JP3760910B2 - 遠心分離機用ロータ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はマイクロプレートを用いて遠心分離するバケット用アダプタ及びロータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロプレートは箱形の容器であり、その上面部には試料を注入するための多数の小さな凹状穴が縦横整然と設けられている。その凹状穴に血液等の体液を注入し反応試薬を滴下した後、遠心分離される。このようなマイクロプレート遠心分離用ロータは、例えば実公昭５７−９３４号公報に示されている。ここで、従来における技術を図６〜図８を用いて説明する。図６はロータの外観斜視図、図７は金属製アダプタの外観斜視図、図８はアダプタに保持されたマイクロプレートを示す縦断側面図である。図６〜図８において、ロータはロータボディ１、バケット２から構成されており、遠心分離機の回転軸によって回転されるとバケット２がスイングして、バケット２に保持されたマイクロプレート４に遠心加速度を付加している。金属製アダプタ３はステンレス鋼やアルミ板で加工されている。金属製アダプタ３はバケット２にガタが無いように保持されていると共にマイクロプレート４の外形部と底面部を取り囲むように構成されている。なお、マイクロプレート４を２段に重ねて使用することもある。このような状態で通常、回転数は約２，０００ｒｐｍ，最大遠心加速度は７００ｘｇ程度で使用されているのが普通である。また、マイクロプレート４は、一般にポリスチレンを材料としてモールド成形されており、使い捨てである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、マイクロプレートを利用して、人体の健康に関する諸症状の検査や組織培養分野における様々な実験が盛んに行われるようになり、検査や実験の中間工程で必要となる遠心分離工程の効率向上が求められている。遠心分離工程の効率向上は、回転数の上昇による遠心加速度アップや一度に処理できるマイクロプレート数の増加によって達成できる。然るに、上記のように構成されたロータを遠心分離効果を向上するために回転数を上昇させると、マイクロプレート４の試料注入穴部５と箱形外形壁７との境界部６から試料注入穴部分が陥没する形で破損し、遠心分離目的を達成できない。この原因は、マイクロプレートに遠心荷重が加わった際、試料注入穴部の裏底面とアダプタの間に隙間があるため、試料注入穴部が撓み、結果的に試料注入穴部５と箱形外形壁７の境界部６に大きな曲げモーメントが加わり、境界部６が破損するものである。当社の試験によれば、市販品のマイクロプレートを試験したところ、約１,０００×ｇ で、前記のような破損が発生した。マイクロプレート４の材質は、一般にポリスチレンが多く用いられており、ポリスチレンの特性である強度的に脆いということも前記破損の一因ある。遠心分離機用ロータは、高い遠心加速度を発生させるので、バケットに保持されるアダプタを含む被分離物は軽量であるほど、遠心荷重を小さくでき、ロータボデイ、バケットの負担が軽くなり設計上有利になる。また、バケットは回転軸に対して対称に設置されており、対向するバケットの質量バランス及びその重心位置バランスに配慮する必要がある。もし、マイクロプレートの位置がずれて保持されて回転された場合は、ロータが大きく振動して回転し、遠心機を破損させることが有り遠心分離目的を達成できなくなる。更にマイクロプレートを多段重ねて使用できれば、遠心分離処理の向上が図れる。
【０００４】
本発明の目的は、上記した欠点を改良し、現状のマイクロプレートを高遠心加速度下で使用できるようにして、遠心分離効率を向上することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、マイクロプレートの試料注入穴部の裏底面に接してマイクロプレートの遠心荷重を負担する座面を有し、マイクロプレートの箱形外形壁の底面部を浮かせるように座面部の周囲を薄くするようにアダプタを構成することにより達成される。また、請求項２のようにアダプタの軽量化を図るためアダプタのマイクロプレートを支持する座面部のに減肉部を設ける。更に、請求項３のようにマイクロプレートの位置決めとし、マイクロプレートの外形または底部内面の形状に対してアダプタに設けた溝や突起で位置決めする。更に、請求項４〜請求項９は前記手段を含みマイクロプレートを多段重ねて使用できるようにしたものであり、請求項４及び請求項７はマイクロプレートの上部外形に嵌合する形状をアダプタの底面に設けており、請求項８及び請求項９はアダプタ自体に位置決め構造を設けることによって達成される。
