JP6402853B2 - Centrifuge - Google Patents
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- B04B5/0407—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
- B04B2005/0435—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles with adapters for centrifuge tubes or bags
Description
本発明は遠心機に関し、より詳しくはアイソレータの作業室に連通するように設けられた遠心機に関する。 The present invention relates to a centrifuge, and more particularly to a centrifuge provided to communicate with a working chamber of an isolator.
従来、内部が無菌状態に維持された作業室を有するアイソレータが知られ、このようなアイソレータでは細胞や細菌等の培養が行われている。また所要のタイミングで上記作業室を滅菌する必要があることから、アイソレータは作業室に除染ガスを供給する除染ガス供給手段を備えている。
さらに、無菌状態下で細胞等の遠心分離を行うために、上記作業室に連通するように遠心機を設けたアイソレータが知られ(特許文献1)、このような遠心機として、上記作業室に連通する遠心分離室と、当該遠心分離室の内部に回転可能に設けられたロータと、当該ロータの外周部に揺動可能に設けられたバケットと、容器を保持する複数の保持孔が形成されるとともに上記バケットに収容されたアダプタとから構成されたものが知られている(特許文献2)。
Conventionally, an isolator having a working chamber whose interior is maintained in a sterile state is known, and cells, bacteria, and the like are cultured in such an isolator. Further, since it is necessary to sterilize the work chamber at a required timing, the isolator is provided with a decontamination gas supply means for supplying a decontamination gas to the work chamber.
Furthermore, in order to centrifuge cells and the like under aseptic conditions, an isolator provided with a centrifuge so as to communicate with the working chamber is known (Patent Document 1). A centrifuge chamber that communicates, a rotor that is rotatably provided inside the centrifuge chamber, a bucket that is swingably provided on the outer periphery of the rotor, and a plurality of holding holes that hold the container are formed. In addition, there is known one constituted by an adapter accommodated in the bucket (Patent Document 2).
ここで、特許文献1のように作業室および遠心分離室を上記除染ガスによって除染する場合、上記遠心分離室に流入した除染ガスを自然対流によって流動させ、作業室および遠心分離室に行き渡らせるようになっている。
しかしながら、特許文献2に記載されているようなバケットに形成された保持孔は、それぞれ容器の形状に併せて形成された略柱状の空間であることから、当該保持孔の内部で除染ガスが十分に対流せず、確実な除染ができないという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は上記アダプタに形成された保持孔を確実に除染することが可能な遠心機を提供するものである。
Here, when the work chamber and the centrifuge chamber are decontaminated with the decontamination gas as in Patent Document 1, the decontamination gas that has flowed into the centrifuge chamber is caused to flow by natural convection, and the work chamber and the centrifuge chamber are moved to the work chamber and the centrifuge chamber. It is designed to spread.
However, since the holding hole formed in the bucket as described in
In view of such a problem, the present invention provides a centrifuge capable of reliably decontaminating the holding hole formed in the adapter.
すなわち請求項1にかかる遠心機は、除染ガス供給手段によって除染ガスが供給されるアイソレータの作業室に連通する遠心分離室と、当該遠心分離室の内部に回転可能に設けられたロータと、当該ロータの外周部に揺動可能に設けられたバケットと、上記バケットに収容されるとともに容器を保持する複数の保持孔が形成されたアダプタとを備えた遠心機において、
上記アダプタに、除染ガスが導入される除染ガス導入孔を設けるとともに、当該除染ガス導入孔を上記複数の保持孔に連通させて、上記除染ガス供給手段より供給した除染ガスが上記除染ガス導入孔と保持孔との間で流通するようにし、上記複数の保持孔は、所要の中心軸に対して等距離に設けられ、
上記除染ガス導入孔は、上記中心軸を中心に形成した円柱状の空間として形成されており、当該除染ガス導入孔によって形成された空間が、上記複数の保持孔によって形成された空間と重複するように形成されることを特徴としている。
That is, the centrifuge according to claim 1 includes a centrifuge chamber that communicates with a work chamber of an isolator to which decontamination gas is supplied by a decontamination gas supply means, and a rotor that is rotatably provided in the centrifuge chamber. , a bucket swingably provided at the outer periphery of the rotor, the centrifuge comprising a plurality of holding holes are formed adapter for holding a container in together when it is housed in the bucket,
The adapter is provided with a decontamination gas introduction hole through which decontamination gas is introduced, and the decontamination gas supplied from the decontamination gas supply means is communicated with the plurality of holding holes. The plurality of holding holes are provided at an equal distance with respect to a required central axis, so as to flow between the decontamination gas introduction hole and the holding hole.
