JP2015529549A - 少容積サンプル用の高速小型遠心分離機 - Google Patents

Abstract

１つの非限定的な実施例では、生体液中の１つ以上の構成要素の分離のために、自動化されたシステムが提供され、該システムは：（ａ）前記体液サンプル中の１つ以上の構成要素の分離を達成するために、容器を受けるために構成された１つ以上のバケットを含む遠心分離機；および（ｂ）前記容器を含み、前記容器は、前記バケットの形状付けされた特性に相補的な１つ以上の形状付けされた特性を含む。本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。

Description

発明の背景技術
従来の遠心分離機は、少容積の液体サンプルの遠心分離を取り扱うためには、過度に大きく、および非効率的である。それらは、更に、少ないサンプル容積を処理するときに望まれる、特定の機能を含むことに失敗している。

参照による組み入れ
本明細書で言及される全ての刊行物、特許、および特許出願は、あたかも、それぞれの刊行物、特許、および特許出願が、参照により組み込まれるために、具体的に、および個別に指し示されるのと同程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。

発明の要旨
本開示における実施形態は、本明細書に記載される１つ以上の機能を有するために適応させ得ることを理解されたい。

１つの非限定的な実施例では、体液中の１つ以上の構成要素の分離のために自動化されたシステムが提供される。このシステムは：（ａ）体液サンプル中の前記１つ以上の構成要素の分離を達成するために容器を受け入れるために構成された１つ以上のバケットを含む遠心分離機；および（ｂ）前記バケットの形状付けされた特性と相補的である１つ以上の形状付けされた特性を有する前記容器とを含み得る。

本明細書における実施形態は、１つ以上の以下の特性を有するために適応させ得ることを理解されたい。１つの非限定的な実施例では、前記システムは、遠心分離機が休止状態にあるときに、垂直または垂直に近い位置にあり、および前記遠心分離機が、回転状態にあるときに、水平または水平に近い位置にある揺動バケットである、１つ以上のバケットを有し得る。随意的に、前記システムは、前記遠心分離機上で、放射的に対称的に間隔を置いて配置された、複数の揺動バケットを有し得る。随意的に、前記体液サンプルは生体液である。随意的に、前記生体液は血液である。随意的に、前記容器は、は１００μＬ以下のサンプル体液を含むために構成される。随意的に、前記容器は、５０μＬ以下のサンプル体液を含むために構成される。随意的に、前記容は、２５μＬ以下のサンプル体液を含むために構成される。随意的に、前記容器は、一端において閉鎖され、および対向端において開口される。随意的に、前記容器は、１つ以上の内部突起を有する、丸みを帯びた端を有する。随意的に、前記システムは、前記遠心分離容器の形状付けされた特性に相補的である、１つ以上の形状付けされた特性を有し、および遠心分離容器内に嵌合するために構成された抽出チップを含む。随意的に、前記バケットの形状付けされた特性は、前記容器の突出部分が、その上で休止するために構成されている、１つ以上の棚を含む。随意的に、前記バケットは、異なる形状を有する複数の容器を受け入れるための能力を有するために構成され、ならびに前記バケットの形状付けされた特性は、複数の棚を含み、第一の形状を有する第一の容器は、第一の棚の上で休止するために構成され、および第二の形状を有する第二の容器は第二の棚の上で休止するために構成されている。

本明細書に記載される、更に別の実施形態では：遠心分離機本体；前記遠心分離機本体を回転させるための電動機；ならびに前記モータに一体化され、および少なくとも前記電動機の回転部分の回転位置を決定するために構成されている検出器であって、前記検出器は、前記回転位置を決定するために、少なくとも２つの異なるタイプのエンコーダー情報を使用する検出器とを含む小型高速遠心分離機が提供される。

本明細書における実施形態は、１つ以上の以下の特性を有するために適応させ得ることを理解されたい。１つの非限定的な実施例では、前記検出器は、回転位置を決定するために、少なくとも光学的エンコーダーおよびホール効果技法を用いる。随意的に、前記検出器は、少なくとも回転位置および回転速度を決定するために、少なくとも光学的エンコーダーおよびホール効果技法を用いる。随意的に、前記検出器は、エンコーダー情報のタイプを検出するために指向された第一の表面、および別のタイプのエンコーダー情報を検出するために指向された第二の表面を有する。随意的に、前記第一の表面および第二の表面は、異なる方向に配向される。随意的に、前記第一の表面および第二の表面は、同じ方向に配向される。随意的に、前記電動機は、回転位置を決定するための複数の検出器を含む。随意的に、前記電動機は、前記第一のタイプのエンコーダー情報を提供する第一のエンコーダー・ディスク、およびエンコーダー前記第二のタイプのエンコーダー情報を提供する第二のエンコーダー・ディスクを含む。随意的に、前記電動機は、光学的エンコーダー情報を提供する第一のエンコーダー・ディスク、および磁気的エンコーダー情報を提供する第二のエンコーダー・ディスクを含む。随意的に、前記電動機は、前記第一のタイプのエンコーダー情報および第二のタイプのエンコーダー情報を提供するエンコーダー・ディスクを含む。随意的に、前記電動機は、光学的エンコーダー情報および磁気的エンコーダー情報の両方を提供するエンコーダー・ディスクを含む。一体化されたエンコーダー構成要素を有する電動機が遠心分離機の文脈において記載されているが、前記電動機は、前記電動機内に一体化された、位置および／または速度検出器機能を有することを望む他のシナリオにおいての使用のために適応させ得ることを理解されたい。

本明細書に記載される、更に別の実施形態では：電動機を提供すること；第一のタイプのエンコーダーを前記電動機内に組み込むこと；第二のタイプのエンコーダーを前記電動機内に組み込むこと；前記電動機の回転部分の回転位置を、前記第一のタイプのエンコーダーを用いて決定すること、および前記電動機の回転部分の回転速度を、第二のタイプのエンコーダーを用いて決定することとを含む方法が提供される。

本明細書における実施形態は、１つ以上の以下の特性を有するために適応させ得ることを理解されたい。１つの非限定的な実施例では、前記第一のタイプのエンコーダーは、光学的エンコーダー情報を提供する。随意的に、前記第一のタイプのエンコーダーは、磁気的エンコーダー情報を提供する。随意的に、前記第一のタイプのエンコーダーは、ホール効果エンコーダー情報を提供する。随意的に、前記第一のタイプのエンコーダー、および第二のタイプのエンコーダーは、異なるタイプのエンコーダー情報を提供する。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は：熱的に絶縁された材料を含む第一の部分；および熱伝導性の材料を含む第二の部分を含むことができ；前記容器は、この容器が熱的に絶縁された材料を持つ領域に配置されるように配列され；熱的に電導性の材料はこの容器から熱を連れ去る方向に熱を導くために構成される。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および前記サンプルへの熱伝導を最少化するためのアクティブな冷却ユニットを含むことができ；前記容器は、この容器が低減された熱的曝露を持つ領域に配置されるように配列され；前記アクティブな冷却ユニットは、前記駆動機構を冷却するために構成され；固定子は、駆動機構中の電動機の回転子内に同軸上に配置される。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および前記遠心分離機本体の回転位置の決定に使用される位置検出器を含み得る。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および遠心分離機本体に連結された自動平衡錘であって、このような錘は、遠心分離機のサンプル・ホルダーにおける、不均一な負荷量を有する遠心分離機本体の平衡を失った回転を最少化するための位置に、遠心力の下で移動するために構成される、錘を含み得る。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および遠心分離機を作動可能に支持するために構成された少なくとも１つの空気軸受を含む。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機筐体；遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および遠心分離機を作動可能に支持するために構成された少なくとも１つの空気軸受を含み、少なくとも空気軸受の部分は、遠心分離機筐体の一部分である。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機筐体；遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および所定の範囲外の力における速度変化を検出するために構成される力検出器を。

本明細書における実施形態は、１つ以上の以下の特性を有するために適応させ得ることを理解されたい。１つの非限定的な実施例では、この遠心分離容器ホルダーは、遠心力の下で、遠心分離機回転子の中心軸に向かって内向きに旋回する。随意的に、この遠心分離容器ホルダーは、空気抵抗を最少化するために回転子本体と同じ高さの表面にある。随意的に、この遠心分離容器ホルダーは、遠心力の下で、下向きに交替末うために構成されている。随意的に、電気的接続が遠心分離機本体の冷却要素が遠心分離のために妨害されない場合には、そのような要素は、遠心分離機の作動中でも運動している。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構を含むことができ、この遠心分離機本体は、少なくとも駆動機構の一部分を覆うために下向きに延伸し；前記駆動機構は、固定子および回転子を含み；前記回転子は、固定子と同心である。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構を含むことができ、この遠心分離機本体は、少なくとも駆動機構の一部分を覆うために下向きに延伸し；前記駆動機構は、固定子および回転子を含み；前記固定子は、回転子と同心である。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；遠心分離機本体上に、遠心分離容器を収納するための１つ以上の揺動ホルダーを含むことができ；前記揺動ホルダーまたはサンプル容器の最大寸法は、１０ｍｍを超えない。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；遠心分離機本体上に、遠心分離容器を収納するための１つ以上の揺動ホルダーを含むことができ；前記揺動ホルダーは、遠心分離機が作動中に、第一の配向から前記第一の配向よりも、より水平な第二の配向に移動する。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；遠心分離機本体上に、遠心分離容器を収納するための１つ以上の揺動ホルダーを含むことができ；前記サンプル容器の幅は、前記サンプル容器の長さよりも大きい。

本明細書に記載された別の実施形態では、サンプル容器とともに使用するための、小型高速遠心分離機が提供される。この遠心分離機は、遠心分離機本体；遠心分離機本体を回転させるための駆動機構を含むことができる

この要旨は、以下の「発明の詳細な説明」に、更に記述されるものより、単純化された形態における概念を紹介するために提供される。この要旨は、主張される対象の、主要な機能または本質的な機能を特定することを意図しておらず、また主張される対象の範囲を限定するために使用されることを意図していない。

図１〜３は、本明細書において記載される遠心分離器の実施形態の様々な表示を示す。 図１〜３は、本明細書において記載される遠心分離器の実施形態の様々な表示を示す。 図１〜３は、本明細書において記載される遠心分離器の実施形態の様々な表示を示す。

図４〜５は、本明細書において記載される遠心分離器の実施形態の様々な表示を示す。 図４〜５は、本明細書において記載される遠心分離器の実施形態の様々な表示を示す。

図６〜８は、本明細書において記載される、ｏｆ管ホルダーの実施形態の様々な表示を示す。 図６〜８は、本明細書において記載される、ｏｆ管ホルダーの実施形態の様々な表示を示す。 図６〜８は、本明細書において記載される、ｏｆ管ホルダーの実施形態の様々な表示を示す。

図９〜１２は、本明細書において記載される遠心分離器のさまざまな実施形態を示す。 図９〜１２は、本明細書において記載される遠心分離器のさまざまな実施形態を示す。 図９〜１２は、本明細書において記載される遠心分離器のさまざまな実施形態を示す。 図９〜１２は、本明細書において記載される遠心分離器のさまざまな実施形態を示す。

図１３〜１６は、本明細書において記載される熱的制御特性を有する遠心分離機の様々な実施形態を示す。 図１３〜１６は、本明細書において記載される熱的制御特性を有する遠心分離機の様々な実施形態を示す。 図１３〜１６は、本明細書において記載される熱的制御特性を有する遠心分離機の様々な実施形態を示す。 図１３〜１６は、本明細書において記載される熱的制御特性を有する遠心分離機の様々な実施形態を示す。

図１７Ａ〜１７Ｇは、本明細書において記載される位置および／または速度制御のための機器および方法の様々な実施形態を示す。

図１８Ａ〜１８Ｃは、本明細書において記載される自己平衡化特性の様々な実施形態を示す。

図１９〜２１は、本明細書において記載される機器および方法の様々な実施形態を示す。 図１９〜２１は、本明細書において記載される機器および方法の様々な実施形態を示す。 図１９〜２１は、本明細書において記載される機器および方法の様々な実施形態を示す。

図２２は、サンプル取扱い、前処理、および分析構成要素を有する統合されたシステムの一実施形態の概略図を示す。

具体的な実施形態の記載
前述の一般的記述および以下の詳細な記載は、例示的および説明のためだけであり、ならびに主張されるように本発明を制限するものではないことを理解されたい。本特許明細書および付属する特許請求項において使用される、単数形“ａ”、“ａｎ”および“ｔｈｅ”は、文脈が明確に他のものを指示しない限り、複数の指示対象を含むことに注意されたい。従って、実施例については、「１つの材料」（“ａ ｍａｔｅｒｉａｌ”）への言及は、材料の混合物を含むことができ、１つの化合物（“ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ”）は、多重の化合物を含むなどである。本明細書において引用される参照は、この明細書において明確に説明される教示と矛盾しない限りにおいて、参照によりその全体が組み込まれる。

本明細書および後続する請求項において、参照は、以下の意味を有する一連の用語に対して行われる：

「随意に」（“ｏｐｔｉｏｎａｌ”）または「随意的に」（“ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ”）は、この記載が、後続して記載される状況が、生じる場合および生じない場合を含むことができるために、生じても生じなくてもよいことを意味する。実施例については、機器が随意的にサンプル収集ウエルのための特性を含む場合、このことは、このサンプル収集ウエルが、存在しても、存在しなくてもよく、および、従って、この記述は機器がサンプル収集ウエルを保有する構造、およびサンプル収集ウエルを保有しない構造の両方を含む。
遠心分離機

図１、図２、および図３は、システムに統合され得る、遠心分離機（図１−側面図、図２−正面図、図３−背面図）のスケール遠近図を示す。この遠心分離機は、回転子を１５，０００ｒｐｍで回転させる能力のある電気電動機を含み得る。１つのタイプの遠心分離機回転子は、垂直平面内の前記電動機・スピンドル上に取り付けられた、ファンの羽根に幾分類似して形状付けられている。回転子に貼り付けられているのは、サンプル保持要素（チップ）を保持する要素であり、および前記電動機軸に対して遠位のチップの端が、その上に休止する出っ張りまたは棚を提供し、および遠心分離中にサンプルが抜け出さないための支持を提供する。前記チップは、回転子中の機械的止め部により、更にその近位端が支持される。これは、遠心分離中に生じる力が、チップが、柔らかなビニール・キャップを切り裂くことを引き起こさないために提供され得る。このチップは、標準的なピックアンドプレース機構により、挿入および除去が可能であるが、好適にはピペットにより行われる。前記回転子は、遠心分離機の作動中に、振動および雑音を最少化するために、形状付けられたアクリル（または他の材料）の単一片である。前記回転子は（随意的に）、垂直に対して特定の角度に配向されるときに、機器中の他の可動構成要素が、遠心分離機を通過して移動できるように形状付けされる。前記サンプル保持要素は、回転の慣性の中心が、電動機に対して軸方向になるために、回転子の反対側の上のカウンター・マスにより遠心力的に平衡化される。前記遠心分離機電動機は、位置的データをコンピュータに提供でき、このコンピュータは次いで回転子の休止位置（典型的には遠心分離の前および後で垂直）を制御

刊行されている標準（ＤＩＮ ５８９３３−１； 米国では ｔｈｅ ＣＬＳＩ （臨床検査標準協会）ｓｔａｎｄａｒｄ Ｈ０７−Ａ３ “Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｐａｃｋｅｄ Ｃｅｌｌ Ｖｏｌｕｍｅ ｂｙ ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｈｅｍａｔｏｃｒｉｔ Ｍｅｔｈｏｄ”（「ミクロヘマトクリット法による血中血球容積の決定のための手順」）； Ａｐｐｒｏｖｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ − Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ（承認された標準第三版））に従って、遠心分離時間を最少化するために（遠心分離中の過剰な機械的ストレスを発生させずに）、回転子の便利な寸法は、約１０，０００〜２０，０００ｒｐｍの回転で、約５〜１０ｃｍであり、約５分の赤血球の充填時間を与える。

いくつかの実施形態では、遠心分離機は水平的に配向された、揺動バケット設計を有する遠心分離機であってよい。いくつかの好適な実施形態では、前記遠心分離器の回転軸は垂直である。代替的な実施形態では、前記回転軸は、水平または任意の角度にあることができる。前記遠心分離機は、同時に２つ以上の管を回転させることができ、およびコンピュータ制御されるピペットを用いる自動化されたシステム内に完全に統合されために設計され得る。いくつかの実施形態では、前記管の端は閉鎖されてよい。前記揺動バケット設計は、遠心分離容器が、停止時には垂直な位置に受動的に配向され、および回転時には固定された角度でスピンすることを可能にし得る。いくつかの実施形態では、前記揺動バケットは、遠心分離容器が水平な配向でスピンすることを可能にし得る。代替的に、それらは、垂直および水平位置（例えば、垂直から約１５、３０、４５、６０、または７５度）でスピンできる。前記揺動バケット設計を有する遠心分離機は、一連の位置決めシステムが用いられるロボット・システムの位置的精度および再現性要件を満たす。

コンピュータに基づく制御システムは、回転子を制御された速度で回転するために、光学的エンコーダーからの位置情報を使用できる。高速性能のために、適切な電動機が設計され得るために、位置のフィードバックのみを用いた正確な静的位置が保持されなくてもよい。いくつかの実施形態では、ソレノイドにより作動されるレバーと組み合わされたカムを、固定数位置における非常に正確な、および安定な停止を達成するために用い得る。別々の制御システムおよび前記電動機に組み込まれたホール効果センサーからのフィードバックを用いて、高速において回転子の速度を、非常に正確に制御し得る。

一連の感度の高い機器が、検定機器システム中で同時に機能しなければならないために、遠心分離機の設計は、好適には振動を最少化または低下させる。前記回転子は、平滑な外面とともに空気力学的に設計することができ−バケットが水平位置にあるときに、完全にそれらのバケットを封入する。更に、振動減弱が、ケースの設計において、複数の位置で使用できる。図１〜３における任意の実施形態が、本開示において記載される任意の他の特性を有するために構成され得ることを理解されたい。
回転子

遠心分離機回転子は、遠心分離容器を保持してスピンさせる前記システムの構成要素であることができる。この回転軸は垂直であることができ、および従って、この回転子自身が水平に位置付けされ得る。しかしながら、代替的な実施形態では、異なる回転軸および回転子の位置を用い得る。遠心分離容器を保持する回転子の両側に、対称的に位置決めされたバケットとして知られる２つの構成要素がある。３つのバケットが、１２０度で配向される実施例については、バケットが放射的対称に配向される、代替的な構成が可能である。限定はされないが、１、２、３、４、５、６、７、８、またはそれより多いバケットを含む、任意の数のバケットが提供され得る。このバケットは、互いに均等に間隔を置いて配置され得る。例えば、もしｎが整数である、ｎ個のバケットが提供されると、これらのバケットは、約３６０／ｎ度の間隔をおいて配置される。他の実施形態では、これらのバケットは、互いに均等の間隔を置いて配置されるか、または放射状に対称に配置される必要はない。

回転子が動かない場合、これらのバケットは、重力の影響を受け管が垂直に位置するように受動的に落下することができ、およびそれらはピペットによりアクセスできるようにされる。図４は、バケットが垂直な状態で休止状態にある回転子の実施例を示す。いくつかの実施形態では、これらのバケットは、垂直であるか、または垂直でないことができる、あらかじめ決定された角度に受動的に落下できる。回転子がスピンしているとき、これらのバケットは、遠心力により、ほぼ水平の位置か、または所定の角度にあることを強いられる。図５は、バケットが水平からわずかな角度にある、速度を有する回転子の実施例を示す。それらの精度および位置的再現性を強化するために作用する、垂直および水平位置の両方のための物理的な強制停止もあり得る。