【０００６】
上記のように構成されたアダプタは、マイクロプレートの試料注入穴部の裏底面とアダプタの間の隙間を無くすように座面を設けたため、試料注入穴部が撓むことがなく、試料注入穴部と箱形外形壁の境界部６に大きな曲げモーメントが加わらないため、境界部６が破損することを防止できる。なお、マイクロプレートの箱形外形壁の底面部をアダプタから浮かせる様にしたことによって、前記の境界部６に曲げモーメントが加わるが、箱形外形壁の質量は試料注入穴部に比して小さく、境界部６からの距離も非常に小さいので、曲げモーメントが小さく問題にならない。また、アダプタのマイクロプレートの遠心荷重を負担する座面部に質量軽減のための穴または座繰り部を設けたことは、アダプタに加わる遠心荷重を小さくするように作用する。また、マイクロプレートの外形または底部内面の形状に対応してアダプタに突起、溝を設けてマイクロプレートの位置決めをすることは、前記ロータのアンバランス運転を防止するように動作する。更にアダプタの底面部にマイクロプレートの上部形状に嵌合する凹部を設けたことは、マイクロプレートを位置決めするように動作し、多段に重ねて遠心分離する際に有効である。同様に、アダプタにマイクロプレートの上端面位置より僅かに高い高さの垂直壁を設け、底面部をマイクロプレートの上面部に接するようにして、２段重ねできるようにし、前記側壁と底面との間に位置決め手段を設けたことによっても同様に作用する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明になるアダプタを示す外観斜視図、図２はアダプタとマイクロプレートを組み合わせた縦断側面図ある。図において、アダプタ８は座面９、段差部１０、減肉部１１、端面部１２、底面部１３から構成されており、座面９はマイクロプレート４の試料注入穴の裏底面４ａに接触しマイクロプレートに加わる遠心荷重を支持しており、段差部１０はマイクロプレートの箱形外形部の底面４ｂと僅かに隙間があくように構成されており、前記の試料注入穴の裏底面４ａと座面９の接触を可能にしている。減肉部１１は、アダプタの質量を軽減するためのもので、減肉方法は、マイクロプレートの曲げモーメントによる破損を起こさないように配慮しながら、有る程度自由である。端面部１２は、当然のことながらロータ用バケットにガタなく嵌合できるように構成される。上記のように構成されたアダプタを使用して、市販のマイクロプレートを回転試験したところ、２，０００×ｇまで問題無く回転することができ、従来のアダプタに比較して２倍の遠心加速度に耐えられることを確認できた。
【０００８】
図３は本発明になるアダプタ８とマイクロプレート４を組み合わせた他の実施例を示す縦断側面図ある。図において、アダプタ８は、マイクロプレート４の外形部を取り囲むように外壁１４を有しており、アダプタ８に対するマイクロプレート４の位置を決めるようになっている。この外壁１４は、図示されていない直角方向も同様な構造であることが望ましい。
【０００９】
図４は本発明になるアダプタとマイクロプレートを２段重ねした状態を示す縦断側面図ある。図において、アダプタ８の底部１３に、マイクロプレートの上部外形部を取り囲むような形状の凹部１５を有しており、２段重ねした時のアダプタ８とマイクロプレート４の位置を決めるようになっている。この凹部１５は図示されていない直角方向も同様な構造であることが望ましい。
【００１０】
図５は本発明になるアダプタとマイクロプレートを２段重ねした他の実施例を示す縦断側面図ある。図において、アダプタ８の外形部に側壁１６を設け、側壁１６は、マイクロプレート４の上端部より僅かに高く構成し、底面部１３をマイクロプレートの上面部に接するようにして２段重ねできるようにし、前記側壁１６と底面部１３との間に位置決め段差部１７を設けたことによって、前記と同様に、２段重ねしたときのアダプタ８とマイクロプレート４の位置を決めるように成っている。この側壁１６と位置決め段差部１７は、図示されていない直角方向も同様な構造であることが望ましい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、アダプタにマイクロプレートの試料注入穴部の裏底面とアダプタの間の隙間をなくすように座面を設けたので、マイクロプレートの試料注入穴部と箱形外形壁の境界部６が破損することを防止できる。
