SU784742A3 - Способ выделени микрочастиц из жидкостной смеси и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

. Изобретение относится к разделению смесей веществ в соответствии с размерами их частиц, например к отделению от смеси частиц с меньшим размером, находящихся в жидком состо-5 янии, от частиц с большими размерами, которые могут существовать в виде макрочастиц.

Известен способ выделения макро- . частиц из смеси, заключающийся в формировании смеси в виде потока и разделении ее на пористой поверх- . ности на два продукта с последующим анализом одного из них £13

Способ осуществляют в устройстве содержащем корпус, выполненный в виде трубы с пористой внутренней поверхностью, впускные и· выпускные клапаны.

Недостатком использования такого способа и устройства в процессах разделения является низкая эффективность выделения макрочастиц из смеси.

Известен способ и устройство для 25 разделения эмульсий £2^ · Способ заключается в том, что жидкость формируют в виде потока, текущего по кольцевому каналу, разделяют на пористой поверхности на два продукта с<прсле3

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид', на фиг. 2 - участок кор- , пуса.

Устройство состоит из корпуса 1, патрубка 2 для ввода дополнительной жидкости, патрубка 3 для ввода жидкостной смеси, патрубка 4 для ввода несмешивающегося агента. Часть, корпуса выполнена в виде спирали ,5 и часть в виде прямого отрезка.Корпус состоит, из наружной трубки б и внут-» ренней 7, между которыми образуется кольцевой канал 8. Внутренняя трубка с внутренним каналом 9 выполненг1 из пористого материала и может быть относительно тонкой до 0,038 мм. Размеры корпуса могут меняться в довольно широком интервале в зависимости от предполагаемого типа разделяемой смеси. Внешняя трубка корпуса может быть выполнена из подходящей пластмассы, например нейлона.

Приспособление для вывода выделенных фракций состоит из трубки 10., которая выполняется из прозрачного материала, клапана 11 и разгрузочных патрубков 12 и 13. На этом приспособлении установлен блок для обнаружения выделенных частей и управления клапанами, состоящий из источника света 14, фотодетектора 15. Фотодетектор связан с клапаном обычной логической схемой.

Осуществляют способ в данном устройстве следующим образом.

Обмывающий раствор, например солераствор или воду, непрерывно ввообычным путем через вводной патру2 для обеспечения потока в трубб и 5. В трубку б через патру3 вводится жидкостная смесь и чепатрубок 4 отсекающий сегментиIQ .35 вой дят бок ках бок рез рукщий несмешивающийся агент с определенными временными интервалами для прерывания потока раствора в трубке б. Жидкостная смесь может быть изолирована от подобных порций отмывного раствора во время ввода смеси с помощью порций несмешивающегося агента.

. Сегментированный поток, протекающий в трубке б, поступает в длинную смешивающую спираль 5, где из-за наличия в таком потоке порций несмешиваемого агента содержимое каждого сегмента жидкости, содержащего макрочастицы, тщательно перемешивается таким образом, что значительный объем жидкостной части такого сегмента контактирует неоднократно с внутренним потоком в канале 9 через пористую поверхность. Макрочастицы задерживаются, в то время как жидкость в этих сегментах свободно проходит через поры поверхности. Поток в канале 9 не сегментирован, ввиду чего он отстает от· кольцевого потока 8.

По завершении отделения жидкости первоначальной смеси от макрочастичного вещества выходящий из трубки 5 поток протекает через трубку 10,обеспечивающую возможность визуального наблкщения. Анализ протекающего потока с макрочастицами осуществляется порционно с помощью источника света, 14 и регистрирующего фотодетектора, который передает; свой сигнал на срабатывающий с помощью соленоида клапан 11 для его задействования с целью распределения потока и соответствующим выводным патрубкам 12 и 13.

Изобретение может быть использовано для выделения более чем двух компонентов из смеси, а также отделения растворимых составляющих.

Пример. Клетки крови образцы цельной крови фиксируют с помощью фиксатива, состоящего из 7,4% раствора формальдегида в натрий-фосфатном буферном растворе (pH-6,7), а избыток фиксатива отделяют от зафиксированных клеток.Конкретный пример относится к такому варианту исполнения устройства, в котором трубка 5 выполнена так, что она имеет открытую внутреннюю стенку протравленного нейлона, а устройство имеет смесительную спираль, не показанную на фигурах и расположенную между спиралью 5 и трубкой б, причем смесительную спираль регулируют по температуре. В патрубок 2 трубки 6 непрерывно подают солевой отмывной раствор. Через патрубок 3 непрерывно вводят несмешиваемые сегменты газа в солевой раствор. Через патрубок 4 в комбинации с 0,006 мп фиксатива вводят образец цельной крови объемом 0,007 мл, являющийся одним из образцов последовательности, предназначенной для подачи через упомянутый патрубок.

