JPH09141124A

JPH09141124A - 液体中微小物分離装置

Info

Publication number: JPH09141124A
Application number: JP7300254A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kono; 靖司河野
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-06-03
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: EP0774304B1; EP0774304A2; DE69612652D1; KR100195283B1; DE69612652T2; US5906732A; EP0774304A3; JP3226012B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液体中の微小物を１個づつにできるだけ確実
にしかも大量に分離することのできる液体中微小物分離
装置を提供する。【解決手段】ユニット１の備える分岐管路１０が流入
口１０ａと排出口１０ｃと分離回収口１０ｂとを有し、
流入口を通過する液体中の微小物をセンサ１１が検知す
ると、開閉制御手段２００ａが排出口及び分離回収口の
開閉手段１３ｂ，１３ａを閉、開する。複数のユニット
１，２を開閉手段を介して直列に配置し、計時手段Ｔ
１，Ｔ２が所定時間の計時をセンサによる微小物の検知
毎に開始し、所定時間の計時により排出口の開閉手段の
開タイミングを制御する。複数のユニット１，３の流入
口に分岐管路５０の複数の出口５０ｂ，５０ｃを連結し
た。容器１００内の微小物を含んだ液体を圧送して流入
口に一定流速で流入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、液体中の微小物を
１個づつに分離する液体中微小物分離装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】斯かる装置の適用分野として、培養液な
どの液体中に存在する細胞塊、不定胚などの微小物を１
個づつに分離して人工種子を製造する分野がある。人工
種子製造の分野において、例えば特開昭６３−１９７５
３０号公報や特開昭６２−２６６１３７号公報には液滴
作成方法が開示されている。この方法では、人工種子内
部に封入されるべき不定胚などは液体中に攪拌などによ
って分散されているだけである。

【０００３】また、人工種子製造の分野において、例え
ば特願平６−６２９１７号には、培養液などの液体中に
存在する不定胚を１個づつにピックアップする装置が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の装置で
は、液滴中に不定胚などの微小封入物を存在させる確率
が極めて低く、液滴中に全く微小封入物がない可能性が
高いため、製造した人工種子カプセルから使用できるも
のを後工程で選別する必要が生じる問題がある。

【０００５】また、前者の装置では、液滴中に１個づつ
の不定胚などの微小封入物を存在させる確率が極めて低
く、液滴中に複数の微小封入物がある可能性が高いた
め、現状の技術では大量培養が困難で高価な不定胚のロ
スが大きいなどの問題がある。

【０００６】これに対して、後者の提案の方法では、前
者のような問題はないものの、大量の不定胚などの微小
封入物を分離して整列させるには不向きであるので、大
量の人工種子を短時間で製造するには限界があるという
問題がある。

【０００７】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、液体中の微小物をできるだけ確実にしかも大量に
分離することのできる液体中微小物分離装置を提供する
ことを目的としている。

【０００８】本発明はまた、上述した従来の問題点に鑑
み、液体中の微小物を１個づつにできるだけ確実にしか
も大量に分離することのできる液体中微小物分離装置を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明により成された請求項１記載の液体中微小物分離
装置は、図１（ａ）の基本構成図に示す如く、微小物を
含んだ液体が一定流速で流入される流入口１０ａと、該
流入口に流入された液体を流出して排出する排出口１０
ｃと、前記流入口に流入された液体中の微小物を分離回
収して流出する分離回収口１０ｂとを有する分岐管路１
０と、前記流入口を通過する液体中の微小物を検知する
センサ１１と、前記排出口及び前記分離回収口をそれぞ
れ開閉する開閉手段１３ｂ，１３ａと、前記センサによ
る微小物の検知により前記排出口の前記開閉手段を閉じ
ると共に前記分離回収口の前記開閉手段を開く制御を行
う開閉制御手段２００ａとを備える少なくとも１つの微
小物分離回収ユニット１を具備することを特徴としてい
る。

【００１０】上記構成において、開閉制御手段２００ａ
が、流入口１０ａを通過する液体中の微小物のセンサ１
１による検知により排出口１０ｃの開閉手段１３ｂを制
御して排出口を閉じ、分離回収口１０ｂの開閉手段１３
ａを制御して開くので、流入口に流入された液体を排出
口から排出し、流入口に流入された液体中の微小物を分
離回収口から分離回収して流出することができ、分離回
収口から微小物を含まない液体を流出させることをなく
することができる。