【００１２】
また、アダプタのマイクロプレートの遠心荷重を負担する座面部に、質量軽減のための穴または座繰り部を設けたので、アダプタに加わる遠心荷重を小さくすることができる。更に、マイクロプレートの外形または底部内面の形状に対応してアダプタに突起、溝を設けてマイクロプレートの位置決めできるようにしたので、ロータのアンバランス運転を防止できる。更にアダプタの底面部にマイクロプレートの上部形状に嵌合する凹部を設けたので、多段に重ねて遠心分離する際に、マイクロプレートを位置決めできる。同様に、アダプタにマイクロプレートの上端面位置より僅かに高い高さの垂直壁を設け、底面部をマイクロプレートの上面部に接するようにして２段重ねできるようにし、前記側壁と底面との間に位置決め手段を設けたので同様の効果を得ることができる。なお、前記のアダプタの製作方法としては、材料の軽量性、製作コストの点からプラスチックのモールド成形が最適と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になるアダプタを示す外観斜視図である。
【図２】 アダプタとマイクロプレートを組み合わせた状態を示す縦断側面図ある。
【図３】 図３は本発明になるアダプタ８とマイクロプレート４を組み合わせた他の実施例を示す縦断側面図ある。
【図４】 本発明になるアダプタとマイクロプレートを２段重ねした状態を示す縦断側面図ある。
【図５】 本発明になるアダプタとマイクロプレートを２段重ねした他の実施例を示す縦断側面図ある。
【図６】 従来のロータを示す外観斜視図である。
【図７】 金属製アダプタを示す外観斜視図である。
【図８】 アダプタに保持されたマイクロプレートを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１はロータボディ、２はバケット、３は金属製アダプタ、４マイクロプレート、５は試料注入穴、４ａは裏底面、４ｂは底面、６は境界部、７は箱形外形壁、８はアダプタ、９は座面、１０は段差部、１１は減肉部、１２は端面部、１３は底面部、１４は外壁、１５は凹部、１６は側壁、１７は位置決め段差部である。

Claims (9)

1. 遠心分離機の回転軸によって回転されるロータ本体と、該ロータ本体の回転にともなってスイングするバケットと、該バケットにアダプタを介して保持されたマイクロプレートとを有するマイクロプレート遠心分離用ロータにおいて、該マイクロプレートは箱形の容器であって、上面に試料を注入するための多数の凹状穴部が設けられ、且つ、上記上面から下方に延在し、上記箱形容器の外周を形成する箱形外形壁を有し、上記アダプタは、上記マイクロプレートの試料注入用の凹状穴部の裏底面に接し、且つ上記マイクロプレートの箱形外形壁の底面から離間した上面部を有することを特徴とする遠心分離用ロータ.
2. 請求項１において上記アダプタは穴部あるいは座繰り部を有することを特徴とする遠心分離用ロータ.
3. 請求項１において上記アダプタは上記マイクロプレートの箱形外形壁を囲むような外壁を有することを特徴とする遠心分離用ロータ.
4. 請求項１において上記アダプタは、その底面に凹部を有することを特徴とする遠心分離用ロータ.
5. 請求項１において上記アダプタはその底面に凹部を有し、その凹部は前記マイクロプレートの上部外形部を取り囲むような形状を有することを特徴とする遠心分離用ロータ.
6. 請求項１において上記アダプタはその底面に凹部を有し、該凹部に第２のマイクロプレートを嵌合させることにより、上記バケット内に複数のマイクロプレートを重ねて配置したことを特徴とする遠心分離用ロータ.
7. 請求項１において上記アダプタは、その外形部に側壁を有し、該側壁に上記マイクロプレートの外形部を接して配置したことを特徴とする遠心分離用ロータ.
8. 請求項７において上記アダプタの側壁の高さは、上記マイクロプレートの上面の高さより高いことを特徴とする遠心分離用ロータ.
9. 請求項８において複数のアダプタを有し、一方のアダプタの底面に段差部を設け、他方のアダプタの側壁上端を上記段差部に嵌合させることにより上記アダプタを重ねて配置したことを特徴とする遠心分離用ロータ.

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