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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Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal separator, a centrifugal separation method, and a separation vessel, and more particularly, to a centrifugal separator, a centrifugal separator, and a centrifugal separator, which can simultaneously remove material in a tissue and spin the material in a rotating process.
  • Centrifuges are used to separate specific cells, substances, and the like from certain tissues, such as adipose tissue.
  • the centrifuge has been widely used as a device for separating cells, substances, and the like in a tissue using centrifugal force, providing a relatively simple and easy separation thereof.
  • a predetermined separation vessel capable of accommodating predetermined tissue and rotatably configured to perform centrifugal separation.
  • the tissue is accommodated in such a separation vessel, and as the separation vessel rotates, the substances in the tissue are subjected to centrifugal force, thereby separating the substances.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the discharge of the material in the process of the rotation for centrifugation of the material is made, there is no need to stop the rotation for the discharge of the material is a separate operation for cleaning
  • the object is to provide a centrifugal separator which is not necessary.
  • a centrifugal separator is a centrifugal separator that separates body fluids and tissues using a centrifugal force.
  • the centrifugal separators are filled, separated, and washed with predetermined body fluids and tissues.
  • Separation vessel provided to exercise;
  • a supply unit connected to the separation vessel and supplying a washing solution to the separation vessel;
  • a discharge part connected to the separation container and discharging the separated material through centrifugation;
  • a valve controlling a flow between the supply part and the discharge part and the separation vessel;
  • a driving device which rotates the separation vessel, the supply unit, and the discharge unit about a predetermined rotation center axis, and is installed in a direction perpendicular to the separation container, the supply unit, and the discharge unit; And a control device controlling the driving of the driving device.
  • the separation container includes a piston disposed on an outer side with respect to the central axis of rotation, and an elastic part disposed on the outside of the piston to press the piston in a direction opposite to the centrifugal force.
  • control device is configured to control the drive of the drive device to adjust the rotational speed of the separation vessel, the supply portion, and the discharge portion.
  • the piston of the separation vessel moves in the centrifugal force direction so that the washing liquid is moved and filled into the separation vessel from the supply portion, and when the rotational speed of the drive device is reduced, the elastic portion is
  • the piston of the separation vessel is configured to move in a direction opposite to the centrifugal force to discharge the separated substance in the separation vessel to the discharge portion.
  • the separation container includes a discharge port connected to the discharge portion and the substance can be discharged, the discharge port is configured to be disposed inside the rotation center axis.
  • the separating vessel is configured to have a piston fixing portion for limiting displacement of the piston by the elastic portion so that the piston is fixed at a predetermined position.
  • the piston fixing portion when the piston reaches a predetermined position to restrain the piston to fix the position of the piston, when the centrifugal force is applied by the drive device is configured to release the restraint.
  • the separation vessel, the supply portion and the discharge portion is disposed on a predetermined plane, the rotational central axis extends perpendicular to the plane, the separation vessel, the first container for forming the separation vessel is 2 Two first containers are arranged symmetrically with respect to the rotation center axis, and the supply part and the discharge part are provided with two second containers, and the two containers are symmetric with each other about the rotation center axis.
  • the second container is divided into two spaces through a predetermined partition wall, and the two spaces are configured to form a supply part and an outlet part, respectively, and the arrangement of the two first containers and the two containers includes: It is arranged in a cross shape around the rotation center axis, it is disposed symmetrically about the rotation center axis.
  • the separation vessel, the supply portion, and the discharge portion is disposed on a predetermined plane, the rotational central axis extends perpendicular to the plane, the separation vessel, a plurality of first containers forming the separation vessel
  • the plurality of first containers are disposed symmetrically with respect to the rotation center axis, and the supply and discharge parts are provided with a plurality of second containers, and the plurality of second containers are symmetrically with respect to the rotation center axis.
  • the second container is space-divided into two spaces through a predetermined partition wall, and the two spaces are configured to form a supply part and an outlet part, respectively, and the arrangement of the plurality of first containers and two containers includes: They are symmetrical with each other about a central axis of rotation and have an annular arrangement.
  • a separation vessel is provided so that the predetermined body fluid and tissue is filled, separated, washed and circular motion around a predetermined central axis of rotation;
  • a supply unit connected to the separation vessel and supplying a washing solution to the separation vessel;
  • a discharge part connected to the separation container and discharging the separated material through centrifugation;
  • a centrifugal separation method for separating a body fluid and a substance in a tissue using a centrifugal separator comprising a; driving device for rotating the separation vessel, the supply, the discharge portion about a predetermined rotation center axis,
  • a first step of filling body fluid and tissue in a separation vessel A second step of separating the material by rotating the separation container, the supply part, and the discharge part about a predetermined rotation center axis; A third step of reducing the rotational force to press the separation material in the separation container in a direction opposite to the centrifugal force; A fourth step of discharging the separated material in the separation container to the discharge part through an outlet connected to the separation container; It includes.