前記回転子は、空気の乱流により引き起こされる振動を最少化させるために、ディスク形状を持ち、および可能な限り少ない物理的特性を有するように空気力学的に設計できる。これを達成するために、回転子が回転し、前記バケットが水平位置にあることを強制され得るときに、バケットおよび回転子が完全に整列できるように、前記バケットの外部形状は、正確に回転子の外部形状に一致する。

血漿抽出を促進するために、前記回転子は、水平に対して、地上に向かって下向きに角度付けをされ得る。前記バケットの角度が回転子のそれと一致するために、これは、バケットについての固定スピン角度を強化し得る。そのような遠心分離の結果として生じる沈殿は、直立に配置されたときに管に対して角度付けされ得る。狭い抽出チップを、血漿を遠心分離容器の一番上から吸引するために用い得る。抽出チップを角度のある沈殿により生成された勾配の底の近くに配置することにより、血漿の最終容積は、傷付きやすい軟膜をかく乱することなく、より効率的に抽出され得る。

様々なチューブ設計が、機器バケットに適合され得る。いくつかの実施形態では、様々なチューブ設計は、その端が閉鎖していてよい。いくつかは、従来の円錐形の底を持つ遠心分離機チューブに形状付けられる。他のチューブ設計は、円筒状であってよい。低い高さ対断面積比を有するチューブは、細胞の処理には公的であり得る。大きな比を有するチューブ（＞１０：１）は、ヘマトクリットの正確な測定および他の画像化要件に適している。しかしながら、任意の高さ対断面積比を用い得る。前記バケットは、いくつかの任意のプラスチック（ポリスチレン、ポリプロピレン）、または本明細書の別の部分で議論される任意の他の材料から形成され得る。バケットは、数マイクロリットルから約１ミリリットルの収容能力を有する。前記チューブは、“ピックアンドプレース”機構を用いて遠心分離機に挿入および遠心分離機から除去できる
制御システム

遠心分離機の機器の回転および位置決め要件に由来して、二重の制御システムのアプローチを用い得る。回転子を特定の回転の配向に正確な増分で移動させる、位置に基づく制御システムが実行できる。いくつかの実施形態では、この制御システムは、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ：比例積分微分）制御システムを用い得る。当技術分野で周知の他のフィードバック制御システムを用い得る。位置制御装置のための位置的フィードバックが、高解像度の光学的エンコーダーにより提供され得る。低速から高速においての遠心分離機の作動のために、速度制御に向けるＰＩＤ制御システムを使用する一方で、速度制御装置が実装されることができる。速度制御装置のための回転速度のフィードバックは、前記電動機シャフトに配置された単純なホール効果センサーの一揃いにより提供され得る。それぞれのセンサーは、電動機シャフト回転の１サイクルごとに１つの方形波を発生し得る。
停止機構

本明細書におけるいくつかの実施形態では、特定位置に回転子を一貫して堅固に位置付けるために、物理的停止機構を用い得る。一実施形態では、この停止機構は、回転子に連結し、ソレノイドにより駆動されるレバーに沿ったカムを用い得る。このカムは、周囲に機械加工により、多数の“Ｃ”字型に形状付けられた切込みを有する、円形の円盤に形状付けされ得る。遠心分離機回転子を位置決めするために、その回転速度は、第一に、高くても３０ＲＰＭに低下される。他の実施形態では、前記回転速度は、限定はされないが、約５ｒｐｍ、１０ｒｐｍ、１５ｒｐｍ、２０ｒｐｍ、２５ｒｐｍ、３５ｒｐｍ、４０ｒｐｍ、または５０ｒｐｍを含む、他の任意の量に低下させ得る。速度が十分に低下されるとすぐに、前記レバーが駆動される。レバーの端はカムの周囲にそって最少の摩擦で滑動するカム従動子である。一旦、カム従動子が、カム中の特定の切込みの中心に達すると、ソレノイドにより作動されるレバーの力が電動機の力に打ち勝ち、および前記回転子は休止状態に持ち込まれる。この時点で、前記電動機に電子的にブレーキがかけられ、および停止機構との組み合わせで、回転位置は、正確におよび堅固に無制限に保持され得る。
遠心分離機バケット

遠心分離機の揺動バケットは、異なるタイプの遠心分離機チューブに対応するために構成され得る。好適な実施形態では、これらのさまざまなチューブのタイプは、その上（開放）端にカラーまたはフランジを有し得る。このカラーまたはフランジ機能は、バケットの上端で休止でき、および遠心分離の間チューブを支持する。図６、７、および８に示されるように、さまざまな長さおよび容積の円錐形および円筒状のチューブが適合できる。図６、７、および８は、バケットの実施例を提供し、および他のバケット設計を用い得る。例えば、図６は、バケット構成の実施例を示す。前記バケットは、遠心分離機に嵌合して、および前記バケットが自由に揺動することを可能にする側面部分を有し得る。前記バケットは、閉鎖底部および上端に開口部を有し得る。図７は、バケットに嵌合した遠心分離容器の実施例を示す。以前に言及したように、前記バケットは、さまざまな構成の遠心分離容器を受け入れるために形状付けされ得る。これらの遠心分離容器は、バケット上で休止し得る１つ以上の突起した部材を有する。これらの遠心分離容器は、遠心分離バケットに嵌合し得る１つ以上の特性を有して形状付けされ得る。これらの特性は、管の形状付けされた特性であるか、または１つ以上の突起であり得る。図８は、前記バケットと嵌合し得る他の遠心分離容器の実施例を示している。以前に記載したように、前記バケットは、このバケットに異なる形状の遠心分離容器が嵌合することを可能にする１つ以上の形状付けされた特性を有し得る。図４〜８における遠心分離機のいずれの実施形態も、本開示において記載される他の任意の特性を有するように構成され得ることを理解されたい。
遠心分離機 チューブおよびサンプル 抽出技法

前記遠心分離機チューブおよび抽出チップは、個別におよび提供されることができ、遠心分離に続く物質の抽出のために互いに嵌合できる。前記遠心分離チューブおよび抽出チップは、自動化されたシステムにおける複雑な処理に対処するために設計し得る。いかなる寸法も、例示のみの目的により提供され、および同一または異なる比率の他の寸法も利用し得る。

前記システムは、以下の１つ以上を可能にする：

１．少量の血液サンプル（典型的には５〜５０μＬ）の迅速な処理

２．ヘマトクリットの正確および厳密な測定

３．血漿の効率的な除去

４．形成された要素の効率的な再懸濁（赤血球および白血球細胞）

５．白血球の濃縮（蛍光抗体による標識および固定化プラス赤血球の溶解に続き）

６．赤血球溶解の光学的確定および白血球の回収
遠心分離容器および抽出チップ概観

システムに課せられたさまざまな制約を満たすために遠心分離機の作動において、特製の管およびチップを用い得る。前記遠心分離容器は、遠心分離機中で回転するために設計された、底部が閉鎖されたチューブであり得る。いくつかの実施形態では、この遠心分離容器は、図１１６に図示された管であり得るか、または図１１６に図示された１つ以上の特性を有し得る。それは、ヘマトクリット測定、ＲＢＣ溶解、沈殿再懸濁および効率的な血漿抽出を含む、要求される広範囲の機能性を可能にする、一連の独特の特性を有し得る。前記抽出チップは、正確な体液抽出、および沈殿再懸濁のために、遠心分離容器中に挿入され得るために設計され得る。いくつかの実施形態では、前記抽出チップは、図１１７に図示されるチップであり得るか、図１１７に図示される特性の１つ以上を有するチップであり得る。抽出チップについての例示的な仕様は、本明細書および米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に見出すことができ、それらは参照により、すべての目的において、完全に本明細書に組み込まれる。
遠心分離容器

一実施形態では、 前記遠心分離容器 は、それぞれが、異なる 抗凝血剤および全血 容積に関連付けられる、２つの別々の使用のシナリオを処理するために設計され得る。

第一の使用シナリオは、ヘパリンを含む４０μＬの全血が沈殿されるときに必要であり得て、血漿の最大容積が回収され、およびヘマトクリットはコンピュータ・ビジョンにより測定される。６０％ヘマトクリットか、それ以下の場合、必要な、または好適な血漿の容積は、約４０μＬ＊４０％＝１６μＬであり得る。

いくつかの実施形態では、軟膜がかく乱されるべきではないために、１００％の血漿を回収することは可能ではないので、従ってチップの底と沈殿の最上部との間に最小限の距離が保たれなければならない。この最小限の距離は、実験的に決定され得るが、必要な安全距離（ｄ）の関数により、犠牲にされるその容積（Ｖ）は：Ｖ（ｄ）＝ｄ＊π１．２５ｍｍ２により見積もり得る。例えば、必要とされる、０．２５ｍｍの安全距離については、犠牲にされる容積は、６０％ヘマトクリットの場合で１．２３μＬである。この容積は、遠心分離容器のヘマトクリット部分の内部半径を減少させることにより減少させ得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、狭い部分が、１．５ｍｍを超える抽出チップの外部半径を完全に受け入れなければならないために、既存の前記遠心分離容器の寸法は最小に近いものであり得る。

血漿抽出とともに、いくつかの実施形態では、ヘマトクリットが、コンピュータ・ビジョンにより測定されることが要求され得る。この過程を促進するために、所定の容積のヘマトクリットに対する全体の高さは、管の狭い部分の内部直径を最少化することにより最大化し得る。高さを最大化することにより、ヘマトクリット容積の変化およびカラムの物理的高さの関係は最適化されることができ、従って測定に使用し得るピクセル数を増加させる。管の狭い部分の高さは、８０％ヘマトクリットの最悪のシナリオを受け入れるのにも十分長いが、それでも効率的な抽出を可能にするために、カラムの最上部に血漿の小さい部分を残すことができる。従って、４０μＬ＊８０％＝３２μＬが、ヘマトクリットの正確な測定のために要求される容積収容能力である。設計されるところの、チップの狭い部分の容積は、最悪の場合においても、いくらかの血漿の容積が残存できる、約３５．３μＬであることができる。

第二の使用シナリオは、はるかに複雑であり、および１つ、それ以上、または以下の全てを必要とする：

・全血の沈殿

・血漿の抽出

・溶解緩衝液中での沈殿の再懸濁および染色

・残存する白血球の沈殿化

・上澄み液の除去

・白血球の再懸濁

・白血球懸濁液の完全な抽出

濃厚沈殿を完全に再懸濁するために、実験は、沈殿を含む管の底まで完全に到達する能力のあるチップにより、沈殿を物理的にかく乱することを示している。再懸濁のために用いる管の底の好適な配置は、標準的な市販のＰＣＲチューブに類似した半球状の形状であると思われる。他の実施形態では、他の管の底の形状を用い得る。この遠心分離容器は、抽出チップとともに、抽出チップが、物理的に底部に接触しながら、これらの幾何学的な要件を守り、再懸濁プロセスを促進するために設計し得る。

手動による再懸濁実験の間に、管の底部、およびチップの底部の物理的接触が、体液の移動を防止する密封を形成し得ることに気付いた。体液が流れることを許容しながら、沈殿を完全にかく乱することの両方を実現するために、微妙な間隔を置くことを用い得る。ロボット・システムにおいて、この処理を促進するために、遠心分離容器の底部に物理的な機能を与え得る。いくつかの実施形態では、この機能は管の底部の周囲に配置された４つの小さな半球状の突起を含み得る。前記抽出チップが完全に管の中に挿入され、および物理的な接触を与えることを可能にする場合、チップの端部は突起の上で休止でき、および体液は、突起の間を自由に流れることができる。このことは、小さな容積（〜０．２５μＬ）が隙間の間で失われることを引き起こす。

溶解過程の間、いくつかの実施では、最予想体液容積は６０μＬであり、抽出チップにより移動される２５μＬと合わせるとｍａｙ８５μＬの全体の容積収容能力を要し得る。１００μＬの現在の最大容積を有する設計はこの要件を超えることができる。第二の使用シナリオの他の態様は、同様か、またはすでに議論されたチップ特性を要求する。

前記遠心分離容器の上部の形状は、ピペット・ノズルと嵌合するように設計され得る。本明細書の他の部分に記載されるか、または当技術分野で周知のいかなるピペット・ノズルも使用し得る。管の上部の外部の形状は、流れノズルおよびカートリッジの両方が、その周囲に設計される反応チップのそれに厳密に適合する。いくつかの実施形態では、小さな突起部（ｒｉｄｇｅ）が上部の内表面に外接する。この突起部は最大体液高さの視認可能なマーカーであることができ、コンピュータ・ビジョン・システムを用いる自動的な誤差の検出を容易にするために作られている。

いくつかの実施形態では、完全に嵌合したノズルの底部から最大体液ラインの頂部までの距離は２．５ｍｍである。この距離は抽出チップに対する推奨距離の４ｍｍよりも１．５ｍｍ少ない。この減少した距離は、最少容積要件を順守しながら、抽出チップの長さの最少化する必要性により引き起こされ得る。この減少した距離の正当化は管の特定の使用から派生する。いくつかの実施においては、体液は、最上部からのみ管により交換されることができ、ノズルと嵌合しながら有することのできる最大体液は、任意の所定の時間において予想される全血の最大量（４０μＬ）であるためである。この体液の高さはノズルの底部よりも十分に下にある。別の懸念は、他の時間に、管の中の体液容積が、これよりはるかに大きく、およびノズルの高さまで管壁を濡らし得ることである。いくつかの実施形態では、このことは、合計容積が最大仕様より少なくてさえも、管の中に含まれる任意の体液のメニスカスが体液の最大高さを超えないことを確実にするために管を使用する者次第である。他の実施形態では、管の中に体液を収容し続けるために他の特性が提供され得る。

本明細書において提供される、いかなる寸法、サイズ、容積、または距離も、例示のみのために提供されている。本明細書において言及される量に比例的であっても、またはなくてもよい、他の任意の寸法、サイズ、容積または距離を用い得る。

前記遠心分離容器は、体液の交換のプロセス、ならびにチップを素早く挿入および除去する間に、一連の力を受ける。管が拘束される場合、これらの力は、遠心分離機バケットから管を吊り上げるか、または除去するために十分強くなることが可能である。移動を防止するために、前記管は、何らかの方法で固定されなければならない。これを達成するために、管の外部の底部に外接する小さなリングが加えられた。このリングは、バケット上の機械的特性に適合して、容易に嵌合され得る。突起を保持する力が、体液操作の間に、受ける力よりも大きく、しかしノズルと嵌合されるときの摩擦力より小さい限り、従ってこの問題は解決される。
抽出チップ

抽出チップは、遠心分離容器と相互作用し、効率的に血漿を抽出し、およびペレット化された細胞を再懸濁するために設計され得る。所望の場合、その合計の長さ（例えば、３４．５ｍｍ）は、米国特許出願第１２／２４４，７２３号（参照により本明細書に組み込まれる）に記載されているものを含むが、それらには限定されない、別の血液チップに正確に適合するが、遠心分離容器の底に物理的に接触するために、十分長くあることができる。管の底に接触する能力は、いくつかの実施形態では、再懸濁プロセス、および白血球懸濁物を完全に回収することの、両方のために必要とされ得る。

抽出チップの要求される容積は、任意の所定の時間において前記遠心分離容器から吸引するために予測される最大容積により決定される。いくつかの実施形態では、この容積は、おおよそ６０μＬであってよく、８５μＬであるチップの最大収容能力よりも少なくてよい。いくつかの実施形態では、要求される容積より大きな容積のチップが提供され得る。遠心分離容器と同様に、チップの上の部分に外接している内部の特性が、この最大容積の高さを標識付けるために用いられ得る。最大容積の線および嵌合したノズルの頂部との間の距離は４．５ｍｍであってよく、これはノズルの汚染を防止するために安全な距離とみなされる。ノズルの汚染を防止するために、任意の十分な距離が用いられ得る。

前記遠心分離機は、沈殿したＬＤＬコレステロールを堆積させるために用い得る。画像化が、沈殿物の完全な除去を示す、上澄み液が透明であることを検証するために用いられ得る。

一実施例では、血漿はデキストラン硫酸（２５ｍｇ／ｄＬ）および硫酸マグネシウム（１００ｍＭ）の混合物中に、希釈されることができ（例えば、１：１０）、および次いでＬＤＬコレステロールを沈殿させるために１分間インキュベートされることができる。反応生成物は、遠心分離機のチューブ内に吸引され、次いでキャップを付けおよび３０００ｒｐｍで３分間回転される。図１１９、１２０、および１２１は、それぞれ、遠心分離前に撮影されたオリジナルの反応混合物（白色沈殿を示す）の画像、遠心分離（透明な上澄み液を示す）に次いで撮影された画像、およびＬＤＬコレステロール沈殿（キャップの除去後）に撮影された画像である。

本発明において使用し得る他の遠心分離機の例は、米国特許第５，６９３，２３３号、５，５７８，２６９号、６，５９９，４７６号および米国特許出願第２００４／０２３０４００号、２００９／０３０５３９２号、および２０１０／００４７７９０号中に記載されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
プロトコール例

遠心分離および処理には、プロトコールの多くの変形が用いられ得る。例えば、血球計算のために、白血球を処理および濃縮するための遠心分離機に用いられる典型的なプロトコールは、以下のステップの１つ以上を用いる。以下のステップは、変化した順番で、または以下のステップの任意のものが、他のステップにより置換されて提供され得る：

１．１０μＬの抗凝固剤により抗凝固処理された血液を受け取る（ピペットは遠心分離機バケットの底部に血液を注入する）。

２．赤血球および白血球を遠心分離（＜５分ｘ１０，０００ｇ）により沈降させる。

３．ヘマトクリットを画像化により測定する。

４．細胞ペレットをかく乱することなく、血漿をピペット中にゆっくり吸引して除去する（４μＬが最悪の場合のシナリオ［６０％ヘマトクリット］に対応する）。

５．２０μＬの緩衝化された生理食塩水に溶解された最大５つの蛍光標識された抗体の適切な混合液を加えたのちに、沈殿を再懸濁する。

６．３７Ｃで１５分間インキュベートする。

７．赤血球溶解溶液（塩化アンモニウム／重炭酸カリウム）を、白血球固定化試薬（ホルムアルデヒド）と混合することにより、溶解／固定化試薬を準備する。

８．３０μＬの溶解／固定化試薬（合計反応容積約６０μＬ）を加える。

９．３７Ｃで１５分間インキュベートする。

１０．白血球を遠心分離（１０，０００ｇ）により沈降させる。

１１．上澄みの溶血血液を除去する。

１２． 緩衝液（等張緩衝化生理食塩水）を加えることにより白血球を再懸濁する。

１３．正確に容積を測定する。

１４．サンプルを血球計算に送達する。

これらのステップはサンプルを受け取ることを含む。このサンプルは、血液などの体液か、または本明細書の別の部分に記載される任意の他のサンプルであってよい。このサンプルは、本明細書の別の部分に記載される任意の容積測定などの少容積であってよい。いくつかの例では、このサンプルは抗凝固剤を有することができる。

分離のステップが生じる。例えば、密度に基づく分離が生じる。かかる分離は、遠心分離、磁気的分離、溶解、または当技術分野で周知の任意の他の分離技法により生じ得る。いくつかの実施形態では、前記サンプル血液であり、および赤血球および白血球細胞が分離され得る。