Трубка 5 имеет длину 1,32 мм и эффективный внутренний диаметр 1,0 мм. Перед вводом каждого образца с фиксативом через патрубок 4 и после него через патрубок 2 подают 0,037 мл солевого раствора. Каждый комбинируемый образец и фиксатив смешиваются в смесительной.спирали, расположенной между трубками б и 5, и клеточная часть каждого образца фиксируется во время инкубирования в смесительной спирали. После этого клеточную часть образца отделяют от избытка фиксатива в трубке 5, а профилированные клетки отводят в патрубок 13 с помощью клапана 11, и после выгрузки из патрубка 13 собирают для проведения цитохимического анализа. Производительность устройства составляет при этом 120 образцов в час.

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ Изобретение относитс  к разделению смесей веществ в соответствии с размерами их частиц, например к отделению от смеси частиц с меньшим размером, наход щихс  в жидком сост  нии, от частиц с большими размерами , которые могут существовать в виде макрочастиц. Известен способ выделени  макрочастиц из смеси, заключающийс  в формировании смеси в виде потока и разделении ее на пористой поверх- . ности на 15ва продукта с последующим анализом одного из них 1. Способ осуществл ют в устройстве содержащем корпус, выполненный в виде трубы с пористой внутренней по верхностью, впускные и- выпускные клапаны. Недостатком использовани  такого способа и устройства в процессах ра делени   вл етс  ниака  эффективност выделени  макрочастиц из смеси. Известен способ и устройство дл  разделени  эмульсий 2j. Способ за ключаетс  в том, что жидкость формируют а виде потока, текущего по коль цевому каналу, раздел ют на пористой поверхности на два продукта с.прслеВЫДЕЛЕНИЯ МАКРОЧАСТИЦ ИЗ ЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ дующим раздельным выводом их и анализом; Устройство дл  Осуществлени  способа включает корпус, выполненный в виде коаксиально расположенных труб, при этом внутренн   труба пориста , патрубок жидкостной смеси и приспособление с клапанами дл  вывода выделенных фракций. Недостатком этого процесса  вл етс  его сложность, так как зазделение осуществл ют при наложении центробежных сил, а также недостаточна/ его эффективность. Цель изобретени  - упрощение процесса и повьлиение точности разделе|Ни  жидкостной смеси. Поставленна  цель достигаетс  тем, что жидкостную смесь ввод т в заранее образованный поток дополнительной жидкости и перед разделением на пористой поверхности общий поток дел т на части порци ми несмешивакадегос  . с ним агента. Устройство, осуществл ющее способ, снабжено патрубками дл  ввода несмешиваквдегос  агента и дополнительной жидкости, а приспособление дл  вывода вьаделенных фракций снабжено блоком дл  обнаружени  одной из выделенных Частей и управлени  клапанами. На фиг. 1 представлено устройство общий вид; на фиг. 2 - участок корпуса . Устройство состоит из корпуса 1, патрубка 2 дл  ввода дополнительной жидкости, патрубка 3 дл  ввода жидкостной смеси, патрубка 4 дл  ввода несмешиБающегос  агента. Часть, корпуса выполнена в виде спирали 5 и часть в виде пр мого отрезка.Корпус состоит, из наружной трубки б и внутрекней 7, между которыми образуетс  кольцевой канал 8. Внутренн   трубка с внутренним каналом 9 выполнена из пористого материала и может быть относительно тонкой до 0,038 мм. Раз меры .корпуса могут мен тьс  в довольно широком интервале в зависимости от предполагаемого типа раздел емой смеси. Внешн   трубка корпуса может быть выполнена из подход щей пластмассы, например нейлона. Приспособление дл  вывода выделен ных фракций состоит из трубки 10,, ко тора  выполн етс  из прозрачного материала , клапана 11 и разгрузочных патрубков 12 и 13. На этом приспособлении установлен блок дл  обнаружени  выделенных частей и управлени  клапанами, состо щий из источника света 14, фотодетектора 15. Фотодетектор св зан с клапаном обычной логической схемой. Осуществл ют способ в данном устройстве следующим образом. Обмывающий раствор, например соле вой раствор или воду, непрерывно вво д т обычным путем через вводной патр бок 2 дл  обеспечени  потока в ТЕ)убках б и 5. В трубку б через патрубок 3 вводитс  жидкостна  смесь и ч рез патрубок 4 отсекающий сегментирующий несмешивающийс  агент с определенными временными интервалами дл  прерывани  потока раствора в трубке Жидкостна  смесь может быть изолиров на от подобных порций отмывного раст вора во врем  ввода смеси с помощью порций несмешивающегос  агента. Сегментированный поток, протекающий в трубке б, поступает в длинную смешивающую спираль 5, где из-за наличи  в таком потоке порций несмешиваемого агента содержимое кг кдого сегмента жидкости, содержащего макро частицы, тщательно перемешиваетс  таким образом, что значительный объе жидкостной части такого сегмента кон Тс1ктирует неоднократно с внутренним потоком в канале 9 через пористую пс верхность. Макрочастицы задерживаютс , в то врем  как жидкость в этих сеэгментах свободно проходит через по ры поверхности. Поток в канале 9 не сегментирован, ввиду чего он отстае ОТ кольцевого потока 8. По завершении отделени  жидкости первоначальной смеси от макрочастичного вещества выход щий из трубки 5 поток протекает через трубку 10,обеспечивающую возможность визуального наблкщени . Анализ протекающего потока с макрочастицами осуществл етс  порционно с помощью источника света, 14 и регистрирующего фотодетектора, который передает; свой сигнал на срабатывающий с помощью соленоида клапан 11 дл  его задействовани  с целью распределени  потока и соответствующим выводным патрубкам 12 и 13. Изобретение может быть использовано дл  выделени  более чем двух компонентов из смеси, а также отделени  растворимых составл ющих. Пример. Клетки крови образцы цельной крови фиксируют с помощью фиксатива, состо щего из 7,4% раствора формальдегида в натрий-фосфатном буферном растворе (рН-б,7), а избыток фиксатива отдел ют от зафиксированных клеток.Конкретный пример относитс  к такому варианту исполнени  устройства, в котором трубка 5 выполнена так, что она имеет открытую :внутреннюю стенку протравленного нейлона, а устройство имеет смесительную спираль, не показанную на фигурах и расположенную между спиралью 5 и трубкой б, причем смесительную спираль регулируют по температуре . В патрубок 2 трубки б непрерывно подают солевой отмывной раствор . Через патрубок 3 непрерывно ввод т несмешиваемые сегменты газа в солевой раствор. Через патрубок 4 в комбинации с 0,006 мл фиксатива ввод т образец цельной крови объемом 0,007 мл,  вл ющийс  одним из образцов последовательности, предназначенной дл  подачи через упом нутый патрубок. Трубка 5 имеет длину 1,32 мм и эффективный внутренний диаметр 1,0 мм, Перед вводом каждого образца с фиксативом через патрубок 4 и после него через патрубок 2 подают 0,037 мл солевого раствора. Каждый комбинируемый образец и фиксатив смешиваютс  в смесительной.спирсши, расположенной между трубками б и 5, и клеточна  часть каждого образца фиксируетс  во врем  инкубировани  в смесительной спирали. После этого клеточную часть образца отдел ют от избытка фиксатива в трубке 5, а профиксированные клетки отвод т в патрубок 13 с помощью клапана 11, и после выгрузки из патрубка 13 собирают дл  проведени  цитохимического анализа. Производительность устройства составл ет при Э.ТОМ 120 образцов в час. Формула изобретени  1. Способ выделени  макрочастиц из жидкостной смеси, заключающийс  в формировании жидкости в виде потс ,ка, текущего по кольцевому каналу

   разделении его на пористой поверхности на два продукта с последующим раздельным выводом их и анализом, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и увеличени  точности разделени , жидкостную смесь ввод т в заранее образованный поток дополнительной жидкости и перед разделением на пористой поверхности общий поток дел т на части порци ми несмешивающегос  с ним агента.
2. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, влючающее корпус, выполненный в виде коаксиально расположенных труб, при этом внутренн   труба пориста , патрубок ввода жидкостной смеси и приспособление с клаnaHat m дл  вывода выделенных фракций , отличающеес  тем,что, оно снабжено патрубками дл  ввода несмешивающегос  агента и дополнительной жидкости, а приспособление дл  с вывода вьщеленных фракций снабжено

   блоком дл  обнаружени  одной из вы . |деленных частей и управлени  клапаном.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Kevin Catts Geoffrey W. Тгеgear . Solid Phase Radloimmunassay

   in Antibody-coated Tubes, Sciense, 1967, V. 158. p. 1670-1597.

   2. Патент США 3791575,кл.233-18, опублик. 1974 (прототип).