The decontamination gas introduction hole is formed as a cylindrical space formed around the central axis, and the space formed by the decontamination gas introduction hole is a space formed by the plurality of holding holes. It is characterized by being formed to overlap.
請求項1の発明によれば、上記アダプタに上記複数の保持孔に連通する除染ガス導入孔を設けることで、各保持孔と除染ガス導入孔とによって形成された空間に除染ガスの対流を生じさせることができ、複数の保持孔全体に除染ガスを行き渡らせて当該複数の保持孔を確実に除染することができる。 According to the invention of claim 1, by providing the adapter with the decontamination gas introduction holes communicating with the plurality of holding holes, the decontamination gas is introduced into the space formed by each holding hole and the decontamination gas introduction hole. Convection can be generated, and the plurality of holding holes can be reliably decontaminated by spreading the decontamination gas over the plurality of holding holes.
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図1は細菌や細胞の培養等に必要な作業を行うアイソレータ1を示し、後述するように細胞等の遠心分離が可能なアイソレータ1となっている。
上記アイソレータ1は、内部が無菌状態に維持された作業室2と、当該作業室2に隣接して設けた遠心機3と、細胞等の培養を行うインキュベータ4と、上記作業室2に細胞等や所要の資材を搬入・搬出するためのパスボックス5と、上記作業室2や遠心機3に形成された遠心分離室3aに除染ガスを供給する除染ガス供給手段6と、これらを制御する制御手段7とを備えている。
上記作業室2の図示正面には透明な壁面が設けられ、当該壁面には複数のグローブGが設けられている。作業者は当該グローブGを装着することで作業室2において所要の作業を行うことができる。
上記インキュベータ4は接続手段4aによって作業室2と接離可能となっており、上記接続手段4aを構成する図示しない開閉扉によって区画可能となっている。このため上記接続手段4aによって接続した状態で開閉扉を開放することで、作業室2とインキュベータ4とを無菌状態を維持したまま連通させることができる。
またインキュベータ4は台車により移動可能となっており、上記作業室2によって所要の作業が行われた細胞等が収容されると、上記接続手段4aによって分離されて所要の位置に移動させることが可能となっている。
上記パスボックス5も、上記インキュベータ4と同様図示しない接続手段によって作業室2と接離可能となっており、上記接続手段を構成する図示しない開閉扉によって区画可能となっている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows an isolator 1 that performs operations necessary for culturing bacteria and cells, and is an isolator 1 that can centrifuge cells and the like as will be described later. .
