KR101735360B1 - Centrifugal separator for concentrating hemoblast - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 혈소판농축용 원심분리기에 관한 것으로서 상세하게는, 용기내부에서 회전하는 원심분리수단의 원심력에 따라 펼쳐지는 브레이드를 원심분리수단에 설치한 후The present invention relates to a centrifugal separator for concentrating platelets, and more particularly, to a centrifugal separator for concentrating platelets, which comprises a centrifugal separator,
용기내부 상/하에서 온도차가 발생하면 원심분리수단의 회전속도를 증가시켜 그 증가시킨 원심력으로 브레이드를 펼쳐, 그 브레이드로 하여금 용기내부 공기를 교반시켜 온도를 고르게 분산시키는 기술을 제공하고자 한다. The present invention provides a technique for increasing the rotational speed of a centrifugal separator when a temperature difference is generated between the inside and the inside of the vessel, spreading the braid with the increased centrifugal force, and stirring the air inside the vessel to disperse the temperature evenly.
원심분리기(centrifuge)는 물체가 회전할 때 발생하는 원심력을 이용하여 물질을 분리하는 장치이다. 원심분리기는 원심분리를 하는 시료의 양, 회전 속도, 로터 등에 따라 여러 가지 형태로 구분할 수 있다.A centrifuge is a device that separates matter using the centrifugal force generated when an object rotates. The centrifugal separator can be classified into various types according to the amount of sample to be centrifuged, the rotation speed, the rotor, and the like.
생명공학에서는 액체와 혼합되어 있는 세포 또는 액체보다 높은 비중과 부착력을 갖는 물질을 비중에 의해 분리하기 위한 목적으로 원심분리기가 사용된다. In biotechnology, centrifuges are used for the purpose of separating substances with higher specific gravity and adhesion than liquids or liquids mixed with liquid by specific gravity.
최근에는 성체 줄기세포의 연구가 활성화됨에 따라 다량의 성체 조직(지방, 골수 등)으로부터 소량의 줄기세포를 분리하기 위한 원심분리 기술에 대한 연구가 진행되고 있다.In recent years, as research on adult stem cells has been activated, research on centrifugal separation techniques for separating a small amount of stem cells from a large amount of adult tissues (fat, bone marrow, etc.) is underway.
생명공학에 사용되는 원심분리기는 인체 세포를 파괴하지 않고 분리할 수 있어야 하기 때문에 일반적인 물질을 분리하는데 필요한 원심력보다 작은 크기의 원심력을 이용한다. 세포의 원심분리에 허용되는 원심력은 100G가 최대이고 일반적으로는 이보다 낮다. 여기에서 'G'는 중력(지표면에서의 중력)의 크기에 대한 원심력의 크기의 비율을 의미한다. Since centrifuges used in biotechnology must be able to separate without destroying human cells, centrifugal force smaller than the centrifugal force required to separate general materials is used. Centrifugal force allowed for centrifugation of cells is 100 G max and generally lower than this. Here, 'G' means the ratio of the magnitude of centrifugal force to the magnitude of gravity (gravity on the surface).
생명공학 실험실에서 원심분리기를 사용하여 혈액과 같은 복합적 유체(미세한 고형 성분 또는 젤리와 같은 반고형성분을 포함하는 액체로서 고분자 이상의 포괄적 개념; 이하 '유체'라 칭한다)를 포함하는 물질을 원심분리 하면 유체는 비중에 의해 여러 개의 층으로 나누어진다.When a centrifuge is used in a biotechnology laboratory to centrifuge a material containing a complex fluid such as blood (including a fine solid component or a generic concept of a polymer or more as a liquid containing semi-solid components such as jelly; hereinafter referred to as a 'fluid') The fluid is divided into several layers by specific gravity.
