KR100836272B1 - Blood separator using vacuum flotation - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 혈액분리기의 일예를 도시한 구성도이고, 1 is a block diagram showing an example of a blood separator according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 혈액분리기의 다른 일예를 도시한 구성도이고, 2 is a block diagram showing another example of a blood separator according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 혈액분리기의 또 다른 일예를 도시한 구성도이고, Figure 3 is a block diagram showing another example of a blood separator according to the present invention,
도 4는 혈액의 분리과정을 도시한 모식도로서 4 is a schematic diagram showing a separation process of blood;
(a) 밸브(22a)를 열기전 (a) Before opening the
(b) 밸브(22a)를 연후 (b) after opening the
(c) 진공부상에 의해 분리된 후이다. (c) after separation by vacuum.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 튜브1: tube
2 : 뚜껑2: lid
21 : 압축공기공급관 21: compressed air supply pipe
21a, 22a, 23a : 밸브 21a, 22a, 23a: valve
22 : 연결관 22: connector
23 : 압력조절관 23: pressure control pipe
24 : 압력센서 24: pressure sensor
3 : 공기공급장치3: air supply device
31 : 컴프레서 31: compressor
4 : 진공형성장치4: vacuum forming apparatus
41 : 진공펌프 41: vacuum pump
42 : 진공조 42: vacuum chamber
본 발명은 채혈된 전혈로부터 혈장을 분리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 공기방울(기포)의 부상력을 이용하여 혈액내의 세포를 부상시켜 혈장만을 분리할 수 있게 한 진공 부상을 이용한 혈액분리기에 관한 것이다. The present invention relates to a device for separating plasma from collected whole blood, and more particularly, blood using a vacuum wound that allows to separate plasma by injuring cells in the blood by using the force of air bubbles (bubbles). Relates to a separator.
더욱이, 본 발명은 혈액이 저장된 튜브의 내부 압력을 낮추어 진공상태가 되게 함으로서 용존되어 있던 공기가 기포로 발생되어 전혈에 포함된 혈액세포에 부착된 후 기포의 부상력을 통해 분리되는 효과와 함께 혈액세포들은 압력이 낮은 곳으로 이동하려는 경향이 있으므로 상승하여 분리되는 효과가 더해져 혈액의 분리 효과를 높였으며, 분리된 혈장이 다시 전혈에 혼합되지 않고 배출시킬 수 있게 한 진공 부상을 이용한 혈액분리기에 관한 것이다. Furthermore, the present invention lowers the internal pressure of the tube in which the blood is stored to be in a vacuum state, so that dissolved air is generated as a bubble and attached to the blood cells included in the whole blood, and the blood is separated through the flotation force of the bubble. The cells tend to move to a lower pressure, which increases the effect of separating and increasing the separation of blood, and the blood separator using a vacuum wound allows the separated plasma to be discharged without being mixed with whole blood again. will be.
사람의 건강 상태를 진단하는 수단으로서, 체액, 특히 혈액의 생화학적 검사가 널리 실시된다. As a means of diagnosing the state of health of humans, biochemical tests of body fluids, especially blood, are widely carried out.
그 분석 방법에서는 항원 항체 반응을 이용한 크로마토센서에 의한 측정 방법이 범용으로 사용된다.In the analysis method, the measurement method by the chromatographic sensor using an antigen antibody reaction is used widely.
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. However, it is difficult to measure the type and concentration of constituents in the blood such as metabolites, proteins, fats, electrolytes, enzymes, antigens, antibodies and the like as whole blood. For this reason, the conventional general blood component analysis method requires several working processes, such as separating the pre-bleeded blood with a centrifuge and analyzing it with an analyzer or a biosensor using the obtained plasma or serum.
이러한 혈액을 분리하기 위한 원심분리기는 시료가 저장된 튜브가 끼워지는 버킷과 상기 버킷을 회전시키는 로터로 구성되어 있다. The centrifuge for separating blood consists of a bucket into which a tube in which a sample is stored is inserted and a rotor for rotating the bucket.