  • the fifth step of filling the washing liquid into the separation vessel by increasing the rotational force to move the piston in the separation vessel in the direction of the centrifugal force.
  • the first to fourth steps are repeated, or the first to fifth steps are repeated to separate, wash and separate materials.
  • the centrifugal container according to one embodiment of the present invention is a separation container used for a centrifugal separator in which substances are separated according to the application of a centrifugal force, one end of which is formed with an open surface in the longitudinal direction and an outlet at the other end.
  • Formed cylinder Formed cylinder; A cover for sealing an open surface of the cylinder; A piston disposed in the cylinder; An elastic part disposed between the cover and the piston to apply elasticity to the piston; A piston fixing part which locks with the piston and fixes the position of the piston; And a release part for releasing the piston position fixation by the piston fixing part, wherein the piston fixing part is locked with the piston to fix the position of the piston when the piston is located at a position in the cylinder, and the release part And displaced in accordance with the application of the centrifugal force to release the locking of the piston by the piston fixing portion.
  • a locking groove is formed at a side of the piston, and a locking hole is formed at one side of the cylinder to expose the locking groove according to the displacement of the piston, and the piston fixing part is locked at one end.
  • a locking arm having a latch portion connected to the groove, wherein the positioning and release of the piston are achieved according to the displacement of the locking arm.
  • the piston fixing portion further comprises a locking shaft disposed in the central region in the longitudinal direction of the locking arm, a spring for applying elasticity to the other end of the locking arm, wherein the locking arm is compressed and When the spring is extended, the latch portion of the locking arm protrudes into the cylinder through the locking groove and is locked to the locking groove formed in the piston when the spring is expanded.
  • the latching portion of the locking arm is separated from the inside of the cylinder and configured to release the locking between the locking groove and the latching portion.
  • the release portion is disposed on the outer side of the cylinder, is configured to displace in the longitudinal direction of the cylinder, when centrifugal force is applied to displace in one direction of the other end of the cylinder to the external force to the other end of the locking arm It is configured to apply.
  • the separation vessel is rotated about a rotation axis adjacent to the outlet but spaced apart in the longitudinal direction is applied centrifugal force in the longitudinal direction, the release portion is displaced in the centrifugal force direction in accordance with the application of the centrifugal force Since there is no restoring means, even when the centrifugal force decreases, it stops at the displaced position and maintains unlocking.
  • the piston is configured such that the surface adjacent to the outlet is concave inwardly.
  • a casing provided on the outside of the cylinder extending in the longitudinal direction of the cylinder, the casing and the cylinder has a predetermined interval, a release passage for moving the release portion is provided, The release portion is configured to move in the longitudinal direction of the cylinder along the release passage.
  • the release portion is provided on the outside of the casing to be movable in the longitudinal direction of the cylinder, the casing is the locking And a second locking hole for exposing the hole, wherein the other end of the locking arm is exposed to the outside of the casing and the latch portion of the locking arm protrudes into the cylinder through the locking hole and the second locking hole.
  • the spring When locked in a locking groove formed in the piston, the spring is disposed between the outer end of the casing and the other end of the locking arm, to apply elasticity to the other end of the locking arm, the release portion presses the other end of the locking arm The spring is compressed so that the locking between the latch portion and the locking groove is released.
  • the discharge of the separated material during the rotation of the separation vessel washing can be made.
  • the centrifugation of the substance in the tissue and the discharge of the substance can be done simultaneously, and there is no need to stop the rotation to release the substance. Therefore, remixing between the separated substances during the discharge of the substance can be prevented, and thus the separation of the substance can be made more effectively.
  • the washing solution is supplied during the rotation of the separation vessel to wash the separation material, and this washing process may be repeatedly performed in a centrifugal separation process, thereby allowing separation of substances with higher purity and less foreign substances.
  • FIG. 1 is a view illustrating a preparation state in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a driving device and a control device are connected in a form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view illustrating a state in which a separation object is filled in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a centrifugal state in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating a state in which a separation material is discharged through deceleration in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view illustrating a state in which a washing solution is filled by accelerating a rotation speed as a form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a centrifugal state in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the separation material is discharged through deceleration in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing a separation container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 8 is a view showing the shape of the centrifugal separator according to an embodiment of the present invention, the operation of the device and the movement of various materials according to the centrifugal separation process.