세포가 원심분리기에 의해 분리된 경우, 분리된 유체의 각 층들은 시험관 내에 적층되므로 시각적으로는 용이하게 구분할 수 있지만 이를 물리적으로 분리하는 작업은 쉽지 않다. 일반적으로 원심분리기에 의해 분리된 유체의 층들을 나누는 작업은 수작업으로 행해진다. 그러나 원심분리된 유체의 층들을 나누는 작업에는 상당한 수고가 필요할 뿐만 아니라 분리된 물질이 손실되므로 분리된 물질의 순도를 보장할 수 없는 문제점이 있었다.When the cells are separated by a centrifuge, each layer of the separated fluid is laminated in a test tube, so that it can be visually distinguished easily, but it is not easy to physically separate it. In general, the work of dividing the layers of fluid separated by a centrifuge is done manually. However, the work of dividing the layers of the centrifuged fluid requires not only a considerable labor, but also the separated material is lost, and thus the purity of the separated material can not be guaranteed.
세포 바로 위층의 액체는 대부분 물 성분인데, 시험관을 서서히 기울이며 위층의 액체를 분리해내려고 하면 가장 아래층의 세포도 함께 유동하기 때문에 원심분리에 의해 분리된 세포가 유실될 수 있는 문제가 있다.The liquid just above the cell is mostly water. If you try to separate the liquid from the upper layer by gradually tilting the test tube, the cells in the lowest layer flow together, which can lead to the loss of cells separated by centrifugation.
세포가 원심분리기에 의해 분리된 경우, 분리된 유체의 각 층들은 시험관 내에 적층되므로 시각적으로는 용이하게 구분할 수 있지만 이를 물리적으로 분리하는 작업은 쉽지 않다. 일반적으로 원심분리기에 의해 분리된 유체의 층들을 나누는 작업은 수작업으로 행해진다. 그러나 원심분리된 유체의 층들을 나누는 작업에는 상당한 수고가 필요할 뿐만 아니라 분리된 물질의 손실이 발생하므로 분리된 물질의 순도를 보장할 수 없는 문제점이 있었다.When the cells are separated by a centrifuge, each layer of the separated fluid is laminated in a test tube, so that it can be visually distinguished easily, but it is not easy to physically separate it. In general, the work of dividing the layers of fluid separated by a centrifuge is done manually. However, the work of dividing the layers of the centrifuged fluid requires not only a considerable labor, but also a loss of the separated material, so that the purity of the separated material can not be guaranteed.
세포 바로 위층의 액체는 대부분 물 성분인데, 시험관을 서서히 기울이며 위층의 액체를 분리해내려고 하면 가장 아래층의 세포도 함께 유동하기 때문에 원심분리에 의해 분리된 세포가 유실될 수 있는 문제가 있다.The liquid just above the cell is mostly water. If you try to separate the liquid from the upper layer by gradually tilting the test tube, the cells in the lowest layer flow together, which can lead to the loss of cells separated by centrifugation.
원심력이 작용하지 않는 상태에서는 세포들 사이의 응집력 또는 부착력이 물의 성질과 크게 차이가 나지 않기 때문에 위층의 액체만을 분리하는 작업의 약 50% 이상이 실패한다. 분리 작업이 성공하는 경우에도 최상층의 일부 세포들이 유실될 염려가 있다. 만일 세포들 사이를 더욱 밀착시키기 위한 목적으로 원심력을 필요 이상으로 증가시킨다면 세포는 파괴될 수도 있다.In the absence of centrifugal force, about 50% or more of the work of separating only the upper layer of liquid fails because the cohesion or adhesion between the cells is not significantly different from that of the water. Even if the separation operation is successful, there is a fear that some cells on the top layer may be lost. If the centrifugal force is increased more than necessary for the purpose of making the cells closer together, the cells may be destroyed.
설명을 생략한 부분을 설명하면, 원심분리기에 해당하는 용기 내부 온도(차가운 온도)를 일정하게 유지하기 위해 냉각시스템을 설치한다.In the following description, a cooling system is installed to keep the temperature (cold temperature) of the container corresponding to the centrifuge at a constant level.