The isolator 1 includes a
A transparent wall surface is provided on the front of the
The incubator 4 can be brought into and out of contact with the
Further, the incubator 4 can be moved by a carriage, and when cells or the like that have undergone a required work are accommodated in the
Similarly to the incubator 4, the
上記除染ガス供給手段6は上記作業室2の上部に設けられており、除染ガスを発生させるガス発生源11と、作業室2の天面に設けられた第1、第2HEPAフィルタF1、F2と、上記ガス発生源11と第1HEPAフィルタF1との間に配設された除染ガス通路12と、一端が上記第1HEPAフィルタF1に接続されて他端が外気に開放された吸気通路13と、一端が第2HEPAフィルタF2に接続されて他端が外気に開放された排気通路14とを備えている。
また、上記除染ガス通路12にはポンプP1および電磁開閉弁V1が設けられており、上記吸気通路13には電磁開閉弁V2、ポンプP2および触媒C1が設けられており、上記排気通路14には電磁開閉弁V3,ポンプP3および触媒C2が設けられている。
The decontamination gas supply means 6 is provided in the upper part of the
The
そして、本実施例のアイソレータ1は、上述したように遠心機3を有しており、アイソレータ1より細胞等を搬出することなく遠心分離作業を行うことが可能となっている。
上記遠心機3は、上記作業室2の底部より下方に突出したケーシング21に収容されており、上記作業室2と当該ケーシング21の内部に形成された遠心分離室3aとの境界に形成された開口部21aには図4に示す開閉扉22が設けられている。
上記ケーシング21は有底円筒状を有しており、その上端部の全域が略円形の開口部21aを形成するとともに、当該開口部21aは作業室2の底部2Aと同一水平面上に形成されている。
そして上記遠心機3は、上記ケーシング21の略中央で図示しないモータによって回転する回転軸24と、当該回転軸24を中心に放射状に設けられた4つの保持アーム25aを備えたロータ25と、各保持アーム25aに揺動可能に設けられて上記細胞を収容した容器C(図3参照)を収容するバケット26とから構成されている。
上記回転軸24を駆動するモータは上記制御手段7によってその回転数が制御可能となっており、上記ロータ25と一体的に回転するとともに、後述するように細胞等を遠心分離する際と、除染を行う際には異なる回転数で回転されるようになっている。
上記回転軸24が停止した状態では、上記ロータ25に設けたバケット26に上記容器Cが起立した状態で収容され、上記回転軸24が回転すると上記バケット26が遠心力によって保持アーム25に対して揺動し、上記容器Cが水平方向を向いて、内部の液体が遠心分離されるようになっている。
And the isolator 1 of a present Example has the
The
The
The
The number of rotations of the motor for driving the rotating
In a state where the rotating
図3は上記バケット26を示し、図3(a)は平面図を、図3(b)は(a)におけるb―b部の断面図をそれぞれ示し、本実施例のバケット26には3本の容器Cを保持するためのアダプタ27が収容されている。
上記容器Cはいわゆる遠沈管であって、有底円筒状を有するとともにその先端部はテーパ状に形成されている。また上部にはキャップが装着されるようになっている。
本実施例のバケット26は有底円筒状を有するとともに、その上部外周には上記ロータ25に設けられた保持アーム25aに揺動可能に設けられるための保持軸26aが側方に突出し、また上端部内面には一ヶ所にキー溝26bが設けられている。
上記アダプタ27は樹脂製で略円柱状を有しており、その側面および底面は上記バケット26の内面に密着するように形成され、上面には、上記容器Cを保持する3つの保持孔27aと、これら保持孔27aと連通するように形成された除染ガス導入孔27bとが形成されている。
さらに、上記アダプタ27の上端部側面には段差部27cが形成されており、上記バケット26に形成された上記キー溝26bと段差部27cとの間に位置決めピン28を挿入することで、上記アダプタ27がバケット26に対して回転することを防止している。
3 shows the
The container C is a so-called centrifuge tube, which has a bottomed cylindrical shape and has a tapered tip. A cap is mounted on the top.