測定も行い得る。いくつかの例では、この測定は画像化か、または本明細書の別の部分に記載される任意の他の検出機構により行い得る。例えば、分離された血液サンプルのヘマトクリットは、画像化により行い得る。画像化は、デジタル・カメラまたは本明細書に記載される任意の他の画像捕捉機器により行い得る。

サンプルの１つ以上の構成要素を除去し得る。例えば、このサンプルが固体および液体構成要素に分離される場合、液体の構成要素が移動され得る。血液サンプルの血漿がピペットにより除去し得る。この液体構成要素は、固体の構成要素をかく乱することなく除去され得る。前記画像化は、液体構成要素、または任意の他の選択されたサンプルの構成要素の除去を支援できる。例えば、この画像化は、血漿がどこに位置するかを決定するために用いることができ、および血漿を除去するためのピペットの配置を支援し得る。

いくつかの実施形態では、試薬または他の物質がサンプルに加えられ得る。例えば、サンプルの固体部分は再懸濁され得る。標識された物質が加えられることができる。１つ以上のインキュベーションが生じ得る。いくつかの例では、溶解および／または固定化試薬を転化し得る。追加的な分離および／または再懸濁ステップが生じ得る。必要に応じて、希釈および／または濃縮が生じ得る。

サンプルの容積を測定し得る。いくつかの例では、サンプルの容積は、的確および／または正確な様式で測定し得る。サンプルの容積は、本明細書の別の部分に記載される変動係数などの低い変動係数を有するシステムにより測定され得る。いくつかの例では、サンプルの容積は、画像化を用いて測定され得る。サンプルの画像が捕捉され、およびこのサンプルの容積が画像から計算され得る。

サンプルは、所望のプロセスに送達され得る。例えば、サンプルは血球計算のために送達され得る。

別の実施例では、遠心分離機を用いても、用いなくてもよい核酸精製の典型的なプロトコールは、以下の１つ以上のステップを含む。このシステムは、核酸テンプレートを、検出のために指数的な増幅反応に送達するために、ＤＮＡ／ＲＮＡ抽出を可能にできる。このプロセスは、核酸を、限定はされないが、全血、血清、ウイルス輸送培地、ヒトおよび動物組織サンプル、食品サンプル、および微生物培養物などの様々なサンプルから抽出するために設計され得る。このプロセスは、完全に自動化されることができ、および一貫しておよび定量的な様式で、ＤＮＡ／ＲＮＡを抽出し得る。以下のステップは、変化する順番で、または他のステップが任意の以下のステップにより置換されて、提供され得る：

１．サンプル溶解。サンプル中の細胞は、カオトロピック塩緩衝液を用いて溶解し得る。このカオトロピック塩緩衝液は、以下のものの１つ以上のを含む：限定はされないが、３〜６Ｍグアニジン塩酸塩、またはグアニジニウムまたはグアニジンチオシアン酸塩；０．１〜５％ｖ／ｖの典型的な濃度のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）；１〜５ｍＭ典型的な濃度のエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）；１ｍｇ／ｍＬの典型的な濃度のリゾチーム；１ｍｇ／ｍＬの典型的な濃度のプロテイナーゼ−Ｋ；およびｐＨは、ＨＥＰＥＳなどの緩衝液を用いて７〜７．５に設定され得る。いくつかの実施形態では、前記サンプルは、２０〜９５oＣの典型的な温度で、０〜３０分間インキュベートされ得る。イソプロパノール（５０％〜１００％ｖ／ｖ）が、溶解後に混合物に加えられ得る。

２．表面充填。溶解されたサンプルは、限定はされないが、クロマトグラフィーのスタイルのカラムに充填された樹脂担体、バッチ型の様式でサンプルと混合された磁気ビーズ、体液化されたベッド様式中に懸濁された樹脂を通してポンプ移送されたサンプル、および閉鎖されたチャンネルを通じて、接線流の様式で表面上をポンプ移送されたサンプルなどの、機能化された表面（しばしば、ビーズの充填されたベッドの形態における）に曝露される。この表面は、溶解緩衝液の存在下に、核酸（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＤＮＡ／ＲＮＡハイブリッド）と結合するために機能化され得る。表面のタイプは、シリカ、およびジエチルアミノエタノール（ＤＥＡＥ）などの官能基などのイオン交換官能基を含み得る。溶解された混合物は、これらの表面に曝露されることができ、および核酸が結合する。

３．洗浄。前記固体表面は、ｐＨ７．０〜７．５の０〜２Ｍ塩化ナトリウムおよびエタノール（２０〜８０％ｖ／ｖ）溶液などの塩溶液によって洗浄される。この洗浄は、充填と同じ様式で行われ得る。

４．溶出。核酸は、表面を水またはｐＨ７〜９の緩衝液に曝露することにより抽出し得る。溶出は、充填と同じ様式で行われ得る。

これらのプロトコールの多くの変形、または他のプロトコールが、前記システムにより使用され得る。かかるプロトコールは、任意のプロトコールまたは本明細書に記載された方法と組み合わせて、またはそれらの代わりに使用し得る。

いくつかの実施形態では、血球計算のために、遠心分離により充填されおよび濃縮された細胞を回収できることが重要である。いくつかの実施形態では、このことはピペット機能を有する機器により可能である。液体（典型的には等張緩衝化された生理食塩水、溶解剤、緩衝液中の溶解剤および固定化剤の混合物または標識化された抗体の混合物）が遠心分離機バケットに分注されることができ、および繰り返し吸引および再懸濁され得る。ピペットのチップは、プロセスを促進するために、血中血球に強制的に挿入することができる。画像分析は、全ての細胞が再懸濁されたことを客観的に検証することにより、プロセスを支援し得る。
分析前にサンプルを処理するためのピペットおよび遠心分離機の使用

本発明の実施形態に従い、前記システムは、ピペット機能、ピックアンドプレースおよび遠心分離能力を有し得る。かかる能力は、非常に少ない容積のサンプルによる、ほとんど全てのタイプのサンプルの前処理および複雑な検定手順を効率的に行うことを可能にする。

特に、前記システムは、形成された構成要素（赤血球および白血球）を血漿から分離することを可能にする。前記システムは、形成された構成要素の再懸濁も可能にし得る。いくつかの実施形態では、前記システムは、固定化されおよび溶血された血液からの白血球の濃縮を可能にし得る。前記システムは、核酸を放出するために細胞の溶解も可能にし得る。いくつかの実施形態では、（典型的にはビーズ化された）固相試薬（例えば、シリカ）により充填されたチップを通じた濾過による、核酸の精製および濃縮が前記システムにより可能にされ得る。前記システムは、固相抽出に続いて、精製された核酸の溶出も可能にし得る。沈殿物の除去および収集（例えばポリエチレングリコールを用いて沈殿されたＬＤＬコレステロール）も前記システムにより可能にされ得る。

いくつかの実施形態では、前記システムは、親和性（ａｆｆｉｎｉｔｙ）による精製を可能にし得る。ビタミン−Ｄおよびセロトニンなどの低分子は、ビーズ化（粒子化）された疎水性基質に吸着されることができ、次いで有機溶媒を用いて溶出され得る。抗原が、抗体により覆われた基質の上に提供されることができ、および酸により溶出される。同じ方法が、トロンボキサン−Ｂ２および６−ケト−プロスタグランジンＦ１αなどの低濃度で見出される検体の濃縮に用いられ得る。抗原は、抗体またはアプタマーにより被覆された基質の上に提供され、および次いで溶出され得る。

いくつかの実施形態では、前記システムは、検定に先立ち、検体の化学的修飾を可能にし得る。セロトニン（５−ヒドロキシトリプタミン）の検定のために、例えば、検体を試薬（無水酢酸などの）を用いて、誘導体（アセチル化された形態などの）に変換することが要求される場合がある。これは、抗体により認識され得る検体の形態を生成させるために行うことができる。

液体はピペットを用いて移動させ得る（真空吸引およびポンピング）。このピペットは、比較的低い陽圧および陰圧に限定することができる（おおよそ０．１〜２．０気圧）。強制的に液体をビーズ化された固相媒体を通過させることが必要な場合に、はるかに高い圧力を生成するために遠心分離機を用い得る。例えば、５ｃｍの半径を有する回転子を１０，０００ｒｐｍの速度で用いる場合、約５，０００ｘｇ（約７気圧）の力を生成でき、液体を充填されたベッドなどの抵抗性の媒体を通過させるのに十分である。本明細書の別の部分で議論されるか、または当技術分野で周知の任意の遠心分離機の設計および構成を用い得る。

非常に少ない容積の血液のヘマトクリットの測定を行う場合があり得る。例えば、安価なデジタル・カメラに、コントラストが不良な場合でも、小さな被写体の良好な画像を撮影する能力がある。この能力を用いて、本発明のシステムは、非常に少ない容積の血液のヘマトクリットの自動化された測定を可能にできる。

例えば、１μＬの血液をミクロキャップ（ｍｉｃｒｏｃａｐ）のガラス毛細管に採取する。この毛細管を、次いで硬化性接着剤で密封し、および次いで１０，０００ｘｇで５分間遠心分離する。血中血球容積は、容易に測定でき、および血漿メニスカス（矢印で示される）も見られるので、ヘマトクリットが正確に測定される。このことは、この測定をするために、前記システムが比較的大きな容積の血液を無駄にしないことを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、大きな画像を撮影するために、顕微鏡による操作を行わずに、前記カメラを「そのままで」用い得る。他の実施形態では、画像を拡大するために顕微鏡または他の光学的技法を用い得る。一実施において、ヘマトクリットが、追加的な光学的インターフェースなしで、デジタル・カメラを用いて測定され、および測定されたヘマトクリットは、従来の臨床検査室での多くのマイクロリットルのサンプルを必要とするミクロヘマトクリットにより測定されたものと同一であった。いくつかの実施形態では、サンプル・カラムの長さおよび充填された赤血球のカラムの長さを非常に正確に測定できる（＋／−＜０．０５ｍｍ）。血液サンプル・カラムが約１０〜２０ｍｍであることを考えると、ヘマトクリットの標準偏差は１％よりもはるかに良好であり、標準的な臨床検査室の方法により得られたものに一致する。

前記システムは、赤血球沈降速度（ＥＳＲ）の測定を可能にできる。非常に小さな距離および距離の変化速度を測定するためのデジタル・カメラの能力を、ＥＳＲの測定のために利用できる。一実施例では、３つの血液サンプル（１５μＬ）が、“反応チップ”中に吸引された。１時間にわたり、２分間の間隔で画像が捕捉された。画像解析が、赤血球および血漿の間の界面の移動の測定に用いられた。

測定の正確性が、データを多項式関数に近似して、およびデータおよび近似曲線（全てのサンプルについて）の差の標準偏差を計算することにより、見積もることができる。前記実施例では、１時間にわたって移動した距離に関連付けた場合に、これは０．０３８ｍｍまたは＜２％ＣＶであることが決定された。従って、ＥＳＲが、この方法により正確に測定できる。ＥＳＲを測定する別の方法は、距離対時間の関係の最大勾配を測定することである。
遠心分離機

次いで図 ９〜１１を参照するが、遠心分離機のより更なる実施形態 を記載する。本発明のいくつかの実施形態 に従い、 システムは、１つ以上の遠心分離機を含み得る。前記システム中の機器 は、その中に１つ以上の遠心分離機を含み得る。 例えば、 １つ以上の遠心分離機が機器 筐体中に提供される。 モジュールは、１つ以上の遠心分離機を有し得る。 １つ、 ２つ、またはそれより多い、機器のモジュールが、その中に遠心分離機を有し得る。 この遠心分離機は、モジュール支持構造により支持されるか、 またはモジュール筐体内に収容され得る。 この遠心分離機は、小型、 平板な形状因子を有することができ、および小さな設置面積のみを占有する。いくつかの実施形態では、 前記遠心分離機は、ポイント・オブ・サービス用途のために小型化し得るが、約 １０，０００ ｒｐｍ以上の高速で回転する能力を保持し続け、および最大約 １２００ ｍ／ｓ^２ 以上の重力耐久能力を有する。

いくつかの実施形態では、遠心分離機 は、１つ以上のサンプルを受け入れるために構成され得る。遠心分離機は、異なる密度の物質の分離および／または生成に用い得る。かかる物質の 例としては、ウイルス、微生物、細胞、タンパク、環境組成物、または他の組成物が挙げられる。遠心分離機は、後続する測定のための細胞および／または粒子の濃縮に用い得る。

いくつかの実施形態では、遠心分離機は、サンプルが空洞の壁に接することができるような、サンプルを受け入れるために構成できる１つ以上の空洞を有し得る。 代替的に、前記空洞は、その中にサンプルを収容するサンプル 管を受け入れるために構成され得る。空洞についての任意の本明細書の記載が、 サンプルまたはサンプル 容器を受け入れおよび／または収容することのできる構成に適用され得る。 例えば、 空洞は、物質中の窪み、 バケット形式、 空洞の内部を有する突起、サンプル 容器と相互連結されるために構成された部材を含み得る。空洞の任意の記述は、凹面または内表面を有しても、有さなくてもよい形状も含み得る。サンプル 管の実施例は、本明細書の別の部分に記載される、全ての管 またはチップの設計を含み得る。 サンプル 管 は、内表面および外表面を有し得る。サンプル 管は、サンプルを受け入れるために構成された、少なくとも１つの開口端を有し得る。 この 開口端は、閉鎖または密封し得る。 このサンプル 管 は閉鎖端を有し得る。 このサンプル 管 は、前記体液処理装置のノズルであることができ、 この装置はノズル中の体液を回転させるための遠心分離機として作用でき、チップまたは別の管が、そのノズルに 取り付けられている。

いくつかの実施形態では、前記遠心分離機は、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、８以上、、１０以上、１２以上、１５以上、２０以上、３０以上、または５０以上の、サンプルまたはサンプル管を受け入れるために構成された空洞を有し得る。

いくつかの実施形態では、前記遠心分離機は、少容積のサンプルを受け入れるために構成される。いくつかの実施形態では、前記空洞および／またはサンプル管は、ｏｆ１、０００μＬ以下、５００μＬ以下、２５０μＬ以下、２００μＬ以下、１７５μＬ以下、１５０μＬ以下、１００μＬ以下、８０μＬ以下、７０μＬ以下、６０μＬ以下、５０μＬ以下、３０μＬ以下、２０μＬ以下、１５μＬ以下、１０μＬ以下、８μＬ以下、５μＬ以下、１μＬ以下、５００ｎＬ以下、３００ｎＬ以下、１００ｎＬ以下、５０ｎＬ以下、１０ｎＬ以下、１ｎＬ以下、５００ｐＬ以下、１００ｐＬ以下５０ｐＬ以下、１０ｐＬ以下５ｐＬ以下、または１ｐＬ以下のサンプル容積を受け入れるために構成され得る。

いくつかの実施形態では、前記遠心分離機は、サンプルを遠心分離機内に収容するカバーを有し得る。このカバーは、サンプルがエアロゾル化および／または蒸発することを防止する。前記遠心分離機は、随意的に、サンプルを遠心分離機内に収容し、および／またはエアロゾル化および／または蒸発を防止し得る薄膜、油（例えば、鉱油）、ワックス、またはゲルを有し得る。この薄膜、油、ワックス、またはゲルは、遠心分離機の空洞および／またはサンプル管内に収容され得るサンプルの上を覆う層として提供される。

遠心分離機は、回転軸の周りを回転するために構成され得る。遠心分離機は、いかなる分当たりの回転数でもスピンすることができる。例えば、遠心分離機は、最大１００ｒｐｍ、１，０００ｒｐｍ、２，０００ｒｐｍ、３，０００ｒｐｍ、５，０００ｒｐｍ、７，０００ｒｐｍ、１０，０００ｒｐｍ、１２，０００ｒｐｍ、１５，０００ｒｐｍ、１７，０００ｒｐｍ、２０，０００ｒｐｍ、２５，０００ｒｐｍ、３０，０００ｒｐｍ、４０，０００ｒｐｍ、５０，０００ｒｐｍ、７０，０００ｒｐｍ、または１００，０００ｒｐｍの速度でスピンできる。特定の時点で、遠心分離機は、休止状態に留まることができる一方、他の時点では、この遠心分離機は回転できる。休止状態にある遠心分離機は回転していない。遠心分離機は、可変速度で回転するために構成され得るいくつかの実施形態では、前記遠心分離機は所望の速度で回転するために制御され得る。いくつかの実施形態では、回転速度の変化率は可変でありおよび／または制御可能である。

いくつかの実施形態では、前記回転軸は垂直であってよい。代替的に、前記回転軸は水平であるか、または、垂直および水平の間の任意の角度（例えば、約１５、３０、４５、６０、または７５度）であることができる。いくつかの実施形態では、前記回転軸は固定された方向にあることができる。代替的に、前記回転軸は機器の使用中に変化できる。前記回転軸の角度は遠心分離機が回転している間に変化しても、しなくてもよい。

いくつかの実施形態では、遠心分離機は、基部を含み得る。いくつかの実施形態では、この基部は遠心分離機回転子を含む。この基部は上面および下面を有し得る。前記基部は、回転軸の周囲を回転するために構成され得る。前記回転軸は、基部の上面および／または下表面と垂直であることができる。いくつかの実施形態では、この基部の上面および／または下面は平面または曲面であり得る。上面および下面は、互いに実質的に平行であっても、なくてもよい。

いくつかの実施形態では、前記基部は円形の形状を有し得る。前記基部は、限定はされないが、楕円形状、三角形形状、四角形形状、五角形形状、六角形形状、または八角形形状を含む、任意の他の形状を有し得る。

前記基部は高さおよび１つ以上の横寸法（例えば、直径、幅、または長さ）を有し得る。前記基部の高さは回転軸に平行であり得る。前記横寸法は、回転軸に垂直であり得る。前記基部の横寸法は、高さよりも大きくてよい。前記基部の横寸法は、高さの、２倍以上、３倍以上、４倍以上、５倍以上、６倍以上、８倍以上、１０倍以上、１５倍以上、または２０倍以上大きくてよい。

前記遠心分離機は任意のサイズを有し得る。例えば、遠心分離機は、約２００ｃｍ^２以下、１５０ｃｍ^２以下、１００ｃｍ^２以下、９０ｃｍ^２以下、８０ｃｍ^２以下、７０ｃｍ^２以下、６０ｃｍ^２以下、５０ｃｍ^２以下、４０ｃｍ^２以下、３０ｃｍ^２以下、２０ｃｍ^２以下、１０ｃｍ^２以下、５ｃｍ^２以下、または１ｃｍ^２以下の設置面積を有し得る。前記遠心分離機は、約５ｃｍ以下、４ｃｍ以下、３ｃｍ以下、２．５ｃｍ以下、２ｃｍ以下、１．７５ｃｍ以下、１．５ｃｍ以下、１ｃｍ以下、０．７５ｃｍ以下、０．５ｃｍ以下、または０．１ｃｍ以下の高さを有し得る。いくつかの実施形態では、前記遠心分離機の最大寸法は、約１５ｃｍ以下、１０ｃｍ以下、９ｃｍ以下、８ｃｍ以下、７ｃｍ以下、６ｃｍ以下、５ｃｍ以下、４ｃｍ以下、３ｃｍ以下、２ｃｍ以下、または１ｃｍ以下であり得る。