그 냉각시스템(본원에서 첨부한 열전소자장치(40)에 해당)을 살펴보면 용기 외부 둘레벽 전체에 열전소자를 밀착시켰다.Looking at the cooling system (corresponding to the
그러므로 열전소자에 전원을 인가하면 방열판에 열이 발생하고 반대편(용기외벽에 밀착된 부분)은 냉기가 발생한다. 이로 인해 용기 내부 온도가 낮아진다.Therefore, when the power is applied to the thermoelectric element, heat is generated in the heat sink, and cold air is generated on the opposite side (the portion closely attached to the outer wall of the container). As a result, the temperature inside the container is lowered.
이처럼, 용기 내부 온도가 낮아지는데 여기서 문제점은,As described above, the temperature inside the container is lowered.
용기 상부와 하부가 서로 온도차가 발생하고, 또 냉기가 용기 내부에 고르게 분산되지 않는다. 이로 인해 온도차에 의해 세포 일부가 파괴될 수 있다. A temperature difference occurs between the upper part of the container and the lower part, and the cold air is not uniformly dispersed in the container. As a result, some of the cells may be destroyed by the temperature difference.
본 발명자는 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 용기내부에서 회전하는 원심분리수단의 원심력에 따라 펼쳐지는 브레이드를 원심분리수단에 설치한 후DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have devised in view of such conventional problems, and have found that a braid deployed according to the centrifugal force of a centrifugal separator rotating in a container is installed in a centrifugal separator
용기내부 상/하에서 온도차가 발생하면 원심분리수단의 회전속도를 증가시켜 그 증가시킨 원심력으로 브레이드를 펼쳐, 그 브레이드로 하여금 용기내부 공기를 교반시켜 온도를 고르게 분산시키는 기술을 제공하고자 한다. The present invention provides a technique for increasing the rotational speed of a centrifugal separator when a temperature difference is generated between the inside and the inside of the vessel, spreading the braid with the increased centrifugal force, and stirring the air inside the vessel to disperse the temperature evenly.
이로 인해 용기 온도는 균등하여 불균등에 따른 세포파괴를 방지할 수 있는 것이다.This makes it possible to prevent cell destruction due to unevenness of the container temperature.
몸체(10)와, 상기 몸체(10) 내측에 사방이 벽으로 이루어지고 상부에 덮개(11)가 있는 용기(20)와, 상기 용기(20) 하단 중앙부분에 회전모터(미도시)와, 상기 회전모터에 연결되어 고속으로 회전하는 원호형 원심분리수단(30)과, 상기 용기(20)의 외측 벽면 사방에 열전소자장치(40)가 설치된 구성에 있어서,A
상기 용기(20)의 내측 벽면 수직방향에 균등간격으로 복수로 설치된 온도센서(50,50'50")가 있고 상기 원심분리수단(30)은 브레이드(60)를 부착하되 상기 브레이드(60) 일측(60')은 상기 원심분리수단(30)의 벽면에 힌지(61)로 연결하고 타측(60")은 상기 원심분리수단(30)의 회전방향의 반대방향으로 절곡된 절곡부(62)를 형성하며, 탄성부재(70)의 탄성압력에 의해 상기 절곡부(62)가 상기 원심분리수단(30)의 벽면에 가까이 있도록 하는 구성을 포함한 상태에서(50,50'50 ") provided at equal intervals in the vertical direction of the inner wall surface of the container (20), and the centrifugal separator (30) is provided with a braid (60) (60 ') is connected to the wall surface of the centrifugal separator (30) by a hinge (61), and the other side (60' ') is formed by bending a bent portion (62) bent in a direction opposite to the rotating direction of the centrifugal separator , And the bending portion (62) is brought close to the wall surface of the centrifugal separator (30) by the elastic pressure of the elastic member (70)
상기 복수의 온도센서(50,50'50")에 의해 용기 내부온도를 감지하여 상기 복수의 Wherein the plurality of temperature sensors (50, 50'50 ") detect the internal temperature of the container,
온도센서(50,50'50")에 의해 감지한 온도가 서로 불균등하면 회전중인 If the temperatures sensed by the
