KR101655379B1 - 원심분리용 주사기 - Google Patents

Abstract

원심분리에 의해 처리대상물로부터 목적성분을 추출하기 위해 사용되는 원심분리용 주사기에는, 일단에 노즐이 형성된 배럴, 및 배럴의 타단에서 배럴 내부에 직선 이동 가능하게 수용되는 플런저를 포함하며, 플런저의 플런저 헤드에는 목적성분의 유착을 저감시키기 위한 유착방지부가 형성된다.

Description

원심분리용 주사기{SYRINGE FOR CENTRIFUGAL SEPARATION}

본 발명은 원심분리용 주사기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 처리대상물을 보다 신속하고 간단하게 원심분리할 수 있는 원심분리용 주사기에 관한 것이다.

일반적으로 혈액(blood)은 크게 고형 성분인 혈구와 액체 성분인 혈장으로 구분될 수 있다. 혈구는 적혈구, 백혈구 및 혈소판으로 이루어져 있고, 혈장은 주로 수분으로 이루어져 있으며 여기에 생명유지에 필수적인 혈액응고인자, 전해질 등이 포함된다.

상기와 같이 혈액은 다양한 성분의 혼합물로서, 여러 의학적 목적으로 인해 혈액을 분리하여 특정 성분을 추출하는 공정이 널리 이용되고 있는바, 그 중 원심분리기를 이용한 혈액 원심분리 공정과 특정 조성물을 이용한 공정이 널리 이용되고 있다.

이 중에서, 혈액의 원심분리 공정은 일정 속도로 혈액을 회전시켜 혈액을 구성하는 각 성분의 무게 차를 이용하여 층간 분리를 수행하는 공정을 의미하며, 혈액을 원심분리할 경우 가장 무거운 적혈구가 하층(바깥쪽)을 이루고 그로부터 상부(안쪽)로 백혈구, 혈장, 혈청 층이 형성된다.

한편, 혈장 중에서 PRP(Platelet Rich Plasma:혈소판 농축 혈장)는 비교적 혈장의 하부에 위치하며, 혈액의 응고나 지혈작용에 관여하여 수술 시 용이하게 사용되고 있다. 또한, PRP는 싸이토카인, PDCF,TGF-BETA1, VEGP 등의 성장인자를 포함하고 있는 바, 이는 피부의 질환과 상처 치유에서 좋은 효과를 도출하고 있다고 논문 등의 자료에서 밝혀지고 있다.

그런데, 기존에는 혈액에서 혈소판과 같은 특정 성분을 추출하는 추출과정이 번거롭고 불편한 문제점이 있다.

즉, 현재 널리 이용되고 있는 혈액의 원심분리 공정에 의하면, 적혈구의 경우 혈액으로부터 한번의 원심분리 과정을 통해서 원심분리할 수 있으나, 혈소판의 경우에는 혈액으로부터 적혈구를 원심분리한 후, 적혈구 이외의 부분을 다시 원심분리함으로써 추출할 수 있다. 따라서, 혈소판을 추출하기 위해서는 최소한 2곳 이상의 서로 다른 원심분리 공간에서 각각 원심분리 과정을 거쳐야 하는 불편함 및 번거로움이 있으며, 원심분리 과정에서 혈액을 옮겨 닮아야 하기 때문에 혈액이 외부로 노출되는 문제점이 있다.

또한, 기존에는 혈액 특정 성분의 분리과정에 소용되는 시간이 길어, 환자에서 혈액을 채취한 뒤 혈소판과 같은 특정 성분을 분리한 다음 곧바로 환자에게 해당 특정 성분을 이용한 시술을 수행하기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 혈액과 같은 처리대상물을 보다 신속하고 간단하게 원심분리할 수 있도록 한 원심분리방법에 관한 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.

본 발명은 처리대상물로부터 특정 성분을 보다 신속하고 간단하게 추출할 수 있는 원심분리용 주사기를 제공한다.

또한, 본 발명은 처리대상물의 외부 노출 또는 이동 없이 처리대상물으로부터 특정 성분을 용이하게 추출할 수 있으며, 외부 노출에 따른 변질 및 감염을 미연에 방지할 수 있는 원심분리용 주사기를 제공한다.

