JP4110454B2 - 細胞洗浄遠心機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は，遠心力を利用して赤血球等の生体細胞を洗浄する細胞洗浄遠心機に関し、特に遠心機内の洗浄操作が容易な構造を有する細胞洗浄遠心機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
細胞洗浄遠心機は輸血検査における生体細胞洗浄操作を自動的に行う専用遠心機で、主に病院、血液センター等の臨床検査室で使用される。図５を用いてその原理を説明すると、先ず、血球４４を入れた試験管４３を試験管ホルダ４６にセットする。モータ（図示せず）が回転すると試験管ホルダ４６は遠心力により同図（a）のように、ホルダ下部がボウル４５に当たるまで傾き、その状態で回転する。例えば、MC402形日立自動血球洗浄遠心機ではその角度は38°に設定されている。
図６は細胞血球洗浄処理の運転モードを説明する図であり横軸にサイクル、縦軸にモータの回転数をとってある。上記の動作は同図の加速モード５１によって示されており、モータの速度は次第に上昇する。この加速モード５１の区間に、生理食塩水がノズル４１よりディストリビュータ４２に注入され、試験管４３に均等に分配される。このとき、血球４４は生理食塩水により攪拌され、洗浄される。図６の５４は第１回目の食塩水注入のタイミングを示している。
次にモータの回転は整定モード５２に入り、例えば３０００rpmの一定速度で回転する。この整定モードの期間は例えば３５秒に設定される。整定モード５２の動作は遠心(CENTRIFUGATION)と呼ばれており、遠心力により血球４４が試験管４３底部に沈殿し、血清、その他不要物質は上澄に残る。そして減速に移る直前に、５５で示すタイミングで再度、生理食塩水を注入する。第２回目の注入は、更に洗浄力を高めるために行われ、その注入タイミングは通常、選択スイッチにより任意に選択できるように構成されている。
上記の遠心動作の終了後、モータの回転を一旦停止させて、図５のデカントマグネット４７に通電し、ロータホルダ４６を吸着する。試験管は図５の(b)のように、垂直に近い状態になる。この角度は、垂直でもよいし、小さな角度、例えば８°程度に設定してもよい。
この状態でモータを再度、例えば４００rpm程度の低速で回転すると、試験管４３上部は開いた状態となるため、上澄４８が遠心力により試験管４３の壁面を上昇し、外部へ排出され、沈殿した血球４４のみが残る。この工程は図６の５３で示されており、デカント（DECANT）と呼ばれている。
デカントまでの工程が１サイクルとなり、通常これら一連の工程を３回繰り返して洗浄が終了する。排出された上澄液は、細胞洗浄遠心機本体のケースと一体成形されたチャンバ（図示せず）に設けられている排出穴から機外に排出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
生体細胞の洗浄に使用した洗浄液は、チャンバ底面外周側に設けられている排出穴から機外に排出する構造となっているが、遠心中の回転室内の空気の流れにより、チャンバ内の洗浄液は本体の中心方向へと流されるため、排出穴から排出されずにその一部がチャンバ内部に残留してしまう。残留した洗浄液をそのまま放置しておくとチャンバ内に雑菌が繁殖し、それがチャンバに付着してしまい、洗浄液の流れを悪くする原因となって、ますます雑菌を増殖させてしまうという悪循環を繰り返すことになる。
このような状態で使用を続けると残留した洗浄液が遠心中にミスト化して駆動モータ内部や遠心機本体内部に侵入し、錆、腐食等を発生させ装置自体の短寿命の要因へとつながる。また、繁殖した雑菌により悪臭を発生させたり、洗浄が終了したサンプルに混入して検査結果の信頼性を低下させる要因を招く。
上記不具合を生じさせないようにするには、チャンバ内を清掃することが必要となる。しかし、チャンバは、ロータ等回転体が万が一破壊した場合に、その破片等が機外に飛散しないよう確実に防御したり、チャンバ内部の流体、ミスト等を装置内部に入り込むのを防止するため高剛性、高強度を保てるようキャビネットと一体化されている。そのため、チャンバを取外して清掃することができず、清掃する際には非常に困難な作業を強いられている。また、キャビネットが本体に固定された状態で清掃するため、洗浄水が駆動モータ内に流入し、故障の原因となったり、遠心中に破損した試験管のガラス片を取り除こうとして、手に怪我を負って感染に至るという恐れがある。