원심분리수단(30)의 회전속도를 증가(더 빠르게 회전시킴)시켜 그 원심력에 의해 브레이드(60)가 힌지(61)를 중심축으로 하여 상기 원심분리수단(30)의 벽면으로부터 펼쳐지도록 하여 상기 브레이드(60)로 하여금 용기 내부공기를 교반시키도록 하고, 이 교반중 상기 온도센서(50,50'50")에 의해 감지한 온도가 서로 균등하면 회전중인 원심분리수단(30)의 회전속도를 감소(더 느르게 회전시킴)시켜 원심력이 감소되도록The rotation speed of the
하여 펼쳐진 브레이드(60)가 탄성부재(70)의 복원력에 의해 원위치되도록하는 구성을 특징으로 한다.So that the
상기 원심분리수단(30)을 더 설명하면, 원심분리수단(30)의 회전속도를 증가시켜 원심력이 발생하면 브레이드(60)의 절곡부(62)에 의해 브레이드(60)펼쳐진다.When the centrifugal force is generated by increasing the rotational speed of the
본 발명자는 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 용기내부에서 회전하는 원심분리수단의 원심력에 따라 펼쳐지는 브레이드를 원심분리수단에 설치한 후DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have devised in view of such conventional problems, and have found that a braid deployed according to the centrifugal force of a centrifugal separator rotating in a container is installed in a centrifugal separator
용기내부 상/하에서 온도차가 발생하면 원심분리수단의 회전속도를 증가시켜 그 증가시킨 원심력으로 브레이드를 펼쳐, 그 브레이드로 하여금 용기 내부 공기를 교반시켜 온도를 고르게 분산시키는 기술을 제공함으로서, When the temperature difference between the inside and the inside of the container is generated, the rotation speed of the centrifugal separating means is increased to expand the braid by the increased centrifugal force, and the braid is stirred by stirring the air inside the container to uniformly disperse the temperature,
용기 내부 온도가 균등하여 불균등에 따른 세포파괴를 방지할 수 있는 것이다.It is possible to prevent cell destruction due to unevenness due to uniform temperature inside the container.
제 1도는 본 발명의 혈소판농축용 원심분리기의 사시도로서 덮개를 개방한 상태,
제 2도는 제 1도의 요부를 확대한 사시도,
제 3도는 본 발명의 혈소판농축용 원심분리기의 원심분리수단으로서
가)는 브레이드가 펼처진 상태이고,
나)는 브레이드가 접어진 상태이다.
제 4도는 분발명의 사진이다FIG. 1 is a perspective view of a centrifugal separator for concentrating platelets according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view enlarging the main part of FIG. 1,
FIG. 3 shows a centrifugal separation means of the centrifugal separator for platelet concentration according to the present invention
A) is a state in which the braid is spread,
B) The braid is folded.
The fourth figure is a picture of the name
구성을 제차살펴보고 구성에 따른 실시예를 설명하고자 한다The configuration will be reviewed first and an embodiment according to the configuration will be described
구성, 몸체(10)와, 상기 몸체(10) 내측에 사방이 벽으로 이루어지고 상부에 덮개(11)가 있는 용기(20)와, 상기 용기(20) 하단 중앙부분에 회전모터(미도시)와, 상기 회전모터에 연결되어 고속으로 회전하는 원호형 원심분리수단(30)과, 상기 용기(20)의 외측 벽면 사방에 열전소자장치(40)가 설치된 구성에 있어서,A
상기 용기(20)의 내측 벽면 수직방향에 균등간격으로 복수로 설치된 온도센서(50,50'50")가 있고 상기 원심분리수단(30)은 브레이드(60)를 부착하되 상기 브레이드(60) 일측(60')은 상기 원심분리수단(30)의 벽면에 힌지(61)로 연결하고 타측(60")은 상기 원심분리수단(30)의 회전방향의 반대방향으로 절곡된 절곡부(62)를 형성하며, 탄성부재(70)의 탄성압력에 의해 상기 절곡부(62)가 상기 원심분리수단(30)의 벽면에 가까이 있도록 하는 구성을 포함한 상태에서(50,50'50 ") provided at equal intervals in the vertical direction of the inner wall surface of the container (20), and the centrifugal separator (30) is provided with a braid (60) (60 ') is connected to the wall surface of the centrifugal separator (30) by a hinge (61), and the other side (60' ') is formed by bending a bent portion (62) bent in a direction opposite to the rotating direction of the centrifugal separator , And the bending portion (62) is brought close to the wall surface of the centrifugal separator (30) by the elastic pressure of the elastic member (70)
이와 같은 구성의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.An embodiment of such a configuration will be described below.