前記遠心分離機基部は、駆動機構を受け入れるために構成され得る。駆動機構は、電動機、または遠心分離機を回転軸の周りで回転させ得る、任意の他の機構であってよい。前記駆動機構は、ブラシレス電動機回転子およびブラシレス電動機固定子を含み得る、ブラシレス電動機であってよい。前記ブラシレス電動機は、誘導電動機であってよい。前記ブラシレス電動機回転子は、前記ブラシレス電動機固定子の周囲を取り囲み得る。前記回転子は、回転軸の周囲の固定子の周りを回転するために構成され得る。

前記基部は、前記ブラシレス電動機回転子に接続されるか、またはそれを組み込むことができ、それにより前記基部が固定子の周りを回転することを引き起こし得る。前記基部は、回転子に固定されるか、または回転子と一体的に回転し得る。前記基部固定子の周りを回転でき、および前記電動機の回転軸に直交する平面は、前記基部の回転軸に直交する平面と同一平面上にある。例えば、前記基部は、実質的に基部の上面および下面の間を通過する、前記基部の回転軸と直交する平面を有し得る。前記電動機は、実質的に電動機の中心を通過する、電動機回転軸に直交する平面を有し得る。前記基部平面および電動機平面は、実質的に同一平面上にある。前記電動機平面は、基部の上面および下面の間を通過する。

ブラシレス電動機組立品は、電動機回転子および固定子を含み得る。前記電動機組立品は、電子回路構成要素を含み得る。ブラシレス電動機の前記電動機回転子組立品への組み込みは、遠心分離機組立品の全体のサイズを減少させ得る。いくつかの実施形態では、前記電動機組立品は、前記基部の高さを超えては延伸しない。他の実施形態では、前記電動機組立品の高さは、基部の高さの１．５倍程度、基部の高さの２倍程度、基部の高さの２．５倍程度、基部の高さの３倍程度、基部の高さの４倍程度、または基部の高さの５倍程度であってよい。前記電動機回転子は、前記電動機回転子が基部の外側に露出しないように、前記基部により取り囲まれ得る。

前記電動機組立品は、スピンドル／シャフト組立品を必要とすることなく、遠心分離機の回転に作用し得る。前記回転子は制御装置および／または電源に電気的に接続された固定子の周囲を取り囲み得る。

いくつかの実施形態では、前記空洞は、前記基部が休止状態にあるときに第一の配向を有し、および前記基部が回転しているときに第二の配向を有するために構成され得る。前記第一の配向は垂直な配向であり、および第二の配向は水平な配向であり得る。前記空洞は垂直および／または回転軸から、約０度、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４０度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、または９０度以上であることのできるいかなる配向をも有し得る。いくつかの実施形態では、前記第一の配向は、第二の配向よりも垂直により近い。前記第一の配向は、第二の配向よりも前記回転軸に平行に近い。代替的に、前記空洞は、前記基部が休止状態にあるか、回転しているかに関わらず同一の配向を有し得る。空洞の配向は、前記基部が回転している速度に依存しても、しなくてもよい。

前記遠心分離機は、サンプル管を受け入れ、ならびに前記基部が休止状態にあるときに、サンプル管が第一の配向の配向を有し、および前記基部が回転しているときに、サンプル管が第二の配向を有するために構成され得る。前記第一の配向は垂直な配向であり、および第二の配向は水平な配向であり得る。前記サンプル管は、前記サンプル管が、垂直から約０度、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４０度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、または９０度以上である任意の配向を有し得る。いくつかの実施形態では、前記第一の配向は、第二の配向よりも垂直により近い。代替的に、前記サンプル管は、前記基部が休止状態にあるか、回転しているかに関わらず同一の配向を有し得る。前記管の配向は、前記基部が回転している速度に依存しても、しなくてもよい。

図９は、本発明の実施形態に従った、遠心分離機の１つの非制限的な例を示している。前記遠心分離機は、下面３６０２および／または上面３６０４を有する基部３６００を含み得る。前記基部は１つ、２つ以上のウイング３６１０ａ、３６１０ｂを含み得る。

ウイングは基部を通じて延伸する軸の上に折りたたむために構成される。いくつかの実施形態では、この軸は、基部を通した割線を形成し得る。前記基部を通じて延伸する軸は、１つ以上の枢着部３６２０により形成され得る、折り重なり軸であり得る。ウイングは、軸の側に基部の全部分を含み得る。基部の全体の部分は折り重なることができ、それにより前記ウイングを形成する。前記基部の中央部分３６０６は、前記回転軸を交差し得る一方、前記ウイングは交差しない。前記基部の中央部分は、前記ウイングよりも前記回転軸に近い。前記基部の中央部分は、駆動機構３６３０を受入れるために構成され得る。前記駆動機構は電動機または前記基部が回転することをもたらす任意の他の機構であることができ、および更に本明細書の他の部分において更に詳細に議論され得る。いくつかの実施形態では、ウイングは、前記基部設置面積の約２％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、または４０％以上の設置面積を有し得る。

いくつかの実施形態では、前記基部を貫通する複数の折り重ね軸が提供され得る。前記折り重ね軸は相互に平行であり得る。代替方法として、いくつかの折り重ね軸は、互いに直交し得るか、相互に対して任意の他の角度にあることができる。折り重ね軸は、前記基部の下側表面、前記基部の上側表面、または前記基部の下側および上側表面の間を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、前記折り重ね軸は、下側表面により近い前記基部、または上側表面により近い前記基部を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、枢着部は、前記基部の下側表面上またはそのより近傍に、または前記基部の上側表面にあるか、またはそのより近傍にあり得る。

１、２、３、４、５、６個以上の空洞がウイングに提供され得る。例えば、ウイングは、１つ、２つ以上のサンプルまたはサンプル容器を受入れるために構成され得る。それぞれのウイングは、同一の数の容器または異なる数の容器を受入れる能力を有し得る。前記ウイングは、サンプル容器を受取るために構成され、前記サンプル容器は前記基部が休止状態にあるときに第一の配向に配向され、および前記基部が回転状態にあるときに第二の配向に配向されるために構成され得る空洞を含み得る。

いくつかの実施形態では、前記ウイングは前記基部の中央部分に対してある角度であるために構成され得る。例えば、前記ウイングは前記基部の中央部分に対して９０〜１８０度の間にあることができる。例えば、前記ウイングは、前記基部が休止状態にあるとき垂直に配向され得る。前記ウイングは、垂直に配向されたときに、前記基部の中央部分から９０度であり得る。前記ウイングは、前記基部が回転状態にあるとき、水平に配向され得る。前記ウイングは、水平に配向されたときに、前記基部の中央部分から１８０度にあることができる。前記基部が回転状態にあるときに、前記ウイングは前記基部から延伸して実質的に無中断表面を形成できる。例えば、前記基部が回転状態にあるとき、前記ウイングは、前記基部の底部および／または上面の、実質的に連続表面を形成するために、延伸され得る。前記ウイングは、前記基部の中央部分に対して下側に折り畳まれるために構成され得る。

ウイングのための枢着部は、１つ以上の枢動ピン３６２２を含み得る。枢動ピン前記ウイングの一部分および前記基部の中央部分の一部分を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、前記ウイングおよび前記基部の中央部分は、前記ウイングが、前記基部の中央部分に対して横方向に滑ることを防止し得る、連動機能３６２４、３６２６を有し得る。

ウイングは、前記折り重ねおよび／または枢着部３６２０より下側に位置付けられる、重心３６８０を有し得る。前記ウイングの重心は、前記基部が休止状態にあるときには、前記基部を貫通して延伸する前記軸よりも下側に配置され得る。前記ウイングの重心は、前記基部が回転状態にあるときには、前記基部を貫通して延伸する前記軸よりも下側に配置される。

前記ウイングは、異なる密度を有する２つ以上の異なる材料から形成され得る。代替方法として、前記ウイングは、単独の材料から形成され得る。一実施例では、前記ウイングは軽い重量のウイングキャップ３６４０および重いウイング基部３６４５を有し得る。いくつかの実施形態では、前記ウイングキャップは、前記ウイング基部よりも低い密度を持つ材料から形成され得る。例えば、前記ウイングキャップは、プラスチックから形成され得る一方、前記ウイング基部は、鋼鉄、タングステン、アルミニウム、銅、真ちゅう、鉄、金、銀、チタン、またはその任意の組合せまたは合金などの金属から形成される。より重いウイング基部は、ウイングの重心を、折り重ね軸および／または枢着部より下に提供することを支援し得る。

前記ウイングキャップおよびウイング基部は、当技術分野で周知の任意の機構により結合され得る。例えば、ファスナー３６５０が提供されることができ、または接着剤、溶接、連動機能、クランプ、フックおよびループファスナー、または任意の他の機構が使用され得る。前記ウイングは、随意的に挿入物３６５５を含み得る。前記挿入物は、前記ウイングキャップよりも、より重い材料から形成され得る。前記挿入物は、ウイングの重心を折り重ね軸および／または枢着部よりも下に提供することを支援し得る。

１つ以上の空洞３６７０が、前記ウイングキャップ、または前記ウイング基部、もしくはその任意の組合せの中に提供され得る。いくつかの実施形態では、空洞は、複数のサンプル容器構成を受入れるために構成され得る。前記空洞は内表面を有し得る。前記内部の表面の少なくとも一部分はサンプル容器に接触し得る。一実施例では、前記空洞は第一の構成を有する第一のサンプル容器が前記空洞内に嵌合し、および第二の構成を有する第二のサンプル容器が前記空洞内に嵌合することを可能にし得る１つ以上の棚または内部の表面機能を有し得る。異なる構成を有する前記第一および第二のサンプル容器は、前記空洞の内表面の異なる部分に接触し得る。

前記遠心分離機は、流体取扱い機器と係合するために構成され得る。例えば、前記遠心分離機は、ピペットまたは他の流体取扱い機器に結合するために構成され得る。いくつかの実施形態では、水密密封が前記遠心分離機および前記流体取扱い機器の間に形成され得る。前記遠心分離機は、前記流体取扱い機器と係合することができ、および前記流体取扱い機器からのサンプルを受取るために構成され得る。前記遠心分離機は、前記流体取扱い機器と係合することができ、および前記流体取扱い機器からのサンプル容器を受取るために構成される。前記遠心分離機は、前記流体取扱い機器と係合することができ、および前記流体取扱い機器が、前記遠心分離機からのサンプルを拾上げるか、または吸引することを可能にする。前記遠心分離機は、前記流体取扱い機器と係合することができ、および前記流体取扱い機器がサンプル容器を拾上げることを可能にする。

サンプル容器は、前記流体取扱い機器と係合するために構成され得る。例えば、前記サンプル容器は、ピペットまたは他の流体取扱い機器に結合するために構成され得る。いくつかの実施形態では、液密密封が前記サンプル容器および前記流体取扱い機器の間に形成され得る。前記サンプル容器は、前記流体取扱い機器に係合することができ、および前記流体取扱い機器から分注されるサンプルを受取るために構成され得る。前記サンプル容器は、前記流体取扱い機器と係合することができ、および前記流体取扱い機器が、前記サンプル容器からのサンプルを拾上げるか、または吸引することを可能にする。

サンプル容器は、遠心分離機のウイングから外へ延伸するために構成され得る。いくつかの実施形態では、前記遠心分離機の基部は、前記ウイングが折り畳まれたときに、前記サンプル容器が前記遠心分離機ウイングから外へ延伸することを可能にするために、および折り畳まれた状態および延伸された状態の間で、前記ウイングが旋回することを可能にするために構成され得る。

図 １０ は、本明細書に記載される別の実施形態により提供される遠心分離機に従う非制限的な実施例を示す。前記遠心分離機は底面３７０２および／または上面３７０４を有する基部３７００を含み得る。前記基部は、１つ、２つ以上のバケット３７１０ａ、３７１０ｂを含み得る。

バケットは前記基部を貫通して延伸するバケット旋回軸の周りを旋回するために構成され得る。いくつかの実施形態では、前記軸は、前記基部を貫通する割線を形成し得る。前記バケットは、回転点３７２０の周りを旋回するために構成され得る。前記基部は、駆動機構を受入れるために構成され得る。一実施例では、前記駆動機構は、ブラシレス電動機などの電動機であってよい。前記駆動機構は、回転子３７３０および固定子３７３５を含み得る。前記回転子は、随意的にブラシレス電動機回転子、および前記固定子は随意的にブラシレス電動機固定子であってよい。前記駆動機構は、前記基部が回転すること引き起こす任意の他の機構であってよく、および本明細書の他の部分において更に詳細が議論され得る。

いくつかの実施形態では、前記バケットに対して前記基部を貫通する複数の回転軸が提供され得る。前記軸は、相互に平行であり得る。代替方法として、いくつかの軸は直交するか、相互に対して任意の他の角度にあることができる。バケット回転軸は、前記基部の下側表面、前記基部の上側表面、または前記基部下側および上側表面の間を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、前記バケット回転軸は、前記基部の下側表面により近い、または前記基部の上側表面により近い前記基部を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、回転点は、前記基部の下側表面または前記基部の上側表面にあるか、それらにより近い場所にあることができる。

１つ、２、３、４つ以上の空洞が、バケット中に提供され得る。例えば、バケットは、１つ、２つ以上のサンプルまたはサンプル容器３７４０を受入れるために構成され得る。それぞれのバケットは、同一の数の容器、または異なる数の容器受入れる能力を有し得る。前記バケットは、サンプル容器を受取るために構成された空洞を含むことができ、前記サンプル容器は、前記基部が休止状態にあるときには、第一の配向に配向され、およびは前記基部が回転状態にあるときには、第二の配向に配向されるために構成され得る。

いくつかの実施形態では、前記バケットは、前記基部に対してある角度にあるために構成され得る。例えば、前記バケットは前記基部に対して０〜９０度の角度の間にあることができる。例えば、前記バケットは、前記基部が休止状態にあるとき垂直に配向され得る。前記バケットは、前記基部が休止状態にあるときには、前記遠心分離機基部の上面を過ぎて上向きに位置付けられることができる。前記基部が休止状態にあるときは、前記サンプル容器の少なくとも一部分は、前記基部の上面を越えて延伸し得る。前記ウイングは、垂直に配向されたときには、前記基部の中央部分から９０度であり得る。前記バケットは、前記基部が回転状態にあるときには、水平に配向され得る。前記バケットは、水平に配向されたときには、前記基部から０度であり得る。前記バケットは、前記基部が回転状態にあるときには、実質的に無中断最上部および／または底面を形成するために、前記基部中に後退され得る。例えば、前記バケットは、前記基部が回転状態にあるときには、実質的に前記基部の底および／または上面の継続表面を形成するために、後退され得る。前記バケットは、前記基部に対して上向きに旋回するために構成され得る。前記バケットは、前記バケットの少なくとも一部分が、前記基部の上面を過ぎて、上向きに旋回するために構成され得る。

バケットのための回転点は、１つ以上の枢動ピンを含み得る。枢動ピンは、前記バケットおよび前記基部を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、前記バケットは、前記基部に対して横方向に滑ることを防止するために、前記基部の一部分の間に配置されることができる。

バケットは、前記回転点３７２０よりも下側に位置付けられる重心３７５０を有し得る。前記バケットの重心は、前記基部が休止状態にあるときには、前記回転点よりも下側に配置され得る。前記バケットの重心は、前記基部が回転状態にあるときには、前記回転点よりも下側に配置され得る。

前記バケットは、異なる密度を有する２つ以上の異なる材料から形成され得る。代替方法として、前記バケットは、単独の材料から形成され得る。一実施例では、前記バケットは本体３７１５および挿入物３７１７を有し得る。いくつかの実施形態では、前記本体は、前記挿入物よりも密度の低い材料から形成され得る。例えば、前記本体は、プラスチックから形成され得る一方、前記挿入物は、タングステン、鋼鉄、アルミニウム、銅、真ちゅう、鉄、金、銀、チタン、もしくはその任意の組合せまたは合金などの金属から形成される。より重い挿入物は、バケット重心を、回転点の下に提供することを支援し得る。前記バケット材料は、より高い密度の材料およびより低い密度の材料を含むことができ、より高い密度の材料は、前記回転点より下に配置される得る。前記遠心分離機が休止状態にあるときには、前記バケットが、自然に開口端を上向きに、およびより重い端を下向きにして、スピンするために、前記バケットの重心が、位置決めされ得る。前記遠心分離機が特定の速度で回転しているときには、前記バケットが自然に後退するように、前記バケットの重心は位置付けられ得る。前記バケットは、前記速度が、特定の速度、または本明細書の他の部分で言及される任意の速度を含み得る所定の速度にあるときに、後退し得る。

１つ以上の空洞が前記バケット中に提供され得る。いくつかの実施形態では、空洞は、複数のサンプル容器の形状を受入れるために構成され得る。前記空洞は内表面を有し得る。前記内部の表面の少なくとも一部分はサンプル容器に接触し得る。一実施例では、前記空洞は第一の形状を有する第一のサンプル容器が前記空洞内に嵌合し、および第二の形状を有する第二のサンプル容器が、前記空洞内に嵌合することを可能にし得る、１つ以上の棚または内部の表面機能を有し得る。図９〜１１ の実施形態は、高さ対幅に関して高いアスペクト比を有する遠心分離容器を示しているが、高さが幅以下である実施形態も、代替的な実施形態では、用い得ることを理解されたい。

サンプル容器は、以前に言及したように、前記流体取扱い機器と係合するために構成され得る。例えば、前記遠心分離機は、ピペットまたは他の流体取扱い機器と接続するために構成され得る。前記遠心分離機は、前記流体取扱い機器により分注されたサンプルを受け入れるか、または前記流体取扱い機器により吸引されるべきサンプルを提供するために構成され得る。遠心分離機は、サンプル容器を受け入れるか、または提供するために構成され得る。

サンプル容器は、以前に言及したように、前記流体取扱い機器と係合するために構成され得る。例えば、前記サンプル容器は、ピペットまたは他の流体取扱い機器と結合するために構成され得る。

サンプル容器は、バケットの外へ延伸するために構成され得る。いくつかの実施形態では、前記遠心分離機の基部は、前記バケットが後退された状態にあるときに、前記サンプル容器が、前記バケットの外へ延伸すること、および前記バケットが、後退された状態および突出する状態の間で旋回することを可能にするために構成され得る。前記遠心分離機の上面から外に延伸する前記サンプル容器は、前記遠心分離機へ、および／または前記遠心分離機からの、サンプルまたはサンプル容器のより容易な移動を可能にする。いくつかの実施形態では、前記バケットは、前記回転子中に後退するために構成され、雑音および熱の生成を軽減し、および必要な電力を低下させるなどの追加的な利益を伴い、小型の組立品を生成し、および操作中の障害を軽減する。

いくつかの実施形態では、前記遠心分離機の基部は、１つ以上のチャネル、または溝、導管、または通路などの他の同様の構造を含み得る。チャネルの任意の記載は任意の同様の構造にも適用され得る。前記チャネルは、１つ以上のボールベアリングを含み得る。前記ボールベアリングは、前記チャネルを通じて滑動し得る。前記チャネルは開放、閉鎖、または部分的に開放され得る。前記チャネルは、前記ボールベアリングが前記チャネルの外へ降下することを防止するために構成され得る。

いくつかの実施形態では、ボールベアリングは、前記回転子の中の密封／閉鎖された軌道の中に配置され得る。この構成は、特に同時に異なる容積のサンプルを遠心分離しているときに、前記遠心分離機の回転子の動的なバランスをとるために有用である。いくつかの実施形態では、前記ボールベアリングは、前記電動機の外部にあることができ、前記全体のシステムをより強固でおよび小型にし得る。

