WO2015147606A1 - 원심 분리 장치, 원심 분리 방법, 및 분리용기 - Google Patents

원심 분리 장치, 원심 분리 방법, 및 분리용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원심 분리 장치, 원심 분리 방법, 및 분리용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원심력을 이용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 장치로서, 소정의 체액 및 조직이 충진, 분리, 세척되며 소정의 회전 중심축을 중심으로 원 운동하도록 구비된 분리용기; 상기 분리용기와 연결되며 상기 분리용기 내에 세척액을 공급하는 공급부; 상기 분리용기와 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 물질이 배출되는 배출부; 상기 공급부 및 배출부와 상기 분리용기 사이의 유통을 통제하는 밸브; 상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키며 상기 분리용기, 공급부, 배출부에 직각 방향으로 설치된 구동 장치; 및 상기 구동 장치의 구동을 제어하는 제어 장치;를 포함하며, 상기 분리용기는, 상기 회전 중심축을 중심으로 외측부에 배치된 피스톤, 및 상기 피스톤의 외측에 배치되어 상기 피스톤을 원심력의 반대방향으로 가압하는 탄성부를 포함하는 원심 분리 장치에 관한 것이다.

Description

원심 분리 장치, 원심 분리 방법, 및 분리용기
본 발명은 원심 분리 장치, 원심 분리 방법, 및 분리용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 회전 과정에서 조직 내 물질의 원심 분리, 물질의 배출, 물질의 세척이 동시에 이루어질 수 있는 원심 분리 장치, 원심 분리 방법, 및 분리용기에 관한 것이다.
지방 조직과 같은 소정의 조직으로부터 특정 세포, 또는 물질 등을 분리하기 위하여 원심 분리기가 사용되고 있다. 이러한 원심 분리기는 원심력을 사용하여 조직 내의 세포, 또는 물질 등을 분리하는 장치로서 그 구성 및 작동이 비교적 간단하고 용이한 분리를 제공하여 광범위하게 사용되어 왔다.
상기와 같은 원심 분리기에는 소정의 조직을 수용하고 회전가능하게 구성되어 원심 분리를 수행할 수 있는 소정의 분리용기(bowl)가 사용된다. 이러한 분리용기 내에 조직이 수용되고, 상기 분리용기가 회전함에 따라서 조직 내의 물질들이 원심력을 받고 이에 따라서 물질의 분리가 이루어진다.
그러나, 원심 분리 후 물질을 배출하는 과정에서 분리용기의 회전을 중지시키므로, 원심 분리를 통해 분리된 물질에 대해 원심력 인가가 중단되어 분리된 물질이 재 혼합되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 회전을 중지시킨 후 물질의 배출을 수행해야 하고, 추가로 분리된 물질을 세척하기 위한 세척과정이 필요한 경우 작업 과정이 복잡해지고 효율이 저하되는 문제도 발생한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 물질의 원심 분리를 위한 회전이 이루어지는 과정에서 물질의 배출, 세척이 이루어져 물질 배출을 위해 회전을 중지시킬 필요가 없고 세척을 위한 별도의 조작이 필요 없는 원심 분리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치는, 원심력을 이용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 장치로서, 소정의 체액 및 조직이 충진, 분리, 세척되며 소정의 회전 중심축을 중심으로 원 운동하도록 구비된 분리용기; 상기 분리용기와 연결되며 상기 분리용기 내에 세척액을 공급하는 공급부; 상기 분리용기와 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 물질이 배출되는 배출부; 상기 공급부 및 배출부와 상기 분리용기 사이의 유통을 통제하는 밸브; 상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키며 상기 분리용기, 공급부, 배출부에 직각 방향으로 설치된 구동 장치; 및 상기 구동 장치의 구동을 제어하는 제어 장치;를 포함하며,
상기 분리용기는, 상기 회전 중심축을 중심으로 외측부에 배치된 피스톤, 및 상기 피스톤의 외측에 배치되어 상기 피스톤을 원심력의 반대방향으로 가압하는 탄성부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어 장치는, 상기 구동 장치의 구동을 제어하여 상기 분리용기, 공급부, 배출부의 회전 속도를 조절하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 구동 장치의 회전 속도가 증가하면, 분리용기의 피스톤이 원심력 방향으로 이동하여 세척액이 공급부에서 분리용기로 이동 및 충진되고, 상기 구동 장치의 회전 속도가 감소하면, 상기 탄성부가 상기 분리용기의 피스톤을 원심력의 반대방향으로 이동시켜 상기 분리용기 내의 분리된 물질을 배출부로 배출시키도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 분리용기는 상기 배출부와 연결되고 물질이 배출될 수 있는 배출구를 포함하되, 상기 배출구는 상기 회전 중심축을 중심으로 내측에 배치되게 구성된다.
바람직하게는, 상기 분리용기는, 상기 피스톤이 소정의 위치에 고정되도록 상기 탄성부에 의한 상기 피스톤의 변위를 제한하는 피스톤 고정부를 갖게 구성된다.
바람직하게는, 상기 피스톤 고정부는, 상기 피스톤이 소정의 위치에 도달하면 상기 피스톤을 구속하여 피스톤의 위치를 고정하되, 상기 구동 장치의 구동에 의해 원심력이 인가되면 상기 구속을 해제하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 분리용기, 공급부, 및 배출부는 소정의 평면 상에 배치되고, 상기 회전 중심축은 상기 평면에 대해 수직으로 연장되며, 상기 분리용기는, 상기 분리용기를 형성하는 제1 용기가 2 개 마련되되 상기 2 개의 제1 용기는 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며, 상기 공급부 및 배출부는, 제2 용기가 2 개 마련되되, 상기 2 개의 용기가 상기 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고, 상기 제2 용기는 소정의 격벽을 통해 2 개의 공간으로 공간 분할되며 상기 2 개의 공간이 각각 공급부 및 배출부를 형성하도록 구성되며, 상기 2 개의 제1 용기 및 2 개의 용기의 배치는, 상기 회전 중심축을 중심으로 십자 형태로 배치되되, 상기 회전 중심축을 중심으로 각각 대칭되게 배치된다.
바람직하게는, 상기 분리용기, 공급부, 및 배출부는 소정의 평면 상에 배치되고, 상기 회전 중심축은 상기 평면에 대해 수직으로 연장되며, 상기 분리용기는, 상기 분리용기를 형성하는 제1 용기가 복수개 마련되되 상기 복수의 제1 용기는 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며, 상기 공급부 및 배출부는, 제2 용기가 복수개 마련되되, 상기 복수의 제2 용기가 상기 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고, 상기 제2 용기는 소정의 격벽을 통해 2 개의 공간으로 공간 분할되며 상기 2 개의 공간이 각각 공급부 및 배출부를 형성하도록 구성되며, 상기 복수의 제1 용기 및 2 개의 용기의 배치는, 상기 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되며 원환 형태의 배치를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 방법은, 소정의 체액 및 조직이 충진, 분리, 세척되며 소정의 회전 중심축을 중심으로 원 운동하도록 구비된 분리용기; 상기 분리용기와 연결되며 상기 분리용기 내에 세척액을 공급하는 공급부; 상기 분리용기와 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 물질이 배출되는 배출부; 상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 구동 장치;를 포함하는 원심 분리 장치를 사용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 방법으로서,
분리용기 내에 체액 및 조직을 충진하는 제1 단계; 상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시켜 물질을 분리하는 제2 단계; 회전력을 감소시켜 상기 분리용기 내의 분리물질을 원심력의 반대 방향으로 가압하는 제3 단계; 상기 분리용기와 연결된 배출구를 통해 상기 분리용기 내의 분리된 물질을 상기 배출부로 배출하는 제4 단계; 를 포함한다.
바람직하게는, 회전력을 증가시켜 분리용기 내의 피스톤을 원심력 방향으로 이동시켜 분리용기에 세척액을 충진시키는 제5 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 내지 제4 단계를 반복하거나, 또는 상기 제1 내지 제5 단계를 반복하여 물질의 분리, 세척 및 분리를 반복한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 원심분리용 용기는, 원심력의 인가에 따라서 물질이 분리되는 원심 분리 장치에 사용되는 분리용기로서, 길이 방향으로 일 단은 개방된 개방면으로 구성되고 타단에 배출구가 형성된 실린더; 상기 실린더의 개방면을 밀폐하는 커버; 상기 실린더 내에 배치되는 피스톤; 상기 커버와 상기 피스톤 사이에 배치되며 상기 피스톤에 탄성을 가하는 탄성부; 상기 피스톤과 로킹되어 상기 피스톤의 위치를 고정하는 피스톤 고정부; 상기 피스톤 고정부에 의한 피스톤 위치 고정을 해제하는 해제부;를 포함하며, 상기 피스톤 고정부는, 상기 피스톤이 실린더 내의 일 위치에 위치하면 상기 피스톤과 로킹되어 상기 피스톤의 위치를 고정하며, 상기 해제부는, 원심력의 인가에 따라서 변위되어 상기 피스톤 고정부에 의한 피스톤의 로킹을 해제하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 피스톤의 측면에는 로킹 홈이 형성되고, 상기 실린더의 측면 일 부분에는 상기 피스톤의 변위에 따라서 상기 로킹 홈이 노출되는 로킹 홀이 형성되며, 상기 피스톤 고정부는, 일 단에 상기 로킹 홈에 연결되는 걸쇠부가 형성된 로킹 암을 포함하며, 상기 로킹 암의 변위에 따라서 상기 피스톤의 위치 고정 및 위치 고정 해제가 달성되게 구성된다.