The
The
Further, a
上記アダプタ27の表面に開口する保持孔27aは、それぞれ略円柱状の有底の空間を有し、その直径は上記容器Cの外径と略同径に形成され、また下端部は容器Cの先端形状に併せてテーパ状に形成されている。
また図3(a)に示すように、上記3つの保持孔27aは、その中心位置が上記アダプタ27の略中心を通過する中心軸Aに対して等距離に設けられており、これら3つの保持孔27aの中央に上記除染ガス導入孔27bが設けられている。
上記除染ガス導入孔27bは上記中心軸Aを中心とする円柱状の空間を形成し、その直径は、当該除染ガス導入孔27bによって形成された空間と上記各保持孔27aによって形成された空間とが重複し、かつ保持孔27aによる各容器Cの保持性が損なわれない程度の径に設定されている。
さらに上記除染ガス導入孔27bは上記保持孔27aと略同じ深さに形成され、これにより各保持孔27aと除染ガス導入孔27bとが連通する部分には上下方向に向けてスリットが形成されるようになっている。
なお、本実施例では上記保持孔27aおよび除染ガス導入孔27bは有底の孔となっているが、底部に開口する貫通孔とすることも可能である。
Each of the
Further, as shown in FIG. 3A, the three
The decontamination
Further, the decontamination
In the present embodiment, the holding
図4に示すように、上記開閉扉22は、図示左方に示す蝶番31を介して上記ケーシング21の開口部21aに揺動可能に取り付けられており、また開閉扉22の上面の図示右方には作業者がグローブGによって把持可能な把手32が設けられている。
また開閉扉22の外径はケーシング21の開口部21aと同一寸法に設定され、開閉扉22が閉鎖されるとケーシング21の開口部21aに嵌合してこれを密閉するようになっている。このため遠心機3の回転中に、作業室2での作業が可能となっている。
そして本実施例の開閉扉22は、上記作業室2と遠心分離室3aとを連通させる吸入孔33および排出孔34をそれぞれ備えたものとなっている。
具体的に説明すると、上記吸入孔33は開閉扉22の略中央に設定された方形の領域に、複数の小さな貫通孔によって形成されている。より具体的には、当該吸入孔33が形成された領域は、開閉扉22が閉鎖された状態において、上記回転軸24の回転中心と対向する位置に設定されている。
一方上記排出孔34は、上記開閉扉22における図示左方に設定された方形の領域に、複数の小さな貫通孔によって形成されている。より具体的には、上記排出孔34が形成された領域は、上記吸入孔33から上記回転軸24の半径方向外側に離隔した位置に設定されている。
As shown in FIG. 4, the opening / closing
The outer diameter of the opening / closing
The open /
More specifically, the
On the other hand, the
上記構成を有するアイソレータ1の使用方法について説明する。まず、当該アイソレータ1における通常の作業時には、作業者は細胞等の分離のために上記遠心機3を使用することができる。
つまり、上記グローブGを装着した作業者は、上記把手32を操作して上記開閉扉22を開放し、上記遠心機3のバケット26に細胞等を収容した容器Cを保持させる。その際、作業者は各バケット26に収容された上記アダプタ27の保持孔27aに上記容器Cを挿入する。
そして作業者が上記開閉扉22を閉鎖し、さらに上記制御手段7を介して遠心機3の作動を指示すると、制御手段7は作業時における回転数に基づいて上記回転軸24を回転させる。
すると、上記バケット26は遠心力によって上記保持軸26aを中心に上記保持アーム25aに対して揺動し、これにより上記容器Cがバケット26ごと水平方向に傾き、内部の細胞を含む液体が遠心分離される。
遠心分離の間、上記開閉扉22は作業室2の底部と同じ高さに形成された開口部21aに嵌合していることから、作業者は開閉扉22によって妨げられることなく、作業を行うことが可能となっている。
遠心分離が終了して上記回転軸24が停止し、上記遠心力が解消されると、上記バケット26が揺動して容器Cが上下方向に起立し、作業者は開閉扉22を開放してこれら容器Cをバケット26より取り出すことができる。
A method of using the isolator 1 having the above configuration will be described. First, during normal operation in the isolator 1, the operator can use the
That is, the operator wearing the globe G operates the
When the operator closes the open /
Then, the
During the centrifugation, the opening / closing
When the centrifugal separation is completed and the
次に、新たな細胞等に対する作業を行う場合や、すべての作業が終了した場合など、所要のタイミングでアイソレータ1の除染を行う際には、予め上記作業室2と上記インキュベータ4およびパスボックス5との接続手段4aの開閉扉22を開放し、作業室2とこれらの空間を連通させておく。
一方、上記遠心機3では、上記ロータ25よりバケット26を取り外して当該バケット26を作業室2の所要の位置に載置し、さらに上記遠心分離室3aの開閉扉22を閉鎖する。
この状態で、上記除染ガス供給手段6を作動させ、除染ガス通路12に設けた電磁開閉弁V1を開放させるとともにポンプP1を作動させ、これによりガス発生源11から除染ガス通路12を介して作業室2に除染ガスが供給される。