前記チャネルは、前記遠心分離機基部を取り囲み得る。いくつかの実施形態では、前記チャネルは、前記遠心分離機の基部の外周に沿って前記基部を取り囲み得る。いくつかの実施形態では、前記チャネルは、前記遠心分離機の基部の上側表面、もしくは前記遠心分離機の基部の下側表面にあり得るか、またはそのより近傍にあり得る。ある場合には、前記チャネルは、前記遠心分離機の基部の前記上側および下側表面から等距離にあり得る。前記ボールベアリングは、前記遠心分離機の基部の外周に沿って滑動し得る。いくつかの実施形態では、前記チャネルは、前記基部を、前記回転軸からいくらかの距離だけ離れて取り囲む。前記チャネルは、円形の実質的な中心において、前記回転軸とともに円形を形成し得る。

図１１は、本明細書に記載される別の実施形態により提供される遠心分離機の追加的な、非制限的な実施例を示す。前記遠心分離機は、底面３８０２および／または上面３８０４を有する基部３８００を含み得る。前記基部は１つ、２つ以上のバケット３８１０ａ、３８１０ｂを含み得る。バケットは、前記基部に接続され得る、モジュールフレーム３８２０に結合され得る。代替方法として、前記バケットは、直接的に前記基部に接続され得る。前記バケットも、錘３８３０に取り付けられ得る。

モジュールフレームが、基部に結合され得る。前記モジュールフレームは、前記基部とともに連続的なまたは実質的に連続的な表面を形成し得る境界において、前記基部に結合され得る。前記最上部の一部は、前記基部の底面および／または側面表面は、前記モジュールフレームとともに連続的なまたは実質的に連続的な表面を形成し得る。

バケットは前記基部および／またはモジュールフレームを貫通して延伸する、バケット旋回軸の周りを旋回するために構成され得る。いくつかの実施形態では、前記軸は、前記基部を貫通する割線を形成し得る。前記バケットはバケット旋回軸３８４０の周りを旋回するために構成され得る。前記基部は、駆動機構を受入れるために構成され得る。一実施例では、前記駆動機構はブラシレス電動機などの電動機であり得る。前記駆動機構は、回転子３８５０および固定子３８５５を含み得る。いくつかの実施形態では、前記回転子は、ブラシレス電動機回転子であり、および前記固定子は、ブラシレス電動機固定子であり得る。前記駆動機構は、前記基部が回転することを引き起こす任意の他の機構であってよく、および本明細書の他の部分において、より詳細に議論され得る。

いくつかの実施形態では、前記バケットのために前記基部を貫通する複数の回転軸が提供され得る。これらの複数の軸は相互に平行であり得る。代替方法として、いくつかの軸は、互いに直交するか、相互に対して任意の他の角度にあることができる。バケット回転軸は、前記基部の下側表面、前記基部の上側表面、または前記基部の下側および上側表面の間を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、前記バケット回転軸は、前記下側表面により近い前記基部、または前記上側表面により近い基部を貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、バケット旋回軸は、基部の下側表面または上側表面にあるか、またはそれにより近い場所にあり得る。バケット旋回軸は、前記モジュールフレームの下側表面または前記モジュールフレームの上側表面にあるか、またはそれにより近い場所にあり得る。

１、２、３、４、またはそれより多い空洞が、バケット中に提供され得る。例えば、バケットは、１つ、２つ以上のサンプルまたはサンプル容器を受入れるために構成され得る。それぞれのバケットは、同一の数の容器または異なる数の容器を受入れる能力を有し得る。前記バケットは、サンプル容器を受取るために構成された空洞を含むことができ、前記基部が休止状態にあるときには、前記サンプル容器は第一の配向に配向され、および前記基部が回転状態にあるときには、第二の配向に配向されるために構成され得る。

いくつかの実施形態では、前記バケットは、前記基部に対してある角度にあるために構成され得る。例えば、前記バケットは前記基部に対して０〜９０度の角度の間にあることができる。例えば、前記バケットは、前記基部が休止状態にあるとき垂直に配向され得る。前記バケットは、前記基部が休止状態にあるときには、前記遠心分離機基部の上面を過ぎて上向きに配置されることができる。前記基部が休止状態にあるときは、前記サンプル容器の少なくとも一部分は、前記基部の上面を越えて延伸し得る。前記ウイングは、垂直に配向されたときには、前記基部の中央部分から９０度であり得る。前記バケットは、前記基部が回転状態にあるときには、水平に配向され得る。前記バケットは、水平に配向されたときには、前記基部から０度であり得る。前記バケットは、前記基部が回転状態にあるときには、実質的に無中断最上部および／または底面を形成するために、前記基部および／またはフレームモジュール中に後退され得る。例えば、前記バケットは、前記基部が回転状態にあるときには、実質的に前記基部および／またはフレームモジュールの底面および／または上面の継続表面を形成するために、後退され得る。前記バケットは、前記基部および／またはフレームモジュールに対して上向きに旋回するために構成され得る。前記バケットは、前記バケットの少なくとも一部分が、前記基部および／またはフレームモジュールの上面を過ぎて、上向きに旋回するために構成され得る。

前記バケットは、遠心分離管を降ろしおよび拾上げること、同時に前記遠心分離機バケットに遠心分離機容器があるときに、そこへの液体の分注、およびそこから液体の吸引を可能にするために、複数の位置で係止され得る。これを実現するための１つの技法は、前記遠心分離機回転子を精密に位置決めし、および／または前記回転子を係止するために、前記遠心分離機回転子と接触する車輪を駆動する１つ以上の電動機である。別のアプローチは、追加的な電動機または車輪なしに前記回転子の上に形成されたカム形状を使用するものであり得る。ピペット・ノズルに取付けられた遠心分離機チップなどの前記ピペットの付属品は、前記回転子上の前記カム形状に押し付けられ得る。前記カム表面へのこの力が、前記回転子が、前記所望の係止位置まで回転することを誘導し得る。この力を継続して加えることが、前記回転子が剛体的に前記所望の位置に保持されること可能にする。複数の係止位置を可能にするために、複数のそのようなカム形状が、前記回転子に加えられ得る。前記回転子が、１つのピペット・ノズル／チップに保持されている間に、別のピペット・ノズル／チップは、遠心分離機容器を降ろしまたは拾上げるために、または前記遠心分離機バケット中の遠心分離機容器からの、吸引もしくは分注などの他の機能を実行するために、前記遠心分離機バケットと連結し得る。このカム機能は、本開示における任意の実施形態 において、適応させ得ることを理解されたい。

バケット旋回軸は、１つ以上の枢動ピンを含み得る。枢動ピンは、前記バケットおよび前記基部および／またはフレームモジュールを貫通して延伸し得る。いくつかの実施形態では、前記バケットは、前記基部に対して横方向に滑ることを防止し得る、前記基部および／またはフレームモジュールの一部分の間に配置されることができる。

前記バケットは、錘に取付けられ得る。前記錘は、前記基部が回転を開始し、それにより前記バケットが旋回することをもたらすときに、典型的には完全に垂直な 位置から垂直ではない位置に移動するために構成され得る。前記基部が回転を開始するときに、前記錘に発揮される遠心力により前記錘の移動が引き起こされ得る。前記基部が、閾値速度で回転を開始するときに、前記錘は、回転軸から離れるために構成され得る。いくつかの実施形態では、前記錘は、直線方向または経路中を移動し得る。代替方法として、前記錘は、曲がった経路または任意の他の経路に沿って移動し得る。前記バケットは、錘枢着部３８６０において錘に取付けられることができる。前記バケットが前記錘に対して移動することを可能にする、１つ以上の枢動ピンまたは突起が用いられ得る。いくつかの実施形態では、前記錘は、水平の直線経路に沿って移動することができ、それにより前記バケットが、上方向、または下方向に旋回することをもたらす。前記錘は、前記遠心分離機の回転軸に直交する直線方向に移動し得る。このことは、前記バケット が、前記遠心分離機 回転子の底 表面の下で、外向きに延伸しないことを示す。 いくつかの実施形態では、このことは、機器が作動中の、減少された全体の高さを有する遠心分離機設計を可能にする。

前記バケットが配向を変化させるときに、遠心分離容器内のサンプルが流出したり、または容器の外側に排斥されたりしないように、十分な遠心力が発生するために、前記バケットを休止構成から、作動構成に移動させるための必要な力が選択されることを理解されたい。 しばしば、 前記遠心分離容器は、 密閉されていない、頂部が開口した容器であり、および従って 、誤った方向に配向された容器からの流出を収容できない。

前記錘は、モジュールフレームおよび／または基部の一部分の間に配置され得る。前記モジュールフレームおよび／または基部は、前記錘が前記基部から滑り出ることを防止するために構成され得る。前記モジュールおよび／または基部は、前記錘の経路を制限し得る。前記錘の経路は、直線方向に制限され得る。前記錘の経路を制限し得る１つ以上のガイドピン３８７０が提供され得る。いくつかの実施形態では、前記ガイドピンは、前記フレームモジュールおよび／または基部および前記錘を通過し得る。

付勢力が前記錘に提供され得る。この付勢力は、ばね３８８０、伸縮素材、空気圧機構、油圧機構、または任意の他の機構により提供され得る。前記基部が休止状態にあるときに、前記付勢力は前記錘を第一の位置に保持する一方、前記遠心分離機が閾値速度での回転状態にあるとき、前記遠心分離機の回転からの前記遠心力は、前記錘が第二の位置に移動することをもたらし得る。前記遠心分離機が休止状態に戻るとき、または前記速度が所定の回転速度以下に落ちたときには、前記錘は前記第一の位置に戻り得る。前記バケットは、前記錘が前記第一の位置にあるときに、第一の配向を有し得て、および前記錘が前記第二の位置にあるときには前記バケットは第二の配向を有し得る。例えば、前記バケットは、前記錘が前記第一の位置にあるときには、垂直の配向を有し得て、および前記バケットは、前記錘が前記第二の位置にあるときには、水平の配向を有し得る。前記錘の第一の位置は、前記錘の第二の位置よりも、前記回転軸により近い。

１つ以上の空洞が前記バケット中に提供され得る。いくつかの実施形態では、空洞は、複数のサンプル容器形状を受入れるために構成され得る。前記空洞は内部の表面を有し得る。前記内部の表面の少なくとも一部分はサンプル容器に接触し得る。一実施例では、前記空洞は第一の構成を有する第一のサンプル容器が前記空洞内に嵌合し、および第二の構成を有する第二のサンプル容器が前記空洞内に嵌合することを可能にし得る１つ以上の棚または内部の表面特徴を有し得る。異なる構成を有する前記第一および第二のサンプル容器は、前記空洞の内表面の異なる部分に接触し得る。

以前に記載されたように、前記遠心分離機は、流体取扱い機器と係合するために構成され得る。例えば、前記遠心分離機は、ピペットまたは他の流体取扱い機器に結合するために構成され得る。前記遠心分離機は、前記流体取扱い機器により分注されるサンプルを受入れるために、または前記流体取扱い機器により吸引されるサンプルを提供するために構成され得る。遠心分離機は、サンプル容器を受入れるためか、またはサンプル容器を提供するために構成され得る。

サンプル容器は、以前に言及したように、前記流体取扱い機器と係合するために構成され得る。例えば、前記サンプル容器は、ピペットまたは他の流体取扱い機器と結合するために構成され得る。

サンプル容器は、バケットの外へ延伸するために構成され得る。いくつかの実施形態では、前記遠心分離機の基部および／またはモジュールフレームは、前記バケットが後退された状態にあるときに、前記サンプル容器が、前記バケットの外へ延伸すること、ならびに前記バケットが、後退された状態および突出する状態の間で旋回することを可能にするために構成され得る。前記遠心分離機の上面から外に延伸する前記サンプル容器は、前記遠心分離機への、および／または前記遠心分離機からの、サンプルまたはサンプル容器のより容易な移動を可能にする。

いくつかの実施形態では、前記遠心分離機の基部は、１つ以上のチャネル、または溝、導管、または通路などの他の同様の構造を含み得る。チャネルの任意の記載は任意の同様の構造にも適用され得る。前記チャネルは、１つ以上のボールベアリングを含み得る。前記ボールベアリングは、前記チャネルを通じて滑動し得る。前記チャネルは開放、閉鎖、または部分的に開放され得る。前記チャネルは、前記ボールベアリングが前記チャネルの外へ降下することを防止するために構成され得る。

前記チャネルは前記遠心分離機の基部を取り囲み得る。いくつかの実施形態では、前記チャネルは、前記遠心分離機の基部の外周に沿って前記基部を取り囲み得る。いくつかの実施形態では、前記チャネルは、前記遠心分離機基部の上側表面、または前記遠心分離機の基部の下側表面にあり得るか、もしくはそのより近くにあり得る。ある場合には前記チャネルは、前記遠心分離機の基部の上側および下側表面から等距離にあり得る。前記ボールベアリングは、前記遠心分離機の基部の外周に沿って滑動し得る。いくつかの実施形態では、前記チャネルは、前記基部を、前記回転軸から特定の距離だけ離れて取り囲む。前記チャネルは、円形の実質的な中心において、前記回転軸とともに円形を形成し得る。

当技術分野で周知の、さまざまな振動バケット構成を含む遠心分離機の構成の他の実施例が用いられ得る。例えば、参照によりその全体が本願に組み込まれる、米国特許第７，４２２，５５４号を参照されたい。例としては、バケットは、上に振れるよりも、むしろ下に振れる。バケットは、上下よりも、むしろ側方に突出するために振れることができる。

前記遠心分離機は筐体またはケーシング中に封入され得る。いくつかの実施形態では、前記遠心分離機は、完全に前記筐体中に封入され得る。代替方法として、前記遠心分離機は１つ以上の開放されたセクションを有し得る。前記筐体は、流体取扱いまたは他の自動化された機器が前記遠心分離機にアクセスすることを可能にする、移動可能な部分を含み得る。前記流体取扱いおよび／または他の自動化された機器は、サンプルを提供し、サンプルにアクセスし、サンプル容器を提供し、または遠心分離機中のサンプル容器にアクセスし得る。そのようなアクセスは、前記遠心分離機の最上部、側面、および／または底部に対して許容され得る。

サンプルは、前記空洞へ分注および／または前記空洞から拾上げられることができる。前記サンプルは、流体取扱いシステムを用いて、分注および／または拾上げられることができる。前記流体取扱いシステムは、本明細書の他の部分に記載されるピペットか、または当技術分野で周知の任意の他の流体取扱いシステムであってよい。前記サンプルは、本明細書の他の部分に記載される、任意の構成を有するチップを用いて、分注および／または拾上げられることができる。前記サンプルの分注および／または吸引は自動化され得る。

いくつかの実施形態では、サンプル容器が遠心分離機に提供され得るか、または遠心分離機から取除かれ得る。前記サンプル容器は、自動化された処理において、機器を用いて前記遠心分離機に挿入されるか、または前記遠心分離機から取除かれ得る。前記サンプル容器は、前記遠心分離機の表面から延伸することができ、自動化された拾上げおよび／または回収を単純化し得る。サンプルは、予め前記サンプル容器中に提供され得る。代替方法として、サンプルは前記サンプル容器に分注されおよび／または前記サンプル容器から拾上げられることができる。サンプルは、前記流体取扱いシステムを用いて、前記サンプル容器に分注されおよび／または前記サンプル容器から拾上げられることができる。

いくつかの実施形態では、前記流体取扱いシステムからのチップは、少なくとも部分的に、前記サンプル容器および／または空洞中に挿入され得る。前記チップは前記サンプル容器および／または空洞に挿入可能であり、および前記サンプル容器および／または空洞から取外し可能であり得る。いくつかの実施形態では、以前に記載されるように、前記サンプル容器および前記チップは、前記遠心分離容器および遠心分離チップであることができるか、または任意の他の容器またはチップ構成を有し得る。いくつかの実施形態では、キュベットが、前記遠心分離機回転子中に配置され得る。この構成は、従来のチップおよび／または容器よりも特定の利点を提供し得る。いくつかの実施形態では、前記キュベットは、前記遠心分離処理される生成物が分離された区画に自動的に分離されるように、特殊化された形状を持つ１つ以上のチャネルによりパターン付けされ得る。１つのそのような実施形態は、狭い開口部により分離される区画中で、終結する先細のチャネルを持つキュベットであろう。上澄み（例えば、血液からの血漿）は、遠心力により前記区画に強制的に移動される一方、赤血球は、チャネル本体に留まる。前記キュベットは、いくつかのチャネルおよび／または区画を持つ、より複雑なものであり得る。前記チャネルは分離されているか、または接続されているかのいずれかである。

いくつかの実施形態では、前記回転子が回転する間に前記遠心分離機容器の内容物の画像を取得できるように、１つ以上のカメラが前記遠心分離機回転子内に配置され得る。前記カメラ画像は、無線通信方法の使用などにより、リアルタイムで分析され、および／または通信され得る。この方法は、前記ＲＢＣ（赤血球細胞）の沈降速度が測定される、ＥＳＲ（赤血球沈降速度）検定などの、細胞沈降／充填の速度の追跡に用いられ得る。いくつかの実施形態では、前記回転子が回転する間に前記遠心分離機容器の内容物の画像を取得できるように、１つ以上のカメラが、前記回転子の外側に位置付けられ得る。このことは、前記カメラ、および回転する回転子と同期された、ストロボ光源を用いることにより達成され得る。前記回転子が回転している間の、前記遠心分離機容器内容物のリアルタイムの画像化は、前記遠心分離処理が完了された後に、前記回転子の回転を停止させることを可能にし、時間を節約し、および過剰な充填および／または前記内容物の過剰な分離の可能性を防止し得る。

図１２に見られるように、いくつかの実施形態は、その中に収容されたサンプルを観察するために、窓または開口部３８２５を遠心分離容器ホルダー上に含み得る。これは、窓または開口部３８２５を通して容器中のサンプルを可視化できるカメラまたは他の検出器を含み得る。随意的に、照明源が処理されている前記サンプルを照射するために窓または開口部３８２５を提供し得る。いくつかの実施形態は、遠心分離機中に、その中の前記サンプルを画像化するために、限定はされないが、前記遠心分離機回転子に統合されたカメラなどの検出器を含み得る。これは、カメラがサンプルと同じ座標系にある場合は前記サンプル中の血液構成要素が、より容易に可視化され得るために有益である。もちろん、限定はされないがカメラなどの検出器がある実施形態の場合、移動するサンプルとは別の座標系は除外されない。容器中の血液構成要素の移動を検出する限り、非可視的検出器も除外されない。

いくつかの実施形態は、前記窓または開口部３８２５と同一または異なるサイズの、対応する窓または開口部３８２７も含み得る。この窓または開口部３８２７は、その容器が遠心分離機中に残存している間に遠心分離容器中の前記サンプル同じ開口部を照明および観察の両方に用いる。いくつかの実施形態は、１つの窓または開口部を通しての可視化、および前記第一のセットの窓または開口部に対向していても、いなくてもよい別のセットの窓または開口部を通しての照明を有する。本明細書における任意の実施形態について、窓または開口部は、かかる窓または開口部を覆う、光学的に透明な物質を含み得ることを理解されたい。
熱制御

遠心分離は、ときに、遠心分離機作動により生成される熱に、少なくとも部分的に起因して、サンプル温度に望ましくない変化をもたらし得る。遠心分離機作動中の１つの熱源は遠心分離機の駆動電動機および／または駆動機構からの廃熱である。この廃熱は、同じ遠心分離機内で、いくつかのサンプルが順次処理されている場合、各操作からの熱が時間とともに累積し、サンプル温度を許容範囲外に上昇させる場合に特に問題になる。