또한, 본 발명은 처리대상물의 원심분리 과정에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 처리대상물에서 추출된 특정 성분을 바로 이용할 수 있는 원심분리용 주사기를 제공한다.

또한, 본 발명은 처리대상물로부터 추출된 특정 성분을 보다 용이하게 분리할 수 있는 원심분리용 주사기를 제공한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 일단에 노즐이 형성된 주사기를 이용한 원심분리방법은, 주사기 내부에 처리대상물을 저장하는 단계, 주사기 내부의 처리대상물을 제1원심분리하는 단계, 제1원심분리에 의해 노즐 측에 배치된 일 특정성분을 노즐을 통해 배출하는 단계, 주사기를 역전시켜 주사기 내부의 처리대상물을 제2원심분리하는 단계, 및 제2원심분리에 의해 노즐 측에 배치된 다른 특정성분을 노즐을 통해 배출하는 단계를 포함한다.

참고로, 본 발명에서 처리대상물이라 함은 원심분리가 수행되는 물질을 의미하며, 처리대상물의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 처리대상물로서는 혈액이 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 혈액 대신 동물이나 사람의 신체 등으로부터 채취한 여타 다른 시료가 처리대상물로 사용될 수도 있다.

주사기로서는 배럴 및 플런저를 포함하는 통상의 주사기가 사용될 수 있으며, 주사기의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 배럴의 일단에는 처리대상물이 진입 및 배출되기 위한 노즐이 형성되며, 제1 및 제원심분리 동안에는 노즐이 차단될 수 있다. 아울러, 본 발명에서 주사기라 함은, 배럴 및 플런저를 포함하는 통상의 주사기와 같이, 일단에 노즐과 같은 구멍이 형성된 제1부재, 및 제1부재 상에 직선이동 가능하게 제공되는 제2부재를 포함하는 다른 용기, 장치 등을 포함할 수 있으며, 주사기와 유사 또는 동일한 작동구조를 갖는 다양한 장치가 주사기로서 사용될 수도 있다.

배럴 내부에 처리대상물은 저장하는 단계에서, 처리대상물은 신체로부터 직접 공급되어 배럴 내부에 저장될 수 있으며, 경우에 따라서는 별도의 저장용기에 저장된 처리대상물을 배럴 내부에 진입시키는 것도 가능하다.

제1 및 제2원심분리는 통상의 원심분리기를 이용하여 이루어질 수 있으며, 원심분리기의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 아울러, 처리대상물의 제1원심분리 속도와 제2원심분리 속도는 서로 다르게 설정될 수 있다.

주사기는 요구되는 조건에 따라 다양한 방향을 따라 역전되게 배치될 수 있다. 일 예로, 주사기는 노즐의 위치를 주사기의 회전 중심에 대해서 반대 방향으로 배치시킴으로써 역전될 수 있다.

제1 및 제2원심분리 시, 주사기는 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 다양한 방향을 따라 배치될 수 있다. 일 예로, 제1원심분리 단계에서 주사기는 노즐이 주사기의 회전 중심의 바깥쪽을 향하도록 배치될 수 있고, 제2원심분리 단계에서 주사기는 노즐이 주사기의 회전 중심의 안쪽을 향하도록 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 제1원심분리 단계에서 노즐을 주사기의 회전 중심의 안쪽을 향하도록 배치하고, 제2원심분리 단계에서 노즐을 주사기의 회전 중심의 바깥쪽을 향하도록 배치하는 것도 가능하다.

참고로, 본 발명에서 주사기의 회전 중심이라 함은 주사기가 장착되는 통상의 원심분리기의 로터와 같은 회전수단의 회전축(미도시)으로 이해될 수 있다. 또한, 주사기의 노즐이 주사기의 회전 중심의 바깥쪽을 향해(또는 안쪽을 향해) 배치된 상태라 함은, 주사기의 노즐이 회전 중심에 완전히 일치하는 방향으로 배치된 상태와, 주사기의 노즐이 회전 중심에 완전히 일치하지 않더라도 거의 회전 중심을 향해 배치된 상태를 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

처리대상물이 혈액일 경우, 제1원심분리가 진행되는 동안, 혈액의 성분 중에서 상대적으로 가장 무거운 일 특정성분은 주사기의 회전 중심을 기준으로 배럴의 내부에서 가장 바깥쪽인 노즐 측에 배치될 수 있으며, 이러한 일 특정성분은 혈액의 성분 중에서 상대적으로 가장 무거운 적혈구를 포함할 수 있다.