本発明の目的は上記問題が発生しないようにするため、洗浄液の排出能力を向上させると共に、チャンバのメンテナンスが容易に行えるようにした細胞洗浄遠心機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、モータと、前記モータと駆動軸により連結されて回転するロータと、前記ロータ上に回動可能に装着され、該ロータの回転時、遠心力で端部が前記駆動軸から遠ざかる方向に動き得る試験管ホルダーと、前記ロータに装着され前記ロータとともに回転し、前記試験管ホルダーによって保持された試験管内に洗浄液を供給する分配素子と、前記分配素子に洗浄液を送り込む洗浄液供給機構と、前記試験管内の前記洗浄液を排出するときには前記ホルダーの端部を前記駆動軸に近い位置で前記試験管ホルダーを保持する保持機構を備えた細胞洗浄遠心機において、前記ロータを取り囲むように形成された円筒形状の外チャンバと、該外チャンバの内側に配置され、洗浄液を排出するための排出穴を有する内チャンバとを備え、前記内チャンバの底面には、前記ロータの回転方向と同じ向きに傾斜し、且つ前記チャンバ底面の内側から排出穴のある外側に向かう方向に形成された溝部又は凸状の筋を設け、洗浄液を前記排出穴に導くようにしたことに一つの特徴がある。
【０００５】
本発明の他の特徴は、モータと、前記モータと駆動軸により連結されて回転するロータと、前記ロータ上に回動可能に装着され、該ロータの回転時、遠心力で端部が前記駆動軸から遠ざかる方向に動き得る試験管ホルダーと、前記ロータに装着され前記ロータとともに回転し、前記試験管ホルダーによって保持された試験管内に洗浄液を供給する分配素子と、前記分配素子に洗浄液を送り込む洗浄液供給機構と、前記試験管内の前記洗浄液を排出するときには前記ホルダーの端部を前記駆動軸に近い位置で前記試験管ホルダーを保持する保持機構を備えた細胞洗浄遠心機において、前記ロータを取り囲むように形成された円筒形状の外チャンバと、該外チャンバの内側に配置され、洗浄液を排出するための排出穴を有する内チャンバとを備え、前記排出穴を前記内チャンバの底面の半径方向の最も外側に設けると共に、前記排出穴と内チャンバ底面の中心との間に凸状の膨らみ部を設けて洗浄液を前記排出穴に導くようにしたことにある。
【０００６】
本発明の更に他の特徴は、前記内チャンバの底面を前記排出穴の方向に傾斜するように構成したことにある。
本発明の更に他の特徴は、前記排出穴に、多数の細孔からなるフィルタ部を形成したことにある。
本発明の更に他の特徴は、前記内チャンバの最上部に、平面状の皿部を形成したことにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の細胞洗浄遠心機の一実施例を示す断面図である。洗浄液は外部チューブ1、及びノズル2を通って分配素子3に送り込まれ、ロータ4に装着された試験管ホルダー5によって保持されている試験管6に注入される。注入された洗浄液は細胞洗浄工程の終了後、ドレンカバー７を介して一旦、内チャンバ８に回収され、前記内チャンバ８の排出穴９から外チャンバ１０の排出穴１１を経由して機外に排出される。更に、前記内チャンバ８は容易に着脱できるようになっており、取外して前記内チャンバ８のみの清掃が行える。
図２は前記内チャンバ8の一実施例を示す断面図である。前記内チャンバ８の底面部は洗浄液排出穴９方向に傾斜している。これによって洗浄液を排出穴９方向に導く効果があり、上記底面の傾斜角は例えば２°程度あればよい。また、前記排出穴９の入口部には万が一、回転中に前記試験管６が破損して、ガラス片が飛散してもそれがせき止められる様にするため多数の細孔を有するフィルタ部２１が設けられている。更に図３のAに示すように、前記内チャンバ8の底面には、内側から外側に向かって前記ロータ4の回転方向と同じ向きに斜めに、溝または凸状の筋22を形成してある。これは、遠心中の空気の流れにより洗浄液が本体中心方向に引き込まれるのを防止し、前記排出穴9に確実に導くようにするのに効果がある。
【０００８】
また、図４に図示しているような凸状の膨らみ２３のような形状でも同様な効果は得ることができる。