【００１１】請求項２記載の液体中微小物分離装置は、
図１（ｂ）の基本構成図に示す如く、前記微小物分離回
収ユニットを複数１，２具備し、該複数の微小物分離回
収ユニットを前記分離回収口と前記流入口とを前記開閉
手段を介して相互に連結して直列に配置し、前記開閉制
御手段が、前記センサと前記分離回収口との距離、前記
液体の流速により決定される所定時間の計時を前記セン
サによる微小物の検知毎に開始する計時手段Ｔ１，Ｔ２
を有し、該計時手段の所定時間の計時により前記排出口
の前記開閉手段の開タイミングを制御することを特徴と
している。

【００１２】上記構成において、複数の微小物分離回収
ユニットを分離回収口と流入口とを開閉手段を介して相
互に連結して直列に配置し、開閉制御手段の計時手段
が、センサと分離回収口との距離、前記液体の流速によ
り決定される所定時間の計時をセンサによる微小物の検
知毎に開始し、所定時間の計時により排出口の開閉手段
の開タイミングを制御するので、流入口に微小物が所定
時間ないときの液体が排出口から排出され、微小物を含
まない液体が分離回収口から排出されることが少なくさ
れる。

【００１３】請求項３記載の液体中微小物分離装置は、
図１（ｃ）の基本構成図に示す如く、、前記微小物分離
回収ユニットを複数１，３具備し、該複数の微小物分離
回収ユニットの前記流入口に、１つの入口５０ａに流入
した微小物を含んだ液体を複数に分岐して出力する分岐
管路５０の複数の出口５０ｂ，５０ｃをそれぞれ連結し
たことを特徴としている。

【００１４】上記構成において、複数の微小物分離回収
ユニットの流入口に、１つの入口に流入した微小物を含
んだ液体を複数に分岐して出力する分岐管路の複数の出
口をそれぞれ連結しているので、入口に団子状になった
微小物が流入されても、複数の分岐によって分散され出
口から団子状になった微小物が流出されることが少なく
なり、微小物を１づつに分離することができる。

【００１５】請求項４記載の液体中微小物分離装置は、
図１（ａ）〜（ｃ）の基本構成図に示す如く、微小物を
含んだ液体を収容した容器１００に圧縮空気を送り込ん
で微小物を含んだ液体を圧送して前記流入口に一定流速
で流入することを特徴としている。

【００１６】上記構成において、微小物を含んだ液体を
収容した容器に圧縮空気を送り込んで微小物を含んだ液
体を圧送して流入口に一定流速で流入しているので、破
損し易い微小物を分岐管路の流入口に供給することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は本発明による液体中微小物
分離装置の一実施の形態を示す図であり、同図におい
て、液体中微小物分離装置は２つの微小物分離回収ユニ
ット１及び２を直列に接続して構成されている。

【００１８】微小物分離回収ユニット１及び２は同じ構
造となっているので、その一方１について詳細に説明す
る。微小物分離回収ユニット１はＴ字状の透明ガラス管
からなる分岐管１０を有する。分岐管１０は直線状管路
の両端にある一対の開口１０ａ及び１０ｂの一方１０ａ
が流入口、他方１０ｂが分離回収口、そして直線状管路
に直交する管路端にある開口１０ｃが排出口とされてい
る。排出口１０ｃは、流入口１０ａに一定流速で流入さ
れる微小物を含んだ液体を流出して排出し、分離回収口
１０ｂは流入口１０ａに流入された液体中の微小物を分
離回収して流出する。

【００１９】分岐管１０の流入口１０ａを形成している
管路部分には、流入口１０ａを通過する液体中の微小物
を検知する透過式ファイバセンサ１１の検知端を構成す
るファイバセンサアレー１１ａ及び１１ｂが管路部分を
挟んで配置されている。ファイバセンサアレー１１ａ及
び１１ｂは、図３に示すように、その一端を扁平に他端
を円形に束ねた多数の光ファイバから形成され、両方の
一端の扁平部分が管路部分を間に挟んで対向されて配置
されている。

【００２０】そして、一方のファイバセンサアレー１１
ａの円形部分に対向して発光素子１１ｃが、他方のファ
イバセンサアレー１１ｂの円形部分に対向して受光素子
１１ｄがそれぞれ配置されている。発光素子１１ｃの発
する光が一方のファイバセンサアレー１１ａの円形部分
から導入されファイバセンサアレー１１ａを通じて導光
されて扁平部分から導出される。導出された光は管路部
分の一側に照射され、この照射光が管路部分を介して他
方のファイバセンサアレー１１ｂの扁平部分から導入さ
れファイバセンサアレー１１ｂを通じて導光されて円形
部分から導出される。この導出光はこの円形部分と対向
して配置した受光素子１１ｄにより受光されるようにな
っている。

