KR100808924B1 - 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세 공기방울(기포)의 부상력을 이용하여 혈액내의 혈액세포를 부상시켜 혈장만을 분리할 수 있게 한 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 기포 용존공기의 부상력을 이용한 혈액분리기는 전혈(全血)로부터 혈장 및 혈구를 분리하는 장치에 있어서, 전혈이 저장되어 있으며, 공급된 기포가 혈액세포에 부착되어 혈액세포가 부상함에 의해 혈장과 혈액세포가 분리되는 튜브와 ; 상기 튜브의 내부에 미세 공기방울인 기포를 공급하는 기포공급장치로 구성됨을 특징으로 한다.

혈액, 혈장, 분리, 용존공기, 부상력, 컴프레서, 기포공급장치

Description

용존공기 부상을 이용한 혈액분리기{Blood separator using dissolved air flotation}

도 1은 본 발명에 따른 혈액분리기의 구성도이고,

도 2는 혈액의 분리과정을 도시한 모식도로서,

(a) 정량주입밸브(3)을 열기 전

(b) 일정량을 주입후 정량주입밸브를 닫은 후

(c) 부상에 의해 분리된 후 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 튜브

12 : 연결관

2 : 기포공급장치

21 : 컴프레서

22 : 포화조

23 : 공기공급관

23a, 24a : 밸브

24 : 액체 공급관

3 : 정량주입밸브

4 : 노즐

본 발명은 채혈된 전혈로부터 혈장을 분리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 공기방울(이하, '기포'라 통칭함)의 부상력을 이용하여 혈액내의 세포를 부상시켜 혈장만을 분리할 수 있게 한 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기에 관한 것이다.

사람의 건강 상태를 진단하는 수단으로서, 체액, 특히 혈액의 생화학적 검사가 널리 실시된다.

그 분석 방법에서는 항원 항체 반응을 이용한 크로마토센서에 의한 측정 방법이 범용으로 사용된다.

그러나 혈액중의 구성 성분, 예컨대 대사산물, 단백질, 지방질, 전해질, 효소, 항원, 항체 등의 종류 및 농도의 측정은 전혈 그대로 실시하는 것이 곤란하다. 이 때문에 종래의 일반적인 혈액 성분 분석 방법은 미리 채혈한 혈액을 원심 분리기로 분리시켜, 수득된 혈장 또는 혈청을 사용하여 분석기기 또는 바이오센서로써 분석하는 등의 몇 가지 작업 공정을 요구한다.

이러한 혈액을 분리하기 위한 원심분리기는 시료가 저장된 튜브가 끼워지는 버킷과 상기 버킷을 회전시키는 로터로 구성되어 있다.

이러한 원심분리기의 경우 원심력의 평형을 맞추기 위하여 시료가 저장된 튜 브와 동일한 무게를 갖는 튜브를 시료 저장 튜브의 반대 편의 버킷에 끼워야하므로 번거로울 뿐만 아니라 하나의 시료를 분리하는데 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 혈액에 포함된 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 혈액세포를 혈장과 분리할 수 있게 한 기포의 부상력을 이용한 혈액분리기를 제공함을 목적으로 한다.

더욱이, 본 발명은 가압에 의해 용존된 공기가 튜브의 하부에 설치된 노즐을 통과하며 생긴 압력감소에 의하여 기포가 형성되고, 이렇게 형성된 기포가 혈액세포와 결합한 후 부상하며 체(sieving) 효과를 통해 혈액의 분리 효과를 높인 기포의 부상력을 이용한 혈액분리기를 제공함을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기포의 부상력을 이용한 혈액분리기는 전혈(全血)로부터 혈장 및 혈구를 분리하는 장치에 있어서, 전혈이 저장되어 있으며, 공급된 기포가 혈액세포에 부착되어 혈액세포가 부상함에 의해 혈장과 혈액세포가 분리되는 튜브와 ; 상기 튜브의 내부에 미세 공기방울인 기포를 공급하는 기포공급장치로 구성됨을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 혈액분리기의 구성도이고, 도 2는 혈액의 분리과정을 도시한 모식도이다.

본 발명에 따른 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기는 전혈이 저장되어 있으며, 공급된 기포가 혈액세포에 부착되어 혈액세포가 부상함에 의해 혈장과 혈액세포가 분리되는 튜브(1)와 ; 상기 튜브(1)의 내부에 미세 공기방울인 기포를 공급하는 기포공급장치(2)를 포함하여 구성된다.

상기 튜브(1)는 상부가 개방된 통체로서 내부에 전혈이 저장된다.

상기 튜브(1)의 저면에는 상기 기포공급장치(2)가 연결되어 있어 기포공급장치(2)에서 발생된 기포가 튜브(1)의 내부에 공급된다.

상기 기포공급장치(2)는 공기를 발생시키는 수단인 컴프레서(21)로 구성된다.

상기 컴프레서(21)는 고압공기를 발생시켜 포화조(22)에 공급하기 위한 수단으로 통상적으로 고압 공기 발생에 사용되는 것과 동일 또는 유사한 것이다.

그러나, 이렇게 컴프레서(21)만으로 기포공급장치(2)를 구성하고 컴프레서(21)에서 생성된 공기를 직접 튜브(1)의 내부에 공급할 경우 공기방울이 미세하지 못하여 미세한 혈액세포와 결합되지 못하고 거품이 발생될 수 있으므로 컴프레서(21)와 튜브(1) 사이에 포화조(22)를 더 구비하였다.