바람직하게는, 상기 피스톤 고정부는, 상기 로킹 암의 길이방향으로 중심 영역에 배치되는 로킹축, 상기 로킹 암의 타단에 탄성을 인가하는 스프링을 더 포함하며, 상기 로킹 암은, 상기 스프링의 압축 및 확장에 따라서 상기 로킹축을 중심으로 각변위하되, 상기 스프링이 확장되면 상기 로킹 암의 걸쇠부가 상기 로킹 홈을 통해 상기 실린더 내부로 돌출되어 상기 피스톤에 형성된 로킹 홈에 로킹되며, 상기 스프링이 압축되면 상기 로킹 암의 걸쇠부가 상기 실린더 내부로부터 이탈하여 상기 로킹 홈과 상기 걸쇠부 사이의 로킹이 해제되게 구성된다.
바람직하게는, 상기 해제부는, 상기 실린더의 외측부에 배치되며, 상기 실린더의 길이방향으로 변위하게 구성되되, 원심력이 인가되면 상기 실린더의 일 단 방향에서 타단 방향으로 변위하여 상기 로킹 암의 타단에 외력을 인가하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 분리용기는, 상기 배출구와 인접하되 길이 방향으로 이격된 측에 위치한 회전 축을 중심으로 회전하여 길이 방향으로 원심력을 인가받고, 상기 해제부는 상기 원심력의 인가에 따라서 원심력 방향으로 변위하며, 복원수단이 없어 원심력이 감소하여도 변위된 위치에 정지하여 로킹의 해제를 유지하고 있다.
바람직하게는, 상기 피스톤은, 상기 배출구와 인접한 면이 내측으로 원뿔형으로 함몰되게 구성된다.
바람직하게는, 상기 실린더의 외측에 마련되어 상기 실린더의 길이방향으로 연장되는 케이싱을 더 포함하며, 상기 케이싱과 상기 실린더는 소정의 간격을 가져서, 상기 해제부가 이동할 수 있는 해제부 통로가 마련되며, 상기 해제부는 상기 해제부 통로를 따라서 상기 실린더의 길이방향으로 이동하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 실린더의 외측에 마련되어 상기 실린더의 길이방향으로 연장되는 케이싱을 더 포함하며, 상기 해제부는 상기 케이싱의 외측에 마련되어 상기 실린더의 길이방향으로 이동할 수 있게 구성되고, 상기 케이싱은 상기 로킹 홀이 노출되도록 하는 제2 로킹 홀을 구비하며, 상기 로킹 암의 타단은 상기 케이싱의 외측으로 노출되며 상기 로킹 암의 걸쇠부는 상기 로킹 홀 및 상기 제2 로킹 홀을 통해 상기 실린더 내부로 돌출되어 상기 피스톤에 형성된 로킹 홈에 로킹되고, 상기 스프링은 상기 케이싱의 외측과 상기 로킹 암의 타단 사이에 배치되어, 상기 로킹 암의 타단에 탄성을 인가하되, 상기 해제부가 상기 로킹 암의 타단을 가압할 때 상기 스프링이 압축되어 상기 걸쇠부와 상기 로킹 홈 사이의 로킹이 해제되는 구성을 갖는다.
본 발명에 따른 원심 분리 장치 및 원심 분리 시스템은, 분리용기의 회전 과정에서 분리된 물질의 배출, 세척이 이루어질 수 있다. 즉, 조직 내 물질의 원심 분리 및 물질의 배출이 동시에 이루어질 수 있고, 물질 배출을 위해 회전을 중지시킬 필요가 없게 된다. 따라서 물질의 배출과정에서 분리된 물질 간의 재 혼합이 방지할 수 있으며, 따라서 물질의 분리가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다. 또한, 분리용기의 회전과정에서 세척액이 공급되어 분리 물질의 세척이 이루어지며, 이러한 세척 과정이 원심 분리 과정 내에서 반복적으로 이루어질 수 있으므로 더욱 순도 높고 이물질이 적은 물질의 분리가 가능해질 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 준비 상태를 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 구동 장치와 제어 장치가 연결된 상태를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 분리 대상을 충진하는 상태를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 원심 분리 상태를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 감속을 통해 분리 물질을 배출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 회전 속도를 가속하여 세척액을 충진하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 원심 분리 상태를 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 감속을 통해 분리 물질을 배출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 나타낸 도면이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 나타낸 도면이다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 나타낸 도면이다.
도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 나타낸 도면이다.
도 15 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태를 도시한 도면이되, 원심 분리 과정에 따른 장치의 동작 및 각종 물질의 이동을 나타낸 도면이다. 각각, 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치의 형태로서, 준비 상태를 도시한 도면이며, 도 2 는 구동 장치와 제어 장치가 연결된 상태를 개념적으로 나타낸 도면이다. 이어서, 도 3 은 분리 대상을 충진하는 상태를 도시한 도면이고, 도 4 는 원심 분리 상태를 도시한 도면이며, 도 5 는 감속을 통해 분리 물질을 배출하는 상태를 도시한 도면이고, 도 6 은 회전 속도를 가속하여 세척액을 충진하는 상태를 도시한 도면이며, 도 7 은 원심 분리 상태를 도시한 도면이고, 도 8 은 감속을 통해 분리 물질을 배출하는 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 장치는, 원심력을 이용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 장치로서, 분리용기(100); 공급부(200); 배출부(300); 밸브(400); 구동 장치(600); 및 제어 장치(700);를 포함하며, 상기 분리용기(100)는, 피스톤(110), 및 탄성부(120)를 포함한다.
분리용기(100)는 소정의 체액 및 조직, 세척액 등이 충진될 수 있도록 소정의 공간을 갖는 용기 형태의 부재로 구성된다.　분리용기(100) 내에는 소정의 체액, 조직, 세척액 등이 충진되며, 상기 체액, 조직 등의 분리 및 세척액에 의한 세척 등이 상기 분리용기(100) 내에서 실질적으로 수행된다. 상기 분리용기(100)는 복수 개 마련되어, 소정의 회전 중심축(C)을 중심으로 좌우 대칭으로 배치될 수 있다.
분리용기(100)의 상세한 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 분리용기(100)는 피스톤(110), 탄성부(120), 공급구(130), 배출구(140), 실린더(150), 피스톤 고정부(170), 해제부(180)를 갖는다.
실린더(150)는 소정의 용기와 같이 구성되며 길이 방향 일 단부는 개방된 개방면으로서 내부 공간이 개방되며, 타단부에는 길이방향으로 관통되는 주입구(130), 배출구(140)가 형성된다. 배출구(140)는 주입구(130)의 기능도 동시에 가질 수 있다.
피스톤(110) 및 탄성부(120)는 실린더(150)내에 배치된다. 예컨대, 도 1 과 같이 2 개의 분리용기(100)가 회전 중심축(C)에 대해 각각 좌우 대칭으로 배치될 때, 상기 탄성부(120)는 외측에 배치되며 피스톤(110)은 탄성부(120)와 연결되되 상기 회전 중심축과 탄성부(120) 사이에 배치된다. 이에 따라서, 상기 탄성부(120)는 상기 피스톤(110)을 상기 회전 중심축(C) 방향으로 가압할 수 있다.
한편, 상기 피스톤(110)은 원심 분리 장치의 작동에 의한 원심력을 용이하게 받을 수 있도록 비교적 무거운 중량을 갖는 재질로 구성되거나, 또는 이러한 재질로 구성된 부재를 포함할 수 있다. 즉, 소정의 무게추와 같은 부재가 피스톤(110) 내에 마련될 수 있다.
배출구(140)는 피스톤(110)을 통해 회전 중심축(C) 방향으로 가압된 체액 및 조직, 세척액 등이 배출되도록 마련된다. 즉, 상기 배출구(140)는 상기 분리용기(100)가 회전하는 회전 중심축(C)을 중심으로 피스톤(110)보다 내측에 위치하므로, 상기 피스톤(110) 및 탄성부(120)에 의해서 가압력을 받은 실린더(150) 내 물질은 상기 배출구(140)를 통해 배출될 수 있다.