【００２１】以上の構成により、流入口１０ａを通過し
た液体中の微小物が管路部分に至ると、ファイバセンサ
アレー１１ａから導出され管路部分の一側に照射された
光の一部が管路部分において微小物によって遮られ、フ
ァイバセンサアレー１１ｂの扁平部分から導入される光
がその分減少する。よって、ファイバセンサアレー１１
ｂから導出される光を受光する受光素子１１ｄの出力信
号のレベルを判定することによって、流入口１０ａを通
過した液体中の微小物を検知することができる。

【００２２】上記分離回収口１０ｂ及び排出口１０ｃを
形成している管路部分には、これらの部分に一部が被さ
れてシリコーン樹脂により形成された弾性チューブ１２
ａ及び１２ｂがそれぞれ弾性装着されている。そして、
管路部分に被されていない弾性チューブ１２ａ及び１２
ｂの部分には、分離回収口１０ｂ及び排出口１０ｃをそ
れぞれ開閉する開閉手段として働く電動ピンチコック１
３ａ及び１３ｂが設けられている。

【００２３】電動ピンチコック１３ａ及び１３ｂは、電
気信号の印加で作動することにより又は印加していた電
気信号をなくすることにより弾性チューブ１２ａ及び１
２ｂを挟んでつぶし、分離回収口１０ｂ及び排出口１０
ｃを閉じたり、或いは、印加していた電気信号をなくす
ることにより又は電気信号の印加で作動することにより
それまで挟んでつぶしていた弾性チューブ１２ａ及び１
２ｂを開放し、分離回収口１０ｂ及び排出口１０ｃを開
く。この電動ピンチコック１３ａ及び１３ｂによる排出
口１０ｃ及び分離回収口１０ｂの開閉制御は、透過式フ
ァイバセンサ１１が微小物を検知して発生する検知信号
を入力する図示しない開閉制御部によって行われる。

【００２４】微小物分離回収ユニット２もユニット１と
同様の構成を有し、ユニット１の分岐管１０、透過式フ
ァイバセンサ１１、弾性チューブ１２ａ、１２ｂ及び電
動ピンチコック１３ａ、１３ｂに対応するものに、符号
２０、２１、２２ａ、２２ｂ及び２３ａ、２３ｂを付し
てある。微小物分離回収ユニット１の分離回収口１０ｂ
を形成している管路部分に一端が装着されている弾性チ
ューブ１２ａは排出口１０ｃに装着されているものより
も長くなっている。この弾性チューブ１２ａの他端に
は、微小物分離回収ユニット２の流入口２０ａを形成し
ている管路部分が弾性装着され、２つの微小物分離回収
ユニット１及び２が直列に接続されている。

【００２５】具体的には、Ｔ字状の透明ガラス管は内径
８mm、外径９mm、弾性チューブは内径８mm、外径１０mm
であり、の弾性チューブを接続し、図２のような分岐管
路を形成した。ガラス管への弾性チューブの取り付けは
自由端部が長さ１５mmになるように行われた。弾性チュ
ーブの自由端部は、チューブをつぶして流れを遮断する
電動ピンチコックを設置するためのものである。また、
ガラス管へのファイバセンサアレーの取り付けは、分岐
の中心からの距離が３０mmになるように行われた。

【００２６】微小物分離回収ユニット１の分岐管１０の
流入口１０ａに流入される微小物を含む液体は、例えば
図４に示すような微小物供給装置から供給される。図示
の微小物供給装置は、例えばニンジンのような植物のカ
ルスからなる微小物とその培養液のような液体とを収容
した密閉ガラス容器１００を有する。この密閉したガラ
ス容器１００の蓋１０１には、図示しない圧縮ポンプか
らの滅菌された圧縮空気をガラス容器１００内に送り込
む送気管１０２とガラス容器１００内の微小物を含む液
体をガラス容器１００外に送り出す供給管１０３とが蓋
１０１を貫通して設けられている。供給管１０３のガラ
ス容器１００内端はガラス容器１００の底部にまで延び
ており、送気管１０２を通じて送り込んだ圧縮空気によ
りガラス容器１００内の圧力が上昇すると、ガラス容器
１００内の微小物を含む液体が供給管１０３を通じて送
り出されるようになる。