  • 1 is a diagram illustrating a ready state in the form of a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram conceptually showing a state in which a driving device and a control device are connected.
  • FIG. 3 is a view illustrating a state of filling the separation object
  • FIG. 4 is a view illustrating a centrifugal state
  • FIG. 5 is a view illustrating a state of discharging the separation material through deceleration
  • FIG. 7 is a view illustrating a state in which a washing solution is filled by accelerating a rotation speed
  • FIG. 7 is a view illustrating a centrifugal state
  • FIG. 8 is a view illustrating a state in which the separation material is discharged through deceleration.
  • Centrifugal separator for separating the body fluid and the material in the tissue by using a centrifugal force, the separation vessel 100; Supply unit 200; Discharge part 300; Valve 400; Drive device 600; And a control device 700, wherein the separation container 100 includes a piston 110 and an elastic part 120.
  • Separation container 100 is composed of a member in the form of a container having a predetermined space to be filled with a predetermined body fluid and tissue, washing liquid and the like. In the separation container 100, predetermined body fluids, tissues, washing liquids, etc. are filled, and separation and washing of the body fluids, tissues, etc. are substantially performed in the separation container 100.
  • the separation vessel 100 may be provided in plural, and may be disposed symmetrically about a predetermined rotation center axis C.
  • the separation vessel 100 has a piston 110, elastic portion 120, supply port 130, outlet 140, cylinder 150, piston fixing portion 170, the release portion 180.
  • the cylinder 150 is configured as a predetermined container, and the inner space is opened as one open end surface in the longitudinal direction, and the inlet 130 and the outlet 140 penetrate in the longitudinal direction at the other end.
  • the outlet 140 may also have the function of the injection port 130 at the same time.
  • the piston 110 and the elastic portion 120 are disposed in the cylinder 150.
  • the elastic part 120 is disposed outside and the piston 110 is elastic part 120. Is connected between the rotational central axis and the elastic portion 120. Accordingly, the elastic portion 120 may press the piston 110 in the direction of the rotation center axis (C).
  • the piston 110 may be made of a material having a relatively heavy weight, or may include a member composed of such a material so as to easily receive the centrifugal force by the operation of the centrifugal separator. That is, a member such as a predetermined weight may be provided in the piston 110.
  • Discharge port 140 is provided to discharge the body fluid and tissue, washing liquid and the like pressed in the direction of the central axis of rotation (C) through the piston (110). That is, since the outlet 140 is located inward from the piston 110 around the rotational central axis C on which the separation container 100 rotates, the pressing force is applied by the piston 110 and the elastic part 120. The material in the cylinder 150 may be discharged through the outlet 140.
  • the outlet 140 may also function as the supply port 130. That is, the supply port 130 and the discharge port 140 may be composed of the same member as the supply and discharge is made through the same member. That is, for example, a member such as a predetermined hole is provided, through which the supply of the cleaning liquid and the like, and the discharge of the predetermined material from the separation vessel 100 through the hole, respectively, The hole may be a supply port 130 and at the same time function as an outlet 140.
  • the piston fixing part 170 fixes the piston so that tissue and body fluids are not unnecessarily pressurized by the piston 110 after initial tissue and body fluid filling.
  • the piston fixing part 170 restrains the piston 110 to adjust the position of the piston 110. Can be fixed
  • the release unit 180 is provided, if centrifugal force is applied to the release unit 180 by the driving of the predetermined driving device 600 to release the restraint of the piston 110 by the piston fixing unit 170. It may be configured, its specific form and configuration will be described later.
  • the centrifugal separator according to the present invention when the centrifugal separator according to the present invention is filled with tissues and body fluids, the tissues and body fluids may be unnecessarily discharged or leaked under pressure.
  • specific embodiments of the operation of the separation vessel 100 is the same as that described for the separation vessel 100 to be described later, details will be described later.
  • the supply unit 200 is connected to the separation vessel 100, and a predetermined washing solution is provided to be injected into the separation vessel 100.
  • the supply unit 200 is configured to fill a predetermined washing liquid and to allow the washing liquid to be injected into the separation container 100.
  • the supply unit 200 has a supply line 210 having a predetermined pipe-like structure, and the supply line 210 is connected to the separation vessel 100.
  • the supply line 210 may be connected to the supply port 130 provided in the separation container 100.