한편, 상기 배출구(140)를 통해 체액, 조직, 세척액 등이 주입될 수 있는 바, 상기 배출구(140)는 공급구(130)로도 기능할 수 있다. 즉, 상기 공급구(130)와 배출구(140)는 공급과 배출이 동일한 부재를 통해 이루어짐에 따라서 동일한 부재로 구성될 수 있다. 즉, 예컨대 소정의 홀과 같은 부재가 마련되며, 상기 홀을 통해서 상기 분리용기(100)에 대한 세척액 등의 공급, 및 상기 분리용기(100)로부터의 소정의 물질의 배출이 각각 이루어질 수 있으며, 상기 홀이 공급구(130)임과 동시에 배출구(140)로 기능할 수 있다.
피스톤 고정부(170)는 초기 조직 및 체액 충진 후 조직 및 체액이 피스톤(110)에 의한 가압을 불필요하게 받지 않도록, 상기 피스톤을 고정시킨다. 상기 피스톤 고정부(170)는, 상기 조직 및 체액의 충진으로 피스톤(110)이 변위되어 상기 피스톤(110)이 소정의 위치에 도달하면 상기 피스톤(110)을 구속하여 피스톤(110)의 위치를 고정할 수 있다.
한편, 해제부(180)가 마련되어, 소정의 구동 장치(600)의 구동에 의해 해제부(180)에 대해 원심력이 인가되면 상기 피스톤 고정부(170)에 의한 피스톤(110)의 구속을 해제하도록 구성될 수 있고, 그 구체적인 형태 및 구성은 후술하도록 한다.
상기와 같은 구성에 따라서 조직 및 체액 등이 충진되어 본 발명에 따른 원심 분리 장치가 동작 대기 상태일 경우 불필요하게 조직 및 체액이 가압을 받아 배출되거나 누출되는 것이 방지될 수 있다. 한편, 상기 분리용기(100)의 작동에 대한 구체적인 실시 형태는 후술하는 분리용기(100)에 대해서 설명하는 것과 동일한 바, 자세한 사항은 후술한다.
공급부(200)는 상기 분리용기(100)에 연결되며 소정의 세척액이 상기 분리용기(100) 내에 공급되어 주입될 수 있도록 마련된다. 공급부(200)는 소정의 세척액이 충진되며 상기 세척액이 상기 분리용기(100) 내에 주입될 수 있도록 구성된다. 이에 따라서, 상기 공급부(200)는 소정의 배관과 같은 구조의 공급 라인(210)을 가지며, 상기 공급 라인(210)은 상기 분리용기(100)에 연결된다. 이때, 상기 공급 라인(210)은 상기 분리용기(100)에 마련된 공급구(130)에 연결될 수 있다.
공급부(200)내의 세척액이 분리용기(100) 내에 주입되는 기제 및 원리에 대해서는 상술한 바와 같다. 즉, 공급구(130)를 통해 세척액이 주입되되, 주입되는 세척액은 탄성부(120)의 탄성을 극복하고 피스톤(110)이 밀리면서 실린더(150) 내부로 주입되게 된다.
배출부(300)는 상기 분리용기(100)에 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 세척액, 조직등의 물질이 상기 분리용기(100)로부터 배출될 수 있도록 마련된다.
즉, 상기 공급부(200)를 통해 세척액이 상기 분리용기(100)에 공급됨에 반하여, 배출부(300)는 상기 분리용기(100)에 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 세척액, 조직등의 물질이 상기 분리용기(100)로부터 배출될 수 있도록 마련된다. 상기 배출부(300)는 배출된 세척액, 조직 등이 저장될 수 있도록 소정의 저장 공간을 갖는다.
한편, 원심 분리에 따라서 상기 세포 등이 상기 분리용기(100)로부터 상기 배출부(300)로 운반될 수 있도록 상기 배출부(300)는 소정의 배관과 같은 구조의 배출 라인(310)을 가지며, 상기 배출 라인(310)은 상기 분리용기(100)에 연결된다. 이때, 상기 배출 라인(310)은 상기 분리용기(100)에 마련된 배출구(140)에 연결될 수 있다.
분리된 물질은 분리용기(100) 내의 피스톤(110)에 의해 밀려서 배출구(140)를 통해 배출 라인(310)을 지나 배출부(300)로 배출될 수 있다. 구체적인 기제 및 원리에 대해서는 후술한다.
한편, 상기 공급부(200) 및 배출부(300)는 하나의 용기 내에 서로 소정의 격벽을 사이에 두고 공간이 분리되는 소정의 용기 형태로 구성되며, 상기 용기는 소정의 회전 중심축(C)을 중심으로 대칭으로 배치될 수 있다. 이에 따라서, 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)는 전체적으로 회전 중심축을 중심으로 교차하는 배치를 가져서 십자 형태로 배치될 수 있다.
한편, 연결부(500)가 마련되며, 상기 연결부(500)는 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)를 각각 연결하여 소정의 연결 구조를 마련함으로써 원활한 회전을 달성할 수 있다. 이에 따라서, 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)는 상기 연결부(500)를 통해 연결되는 원환 형태의 배치를 가질 수 있다. 즉, 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)가 소정의 회전 중심축을 중심으로 빙 둘러서 원형으로 배열되며, 상기 연결부가 각각의 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300) 사이를 연결하는 구성을 가질 수 있다.
즉, 구체적으로, 본 발명에 따른 원심 분리 장치는, 상기 분리용기(100), 공급부(200), 및 배출부(300)가 소정의 평면 상에 배치되고, 상기 회전 중심축(C)은 상기 평면에 대해 수직으로 연장된다. 이때, 상기 분리용기(100)는, 분리용기(100)를 형성하는 2개의 제1 용기(M)가 상기 회전 중심축(C)을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며, 상기 공급부(200) 및 배출부(300)는, 소정의 제2 용기(N)내에 마련되되, 상기 제2 용기(N)가 2 개 마련되며 상기 2 개의 제2 용기(N) 또한 상기 회전 중심축(C)을 중심으로 서로 대칭되게 배치된다. 이때, 상기 2 개의 제1 용기(M) 및 2 개의 제2 용기(N)의 배치는, 상기 회전 중심축을 중심으로 십자(+) 형태로 배치되되, 서로 회전 중심축(C)을 중심으로 대칭되는 위치에 배치되는 형태를 가질 수 있다. 한편, 상기 각각의 제2 용기(N)는 소정의 격벽을 통해 2 개의 공간으로 공간 분할되며 상기 2 개의 공간이 각각 공급부(200) 및 배출부(300)를 형성하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기와 같은 형태는 상기 제1 용기(M) 및 제2 용기(N) 가 각각 2 개씩 마련될 때의 배치로서, 제1 용기(M) 및 제2 용기(N) 는 임의의 수가 구비될 수 있으며, 이에 따라서 제1 용기(M)와 제2 용기(N)는 소정의 회전 중심축(C)을 중심으로 하여 회전 중심축(C)을 둘러싸는 원환 형태로 배치될 수 있다. 이때, 회전 중심축(C)을 중심으로 회전이 용이하게 달성되도록 회전 중심축(C)을 중심으로 대칭되는 배치를 가질 수 있다. 즉, 회전 중심축(C)을 중심으로 제1 용기(M)가 서로 직경 방향으로 대칭되어 마주보게 배치되고, 아울러 제2 용기(N) 또한 서로 직경 방향으로 대칭되어 마주보게 배치되는 배치를 가짐이 바람직하며, 이에 한정하지 아니한다.
밸브(400)는 상기 공급부(200) 및 배출부(300)와 상기 분리용기(100) 사이에 구비되어 상기 공급부(200) 및 배출부(300)와 상기 분리용기(100) 사이의 유통을 통제한다. 구체적으로는, 상기 밸브(400)는 상기 공급 라인(210) 및 배출 라인(310)에 구비되어 상기 공급부(200)로부터 분리용기(100)로의 세척액 공급 및 상기 분리용기(100)로부터 상기 배출부(300)로의 세척액, 조직, 세포등의 배출을 제어할 수 있다.
이때, 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 밸브(400)는 공급 라인(210)에 구비된 공급 밸브(410), 및 배출 라인(310)에 구비된 배출 밸브(420)를 포함할 수 있다.
상기 공급 밸브(410) 및 배출 밸브(420)는 각각 단방향 밸브일 수 있다. 즉, 공급 밸브(410)는 세척액이 역류하지 않고 공급부(200)로부터 분리용기(100)로 주입되는 방향으로만 개방되며, 배출 밸브(420) 또한 분리용기(100)로부터 배출부(300)로 배출되는 방향으로만 개방되는 밸브일 수 있다.
구동 장치(600)는 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)를 회전시킨다. 상기 구동 장치(600)는 예컨대 모터, 상기 모터에 전력을 공급하는 전원 장치, 및 상기 모터와 상기 분리용기(100)를 연결하여 상기 모터의 회전력을 전달하는 소정의 연결 수단을 포함할 수 있다. 상기 구동 장치(600)는 상기 분리용기(100)를 회전 중심축(C)을 중심으로 회전시킬 수 있다.
이때, 회전 중심축(C)은 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)의 외부에 위치한다. 즉, 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)는 외부에 위치한 소정의 회전 중심축(C)을 중심으로 회전하게 된다.
이때, 상기 구동 장치(600)는 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)에 대해 직각 방향으로 설치될 수 있다. 이는, 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)의 설치가 소정의 평면을 형성하며, 상기 구동 장치(600)는 상기 평면으로부터 직각 방향으로 설치됨을 의미한다. 여기서, 직각 방향을 이루는 것은 구동 장치(600)에 의한 회전의 회전 중심축을 지칭하는 것으로, 반드시 구동 장치(600)가 직각 형태로 직립해야 하거나 또는 직각 방향에 위치해야 함을 의미하지는 않는다.
여기서, 구동 장치(600)에 의한 회전 중심축(C)은 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)의 위치의 중심부일 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)는 십자(+) 형태로 배치되며, 상기 십자의 중심에 구동 장치(600)에 의한 회전 중심축이 배치될 수 있다. 이에 따라서 원심력을 이용한 물질의 분리 및 세척, 주입이 용이하게 이루어질 수 있고, 자세한 사항은 후술한다.
제어 장치(700)는 상기 구동 장치(600)의 구동을 제어하여 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)의 회전을 제어한다. 이에 따라서, 상기 제어 장치(700)는 상기 구동 장치(600)의 구동을 제어함으로써 상기 분리용기(100)의 회전 속도를 조절하며, 상기 분리용기(100)이 소정의 원하는 속도로 회전할 수 있도록 할 수 있다. 상기 제어 장치(700)는 일종의 연산 장치, 및 CPU 등으로 구성될 수 있으며, 센서 또는 소정의 입력을 통해 제공된 신호에 따라서 구동 장치(600)의 구동을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어 장치(700)는, 상기 밸브(400)의 개폐를 제어하며, 상기 분리용기(100)의 회전 속도에 따라서, 상기 밸브(400)를 개폐하여 상기 분리용기(100) 내의 분리된 물질이 배출부(300)를 통해 배출되도록 할 수 있다. 한편, 상기 제어 장치(700)에 의해서 상기 탄성부(120)의 가압력의 조절 또한 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 탄성부(120)에서 인가되는 탄성력 및 가압력의 세기를 조절할 수 있다.
제어 장치(700)와 구동 장치(600)를 개념적으로 도시하면 도 2 와 같다. 즉, 구동 장치(600)는 회전 중심축(C)을 통해 Q 와 같은 회전이 이루어지도록 회전력을 인가하며, 제어 장치(700)는 구동 장치(600)의 작동을 제어할 수 있다. 비록 그 형태가 명료하게 나타나지는 아니하였으나, 제어 장치(700)와 구동 장치(600)는 본 발명에 따른 원심 분리 장치 및 원심 분리 시스템의 일 부분을 구성하며, 그 형태는 한정하지 아니한다.
한편, 상기 분리용기(100)내에 조직 및 체액 등을 충진할 수 있도록 소정의 외부 주입구(800), 주입 라인(810), 3-WAY 밸브(820) 및 소정의 주입 밸브(830) 등이 마련될 수 있으며, 이는 도 1 에 도시된 바와 같은 연결 구조를 가질 수 있다. 즉, 외부 주입구(800)가 주입 라인(810)을 통해 공급 라인(210)에 연결되되, 3-WAY 밸브(820)를 통해 연결될 수 있다. 아울러, 주입 라인(810)에도 마찬가지로 소정의 주입 밸브(830)가 마련될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 원심 분리 장치의 작동에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 원심 분리 장치 및 원심 분리 시스템은, 배출부(300)에 밸브(400)가 구비되고, 제어 장치(700)가 분리용기(100)의 회전 및 상기 밸브(400)의 개폐를 제어함에 따라서, 원심 분리를 위한 분리용기(100)의 회전 과정에서 분리된 물질의 배출이 이루어질 수 있다.
먼저, 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 분리용기(100)내에 조직 및 체액 등을 충진한다. 여기서 조직 및 체액 등의 충진은 주사기등의 외부 주입 수단에 의해 외부 주입구(800)를 통해 이루어지며, 외부 주입구(800)으로부터 분리용기(100) 내부로 조직 및 체액이 공급될 때에는 상기 3-WAY 밸브(820)가 상기 외부 주입구(800)와 상기 분리용기(100)를 연결하고, 주입이 완료되면 상기 3-WAY 밸브(820)가 상기 분리용기(100)와 공급부(200)가 연결되도록 할 수 있다.
아울러, 상기 조직 및 체액의 공급은 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 탄성부(120)로 지지되는 피스톤(120)을 가압하여 화살표 P1 과 같이 밀어내는 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 피스톤(110)이 밀려 피스톤 고정부(170)가 있는 위치에 도달하면 피스톤(110)의 위치가 고정된다.
이어서 도 4 와 같이 분리용기(100) 및 공급부(200), 배출부(300)를 화살표 Q1 과 같이 회전시킨다. 도 4 에 도시된 바와 같이 원심 분리를 위한 분리용기(100)의 회전 과정에서, 원심력에 의해 조직 내의 물질이 비중에 따라서 분리되게 되며, 물질의 분리는 지방 등과 같은 무거운 물질이 회전축의 외측에 모이고 가벼운 물질이 회전축의 내측에 모이는 형태로 이루어질 수 있다.
아울러, 이러한 회전에 의해서 상기 해제부(180)는 원심력을 받아 외측으로 이동하며, 피스톤 고정부(170)를 작동시켜 피스톤(110)의 고정을 해제한다. 이때, 피스톤(110)은 고정되지 아니함에도 불구하고, 원심력과 탄성부(120)의 탄성에 의해서 위치가 고정되어 조직 및 체액을 가압하지 않는다.
이어서, 도 5 와 같이 상기 분리용기(100)의 회전 속도를 줄이면 상기 조직 및 피스톤(110)에 가해지던 원심력은 감소하게 되며, 이에 따라서 상기 피스톤(110)에 탄성부에 의해 작용하던 탄성이　원심력을 능가하여 피스톤(110)이 상기 분리된 물질을 화살표 P2 와 같이 내측으로 가압하게 된다.
이에 따라서 도 5 에 도시된 바와 같이 회전 중심축에 가까운 물질들은 외측에 위치한 물질보다 먼저 화살표 A 와 같이 배출부(300)로 배출되게 되며 이에 따라서 물질의 분리 배출이 이루어질 수 있다.
이때, 상기 배출구(140)를 통해 배출되는 물질은 가장 가벼운 물질부터 배출되게 된다. 즉, 무거운 물질은 회전에 따라서 외측에 위치하며, 가벼운 물질은 회전에 따라서 내측에 위치하므로, 배출구(140)를 통해 가벼운 물질부터 배출이 이루어지게 된다.
원하는 물질의 배출이 이루어질 때까지 회전 및 원심력을 조절함으로써, 임의의 물질이 배출될 수 있다. 해당 물질의 배출이 완료되면 소정의 회전 속도를 유지하여 피스톤(110)이 원심력과 탄성의 균형을 이루는 위치에 정지하여 물질의 배출을 중단할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 밸브(400)를 차단하여 물질의 배출을 중단할 수도 있다.
한편, 상기와 같이 1차 원심 분리를 수행한 후, 재차 회전을 가속시킬 수 있으며, 이 과정에서 공급부(200)에 충진된 세척액 등이 분리용기(100)로 공급될 수 있다.
즉, 도 6 에 도시된 바와 같이 분리용기(100) 내에 세척액을 충진한다. 이때, 일 예로 다시 분리용기(100)의 회전 속도를 가속하면 피스톤(110)이 회전 중심축(C)으로부터 멀어지며 실린더(150) 내의 압력이 낮아진다. 이에 따라서 공급부(200)에 충진된 세척액이 화살표 B 와 같이 분리용기(100)로 공급될 수 있다. 이에 따라서 세척액과 분리용기(100)에 잔류한 물질이 혼합되며, Q2 와 같이 회전하여 회전을 일정 속도로 유지함으로써 도 7 에 도시된 바와 같이 세척액과 잔류물질 간의 분리가 다시 이루어질 수 있다.
이후 상술한 원심 분리 과정을 재차 수행한다. 즉, 도 8 과 같이 회전 속도를 감속하면 비중이 비교적 작음으로써 회전 중심축에 인접한 세척액이 화살표 B 와 같이 배출부(300)로 배출되며 이에 따라서 잔류한 물질만이 남게 된다. 이 과정에서, 잔류한 물질과 세척액의 혼합 및 세척액 배출이 이루어지므로, 상기 잔류물질의 세척이 수행될 수 있다. 즉, 이러한 과정을 반복함으로써 잔류 물질의 세척이 반복 수행되며 더욱 순도 높고 이물질이 적은 물질의 수득이 이루어질 수 있다. 특히, 효소 처리된 지방조직에서 줄기세포를 분리할 경우, 세척이 필수적이므로, 이러한 세척 과정의 수행은 매우 효과적일 수 있다.
이러한 원심 분리 과정에서, 상기 제어 장치(700)는 분리용기(100)의 회전을 적절히 조절하여, 분리, 배출이 이루어지도록 하며, 아울러, 상기 밸브(400)의 개폐를 제어함으로써, 상기 조직의 공급 및 물질의 배출을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 원심 분리 장치에 따라서 분리용기(100)의 회전 과정에서 분리된 물질의 배출, 세척이 이루어질 수 있다. 즉, 조직 내 물질의 원심 분리 및 물질의 배출, 세척이 동시에 이루어질 수 있다. 따라서, 원심 분리 장치의 사용 효율이 개선될 수 있다.
아울러, 분리용기(100)의 회전의 정지 없이, 원심 분리를 위한 회전이 이루어지는 과정에서 물질의 배출이 이루어져서 물질의 배출을 위해 분리용기(100)의 회전을 중지할 필요가 없으므로 물질의 분리가 더욱 신뢰성있게 이루어질 수 있다. 즉, 물질의 배출을 위해 분리용기(100)를 정지시킬 경우, 물질에 대한 원심력의 인가가 정지하므로, 분리된 물질이 다시 혼합되어 물질의 분리가 신뢰성있게 이루어지지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 원심 분리 장치 및 원심 분리 시스템은 원심 분리를 위한 분리용기(100)의 회전 과정에서 단지 회전 속도만을 조절함으로써 분리된 물질의 배출이 이루어지므로, 상기와 같이 물질의 배출과정에서 물질 간의 재 혼합을 방지할 수 있으며, 따라서 물질의 분리가 더욱 신뢰성있고 효율적으로 이루어질 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 세척액이 공급되어 분리 물질의 세척이 이루어지며, 이는 필요에 따라서 반복적으로 수행되므로 더욱 순도 높고 이물질이 적은 물질의 분리가 가능해질 수 있다.
본 발명에 따른 원심 분리 장치는 시스템으로서 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 시스템은, 원심력을 이용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 시스템으로서, 소정의 체액 및 조직이 충진, 분리, 세척되며 소정의 회전 중심축을 중심으로 원 운동하도록 구비된 분리용기(100); 상기 분리용기(100)와 연결되며 상기 분리용기(100) 내에 세척액을 공급하는 공급부(200); 상기 분리용기(100)와 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 물질이 배출되는 배출부(300); 상기 공급부(200) 및 배출부(300)와 상기 분리용기(100) 사이의 유통을 통제하는 밸브(400); 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키며 상기 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)에 직각 방향으로 설치된 구동 장치(600); 및 상기 구동 장치(600)의 구동을 제어하는 제어 장치(700);를 포함하며, 상기 분리용기(100)는, 상기 회전 중심축을 중심으로 외측부에 배치된 피스톤(110), 및 상기 피스톤(110)의 외측에 배치되어 상기 피스톤(110)을 원심력의 반대방향으로 가압하는 탄성부(120)를 포함하고, 상기 분리용기(100)의 회전 과정에서 상기 밸브(400)가 개폐되어 상기 분리용기(100) 내의 분리된 물질이 상기 배출부(300)를 통해 배출될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어 장치(700)는, 상기 구동 장치(600)의 구동을 제어하여 상기 분리용기(100)의 회전 속도를 조절하며, 상기 분리용기(100)의 회전 속도에 따라서 상기 밸브(400)를 개폐하여 상기 분리용기(100) 내의 분리된 물질의 배출이 조절되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 방법은, 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리방법으로서, 분리용기(100) 내에 체액 및 조직을 충진하는 제1 단계; 분리용기(100), 공급부(200), 배출부(300)를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 제2 단계; 회전력을 감소시켜 상기 분리용기(100) 내의 조직을 원심력의 반대 방향으로 가압하는 제3 단계; 상기 분리용기(100)와 연결된 배출구(140)를 통해 상기 분리용기(100) 내의 분리된 물질을 상기 배출부(300)로 배출하는 제4 단계;를 포함한다.
바람직하게는. 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리 방법은, 회전력을 증가시켜 분리용기(100) 내의 피스톤(120)을 원심력 방향으로 이동시켜 분리용기(100)에 세척액을 충진시키는 제5 단계;를 포함할 수 있다. 이때, 세척액은 상술한 바와 같이 공급부(200) 내에 충진될 수 있으며, 상기 공급부(200)에 세척액을 충진하는 소정의 단계가 선행될 수 있다. 세척액 충진 단계는 상기 분리용기(100)에 조직 및 체액을 충진하는 제1 단계와 동시에 수행될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 제1 내지 제4 단계를 반복하거나, 또는 상기 제1 내지 제5 단계를 반복하여 물질의 분리, 세척 및 분리가 반복적으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 원심 분리 방법은, 상술한 원심 분리 장치 및 원심 분리 시스템을 통해 수행될 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 원심 분리 방법은, 상술한 원심 분리 장치 및 시스템과 같은 효과를 갖는다. 즉, 원심 분리 효율이 개선되며, 원심 분리 과정에서 분리된 물질의 배출이 이루어지며 물질의 세척이 반복적으로 이루어지므로 물질 분리의 신뢰성 및 효율이 개선될 수 있다.
도 9 내지 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기(100)를 나타낸 도면이며, 도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리용기(100)를 분해하여 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 원심 분리 장치에 사용되는 상기 분리용기(100)에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다. 상기 원심 분리 장치의 분리용기(100)는 독립된 별개의 장치로 구성될 수 있다. 하기 분리용기(100)에 관한 설명이 상기 원심 분리 장치의 분리용기(100)에 대해 적용될 수 있되, 상기 분리용기(100)가 반드시 본 발명에 따른 원심 분리용 장치에 사용되어야 하는 것은 아니며, 따라서 분리용기(100)는 원심 분리용 장치와 별개로 독립하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 분리용기(100)는, 원심력의 인가에 따라서 물질이 분리되는 원심 분리 장치에 사용될 수 있는 분리용기(100)로서, 실린더(150); 커버(160); 피스톤(110); 탄성부(120); 피스톤 고정부(170); 및 해제부(180);를 포함한다. 여기서, 실린더(150), 피스톤(110), 탄성부(120), 피스톤 고정부(170), 해제부(180)에 대해서는 상기 설명한 바 있으므로, 생략하거나 요약하며, 여기서는 주로 보다 구체적인 구성에 대해 설명한다.
상기 실린더(150)의 측면 일 부분에는 로킹 홀(152)이 형성된다. 로킹 홀(152)은 실린더(150)의 측면을 관통하는 홀로 구성된다.
상기 개방면을 밀폐하는 커버(160)가 구비된다. 일 예로 상기 커버(160)는 소정의 나사 연결을 통해 상기 개방면이 형성된 단부와 연결될 수 있다.
상기 피스톤(110)은 위에서 설명한 바와 같되, 소정의 실 링(112)(seal ring)을 가져서 실린더(150)의 내벽과 밀착할 수 있다.
한편, 피스톤(110)의 전면부는 원뿔형으로 오목하게 함몰되게 구성될 수 있다. 여기서, 전면부라 함은 상기 배출구(140)와 인접한 면으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 피스톤(110)은 배출구(140)와 인접한 면이 내측으로 함몰되게 구성될 수 있다. 상기 함몰면이 구성됨에 따라서 실린더 내에 수용된 조직 중 분리된 세포 등이 용이하게 수용될 수 있다.
상기 피스톤(110)의 측면에는 로킹 홈(114)이 형성될 수 있다. 즉, 도 9 에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(110)이 상기 실린더(150)와 접촉하는 피스톤(110)의 측면에는 소정의 홈으로 구성된 로킹 홈(114)이 형성될 수 있다. 로킹 홈(114)은 상기 피스톤(110)의 측면의 둘레에 걸쳐 형성될 수 있고, 적어도 어느 일 부분에 형성될 수 있다.
피스톤 고정부(170)는 상기 피스톤(110)과 로킹되어 상기 피스톤(110)의 위치를 고정한다. 상기 피스톤 고정부(170)는 소정의 바(bar)와 같이 구성된 로킹 암(172)(arm)을 포함한다. 상기 로킹 암(172)은 소정의 길이를 갖고, 길이 방향으로 일 단에 상기 로킹 홈(114)에 연결되어 로킹되는 걸쇠부(174)가 형성된다.
상기 해제부(180)는 상기 분리용기(100)의 회전에 따라서 원심력을 받아 변위되도록 상기 분리용기(100)의 측부를 둘러싸는 링 형태의 부재로 구성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 아울러, 상기 해제부(180)는 원심력을 용이하게 인가받도록 소정의 중량을 갖는 부재로 구성될 수 있다.
한편, 이때 도 9 내지 11 과 같이, 소정의 케이싱(190)이 실린더(150)의 외측에 마련되되, 실린더(150)와 소정의 간격을 가져서 케이싱(190)과 실린더(150)가 이중관과 같은 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 간격은 해제부 통로(192)로 기능할 수 있다. 즉, 케이싱(190)과 실린더(150) 사이의 해제부 통로(192)에 해제부(180)가 위치하며 상기 해제부 통로(192)를 따라서 해제부(180)가 이동할 수 있다. 이때, 케이싱(190)을 통해 분리용기(100)가 다른 부재, 장치가 연결될 수 있다. 이러한 해제부 통로(192)가 구비됨으로써 해제부(180)가 다른 부재, 부분과 간섭받지 않고 이동할 수 있다.
피스톤 고정부(170)에 의한 피스톤(110)의 위치 고정은 하기와 같이 달성될 수 있다.
피스톤(110)이 실린더(150) 내부에서 이동함에 따라서, 상기 피스톤(110)의 측면에 형성된 로킹 홈(114)은 상기 로킹 홀(152)을 통해 외측으로 노출된다. 여기서, 피스톤(110)의 이동에 따라서 상기 로킹 홈(114)이 노출된다 함은, 상기 피스톤(110)이 상기 실린더(150)의 길이 방향으로 위치 이동함에 따라서 로킹 홀(152)이 형성된 위치에 위치하면 상기 로킹 홀(152)을 통해 상기 피스톤(110)의 측면에 형성된 로킹 홈(114)이 노출되는 것을 의미한다. 물론, 피스톤(110)이 위치 이동하여 로킹 홀(152)이 형성되지 않은 위치에 도달하면 로킹 홈(114)이 실린더(150)의 측면에 의해서 가려지게 된다.
로킹 홀(152)을 통해 로킹 홈(114)이 노출되면, 상기 로킹 암(172)의 걸쇠부(174)에 걸려져 로킹이 이루어지며, 로킹 암(172)의 변위에 따라 로킹이 해제될 수도 있다. 한편, 이에 따라서, 상기 피스톤 고정부(170)가 배치되는 위치는 상기 로킹 홀(152)이 마련된 위치이다.
이때, 구체적으로 상기 로킹 암(172)의 변위에 따른 로킹의 달성 및 해제는 하기와 같은 로킹 암(172)의 보다 상세한 구성에 의해서 이루어질 수 있다.
상기 피스톤 고정부(170)는 로킹 암(172), 로킹 암(172)의 일 단에 구비된 걸쇠부(174), 상기 로킹 암(172)의 길이방향으로 중심 영역에 배치되는 로킹 축(176), 상기 로킹 암(172)의 타단에 탄성을 인가하는 스프링(178)을 더 포함하며, 상기 로킹 암(172)은, 상기 스프링(178)의 압축 및 확장에 따라서 상기 로킹 축(176)을 중심으로 각운동할 수 있게 구성된다.
상기 스프링(178)이 확장되면 상기 로킹 암(172)의 타단을 상승시키며, 상기 로킹 암(172)의 걸쇠부(174)는 상기 로킹 홀을 통해 상기 실린더(150) 내부로 돌출된다. 따라서 걸쇠부(174)가 상기 피스톤(110)에 형성된 로킹 홈(114)에 로킹된다.
반대로, 상기 스프링(178)이 압축되면 상기 로킹 암(172)의 걸쇠부(174)가 상기 실린더(150) 내부로부터 이탈하여 상기 로킹 홈(114)과 상기 걸쇠부(174) 사이의 로킹이 해제될 수 있다. 즉, 해제부(180)의 작용으로 인해 상기 스프링(178)이 압축되고 상기 로킹 암(172)의 타단부가 하강하면 상기 걸쇠부(174)가 로킹 홀(162)로부터 이탈함에 따라서 로킹 암(172)과 로킹 홈(114) 사이의 로킹이 해제될 수 있다
이때, 상기 스프링(178)은 상기 실린더(150)의 외측과 상기 로킹 암(172)의 타단 사이에 배치되어 로킹 암(172)에 탄성을 인가할 수 있다. 이때, 도 8 내지 도 10 에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(178)은 실린더(150)와 로킹 암(172) 사이에 연결되도록 배치되며, 로킹 암(172)은 상기 해제부 통로(192) 내에 위치할 수 있다.
이때, 도 9 및 도 11 에 화살표 S, T 로 도시된 바와 같이, 상기 로킹 암(172)은 소정의 축으로 구성된 로킹 축(176)을 중심으로 회전하여 각변위할 수 있다. 상기 로킹 축(176)은 상기 로킹 암(172)의 중심부 위치에 연결되며, 이에 한정하지 아니한다. 한편, 로킹 축(176)은 소정의 지그 등과 같은 연결 수단을 통해 상기 분리용기(100)에 연결되어 고정되며 상기 로킹 암(172)이 상기 로킹 축(176)을 중심으로 회동 가능한 구성을 가질 수 있다.
해제부(180)의 구체적인 작동은 하기와 같다.
상기 해제부(180)는, 원심력이 인가되면 상기 실린더(150)의 일 단 방향에서 타단 방향으로 이동하여 상기 로킹 암(172)의 타단에 외력을 인가하여 상기 스프링(178)을 압축시킬 수 있다. 여기서, 일 단 방향에서 타단 방향이라 함은 실린더(150)의 배출구(140)가 형성된 방향에서 커버(160)가 형성된 방향이라고 이해될 수 있다. 즉, 상기 해제부(180)의 이동 경로에 상기 로킹 암(172)이 배치되어 로킹 암(172)을 변위시키는 구성을 가질 수 있다. 상기 해제부(180)가 상기 로킹 암(172)의 타단을 눌러 상기 스프링(178)을 압축시킴으로써 상기 로킹 암(172)이 상기 호킹 홈(114)로부터 이탈하도록 할 수 있다.
상기 해제부(180)의 이동은 분리용기(100)의 회전, 즉, 원심 분리 과정에서 이루어질 수 있다.
이에 따라서, 이러한 구성에 따른 상기 분리용기(100)의 작동을 설명하면 하기와 같다.
외부 주입수단에 의해 상기 외부주입구(800) 및 주입구(130)를 통해 소정의 조직 및 체액이 주입된다. 여기서 배출구(140)는 상술한 주입구(130)와 동일한 부분일 수 있음은 설명한 바와 같다. 이에 따라서 도 10 에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(110)이 화살표 M 과 같이 후퇴하며 상기 피스톤 고정부(170)가 배치된 위치까지 도달하면 상기 피스톤(110)에 형성된 로킹 홈(114)에 상기 로킹 암(172)의 걸쇠부(174)이 걸려 로킹되고 위치 고정된다. 여기서 스프링(178)은 화살표 S 와 같이 탄성을 부여하여 로킹이 달성된다.
이어서 도 11 에 도시된 바와 같이 상기 해제부(180)가 원심력을 받아 이동하면 상기 로킹 암(172)에 도달한다. 해제부(180)가 로킹 암(172)을 화살표 T 와 같이 각변위시키면 상기 걸쇠부(174)와 로킹 홈(114) 사이의 로킹이 해제된다. 이때, 원심력이 줄어들면 상기 탄성부(120)에 의해서 상기 피스톤(110)이 화살표 N 과 같이 전진하여 내부의 분리물질이 상기 배출구(140)를 통해서 배출된다. 이때 해제부(180)는 복위하지 않으므로 앞서 기술한 피스톤의 로킹 해제는 최초 1회만 행하여 진다.
도 13 내지 도 15 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리용기(100A)를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15 의 분리용기(100A)는 도 9 내지 도 12 에서 설명한 분리용기(100)와 유사한 구조 및 작동을 갖는다.
이에 따라서, 도 13 내지 도 15 에 도시된 분리용기(100A)에서 각각의 도면부호를 갖는 부재에 관한 설명 및 작동에 관한 설명 중 상기 분리용기(100)에 관한 설명과 중복되는 설명은 피하기로 한다. 즉, 도 13 내지 도 15 에 표시된 각각의 부재에 관한 설명은 도 9 내지 도 12 를 참조한다. 이하에서는 차이점인 케이싱(190A), 해제부(180A), 걸쇠부(172A), 걸쇠부(174A), 로킹 축(176A), 스프링(178A)에 대해 설명한다.