【００２７】上述した液体中微小物分離装置の電気回路
構成を図５を参照して説明すると、液体中微小物分離装
置はマイクロコンピュータ（μＣＯＭ）２００を有し、
μＣＯＭ２００は予め定めたプログラムに従って各種の
処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）２００ａとこの
プログラムを格納したＲＯＭ２００ｂと各種データを格
納したデータエリア及び動作中に使用する作業エリアと
をもったＲＡＭ２００ｃとを内蔵している。

【００２８】このμＣＯＭ２００には、その入力に装置
動作を開始及び停止させるためのオン・オフスイッチ２
０１と上記透過式ファイバセンサ１１及び２１が接続さ
れると共に、その出力に上記電動ピンチコック１３ａ及
び１３ｂ並びに２３ａ及び２３ｂと圧縮空気を発生する
圧縮ポンプ２０２とが接続されている。μＣＯＭ２００
のＣＰＵ２００ａは、透過式ファイバセンサ１１及び２
１による微小物の検知に応じて電動ピンチコック１３ａ
及び２３ａにより排出口１０ｃ及び２０ｃを閉じさせる
と共に電動ピンチコック１３ｂ及び２３ｂにより分離回
収口１０ｂ及び２０ｂを開かせる制御を行う開閉制御手
段として働く。

【００２９】μＣＯＭ２００のＣＰＵ２００ａは、ＲＡ
Ｍ２００ｃ内の作業エリアに形成したタイマ（後述する
Ｔ１及びＴ２）に、透過式ファイバセンサ１１及び２１
と分離回収口１０ｂ及び２０ｂとの距離、液体の流速に
より決定される所定時間の計時を透過式ファイバセンサ
１１及び２１による微小物の検知により開始させ、タイ
マＴ１及びＴ２による所定時間の計時により排出口１０
ｃ及び２０ｃの電動ピンチコック１３ｂ及び２３ｂの開
タイミングを制御する。

【００３０】以上の構成において、ガラス容器１００は
滅菌されて使用され、ガラス容器内に注入する圧縮空気
の加圧力を変えることにより、ガラス管内を培養液と共
に移動するカルスの速度が変えることができる。そこ
で、ガラス容器１００内の加圧力を0.1、0.2、0.3、0.4、0.
5kgf/cm²と変化させたときのガラス管内でのカルスの移
動速度を測定した結果を表１に示す。表１中、各圧力に
おけるデータ数は５０で、その平均値を代表値とした。
また、カルスが重力の影響を受けないように水平に設置
した。供給管１０３は、内径８mm、外径１０mmの弾性チ
ューブを介し接続した内径８mm、外径９mmのガラス管か
らなっている。

【００３１】

【表１】

【００３２】図４に示す微小物供給装置において、ガラ
ス容器に培養液とニンジンカルスを入れると共にガラス
容器に0.2kgf/cm²の滅菌された圧縮空気を送り込みなが
らニンジンカルスを取り出し、図２に示す微小物分離回
収ユニット１の分岐管１０の流入口１０ａに流入し、流
入したカルス数と分離回収口２０ｂで回収されたカルス
数を比較した結果を表２に示す。この表２は、分離回収
口１０ｂでカルスが到達する回数を回収回数として計測
したものである。表２から明らかなように、ガラス容器
１００から圧送したもののほとんどを分離回収口２０ｂ
において回収することができた。

【００３３】

【表２】

【００３４】今、オン・オフスイッチ２０１をオン操作
して装置の動作を開始させると、μＣＯＭ２００は排出
口１０ｃの電動ピンチコック１３ｂを開状態にし、電動
ピンチコック１３ａ、１３ｃ及び１３ｄを閉状態にする
と共に圧縮ポンプ２０２を動作させてガラス容器１００
に図示しない滅菌装置によって滅菌した圧縮空気を送り
込むと、ガラス容器１００からニンジンカルスが培養液
と共に圧送されるようになる。透過式ファイバセンサ１
１でニンジンカルスが検知されるまでは、電動ピンチコ
ック１３ｂは開状態、他のものは閉状態になっていて、
培養液は全て排出口１０ｃより分岐管１０外にでる。こ
の排出口１０ｃからでた培養液は図示しない管路を通じ
てガラス容器１００に循環するようにする。