図３のBは、従来の遠心中におけるチャンバ底面部の洗浄液の流れを示したもので、遠心中は空気の流れにより本体中心方向に引き寄せられていた。図４は本発明遠心機における内チャンバ８の一実施例を示す外観斜視図である。前記内チャンバ８の上面部には、外周に垂直のリブ３１を有する平面状の皿部３２を有し、且つ、前記皿部３２の外形は少なくとも遠心機ドア部のヒンジの近傍において細胞洗浄機の外形より大きくしてある。これによって前記ドレンカバー７の表面に付着した洗浄液が、細胞洗浄遠心機ドア部１２を開けたときにタレ落ちて、周辺部を汚すことを防止できる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、細胞の洗浄が終了した洗浄液の排出効率を向上させることができると共に、内チャンバの着脱を容易にし、前記内チャンバ単品で清掃を行えるようにしたことにより雑菌の繁殖、悪臭の防止と細胞洗浄遠心機の故障発生の要因及び、細胞洗浄工程の信頼性低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる細胞洗浄遠心機の一実施例の断面図である。
【図２】本発明遠心機における内チャンバの一実施例の断面図である。
【図３】本発明遠心機における内チャンバの一実施例の平面図である。
【図４】本発明遠心機における内チャンバの一実施例の外観斜視図である。
【図５】従来の細胞血球洗浄の動作原理を示す図である。
【図６】従来の細胞血球洗浄処理の運転モード図である。
【符号の説明】
１はチューブ、２はノズル、３は分子素子、４はロータ、５は試験管ホルダ
６は試験管、７はドレンカバ、８は内チャンバ、９は排出穴、１０は外チャンバ
１１は排出穴、１２はドア、２１はフィルタ、２２は内チャンバ溝または凸状の筋、２３は凸状の膨らみ、３１は内チャンバリブ、３２は内チャンバ皿部、４１はノズル、４２はディストリビュータ、４３は試験管、４４は血球、４５はボウル、４６はロータホルダ、４７はデカントマグネット、４７は上澄液、５１は加速モード、５２は整定モード、５３はデカントモード、５４，５５は生理食塩水注入モードである。

Claims (5)

1. モータと、
   前記モータと駆動軸により連結されて回転するロータと、
   前記ロータ上に回動可能に装着され、該ロータの回転時、遠心力で端部が前記駆動軸から遠ざかる方向に動き得る試験管ホルダーと、
   前記ロータに装着され前記ロータとともに回転し、前記試験管ホルダーによって保持された試験管内に洗浄液を供給する分配素子と、
   前記分配素子に洗浄液を送り込む洗浄液供給機構と、
   前記試験管内の前記洗浄液を排出するときには前記ホルダーの端部を前記駆動軸に近い位置で前記試験管ホルダーを保持する保持機構を備えた細胞洗浄遠心機において、
   前記ロータを取り囲むように形成された円筒形状の外チャンバと、該外チャンバの内側に配置され、洗浄液を排出するための排出穴を有する内チャンバとを備え、
   前記内チャンバの底面には、前記ロータの回転方向と同じ向きに傾斜し、且つ前記チャンバ底面の内側から排出穴のある外側に向かう方向に形成された溝部又は凸状の筋を設け、洗浄液を前記排出穴に導くようにした細胞洗浄遠心機。
2. モータと、
   前記モータと駆動軸により連結されて回転するロータと、
   前記ロータ上に回動可能に装着され、該ロータの回転時、遠心力で端部が前記駆動軸から遠ざかる方向に動き得る試験管ホルダーと、
   前記ロータに装着され前記ロータとともに回転し、前記試験管ホルダーによって保持された試験管内に洗浄液を供給する分配素子と、
   前記分配素子に洗浄液を送り込む洗浄液供給機構と、
   前記試験管内の前記洗浄液を排出するときには前記ホルダーの端部を前記駆動軸に近い位置で前記試験管ホルダーを保持する保持機構を備えた細胞洗浄遠心機において、
   前記ロータを取り囲むように形成された円筒形状の外チャンバと、該外チャンバの内側に配置され、洗浄液を排出するための排出穴を有する内チャンバとを備え、
   前記排出穴を前記内チャンバの底面の半径方向の最も外側に設けると共に、前記排出穴と内チャンバ底面の中心との間に凸状の膨らみ部を設けて洗浄液を前記排出穴に導くようにした細胞洗浄遠心機。
3. 請求項１又は２において、前記内チャンバの底面を前記排出穴の方向に傾斜するように構成したことを特徴とする細胞洗浄遠心機。
4. 請求項１又は２において、前記排出穴に、多数の細孔からなるフィルタ部を形成したことを特徴とする細胞洗浄遠心機。
5. 請求項１又は２において、前記内チャンバの最上部に、平面状の皿部を形成したことを特徴とする細胞洗浄遠心機。

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