  • the mechanism and principle of the washing liquid in the supply unit 200 being injected into the separation vessel 100 are as described above. That is, the washing liquid is injected through the supply port 130, and the washing liquid is injected into the cylinder 150 while overcoming the elasticity of the elastic part 120 and pushing the piston 110.
  • Discharge unit 300 is connected to the separation vessel 100 is provided so that the material, such as washing liquid, tissue separated through centrifugation can be discharged from the separation vessel (100).
  • the discharge unit 300 is connected to the separation vessel 100 and the substance such as washing solution, tissue separated through centrifugation It is provided to be discharged from the separation vessel (100).
  • the discharge part 300 has a predetermined storage space to store the discharged washing liquid, tissue, and the like.
  • the discharge unit 300 has a discharge line 310 of a predetermined pipe-like structure so that the cells and the like can be transported from the separation container 100 to the discharge unit 300 according to the centrifugal separation,
  • the discharge line 310 is connected to the separation vessel (100).
  • the discharge line 310 may be connected to the discharge port 140 provided in the separation container 100.
  • the separated material may be pushed by the piston 110 in the separation container 100 to be discharged to the discharge part 300 through the discharge line 310 through the discharge port 140. Specific mechanisms and principles will be described later.
  • the supply unit 200 and the discharge unit 300 is configured in the form of a predetermined container in which a space is separated from each other with a predetermined partition wall in one container, the container has a predetermined rotation center axis (C) It can be arranged symmetrically about the center. Accordingly, the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300 may be disposed in a cross shape with the arrangement intersecting the rotation center axis as a whole.
  • connection portion 500 can achieve a smooth rotation by providing a predetermined connection structure by connecting the separation vessel 100, the supply unit 200, the discharge unit 300, respectively. have.
  • the separation container 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300 may have an annular arrangement connected through the connection unit 500. That is, the separation container 100, the supply unit 200, the discharge unit 300 is arranged in a circular shape around a predetermined rotation center axis, the connection portion of each separation vessel 100, supply unit 200, discharge It may have a configuration for connecting between the parts (300).
  • the centrifugal separator according to the present invention, the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300 is disposed on a predetermined plane, the rotational central axis (C) is Extend perpendicular to the plane.
  • the separation container 100, the two first container (M) forming the separation container 100 is arranged symmetrically with respect to the rotation center axis (C), the supply unit 200 and the discharge
  • the part 300 is provided in a predetermined second container N, two second containers N are provided, and the two second containers N are also centered on the rotational center axis C. They are arranged symmetrically to each other.
  • each of the second containers N may be divided into two spaces through a predetermined partition wall, and the two spaces may be configured to form the supply part 200 and the discharge part 300, respectively.
  • the above-described configuration is an arrangement when two first containers M and two second containers N are provided, and the first containers M and the second containers N are provided with arbitrary numbers.
  • the first container (M) and the second container (N) may be arranged in an annular shape surrounding the rotation center axis (C) around a predetermined rotation center axis (C).
  • the rotation center axis (C) may have a configuration that is symmetrical about the rotation center axis (C) so that rotation is easily achieved. That is, the first container M is disposed to face each other in a radially symmetrical direction with respect to the rotation center axis C, and the second container N also has an arrangement to be disposed to face each other in a radial direction. Is preferred, but is not limited thereto.
  • the valve 400 is provided between the supply part 200 and the discharge part 300 and the separation container 100 to control the flow between the supply part 200 and the discharge part 300 and the separation container 100. do. Specifically, the valve 400 is provided in the supply line 210 and the discharge line 310 to supply the cleaning liquid from the supply portion 200 to the separation vessel 100 and the discharge portion from the separation vessel 100. It is possible to control the discharge of the washing liquid, tissue, cells, etc. to (300).
  • the valve 400 may include a supply valve 410 provided in the supply line 210, and a discharge valve 420 provided in the discharge line 310.
  • the supply valve 410 and the discharge valve 420 may each be a one-way valve. That is, the supply valve 410 is opened only in the direction in which the washing liquid is injected from the supply unit 200 into the separation vessel 100 without backflowing, and the discharge valve 420 also flows from the separation vessel 100 to the discharge unit 300. It may be a valve that opens only in the discharge direction.
  • the driving device 600 rotates the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300.
  • the driving device 600 may include, for example, a motor, a power supply device for supplying power to the motor, and predetermined connection means for connecting the motor and the separation vessel 100 to transmit the rotational force of the motor.
  • the driving device 600 may rotate the separation container 100 about the rotation center axis (C).