【００３５】透過式ファイバセンサ１１でニンジンカル
スが検知されると、電動ピンチコック１３ａ及び２３ｂ
は開状態、電動ピンチコック１３ｂ及び２３ａは閉状態
にし、カルスは分離回収口１０ｂ方向に流れる。電動ピ
ンチコック１３ｂは透過式ファイバセンサ１１によるニ
ンジンカルスの検知後、１０秒間のみ閉状態となる。な
お、この１０秒は、透過式ファイバセンサ１１により検
知したニンジンカルスが分離回収口１３ｂに十分に到達
する時間であり、透過式ファイバセンサ１１と分離回収
口１０ｂとの距離と液体の流速によって決定されるもの
である。

【００３６】μＣＯＭ２００が透過式ファイバセンサ１
１によるニンジンカルスの検知に応じて１０秒の計時を
行っている間に、透過式ファイバセンサ１１がカルスを
検知した場合には、その時点から１０秒の計時を再開す
る。電動ピンチコック１３ｂは、透過式ファイバセンサ
２１がカルスを検知すると閉じられる。ただし、透過式
ファイバセンサ２１が検知する前に透過式ファイバセン
サ１１が検知したときには透過式ファイバセンサ１１の
検知が優先される。

【００３７】透過式ファイバセンサ２１がカルスを検知
すると、電動ピンチコック２３ｂは閉、電動ピンチコッ
ク２３ａは開状態となりカルスは分離回収口２０ｂから
回収される。この際電動ピンチコック２３ｂは１０秒後
に開く。ただし、１０秒経過しないうちに透過式ファイ
バセンサ２１がカルスを検知した場合、検知した時点か
ら１０秒の計時を再開する。

【００３８】以上説明した図２に示した例について概略
説明した動作の詳細を、μＣＯＭ２００内のＣＰＵ２０
０ａがプログラムに従って行う処理を示す図６のフロー
チャートを参照して以下説明する。

【００３９】ＣＰＵ２００ａは電源投入により動作を開
始し、その最初のステップＳ１において初期設定を行
う。この初期設定においては、電動ピンチコック１３ａ
のみを開き、他の電動ピンチコック１３ｂ、２３ａ及び
２３ｂは閉状態にする。続いてステップＳ２に進んでオ
ン・オフスイッチのオン操作を待つ。オン・オフスイッ
チ２０１がオン操作されてステップＳ２の判定がＹＥＳ
になるとステップＳ３に進んで圧縮ポンプ２０２の動作
を開始させる。その後ステップＳ４に進んで透過式ファ
イバセンサ１１が検知したか否かを判定し、このステッ
プＳ４の判定がＮＯのときにはステップＳ５に進んで次
に透過式ファイバセンサ２１が検知したか否かを判定す
る。このステップＳ５の判定もＮＯのときにはステップ
Ｓ６に進んでタイマＴ１又はＴ２が動作中であることを
示すタイマフラグＦ１又はＦ２が１であるか否かを判定
し、何れのフラグも１でないときには上記ステップＳ４
に戻る。

【００４０】上記ステップＳ４の判定がＹＥＳのとき、
すなわち、透過式ファイバセンサ１１が検知したときス
テップＳ７に進んでタイマＴ１をスタートさせると共に
タイマＴ１がスタートしていることを示すフラグＦ１を
１にする。ステップＳ５の判定がＹＥＳのときにはステ
ップＳ８に進んでタイマＴ２をスタートさせると共にタ
イマＴ２がスタートしていることを示すフラグ２を１に
する。

【００４１】ステップＳ７の実行後はステップＳ９に進
んでタイマＴ２がスタートしていることを示すフラグＦ
２が０であるか否かを判定し、フラグＦ２が０でこのス
テップＳ９の判定がＹＥＳのときにはステップＳ１０に
進む。ステップＳ１０においては、電動ピンチコック１
３ａ及び２３ｂを開にすると共に電動ピンチコック１３
ｂ及び２３ａを閉にしてからステップＳ６に進む。ステ
ップＳ６における判定は、上記ステップＳ７においてフ
ラグＦ１が１にされたことによってＹＥＳとなって、後
述するステップＳに進む。上記ステップＳ９の判定がＮ
Ｏのとき、すなわちフラグＦ２が１でタイマＴ２がスタ
ートしているときにはステップＳ１１に進んで電動ピン
チコック１３ａ及び２３ａを開にすると共に電動ピンチ
コック１３ｂ及び２３ｂを閉にしてからステップＳ６に
進む。

【００４２】上記ステップＳ８の実行後はステップＳ１
２に進んで電動ピンチコック２３ａを開にすると共に電
動ピンチコック２３ｂを閉にしてから上記ステップＳ６
に進む。ステップＳ６の判定がＹＥＳのとき、すなわち
タイマＴ１又はＴ２の何れかがスタートされているとき
にはステップＳ１３に進み、ここでタイマＴ２がタイム
オーバとなっているか否かを判定する。ステップＳ１３
の判定がＮＯのときにはステップＳ１４に進み、ここで
タイマＴ１がタイムオーバとなっているか否かを判定
し、このステップＳ１４の判定もＮＯのときには上記ス
テップＳ４に戻る。上記ステップＳ１３の判定がＹＥＳ
のとき、すなわちタイマＴ２がタイムオーバになったと
きにはステップＳ１５に進み、ここで電動ピンチコック
２３ｂを開に、電動ピンチコック２３ａを閉にすると共
に、フラグ２を０にして上記ステップＳ４に戻る。

【００４３】上記ステップＳ１４の判定がＹＥＳのと
き、すなわちタイマＴ１がタイムオーバになったときに
はステップＳ１６に進み、ここでフラグＦ２が０である
か否か、すなわちタイマＴ２が時間計時中であるか否か
を判定する。このステップＳ１６の判定がＹＥＳのと
き、すなわちタイマＴ２が時間を計時中でないときには
ステップＳ１７に進んで電動ピンチコック１３ｂを開
に、電動ピンチコック１３ａを閉にすると共にフラグＦ
１を０にしてから上記ステップＳ４に戻る。これに対
し、ステップＳ１６の判定がＮＯのとき、すなわちタイ
マＴ２が時間を計時であるときにはステップＳ１８に進
んで電動ピンチコック１３ａについてはそれ以前の開状
態にしたまま電動ピンチコック１３ｂを開状態にしかつ
フラグＦ１を０にしてから上記ステップＳ４に戻る。

【００４４】次に、動作の具体的な例を図７のタイミン
グチャートを参照して説明する。時点ｔ₁でオン・オフ
スイッチをオン操作すると、ＣＰＵ２００ａが圧縮ポン
プ２０２を動作させると共に電動ピンチコック１３ｂを
オンさせるが、他の電動ピンチコック１３ａ、２３ａ及
び２３ｂはオフのままにしている。従って、圧縮空気の
供給によりガラス容器１００内の微小物が液体と一緒に
ガラス容器外に圧送され、液体は開された排出口を通じ
て排出されるようになる。

【００４５】その後時点ｔ₂でセンサ１１が微小物を検
知すると、これに応じてＣＰＵ２００ａはタイマＴ１を
スタートさせ、電動ピンチコック１３ｂをオフさせると
共に電動ピンチコック１３ａ及び２３ｂをオンさせる。
よって、液体は分離回収口１０ｂから流入口２０ａを通
じて排出口２０ｃから排出される。その後時点ｔ₃にお
いてセンサ２１が微小物を検知すると、これに応じてＣ
ＰＵ２００ａはタイマＴ２をスタートさせ、電動ピンチ
コック２３ｂをオンさせると共に電動ピンチコック２３
ａをオフさせる。このことによって液体は分離回収口２
０ｂを通じて流れ微小物が分離回収口２０ｂから回収さ
れる

【００４６】その後時点ｔ₄においてタイマＴ１が例え
ば１０秒の所定の時間を計時してタイムオーバとなる
と、ＣＰＵ２００ａが電動ピンチコック１３ｂをオンさ
せる。しかし、このときタイマＴ２がまだ計時中である
ので電動ピンチコック１３ａはオン状態に保持されてい
るので、以後液体は排出口１０ｃと分離回収口１０ｂを
通じて流れるようになる。その後時点ｔ₅においてセン
サ１１が微小物を検出すると、タイマＴ１がスタートさ
れると共に電動ピンチコック１３ｂがオフされるので、
液体は分離回収口１０ｂを通じて流入口２０ａに流入さ
れる。

【００４７】そして、時点ｔ₃から例えば１０秒の所定
時間経過していない時点ｔ₆でセンサ２１が微小物を検
知すると、タイムオーバになっていないタイマＴ２が再
びスタートして時点ｔ₆から１０秒の計時を再開し、電
動ピンチコック２３ａ及び２３ｂはそれ以前の状態に保
持される。また、時点ｔ₅から所定時間経過していない
時点ｔ₇でセンサ１１が微小物を検知すると、タイムオ
ーバになっていないタイマＴ１が再びスタートして時点
ｔ₇から所定時間の計時を再開し、電動ピンチコック１
３ａ及び１３ｂはそれ以前の状態に保持される。以上の
ような動作を繰り返すことにより、排出口１０ｃ及び２
０ｃから微小物を含まない液体が排出されて分離回収口
２３ｂから微小物の分離回収が行われる。

【００４８】図２に示した実施の形態では、表２から明
らかなように、１個づつの分離は困難であった。これは
カルスが団子状になって流れてくるからである。このよ
うにカルスが団子状に流れることを解消するには、培養
液とカルスを入れたガラス容器１００内をマグネチック
スターラー（どのようなものか簡単に説明を加えて下さ
い）により攪拌し、ガラス容器１００内部でカルスが分
散するようにすればよい。

【００４９】図２の実施の形態において、スターラーで
ガラス容器１００内を攪拌した以外の条件は全て同じと
した場合について、流入したカルス数と分離回収口２０
ｂで回収されたカルス数を比較した結果を下表３に示
す。この表３から分かるように、ガラス容器１００内の
カルスを分散処理することにより、回収位置で団子状に
なることはなく、投入数の８０％程度を１個づつに分離
することができた。

【００５０】

【表３】

【００５１】カルスが団子状に流れることを解消する他
の構成としては、図８に示すように、微小物分離回収ユ
ニット１の分岐管１０の流入口１０ａと微小物分離回収
ユニット３の分岐管３０の流入口３０ａに、１つの入口
５０ａに流入した微小物を含んだ液体を複数に分岐して
出力する分岐管路５０の２つの出口５０ｂ及び５０ｃを
それぞれ連結した構成が採用できる。すなわち、２つの
微小物分離回収ユニットを直列に接続した図２の分岐管
路を２本並列に接続したものである。

【００５２】２本並列に接続した以外、図２の実施の形
態と全て同じ条件とした図の実施の形態について、流入
したカルス数と分離回収口２０ｂ及び４０ｂで回収され
たカルス数を比較した結果を下表４に示す。この表３か
ら分かるように、並列分岐管路の使用により液体に存在
するカルスなどの微小物を１個づつに分離することがで
きる。

【００５３】

【表４】＊回収数及び回収回数は２つの分離回収口２０ｂ及び４０ｂの合計としている。

【００５４】上記表２及び３から明らかなように、被分
離物が入っているガラス容器内を攪拌したり、分岐管路
を多数並列に用いることで１づつに分ける分離回収効率
が上がることが分かった。

【００５５】なお、上述の実施の形態によれば、Ｔ字な
どの分岐管を複数組み合わせているが、分岐管は一体で
多数の分岐を有する構造に製造も可能である。

【００５６】また、上述の実施の形態によれば、開閉手
段として、各管路接続に使用している弾性チューブなど
の部材を圧縮してつぶす電動ピンチコックを使用してい
るので、構成が単純で安価な構成となっているが、これ
に代えて電磁弁などの切換弁を使用することもできる。

【００５７】更に、上述した実施の形態では、圧縮ポン
プのオンオフさせ、センサの信号を受けて電動ピンチコ
ックを開閉するための制御をプログラムで動作するμＣ
ＯＭによって行っているが、そのタイミングを計るタイ
マー機能があれば特に制約はなく、市販されているプロ
グラムコントローラなども十分対応することができる。

【００５８】また、上述の実施の形態では、培養細胞を
分離回収する場合であるので、管路の材質としては滅菌
処理が容易に行えるガラスを使用しているが、このよう
な制約のないものでは特に限定されない。

【００５９】上述の実施の形態では、破損しないことが
必要条件となる培養細胞を分離回収する場合であるの
で、分岐管路への液体と微小物の供給のためには、圧縮
空気による圧送を利用しているが、一般的には流れに脈
動がないこと（一定流量、流速で送ることができる）が
必要条件となる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した請求項１記載の液体中微小
物分離装置によれば、流入口を通過する液体中の微小物
のセンサによる検知により排出口の開閉手段を制御して
排出口を閉じ、分離回収口の開閉手段を制御して開い
て、流入口に流入された液体を排出口から排出し、流入
口に流入された液体中の微小物を分離回収口から分離回
収して流出することができ、分離回収口から微小物を含
まない液体を流出させるので、液体中の微小物をより確
実にしかも大量に分離することのできる。

【００６１】請求項２記載の液体中微小物分離装置によ
れば、複数の微小物分離回収ユニットを分離回収口と流
入口とを開閉手段を介して相互に連結して直列に配置
し、開閉制御手段の計時手段が、センサと分離回収口と
の距離、前記液体の流速により決定される所定時間の計
時をセンサによる微小物の検知毎に開始し、所定時間の
計時により排出口の開閉手段の開タイミングを制御し、
流入口に微小物が所定時間ないときの液体が排出口から
排出され、分離回収口に微小物を含まない液体が排出さ
れることが少なくなって、分離した微小物のない液体の
部分が少なくなっている。

【００６２】請求項３記載の液体中微小物分離装置によ
れば、複数の微小物分離回収ユニットの流入口に、１つ
の入口に流入した微小物を含んだ液体を複数に分岐して
出力する分岐管路の複数の出口をそれぞれ連結し、入口
に団子状になった微小物が流入されても、複数の分岐に
よって分散され出口から団子状になった微小物が流出さ
れることが少なくなり、液体中の微小物を１個づつによ
り確実にしかも大量に分離することのできる微小物を１
づつに分離することができる。

【００６３】請求項４記載の液体中微小物分離装置によ
れば、微小物を含んだ液体を収容した容器に圧縮空気を
送り込んで微小物を含んだ液体を圧送して流入口に一定
流速で流入し、破損し易い微小物を分岐管路の流入口に
供給することができる。

【００６４】よって本発明によれば、簡単な機器構成に
より、微小物の集団の中から１個づつ取り出すことがで
き、分離回収だけでなく等間隔での整列も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液体中微小物分離装置の基本構成
を示す図である。

【図２】本発明による液体中微小物分離装置の一実施の
形態を示す概略図である。

【図３】図２中の一部分の具体例を示す図である。

【図４】図２の装置に適用される供給装置の一例を示す
図である。

【図５】図２の装置の電気回路構成を示すブロック図で
ある。

【図６】図５中のＣＰＵが行う処理を示すフローチャー
トである。

【図７】図２の装置の動作を説明するために使用するタ
イミングチャート図である。

【図８】本発明による液体中微小物分離装置の他の実施
の形態を示すである。

【符号の説明】

１〜３微小物分離回収ユニット１０分岐管路１０ａ流入口１０ｂ分離回収口１０ｃ排出口１１センサ１３ａ，１３ｂ開閉手段（電動ピンチコック）５０分岐管路５０ａ入口５０ｂ，５０ｃ出口１００容器（ガラス容器）２００ａ開閉制御手段（ＣＰＵ）Ｔ１，Ｔ２計時手段（タイマ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微小物を含んだ液体が一定流速で流入さ
れる流入口と、該流入口に流入された液体を流出して排
出する排出口と、前記流入口に流入された液体中の微小
物を分離回収して流出する分離回収口とを有する分岐管
路と、前記流入口を通過する液体中の微小物を検知するセンサ
と、前記排出口及び前記分離回収口をそれぞれ開閉する開閉
手段と、前記センサによる微小物の検知により前記排出口の前記
開閉手段を閉じると共に前記分離回収口の前記開閉手段
を開く制御を行う開閉制御手段とを備える少なくとも１
つの微小物分離回収ユニットを具備することを特徴とす
る液体中微小物分離装置。
【請求項２】前記微小物分離回収ユニットを複数具備
し、該複数の微小物分離回収ユニットを前記分離回収口
と前記流入口とを前記開閉手段を介して相互に連結して
直列に配置し、前記開閉制御手段が、前記センサと前記分離回収口との
距離、前記液体の流速により決定される所定時間の計時
を前記センサによる微小物の検知により開始する計時手
段を有し、該計時手段の所定時間の計時により前記排出
口の前記開閉手段の開タイミングを制御することを特徴
とする請求項１記載の液体中微小物分離装置。
【請求項３】前記微小物分離回収ユニットを複数具備
し、該複数の微小物分離回収ユニットの前記流入口に、
１つの入口に流入した微小物を含んだ液体を複数に分岐
して出力する分岐管路の複数の出口をそれぞれ連結した
ことを特徴とする請求項１記載の液体中微小物分離装
置。
【請求項４】微小物を含んだ液体を収容した容器に圧
縮空気を送り込んで微小物を含んだ液体を圧送して前記
流入口に一定流速で流入することを特徴とする請求項１
〜３の何れかに記載の液体中微小物分離装置。