かかる廃熱または他の熱エネルギー源が、サンプル温度を変化させることから守るために、絶縁する、能動的に冷却する、および／または前記システムを、サンプルから熱エネルギーを逸らす方向に向かわせるために構成する努力をし得る。

一実施形態では、前記電動機は、遠心分離機中に統合されるために、かかる統合は、前記電動機、遠心分離機回転子、バケット、容器、および／またはサンプルに関する問題点に対処する努力から利益を受けることができる。かかる熱的な問題に対処する方法は、同時に、または順次に以下の１つ以上のことを遂行することを含む：冷却、熱的な隔絶、および／または冷却の維持。いくつかは、熱的問題を解決するための能動的技法を含み得る。いくつかは、限定はされないが、遠心分離機に付随する熱源に接続する前記遠心分離機部品を隔絶するなどの受動的技法を含み得る。

いくつかの実施形態は、限定はされないが遠心分離機の熱伝達プロファイルを変更するために、熱テープなどの熱伝導性材料を使用し得る。１つの非限定的な実施例では、前記テープは、サンプルに熱的な衝撃を与える可能性のある、前記遠心分離機上の、熱的に敏感な領域から、熱を逸らすために構成され得る。熱テープは、熱生成構成要素および放熱板または他の冷却機器（例えば、ファン、熱スプレッダ、等）の間に優先的熱伝達経路を提供するために設計される。熱テープは、多くの基質と結合するために、熱硬化サイクルを必要としない、熱伝導性のセラミック充填剤を充填した粘着性の感圧接着剤であることができる。これは単独または本明細書に記載される任意の他の熱的解決との組み合わせで使用され得る。

いくつかの実施形態は、サンプルおよび／または１つ以上の以前に言及された遠心分離機構成要素を冷却するために、限定はされないがペルチェ（Ｐｅｌｔｉｅｒ）ヒーター／クーラーなどの能動的クーラーを用い得る。前記能動的クーラーは、冷却される標的表面と当接し得る。いくつかの実施形態は、能動的放熱板またはペルチェ・ヒーター／クーラーを、遠心分離容器を収納する前記バケットまたはホルダーに取り付けることができる。随意的に、前記能動的クーラーは、標的表面に直接当接せず、その近傍にあり得る。例えば、能動的放熱板またはペルチェ・ヒーター／クーラーは、サンプルを保持する遠心分離機部分の近傍にある遠心分離機筐体に取り付けられ得る。

いくつかの実施形態は前記遠心分離機筐体の外側に対流冷却を支援するための構造を取り付け得る。いくつかは、フィンまたは換気構造の前記遠心分離機回転子および／または遠心分離機の他の可動部分への添加も含み得る。いくつかは、回転子の近くの筐体の固定部分へのフィンまたは換気構造の添加を含み得る。かかるフィンは、全ての廃熱を放射するため、および／または対流を支援するために用いられ得る。

図１２に見られるように、いくつかの実施形態は、熱的に非伝導の材料を、熱伝達プロファイルを変更するために用い得る。サンプルを熱源から絶縁するための努力に関して、いくつかの実施形態は、いくつかの金属材料を、プラスチックまたは他の、低い熱伝導性を有する強い材料に変更し得る。いくつかは、望まれない熱伝達を防止するために、発泡体または他のタイプの絶縁によりサンプルを隔絶し得る。いくつかは、遠心分離機回転子全体を低い熱伝導度を有する材料で形成させ得る。いくつかの実施形態は、前記遠心分離機の回転子の部分を低い熱伝導度を有する材料で形成させ得る。図１２に見られるように、いくつかの実施形態は、限定はされないが枠部分３８２０などの選択された部分のみを熱的に絶縁性の物質で置換し得る。

図１３Ａを参照し、いくつかの実施形態は、冷却された、または冷却されない空気または気体の対流を用いるなどの、１つ以上のファンまたは空調源などの外部冷却機器４００を、遠心分離の間のサンプル加熱を最小化するために用い得る。図１３Ａに見られるように、いくつかの実施形態は、遠心分離機の上を通過して対流を向かわせるために、２つ以上の冷却用機器４００を前記遠心分離機筐体４０２の周囲の異なる配置および／または配向で用い得る。

図１３Ａに更に見られるように、いくつかの実施形態は、限定はされないが、前記遠心分離機筐体４０２などの前記遠心分離機システムの１つ以上の構成要素に取り付けられたペルチェ効果放熱板などの能動的熱的機器４１０を有し得る。図１３Ａは、固定された筐体４０２が、筐体４０２の１つ以上の位置に配置された、ペルチェ効果放熱板４１０などの能動的な熱的機器を有し得ることを示している。いくつかの実施形態は、従来の、受動的放熱板を、ペルチェ効果放熱板４１０の代わりに、またはそれとの組み合わせで用い得る。説明の目的で、および限定することなく、図１３Ａにおいて能動的な熱的機器４１０を有することが示されている配置のいくつかは、受動的放熱板により置換されたか、または増強されたユニットを有し得る。

一実施形態では、前記ペルチェ効果放熱板は、極端な低温度を達成するために電力を用い得る。一実施形態は、ペルチェ効果放熱板を前記電動機回路に配線し得る。もちろん、放熱板に電力を供給するための他の構成も除外されない。放熱板の対向する側は、作動中に加熱されるために、この放熱板が、ダクト、ベント、熱スプレッダ、放熱フィン、放熱ピン、または他の、廃熱を放熱板の冷たい側面から取り去る要素の近傍に配置されることが望ましい。いくつかは、内部構成要素から熱を引き去るために熱伝導性の電動機取り付け具を用い得る。１つの、そのような実施形態は、アルミニウム電動機取り付け具にロウ付けされたアルミニウム固定子翼を持つファンを含み得る。電動機は、電動機から、熱を逸らすための優先的な熱的経路を提供するために、堅く筐体中に適合され、および「熱伝達化合物」に糊付けされる。これは、前記電動機から冷却用フィンへの熱伝達を改善し得る。

図１３Ａは、熱調節要素が前記遠心分離機システムの筐体上または他の固定部分に配置され得ることを示しているが、同様な能動的または受動的熱的機器が、前記遠心分離機システムの内部および／または可動の構成要素にも取り付けられ得ることを理解されたい。非制限的な例として、図１３Ｂは、電動機、遠心分離機回転子４０４、バケット、容器、および／またはサンプルに当接する表面が機器４１０の熱的な制御下にあるために構成され得ることを示す。図１３Ｂは、能動的熱的機器４１０が、前記遠心分離機回転子４０４の周囲の側面上に配置され得ることを示す。随意的に、能動的熱的機器４１０は、遠心分離機回転子４０４の頂面に配置され得る。随意的に、能動的熱的機器４１０は、遠心分離機回転子４０４下面に配置され得る。随意的に、能動的熱的機器４１０は、前記電動機４１２の側板、筐体、またはシールド上に配置され得ることを示す。非制限的な例として、図１３Ｂに能動的熱的機器４１０を有するとして示されているいくつかの位置ではそれらのユニットは受動的放熱板により置換されるか、または強化され得る。

図１４Ａ〜１４Ｂを参照するが、いくつかの実施形態は、改善された対流気流のために、前記遠心分離機回転子周囲の筐体の通気を含み得る。これは、空気の流れを可能にするために、筐体および／または遠心分離機回転子に、孔、切り抜き、または形状付けされた開口部を設けることを含み得る。ベント４５０は、前記遠心分離機電動機の部分の周囲にある筐体４５２中に形成され得る。ベント４５０は、遠心分離機の電動機要素の、より大きな対流による冷却を可能にするために、寸法付け／または位置付けされる。この非制限的な実施例では、より大きな開口部４５４が、エンコーダー・リング・リーダーを受け入れるために寸法付けられる。ベントに加えて、図１４Ａ〜１４Ｂの実施形態は、図１３Ａ〜１３Ｂに記載されるいかなる能動的または受動的熱的要素も含み得ることを理解されたい。本開示に記載される、さまざまな構成により提供される位置情報に基づいて、前記遠心分離機のいくつかの実施形態は、遠心分離機が、ユーザーおよび／または限定はされないがプログラム可能なプロセッサなどの機器により指定された、特定の位置で休止できるように、前記遠心分離機を駆動および／またはブレーキをかける。

図１５は、ベント４６０が、前記遠心分離機回転子の近傍の筐体４６２中、または前記遠心分離機回転子自身の中にさえ、形成され得る更に別の実施形態を示す。この実施形態中のベント４６０は、前記遠心分離機回転子の回転部分の下（図の容易さのために示されていない）になるために位置付けされ得る。他の実施形態は、より多数の、または少数のベント４６０を有し得る。他の実施形態は、限定はされないが正方形、長方形、楕円形、三角形、台形、平行四辺形、五角形、六角形、八角形、任意の他の形状などの他の形状、または単独もしくは前記の複数の組み合わせのベント４６０を有し得る。いくつかの実施形態は、全てが同じ形状のベント４６０を有し得る。いくつかの実施形態は、少なくとも１つの他のベント４６０とは、異なる形状を持つ少なくとも１つのベント４６０を有し得る。

図１６Ａ〜１６Ｄを参照するが、もっと他の実施形態は、より大きな対流による熱伝達を促進するために、前記遠心分離機の回転および／または非回転部品上に熱的制御要素５００を位置付けし得る。図１６Ａは、前記遠心分離機筐体５０１の外側の放射面の上にある、フィンの形状の熱的制御要素５００を示す。このフィンは平面上の形状を有し得る。随意的に、熱的制御要素５００のいくつかの実施形態は、ピンの形状の突起５０２であり得る。いくつかの実施形態は、これらの１つ以上の構造的特性を組み合わせ得る。これらは、受動的または能動的熱的制御機器として用いられ得る。

いくつかの実施形態では、前記フィンの断面形状は、円形、三日月形、涙滴形、正方形、四角形、多角形、または任意の他の形状であってよい。前記フィンの断面形状は、フィンの縦方向の長さに沿って同じでも、同じでなくてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、前記フィンはおおむね円筒形状を有し得て；他の実施形態では前記フィンはピラミッドの形状（切頭角錐を含む）または円錐（切頭錐を含む）形状であり得る。まだ他の実施形態においては、前記フィンの（例え表面ば、ピン・フィン）は、フィンの縦方向の長さに沿って湾曲されてよい。湾曲したフィン（例えば、ピン・フィン）の表面プロファイルの非制限的な例は、双曲線、二次曲線、二次より大きい次数の多項式曲線、円弧、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、前記フィンは固体構造であるが、他の実施形態では、前記フィンは空洞である。いくつかの実施形態では、前記フィンは部分的に空洞で、および部分的に固体であってよい。空洞のフィンは、効率的な熱伝達を可能にする一方、放熱板を作成するために用いられる材料の量を更に低下させ、それにより、更に製造コストを低下させる。代替的に、または追加的に、前記フィンにより形成されたパターンは、追加的な開口部を放熱板の内部に提供し、およびフィン内部の空気の流れを増加させるために、放熱板の周囲に沿ったチャンネルにより破壊されることができる。生成されるチャンネルは、一般的な切込み、杉彩、またはなどの任意のパターンであり得る。いくつかの実施形態では、前記フィンは、限定はされないが複数の行または列などの結合されたフィンのネットワークを形成するために、それらの基部（または他の結合領域）において、互いに連結されることができる。いくつかは、結合されたフィンの、浸透する（ｐｅｒｃｏｌａｔｉｎｇ）網状組織を形成するために、結合され得る。

図１６Ｂは、遠心分離機の内部の放射部分の上にフィン５１０を有する一実施形態を示す。図１６Ｃは、前記遠心分離機回転子の下側のフィン５２０を示す。図１６Ｄは、前記遠心分離機回転子回転子がスピンするときに、回転子の円周部分上のフィン５３０が、筐体内部の構成要素の冷却を支援するために、空気を筐体内に引き込むために、、形状付けされた筐体５４０との使用のために、随意的に形状付けられ、および／または配向される、まだ更なる実施形態を示す。もちろん、いくつかの実施形態は、システムの冷却可能性を最大化するために他の冷却要素と、上述の１つ、２つ、３つ、またはすべてを組み合わせ得る。図１６Ｂ〜１６Ｄの実施形態は、遠心分離機の可動または不動部分のいずれかと連結されたさまざまな熱的制御機器を有し得る。

更に別の実施形態では、内部のファン冷却電気電動機（口語的には、ファン冷却電動機）は、自己冷却用電気電動機として用いられ得る。一実施形態では、ファン冷却電動機の特徴は、前記電動機とともにスピンする、電動機の回転子の軸方向（通常、出力シャフトの反対側の端）に取り付けられたファンであり、冷却を支援する電動機の内部および外部部品に増大した気流を提供する。

別の実施形態では、水冷が電動機の筐体を冷却するために用いられ得る。１つの非限定的な実施例では、電動機のケーシングの外側の周囲を循環する、あらかじめ冷却された水タンクとともに、小さな遠心力ポンプが、シャフト外に形成されることができる。他の能動的または受動的液体冷却用技法も用いられ得る。これらは、前記電動機筐体の部分を冷却するために用いられ得る。いくつかの実施形態は、前記電動機筐体の側壁のみを冷却するために使用され得る。いくつかは、筐体全体を冷却し得る。いくつかの実施形態は、限定はされないが、サンプルに最も近い経路などの筐体の最終部のみを冷却し得る。

まだ更なる実施形態では、顕著に低い巻き線抵抗が、電動機により発生される熱量を低下させるために用いられ得る。このことは、電動機性能の向上、および結果として前記電動機からの熱の産生を低下させるために、より少ない巻き線を持つ電動機を使用することを含み得る。極の数および磁石の数の変更も、電動機性能を改善するために選択され得る。この様式で、より低い熱産生をもたらすために、遠心分離機の正常作動状態に対して、より低い熱出力を持つ電動機の使用によるなど、電動機の構成要素を選択し得る。
遠心分離機の位置制御

図１７Ａ〜１７Ｄを参照するが、ここでは前記遠心分離機回転子の位置制御システムの改善について記載する。一実施形態では、限定はされないがエンコーダー・リング６００などの、さまざまなエンコーダー・ディスクまたは構造が、前記遠心分離機回転子６０４の位置を、より正確に制御および／または検出し、それからプログラム可能なプロセッサが、前記遠心分離機回転子６０４の上の、どの場所に前記ホルダーが位置付けられているかを計算できる。かかる実施形態においては、前記遠心分離機回転子６０４を、停止した時に、常に特定の位置に位置付けるために、前記遠心分離機の回転子６０４の位置についての正確な情報が、かかる容器を、前記遠心分離機から、取り除く時が来た時に、“駐車”システムを使用することなく、ピペットまたはサンプル取扱いシステムが、正確に遠心分離容器に係合することを可能にする。

図１７Ａは、エンコーダー位置を読み取るための、検出器６０２とともに使用するための、エンコーダー・リング６００の一実施形態を示す。このエンコーダー・リング６００は、このエンコーダー・リング６００が、前記遠心分離機回転子６０４の位置情報、およびそこに何らかの特性があるかをを提供するために、前記遠心分離機回転子６０４とともに回転する。一実施形態では、エンコーダー・リング６００は、その上にパターンを有することができ、および光学的検出器６０２との使用のために構成され得る。一実施形態では、リング６００は、透明および不透明な領域を持つガラスまたはプラスチックで形成される。いくつかの実施形態は、リング６００上の反射的なパターンを用い得る。エンコーダー・リング６００は、エンコーダー・リングのそれぞれの区別できる角度を検出するために構成され得る。リング６００は、アブソリュート・エンコーダーまたは相対値エンコーダーであってよい。

図１７Ｂは、エンコーダー・リング６１０が、回転子部分の円周の周囲に沿うなどして前記遠心分離機回転子６０４の一部として統合された別の実施形態を示す。検出器６１２は統合されたエンコーダー・リング６１０と使用するために配向され得る。これは単独で、または他の位置検出システムと組み合わせて用いられる。随意的に、いくつかの実施形態は、高精度位置検出のために１つのシステムを使用し得る一方、別のシステムは、高速度検出のために使用される。エンコーダー・リング６１０の前記遠心分離機回転子６０４の下部からの移動は、前記検出器６１２およびエンコーダー・リングが、前記遠心分離機回転子６０４の下の垂直な空間をもはや占有しないために全体の遠心分離機の高さも低下させ得る。

本明細書における実施形態のいずれにおいても、遠心分離機作動中に、構成要素が、回転子６０４に位置付けされることを可能にするために前記遠心分離機回転子６０４は中空である。一実施形態では、前記遠心分離機が作動状態にあるときは、遠心分離容器全体が前記遠心分離機回転子の外形の内部に含まれる。

図１７Ｃは、電動機の作成において、前記電動機６２２が、エンコーダー・リング、または機器６２０を前記電動機６２２内に包含し得るまだ更なる実施形態を示す。電動機のシャフト角度位置を決定するために、エンコーダー６２０は、前記電動機６２２内部の検出器または、前記電動機６２２の外部に配置された検出器により読み取られる。かかる統合されたエンコーダーおよび電動機構成は、小さな電動機形状因子からの正確な位置制御が望まれる、遠心分離機および前記サンプル取扱いシステム中のピペットなどの他のシステム構成要素において用いられ得る。非限定的な例として、相対値エンコーダーは、誘導電動機型のサーボ電動機上で用いられ得る一方、アブソリュート・エンコーダーは、永久磁石ブラシレス電動機中で用いられ得る。一実施形態では、筐体６２８（極めて細い線で示される）は、電動機のエンコーダー部分を封入するために用いられ得る。

図１７Ｄは、回転子位置検出するために、限定はされないが伝導および／または磁気的エンコーディングなどの他のエンコーダー技術が、限定はされないが光学的エンコーダーなどの他のエンコーダー技法の代わりに、またはそれと共に使用される更に別の実施形態を示す。遠心分離機の回転子の位置検出するために、磁気的エンコーダー・リーダー６５０および／または６５２は、さまざまな位置に位置付けされ得る。他の位置検出技術が、本明細書に記載されるエンコーダー技術の代わりに、またはそれと組み合わされて用いられ得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、これらの能力は機器中に統合され得る。

随意的に、いくつかの実施形態は、速度および位置のための別個のセンサーを用い得る。両方のために同じセンサーを用い得る。非限定的な例として、１つは精密な位置制御のためで、およびもう１つは速度制御のために、２つ以上のセンサーを持つ実施形態が構成され得る。この様式では、それぞれのタイプが、低速度での高精度位置制御および高速度での速度制御などの、特定の目的に対して最適化されているために、より洗練されたセンサーに依存する必要なしで、限定はされないが、４００００ｒｐｍなどの、より高い遠心分離機速度が達成され得る。プログラム可能なプロセッサが、センサーまたは他のものに基づいて前記遠心分離機回転の制御を、いつ遷移させるかを決定するために用いられ得る。随意的に、両方のタイプのセンサーからのデータは、正確な位置および速度制御を提供するために全時間のドメインで用いられ得る。