  • the rotation center axis (C) is located outside the separation vessel 100, the supply unit 200, the discharge unit (300). That is, as shown in Figure 1, the separation vessel 100, the supply unit 200, the discharge unit 300 is rotated about a predetermined rotation center axis (C) located outside.
  • the driving device 600 may be installed in a direction perpendicular to the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300.
  • the perpendicular direction refers to a rotational central axis of rotation by the driving device 600, and does not necessarily mean that the driving device 600 should be upright in a right angle shape or positioned in a right angle direction.
  • the central axis of rotation C by the driving device 600 may be a central portion of the separation container 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300. That is, as described above, the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300 are arranged in the shape of a cross (+), and the rotation center axis of the driving device 600 is disposed at the center of the cross. Can be. Accordingly, the separation, washing, and injection of the material using centrifugal force can be easily performed. Details will be described later.
  • the control device 700 controls the driving of the driving device 600 to control the rotation of the separation vessel 100, the supply unit 200, the discharge unit 300. Accordingly, the control device 700 adjusts the rotational speed of the separation vessel 100 by controlling the driving of the driving device 600, so that the separation vessel 100 can rotate at a predetermined desired speed. can do.
  • the control device 700 may be configured as a kind of computing device, a CPU, or the like, and may control driving of the driving device 600 according to a signal provided through a sensor or a predetermined input.
  • control device 700 controls the opening and closing of the valve 400, the opening and closing of the valve 400 in accordance with the rotational speed of the separation vessel 100 in the separation vessel 100
  • the separated material may be discharged through the discharge part 300.
  • the control device 700 may also be made to adjust the pressing force of the elastic portion 120. That is, the controller may adjust the strength of the elastic force and the pressing force applied from the elastic portion 120.
  • the control device 700 and the driving device 600 are conceptually shown in FIG. 2. That is, the driving device 600 applies a rotational force such that the rotation such as Q is made through the rotation center axis C, and the control device 700 may control the operation of the driving device 600.
  • the control device 700 and the drive device 600 constitute a part of the centrifugal separator and the centrifugal separator system according to the present invention, but the form is not limited thereto.
  • a predetermined external injection hole 800, an injection line 810, a 3-way valve 820, and a predetermined injection valve 830 are provided to fill tissue and body fluids in the separation container 100. It may have a connection structure as shown in FIG. That is, the external injection hole 800 may be connected to the supply line 210 through the injection line 810, but may be connected through the 3-WAY valve 820. In addition, a predetermined injection valve 830 may be provided in the injection line 810 as well.
  • the valve 400 is provided at the discharge part 300, and the control device 700 controls the rotation of the separation container 100 and the opening and closing of the valve 400. As such, the separated material may be discharged during the rotation of the separation container 100 for centrifugation.
  • tissue and body fluid are filled in the separation container 100.
  • filling of tissues and body fluids is made through an external injection hole 800 by an external injection means such as a syringe, and when the tissue and body fluid are supplied from the external injection hole 800 into the separation container 100, the 3-WAY.
  • the valve 820 connects the external inlet 800 and the separation container 100, and when the injection is completed, the 3-way valve 820 may be connected to the separation container 100 and the supply unit 200. Can be.
  • the supply of the tissue and body fluid may be made in the form of pushing the piston 120 supported by the elastic portion 120 to push as shown by the arrow P1, as shown in FIG.
  • the piston 110 is pushed to reach the position where the piston fixing portion 170 is located, the position of the piston 110 is fixed.
  • the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300 are rotated as shown by the arrow Q1 as shown in FIG. 4.
  • the material in the tissue is separated according to the specific gravity by the centrifugal force, and in the separation of the material, heavy materials such as fat are collected on the outer side of the rotating shaft.
  • the light material may be in the form of gathering inside the rotation axis.
  • the release unit 180 is moved to the outside by the centrifugal force by such a rotation, by activating the piston fixing unit 170 to release the piston 110.
  • the piston 110 is not fixed, the position is fixed by the centrifugal force and the elasticity of the elastic portion 120 does not pressurize tissue and body fluids.
  • materials close to the central axis of rotation are discharged to the discharge unit 300 as shown by arrow A before the material located outside, and thus separate discharge of the material may be performed.
  • the material discharged through the outlet 140 is discharged from the lightest material. That is, the heavy material is located on the outside according to the rotation, the light material is located on the inside according to the rotation, the discharge is made from the light material through the outlet 140.
  • any material can be discharged.
  • the piston 110 may be stopped at the position where the centrifugal force and the elastic balance are maintained by maintaining a predetermined rotational speed to stop the discharge of the material.