또한, 제2원심분리가 진행되는 동안, 혈액을 구성하는 남은 성분(예를 들어, 혈장 및 혈소판)의 밀도 차에 의해 각 성분 간의 층간 분리가 이루어지는 바, 이때 혈액의 남은 성분 중에서 상대적으로 가벼운 다른 특정성분은 주사기의 회전 중심을 기준으로 배럴의 내부에서 가장 안쪽인 노즐 측에 배치될 수 있으며, 이러한 다른 특정성분은 혈액의 남은 성분 중에서 상대적으로 가벼운 혈장을 포함할 수 있다.

따라서, 제1원심분리 및 제2원심분리를 통해 혈액으로부터 일 특정성분 및 다른 특정성분이 분리되어 배출된 후, 주사기 내부에 잔존하는 목적성분은 혈소판(blood platelet)을 포함할 수 있다.

아울러, 주사기는 노즐에 선택적으로 분리 가능하게 연결되는 분리챔버를 포함하여 제공될 수 있고, 제1원심분리 단계에서 일 특정성분 중 적어도 일부는 분리챔버에 배치될 수 있으며, 제1원심분리 후 분리챔버는 주사기로부터 분리될 수 있다. 일 특정성분은 분리챔버를 통해 수집될 수 있기 때문에, 배럴의 내표면에 잔류될 수 있는 일 특정성분을 최소화할 수 있으며, 결과적으로 목적성분의 순도를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 원심분리에 의해 대상물질로부터 목적성분을 추출하기 위해 사용되는 원심분리용 주사기는, 일단에 노즐이 형성된 배럴, 및 배럴의 타단에서 배럴 내부에 직선 이동 가능하게 수용되는 플런저를 포함하며, 플런저의 플런저 헤드에는 목적성분의 유착을 저감시키기 위한 유착방지부가 형성된다.

유착방지부는 플런저 헤드의 표면에 집중되는 목적성분의 유착을 저감 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 유착방지부는 플런저 헤드의 표면에 돌출 형성되는 유착방지돌기를 포함하여 구성될 수 있다. 유착방지돌기는 요구되는 조건 및 처리환경에 따라 다양하게 변경될 수 있는 바, 예를 들어, 유착방지돌기는 원뿔, 다각뿔(예를 들어 사각뿔, 삼각뿔 등), 원뿔과 다각뿔의 절두체(frustum)(원뿔대, 다각뿔대 등), 원기둥, 다면체(오면체, 육면체 등) 및 타원체 중 적어도 어느 하나의 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 유착방지돌기는 복수개가 소정 배열(예를 들어 격자 무의)로 배치될 수 있으며, 복수개의 유착방지돌기는 서로 동일한 크기를 갖도록 제공되거나 서로 다른 크기를 갖도록 제공될 수 있다. 다르게는, 유착방지돌기가 특정 방향을 따라 연속적으로 돌출된 띠 형상으로 제공될 수도 있다.

한편, 유착방지부의 다른 일 예로서, 유착방지부는 플런저 헤드의 표면으로부터 이격되게 제공되는 유착방지망을 포함할 수 있다. 유착방지망은 소정 메시(mesh)를 갖는 망(net)재로 형성될 수 있으며, 유착방지망과 플런저 헤드의 표면 사이에는 스페이서가 개재될 수도 있다.

본 발명에 따른 원심분리용 주사기에 의하면, 주사기를 이용하여 혈액을 추출한 후 다른 저장용기나 튜브에 옮길 필요 없이 바로 주사기 내에서 원심분리 과정을 거치게 할 수 있으며, 주사기 내에서 특정성분, 예를 들어 혈소판 농축 혈장(PRP)을 바로 분리하여 이동 과정 없이 바로 주사기로 다시 주입이 가능할 수 있다. 이러한 과정을 통해서 처리대상물로부터 특정 성분을 보다 위생적이면서 신속하고 간단하게 추출할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면 혈액과 같은 처리대상물로부터 특성 성분을 추출하기 위해 처리대상물을 외부에 노출시키거나 별도의 이동수단을 이용하여 다른 원심분리공간으로 이동시킬 필요 없이 하나의 주사기를 이용하여 1차 및 2차 원심분리를 수행할 수 있기 때문에, 처리대상물에 포함된 특정 성분을 보다 신속하고 간단하게 추출할 수 있으며, 바로 주입까지 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 처리대상물의 외부 노출 또는 이동 없이 처리대상물으로부터 특정 성분을 추출할 수 있기 때문에, 외부 노출에 따른 변질 및 감염을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 원심분리 과정에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 처리대상물에서 추출된 특정 성분을 곧 바로 이용할 수 있다. 예를 들어, 환자에서 혈액을 채취한 뒤 혈소판과 같은 특정 성분을 분리한 다음 곧바로 환자에게 해당 특정 성분을 이용한 시술을 수행할 수 있으며, 응급상황에 대한 대처를 보다 효과적으로 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면 하나의 주사기를 이용하여 환자로부터 혈액을 채취함과 아울러 원심분리 과정을 모두 수행할 수 있기 때문에, 혈액의 이동 과정에 따른 감염을 방지할 수 있으며, 혈액의 원심분리 과정을 보다 간소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 제1원심분리 단계에서 일 특정성분 중 적어도 일부가 분리챔버를 통해 수집될 수 있게 함으로써, 배럴 내부에 일 특정성분이 잔류함에 따른 목적성분의 순도 저하를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 플런저 헤드 유착방지부를 구비하여 원심분리에 의해 추출된 목적성분이 플런저 헤드에 유착됨을 감소시킬 수 있게 함으로써, 원심분리에 의해 추출된 목적성분을 플런저 헤드로부터 보다 용이하게 분리할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원심분리방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 원심분리방법으로서, 일 특정성분의 제1원심분리 과정 및 배출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 원심분리방법으로서, 다른 특정성분의 제2원심분리 과정 및 배출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 원심분리방법으로서, 제2원심분리 후 추출된 목적성분의 사용예를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 원심분리용 주사기의 구조를 도시한 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심분리방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원심분리방법을 설명하기 위한 블록도이다. 또한, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 원심분리방법으로서, 일 특정성분의 제1원심분리 과정 및 배출 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 원심분리방법으로서, 다른 특정성분의 제2원심분리 과정 및 배출 과정을 설명하기 위한 도면이다. 한편, 도 8은 본 발명에 따른 원심분리방법으로서, 제2원심분리 후 추출된 목적성분의 사용예를 도시한 도면이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 원심분리방법은 일단에 노즐(112)이 형성된 주사기(100)를 이용하여 수행될 수 있으며, 주사기(100) 내부에 처리대상물을 저장하는 단계(S10), 노즐(112)이 주사기(100)의 회전 중심의 반대 방향을 향하도록 배치한 상태에서 주사기(100) 내부의 처리대상물을 제1원심분리하는 단계(S20), 제1원심분리에 의해 처리대상물로부터 분리되어 노즐(112) 측에 배치되는 일 특정성분을 노즐(112)을 통해 배출하는 단계(S30), 노즐(112)이 주사기(100)의 회전 중심을 향하도록 배치한 상태에서 주사기(100) 내부의 처리대상물을 제2원심분리하는 단계(S40), 및 제2원심분리에 의해 처리대상물로부터 분리되어 노즐(112) 측에 배치되는 다른 특정성분을 노즐(112)을 통해 배출하는 단계(S50)를 포함한다.

상기 주사기(100)로서는 배럴(110) 및 플런저(120)를 포함하는 통상의 주사기가 사용될 수 있으며, 주사기(100)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

상기 배럴(110)은 소정 직경(또는 용량)을 갖는 중공의 통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 배럴(110)의 일단에는 처리대상물이 진입 및 배출되기 위한 노즐(112)이 형성되며, 배럴(110)의 타단은 플런저(120)가 진입될 수 있도록 개구된다. 아울러, 상기 노즐(112)은 후술할 제1 및 제2원심분리가 진행되는 동안 강제적으로 차단되는 바, 노즐(112)은 캡(130)과 같은 통상의 차단부재를 이용하여 차단될 수 있다.

상기 플런저(120)는 배럴(110)의 타단으로 진입되어 배럴(110)의 내부에 직선 이동 가능하게 수용되며, 플런저(120)의 직선 이동에 의한 압력 변화에 따라 노즐(112)을 통해 처리대상물이 진입되거나 배출될 수 있다.

참고로, 본 발명에서 처리대상물이라 함은 원심분리가 수행되는 물질을 의미하며, 처리대상물의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 상기 처리대상물로서는 혈액이 사용된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 혈액 대신 동물이나 사람의 신체 등으로부터 채취한 여타 다른 시료가 처리대상물로 사용될 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여, 주사기를 이용한 원심분리방법을 설명하기로 한다.

먼저, 상기 배럴(110)의 내부에 혈액을 저장한다. 전술한 바와 같이, 혈액은 플런저(120)의 직선 이동에 따른 압력 변화에 따라 노즐(112)을 통해 배럴(110) 내부로 진입될 수 있다. 상기 대상물질로 사용되는 혈액은 노즐(112)의 선단에 별도의 니들(도 8의 132 참조)을 장착하고, 니들을 이용하여 신체로부터 직접 공급될 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 저장용기에 저장된 혈액을 노즐을 통해 배럴 내부에 진입시키는 것도 가능하다.

다음, 도 2와 같이, 통상의 원심분리기(미도시)를 이용하여 주사기(100)를 회전시켜, 배럴(110) 내부에 저장된 혈액을 제1원심분리한다. 이때, 상기 주사기(100)는 노즐(112)이 회전 중심의 반대 방향(바깥쪽)을 향하도록 배치된다.

*즉, 상기 주사기(100)는 통상의 원심분리기에서 사용되는 로터에 장착되어 회전될 수 있다. 일 예로, 상기 주사기(100)가 장착될 수 있는 로터로서는 일반적으로 원심분리기에서 사용되는 스윙로터(Swing out Rotor) 또는 앵글로터(Fixed Angle Rotor) 등이 사용될 수 있으며, 로터의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 아울러, 주사기(100)의 회전 중심이라 함은 주사기(100)가 장착되는 로터와 같은 회전수단의 회전축(미도시)으로 이해될 수 있다.

상기와 같이 주사기(100)의 노즐(112)이 회전 중심의 반대 방향을 향하도록 배치된 상태에서 주사기(100)를 회전시키면, 도 3과 같이, 혈액을 구성하는 각 성분의 밀도 차에 의해 각 성분 간의 층간 분리가 이루어지는 바, 이때 혈액의 성분 중에서 상대적으로 가장 무거운 일 특정성분(A)은 주사기(100)의 회전 중심을 기준으로 배럴(110)의 내부에서 가장 바깥쪽인 노즐(112) 측에 배치된다. 참고로, 상기 일 특정성분(A)은 혈액의 성분 중에서 상대적으로 가장 무거운 적혈구를 포함할 수 있다.

다음, 상기 제1원심분리에 의해 혈액으로부터 분리되어 노즐(112) 측에 배치되는 일 특정성분(A)을 노즐(112)을 통해 배출한다. 즉, 도 4와 같이, 상기 플런저(120)를 밀어내어 노즐(112) 측에 배치된 일 특정성분(A)(적혈구)을 노즐(112)을 통해 배럴(110) 외부로 배출할 수 있다.

다음, 도 5와 같이, 상기 원심분리기를 통해 주사기(100)를 회전시켜 일 특정성분이 분리된 혈액을 제2원심분리한다. 이때, 상기 주사기(100)는 제1원심분리시와 반대 방향으로 배치된다. 즉, 상기 주사기(100)는 노즐(112)이 회전 중심을 향하도록 배치된 상태로 회전된다.

상기와 같이 주사기(100)의 노즐(112)이 회전 중심을 향해 배치된 상태에서 주사기(100)를 회전시키면, 도 6과 같이, 혈액을 구성하는 남은 성분(예를 들어, 혈장 및 혈소판)의 밀도 차에 의해 각 성분 간의 층간 분리가 이루어지는 바, 이때 혈액의 남은 성분 중에서 상대적으로 가벼운 다른 특정성분(B)은 주사기(100)의 회전 중심을 기준으로 배럴(110)의 내부에서 가장 안쪽인 노즐(112) 측에 배치된다. 참고로, 상기 다른 특정성분(B)은 혈액의 남은 성분 중에서 상대적으로 가벼운 혈장을 포함할 수 있다.

아울러, 상기 혈액의 제1원심분리 속도와 제2원심분리 속도는 서로 다르게 설정된다. 일 예로, 제1원심분리는 2500~3500rpm의 조건으로 수행될 수 있으며, 제2원심분리는 4000~5500rpm의 조건으로 수행될 수 있다.

다음, 상기 제2원심분리에 의해 혈액으로부터 분리되어 노즐(112) 측에 배치되는 다른 특정성분(B)을 노즐(112)을 통해 배출한다. 전술한 일 특정성분과 마찬가지로, 도 7과 같이, 상기 플런저(120)를 밀어내어 노즐(112) 측에 배치된 다른 특정성분(B)(혈장)을 노즐(112)을 통해 배럴(110) 외부로 배출할 수 있다.

따라서, 제1원심분리 및 제2원심분리를 통해 혈액으로부터 일 특정성분(A) 및 다른 특정성분(B)이 분리되어 배출된 후, 배럴(110) 내부에 잔존하는 목적성분(C)은 혈소판(blood platelet)을 포함할 수 있다.

상기와 같이, 혈액의 제1원심분리 및 제2원심분리 과정을 통해 주사기(100) 내부에 혈소판만을 추출할 수 있으며, 추출된 혈소판을 이용하여 각종 실험 및 연구를 수행하거나, 도 8과 같이, 노즐(112)에 장착되는 니들(132)을 통해 환자에게 직접 주사하여 혈소판을 이용한 시술을 수행할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 혈소판은 원심분리에 의해 혈장과 분리되어 추출되기 때문에 플런저 헤드(122)의 표면에 집중될 수 있다. 하지만, 플런저 헤드(122)의 표면이 평평할 경우에는 플런저 헤드(122)의 표면에 집중되는 혈소판의 유착이 발생될 우려가 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 원심분리용 주사기(100)는 혈소판과 같은 목적성분의 유착을 저감시키기 위한 유착방지부(140)가 제공될 수 있다.

한편, 도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 원심분리용 주사기의 구조를 도시한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 원심분리용 주사기(100)는 원심분리에 의해 처리대상물로부터 목적성분을 추출하기 위해 사용될 수 있으며, 일단에 노즐(112)이 형성된 배럴(110), 및 상기 배럴(110)의 타단에서 배럴(110) 내부에 직선 이동 가능하게 수용되는 플런저(120)를 포함하되, 상기 플런저(120)의 플런저 헤드(122)에는 목적성분의 유착을 저감시키기 위한 유착방지부(140)가 형성될 수 있다.

상기 유착방지부(140)는 플런저 헤드(122)의 표면에 집중되는 목적성분의 유착을 저감 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 유착방지부(140)는 플런저 헤드(122)의 표면에 돌출 형성되는 유착방지돌기(141)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 원심분리에 의해 플런저 헤드(122)의 표면에 목적성분이 집중되더라도 목적성분은 유착방지돌기(141)에 의해 플런저 헤드(122)의 표면에 분할되는 방식으로 배치될 수 있으며, 이에 따라 목적성분의 유착을 최소화할 수 있으며, 목적성분을 플런저 헤드(122)로부터 보다 용이하게 분리할 수 있다.