도 13 내지 도 15 에 도시된 분리용기(100A)와 도 9 내지 도 10 에 도시된 분리용기(100)의 차이점은, 도 13 내지 도 15 에 따른 분리용기(100A)는 실린더(150)의 외측을 감싸는 상기 케이싱(190A)이 마련되되, 상기 케이싱(190A)과 실린더(150) 사이는 인접하여 상기 해제부 통로(192)가 별도로 마련되지 않고, 해제부(180A)가 상기 케이싱(190A)의 외측을 따라서 이동하는 점이다.
즉, 실린더(150) 외측에 소정의 케이싱(190A)이 마련되되, 상기 해제부(180A)는 상기 케이싱(190A)의 외측에 배치되고, 상기 케이싱(190A)의 외측을 따라서 실린더(150)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.
이때, 로킹 암(172A)은, 걸쇠부(174A)가 실린더(150) 내부에 위치하며, 타단부는 케이싱(190A)의 외부에 위치하도록 배치된다. 즉, 로킹 암(172A)의 타단은 케이싱(190A)의 외측에 노출되며, 로킹 암(172A)의 걸쇠부는 상기 로킹 홀(152) 및 제2 로킹 홀(194)을 통해 상기 실린더(150) 내부로 돌출되어 상기 피스톤(110)에 형성된 로킹 홈(114)에 로킹될 수 있다. 아울러, 스프링(178A)은 케이싱(190A)과 로킹 암(172A)의 타단부 사이에 배치되어 탄성을 인가한다. 또한, 로킹 축(176A)은 케이싱(190A)에 연결될 수 있다.
로킹 암(172A)의 타단부가 케이싱(190A)의 외부로 노출됨에 따라서 해제부(180A)에 의해서 조작될 수 있다. 아울러, 상기 로킹 암(172A)의 걸쇠부(174A)는 실린더(150) 내부에 위치하여 피스톤(110)에 연결될 수 있어야 하므로, 상기 실린더(150)의 측부에 형성된 로킹 홀(152)에 대응하여 로킹 홀(152)와 연통하는 제2 로킹 홀(194)을 갖는다.
해제부(180A) 가 로킹 암(172A)의 타단부를 가압하여 스프링(176A)이 압착됨으로써, 걸쇠부(174A)와 로킹 홈(114) 사이의 걸림이 해제될 수 있는 것은 상기 도 9 내지 도 11 을 통해 설명한 바와 같다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

  1. 원심력을 이용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 장치에 있어서,
    소정의 체액 및 조직이 충진, 분리, 세척되며 소정의 회전 중심축을 중심으로 원 운동하도록 구비된 분리용기;
    상기 분리용기와 연결되며 상기 분리용기 내에 세척액을 공급하는 공급부;
    상기 분리용기와 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 물질이 배출되는 배출부;
    상기 공급부 및 배출부와 상기 분리용기 사이의 유통을 통제하는 밸브;
    상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키며 상기 분리용기, 공급부, 배출부에 직각 방향으로 설치된 구동 장치; 및
    상기 구동 장치의 구동을 제어하는 제어 장치;를 포함하며,
    상기 분리용기는,
    상기 회전 중심축을 중심으로 외측부에 배치된 피스톤, 및
    상기 피스톤의 외측에 배치되어 상기 피스톤을 원심력의 반대방향으로 가압하는 탄성부를 포함하는 원심 분리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 구동 장치의 구동을 제어하여 상기 분리용기, 공급부, 배출부의 회전 속도를 조절하는 원심 분리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동 장치의 회전 속도가 증가하면,
    분리용기의 피스톤이 원심력 방향으로 이동하여 세척액이 공급부에서 분리용기로 이동 및 충진되고,
    상기 구동 장치의 회전 속도가 감소하면,
    상기 탄성부가 상기 분리용기의 피스톤을 원심력의 반대방향으로 이동시켜 상기 분리용기 내의 분리된 물질을 배출부로 배출시키는 원심 분리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분리용기는 상기 배출부와 연결되고 물질이 배출될 수 있는 배출구를 포함하되,
    상기 배출구는 상기 회전 중심축을 중심으로 내측에 배치되는 원심 분리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리용기는,
    상기 피스톤이 소정의 위치에 고정되도록 상기 탄성부에 의한 상기 피스톤의 변위를 제한하는 피스톤 고정부를 갖는 원심 분리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 피스톤 고정부는,
    상기 피스톤이 소정의 위치에 도달하면 상기 피스톤을 구속하여 피스톤의 위치를 고정하되,
    상기 구동 장치의 구동에 의해 원심력이 인가되면 상기 구속을 해제하는 원심 분리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리용기, 공급부, 및 배출부는 소정의 평면 상에 배치되고,
    상기 회전 중심축은 상기 평면에 대해 수직으로 연장되며,
    상기 분리용기는,
    상기 분리용기를 형성하는 제1 용기가 2 개 마련되되 상기 2 개의 제1 용기는 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며,
    상기 공급부 및 배출부는,
    제2 용기가 2 개 마련되되, 상기 2 개의 제2 용기가 상기 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고, 상기 제2 용기는 소정의 격벽을 통해 2 개의 공간으로 공간 분할되며 상기 2 개의 공간이 각각 공급부 및 배출부를 형성하도록 구성되며,
    상기 2 개의 제1 용기 및 2 개의 용기의 배치는,
    상기 회전 중심축을 중심으로 십자 형태로 배치되되, 상기 회전 중심축을 중심으로 각각 대칭되게 배치되는 원심 분리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리용기, 공급부, 및 배출부는 소정의 평면 상에 배치되고,
    상기 회전 중심축은 상기 평면에 대해 수직으로 연장되며,
    상기 분리용기는,
    상기 분리용기를 형성하는 제1 용기가 복수개 마련되되 상기 복수의 제1 용기는 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며,
    상기 공급부 및 배출부는,
    제2 용기가 복수개 마련되되, 상기 복수의 제2 용기가 상기 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고, 상기 제2 용기는 소정의 격벽을 통해 2 개의 공간으로 공간 분할되며 상기 2 개의 공간이 각각 공급부 및 배출부를 형성하도록 구성되며,
    상기 복수의 제1 용기 및 2 개의 용기의 배치는,
    상기 회전 중심축을 중심으로 서로 대칭되며 원환 형태의 배치를 갖는 원심 분리 장치.
  9. 소정의 체액 및 조직이 충진, 분리, 세척되며 소정의 회전 중심축을 중심으로 원 운동하도록 구비된 분리용기;
    상기 분리용기와 연결되며 상기 분리용기 내에 세척액을 공급하는 공급부;
    상기 분리용기와 연결되며 원심 분리를 통해 분리된 물질이 배출되는 배출부;
    상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 구동 장치;를 포함하는 원심 분리 장치를 사용하여 체액 및 조직 내의 물질을 분리하는 원심 분리 방법에 있어서,
    분리용기 내에 체액 및 조직을 충진하는 제1 단계;
    상기 분리용기, 공급부, 배출부를 소정의 회전 중심축을 중심으로 회전시켜 물질을 분리하는 제2 단계;
    회전력을 감소시켜 상기 분리용기 내의 분리물질을 원심력의 반대 방향으로 가압하는 제3 단계;
    상기 분리용기와 연결된 배출구를 통해 상기 분리용기 내의 분리된 물질을 상기 배출부로 배출하는 제4 단계; 를 포함하는 원심 분리 방법.
  10. 청구항 9 에 있어서,
    회전력을 증가시켜 분리용기 내의 피스톤을 원심력 방향으로 이동시켜 분리용기에 세척액을 충진시키는 제5 단계;를 포함하는 원심 분리 방법.
  11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 단계를 반복하거나, 또는
    상기 제1 내지 제5 단계를 반복하여 물질의 분리, 세척 및 분리를 반복하는 원심 분리 방법.
  12. 원심력의 인가에 따라서 물질이 분리되는 원심 분리 장치에 사용되는 분리용기에 있어서,
    길이 방향으로 일 단은 개방된 개방면으로 구성되고 타단에 배출구가 형성된 실린더;
    상기 실린더의 개방면을 밀폐하는 커버;
    상기 실린더 내에 배치되는 피스톤;
    상기 커버와 상기 피스톤 사이에 배치되며 상기 피스톤에 탄성을 가하는 탄성부;
    상기 피스톤과 로킹되어 상기 피스톤의 위치를 고정하는 피스톤 고정부;
    상기 피스톤 고정부에 의한 피스톤 위치 고정을 해제하는 해제부;를 포함하며,
    상기 피스톤 고정부는, 상기 피스톤이 실린더 내의 일 위치에 위치하면 상기 피스톤과 로킹되어 상기 피스톤의 위치를 고정하며,
    상기 해제부는,
    원심력의 인가에 따라서 변위되어 상기 피스톤 고정부에 의한 피스톤의 로킹을 해제하는 분리용기.