すると、作業室2の内部空間に露出した部分に除染ガスが付着し、これにより作業室2の除染が行われ、同時に当該作業室2に載置された上記バケット26の除染も行われる。
Next, when performing decontamination of the isolator 1 at a required timing, such as when working on new cells or the like, or when all the work is completed, the
On the other hand, in the
In this state, the decontamination gas supply means 6 is operated to open the electromagnetic on-off valve V1 provided in the
Then, decontamination gas adheres to the exposed part of the internal space of the
ここで、上記作業室2に流入した除染ガスは、作業室2の内部で自然対流により流動するが、複雑な形状を有する部分に回り込むことができず、十分な除染ができない場合がある。
特に、上記作業室2に載置したバケット26において、上記アダプタ27に形成された保持孔27aは上記容器Cの形状に併せて形成された細長い円柱状の空間となっているため、その内部において除染ガスの対流が発生しにくく、上記除染ガスを全体に行き渡らせるのが困難となっている。
これに対し、本実施例のアダプタ27には上記除染ガス導入孔27bを設けて上記保持孔27aと連通させているため、除染ガスは除染ガス導入孔27bと上記保持孔27aとの間に形成されたスリットを介してこれらの空間を流通し、これにより当該空間に良好な対流が生じることから、上記保持孔27aを確実に除染することができる。
また本実施例では、3つの保持孔27aを上記中心軸Aを中心に等距離で設け、かつ上記除染ガス導入孔27bを円柱状に形成してこれらの保持孔27aと連通するように形成していることから、一つの除染ガス導入孔27bを形成することで複数の保持孔27aに除染ガスの対流を形成することが可能となっている。
Here, the decontamination gas that has flowed into the
In particular, in the
On the other hand, since the
Further, in this embodiment, the three holding
また上記除染ガスによる除染時には、上述したように上記遠心分離室3aは開閉扉22によって閉鎖されており、制御手段7は上記除染ガスが作業室2に供給されると同時に上記遠心機3を作動させるようになっている。
制御手段7は予め設定した除染時用の回転数に基づいて上記遠心機3を回転させる。具体的には上記作業時における回転数よりも低い回転数で遠心機3を回転させる。
すると、遠心機3の回転によって遠心分離室3aの中心から外側に向かう気流が発生し、これにより遠心分離室3aの中心部分がより低圧となることから、上記回転軸24の対向位置に形成された吸入孔33より作業室2の除染ガスが吸引されることとなる。
除染ガスは遠心機3の回転によって発生した気流によって遠心分離室3aの内部を強制的に循環し、これにより遠心機3などの複雑な形状の部分にも回り込み、これらに付着して除染が行われる。
そして、除染ガスが遠心機3の回転によって遠心分離室3aの外周側に移動すると、上記開閉扉22の外周側に形成された排出孔34より作業室2の内部に排出されるようになっている。
At the time of decontamination with the decontamination gas, the
The control means 7 rotates the
Then, the rotation of the
The decontamination gas forcibly circulates inside the
When the decontamination gas is moved to the outer peripheral side of the
上記除染ガス供給手段6が所定時間除染ガスを供給すると、その後除染ガスの供給が停止されるとともに遠心機3の回転が停止され、作業室2の内部の除染ガスを除去するエアレーションを行う。
具体的には、上記除染ガス供給手段6における吸気通路13と排気通路14の電磁開閉弁V2、V3を開放させると同時にポンプP2、P3を作動させて、所定時間作動状態を維持させる。
すると、吸気通路13内に外気が吸引されて、触媒C1と第1HEPAフィルタF1とを通過して作業室2内に外気が導入される。その際、外気は触媒C1と第1HEPAフィルタF1を通過するため、外気に混入する雑菌などが除去されるようになっている。
他方、作業室2内の除染ガスは排気通路14に吸引され、第2HEPAフィルタF2及び触媒C2を通過して外気へ放出される。除染ガスが第2HEPAフィルタF2と触媒C2を通過する際に、当該除染ガスを構成する過酸化水素が除去され、放出されたガスによる環境汚染が生じないようになっている。
When the decontamination gas supply means 6 supplies the decontamination gas for a predetermined time, the supply of the decontamination gas is stopped and the rotation of the
Specifically, the electromagnetic on-off valves V2 and V3 of the
Then, outside air is sucked into the
On the other hand, the decontamination gas in the working