상기 유착방지돌기(141)는 요구되는 조건 및 처리환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 가령, 상기 유착방지돌기(141)는 원뿔, 다각뿔(예를 들어 사각뿔, 삼각뿔 등), 원뿔과 다각뿔의 절두체(frustum)(원뿔대, 다각뿔대 등), 원기둥, 다면체(오면체, 육면체 등) 및 타원체 중 적어도 어느 하나의 형상으로 제공될 수 있다.

아울러, 상기 유착방지돌기(141)는 복수개가 소정 배열(예를 들어 격자 무의)로 배치될 수 있으며, 복수개의 유착방지돌기(141)는 서로 동일한 크기를 갖도록 제공되거나 서로 다른 크기를 갖도록 제공될 수 있다. 이하에서는 서로 동일한 크기를 가지며 사각뿔 형상을 갖는 복수개의 유착방지돌기(141)가 플런저 헤드(122)의 표면에 균일하게 형성된 예를 들어 설명하기로 한다.

다르게는 도 10과 같이, 유착방지돌기(142)가 특정 방향을 따라 연속적으로 돌출된 형상으로 제공될 수도 있다. 일 예로, 유착방지돌기(142)는 삼각형 단면 형상을 갖는 원형띠 형태로 제공될 수 있으며, 플런저 헤드(122)의 표면의 중심을 기준으로 점진적으로 큰 직경을 갖도록 복수개가 제공될 수 있다. 경우에 따라서는 띠 형상의 유착방지돌기가 사각형 또는 여타 다른 단면 형상을 가지도록 구성될 수 있다. 다르게는 유착방지돌기가 나선 형태를 이루도록 연속적으로 돌출된 형상으로 형성될 수도 있다.

또한, 도 11과 같이, 유착방지돌기(143)는 엠보싱 형태로 반구 형상으로 제공될 수 있으며, 도 12와 같이 유착방지돌기(144)가 사각기둥 형태로도 제공될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유착방지부는 플런저 헤드의 표면으로부터 이격되게 제 공되는 유착방지망을 포함할 수 있다. 즉, 도 13과 같이, 유착방지부(140')는 플런저 헤드(122)의 표면으로부터 이격되게 제공되는 유착방지망(147)을 포함할 수 있는 바, 상기 유착방지망(147)은 소정 메시(mesh)를 갖는 망(net)재로 형성될 수 있다. 상기 유착방지망(147)의 메시 크기 및 플런저 헤드(122)의 표면으로부터의 이격 간격은 요구되는 조건 및 처리환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 도 14와 같이, 유착방지부(140')를 구성하는 유착방지망(147)과 플런저 헤드(122)의 표면 사이에는 스페이서(148)가 개재될 수 있다. 일 예로, 상기 스페이서(148)로서는 대략 구 형태의 스페이서(148)가 사용될 수 있으며, 상기 스페이서(148)는 소정 간격을 두고 이격되게 복수개가 제공될 수 있다.

이외에도 전술한 유착방지부는 플런저 헤드의 표면을 거칠게 가공하여 불규칙적으로 제공되는 것이 가능하며, 전술한 방법 및 구조 외에 여타 다른 방식으로 제공될 수 있다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심분리방법을 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 주사기(100)는 노즐에 선택적으로 분리 가능하게 연결되는 분리챔버(150)를 포함하여 제공될 수 있고, 제1원심분리 단계에서 일 특정성분 중 적어도 일부는 분리챔버(150)에 배치될 수 있으며, 제1원심분리 후 분리챔버(150)는 주사기로부터 분리될 수 있다.

상기 분리챔버(150)는 내부에 소정 수용공간을 갖는 통 형상으로 형성될 수 있으며, 배럴과 서로 연통되도록 연결된다. 이를 위해, 분리챔버(150)의 상부에는 노즐에 연결되기 위한 연결부(152)가 형성될 수 있다.