먼저, 덮개(11)를 개방하면 용기(20) 내부에 있는 원심분리수단(30)이 확인된다.First, when the
그러면, 그 원심분리수단(30)에 팔콘튜브(100)를 수용한 후 덮개(11)를 닫고 그 후 기기들(회전모터, 열전소자장치 등)에 전원을 인가하면 용기 내부를 냉기가 형성되고 원심분리수단(30)은 회전하여 혈액을 분리한다.Then, when the falcon tube 100 is housed in the
이에 대한 상세한 설명은 등록번호 10-0772969,10-0358953,10-0767448호 상세하게 설명되어 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.A detailed description thereof is described in detail in Registration Nos. 10-0772969, 10-0358953, and 10-0767448, so that further explanation is omitted.
다음은 복수의 온도센서와 원심분리수단에 대해 상세하게 설명하고 그에 따른 실시예를 설명하고자 한다.Next, a plurality of temperature sensors and centrifugal separation means will be described in detail and an embodiment corresponding thereto will be described.
실시, 복수의 온도센서(50,50'50")에 의해 용기 내부온도를 감지하여 상기 복수의 And a plurality of temperature sensors (50, 50 ' "50)
온도센서(50,50'50")에 의해 감지한 온도가 서로 불균등하면 회전중인 If the temperatures sensed by the
원심분리수단(30)의 회전속도를 증가(더 빠르게 회전시킴)시켜 그 원심력에 의해 브레이드(60)가 힌지(61)를 중심축으로 하여 상기 원심분리수단(30)의 벽면으로부터 펼쳐지도록 하여 상기 브레이드(60)로 하여금 용기 내부공기를 교반시키도록 하고, 이 교반중 상기 온도센서(50,50'50")에 의해 감지한 온도가 서로 균등하면 회전중인 원심분리수단(30)의 회전속도를 감소(더 느르게 회전시킴)시켜 원심력이 감소되도록 하여 펼쳐진 브레이드(60)가 탄성부재(70)의 복원력에 의해 원위치되도록하는 구성을 특징으로 한다.The rotation speed of the
이와 같은 구성의 실시예를 살펴보면 다음과 같다. An embodiment of such a configuration will be described below.
원심분리수단(30)이 저속으로 회전하는 도중 복수의 온도센서(50,50'50")가 용기 내부를 지속적으로 감지하는데 그 감지중 용기내부 상하온도가 불균등하면 고속으로 회전시킨다. 이 제어는 제어판에서 처리한다.During the rotation of the
상기 제어판에는 마이콤이 내장되어 있어서 그 마이콤에 프로그램을 입력하면 자동으로 온도를 감지하고 회전모터를 감속하거나 고속으로 증가할 수 있다.The control panel has a built-in microcomputer so that when a program is input to the microcomputer, the temperature is automatically sensed and the rotation motor can be decelerated or increased at high speed.
상기 회전모터를 속도제어가 가능한 모터이다.And is a motor capable of controlling the speed of the rotary motor.