なお上記実施例では、上記除染ガスによる除染を行う際に、上記遠心機3よりバケット26を取り外してこれを作業室2内に載置するようになっているが、当該バケット26を遠心機3に装着したまま、上記開閉扉22を閉鎖して遠心分離室3aの除染を行ってもよい。
その場合であっても、上記回転軸24を回転させて上記開閉扉22の吸入孔33より除染ガスを吸引させることで、当該除染ガスは上記アダプタ27に形成された上記保持孔27aおよび除染ガス導入孔27bによって形成された空間において対流を形成し、上記保持孔27aの除染を行うことができる。
In the above embodiment, when the decontamination with the decontamination gas is performed, the
Even in this case, the decontamination gas is sucked from the
また上記実施例では、作業者によって容器Cを遠心機3のバケット26に挿入する作業を行っているが、上記作業室2の内部にロボットを設けて、上記ロボットにより容器Cをバケット26に収容させるなどの動作を自動的に行うこともできる。
その場合、上記遠心分離室3aの開閉扉22を省略しても、ロボットによる動作中に遠心機3の作動を行うことが可能であり、このような構成において上記除染ガスによる除染を行う際には、上記バケット26を遠心機3に装着したまま、上記回転軸24の回転を停止させ、自然対流による各バケット26およびアダプタ27の除染を行えばよい。
この場合であっても、上述したように上記アダプタ27の上記保持孔27aと除染ガス導入孔27bとでは上記除染ガスによる対流が生じるため、上記保持孔27aの除染を確実に行うことができる。
In the above-described embodiment, the operator performs an operation of inserting the container C into the
In that case, even if the opening / closing
Even in this case, since the convection by the decontamination gas occurs in the holding
1 アイソレータ 2 作業室
3 遠心機 3a 遠心分離室
6 除染ガス供給手段 24 回転軸
26 バケット 27 アダプタ
27a 保持孔 27b 除染ガス導入孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
上記アダプタに、除染ガスが導入される除染ガス導入孔を設けるとともに、当該除染ガス導入孔を上記複数の保持孔に連通させて、上記除染ガス供給手段より供給した除染ガスが上記除染ガス導入孔と保持孔との間で流通するようにし、上記複数の保持孔は、所要の中心軸に対して等距離に設けられ、
上記除染ガス導入孔は、上記中心軸を中心に形成した円柱状の空間として形成されており、当該除染ガス導入孔によって形成された空間が、上記複数の保持孔によって形成された空間と重複するように形成されることを特徴とする遠心機。 A centrifuge chamber that communicates with the working chamber of the isolator to which the decontamination gas is supplied by the decontamination gas supply means, a rotor that is rotatably provided inside the centrifuge chamber, and can swing around the outer periphery of the rotor in centrifuge with a bucket which is provided, and an adapter having a plurality of holding holes are formed for holding the container in together when it is housed in the bucket,
The adapter is provided with a decontamination gas introduction hole through which decontamination gas is introduced, and the decontamination gas supplied from the decontamination gas supply means is communicated with the plurality of holding holes. The plurality of holding holes are provided at an equal distance with respect to a required central axis, so as to flow between the decontamination gas introduction hole and the holding hole.
The decontamination gas introduction hole is formed as a cylindrical space formed around the central axis, and the space formed by the decontamination gas introduction hole is a space formed by the plurality of holding holes. A centrifuge characterized by being formed to overlap.
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