  13. 청구항 12 에 있어서,
    상기 피스톤의 측면에는 로킹 홈이 형성되고,
    상기 실린더의 측면 일 부분에는 상기 피스톤의 변위에 따라서 상기 로킹 홈이 노출되는 로킹 홀이 형성되며,
    상기 피스톤 고정부는,
    일 단에 상기 로킹 홈에 연결되는 걸쇠부가 형성된 로킹 암을 포함하며,
    상기 로킹 암의 변위에 따라서 상기 피스톤의 위치 고정 및 위치 고정 해제가 달성되는 분리용기.
  14. 청구항 13 에 있어서,
    상기 피스톤 고정부는,
    상기 로킹 암의 길이방향으로 중심 영역에 배치되는 로킹축,
    상기 로킹 암의 타단에 탄성을 인가하는 스프링을 더 포함하며,
    상기 로킹 암은,
    상기 탄성부의 압축 및 확장에 따라서 상기 로킹축을 중심으로 각변위하되,
    상기 탄성부가 확장되면 상기 로킹 암의 걸쇠부가 상기 로킹 홈을 통해 상기 실린더 내부로 돌출되어 상기 피스톤에 형성된 로킹 홈에 로킹되며,
    상기 스프링이 압축되면 상기 로킹 암의 걸쇠부가 상기 실린더 내부로부터 이탈하여 상기 로킹 홈과 상기 걸쇠부 사이의 로킹이 해제되는 분리용기.
  15. 청구항 14 에 있어서,
    상기 해제부는,
    상기 실린더의 측부에 배치되며, 상기 실린더의 길이방향으로 변위하게 구성되되,
    원심력이 인가되면 상기 실린더의 일 단 방향에서 타단 방향으로 변위하여 상기 로킹 암의 타단에 외력을 인가하여 상기 스프링을 압축시키는 분리용기.
  16. 청구항 12 에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 배출구와 인접한 면이 내측으로 함몰되게 구성된 분리용기.
  17. 청구항 12 에 있어서,
    상기 실린더의 외측에 마련되어 상기 실린더의 길이방향으로 연장되는 케이싱을 더 포함하며
    상기 케이싱과 상기 실린더는 소정의 간격을 가져서, 상기 해제부가 이동할 수 있는 해제부 통로가 마련되며,
    상기 해제부는 상기 해제부 통로를 따라서 상기 실린더의 길이방향으로 이동하게 구성되는 분리용기.
  18. 청구항 14 에 있어서,
    상기 실린더의 외측에 마련되어 상기 실린더의 길이방향으로 연장되는 케이싱을 더 포함하며,
    상기 해제부는 상기 케이싱의 외측에 마련되어 상기 실린더의 길이방향으로 이동할 수 있게 구성되고,
    상기 케이싱은 상기 로킹 홀이 노출되도록 하는 제2 로킹 홀을 구비하며,
    상기 로킹 암의 타단은 상기 케이싱의 외측으로 노출되며 상기 로킹 암의 걸쇠부는 상기 로킹 홀 및 상기 제2 로킹 홀을 통해 상기 실린더 내부로 돌출되어 상기 피스톤에 형성된 로킹 홈에 로킹되고,
    상기 스프링은 상기 케이싱의 외측과 상기 로킹 암의 타단 사이에 배치되어, 상기 로킹 암의 타단에 탄성을 인가하되,
    상기 해제부가 상기 로킹 암의 타단을 가압할 때 상기 스프링이 압축되어 상기 걸쇠부와 상기 로킹 홈 사이의 로킹이 해제되는 분리용기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109562394A (zh) * 2016-07-19 2019-04-02 李晙硕 离心分离容器以及移动离心分离容器内的物质的方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101899105B1 (ko) * 2016-07-28 2018-09-14 이준석 원심 분리용 용기
KR101945991B1 (ko) * 2016-08-17 2019-02-08 이준석 원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 결합 구조
CN108031561B (zh) * 2017-12-25 2023-05-12 江苏牡丹离心机制造有限公司 一种离心机的选型试验机
CN108187923B (zh) * 2018-01-04 2024-04-02 北京市春立正达医疗器械股份有限公司 一种用于离心机的血液离心组件
KR102051207B1 (ko) * 2018-01-30 2019-12-03 이준석 원심분리용 피스톤
KR102051075B1 (ko) * 2018-08-08 2019-12-02 이준석 원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 결합 구조
KR102101086B1 (ko) * 2018-08-24 2020-04-14 고려대학교 산학협력단 원심분리 튜브 여과 장치 및 입자 분리 장치
WO2020196412A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 テルモ株式会社 遠心部材及び洗浄方法
CN110669643A (zh) * 2019-10-30 2020-01-10 杭州键一生物科技有限公司 Pbmc分离装置及方法
CN110860381A (zh) * 2019-11-26 2020-03-06 深圳科学之门生物工程有限公司 一种生物用自动离心机
CN111141569B (zh) * 2020-01-22 2020-12-29 兰州大学 一种积液类病理分析沉淀层提取装置
CN111135961B (zh) * 2020-01-22 2021-02-26 广州保瑞医疗技术有限公司 一种腹腔积液离心分离装置
KR102156512B1 (ko) * 2020-04-08 2020-09-15 고려대학교 산학협력단 원심분리 튜브 여과 장치 및 입자 분리 장치
ES2932094B2 (es) * 2021-06-22 2023-07-31 Pentia Dynamics S L Dispositivo médico-veterinario para la extracción y contención de material biológico

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0639316A (ja) * 1992-05-22 1994-02-15 Shimadzu Corp 遠心分離機
US6123655A (en) * 1996-04-24 2000-09-26 Fell; Claude Cell separation system with variable size chamber for the processing of biological fluids
JP2005013783A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Moriai Seiki Kk 液体遠心分離装置
US20130226150A1 (en) * 2010-11-19 2013-08-29 John E. Nash Methods for separating constituents of biologic liquid mixtures

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3800947A (en) * 1971-07-16 1974-04-02 P Smith Reagent tube and centrifugally operated solid-liquid separating device
JPS513461A (ja) 1974-06-30 1976-01-12 Yukio Murakami Enshinbunriho
US5656154A (en) * 1995-06-07 1997-08-12 Organ, Inc. Method and apparatus for separating a fluid into components and for washing a material
JP3730113B2 (ja) * 2000-12-01 2005-12-21 歩 森井 血液の上層液連続分離回収装置
AU2006262677B2 (en) * 2005-06-22 2010-12-09 Caridianbct, Inc. Apparatus and method for separating discrete volumes of a composite liquid
US20100210441A1 (en) * 2005-06-22 2010-08-19 Caridianbct, Inc. Apparatus And Method For Separating Discrete Volumes Of A Composite Liquid
GB0608451D0 (en) 2006-04-28 2006-06-07 Ge Healthcare Bio Sciences Ab Centrifugal separation system
DE102009040525B4 (de) 2009-09-08 2015-02-05 Andreas Hettich Gmbh & Co. Kg Zentrifuge zum Trennen von Vollblut in Blutkomponenten, sowie fluidisch kommunizierende Behälter zum Einsetzen in die Zentrifuge, sowie Verfahren zur Gewinnung eines hochangereichten Thrombozytenkonzentrats aus Vollblut

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0639316A (ja) * 1992-05-22 1994-02-15 Shimadzu Corp 遠心分離機
US6123655A (en) * 1996-04-24 2000-09-26 Fell; Claude Cell separation system with variable size chamber for the processing of biological fluids
JP2005013783A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Moriai Seiki Kk 液体遠心分離装置
US20130226150A1 (en) * 2010-11-19 2013-08-29 John E. Nash Methods for separating constituents of biologic liquid mixtures

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109562394A (zh) * 2016-07-19 2019-04-02 李晙硕 离心分离容器以及移动离心分离容器内的物质的方法
JP2019523125A (ja) * 2016-07-19 2019-08-22 ソク リ，ジュン 遠心分離用容器、及び遠心分離用容器内の物質移動方法
EP3488935A4 (en) * 2016-07-19 2020-08-12 Jun Seok Lee CENTRIFUGAL SEPARATION CONTAINER AND METHOD OF MOVING SUBSTANCES IN A CENTRIFUGAL SEPARATION CONTAINER
US11660615B2 (en) 2016-07-19 2023-05-30 Jun Seok Lee Centrifugal separation container, and method for moving substances inside centrifugal separation container

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