CN116689056A - 一种用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置和方法，包括：细管，有开口与外部连通；存储腔，有开口与外部连通；中空套管，由细管与存储腔连通形成；固定装置，与中空套管稳定连接，用于固定中空套管以达到离心时中空套管整体稳定；透气不透水装置，安置在细管的开口处，确保细管的开口处透气不透水，当将悬浮液从存储腔的开口处注入中空套管时，空气经透气不透水装置排出，使得悬浮液快速落入到存储腔和细管内；不透水装置。本发明所提供的离心装置和方法通过增加透气不透水装置能够排出空气，避免了中空套管的腔体内产生或残留气泡，加快了悬浮液进入细管速度，操作简捷方便，降低了操作难度，提高了获取稀有成分的效率。

Description

一种用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置和方法

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及一种适用于细胞成份分层的组合式离心装置。

背景技术

离心技术广泛应用于细胞生物学、分子生物学和生物化学及其他相关领域。在离心力作用下，悬浮液中比重不同的成分得以分层然后分离浓缩。

传统的离心管均为灌注式，即将待分层的悬浮液从上向下注入离心管，而离心管的上部直径大于或等于中间和底部的直径。

传统的离心操作中，悬浮液中不同比重的细胞离心后处于离心管的不同层面，一些比重轻的稀有含量的细胞成分在传统离心管中形成的薄层非常薄，比较难吸取分离。以外周血为例，抗凝的外周血由血细胞和血浆组成，血细胞主要包括红细胞、粒细胞、单个核细胞。因为各类血细胞比重不同，经过自然沉降或离心，将分布在离心管的不同层面。外周血中单个核细胞占血细胞成分的比例仅仅只有千分之一左右。离心后红细胞和粒细胞位于离心管的下层，血浆位于离心管的上层，单个核细胞形成薄层位于离心管的中层，因为稀有含量，吸取非常困难。

申请人深圳市孔雀生物科技有限公司在申请号201610936523.6的发明中公开了一种组合式离心装置，包括：细管；负压存储腔，用于产生负压并存储悬浮液，其中负压存储腔与细管连通，以使得负压存储腔产生负压时，通过细管将悬浮液吸入负压存储腔和细管内；其中，细管上设置有固定装置，以通过固定装置将组合式离心装置固定在离心机上。通过上述方式，本发明通过固定装置将组合式离心装置固定在离心机上，使得离心机在离心过程中，能够利用细管存储悬浮液中稀有含量的成份，直接放大了悬浮液中稀有含量的成份在细管中的厚度，有效地使悬浮液中稀有含量的成份变厚和分层。

相较于传统的灌注式离心操作，深圳市孔雀生物科技有限公司发明了一种组合式离心装置，通过负压吸入悬浮液后，使细管朝上进行离心的操作，已经极大改善了悬浮液进入细管的速度，达到了离心后比重轻的稀有成分在细管内分层变厚的效果。

但是在实际操作中，通过负压吸入悬浮液时细管和负压存储腔的腔体内仍然会产生或残留气泡，操作不方便，操作难度比较高，也降低了获取稀有成分的效率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是解决负压吸入悬浮液时细管和负压存储腔的腔体内仍然会产生或残留气泡，操作不方便，操作难度比较高，也降低获取了比重轻的稀有成分的效率。

为解决上述技术问题，本发明公开了一个技术方案是：提供一种分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，利用细管能将离心分层后的微小体积成分层高增长产生放大效应而分离取出比重轻的稀有成分，包括：

细管1，有开口处11与外部连通；

存储腔2，有开口处21与外部连通；

中空套管3，由细管1与存储腔2连通形成；

固定装置4，与中空套管3稳定连接，用于固定中空套管3以达到离心时中空套管3整体稳定从而使离心后悬浮液分层清晰的效果；中空套管与固定装置的稳定连接，使得通过离心机对组合式离心装置中的悬浮液进行离心时，以达到中空套管整体稳定的效果，使分层面不产生倾斜面或浑浊大大提高了效率，分层和分离效果更好。

透气不透水装置5，安置在细管1的开口处11，确保细管1的开口处透气不透水，当将悬浮液从存储腔2的开口处21注入中空套管3时，空气经透气不透水装置5排出，使得悬浮液快速落入到存储腔2和细管1内。本发明通过利用透气不透水装置，在注入悬浮液时，能够便捷快速无气泡的将悬浮液注入到中空套管中。

不透水装置6，当完成悬浮液注入中空套管3后，用不透水装置6密闭存储腔2的开口以便离心。不透水装置只要具有不透水功能即可，也可以由透气不透水材料组成。

其中，固定装置4全部或部分包围中空套管3的外壁，与中空套管3形成稳定连接；

其中，固定装置也可是通过筋条或者通过摩擦部件与中空套管稳定连接；

其中，中空套管3与固定装置4一体成型；

其中，中空套管3的全部或部分与固定装置4是可拆分的；

其中，存储腔2的宽度横截面积是细管1的宽度横截面积2-20倍；

其中，存储腔2的开口面积与存储腔2横截面积比小于0.5。

其中，透气不透水装置可以是防水透气膜，或防水透气帽，或防水透气垫片或防水透气阀或防水透气塞。

其中，细管最好是透明或半透明，以便于观察悬浮液注入和分层情况，有利于取出分层后的稀有成分。

其中，细管与存储腔一体成型，也可拆分。

本发明的另一目的在于提供了应用上述分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的离心方法，该发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的离心方法，用于将悬浮液离心后其中比重轻的稀有成分在细管处分层富集，层高增长产生放大效应且易于取出，从细管中取出稀有成分，其特征在于，包括以下步骤：

将透气不透水装置5安装到组合式离心装置与外部连通的细管1的开口处11；

将悬浮液通过存储腔2的开口处21注入到中空套管3内，注入时，利用透气不透水装置排出空气，使悬浮液快速落入到细管1和存储腔2内；

悬浮液注入完成后，用不透水装置6将存储腔2的开口处21封闭；

使存储有悬浮液的细管1的开口处11朝上放置；

将存储有悬浮液的组合式离心装置放入离心机中离心分层，比重轻的稀有成分在细管1处被富集，层高变高产生放大效应，易于取出；

取出分层后细管处的比重轻的稀有成分。

其中，还可以包括以下步骤,在不透水装置6将存储腔2的开口处21封闭后或离心分层后，移去设置在细管1开口处的透气不透水装置5，从而方便稀有成分取出。

与现有技术相比，本发明分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所公开的分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置包括：细管1，有开口与外部连通；存储腔2，有开口与外部连通；中空套管3，由细管1与存储腔2连通形成；固定装置4，与中空套管3稳定连接，用于固定中空套管3以达到离心时中空套管3整体稳定从而使离心后悬浮液分层清晰的效果；透气不透水装置5，安置在细管1的开口处，确保细管1的开口处透气不透水，当将悬浮液从存储腔2的开口处注入中空套管3时，空气经透气不透水装置5排出，使得悬浮液快速落入到存储腔2和细管1内；不透水装置6，当完成悬浮液注入中空套管3后，用不透水装置6密闭存储腔2的开口以便离心。本发明通过增加透气不透水装置，当向中空套管注入悬浮液时，能够排出空气，避免了中空套管的腔体内产生或残留气泡，加快了悬浮液进入细管速度，操作简捷方便，降低了操作难度，提高了获取稀有成分的效率。