상기 포화조(22)는 연결관(12)을 통해 상기 튜브(1)의 저면과 연결되어 있으며, 밀폐되어 내부에 공급된 공기가 외부로 배출되는 것이 방지되어 있고, 상기 컴프레서(21)에 의해 공급된 공기가 저장된다.

또한, 상기 포화조(22)의 내부에는 공기가 포화되는 액체가 더 저장되어 있 으며, 이 액체에 상기 컴프레서(21)에 의해 공급된 공기가 포화되어 있다.

상기 포화조(22)에 저장된 액체는 혈액과 반응하지 않는 액체나 또는 분리할 혈액이 사용될 수 있다.

상기 포화조(22)는 위와 같이 그 내부에 액체를 넣기 위해 상부에는 액체공급관(24)이 더 연결되어 있으며, 상기 액체공급관(24)에는 밸브(24a)가 설치되어 있다.

상기 포화조(22)의 공기가 포화된 액체를 튜브(1)에 공급하는 연결관(12)에는 포화조(22)로부터 튜브(1)에 공급되는 공기가 포화된 액체의 양을 조절하기 위한 정량주입밸브(3)가 더 설치되어 있다.

또한, 상기 튜브(1)와 연결관(12) 사이에는 공기가 포화된 고압의 액체를 튜브(1) 내에 담긴 전혈에 고압으로 분사하기 위한 노즐(4)이 더 설치되어 있다.

이렇게 분사 노즐(4)을 통하여 고압으로 공기가 포화된 액체를 전혈에 분사하면 노즐을 통과하면서 압력감소가 일어나 용존된 공기가 기포가 되어 전혈에 공급되고, 미세한 기포가 전혈에 포함된 혈액세포에 부착되어 혈액세포에 부상력이 가해짐으로서 혈액세포들이 상부로 이동하게 된다.

혈액세포가 기포의 부상력에 의해 상부로 이동함으로서 튜브(1)의 하부에는 혈장만이 남아 있게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 혈액분리기의 작동을 약술한다.

먼저, 튜브(1)의 내부에 분리하고자 하는 혈액을 넣는다.

기포공급장치(2)를 구성하는 컴프레서(21)를 구동시켜 포화조(22)의 내부에 고압 공기를 공급한다. 이때 포화조(22)에 담긴 액체에 공기가 포화되게 된다. 단, 공기를 액체에 포화시키기 위해 포화조(22)에 연결된 액체공급관(24)에 설치된 밸브(24a)를 열어 공급된 공기가 흐를 수 있게 하여야 한다.

포화조(22) 내부의 압력이 충분히 높아지면 밸브(24a)를 닫고, 정량주입밸브(3)를 열어 고압의 공기가 포화된 액체를 노즐(4)을 통해 튜브(1)의 내부로 주입하되 정량주입밸브(3)를 조절하여 일정량을 공급한다.

이렇게 튜브(1)의 내부에 노즐(4)을 통하여 공기가 용존된 액체가 공급되면 노즐 양단의 큰 압력차에 의해 용존된 공기가 기포로 발생되어 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 기포가 혈액세포에 부착되어 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 혈액세포를 튜브(1)의 상부로 부상되게 한다.

이렇게 혈액세포가 부상하면 튜브(1)의 내부 바닥 부분에는 혈장만이 잔류하게 되며, 튜브(1)를 분리한 후 상부에 존재하는 혈액세포를 파이펫(pipette) 등으로 제거하고 혈장을 분석에 사용하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 용존공기가 포함된 액체를 노즐을 통하여 혈액 중에 공급하여 압력감소에 의해 발생된 기포가 혈액중의 혈액세포에 부착된 상태로 부상하게 하여 혈액세포와 혈장을 분리하여 혈액의 분리를 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (8)

1. 전혈(全血)로부터 혈장 및 혈구를 분리하는 장치에 있어서,

   전혈이 저장되어 있으며, 공급된 기포가 혈액세포에 부착되어 혈액세포가 부상함에 의해 혈장과 혈액세포가 분리되는 튜브(1)와 ;

   상기 튜브(1)의 내부에 미세 공기방울인 기포를 공급하는 기포공급장치(2)로 구성됨을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기포공급장치(2)는 튜브(1)의 하부에 연결됨을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 기포공급장치(2)는 고압의 공기를 공급하는 컴프레서(21)임을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 기포공급장치(2)는 연결관(12)을 통해 상기 튜브(1)의 저면과 연결되고 밀폐된 포화조(22)를 더 포함함을 특징을 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 포화조(22)의 내부에는 컴프레서(21)에 의해 공급되는 공기가 포화된 액체가 더 저장됨을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 연결관(12)에는 포화조(22)로부터 튜브(1)에 공급되는 공기가 포화된 고압의 액체를 정량적으로 공급하기 위한 정량주입밸브(3)가 더 설치됨을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 튜브(1)와 연결관(12) 사이에는 공기가 포화된 고압의 액체를 튜브(1) 내에 내장된 전혈에 분사하여 압력차에 의해 기포가 발생되게 하는 노즐(4)이 더 설치됨을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 포화조(22)에는 포화조의 내부에 액체를 공급하기 위한 액체공급관(24)이 더 연결되어 있고, 상기 액체공급관(24)에는 밸브(24a)가 설치됨을 특징으로 하는 용존공기 부상을 이용한 혈액분리기.

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