  • the discharge of the material may be stopped by blocking the valve 400.
  • the washing liquid filled in the supply unit 200 may be supplied to the separation vessel (100).
  • the washing solution is filled in the separation container 100 as shown in FIG.
  • the piston 110 moves away from the rotational central axis C and the pressure in the cylinder 150 is lowered. Accordingly, the washing solution filled in the supply unit 200 may be supplied to the separation vessel 100 as shown by the arrow B. Accordingly, the material remaining in the washing liquid and the separation container 100 is mixed, and the separation between the washing liquid and the residual material can be made again as shown in FIG. 7 by maintaining the rotation at a constant speed by rotating as in Q2.
  • the above-described centrifugal separation process is performed again. That is, as the rotation speed is reduced as shown in FIG. 8, the specific gravity is relatively small, and thus the washing liquid adjacent to the rotation center axis is discharged to the discharge part 300 as shown by the arrow B, and thus only the remaining material remains.
  • washing of the residual substance can be performed. That is, by repeating this process, the washing of the residual material is repeatedly performed, and more pure and less foreign substances can be obtained.
  • washing is essential, so performing the washing process can be very effective.
  • control device 700 properly controls the rotation of the separation vessel 100 so that separation and discharging is performed, and by controlling the opening and closing of the valve 400, the supply of the tissue is provided. And release of the substance.
  • centrifugal separator according to the present invention can be discharged, washed in the separated material during the rotation of the separation vessel 100. That is, the centrifugation of the substance in the tissue and the discharge, washing of the substance may be performed at the same time. Therefore, the use efficiency of the centrifugal separator can be improved.
  • the separation of the material does not need to stop the rotation of the separation container 100 to discharge the material is made in the process of the rotation for centrifugation without stopping the rotation of the separation container 100, the separation of the material is further It can be done reliably. That is, when the separation vessel 100 is stopped for the discharge of the substance, since the application of the centrifugal force to the substance is stopped, the separated substance may be mixed again and the separation of the substance may not be made reliably.
  • the centrifugal separator and the centrifugal separation system according to the present invention since the discharge of the separated material is achieved by adjusting only the rotation speed in the rotation process of the separation container 100 for centrifugal separation, the discharge of the material as described above. Remixing can be prevented, so that the separation of materials can be made more reliable and efficient.
  • the washing solution is supplied to wash the separation material, which is repeatedly performed as necessary, so that separation of substances with higher purity and less foreign matter may be possible.
  • the centrifugal separator according to the invention can be implemented as a system. That is, the centrifugal separation system according to an embodiment of the present invention is a centrifugal separation system that separates body fluids and tissues using a centrifugal force, in which predetermined body fluids and tissues are filled, separated, and washed, and centered on a predetermined rotational central axis.
  • Separation vessel 100 provided to move in a circle;
  • a supply unit 200 connected to the separation vessel 100 and supplying a washing solution into the separation vessel 100;
  • a discharge part 300 connected to the separation container 100 and discharging the separated material through centrifugation;
  • a valve 400 for controlling the flow between the supply part 200 and the discharge part 300 and the separation container 100;
  • Drive the separation vessel 100, the supply unit 200, the discharge unit 300 is rotated about a predetermined rotation center axis and installed at right angles to the separation vessel 100, the supply unit 200, the discharge unit 300 Device 600;
  • a control device 700 for controlling the driving of the driving device 600, wherein the separation container 100 includes a piston 110 disposed at an outer side about the rotation center axis, and the piston 110.
  • valve 400 is opened and closed during the rotation of the separation vessel 100 is the separation vessel ( The separated material in 100 may be discharged through the discharge part 300.
  • control device 700 controls the driving speed of the drive device 600 to adjust the rotational speed of the separation vessel 100, the valve (according to the rotational speed of the separation vessel 100) Opening and closing 400 allows the discharge of the separated material in the separation container 100 to be controlled.
  • Centrifugal separation method for separating the material in the tissue, the first step of filling the body fluid and tissue in the separation vessel 100; A second step of rotating the separation vessel 100, the supply unit 200, and the discharge unit 300 about a predetermined rotation center axis; A third step of reducing the rotational force to press the tissue in the separation container 100 in a direction opposite to the centrifugal force; And a fourth step of discharging the separated material in the separation container 100 to the discharge part 300 through the discharge port 140 connected to the separation container 100.
  • Centrifugal separation method by increasing the rotational force to move the piston 120 in the separation vessel 100 in the direction of the centrifugal force to fill the separation solution 100 to the washing solution; Can be.