正確な制御が可能ではないシステムでは、前記遠心分離機回転子の最終休止位置を知ることを確実にするために止め具を用いるシステムが用いられ得ることを理解されたい。他の実施形態は、サンプル取扱いシステムが回転子上で、遠心分離容器と正確に係合できるように、前記遠心分離機回転子を周知の位置に移動するために、位置合わせガイド、ピン、カム、および／または他の機構を用い得る。前記遠心分離機が停止される場所の周知の出っ張りから、ピペットは容器まで行くことができる。前記遠心分離機のいくつかの実施形態は、遠心分離機に取り付けられたサンプルを含む容器に係合するのに先立って所望の位置までピペットを移動させるために、または前記遠心分離機回転子を正しい位置に移動させるためにピペットを使用するために、ガイドを有し得る。

図１７Ａ〜１７Ｄに見られるように、回転しているときの安定性を改善するために、および特にベアリング寿命を改善するために、遠心分離機の中心部分は単一のベアリング、随意的に互いに押し付けられた２つのベアリング６６０を有する。図１７Ａ〜１７Ｄに見られるように、単一のベアリングだけが使用される場合よりも、負荷をより均一に分配するために、多重ベアリングが位置付けされ得る。もちろん、他の数および／またはタイプのベアリングは除外されない。

本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、 前記電動機は、電動機中に直接統合された、位置および／または速度検出 能力とともに強化され得ることを理解されたい。 １つの非制限的な実施例では、 いくつかの実施形態は、ハードウエアの追加により、位置および／または速度検出を達成し得る。 一実施形態では、 回転位置および／または速度検出は、１つ以上の前記電動機の回転部分、または電動機に取り付けられた回転要素のために構成され得る。

前記電動機に統合されたハードウエアについての可能性としては、限定はされないが１）光学的エンコーダー（位置（相対的および／または絶対的）および／または速度検出のための）、および／または２）ホール効果センサー（位置（相対的）および／または速度検出のための）が挙げられる。ホール効果センサーは、電流の流れに直角な磁場により、電子流が影響される半導体機器である。１つの非制限的な実施例では、ホール効果センサーは、ブラシレスＤＣ電気電動機中の永久磁石の位置を検出するために用いられ得る。

いくつかの実施形態は、限定はされないが、同じ電動機内にホール効果センサーおよび光学的エンコーダーの両方などの、複数のタイプの検出器ハードウエアを組み合わせ得る。随意的に、いくつかの実施形態は、同じタイプの複数のセンサーを電動機内に有し得る。もちろん、他のタイプの位置および／または速度検出ハードウエアも、本明細書における実施形態または光学的または磁気的エンコーダーと組み合わせて使用することから除外されない。

非制限的な例として、本明細書における、センサーおよび／またはエンコーダーの少なくともいくつかの実施形態は、位置検出について１回転当たり１８００カウントを有して、最大１２０００ＲＰＭの速度を実行できる。随意的に、本明細書におけるセンサーおよび／またはエンコーダーの少なくともいくつかの実施形態は、位置検出について１回転当たり１６００カウントを有して、最大１００００ＲＰＭの速度を実行できる。一実施形態では、前記エンコーダーは、絶対的位置決めのために、それぞれの遠心分離機中に、前記電動機組立品と同一に位置合わせされた指標を有する。いくつかの実施形態は、絶対的位置のために、限定はされないが多重ビットのグレイコード（Ｇｒａｙ ｃｏｄｅ）エンコーダーおよび／またはシングル・トラック・グレイ・エンコーダーなどのアブソリュート・エンコーダーを用い得る。いくつかの実施形態は、正弦波エンコーダーを用い得る。エンコーダー技術は、限定はされないが、導電性トラック、光学的トラック（反射的なバージョンを含む）、およびホール効果センサー、または磁気抵抗センサーにより検出される磁気的エンコーディング・トラックを含み得る。

いずれかの構成（センサーまたはエンコーダー）の場合、少なくともいくつかの本明細書における実施形態は、合計の高さ（出力シャフトを含まない）がまたは１３ｍｍ以下である一方、直径は３５ｍｍ未満であるように構成され得る。随意的に、いくつかの実施形態は、約１０ｍｍ以下の合計の高さおよび３０ｍｍ以下の直径を有し得る。いくつかの実施形態では、前記ハードウエアは、位置および／または速度検出ハードウエアの統合が、検出ハードウエアを持たない電動機に比較して、電動機筐体の外部寸法を変化させないように設計される。随意的に、サイズ変化を最少化するために、ホール・センサーを前記電動機の固定子スロットに取り付け得る。

随意的に、いくつかの代替的な実施形態は、追加的なハードウエアなしで、回転子の位置および／または速度を検出するファームウェアおよび／またはソフトウェアを用い得る。実施例は、逆起電力を監視すること、インピーダンスを追跡すること、またはセンサーなしでの電動機制御のための他の方法を用いることを含み得る。本明細書に記載される１つ以上の技法は、位置および／または速度検出において用いるために組み合わされ得る。

図１７Ｅを参照し、限定はされないが、前記電動機組立品、または前記電動機の外ではあるが、前記遠心分離機組立品の部品に直接統合され得る、ホール効果センサー組立品６３０などの磁気的センサーを有する、前記遠心分離機の別の実施形態が示される。図１７Ｅは、前記ホール効果検出器６３２およびエンコーダー部分６３４が示されている分解図を示す。矢印６３６は、組立品６３０が、示された方向で、遠心分離機筐体に挿入され得ることを示す。非限定的な例として、この組立品６３０は、３つの検出器６３２と示されているが、他の数の検出器も用いられ得ることを理解されたい。前記組立品６３０が、同一平面上の全ての検出器とともに示されている。いくつかの実施形態は、限定はされないが、ホール効果エンコーダー部分６３４の上および下の両側の検出器を含み、異なる平面上に検出器を有し得るこを理解されたい。非限定的な実施例として、前記エンコーダー部分は、ホール効果検出器６３２により検出され得る、複数の磁石および／または他の磁場発生または干渉構成要素を含む。

図１７Ｆを参照し、位置および／または速度検出器と統合された電動機の一実施形態の透視図が示される。図の容易さのために、この実施形態については、電動機とともに用いられるエンコーダー構成要素の明確な図を提供するために、いくつかの電動機構成要素は示されていない。このエンコーダーの実施形態は、シャフト位置および／または回転子位置を検出するために、用いられ得る。この非限定的な実施例では、検出器６７０がエンコーダー・ディスク６７２およびホール効果エンコーダー・ディスク６７４との組み合わせで用いられる。前記検出器６７０は、光学的エンコーダー情報検出に向けられた第一の表面、および磁気的エンコーダー情報検出に向けられた第二の表面を有し得る。１つの非制限的な実施例では、前記検出器６７０は、限定はされないが光学的エンコーダー情報などの第一のタイプのエンコーダー情報検出のための第一の表面６８０、および限定はされないが、磁気的なタイプのエンコーダー情報などの第二のタイプのエンコーダー情報検出のための第二の表面６８２を有し得る。随意的に、いくつかの実施形態は、前記第一のタイプおよび第二のタイプのエンコーダー情報の両方を、限定はされないが両方とも光学的、または両方とも磁気的などにさせることができる。かかる構成では、随意的に、１つは位置制御のための、よりよい低速度の解像度、および１つは速度制御のためのよりよい高速解像度を有するなど、少なくとも２つのエンコーダーのタイプで解像度を異ならせことができる。このことは、異なるタイプのエンコーダー情報（１つが光学的および１つが磁気的など）を用いる場合にも成り立つ。もちろん、更により多くのセンサー６７０、または２つ以上のエンコーダー情報を用いる実施形態は除外されない。

まだ図１７Ｆを参照し、磁気的構成要素６７６が、ディスク６７４内に取り付けられ得る。これらの要素は、すべてが前記電動機シャフト６７８と回転するために構成され得る。前記電動機筐体Ｈは、エンコーダー構成要素の全て、もしくは一部を覆うか、または全く覆わないために延伸できる。随意的に、いくつかの実施形態は、限定はされないが、エンコーダーディスクなどの回転要素の上で、少なくとも２つのエンコーダーのタイプを組み合わせ得る。かかる構成では、シャフト上の単一のディスクが、磁気的および光学的エンコーダー構成要素の両方を含み得る。非限定的な実施例として、前記リングの外側部分は、光学的エンコーダーのための領域を有し得る一方、内部部分は、磁気的構成要素を有し得るか、またはその逆である。随意的に、両方が前記リングの同じ部分にある。随意的に、１つのタイプのエンコーダーが平面にあり得る一方、別の構成要素は外側面上にある。もちろん、単一の回転構成要素上で２つより多いタイプのエンコーダー情報を用いる実施形態は除外できない。非限定的な例として、単一の検出器６７０を用いる実施形態も、前記検出器６７０に取り付けるための、単一のワイヤー・ハーネスを有することにより、従って配線管理を単純化して、製造を単純化し得る。

図１７Ｇは、本明細書において開示される、１つ以上のエンコーダー組立品を含むために構成され得る更に別のタイプの電動機を示す。いくつかの実施形態は、前記電動機設計において、１つの回転子６４０および１つの固定子６４２を用い得る。随意的に、増大されたトルクのために、固定子６４４、回転子６４０、および固定子６４２を用い得る。これらの実施形態のいずれも、本明細書に示されるエンコーダー組立品を有するために構成され得る。限定はされないが、光学的エンコーダー・ディスクまたは磁気的エンコーダー・ディスクなどのエンコーダー要素を、固定子または回転子に直接統合するか、または取り付け得る。前記電動機は、他のエンコーダー・ハードウエアまたは他のエンコーダー技法と使用するために適応され得ることを理解されたい。図１７Ｇに見られるように、この電動機の実施形態は、遠心分離機本体を回転させるために、図１７Ａ〜Ｅに示される電動機筐体内部に適合する。
自動平衡

図１８Ａを参照し、いくつかの本明細書における実施形態は、全てのホルダーがサンプルを含むわけではないので、回転子の振動を最小化するために、回転子上で自動平衡機構を使用するために構成され得る。一実施形態は、前記遠心分離機回転子を自動平衡するために、限定はされないが、ビーズ、球体、または錘などの自動平衡要素７００を用いることができ、およびこのことは、異なるバケット中の異なるサンプル容積を補償するために有用であり得る。いくつかの実施形態は、バケットなしで、いくつかの前記遠心分離機ホルダー中に積み込むことができる。自動平衡要素が、作動中の回転子の回転の不安定性を、最もよく最小化する定常状態の位置に到達することを可能にするために、前記自動平衡要素７００は、チャンネル７１０（覆われるか、または覆われない）の中にあることができる。いくつかの実施形態では、円周の外周に沿って連続するチャンネルを有する代わりに、いくつかの実施形態は、特定の個別のセクションに形成されたチャンネルを有することができ、自動平衡要素は、そのチャンネルの特定の個別のセクションにのみ留まる。

随意的に、図１８Ｂに見られるように、いくつかの実施形態は、最小回転の速度に到達し、および遠心力または他の力自動平衡要素を移動のために解放するときにだけ自動平衡要素７００を自由運動のために解放する保持機能７２０を含み得る。この機能７２０は、十分な速度に到達したときに、矢印７２２で示されるように移動できる。個の移動は自動平衡要素７００を、遠心分離機への負荷を平衡化するための位置まで移動するために解放する。この様式で、より低速度では、前記自動平衡要素７００は、自由には移動しない。このことは、自動平衡要素７００が、最適ではない位置まで、より低速度において、容易に回転できることに起因する、雑音および回転の不安定性を最少化することを助ける。

一実施形態では、自動平衡要素７００の重量は、遠心分離機と使用できる全てのサンプル容器およびサンプルの合計最大重量の、少なくとも約半分になるために選択され得る。別の実施形態では、自動平衡要素７００の重量は、遠心分離機と使用できる全てのサンプル容器およびサンプルの合計最大重量の、少なくとも約４０％になるために選択され得る。更に別の実施形態では、遠心分離機と使用できる全てのサンプル容器およびサンプルの合計最大重量の、少なくとも約３０％になるために選択され得る。もちろん、他の重量は除外されない。

図１８Ｃを参照し、まだ更なる実施形態は、自動平衡要素７００を遠心分離機の回転部分上の複数の別個の領域７３０中に有し得る。一実施形態では、この領域７３０は、自動平衡要素７００が、領域から領域へと移動できるように互いに結合されることができる。随意的に、いくつかの実施形態は、自動平衡要素７００が、１つの領域から他の領域へと移動しないように、領域７３０のそれぞれを、互いに分離させ得る。
非機械的ベアリング

更に他の実施形態では、いくつかのシステムは、機械的ベアリングなしで、およびその代わりに、限定はされないが空気ベアリング７２０などの非機械的ベアリングを使用するために構成され得る。この空気ベアリングは、より少ない熱を生成し得る-これは遠心分離機に要する時間を減少させ得る。または、それは機械的ベアリングに付随する熱から生じる熱的なペナルティなしで、より長い遠心分離機時間を可能にする。空気ベアリングは、限定はされないが、米国ペンシルバニア州アストンのＮｅｗ Ｗａｙ Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇｓ社などの販売業者から入手可能である。もちろん、いくつかの実施形態は、同一の機器内で空気および機械的ベアリングの両方の使用を組み合わせ得る。

図１９Ｂは、空気ベアリングの１つがリング形状７２２である一方、他の空気ベアリング７２４は、前記遠心分離機回転子の側壁に対向するために構成されている更に別の実施形態を示す。非制限的な実施例として、空気ベアリング７２４は、前記遠心分離機回転子を支持するために、連続的、または非連続的な様式で形状付けされ得る。
障害検出センサー

図２０を参照して、遠心分離機機器の更に別の実施形態について記載する。図２０は、限定はされないが、回転しない筐体８０４内で、矢印８０２により示されるように回転する、遠心分離ディスクなどの、遠心分離機回転子８００を示す断面透視図である。前記遠心分離機は、前記遠心分離機に取り付けられた、遠心分離機作動中の望ましくない力の変化を検出するための、限定はされないが加速度計などの、検出器８１０を含み得る。一実施形態では、エラーが生じた場合に検出するために、前記検出器８１０は、前記遠心分離機筐体の外側に取り付けられる。前記検出器８１０は、遠心分離機の作動における異常な不安定性の早期の兆候を検出するために用いられる。遠心分離機により経験されている力における異常な変化の速度に関して、これらの不安定性の兆候が検出された場合、次いで前記遠心分離機は、破滅的な機器の故障の前に、作動を遅くするか、または停止するために、プログラム可能なプロセッサなどを手段として選択し得る。いくつかの実施形態は、速度の変化または閾値外の力の検出に基づく警報もしくは警告などの他の作用を引き起こし得る。

図２０は、本発明の実施形態に組み込まれる本明細書において議論される他の特徴も示す。制限しない例として、空気ベアリング７２２および／または７２４は、前記機器の、この実施形態と使用するために、組み込まれ得る。振動ダンパ８１６も、前記遠心分離機からの振動を、遠心分離機筐体外部の他の要素に伝達されることから隔離するために用いられ得る。図２０は、熱的な絶縁ゾーン８２０、８２２、および／または８２４が、前記電動機８３０から、前記遠心分離機回転子部分への熱伝達を最少化するために用いられ得ることも示している。

図２０の実施形態は、限定はされないが、図１〜１２に示されるものを含む、記載されたいかなる回転子および／または容器ホルダーと使用するために構成され得ることを理解されたい。いくつかの実施形態は、前記回転子が動かないときに、大部分が前記遠心分離機回転子の上の平面または表面の上に延伸する容器ホルダーを有し得る。随意的に、いくつかの実施形態は、前記回転子が動かないときに、前記遠心分離機回転子の下の平面または表面の下に延伸する容器ホルダーを有し得る。容器ホルダーが前記遠心分離機回転子の平面または表面の下に延伸する、これらの実施形態については、下方に延伸した位置を回転しているときに、容器ホルダーおよび／または容器のためのクリアランスを許容するために、筐体８０４は、形状付けされた切り抜きを有するために構成され得る。随意的に、いくつかの実施形態は、下方に延伸した位置を回転しているときに、容器ホルダーおよび／または容器のために十分なクリアランスを提供するために、回転子８００および／または電動機全体を、より高く取り付け得る。

非制限的な実施例として、前記遠心分離機は、約０．１ｍｍ^２、０．５ｍｍ^２、１ｍｍ^２、３ｍｍ^２、５ｍｍ^２、７ｍｍ^２、１０ｍｍ^２、１５ｍｍ^２、２０ｍｍ^２、２５ｍｍ^２、３０ｍｍ^２、４０ｍｍ^２、５０ｍｍ^２、６０ｍｍ^２、７０ｍｍ^２、８０ｍｍ^２、９０ｍｍ^２、１００ｍｍ^２、１２５ｍｍ^２、１５０ｍｍ^２、２００ｍｍ^２、２５０ｍｍ^２、３００ｍｍ^２、５００ｍｍ^２、または最大７５０ｍｍ^２以下の設置面積を有し得る、血球計算器は、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１５ｍｍ、１７ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、５００ｍｍ、または７５０ｍｍ以下の１つ以上の寸法（例えば、幅、長さ、高さ）を有し得る。

図２０の実施形態は、少なくともいくつかの本明細書における実施形態について、固定子が回転子と同軸上に取り付けられ、前記回転子が前記遠心分離ディスクを、電動機の回転子に結合したものとしてか、または一体的に形成されているものとして含むこと回転子／固定子構成も示している。

図２０は、少なくともいくつかの本明細書における実施形態について、少なくとも回転子８００の遠心分離ディスクの円周の外周を封入するために形状付けされた筐体８０４が、前記遠心分離ディスクがその中で回転できる制御された領域を提供し得る。この実施形態の回転要素は、エンコーダー車輪６００、回転子８００の遠心分離ディスク、および電動機の回転子部分を含み得る。筐体８０４は、ダンパー８１６が、その中に分離を提供するために、筐体８０４の中に取り付けられるため、いくつかの実施形態では、筐体中の電動機の振動運動を保つためのシールドとして作用する。回転部分が、その上に取り付けられる、ベアリング８３０および８３２がある。随意的に、いくつかの実施形態は、単一のベアリングのみを使用するために構成され得る。随意的に、いくつかの実施形態は、複数のベアリングを使用するために構成され得る。いくつかの実施形態は、図２０の遠心分離機に動力を供給するために、図１７Ｆまたは１７Ｇの電動機を用い得る随意的に、１つ以上の本明細書に記載される特性を有する遠心分離機は、図２１に示されるか、またはそれと同様の、オーバーヘッドのサンプル取扱いシステムを有する図２１のシステムに取り付けられ得る。随意的に、オーバーヘッドのサンプル取扱いシステムにより、他の構成要素９１２、９１４、または９１６および全てが使用可能になるために、かかる遠心分離機は、共通に取り付けられたプレート、共通プラットフォーム、または共通フレームに取り付けられ得る。

図２０の実施形態は、限定はされないが図１８Ａ〜１８Ｃの自己平衡機能などの本明細書の他の図の機能を含むためにも構成され得ることを理解されたい。
ポイント・オブ・サービス・システム

図２１を参照するが、本明細書に記載されるプロセスは自動化された技法を用いて遂行され得ることを理解されたい。この自動化された処理は、統合された、自動化されたシステムにおいて用いられ得る。いくつかの実施形態では、これは、複数の機能性構成要素をその中に有し、および共通の筐体によって囲まれた単一の機器であり得る。この処理技法および方法沈降手段は、あらかじめ設定され得る。随意的に、それは、参照により全ての目的で両方の全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に記載される様式において、要求通りに動的に変更し得る、プロトコルまたは手順に基づくことができる。

