動される回
転軸に、その軸心に対して軸心の傾斜した傾斜軸部を儲
け、この傾斜軸部に環状体を相対回転自在に外嵌すると
共に、この環状体の回転を阻止する回転阻止手段を設
け、前記環状体に、外部に設置された送給手段から送給
される被破砕物の懸濁液と破砕媒体との混合液を流通さ
せると共に、前記混合液を所定温度に保つ温度調節機能
を備えた恒温流通手段が設けられてなることを特徴とす
る細胞破砕装置。 - 【請求項３】 回転阻止手段が、磁気吸着または磁気反
発により環状体の回転を阻止するように構成されてなる
請求項１または２記載の細胞破砕装置。 - 【請求項４】 恒温保持手段が、多数の密閉容器を収容
保持した容器内に冷媒を循環させるように構成されてな
る請求項１記載の細胞破砕装置。 - 【請求項５】 恒温流通手段が、混合液の流路を形成す
る環状容器内の対向壁面からそれぞれ混合液の流通方向
と交差する方向に突出する壁面を相対向する壁面に向け
て交互に設けて構成されてなる請求項２記載の細胞破砕
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00922199A JP3571950B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 細胞破砕装置および細胞破砕方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00922199A JP3571950B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 細胞破砕装置および細胞破砕方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004116636A Division JP3793539B2 (ja) | 2004-04-12 | 2004-04-12 | 細胞破砕装置および細胞破砕方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202314A true JP2000202314A (ja) | 2000-07-25 |
| JP3571950B2 JP3571950B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=11714388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00922199A Expired - Lifetime JP3571950B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 細胞破砕装置および細胞破砕方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571950B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042657A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Yasui Kikai Kk | 細胞破砕装置及びその温度制御方法 |
| JP2006043554A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Yasui Kikai Kk | 細胞破砕装置 |
| JP2010279292A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Toshiba Plant Systems & Services Corp | 細胞破砕装置および細胞破砕方法 |
| CN102824943A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 一种通用型颤振珠磨式细胞快速破碎装置 |
| CN102854049A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-01-02 | 杭州遂真生物技术有限公司 | 一种样品的粉碎离心方法及装置 |
| CN110681453A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-14 | 广西华银铝业有限公司 | 一种大瓦气冷式球磨机 |
| CN112403620A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-26 | 王江 | 一种在球磨机工作时速度过快时自动平衡离心力大小装置 |
| WO2021261036A1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | フロンティア・ラボ株式会社 | 試料破砕装置 |
| CN115138452A (zh) * | 2022-07-09 | 2022-10-04 | 浙江澄宇环保新材料股份有限公司 | 一种重钙粉生产用节能型球磨机及磨粉方法 |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP00922199A patent/JP3571950B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042657A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Yasui Kikai Kk | 細胞破砕装置及びその温度制御方法 |
| JP2006043554A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Yasui Kikai Kk | 細胞破砕装置 |
| JP4651987B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2011-03-16 | 安井器械株式会社 | 細胞破砕装置及びその温度制御方法 |
| JP2010279292A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Toshiba Plant Systems & Services Corp | 細胞破砕装置および細胞破砕方法 |
| CN102824943B (zh) * | 2012-08-23 | 2014-12-10 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 一种通用型颤振珠磨式细胞快速破碎装置 |
| CN102824943A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 一种通用型颤振珠磨式细胞快速破碎装置 |
| CN102854049A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-01-02 | 杭州遂真生物技术有限公司 | 一种样品的粉碎离心方法及装置 |
| CN102854049B (zh) * | 2012-10-15 | 2015-06-24 | 杭州遂真生物技术有限公司 | 一种样品的粉碎离心方法及装置 |
| CN110681453A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-14 | 广西华银铝业有限公司 | 一种大瓦气冷式球磨机 |
| WO2021261036A1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | フロンティア・ラボ株式会社 | 試料破砕装置 |
| JP2022022507A (ja) * | 2020-06-24 | 2022-02-07 | フロンティア・ラボ株式会社 | 試料破砕装置 |
| JP7064786B2 (ja) | 2020-06-24 | 2022-05-11 | フロンティア・ラボ株式会社 | 試料破砕装置 |
| CN112403620A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-26 | 王江 | 一种在球磨机工作时速度过快时自动平衡离心力大小装置 |
| CN115138452A (zh) * | 2022-07-09 | 2022-10-04 | 浙江澄宇环保新材料股份有限公司 | 一种重钙粉生产用节能型球磨机及磨粉方法 |
| CN115138452B (zh) * | 2022-07-09 | 2023-09-29 | 浙江澄宇环保新材料股份有限公司 | 一种重钙粉生产用节能型球磨机及磨粉方法 |
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|---|---|
| JP3571950B2 (ja) | 2004-09-29 |
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