  • the washing liquid may be filled in the supply unit 200 as described above, and a predetermined step of filling the washing liquid in the supply unit 200 may be preceded.
  • the washing solution filling step may be performed simultaneously with the first step of filling tissue and body fluid in the separation container 100, but is not limited thereto.
  • the first to fourth steps may be repeated, or the first to fifth steps may be repeated to separate, wash, and separate materials.
  • the centrifugal separation method according to the present invention can be carried out through the above-described centrifugal separator and centrifugal separation system.
  • the centrifugal separation method according to the present invention has the same effect as the above-described centrifugal separation device and system. That is, the centrifugation efficiency is improved, the discharge of the separated material is made in the centrifugal separation process, and the material is repeatedly washed, so that the reliability and efficiency of the material separation can be improved.
  • FIG. 9 to 11 is a view showing a separation container 100 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is an exploded view showing the separation container 100 according to an embodiment of the present invention.
  • Separation vessel 100 of the centrifugal separator may be configured as an independent separate device.
  • the following description of the separation vessel 100 may be applied to the separation vessel 100 of the centrifugal separator, but the separation vessel 100 is not necessarily used in the centrifugal separation apparatus according to the present invention, so Separation vessel 100 may be used independently from the centrifugal separation device.
  • the separation vessel 100 that can be used in the centrifugal separation device is separated material according to the application of the centrifugal force, the cylinder 150; Cover 160; Piston 110; Elastic portion 120; Piston fixing part 170; And a release unit 180.
  • the cylinder 150, the piston 110, the elastic portion 120, the piston fixing portion 170, the release portion 180 has been described above, it will be omitted or summarized, and mainly the more specific configuration will be described here. do.
  • a locking hole 152 is formed at one side of the cylinder 150.
  • the locking hole 152 consists of a hole penetrating the side surface of the cylinder 150.
  • a cover 160 is provided to seal the open surface.
  • the cover 160 may be connected to an end where the open surface is formed through a predetermined screw connection.
  • the piston 110 is as described above, but has a predetermined seal ring (seal ring) can be in close contact with the inner wall of the cylinder (150).
  • the front portion of the piston 110 may be configured to be concave recessed conical.
  • the front portion may be understood as a surface adjacent to the outlet 140. That is, the piston 110 may be configured such that the surface adjacent to the outlet 140 is recessed inward. As the recessed surface is configured, the separated cells and the like among the tissues accommodated in the cylinder can be easily accommodated.
  • a locking groove 114 may be formed at the side surface of the piston 110. That is, as shown in FIG. 9, a locking groove 114 composed of a predetermined groove may be formed at a side surface of the piston 110 in which the piston 110 contacts the cylinder 150. The locking groove 114 may be formed over the circumference of the side surface of the piston 110, and may be formed in at least one portion.
  • the piston fixing part 170 is locked with the piston 110 to fix the position of the piston 110.
  • the piston fixing portion 170 includes a locking arm 172 configured as a predetermined bar.
  • the locking arm 172 has a predetermined length and has a latch portion 174 connected to the locking groove 114 at one end in the longitudinal direction to be locked.
  • the release unit 180 may be configured as a ring-shaped member surrounding the side of the separation vessel 100 to be displaced under centrifugal force in accordance with the rotation of the separation vessel 100, but is not limited thereto.
  • the release unit 180 may be configured as a member having a predetermined weight so that centrifugal force is easily applied.
  • a predetermined casing 190 is provided on the outside of the cylinder 150, and the casing 190 and the cylinder 150 have a predetermined distance from the cylinder 150 such that the casing 190 and the cylinder 150 are formed in a double pipe. It may have a structure.
  • the gap may function as the release part passage 192. That is, the release unit 180 is positioned in the release passage 192 between the casing 190 and the cylinder 150, and the release unit 180 may move along the release passage 192. At this time, the separation vessel 100 through the casing 190, another member, the device can be connected. Since the release part passage 192 is provided, the release part 180 may move without interference with other members and parts.
  • Position fixing of the piston 110 by the piston fixing portion 170 may be achieved as follows.
  • the locking groove 114 formed on the side surface of the piston 110 is exposed to the outside through the locking hole 152.
  • the locking groove 114 is exposed in accordance with the movement of the piston 110, the position where the locking hole 152 is formed as the piston 110 is moved in the longitudinal direction of the cylinder 150. When positioned, it means that the locking groove 114 formed on the side of the piston 110 is exposed through the locking hole 152.
  • the locking groove 114 is covered by the side of the cylinder 150.