図２１に示されるように、１つの非制限的な実施例では、機器の複数の構成要素の制御に用いられ得るプログラム可能なプロセッサ９０２を持つ、統合された機器９００が提供され得る。例えば、一実施形態では、プロセッサ９０２は、矢印９０６および９０８で示されるようにＸ−ＹおよびＺ方向に移動可能な単一または複数のピペットシステム９０４を制御し得る。同じ、または異なるプロセッサが、制御機器中の他の構成要素９１２、９１４、または９１６も制御し得る。一実施形態では、構成要素９１２、９１４、または９１６の１つが遠心分離機を有する。

図２１に見られるように、プロセッサ９０２による制御は、ピペットシステム９０４が、血液サンプルをカートリッジ９１０から取得し、および前記サンプルを構成要素９１２、９１４、または９１６の１つに移動することを可能にする。かかる移動は、前記サンプルをカートリッジ９１０中の除去可能な容器に分注し、および次いでその除去可能な容器を構成要素９１２、９１４、または９１６の１つに輸送することを含む。随意的に、血液サンプルが、構成要素９１２、９１４、または９１６の１つに既に取り付けられた容器中に直接分注される。１つの非制限的な実施例では、これらの構成要素９１２、９１４、または９１６の１つが、容器中のサンプルの照明および可視化の両方を可能にするための画像化構成を有する遠心分離機であり得る。他の構成要素９１２、９１４、または９１６は、他の分析、検定、または検出機能を遂行する。

１つの非限定的な実施例では、これらの構成要素９１２、９１４、または９１６などの、遠心分離機中のサンプル容器は、サンプルおよび／または前記サンプル容器の更なる処理のために、１つ以上の操作により、構成要素９１２、９１４、または９１６の１つからの別の構成要素９１２、９１４、または９１６（または随意的に別の場所または機器）に移動され得る。サンプル容器を、構成要素９１２、９１４、または９１６から、システム内の別の位置に移動するために、ピペットシステム９０４を、前記サンプル容器と係合するために用い得る。非制限的な実施例では、このことは、前記サンプル容器を分析ステーション（限定はされないが画像化などの）に移動させ、および次いで前記容器を更なる処理のために遠心分離機に戻すために、有用である。実施形態では、機器中のピペットシステム９０４または他のサンプル取扱いシステムを用いて行い得る。１つの非制限的な実施例では、機器内のピペットシステム９０４または他のサンプル取扱いシステムを用いて、容器、チップなどの、カートリッジ９１０から、構成要素９１２、９１４、または９１６の１つまたはシステム内の別の位置への移動（またはその逆）も行い得る。いくつかの実施形態では、ピペットシステム９０４は、周知の位置から容器を充填および／または取り外しできるように、前記遠心分離機回転子を適切な位置に回転させるためにも用い得ることも理解されたい。かかる実施形態では、ピペットシステム９０４は、前記遠心分離機回転子、または回転子を、回転により所望の配向に移動するまで回転させることのできる他の機能と係合するために、チップ、ノズル、または他のピペット機能を用い得る。

上述の全てが単一の筐体９２０中に統合されることができ、および卓上、または小さな設置面積での床への取り付けのために構成され得る。一実施例では、ａ小さな設置面積で床へ取り付けられたシステムは、約４ｍ^２以下の床面積を占有し得る。一実施例では、小さな設置面積で床へ取り付けられたシステムは、約３ｍ^２以下の床面積を占有し得る。一実施例では、小さな設置面積で床へ取り付けられたシステムは、約２ｍ^２以下の床面積を占有し得る。一実施例では、小さな設置面積で床へ取り付けられたシステムは、約１ｍ^２以下の床面積を占有し得る。いくつかの実施形態では、機器の設置面積は、約４ｍ^２、３ｍ^２、２．５ｍ^２、２ｍ^２、１．５ｍ^２、１ｍ^２、０．７５ｍ^２、０．５ｍ^２、０．３ｍ^２、０．２ｍ^２、０．１ｍ^２、０．０８ｍ^２、０．０５ｍ^２、０．０３ｍ^２、１００ｃｍ^２、８０ｃｍ^２、７０ｃｍ^２、６０ｃｍ^２、５０ｃｍ^２、４０ｃｍ^２、３０ｃｍ^２、２０ｃｍ^２、１５ｃｍ^２、または１０ｃｍ^２以下であり得る。ポイント・オブ・サービスの設定でのいくつかの適切なシステムが、米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に記載されており、この両方とも、参照により全ての目的で、その全体が本明細書に組み込まれる。本実施形態は、それらの特許出願中に記載される、いかなるモジュールまたはシステムともともに使用するために構成され得る。

非制限的な実施例として、前記遠心分離機は、約０．１ｍｍ^２、０．５ｍｍ^２、１ｍｍ^２、３ｍｍ^２、５ｍｍ^２、７ｍｍ^２、１０ｍｍ^２、１５ｍｍ^２、２０ｍｍ^２、２５ｍｍ^２、３０ｍｍ^２、４０ｍｍ^２、５０ｍｍ^２、６０ｍｍ^２、７０ｍｍ^２、８０ｍｍ^２、９０ｍｍ^２、１００ｍｍ^２、１２５ｍｍ^２、１５０ｍｍ^２、２００ｍｍ^２、２５０ｍｍ^２、３００ｍｍ^２、５００ｍｍ^２、または最大７５０ｍｍ^２以下の設置面積を有し得る。前記血球計算器は、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１５ｍｍ、１７ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、５００ｍｍ、または７５０ｍｍ以下の１つ以上の寸法（例えば、幅、長さ、高さ）を有し得る。

本発明が、その特定の実施形態の参照して記載され、および図示されてきたが、当業者には、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、手順およびプロトコルの、さまざまな翻案、変化、修飾、置換、削除、または追加を行い得ることを理解するであろう。例えば、上記の任意の実施形態とともに、血漿分離のための他の技法も、遠心分離とともに、または遠心分離の代わりに用い得ることを理解されたい。例えば、一実施形態は、最初の周期にサンプルを遠心分離することができ、および次いで前記サンプルは、分離を完結するために、形成された血液構成要素を次いで除去するための、フィルター中に配置され得る。本実施形態は遠心分離の文脈において記載されているが、他の加速された分離技法も、本明細書におけるシステムの使用のために適合され得る。本実施形態は、血液サンプルの文脈において記載されているが、本明細書の技法は、他のサンプル（生物学的またはその他の）に適用されるために構成され得ることも理解されたい。本明細書における実施形態のいかなるものも、本開示において記載される、エンコーダーおよび／またはセンサーを有するするために構成され得る。本明細書における実施形態のいかなるものも、本開示において記載される、位置検出機器を有するするために構成され得る。本明細書における実施形態のいかなるものも、本開示において記載される、自動停止機能を有するするために構成され得る。本明細書における実施形態のいかなるものも、本開示において記載される、熱的制御機能を有するするために構成され得る。

随意的に、少なくとも１つの実施形態は、可変速度の遠心分離機を用い得る。限定はされないがサンプル中の界面の位置の画像化などのフィードバックとともに、前記遠心分離機の速度は、時間に対して線形の圧縮曲線（完全に圧縮されるまで）を維持するために変化されることができ、およびＥＳＲデータは、沈降曲線からよりも、むしろ遠心分離機速度プロファイルから導出される。かかるシステムにおいては、前記遠心分離機の速度プロファイルも記録しながら、線形圧縮曲線を有するために、１つ以上のプロセッサが、前記遠心分離機のフィードバック制御のために用いられ得る。どの界面が追跡されるのかに応じて、沈降速度データが、遠心分離機速度に基づいて計算される。１つの非制限的な実施例では、より高速の遠心分離機速度が、圧縮が完了に近づいた時に、線形の曲線を維持するために用いられる。

更に、当業者は、本発明のいかなる実施形態も、ヒト、動物または他の被験者からの、サンプル体液の収集に適用し得ることを認識するであろう。随意的に、沈降試験に用いられる血液の容積は、１ｍＬ以下、５００μＬ以下、３００μＬ以下、２５０μＬ以下、２００μＬ以下、１７０μＬ以下、１５０μＬ以下、１２５μＬ以下、１００μＬ以下、７５μＬ以下、５０μＬ以下、２５μＬ以下、２０μＬ以下、１５μＬ以下、１０μＬ以下、５μＬ以下、３μＬ以下、１μＬ以下、５００ｎＬ以下、２５０ｎＬ以下、１００ｎＬ以下、５０ｎＬ以下、２０ｎＬ以下、１０ｎＬ以下、５ｎＬ以下、または１ｎＬ以下であってよい。

加えて、濃度、量および他の数値データは、本明細書においては範囲のフォーマットで示され得る。そのような範囲のフォーマットは、単に便宜および簡潔さのために使用され、および範囲の限界として明示的に列挙された数値のみならず、あたかもそれぞれ明示的に提示されるかのように、その範囲内に包含される、全ての個別の数値およびサブ範囲が、含まれると、柔軟に解釈されるべきであることを理解されたい。例えば、約１ｎｍから約２００ｎｍまでという粒径範囲は、約１ｎｍおよび約２００ｎｍの明示的に提示された範囲だけでなく、２ｎｍ、３ｎｍ、４ｎｍなどの個々のサイズを、および１０ｎｍから５０ｎｍ、２０ｎｍから１００ｎｍ、などのサブ範囲も含むように解釈されるべきである。

明細書において議論され、または引用された刊行物は、単に本出願の出願日に先立つ開示として提供される。本明細書中の何物も、先行発明の理由で、かかる刊行物に先立つ資格がないことの承認と解釈されるべきではない。更に、提供されている刊行日は、個々に確認される必要のある実際の刊行日と異なることがある。本明細書において言及される全ての刊行物は、構造および／または方法のいずれに前記刊行物が引用されているかを開示および記載するために、参照により本明細書に組み込まれる。以下の出願は参照により、全ての目的で、完全に本明細書に取り込まれる：米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号；２０１２年７月１８日に出願された、“Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ， Ｃｏｍｐａｃｔ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｓｍａｌｌ Ｓａｍｐｌｅ Ｖｏｌｕｍｅｓ”の表題の、米国特許仮出願第６１／６７３，２４５号、２０１２年７月２５日に出願された、“Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ， Ｃｏｍｐａｃｔ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｓｍａｌｌ Ｓａｍｐｌｅ Ｖｏｌｕｍｅｓ”の表題の米国特許仮出願第６１／６７５，７５８号、および２０１２年９月２７日に出願された、“Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ， Ｃｏｍｐａｃｔ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｓｍａｌｌ Ｓａｍｐｌｅ Ｖｏｌｕｍｅｓ”の表題の米国特許仮出願第６１／７０６，７５３号、；米国特許第８，３８０，５４１号、８，０８８，５９３号；米国特許公開第２０１２／０３０９６３６号；２０１２年７月２６日に出願された米国特許出願第６１／６７６，１７８号、；２０１２９月２５日に出願された、ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／５７１５５号、；２０１１年９月２６日に出願された米国特許出願第１３／２４４，９４６号、；２０１１年９月２６日に出願された米国特許出願第１３／２４４，９４９号；および２０１１年９月２６日に出願された米国特許出願第６１／６７３，２４５号。

上述のことは、本発明の好適な実施例の完全な記載であるが、様々な代替物、修正および等価物を使用することが可能である。従って、現在の発明の範囲は、上記の記載を参照して決定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲、およびそれらの等価物の完全な範囲を参照して決定されるべきである。好適であるか、または好適ではないかに関わらず、任意の特徴が、好適であるか、またはないかに関わらず、他の特徴と組み合わされ得る。「ｍｅａｎｓ ｆｏｒ（ための手段）」の語句を使用して、所定の請求項が明確に言明されていない限り、添付された請求項は、手段プラス機能の限定を含むものとは解釈されない。本明細書の記載、以下の特許請求範囲の全体を通して用いられるように、「ａ（１つ）」「ａｎ（１つ）」「ｔｈｅ（前記の）」は、文脈において明白に示さない限り、複数の意味を含むことを理解されたい。更に、本明細書の記載、および以下の特許請求の範囲の全体を通して用いられる、「ｉｎ（〜の中に）」の意味は、文脈で明白に示されない限り、「ｉｎ（〜の中に）」、および「ｏｎ（〜の上に）」を含む。最後に、更に、本明細書の記載、および以下の特許請求の範囲の全体を通して用いられる、「ａｎｄ（および）」、「ｏｒ（または）」の意味は、文脈で明白に示されない限り、接続詞および離接的接続詞を含み、交換可能に使用され得る。従って、文脈で明白に指示しない限り、文脈の中で「ａｎｄ（および）」、または「ｏｒ（または）」という用語が使用される場合、そのような接続の使用法は「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」を除外しない。

この文書は著作権保護の対象になる資料を含む。例えば、本明細書において示された図は、全て著作権により保護されるものである。それらが米国特許商標局の特許ファイル又は記録に現われるので、版権所有者（本明細書における特許申請人）は、特許文献及び開示の複製に反対しないが、そうでなければ何であるかに関わらず、全て著作権を保有する。以下の注意が適用される：著作権２０１２〜２０１３年 テラノス社

Claims (33)

1. 少容積サンプル容器と使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
   遠心分離機回転子；
   前記遠心分離機回転子を回転させる電動機；ならびに
   前記電動機に統合され、および少なくとも前記電動機の回転部分の回転位置を決定するために構成された検出器を含み、前記回転位置を決定するために、前記検出器が少なくとも２つの異なるタイプのエンコーダー情報を用いる遠心分離機。
2. 前記検出器が、回転位置を決定するために、少なくとも光学的エンコーダー技法およびホール効果技法を用いる、請求項１に記載の遠心分離機。
3. 前記検出器が、少なくとも回転位置および回転速度を決定するために、少なくとも光学的エンコーダー技法およびホール効果技法を用いる、請求項１に記載の遠心分離機。
4. 前記検出器が、１つのタイプのエンコーダー情報の検出に向けられる第一の表面、および別のタイプのエンコーダー情報の検出に向けられる第二の表面を有する、請求項１に記載の遠心分離機。
5. 前記第一の表面および第二の表面が異なる方向に配向される、請求項１に記載の遠心分離機。
6. 前記第一の表面および第二の表面が同じ方向に配向される、請求項１に記載の遠心分離機。
7. 回転位置を決定するために、複数の検出器を含む、請求項１に記載の遠心分離機。
8. 前記第一のタイプのエンコーダー情報を提供する、第一のエンコーダー・ディスク、および第二のタイプのエンコーダー情報を提供する第二のエンコーダー・ディスクを更に含む、請求項１に記載の遠心分離機。
9. 光学的エンコーダー情報を提供する第一のエンコーダー・ディスク、および磁気的エンコーダー情報を提供する第二のエンコーダー・ディスクを更に含む、請求項１に記載の遠心分離機。
10. 前記第一のタイプのエンコーダー情報、および第二のタイプのエンコーダー情報を提供するエンコーダー・ディスクを更に含む、請求項１に記載の遠心分離機。
11. 光学的エンコーダー情報、および磁気的エンコーダー情報の両方を提供するエンコーダー・ディスクを更に含む、請求項１に記載の遠心分離機。
12. 方法であって：
    電動機を提供すること；
    第一のタイプのエンコーダーを前記電動機内に統合すること；
    第二のタイプのエンコーダを前記電動機内に統合すること；
    前記電動機の回転部分の回転位置を、前記第一のタイプのエンコーダーを用いて決定すること；
    前記電動機の回転部分の回転速度を第二のタイプのエンコーダーを用いて決定することを含む方法。
13. 前記第一のタイプのエンコーダーが光学的エンコーダー情報を提供する、請求項１に記載の方法。
14. 前記第一のタイプのエンコーダーが磁気的エンコーダー情報を提供する、請求項１に記載の方法。
15. 前記第一のタイプのエンコーダーがホール効果エンコーダー情報を提供する、請求項１に記載の方法。
16. 前記第一のタイプのエンコーダーおよび第二のタイプのエンコーダーが、異なるタイプのエンコーダー情報を提供する、請求項１に記載の方法。
17. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    熱的に絶縁する物質を含む第一の部分；
    熱的に伝導性の物質を含む第二の部分；を含み
    容器は、容器が、熱的に絶縁する物質を持つ領域に位置付けられるように配置され；
    熱的に伝導性の物質は、容器から逃げる方向に熱を導くために構成される遠心分離機。
18. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；
    サンプルへの熱伝達を最小化するための能動的冷却ユニットを含み；
    容器は、容器が、低下された熱的曝露を持つ領域に位置付けられるように配置され；
    前記能動的冷却ユニットは前記駆動機構を冷却するために構成され；
    前記駆動機構中で、固定子は、電動機の回転子と同軸上に位置づけられる遠心分離機。
19. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および
    遠心分離機本体の回転位置の決定において使用される位置検出器を含む遠心分離機。
20. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および
    遠心分離機本体に連結された自動平衡錘を含み、かかる錘は、遠心力の下で、不均一な量の充填物を遠心分離機のサンプル・ホルダーに有する、遠心分離機本体の平衡を失った回転を最小化するための位置へ、移動するために構成される遠心分離機。
21. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および
    作動可能に遠心分離機を支持するために構成された少なくとも１つの空気軸受を含む遠心分離機。
22. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機筐体；
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；および
    作動可能に遠心分離機を支持するために構成された少なくとも１つの空気軸受を含み、少なくとも空気軸受の一部分は前記遠心分離機筐体の一部分である遠心分離機。
23. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機筐体；
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；
    所定の力の条件の外の力における速度変化を検出するために構成された力検出器を含む遠心分離機。
24. 遠心力の下で、前記遠心分離容器ホルダーが、前記遠心分離機回転子の中心軸に向かって内向きに旋回する、上記の請求項のいずれか一つに記載の機器。
25. 空気抵抗を最小化するために、前記遠心分離容器ホルダーが回転子本体と同じ高さの表面を形成する、上記の請求項のいずれか一つに記載の機器。
26. 前記遠心分離容器ホルダーが、遠心力の下で、下向きに交替する、上記の請求項のいずれか一つに記載の機器。
27. 遠心分離機本体の冷却要素への電気的接続が、遠心分離機が作動して、かかる冷却要素が運動中でさえ、妨げられない、上記の請求項のいずれか一つに記載の機器。
28. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構を含み；前記遠心分離機本体は前記駆動機構の少なくとも一部分を覆うために下向きに延伸し；
    前記駆動機構は固定子および回転子を含み；
    前記回転子は、固定子と同心である遠心分離機。
29. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構を含み；前記遠心分離機本体は前記駆動機構の少なくとも一部分を覆うために下向きに延伸し
    前記駆動機構は固定子および回転子を含み；
    前記回転子は、回転子と同心である遠心分離機。
30. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；
    前記遠心分離機本体上に遠心分離容器を収容するための１つ以上の揺動ホルダーを含み；
    前記揺動ホルダーまたは前記サンプル容器の最大寸法が約１０ｍｍを超えない遠心分離機。
31. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；
    前記遠心分離機本体上に遠心分離容器を収容するための１つ以上の揺動ホルダーを含み；
    前記揺動ホルダーは、遠心分離機の作動の間、第一の配向から、前記第一の配向よりも、より水平である第二の配向へ移動する遠心分離機。
32. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構；
    前記遠心分離機本体上に遠心分離容器を収容するための１つ以上の揺動ホルダーを含み；
    前記サンプル容器の幅は前記サンプル容器の長さよりも大きい遠心分離機。
33. サンプル容器とともに使用するための小型高速遠心分離機であって、前記遠心分離機は：
    遠心分離機本体；
    前記遠心分離機本体を回転させるための駆動機構を含む遠心分離機。