이러한 원심분리기의 경우 원심력의 평형을 맞추기 위하여 시료가 저장된 튜브와 동일한 무게를 갖는 튜브를 시료 저장 튜브의 반대 편의 버킷에 끼워야하므로 번거로울 뿐만 아니라 하나의 시료를 분리하는데 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. In the case of such a centrifuge, in order to balance the centrifugal force, a tube having the same weight as the tube in which the sample is stored must be inserted into a bucket on the opposite side of the sample storage tube, which is troublesome and takes a long time to separate a sample.
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. The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a blood separator using the flotation force of the bubble to separate blood cells, such as red blood cells, white blood cells, platelets, and the like contained in the blood plasma It is done.
더욱이, 본 발명은 혈액이 저장된 튜브의 내부 기압을 낮춤으로서 혈액내의 용존된 공기가 기포로 발생되어 혈액세포와 부착된 후, 혈액세포에 부착된 기포의 부상력에 의해 혈액 분리 효과를 높인 기포의 부상력을 이용한 혈액분리기를 제공함을 목적으로 한다. Furthermore, the present invention lowers the internal pressure of the tube in which the blood is stored so that dissolved air in the blood is generated as bubbles and attached to the blood cells, thereby increasing the blood separation effect by the flotation force of the bubbles attached to the blood cells. An object of the present invention is to provide a blood separator using floating force.
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, 용해된 공기가 진공에 의한 압력 감소에 의하여 용해도가 감소하여 기포가 발생되어 혈액세포에 부착된 후, 혈액세포에 부착된 기포가 부상함에 의해 혈장과 혈액세포가 분리되는 밀폐된 튜브와 ; 상기 튜브의 내부에 공기를 포화시키는 공기공급장치와 ; 상기 튜브의 내부를 진공상태로 감압하기 위한 진공형성장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. Blood separator using the flotation force of the air bubble according to the present invention for solving the above technical problem, in the device for separating plasma and blood cells from whole blood, the whole blood is stored, the dissolved air pressure by the vacuum A closed tube in which plasma and blood cells are separated by bubbles being attached to the blood cells after the solubility is reduced and bubbles are attached to the blood cells due to the decrease; An air supply device for saturating air inside the tube; It characterized in that it comprises a vacuum forming device for reducing the inside of the tube in a vacuum state.
이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce through embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 혈액분리기의 일예를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 혈액분리기의 다른 일예를 도시한 구성도이고, 도 3는 본 발명에 따른 혈액분리기의 또 다른 일예를 도시한 구성도이고, 도 4는 혈액의 분리과정을 도시한 모식도이다. 1 is a block diagram showing an example of a blood separator according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing another example of a blood separator according to the present invention, Figure 3 is another example of a blood separator according to the
본 발명에 따른 기포의 부상력을 이용한 혈액분리기는 도 1에 도시한 바와 같이, 전혈에 공기를 공급하기 위한 공기공급장치(3)와, 상기 공기공급장치(3)로부터 공급되어 용해된 공기가 압력 감소에 의한 용해도 감소로 인하여 기포로 발생되어 혈액 중의 혈액세포에 부착되어 혈액세포에 부상력을 줌으로서 혈액세포가 부상되게 하여 혈장만이 하부에 잔류되게 하는 튜브(1)와, 상기 튜브(1)의 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공형성장치(4)를 포함하여 구성된다. Blood separator using the flotation force of the bubble according to the present invention, as shown in Figure 1, the air supply device for supplying air to the whole blood, and the air dissolved from the
상기 튜브(1)는 상부가 개방되어 있는 통체로서 내부에 전혈이 저장된다. The tube (1) is a cylinder having an open top, and whole blood is stored therein.
상기 튜브(1)는 그 내부에 혈액이 저장되어야 함으로 개폐시킬 수 있는 구조를 가져야 하며, 이렇게 개폐 가능한 구조로 형성하기 위하여 상부를 개방하고 뚜껑(2)을 개폐 가능하게 설치하되 튜브(1)와 뚜껑(2)사이로 공기가 누출되지 않게 밀폐시켜야 한다. The tube (1) should have a structure that can be opened and closed because the blood should be stored therein, in order to form a structure that can be opened and closed to open the top and to install the lid (2) to open and close the tube (1) and It should be sealed to prevent air leakage between the caps (2).