이와 같이 회전속도를 미리설정한 속도로 증가시키면 브레이드(60)는 원심력에 When the rotational speed is increased at a predetermined speed in this manner, the
의해 펼쳐져 용기(20) 내부공기를 교반하게되고 그로 인해 용기(20) 내부에 존재한 냉기가 고르게 분산된다.So that the air inside the
그 후 용기(20) 내부 상하 온도가 고르게 분산되면 온도센서등이 이를 감지하여 다시 저속으로 원위치하므로 원심분리수단(30)의 원심력이 감소된다.Thereafter, when the upper and lower temperatures inside the
이때 탄성부재(70 )의 탄성복원력에 의해 브레이드(60) 힌지(61)를 중심으로 하여 원위치된다.At this time, the elasticity of the
10 : 몸체 11 : 덮개
20 : 용기 30 : 원심분리수단
40 : 열전소자장치 60 : 브레이드
60': 일측 60": 타측
61 : 힌지 62 : 절곡부
70 : 탄성부재 100 : 팔콘튜브 10: Body 11: Cover
20: vessel 30: centrifugal means
40: thermoelectric device 60: braid
60 ': one side 60'': the other side
61: Hinge 62:
70: elastic member 100: falcon tube
Claims (1)
상기 용기(20)의 내측 벽면 수직방향에 균등간격으로 복수로 설치된 온도센서(50,50'50")가 있고 상기 원심분리수단(30)은 브레이드(60)를 부착하되 상기 브레이드(60) 일측(60')은 상기 원심분리수단(30)의 벽면에 힌지(61)로 연결하고 타측(60")은 상기 원심분리수단(30)의 회전방향의 반대방향으로 절곡된 절곡부(62)를 형성하며, 탄성부재(70)의 탄성압력에 의해 상기 절곡부(62)가 상기 원심분리수단(30)의 벽면에 가까이 있도록 하는 구성을 포함한 상태에서
상기 복수의 온도센서(50,50'50")에 의해 용기 내부온도를 감지하여 상기 복수의
온도센서(50,50'50")에 의해 감지한 온도가 서로 불균등하면 회전중인
원심분리수단(30)의 회전속도를 증가시켜 원심력이 발생하면 브레이드(60)의 절곡부(62)에 의해 브레이드(60)가 힌지(61)를 중심축으로 하여 상기 원심분리수단(30)의 벽면으로부터 펼쳐지도록 하여 상기 브레이드(60)로 하여금 용기 내부공기를 교반시키도록 하고, 이 교반중 상기 온도센서(50,50'50")에 의해 감지한 온도가 서로 균등하면 회전중인 원심분리수단(30)의 회전속도를 감소시켜 원심력이 감소되도록
하여 펼쳐진 브레이드(60)가 탄성부재(70)의 복원력에 의해 원위치되도록하는 구성을 특징으로 하는 혈소판농축용 원심분리기.A container 20 having an inner wall on the inside of the body 10 and a lid 11 at an upper portion thereof; a rotation motor (not shown) at a center of the lower end of the container 20; An arc-shaped centrifugal separator 30 connected to the rotary motor and rotating at a high speed; and a thermoelectric device 40 provided on the outer wall surface of the container 20,
(50,50'50 ") provided at equal intervals in the vertical direction of the inner wall surface of the container (20), and the centrifugal separator (30) is provided with a braid (60) (60 ') is connected to the wall surface of the centrifugal separator (30) by a hinge (61), and the other side (60'') is formed by bending a bent portion (62) bent in a direction opposite to the rotating direction of the centrifugal separator , And the bending portion (62) is brought close to the wall surface of the centrifugal separator (30) by the elastic pressure of the elastic member (70)
Wherein the plurality of temperature sensors (50, 50'50 ") detect the internal temperature of the container,
If the temperatures sensed by the temperature sensors 50, 50'50 "are unequal to each other,
When the centrifugal force is generated by increasing the rotational speed of the centrifugal separating means 30, the bend portion 62 of the braid 60 causes the braid 60 to rotate about the hinge 61 as the center axis of the centrifugal separating means 30 So that the braid 60 is allowed to stir the air inside the container, and when the temperatures sensed by the temperature sensors 50, 50'50 "during the stirring are equal to each other, 30) so that the centrifugal force is reduced
So that the elastic member (70) restores the elasticity of the blade (60).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant |