WO2013066014A1 - 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기 - Google Patents

신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기 Download PDF

Info

Publication number
WO2013066014A1
WO2013066014A1 PCT/KR2012/008959 KR2012008959W WO2013066014A1 WO 2013066014 A1 WO2013066014 A1 WO 2013066014A1 KR 2012008959 W KR2012008959 W KR 2012008959W WO 2013066014 A1 WO2013066014 A1 WO 2013066014A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
valve body
centrifugation
centrifugal
guide
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/008959
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박현정
Original Assignee
Park Hyun Jeong
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Park Hyun Jeong filed Critical Park Hyun Jeong
Priority to CN201280060174.6A priority Critical patent/CN103974777A/zh
Priority to SG11201403715SA priority patent/SG11201403715SA/en
Publication of WO2013066014A1 publication Critical patent/WO2013066014A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/491—Blood by separating the blood components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021—Test tubes specially adapted for centrifugation purposes
    • B01L3/50215—Test tubes specially adapted for centrifugation purposes using a float to separate phases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/046—Function or devices integrated in the closure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces

Definitions

  • the present invention relates to a centrifuge container mounted on a centrifuge, and more particularly, to depositing a centrifuged material by centrifugation by applying a centrifugal force to a physiological complex fluid such as blood or bone marrow by a difference in specific gravity for each component.
  • the valve element that separates the boundary layer between the suspended solids and the suspended solids can be reciprocated in the centrifugal process, but the rotation is prevented, and the component layer desired to be obtained can be quickly obtained by securing a wide passage through which the suspended solids are separated from the sediment.
  • the present invention relates to a centrifugal container for separating and recovering.
  • centrifuge is a device that separates materials by using centrifugal force generated when an object rotates.
  • centrifuges are used for the purpose of separating by weight the material mixed with the liquid or cells having a higher specific gravity and adhesion than the liquid. Centrifugation of a complex fluid, such as blood, using a centrifuge separates the fluid into several layers due to differences in specific gravity.
  • Blood is used as a major indicator for determining various diseases and health conditions
  • platelets containing abundant growth factors in the blood are used for therapeutic purposes.
  • Blood is composed of red blood cells, white blood cells, platelets, etc.
  • platelets are mainly present in plasma, and plasma is classified into a platelet rich plasma (PRP) layer and a platelet plasma layer (PPP) layer.
  • PRP platelet rich plasma
  • PPP platelet plasma layer
  • concentrated platelets (PRP) have been used for therapeutic purposes because they play a role in stimulating stem cells around the transplanted part, especially when it is implanted in the pain area, especially in the knee seat, ligaments and muscles.
  • a centrifuge is used for this purpose.
  • Centrifuges are divided into various types according to the amount of sample to be centrifuged, the rotational speed, and the type of the rotor.
  • the centrifuge accommodates the centrifuge material and separates them into layers by the difference in specific gravity due to centrifugal force. And a plurality of chambers for decanting and recovering a portion of the separated layer.
  • Patent No. 10-0435264 discloses a plurality of chambers for receiving a material to be centrifuged, means for rotating the chambers for centrifuging the material, and a first chamber of the chambers. Means for securing the chambers to a predetermined position to discharge the suspended solids into the second chamber, wherein a disk floating in the boundary layer between the centrifuged materials is provided inside the first chamber, One side has a structure in which a groove is formed to allow the suspended solids to pass to the other side of the disc.
  • the sample vessel can be fixed in the selected direction during centrifugation or after centrifugation to separate and discharge the suspended solids between two or more chambers of the vessel. It has a structure formed with a groove for fluid communication on one side of the centrifugal process, in response to the change of the boundary layer of the material to be centrifuged in the centrifugation process, the disk is moved along the longitudinal direction of the first chamber and rotated and oscillated As the separated suspended solids do not pass smoothly by interference with the grooves formed in the disk, there is a problem in that the centrifugation takes a long time.
  • the first chamber and the second chamber are disposed side by side adjacent to each other, and the fluid communication between the chambers is made only through a bridge formed in the lid, so that the cross-sectional area of the passage where the centrifuged suspended material moves to another chamber The narrow is formed there is a problem that takes a lot of time to decanter floating material.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the component material constituting the physiological complex fluid such as blood or bone marrow in the separation by using the difference in centrifugal force and specific gravity of each component by the rotation of the centrifuge It is an object of the present invention to provide a container for centrifugation which allows the separation of substances to be made quickly and accurately.
  • Another object of the present invention is to prevent suspended solids from mixing with suspended solids in the process of rapidly decanting the centrifuged suspended solids into another chamber, thereby maintaining the purity of the suspended solids in the decanting process, while maintaining the suspended solids between the chambers. It is to provide a centrifugal container that can easily and quickly perform the decanting operation by securing a wide cross-sectional area.
  • a centrifugal container capable of rapid centrifugation according to the present invention for achieving the above object includes a first chamber 110 in which a material for centrifugation is received and a centrifugation from a material in the first chamber 110.
  • the inside of the first chamber 110 is disposed to be linearly reciprocated along the longitudinal direction of the first chamber 110 so as to be located at the boundary layer between the centrifuged materials, and a plurality of through holes 141 on the bottom surface.
  • the floating material is centrifuged in the centrifugal process is moved through the plurality of through holes 141 and at the same time the outer surface of the valve body 140 and the first Characterized by moving through the gap formed between the inner surface of the chamber (110).
  • the inner surface of the first chamber 110 and the outer surface of the valve body 140 are based on the central axis of the first chamber 110 along a direction parallel to the longitudinal direction of the first chamber 110.
  • a plurality of guide ribs 114 and guide grooves 142 are formed at positions corresponding to each other at predetermined angular intervals, so that the reciprocating movement of the valve body 140 is allowed in the centrifugal separation process, but rotational movement is prevented. Can be configured.
  • valve body 140 is formed in a cup shape in which the top is open and the bottom surface and the side is connected, the through hole 141 formed in the bottom surface of the valve body 140 is the bottom surface of the valve body 140 It may be configured to be formed at regular intervals along the circumferential direction in the form of a central portion and concentric circles.
  • the clearance between the valve body 140 and the first chamber 110, and the through-hole 141 is allowed to pass through the floating material separated from the centrifugation target material during centrifugal separation, from the centrifugation target material
  • the sediment to be separated is preferably formed to a size that does not pass.
  • the main body 100, the second chamber (circumferentially in communication with the passage (P) to surround the outer surface of the first chamber 110 to guide the decanted floating material toward the second chamber 120 side 120 may be provided with a guide portion 115 formed to be inclined toward the side.
  • connection portion 112 for forming the passage P is provided at an upper end portion of the outer wall 111 of the first chamber 110, and the cover 200 is spaced apart from an upper circumference of the connection portion 112.
  • the protrusions 210 and the recesses 220 are formed outside the protrusions 210, and the passages P are connected to the connection part 112, the protrusions 210, and the recesses 220. It may be configured to be formed around the upper portion of the first chamber 110 by the spaced space between the stepped 211 formed in the boundary portion.
  • the bottom surface of the guide portion 115 is spaced apart from the recessed portion 220 of the cover 200 to one side of the first chamber 110 across the side where the second chamber 120 is located.
  • the upper surface 115a may be positioned, and the inclined surface 115b along the circumference of the first chamber 110 may extend from the upper surface 115a to both sides thereof, and may be connected to the second chamber 120.
  • the inclined surface 115b may have a helical shape and may be configured to have a symmetrical shape around the first chamber 110 with respect to the upper surface 115a.
  • the second chamber 120 may be configured in a shape in which the cross-sectional area is gradually narrowed from the upper end to the lower end.
  • a plurality of through-holes are formed in the bottom surface of the valve body positioned in the boundary layer between the centrifuged materials, and the outside of the valve body allows only the linear reciprocating motion while the valve body is prevented from rotating in the first chamber.
  • the size of the through-hole formed in the bottom surface of the valve body and the gap between the outer surface of the valve body and the inner surface of the first chamber to form a size that passes through the floating material, but the precipitate does not pass, thereby the centrifuged floating material In the process of decanting to the second chamber side, there is an advantage in that the precipitate material is prevented from being mixed with the suspended material to maintain the purity of the suspended material to be obtained.
  • FIG. 1 is a perspective view of a centrifugal container capable of rapid centrifugation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a container for centrifugation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of a container for centrifugation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of a container for centrifugation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a rear view of the container for centrifugation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of the main body of the container for centrifugation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a main body and a valve body of a centrifugal container according to another embodiment of the present invention.
  • 9 to 12 is a state diagram showing the centrifugation and decanting process of blood using the centrifuge container according to the present invention.
  • centrifuge container 100 main body
  • first chamber 111 outer wall
  • connecting portion 114,142a guide rib
  • valve body 141 opening
  • step 212 inlet port
  • red blood cells 302 plasma
  • FIG. 1 is a perspective view of a centrifugal container capable of rapid centrifugation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an AA cross-sectional view of FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a centrifugal container according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a front view of a centrifugal container according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a side view of a centrifugal container according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a centrifugal container according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a plan view of the main body of the centrifugal container according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is an exploded perspective view of the body and the valve body of the centrifugal container according to another embodiment of the present invention to be.
  • the centrifugal container 10 is mounted inside the centrifuge in order to separate and recover necessary components from complex fluids, such as separating red blood cells and plasma from blood, or separating stem cells from bone marrow.
  • the first chamber 110 into which the centrifugal target material such as blood or bone marrow is introduced and received, and the second chamber in which the suspended solids centrifuged from the complex fluid injected into the first chamber 110 are decanted and received.
  • a main body 100 comprising a 120; And a lid 200 covering an upper portion of the main body 100 and forming a fluid communication passage P of floating material decanted from the first chamber 110 to the second chamber 120.
  • the first chamber 110 is formed by a cylindrical outer wall 111 whose upper portion is opened and the side and bottom surfaces are sealed, and the centrifugal flows into the first chamber 110 inside the first chamber 110.
  • the valve body 140 is provided by the difference in specific gravity with the material to be separated and positioned in the boundary layer between the materials to be centrifuged.
  • the valve body 140 has a relatively high specific gravity during centrifugal separation of the material to be centrifuged, and thus has a relatively high specific gravity and moves outwardly from the center of rotation, and has a relatively small specific gravity and is relatively close to the center of rotation.
  • the shape is a cup shape with an open top
  • a gap is formed between the outer surface of the valve body 140 and the inner surface of the first chamber 110 so that the floating material can pass therethrough, and the floating material passes through the bottom surface of the valve body 140.
  • a plurality of through holes 141 can be formed.
  • the through hole 141 may be formed at a predetermined interval along the circumferential direction in the form of a central portion and concentric circles of the bottom surface of the valve body 140.
  • the gap formed between the outer surface of the valve body 140 and the inner surface of the first chamber 110 and the plurality of through holes 141 formed on the bottom surface of the valve body 140 are centrifuged floating materials. Silver is preferably passed through, but the precipitate is formed to a size that does not pass.
  • the floating material having a specific gravity smaller than that of the valve body 140 due to the action of the centrifugal force may have a gap between the valve body 140 and the first chamber 110 and a plurality of through holes ( It passes through the 141 and moves to the upper side of the valve body 140, the precipitate material having a specific gravity greater than the valve body 140 is located below the valve body 140.
  • the valve body 140 in order to smoothly move the suspended solids through the plurality of through holes 141 formed on the bottom surface of the valve body 140, the valve body 140 is along the longitudinal direction of the first chamber 110 in the centrifugation process.
  • the linear reciprocating motion is possible, but the rotational motion is prevented, so that the interference between the floating material and the through hole 141 to move upward of the valve body 140 needs to be minimized.
  • the inner side surface of the first chamber 110 and the outer side surface of the valve body 140 are arranged along a direction parallel to the longitudinal direction of the first chamber 110.
  • Each of the plurality of guide ribs 114 and the corresponding number of guide grooves 142 are formed at predetermined angular intervals based on the central axis.
  • the guide ribs 114 are formed on the inner surface of the first chamber 110, the guide grooves 142 are formed on the outer surface of the valve body 140, and are formed at two places with a 180 ° interval. Although shown as an example, the guide rib 114 and the guide groove 142 may be formed in a position opposite to each other, the number of installation may also be configured differently.
  • the guide groove 114a is formed on the inner surface of the first chamber 110, and the guide rib 142a is formed on the outer surface of the valve body 140.
  • the guide grooves 114a and the guide ribs 142a may be formed in three places with a space of 120 °, respectively.
  • the guide grooves 114a and the guide ribs 142a may be formed in four places with a space of 90 °.
  • the installation number be selected in the range of 2-4 places.
  • the second chamber 120 is spaced apart from the outside of the first chamber 110 to surround a portion of the outer wall 111 of the first chamber 110, and is concentric with the outer wall 111 of the first chamber 110. It is configured to include an inner wall 122 and an outer wall 121 forming a structure. The upper end of the inner wall 122 of the second chamber 120 is interconnected by the upper end of the first chamber 110 and the connection portion 112.
  • the second chamber 120 has a shape in which the cross-sectional area is gradually narrowed from the upper end to the lower end, and the lower part of the second chamber 120 makes it easy to take out the suspended substances contained in the second chamber 120.
  • the first bottom portion 123 and the second bottom portion 124 having an inclined shape are gradually narrower in cross section toward the lower portion.
  • the cover 300 has a protrusion 210 covering the upper circumference of the connecting portion 112 in a spaced apart state, and a depression 220 is formed outside the protrusion 210, and recessed with the protrusion 210. Steps 211 are formed at the boundary due to the difference in height between the parts 220.
  • the protrusion 210 has an inlet port 212 for injecting a centrifugal target material such as blood or bone marrow into the first chamber 110 to face the inside of the first chamber 110, the depression
  • the discharge port 222 for extracting the suspended solids centrifuged from the blood or bone marrow to the outside and the air vent 224 for communicating the air inside the main body 100 are formed in the 220. have.
  • the inlet port 212 and the outlet port 222 may be made of a material that can be kept airtight, such as rubber, floating material through the inlet or outlet port 222 of the material to be centrifuged through the inlet port 212 Withdrawal is inserted into the inlet port 212 and the discharge port 222, such as a syringe needle inserted in the centrifugal separation material into the first chamber 110 or decanted by the second chamber 120 is suspended The material is extracted.
  • the space between the connecting portion 112 of the upper end of the outer wall 111 of the first chamber 110 and the stepped portion 211 of the cover 200 is fluid communication between the first chamber 110 and the second chamber 120.
  • the passage P is formed, and the floating material by centrifugation moves to the second chamber 120 through the passage P.
  • the fluid communication passage (P) is configured to be formed over the entire section of the connection portion 112 around the upper end of the first chamber 110, so that the moving path of the centrifuged suspended material is not limited to a specific direction, but the first chamber portion. Since it is formed to be movable through all directions around the upper end of the 110, the suspended solids can move smoothly from the first chamber 110 to the second chamber 120 in the decanting process after centrifugation to precipitate the suspended solids. It can be quickly separated from the material and collected in the second chamber 120.
  • the floating material passing through the connection part 112 located directly above the second chamber 120 is the second chamber 120.
  • the floating material which moves directly inside of and passes through the connection part 112 at a position deviating from the area around the first chamber 110 occupied by the second chamber 120 flows through the guide part 115 and flows into the second part. Guided to the chamber 120 side.
  • the guide portion 115 has a top surface 115a connected to the connection portion 112 on one side of the first chamber 110 opposite to the side where the second chamber 120 is located, and the top surface 115a is positioned.
  • the inclined surface 115b inclined downward in a helical shape along the circumference of the first chamber 110 to both sides of the circumferential direction extends in a symmetrical structure and is connected to both circumferential sides of the second chamber 120. Accordingly, the centrifuged floating material flows through the inclined surface 115b of the guide part 115 after passing through a passage P formed around the upper end of the outer wall 111 of the first chamber 110. Guided to the side), the second chamber 120 is accommodated in the lower cross-sectional area formed narrow.
  • the fastening portion 130 extending in a cam shape in the lower portion of the guide portion 115 is inserted and fixed to the frame (not shown) of the centrifuge and means for mounting the centrifuge container 10 to the centrifuge It serves as.
  • FIG. 9 to 12 is a state diagram showing the centrifugation and decanting process of blood using the centrifuge container according to the present invention.
  • FIG 9 illustrates a state after the blood 300, which is a material for centrifugal separation, is injected into the first chamber 110.
  • the syringe needle passes through the inlet port 212 to form a first chamber.
  • the blood 300 is injected into the chamber 110.
  • the centrifugal container 10 is mounted in the centrifuge (not shown).
  • the centrifuge When the centrifuge is rotated for a predetermined time by operating a centrifuge to separate the red blood cells 301 and the plasma 302 from the blood 300, the blood 300 as shown in FIG. Due to the difference in centrifugal force and specific gravity acting, the blood 300 is centrifuged into the red blood cells 301 and the plasma 302, and the lower side of the valve body 140 (the right side in the drawing) is located in the lower portion of the first chamber 110.
  • the red blood cells 301 having a relatively high specific gravity and fluid resistance are precipitated, and the plasma 302 which is a floating material having a relatively low specific gravity and fluid resistance has a plurality of through holes 141 formed on the bottom surface of the valve body 140. It passes through the gap between the outer surface of the valve body 140 and the inner surface of the first chamber 110 to move to the upper side (left side in the drawing) of the valve body 140.
  • the valve body 140 is rotated by the guide rib 114 and the guide groove 142 provided on the outer surface of the valve body 140 and the inner surface of the first chamber 110.
  • the linear reciprocating motion is performed along the longitudinal direction of the first chamber 110, and the plasma 302 centrifuged from the blood 300 is formed in a plurality of through holes 141 on the bottom surface of the valve body 140. And, it passes through the gap between the valve body 140 and the first chamber 110 can be moved smoothly to the upper side of the valve body 140 to enable rapid centrifugation.
  • the decanting is performed while the rotation speed of the centrifuge is reduced as shown in FIG. 11.
  • the container 10 for centrifugation is inclined at a predetermined angle to one side.
  • the red blood cells 301 and the plasma 302 flow down to the second chamber 120 by their own weight, but the centrifugal force acting in the opposite direction to the flowing direction.
  • the plasma 302, which is a suspended substance, is gradually decanted toward the second chamber 120, thereby preventing the red blood cells 301 from being mixed with the plasma 302 and decanted together.
  • the centrifuge container ( 10) is stopped again in the initial mounting state.
  • the plasma 302 decanted to the second chamber 120 is collected under the second chamber 120 narrowly formed by the first bottom part 123 and the second bottom part 124, and thus, the discharge port 222.
  • the syringe needle through it is possible to easily take out the plasma 302 to the outside.
  • centrifugation and decanting process of blood 300 has been described as an example, but the configuration and operation of the centrifugal container 10 are not limited to this embodiment.
  • Various other complex fluids such as bone marrow, etc., may be applied to the case where the components are recovered by centrifugation.

Abstract

본 발명은 혈액이나 골수와 같은 생리학적 복합 유체를 구성하는 성분 물질을 원심분리기의 회전에 의한 원심력과 성분별 비중의 차이를 이용하여 분리함에 있어서 성분 물질의 분리가 신속 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 원심분리용 용기를 제공함에 그 목적이 있다. 본 발명은, 원심분리 대상 물질이 수용되는 제1챔버와, 원심분리된 부유물질이 상기 제1챔버로부터 디캔팅되어 수용되며, 상기 제1챔버의 외측 둘레에 위치하는 제2챔버를 포함하는 본체; 상기 본체의 상부를 덮으며, 상기 제1챔버와 제2챔버 사이에 상기 디캔팅되는 부유물질의 유체소통 통로(P)를 형성하는 덮개를 포함한다.

Description

신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기
본 발명은 원심분리기에 장착되는 원심분리용 용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 혈액이나 골수와 같은 생리학적 복합 유체에 원심력을 가하여 성분별 비중의 차이에 의해 원심분리시킴에 있어서 원심분리되는 침전물질과 부유물질의 경계층을 구분짓는 밸브체가 원심분리 과정에서 왕복이동은 가능하되 회전은 방지되도록 구성함과 아울러 부유물질이 침전물질로부터 분리되어 이동하는 통로를 넓게 확보함으로써 얻고자 하는 성분층을 신속하게 분리 및 회수할 수 있도록 하는 원심분리용 용기에 관한 것이다.
원심분리기는 물체가 회전할 때 발생하는 원심력을 이용하여 물질을 분리하는 장치이다. 생명공학에서는 액체와 혼합되어 있는 세포 또는 액체보다 높은 비중과 부착력을 갖는 물질을 비중에 의해 분리하기 위한 목적으로 원심분리기가 사용된다. 원심분리기를 사용하여 혈액과 같은 복합 유체를 원심분리하면 유체는 비중의 차이에 의해 여러 개의 층으로 나뉘어진다.
혈액은 각종 질병이나 건강 상태를 판단하기 위한 주요한 지표로 사용되는 부분도 있지만, 혈액 내에 성장인자가 풍부하게 들어 있는 혈소판은 치료목적으로 사용된다. 혈액은 적혈구, 백혈구, 혈소판 등으로 이루어지며, 이 중에서 혈소판은 주로 혈장에 존재하며 혈장은 PRP(Platelet Rich Plasma)층 및 PPP(Platelet Poor Plasma)층으로 분류된다. 이 중 농축혈소판(PRP)은 통증부분, 특히 무릎안좌, 인대, 근육 등에 이식될 경우, 이식된 부분의 주위에 줄기세포를 자극하여 세포가 생성되는 것을 도와주는 역할을 하므로 치료목적으로 사용되어 왔으나, 혈액 내에 함유량이 소량이며 적혈구와 붙어 있어서 채취가 어려웠으며, 적혈구가 인체에 들어가면 상당한 고통을 야기하며 그로 인해 염증을 유발할 수도 있어서 적혈구와 혈장을 분리하고, 혈장으로부터 농축혈소판(PRP)을 채취하기 위해 원심분리기를 사용하고 있다.
원심분리기는 원심분리하는 시료의 양, 회전 속도, 로터의 유형 등에 따라 여러 가지 형태로 구분되며, 원심분리기 내에는 원심분리 대상 물질을 수용하고 원심력에 의한 비중의 차이에 의해 여러 개의 층으로 분리하고, 분리된 층의 일부를 디캔팅(decanting, 부유물질을 다른 챔버로 따라 붓는 작업)하여 회수하기 위한 복수의 챔버를 포함하여 구성되어 있다.
이러한 원심분리기에 관한 선행기술로, 등록특허 10-0435264에는 원심분리되어질 물질을 수용하기 위한 다수의 챔버, 상기 물질을 원심분리시키기 위해 상기 챔버들을 회전시키기 위한 수단 및 상기 챔버들 중 제1챔버에 있는 부유물질을 제2챔버로 배출시키도록 상기 챔버들을 미리 정해진 위치로 고정시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제1챔버의 내부에는 원심분리되는 물질 간의 경계층에 부유하는 디스크가 구비되고, 상기 디스크의 일측에는 원심분리되는 부유물질이 디스크의 타측으로 통과할 수 있도록 홈이 형성된 구조로 이루어져 있다.
이러한 구성에 의하면, 원심분리 중 또는 원심분리 후에 샘플 용기를 선택된 방향으로 고정시켜서 용기의 2 또는 그 이상의 챔버들 간에 부유물질을 분리 배출시킬 수 있지만, 상기 디스크는 그 중앙부에 중공관이 삽입되고 디스크의 일측으로 유체 소통을 위한 홈이 형성된 구조로 이루어져 있어, 원심분리 과정에서 원심분리되는 물질의 경계층의 변화에 대응하여 상기 디스크가 제1챔버의 길이방향을 따라 이동하는 동시에 회전 및 요동하게 되어 원심분리된 부유물질이 디스크에 형성된 홈과의 간섭에 의해 원활하게 통과하지 못하게 됨에 따라 원심분리에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한 종래기술에 의하면, 제1챔버와 제2챔버가 인접하여 나란히 배치되고, 챔버들 간의 유체소통은 뚜껑에 형성된 브리지를 통해서만 이루어지게 되므로, 원심분리된 부유물질이 다른 챔버로 이동하는 통로의 단면적이 좁게 형성되어 부유물질을 디캔팅하는 작업에도 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 혈액이나 골수와 같은 생리학적 복합 유체를 구성하는 성분 물질을 원심분리기의 회전에 의한 원심력과 성분별 비중의 차이를 이용하여 분리함에 있어서 성분 물질의 분리가 신속 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 원심분리용 용기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 신속하게 원심분리된 부유물질을 다른 챔버로 디캔팅하는 과정에서 침전물질이 부유물질에 혼합되는 것을 방지하여 디캔팅 과정에서 부유물질의 순도를 유지함과 동시에 챔버들 간에 부유물질이 통과하는 단면적을 넓게 확보함으로써 디캔팅 작업을 용이하고 신속하게 수행할 수 있도록 하는 원심분리용 용기를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기는, 원심분리 대상 물질이 수용되는 제1챔버(110)와, 상기 제1챔버(110) 내의 물질로부터 원심분리된 부유물질이 상기 제1챔버(110)로부터 디캔팅되어 수용되며, 상기 제1챔버(110)의 외측 둘레에 위치하는 제2챔버(120)를 포함하는 본체(100); 상기 본체(100)의 상부를 덮으며, 상기 제1챔버(110)와 제2챔버(120) 사이에 상기 디캔팅되는 부유물질의 유체소통 통로(P)를 형성하는 덮개(200);를 포함하되, 상기 제1챔버(110)의 내부에는, 상기 원심분리되는 물질 간의 경계층에 위치하도록 상기 제1챔버(110)의 길이방향을 따라 직선 왕복 이동 가능하게 배치되며, 바닥면에는 다수개의 통공(141)이 형성된 밸브체(140)가 구비되고, 상기 원심분리 과정에서 상기 원심분리되는 부유물질은 상기 다수개의 통공(141)을 통해 이동함과 동시에 상기 밸브체(140)의 외측면과 상기 제1챔버(110)의 내측면 사이에 형성된 틈새를 통해 이동하는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 제1챔버(110)의 내측면과 상기 밸브체(140)의 외측면에는 상기 제1챔버(110)의 길이방향과 나란한 방향을 따라 상기 제1챔버(110)의 중심축을 기준으로 일정 각도 간격으로 가이드리브(114)와 가이드홈(142)이 서로 대응되는 위치에 각각 복수로 형성되어, 상기 원심분리 과정에서 상기 밸브체(140)의 왕복 운동은 허용하되 회전 운동은 방지되는 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 밸브체(140)는 상부가 개방되고 바닥면과 측면이 연결된 컵 형상으로 이루어지고, 상기 밸브체(140)의 바닥면에 형성되는 통공(141)은 상기 밸브체(140)의 바닥면 중앙부 및 이에 동심원 형태로 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 밸브체(140)와 제1챔버(110) 사이의 틈새와, 상기 통공(141)은 원심분리 중에 상기 원심분리 대상 물질로부터 분리되는 부유물질의 통과는 가능하되, 상기 원심분리 대상 물질로부터 분리되는 침전물질은 통과하지 못하는 크기로 형성됨이 바람직하다.
또한 상기 본체(100)에는, 상기 통로(P)에 연통되어 상기 디캔팅되는 부유물질을 상기 제2챔버(120) 측으로 유도하도록 상기 제1챔버(110)의 외측면을 둘러싸며 상기 제2챔버(120) 측을 향하여 경사지게 형성된 가이드부(115)가 구비될 수 있다.
또한 상기 제1챔버(110)의 외벽(111) 상단부에는 상기 통로(P)를 형성하기 위한 연결부(112)가 구비되고, 상기 덮개(200)에는 상기 연결부(112)의 상측 둘레를 이격된 상태로 덮는 돌출부(210)와, 상기 돌출부(210)의 외측으로 함몰부(220)가 형성되며, 상기 통로(P)는 상기 연결부(112)와, 상기 돌출부(210) 및 함몰부(220)의 경계부에 형성되는 단턱(211) 사이의 이격된 공간에 의해 상기 제1챔버(110)의 상부 둘레에 형성된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 가이드부(115)의 바닥면은, 상기 제2챔버(120)가 위치하는 측의 건너편의 상기 제1챔버(110)의 일측으로 상기 덮개(200)의 함몰부(220)와 이격되어 상사면(115a)이 위치하고, 상기 상사면(115a)으로부터 그 양측으로 상기 제1챔버(110)의 원주 둘레를 따르는 경사면(115b)이 연장되어 상기 제2챔버(120)에 연결된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 경사면(115b)은 헬리컬 형상으로 이루어지고, 상기 상사면(115a)을 기준으로 상기 제1챔버(110)의 둘레에 대칭된 형상으로 구성될 수 있다.
또한 상기 제2챔버(120)는 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점차 좁아지는 형상으로 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 원심분리되는 물질 간의 경계층에 위치하는 밸브체의 바닥면에 다수의 통공을 형성하고 밸브체가 제1챔버 내부에서 회전운동이 방지된 상태에서 직선 왕복운동만 가능하도록 밸브체의 외측면과 제1챔버의 내측면에 가이드리브와 가이드홈을 형성함으로써 원심분리 과정에서 부유물질을 침전물질로부터 신속하게 분리시킬 수 있게 되어 원심분리에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 밸브체의 바닥면에 형성되는 통공의 크기와, 밸브체의 외측면과 제1챔버의 내측면 사이의 틈새를 부유물질은 통과하되 침전물은 통과하지 못하는 크기로 형성함으로써, 원심분리된 부유물질을 제2챔버 측으로 디캔팅하는 과정에서 침전물질이 부유물질에 혼합되는 것을 방지하여 수득하고자 하는 부유물질의 순도를 유지할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 원심분리 대상 물질이 투입되는 제1챔버와 원심분리된 부유물질이 침전물질로부터 분리되어 수용되는 제2챔버 사이에 부유물질을 제2챔버 측으로 원활하게 유도하기 위한 유체소통 통로 및 가이드부를 제1챔버의 둘레를 따라 구비함으로써 원심분리된 부유물질을 제2챔버 측으로 용이하고 신속하게 디캔딩하여 회수할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 정면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 측면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 배면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 본체의 평면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심분리용 용기의 본체와 밸브체의 분해 사시도,
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 원심분리용 용기를 이용한 혈액의 원심분리 및 디캔팅 과정을 나타낸 상태도이다.
** 부호의 설명 **
10 : 원심분리용 용기 100 : 본체
110 : 제1챔버 111 : 외벽
112 : 연결부 114,142a : 가이드리브
114a,142 : 가이드홈 115 : 가이드부
115a : 상사면 115b : 경사면
120 : 제2챔버 121 : 외벽
122 : 내벽 123 : 제1바닥부
124 : 제2바닥부 130 : 체결부
140 : 밸브체 141 : 개구부
200 : 덮개 210 : 돌출부
211 : 단턱 212 : 유입포트
220 : 함몰부 222 : 배출포트
224 : 에어벤트 300 : 혈액
301 : 적혈구 302 : 혈장
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기의 사시도, 도 2는 도 1의 A-A 단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 정면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 측면도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 배면도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원심분리용 용기의 본체의 평면도, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심분리용 용기의 본체와 밸브체의 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 원심분리용 용기(10)는, 혈액으로부터 적혈구와 혈장을 분리하거나, 골수로부터 줄기세포를 분리하는 경우 등과 같이 복합 유체로부터 필요한 성분을 분리하여 회수하기 위해 원심분리기의 내부에 장착되는 것으로, 혈액이나 골수와 같은 원심분리 대상 물질이 투입되어 수용되는 제1챔버(110)와, 상기 제1챔버(110) 내로 주입된 복합 유체로부터 원심분리된 부유물질이 디캔팅되어 수용되는 제2챔버(120)를 포함하는 본체(100)와; 상기 본체(100)의 상부를 덮으며 제1챔버(110)로부터 제2챔버(120) 측으로 디캔팅되는 부유물질의 유체소통 통로(P)를 형성하는 덮개(200);를 포함한다.
상기 제1챔버(110)는 상부가 개방되고 측면과 바닥면은 밀폐된 실린더형 외벽(111)에 의해 형성되며, 제1챔버(110)의 내부에는 제1챔버(110) 내부로 유입되는 원심분리 대상 물질과의 비중 차이에 의해 부양되며 원심분리되는 물질 간의 경계층에 위치하는 밸브체(140)가 구비된다.
상기 밸브체(140)는 원심분리 대상 물질의 원심분리시, 상대적으로 비중이 커서 회전중심으로부터 외측으로 이동하여 위치하게 되는 침전물질과, 상대적으로 비중이 작아 회전중심에 상대적으로 가까운 상기 침전물질의 내측에 위치하게 되는 부유물질을 구분지어, 부유물질을 제2챔버(120) 측으로 디캔팅하는 과정에서 침전물질이 부유물질과 혼합되어 함께 배출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 그 형상은 상부가 개방된 컵 형상으로 이루어지고, 밸브체(140)의 외측면과 제1챔버(110)의 내측면 사이에는 부유물질이 통과할 수 있도록 틈새가 형성되어 있고, 밸브체(140)의 바닥면에는 부유물질이 통과할 수 있는 통공(141)이 다수로 형성되어 있다. 상기 통공(141)은 밸브체(140)의 바닥면의 중앙부 및 이에 동심원 형태로 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다.
상기 밸브체(140)의 외측면과 제1챔버(110)의 내측면 사이에 형성되는 틈새와, 밸브체(140)의 바닥면에 형성되는 다수의 통공(141)은, 원심분리된 부유물질은 통과 가능하되 침전물질은 통과하지 못하는 크기로 형성됨이 바람직하다.
원심분리기가 회전되어 원심분리 과정이 진행되면, 원심력의 작용에 의해 밸브체(140)보다 비중이 작은 부유물질은 상기 밸브체(140)와 제1챔버(110) 사이의 틈새 및 다수의 통공(141)을 통과하여 밸브체(140)의 상측으로 이동하게 되고, 밸브체(140)보다 비중이 큰 침전물질은 밸브체(140)의 하측에 위치하게 된다.
이 경우 상기 밸브체(140)의 바닥면에 형성된 다수의 통공(141)을 통해 부유물질이 원활하게 이동하기 위해서는 원심분리 과정에서 밸브체(140)가 제1챔버(110)의 길이방향을 따라 직선 왕복 운동은 가능하되 회전 운동은 방지되도록 하여 밸브체(140)의 상측으로 이동하려는 부유물질과 통공(141) 간에 간섭이 최소화되도록 구성할 필요가 있다. 이를 위한 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 제1챔버(110)의 내측면과 밸브체(140)의 외측면에는 제1챔버(110)의 길이방향과 나란한 방향을 따라 제1챔버(110)의 중심축을 기준으로 일정 각도 간격으로 각각 복수의 가이드리브(114)와 이에 대응하는 개수의 가이드홈(142)이 형성되어 있다.
도 3에서는 가이드리브(114)가 제1챔버(110)의 내측면에 형성되고, 가이드홈(142)은 밸브체(140)의 외측면에 형성되며, 180°간격을 두고 2개소에 형성된 실시예를 나타내고 있으나, 가이드리브(114)와 가이드홈(142)은 서로 반대되는 위치에 형성될 수 있으며, 그 설치 개수 또한 달리 구성될 수 있음은 물론이다.
다른 실시예로, 도 8에 도시된 바와 같이 제1챔버(110)의 내측면에 가이드홈(114a)이 형성되고, 밸브체(140)의 외측면에 가이드리브(142a)가 형성되며, 상기 가이드홈(114a)과 가이드리브(142a)는 각각 120°간격을 두고 3개소에 형성된 것으로 구성될 수 있으며, 다른 실시예로 90°간격을 두고 4개소에 형성될 수도 있다. 다만, 가이드리브와 가이드홈의 설치 개수를 늘릴수록 밸브체(140)가 보다 안정적으로 지지될 수는 있으나 가이드리브와 가이드홈 간의 마찰면적이 증대되어 밸브체(140)의 이동에 간섭을 초래할 수 있으므로, 그 설치 개수는 2~4 개소의 범위에서 선택되는 것이 바람직할 것이다.
상기 제2챔버(120)는 제1챔버(110)의 외측으로 이격되어 제1챔버(110)의 외벽(111) 일부를 감싸도록 위치하며, 제1챔버(110)의 외벽(111)과 동심구조를 이루는 내벽(122)과 외벽(121)을 포함하여 구성된다. 제2챔버(120)의 내벽(122)의 상단부는 제1챔버(110)의 상단부와 연결부(112)에 의해 상호 연결된다. 제2챔버(120)는 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점차 좁아지는 형상으로 이루어지고, 제2챔버(120)의 하부는 제2챔버(120) 내부에 수용되는 부유물질의 취출을 용이하게 하기 위하여 경사진 형상의 제1바닥부(123)와 제2바닥부(124)에 의해 하부로 갈수록 그 단면적이 점차 좁게 형성되어 있다.
상기 덮개(300)는 상기 연결부(112)의 상측 둘레를 이격된 상태로 덮는 돌출부(210)와, 상기 돌출부(210)의 외측으로 함몰부(220)가 형성되며, 상기 돌출부(210)와 함몰부(220) 간의 높이 차에 의해 그 경계부에는 단턱(211)이 형성된다.
상기 돌출부(210)에는 제1챔버(110) 내부에 혈액이나 골수와 같은 원심분리 대상 물질을 투입하기 위한 유입포트(212)가 제1챔버(110)의 내측을 향하도록 형성되고, 상기 함몰부(220)에는 혈액이나 골수로부터 원심분리된 부유물질을 외부로 취출하기 위한 배출포트(222) 및 부유물질의 이동이 가능하도록 본체(100) 내부의 공기소통을 위한 에어벤트(224)가 형성되어 있다. 상기 유입포트(212)와 배출포트(222)는 고무와 같이 기밀유지가 가능한 재질로 구성될 수 있으며, 유입포트(212)를 통한 원심분리 대상 물질의 주입 또는 배출포트(222)를 통한 부유물질의 취출은 유입포트(212)와 배출포트(222)에 주사기 바늘과 같은 삽입관을 꽂아 제1챔버(110)의 내부로 원심분리 대상 물질을 주입하거나 제2챔버(120)로 디캔팅되어 수용된 부유물질을 뽑아내게 된다.
상기 제1챔버(110)의 외벽(111) 상단부의 연결부(112)와 덮개(200)의 단턱(211) 사이의 이격된 공간은 제1챔버(110)와 제2챔버(120) 간의 유체소통 통로(P)를 형성하게 되며, 원심분리에 의한 부유물질은 상기 통로(P)를 통해 제2챔버(120)로 이동하게 된다.
본 발명에서는 상기 유체소통 통로(P)가 제1챔버(110) 상단부 둘레에 연결부(112) 전체 구간에 걸쳐서 형성되도록 구성함으로써 원심분리된 부유물질의 이동경로가 특정 방향으로 한정되지 않고 제1챔부(110)의 상단부 둘레의 모든 방향을 통해 이동 가능하도록 형성됨으로써, 원심분리 후 디캔팅 과정에서 부유물질이 제1챔버(110)로부터 제2챔버(120) 측으로 원활하게 이동할 수 있게 되어 부유물질을 침전물질로부터 신속하게 분리하여 제2챔버(120)에 수집할 수 있게 된다.
상기 통로(P)를 통해 부유물질이 제2챔버(120) 측으로 이동하는 과정에서, 제2챔버(120)의 직상방에 위치하는 연결부(112)를 통과하는 부유물질은 제2챔버(120)의 내측으로 직접 이동하게 되고, 제2챔버(120)가 점유하는 제1챔버(110) 둘레의 영역으로부터 벗어난 위치의 연결부(112)를 통과하는 부유물질은 가이드부(115)를 타고 흘러 제2챔버(120) 측으로 유도된다.
상기 가이드부(115)는 제2챔버(120)가 위치하는 측의 건너편의 제1챔버(110)의 일측으로 상기 연결부(112)에 연결되는 상사면(115a)이 위치하고, 상기 상사면(115a)을 기준으로 원주방향의 양측으로 제1챔버(110)의 원주 둘레를 따라 헬리컬 형상으로 하향 경사진 경사면(115b)이 대칭된 구조로 연장되어 제2챔버(120)의 원주방향 양측면에 연결된다. 이에 따라 원심분리된 부유물질은 제1챔버(110)의 외벽(111) 상단부 둘레에 전체적으로 형성된 통로(P)를 통과한 후에 가이드부(115)의 경사면(115b)을 타고 흘러 제2챔버(120) 측으로 유도되며, 제2챔버(120) 내측의 단면적이 좁게 형성된 하부에 수용된다.
한편, 상기 가이드부(115)의 하부에 캠 형상으로 연장된 체결부(130)는 원심분리기의 프레임(미도시됨)에 삽입 고정되며 원심분리용 용기(10)를 원심분리기에 장착하기 위한 수단으로서의 역할을 한다.
이하, 상기와 같이 구성된 원심분리기용 용기(10)에서의 원심분리 및 디캔팅 작용을 혈액의 분리과정을 예로 들어 설명한다. 도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 원심분리용 용기를 이용한 혈액의 원심분리 및 디캔팅 과정을 나타낸 상태도이다.
도 9는 제1챔버(110) 내부에 원심분리 대상 물질인 혈액(300)이 주입된 후의 상태를 나타낸 것으로, 혈액(300)의 주입시에는 주사기 바늘을 유입포트(212)를 관통시켜 제1챔버(110) 내부에 혈액(300)을 주입하게 된다. 이와 같이 제1챔버(110) 내부에 혈액(300)이 주입된 상태에서, 원심분리용 용기(10)를 원심분리기(미도시됨) 내부에 장착한다.
혈액(300)으로부터 적혈구(301)와 혈장(302)을 분리하기 위해 원심분리기를 작동시켜 소정 시간 동안 원심분리용 용기(10)를 회전시키게 되면, 도 10에 도시된 바와 같이 혈액(300)에 작용하는 원심력과 비중의 차이에 의해 혈액(300)은 적혈구(301)와 혈장(302)으로 원심분리되며, 밸브체(140)의 하측(도면상 우측)으로 제1챔버(110)의 하부에는 비중과 유체저항이 상대적으로 큰 적혈구(301)가 침전되고, 비중과 유체저항이 상대적으로 작은 부유물질인 혈장(302)은 밸브체(140)의 바닥면에 다수로 형성된 통공(141)과, 밸브체(140)의 외측면과 제1챔버(110)의 내측면 사이의 틈새를 통과하여 밸브체(140)의 상측(도면상 좌측)으로 이동하게 된다.
이와 같은 원심분리 과정에서, 밸브체(140)의 외측면과 제1챔버(110)의 내측면에 구비된 가이드리브(114)와 가이드홈(142)에 의해 밸브체(140)는 회전 운동이 방지된 상태에서 제1챔버(110)의 길이방향을 따라서 직선 왕복 운동하게 되며, 혈액(300)으로부터 원심분리된 혈장(302)은 밸브체(140)의 바닥면에 다수로 형성된 통공(141)과, 밸브체(140)와 제1챔버(110) 사이의 틈새를 통과하여 밸브체(140)의 상측으로 원활하게 이동할 수 있게 되어 신속한 원심분리가 가능하게 된다.
이 경우 밸브체(140)의 바닥면에 다수로 형성된 통공(141)과, 밸브체(140)와 제1챔버(110) 사이의 틈새를 통하여 부유물질인 혈장(301)은 원활하게 통과하지만, 비중과 유체저항이 큰 침전물질인 적혈구(301)는 원심력의 작용에 의해 상기 통공(141)과 틈새를 통과하지 못하고 밸브체(140)의 하측에 침전된 상태를 유지하게 되므로 적혈구(301)와 혈장(302)은 밸브체(140)의 바닥면을 경계로 하여 양측으로 확실하게 분리된다.
이와 같이 밸브체(140)를 경계로 하여 혈액(300)으로부터 적혈구(301)와 혈장(302)이 원심분리된 후에는, 도 11에 도시된 바와 같이 원심분리기의 회전속도를 감속시킴과 동시에 디캔팅이 용이하도록 원심분리용 용기(10)를 일측으로 소정 각도 기울이게 된다. 이 경우 제1챔버(110)가 일측으로 기울어짐에 따라 적혈구(301)와 혈장(302)은 그 자중에 의해 제2챔버(120) 측으로 흘러내리게 되지만, 흘러내리는 방향과 반대방향으로 작용하는 원심력에 의해 부유물질인 혈장(302)은 제2챔버(120) 측으로 서서히 디캔팅되므로 적혈구(301)가 혈장(302)에 혼합되어 함께 디캔팅되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이때 디캔팅되는 혈장(302)의 일부는 중량에 의해 그 하측에 배치된 제2챔버(120) 측으로 흘러 직접 유입되고, 혈장(302)의 나머지 일부는 원심분리기의 회전 작용에 의해 본체(100)와 덮개(200) 사이에 형성된 유체소통 통로(P)를 통과한 후에 가이드부(115)를 타고 흘러 제2챔버(120) 측으로 수집된다.
이와 같은 원심분리기의 저속 회전이 소정 시간 동안 지속되면, 도 12에 도시된 바와 같이 밸브체(140)가 적혈구(301)의 중량에 의해 통로(P) 측을 향하여 밀려나면서 제1챔버(110)에 잔류하는 혈장(302)은 모두 제2챔버(120) 측으로 디캔팅되어 수집되며, 제2챔버(120)에 혈장(302)이 모두 수집된 후에는, 원심분리기의 작동에 의해 원심분리용 용기(10)는 다시 초기 장착되는 상태에서 정지하게 된다.
이와 같이 제2챔버(120) 측으로 디캔팅되는 혈장(302)은 제1바닥부(123)와 제2바닥부(124)에 의해 좁게 형성된 제2챔버(120) 하부에 수집되므로, 배출포트(222)를 통해 주사기 바늘을 꽂아 혈장(302)을 외부로 용이하게 취출할 수 있게 된다.
본 명세서에서는 혈액(300)의 원심분리 및 디캔팅 과정을 예로 들어 원심분리용 용기(10)의 구성 및 작용을 설명하였으나, 본 발명의 원심분리용 용기(10)는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 골수 등과 같은 기타 다양한 복합적 유체를 성분별로 원심분리하여 회수하는 경우에 모두 적용될 있다.

Claims (8)

  1. 원심분리 대상 물질이 수용되는 제1챔버(110)와, 상기 제1챔버(110) 내의 물질로부터 원심분리된 부유물질이 상기 제1챔버(110)로부터 디캔팅되어 수용되며, 상기 제1챔버(110)의 외측 둘레에 위치하는 제2챔버(120)를 포함하는 본체(100);
    상기 본체(100)의 상부를 덮으며, 상기 제1챔버(110)와 제2챔버(120) 사이에 상기 디캔팅되는 부유물질의 유체소통 통로(P)를 형성하는 덮개(200);를 포함하되,
    상기 제1챔버(110)의 내부에는, 상기 원심분리되는 물질 간의 경계층에 위치하도록 상기 제1챔버(110)의 길이방향을 따라 직선 왕복 이동 가능하게 배치되며, 바닥면에는 다수개의 통공(141)이 형성된 밸브체(140)가 구비되고,
    상기 제1챔버(110)의 내측면과 상기 밸브체(140)의 외측면에는 상기 제1챔버(110)의 길이방향과 나란한 방향을 따라 상기 제1챔버(110)의 중심축을 기준으로 일정 각도 간격으로 가이드리브(114)와 가이드홈(142)이 서로 대응되는 위치에 각각 복수로 형성되어, 상기 원심분리 과정에서 상기 밸브체(140)의 왕복 운동은 허용하되 회전 운동은 방지되며,
    상기 원심분리 과정에서 상기 원심분리되는 부유물질은 상기 다수개의 통공(141)을 통해 이동함과 동시에 상기 밸브체(140)의 외측면과 상기 제1챔버(110)의 내측면 사이에 형성된 틈새를 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체(140)는 상부가 개방되고 바닥면과 측면이 연결된 컵 형상으로 이루어지고, 상기 밸브체(140)의 바닥면에 형성되는 통공(141)은 상기 밸브체(140)의 바닥면 중앙부 및 이에 동심원 형태로 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체(140)와 제1챔버(110) 사이의 틈새와, 상기 통공(141)은 원심분리 중에 상기 원심분리 대상 물질로부터 분리되는 부유물질의 통과는 가능하되, 상기 원심분리 대상 물질로부터 분리되는 침전물질은 통과하지 못하는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체(100)에는, 상기 통로(P)에 연통되어 상기 디캔팅되는 부유물질을 상기 제2챔버(120) 측으로 유도하도록 상기 제1챔버(110)의 외측면을 둘러싸며 상기 제2챔버(120) 측을 향하여 경사지게 형성된 가이드부(115)가 구비된 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1챔버(110)의 외벽(111) 상단부에는 상기 통로(P)를 형성하기 위한 연결부(112)가 구비되고, 상기 덮개(200)에는 상기 연결부(112)의 상측 둘레를 이격된 상태로 덮는 돌출부(210)와, 상기 돌출부(210)의 외측으로 함몰부(220)가 형성되며, 상기 통로(P)는 상기 연결부(112)와, 상기 돌출부(210) 및 함몰부(220)의 경계부에 형성되는 단턱(211) 사이의 이격된 공간에 의해 상기 제1챔버(110)의 상부 둘레에 형성된 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드부(115)의 바닥면은, 상기 제2챔버(120)가 위치하는 측의 건너편의 상기 제1챔버(110)의 일측으로 상기 덮개(200)의 함몰부(220)와 이격되어 상사면(115a)이 위치하고, 상기 상사면(115a)으로부터 그 양측으로 상기 제1챔버(110)의 원주 둘레를 따르는 경사면(115b)이 연장되어 상기 제2챔버(120)에 연결된 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 경사면(115b)은 헬리컬 형상으로 이루어지고, 상기 상사면(115a)을 기준으로 상기 제1챔버(110)의 둘레에 대칭된 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2챔버(120)는 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점차 좁아지는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기.
PCT/KR2012/008959 2011-11-01 2012-10-29 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기 WO2013066014A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280060174.6A CN103974777A (zh) 2011-11-01 2012-10-29 可迅速离心分离的离心分离用容器
SG11201403715SA SG11201403715SA (en) 2011-11-01 2012-10-29 Container for centrifugal separation providing rapid centrifugal separation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2011-0112756 2011-11-01
KR1020110112756A KR101197974B1 (ko) 2011-11-01 2011-11-01 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013066014A1 true WO2013066014A1 (ko) 2013-05-10

Family

ID=47564030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/008959 WO2013066014A1 (ko) 2011-11-01 2012-10-29 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101197974B1 (ko)
CN (1) CN103974777A (ko)
SG (1) SG11201403715SA (ko)
WO (1) WO2013066014A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101897979B1 (ko) * 2017-03-30 2018-09-12 신현순 성분별 분리추출이 용이한 원심분리용기
WO2022158618A1 (ko) * 2021-01-25 2022-07-28 신현순 성분별 분리추출이 용이한 디캔팅 키트

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101481539B1 (ko) * 2013-05-15 2015-01-14 (주)어핀텍 원심분리키트
KR102001001B1 (ko) * 2015-12-09 2019-07-17 메디칸 주식회사 원심분리기 및 원심분리방법
CN106075956B (zh) * 2016-05-27 2017-05-17 腾科宝迪（厦门）生物科技有限公司 一种富血小板血浆prp提取离心分离装置及其使用方法
CN106076442B (zh) * 2016-06-07 2017-05-17 腾科宝迪（厦门）生物科技有限公司 一种用于prp多级并行提取的离心瓶及其使用方法
KR101894966B1 (ko) 2017-03-30 2018-09-04 신현순 원심분리용 용기
KR101874548B1 (ko) * 2017-04-28 2018-07-04 신현순 성분별 분리추출이 용이한 디캔팅키트
US11638918B2 (en) * 2018-08-23 2023-05-02 Truvian Sciences, Inc. Blood plasma separation device
KR102323471B1 (ko) 2019-11-04 2021-11-09 미라셀 주식회사 성분별 분리추출이 용이한 디캔팅 키트
KR102407040B1 (ko) 2020-05-22 2022-06-08 황의재 원심분리용 용기
KR20230128849A (ko) * 2022-02-28 2023-09-05 (주)옵토레인 원심분리장치용 카트리지

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4026433A (en) * 1975-01-16 1977-05-31 Egidia Crippa Container provided with an outer testpiece for the analysis of urine and other acid liquids
KR100435264B1 (ko) * 1995-05-05 2004-07-31 하베스트 테크놀로지스 코포레이션 자동멀티-디갠팅을이용한원심분리기,성분분리방법및침전물분리장치
JP2008284339A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Samsung Kwangju Electronics Co Ltd 真空掃除機用サイクロン集塵ユニット
US20110160031A1 (en) * 2002-08-02 2011-06-30 Harvest Technologies Corporation Decanting centrifuge with vibration isolation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774455A (en) * 1971-12-22 1973-11-27 D Seidler Urine testing apparatus
JPS59210343A (ja) * 1983-05-14 1984-11-29 Kokusan Enshinki Kk 自動血清分離分収方法およびその装置
IL100828A (en) * 1992-01-31 2002-05-23 Novamed Ltd Method and means for density gradient centrifugation
WO2000061256A1 (en) * 1999-04-12 2000-10-19 Harvest Technologies Corporation Method and apparatus for producing platelet rich plasma and/or platelet concentrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4026433A (en) * 1975-01-16 1977-05-31 Egidia Crippa Container provided with an outer testpiece for the analysis of urine and other acid liquids
KR100435264B1 (ko) * 1995-05-05 2004-07-31 하베스트 테크놀로지스 코포레이션 자동멀티-디갠팅을이용한원심분리기,성분분리방법및침전물분리장치
US20110160031A1 (en) * 2002-08-02 2011-06-30 Harvest Technologies Corporation Decanting centrifuge with vibration isolation
JP2008284339A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Samsung Kwangju Electronics Co Ltd 真空掃除機用サイクロン集塵ユニット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101897979B1 (ko) * 2017-03-30 2018-09-12 신현순 성분별 분리추출이 용이한 원심분리용기
WO2022158618A1 (ko) * 2021-01-25 2022-07-28 신현순 성분별 분리추출이 용이한 디캔팅 키트

Also Published As

Publication number Publication date
SG11201403715SA (en) 2014-10-30
CN103974777A (zh) 2014-08-06
KR101197974B1 (ko) 2012-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013066014A1 (ko) 신속한 원심분리가 가능한 원심분리용 용기
WO2013066013A1 (ko) 원심분리용 용기
WO2013094819A1 (ko) 혈액 분리 장치
WO2013100700A1 (ko) 혈액 분리 및 ｐｒｐ 농축을 위한 일체형 키트 및 이를 이용한 ｐｒｐ 추출방법
WO2014112794A1 (ko) 재생성 세포 추출장치, 재생성 세포 추출 시스템, 이를 이용한 재생성 세포 추출방법
US4846974A (en) Centrifuge system and fluid container therefor
WO2010131880A2 (ko) 분리가능한 원심분리기용 시험관
WO2013042862A1 (ko) 자가 혈소판 추출을 위한 혈액 분리 용기 및 자가 혈소판 추출 장치
US3880592A (en) Blood analysis system including a plasma separator
US11344880B2 (en) Centrifuge tube separation system, and methods of use
WO2013085151A1 (ko) 원심분리기용 용기
WO2011136606A2 (ko) 버피코트 추출 키트 및 방법
WO2015178709A1 (ko) 피알피 추출키트
CN216395350U (zh) 一种血液成分分离装置
WO2013133529A1 (ko) 성분 분리기
EP3165921A1 (en) A kit for centrifugal separation of biological fluid components and a method for centrifugal separation of biological fluid components
AU2022200087A1 (en) Methods and apparatus for separating fluid components
KR101504819B1 (ko) 원심분리용 용기
US11896984B2 (en) Container for centrifugation
CN216677077U (zh) 一种血液分离组件
WO2022211293A1 (ko) 줄기세포를 포함하는 체액 추출용 바이오 키트
WO2015037845A1 (ko) 성분분리기
WO2015030443A1 (ko) 원심 분리기용 바울 및 그를 포함한 원심 분리기
KR101128087B1 (ko) 혈액 분리 장치
WO2021096107A1 (ko) 체액 성분 분리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12846125

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A SENT 23.09.14)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12846125

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1