전술한 제1원심분리는 주사기(100)의 노즐(112)에 분리챔버(150)가 연결된 상태에서 진행될 수 있으며, 제1원심분리 단계에서 일 특정성분 중 적어도 일부는 분리챔버(150)에 배치될 수 있다. 즉, 노즐(112)에 분리챔버(150)가 연결된 상태에서 주사기(100)를 회전시키면, 서로 연통된 배럴(110) 및 분리챔버(150)의 내부 공간에서 혈액을 구성하는 각 성분의 밀도 차에 의해 각 성분 간의 층간 분리가 이루어지는 바, 이때 혈액의 성분 중에서 상대적으로 가장 무거운 적혈구는 주사기(100)의 회전 중심을 기준으로 가장 바깥쪽인 분리챔버(150)에 배치될 수 있다. 제1원심분리가 완료된 후, 적혈구가 수집된 분리챔버(150)는 주사기(100)로부터 분리될 수 있다.

제1원심분리 단계에서 분리된 적혈구는 모두 분리챔버에 배치되는 것이 바람직하지만, 이 경우 혈소판 중 일부가 분리챔버에 배치될 우려가 있기 때문에, 제1원심분리 단계에서 분리된 적혈구 중 소량은 배럴의 내부에서 노즐 측에 배치될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1원심분리 단계에서 분리된 적혈구가 분리챔버(150)를 통해 수집될 수 있기 때문에, 제1원심분리 후 배럴(110) 내부에 적혈구가 잔존함에 따른 혈소판의 순도 저하를 방지할 수 있다.

일반적으로 배럴의 내표면은 일정 이상의 표면 정도를 가지기 어렵다. 따라서, 배럴의 내부 공간에서만 원심분리에 의한 성분 간의 층간 분리가 이루어질 경우, 배럴의 내부 공간에서 분리된 적혈구가 플런저에 의해 밀려나 배출된다 해도, 배럴의 내표면에는 미량의 적혈구가 잔류될 수 있으며, 잔류된 적혈구는 제2원심분리에 의해 분리되기 어렵기 때문에 결과적으로 혈소판의 순도가 저하될 수 있다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 적혈구가 분리챔버(150)를 통해 수집될 수 있기 때문에, 배럴(110)의 내표면에 잔류될 수 있는 적혈구를 최소화할 수 있으며, 결과적으로 혈소판의 순도를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 분리챔버(150)의 상부 내면(154)이 단순히 평평하게 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 서로 연통된 배럴 및 분리챔버의 내부 공간에서 원심분리에 의한 성분 간의 층간 분리가 보다 용이하게 구현될 수 있도록 분리챔버의 상부 내면이 경사지게 형성하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 주사기 110 : 배럴
112 : 노즐 120 : 플런저
122 : 플런저 헤드 130 : 캡
140 : 유착방지부

Claims (7)

1. 원심분리에 의해 처리대상물로부터 목적성분을 추출하기 위해 사용되는 원심분리용 주사기에 있어서,
   일단에 노즐이 형성된 배럴;
   상기 배럴의 타단에서 상기 배럴 내부에 직선 이동 가능하게 수용되는 플런저;
   상기 배럴 내부에 배치되는 상기 플런저의 단부에 상기 배럴 내면에 밀착된 상태로 상기 플런저의 직선 이동에 따라서 이동하되, 상기 노즐과 연통되는 상기 배럴 내부 공간을 향하여 노출되는 표면에는 상기 표면과 상기 노즐 사이에 공간에 배치되는 상기 목적성분의 유착을 저감시키기 위한 유착방지부가 형성되는 플런저 헤드; 및
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유착방지부는 상기 플런저 헤드의 표면에 돌출 형성되는 유착방지돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 유착방지돌기는 원뿔, 다각뿔, 원뿔대, 다각뿔대, 원기둥, 다면체 및 타원체 중 적어도 어느 하나의 형상으로 제공되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 유착방지돌기는 복수개가 소정 배열로 배치되며,
   복수개의 상기 유착방지돌기는 서로 동일 또는 서로 다른 크기를 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 유착방지돌기는 특정 방향을 따라 연속적으로 돌출된 형상으로 제공되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 유착방지부는,
   소정 메시(mesh)를 갖는 망(net)재로 형성되며, 상기 플런저 헤드의 표면으로부터 이격되게 제공되는 유착방지망을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 유착방지망과 상기 플런저 헤드의 표면 사이에 개제되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 주사기.
   

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