상기 진공형성장치(4)는 도 1에 도시한 바와 같이 단일 장치 즉, 진공펌프(41)만으로 구성하여 진공펌프(41)에서 튜브(1)의 내부 공기를 강제로 흡입하여 배출시킴으로서 튜브(1)의 내부가 진공상태가 되게 할 수 있다. The
그러나 이렇게 진공펌프(41)로 직접 튜브(1)의 내부 공기를 배기할 경우 공기의 배기량을 원활하게 조절할 수 없으며, 이에 따라 진공펌프(41)와 튜브(1) 사이에 도 3에 도시한 바와 같이 진공조(42)를 더 설치할 수 있다. However, when the internal air of the
상기 진공조(42)는 밀폐된 소정의 공간을 갖는 통체로서 상기 진공펌프(41)의 구동에 의해 그 내부의 공기가 배출되어 내부가 진공상태를 유지하게 된다. The
상기 진공조(42)와 튜브(1)사이에 연결된 연결관(22)에는 밸브(22a)를 설치하여 튜브(1)의 진공도를 조절할 수 있게 하였다. A
또한, 상기 뚜껑(2)에는 상기 공기공급장치(3)가 연결되어 있어 공기공급장치(3)에서 발생된 공기가 튜브(1)의 내부에 공급된다. In addition, the
상기 공기공급장치(3)는 가능한 튜브(1)의 내부에 고압의 공기를 공급할 수 있어야 하며, 이러한 조건을 만족시키기 위해서 컴프레서 등을 사용할 수 있고, 압축공기공급관(21)에 의해 뚜껑(2)에 연결되어 있다. 또한, 상기 압축공기공급관(21)의 중단에는 밸브(21a)를 더 설치하여 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있게 하였다. The
상기 공기공급장치(3)에 의해 튜브(1)의 내부에 충분한 공기가 공급되어 용해된 후, 진공형성장치(4)에 의해 압력이 감소되면 기포가 발생되고, 이 기포는 혈액 내의 혈액세포와 결합된다. 이렇게 기포가 발생되고, 기포가 부착된 혈액세포가 보다 빨리 부상되게 하기 위해서는 튜브(1)의 내부 기압이 낮은 것이 바람직하며, 이렇게 튜브(1) 내부의 기압을 낮추기 위한 수단 즉, 튜브(1)의 내부를 진공상태로 만들기 위한 수단으로 상기한 진공형성장치(4)가 구비되어 있다. Sufficient air is supplied to the inside of the
상기 튜브(1)의 상부에는 대기압을 유지하며 공기를 포화시키기 위하여 외부로 공기를 배출하는 압력조절관(23)이 더 설치되어 있으며, 상기 압력조절관(23)에는 밸브(23a)가 구비되어 있다. The upper part of the
또한, 상기 압력조절관(23)은 기포가 부착된 혈액세포가 부상하여 분리된 후, 서서히 개방하여 튜브(1) 내부로 외부의 공기가 유입되게 하기 위한 수단으로도 사용된다. 즉, 혈액이 분리된 상태에서 튜브(1) 내부의 압력이 대기압이 될 수 있게 공기를 공급하기 위한 수단이다. In addition, the
상기 튜브(1)는 위에서 설명한 바와 같이 그 내부에 혈액이 저장되어야 함으로 개폐시킬 수 있는 구조를 갖어야 하며, 이렇게 개폐 가능한 구조로 형성하기 위하여 상부를 개방하고 뚜껑(2)을 개폐 가능하게 설치하되 튜브(1)와 뚜껑(2) 사이로 공기가 누출되지 않게 밀폐시켜야 한다. As described above, the tube (1) should have a structure that can be opened and closed because the blood is to be stored therein, so that the top is opened and the lid (2) can be opened and closed to form such a structure that can be opened and closed. The air must be sealed between the tube (1) and the lid (2) to prevent leakage of air.
상기 뚜껑(2)은 압축공기공급관(21), 연결관(22), 압력조절관(23)이 연결되어 있으며, 튜브(1) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력센서(24)를 설치하여 튜 브(1) 내부의 압력을 감지하고 이 감지된 압력을 보고 각 관(21, 22, 23)에 설치된 밸브(21a, 22a, 23a)들을 제어함으로서 튜브(1) 내부의 압력을 조절할 수 있다.The
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 혈액분리기의 작동을 약술한다. Hereinafter, the operation of the blood separator according to the present invention configured as described above.
먼저, 튜브(1)의 내부에 분리하고자 하는 혈액을 넣은 후, 공기공급장치(3)를 구동하여 튜브(1) 내부에 충분한 공기를 공급함으로서 튜브(1) 내에 저장된 혈액에 공기가 포화된 상태가 되게 한다. First, after the blood to be separated into the
즉, 밸브(22a)를 폐쇄시키고, 밸브들(21a, 23a)을 개방한 상태에서 공기공급장치(3)를 구동시켜 튜브(1)의 내부에 대기압 하에서 공기가 혈액에 포화되게 한다. That is, the
공기공급장치(3)에 의해 공급된 공기가 혈액에 충분히 포화되면 공기공급장치(3)의 구동을 정지시키고 밸브들(21a, 23a)을 폐쇄하고, 밸브(22a)만을 개방한 상태에서 진공펌프(41)를 구동시켜 튜브(1)의 내부 공기를 외부로 배출한다. When the air supplied by the
이때 튜브(1)내의 혈액에는 포화된 공기가 압력감소에 의해 기포로 발생되어 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 된다. At this time, saturated air is generated in the blood in the
이때 튜브(1)와 진공펌프(41) 사이에 진공조(42)가 설치되었을 때에는 상기 밸브(22a)까지도 폐쇄시킨 후 진공펌프(41)를 구동하여 진공조(42)의 공기를 배출하여 진공조(42)가 진공상태가 되게 한 후, 상기 밸브(22a)의 개방량을 조절하여 튜브(1)의 내부 공기가 진공조(42)로 유입되어 튜브(1)의 내부 공기가 배출되게 한다. At this time, when the
위와 같은 과정에 의해 튜브(1)의 내부가 충분히 진공 상태가 되면 혈액세포 에 부착된 기포가 부상하면서 혈액세포도 부상하여 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 혈액세포들은 모두 튜브(1)의 위쪽에 모이게 된다.When the inside of the
혈액세포들이 기포의 부상에 의해 부상하여 튜브(1)의 상부에 모이면, 밸브(21a, 22a)를 닫고, 밸브(23a)만을 개방하여 외부의 공기가 튜브(1)의 내부로 유입되게 한다. When blood cells are injured by air bubbles and collect on the upper part of the
이때 밸브(23a)의 개방량을 조절함으로서 갑자기 외부의 공기가 튜브(1)의 내부로 유입됨에 의해 튜브(1) 내부의 분리된 혈액이 다시 섞이는 것을 방지한다. At this time, by adjusting the opening amount of the valve (23a) by suddenly the outside air flows into the inside of the tube (1) to prevent the separated blood inside the tube (1) to be mixed again.
이렇게 밸브(23a)를 개방하여 튜브(1)의 내부 압력이 대기압 상태가 되면 뚜껑(2)을 열고 튜브(1)의 상부에 분리된 혈액세포들을 파이펫(pipette) 등으로 제거한 후, 혈장은 분석에 사용하면 된다. When the internal pressure of the
상술한 바와 같이 본 발명은 공기를 혈액 중에 포화시킨 후 압력 감소에 의해 발생된 미세 공기방울이 혈액중의 혈액세포에 부착된 상태로 부상하게 하여 혈액세포와 혈장을 분리함으로서 혈액의 분리를 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention makes the separation of blood easier by separating the blood cells and plasma by causing the air bubbles to saturate air into the blood and causing the fine air bubbles generated by the pressure decrease to adhere to the blood cells in the blood. It can work.
또한 본 발명은 진공형성장치에 의해 튜브의 내부 기압을 진공상태가 되게 함으로서 혈액에 포함된 기포의 부상력을 가중시켜 혈액세포의 부상력을 높일 수 있으며, 이에 따라 혈액 분리 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by increasing the air force of the bubbles contained in the blood by increasing the internal air pressure of the tube by the vacuum forming apparatus to a vacuum state, thereby increasing the efficiency of blood separation, thereby improving blood separation efficiency There is.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 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.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many different and obvious modifications are possible without departing from the scope of the invention from this description. Therefore, the scope of the invention should be construed by the claims described to include many such variations.
Claims (8)
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2007
- 2007-03-21 KR KR1020070027835A patent/KR100836272B1/en not_active IP Right Cessation
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