  • the locking groove 152 is locked and locked by the latch 174 of the locking arm 172.
  • the locking may be released according to the displacement of the locking arm 172. have.
  • the position where the piston fixing portion 170 is disposed is a position where the locking hole 152 is provided.
  • achieving and releasing locking according to the displacement of the locking arm 172 may be achieved by a more detailed configuration of the locking arm 172 as follows.
  • the piston fixing portion 170 is a locking arm 172, a latch portion 174 provided at one end of the locking arm 172, a locking axis 176 disposed in the central region in the longitudinal direction of the locking arm 172 And a spring 178 applying elasticity to the other end of the locking arm 172, wherein the locking arm 172 is configured to move the locking shaft 176 according to the compression and expansion of the spring 178. It is configured to be able to angularly move around.
  • the spring 178 may be disposed between the outer side of the cylinder 150 and the other end of the locking arm 172 to apply elasticity to the locking arm 172. 8 to 10, the spring 178 is disposed to be connected between the cylinder 150 and the locking arm 172, and the locking arm 172 is in the release passage 192. Can be located.
  • the locking arm 172 may rotate about a locking axis 176 configured as a predetermined axis to angularly displace.
  • the locking shaft 176 is connected to a central position of the locking arm 172, but is not limited thereto.
  • the locking shaft 176 is connected to and fixed to the separation vessel 100 through a connecting means such as a predetermined jig and the locking arm 172 may have a configuration that can rotate around the locking shaft 176. have.
  • the release unit 180 may move from one end direction of the cylinder 150 to the other end to apply an external force to the other end of the locking arm 172 to compress the spring 178.
  • the other end in one direction may be understood as the direction in which the cover 160 is formed in the direction in which the outlet 140 of the cylinder 150 is formed. That is, the locking arm 172 may be disposed in the movement path of the release unit 180 to displace the locking arm 172. The locking unit 172 may press the other end of the locking arm 172 to compress the spring 178 so that the locking arm 172 may be separated from the hawking groove 114.
  • Movement of the release unit 180 may be performed during the rotation of the separation container 100, that is, the centrifugal separation process.
  • the operation of the separation container 100 according to such a configuration is as follows.
  • a predetermined tissue and body fluid are injected through the external injection hole 800 and the injection hole 130 by external injection means.
  • the outlet 140 may be the same part as the inlet 130 described above. Accordingly, as shown in FIG. 10, when the piston 110 retreats as shown by the arrow M and reaches the position where the piston fixing part 170 is disposed, the locking is performed in the locking groove 114 formed in the piston 110. Clasp 174 of arm 172 is locked and locked. Here the spring 178 is elastic, as shown by arrow S, so that locking is achieved.
  • FIG. 13 to 15 are views showing a separation container 100A according to another embodiment of the present invention.
  • the separation container 100A of FIGS. 13 to 15 has a structure and operation similar to those of the separation container 100 described with reference to FIGS. 9 to 12.
  • the difference between the separation container 100A shown in FIGS. 13 to 15 and the separation container 100 shown in FIGS. 9 to 10 is that the separation container 100A according to FIGS. 13 to 15 has an outer side of the cylinder 150.
  • the casing 190A surrounding the casing is provided, and the release part passage 192 is not provided separately between the casing 190A and the cylinder 150, and the release part 180A is disposed in the casing 190A. The point moves along the outside.
  • a predetermined casing 190A is provided outside the cylinder 150, and the release portion 180A is disposed outside the casing 190A, and the cylinder 150 is disposed along the outside of the casing 190A. Can move in the longitudinal direction.
  • the locking arm 172A is disposed so that the clasp 174A is located inside the cylinder 150 and the other end is located outside the casing 190A. That is, the other end of the locking arm 172A is exposed to the outside of the casing 190A, and the latch portion of the locking arm 172A is inside the cylinder 150 through the locking hole 152 and the second locking hole 194. Protruding into the locking groove 114 formed in the piston 110 can be locked.
  • the spring 178A is disposed between the casing 190A and the other end of the locking arm 172A to apply elasticity.
  • the locking shaft 176A may be connected to the casing 190A.
  • the locking arm 172A As the other end of the locking arm 172A is exposed to the outside of the casing 190A, it can be operated by the release unit 180A.
  • the clasp portion 174A of the locking arm 172A should be located inside the cylinder 150 so that it can be connected to the piston 110, it corresponds to the locking hole 152 formed on the side of the cylinder 150. It has a second locking hole 194 in communication with the locking hole 152.

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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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