与现有技术相比，本发明应用分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的离心方法的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所公开的分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的离心方法包括：将透气不透水装置5安装到组合式离心装置与外部连通的细管1的开口处；将悬浮液通过存储腔2的开口处注入到中空套管3内，注入时，利用透气不透水装置排出空气，使悬浮液快速落入到细管1和存储腔2内；悬浮液注入完成后，用不透水装置6将存储腔2的开口处封闭；使存储有悬浮液的细管1的开口处朝上放置；将存储有悬浮液的组合式离心装置放入离心机中离心分层，比重轻的稀有成分在细管1处被富集，层高变高产生放大效应，易于取出；取出分层后细管处的比重轻的稀有成分。当将悬浮液注入存储腔和细管时，透气不透水装置可以确保注入悬浮液时中空套管与外部相通而将中空套管中的空气排出，使悬浮液快速注入到中空套管中，不透水装置，确保离心时悬浮液不泄露。中空套管与固定装置稳定连接，以便使得通过离心机对组合式离心装置中的悬浮液进行离心时，以达到中空套管整体稳定的效果，使分层面不产生倾斜面或浑浊。本发明的有益效果是：当将悬浮液注入存储腔和细管时，透气不透水装置可以确保注入悬浮液时中空套管与外部相通，在注入悬浮液时，能够将空气排出使悬浮液快速注入到中空套管中，并减少气泡残留。不透水装置，确保离心时悬浮液不泄露。中空套管与固定装置稳定连接，以便使得通过离心机对组合式离心装置中的悬浮液进行离心时，以达到中空套管整体稳定的效果，使分层不产生倾斜面或浑浊。本发明通过增加透气不透水装置，当注入悬浮液时，排出气泡，避免了细管和存储腔的腔体内产生或残留气泡，悬浮液进入细管速度快，操作方便，降低了操作难度，提高了获取稀有成分的效率。

附图说明

图1是本发明组合式离心装置的第一结构示意图；

图2是本发明组合式离心装置的第二结构示意图；

图3是本发明组合式离心方法的第二结构示意图的横截面剖面图；

图4是本发明组合式离心方法的第一步骤示意图；

图5是本发明组合式离心方法的第二步骤示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明组合式离心装置进行详细说明。

图1-3给出了本发明实施例分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的结构示意图。

如图1所示，图1是本发明组合式离心装置的第一结构示意图。该组合式离心装置包括细管1，细管1的远端有开口11确保细管1的远端与外连通，存储腔2，存储腔2的底部有开口21，确保存储腔2的近端与外连通，中空套管3，由细管1与存储腔2连通形成，固定装置4，固定装置4由外管7和筋条8组成，筋条8将细管外壁与外管相连接，存储腔2的底部和近端侧壁与外管7的底部和近端侧壁紧密贴合，透气不透水装置5，不透水装置6。如图2所示，图2是本实施例的横截面剖面图，用于显示细管1通过筋条8和外管7相连接。

细管1用于使悬浮液中比重轻的微量成分离心后分层放大。应理解，悬浮液具体可以是血液组分、外周全血或其他混合悬浮成份。

在本实施例中，细管1的内径小于或等于3毫米，由于细管1的内径小于或等于3毫米，这样使离心后比重轻的稀有成分在细管中变厚，更加有利于分层和分离。

在本实施例中，细管1和外管4为透明或半透明，即细管1和外管4由透明或半透明材料制成，从而可以看到悬浮液在细管1内部的情况，即悬浮液中稀有成分在细管1中的厚度。当然，细管1还可以设置有刻度，可通过刻度读出悬浮液在细管1的厚度。

在本实施例中，细管1与存储腔2一体成型，结构简单，能够减低设计成本。当然，在其他实施例中，细管1可拆卸设置在存储腔2上，具体地，细管1为软管与存储腔2连接，即细管1有弹性，存储腔2一端为硬质材料，细管1卡在存储腔2的一端，从而可实现细管1与存储腔2可拆卸连接。

在本实施例中，细管1的内径均相等。当然，在其他实施例中，细管1的内径呈逐渐变小方式变化，即细管1的内径从与存储腔2连接的一端向远离存储腔2的另一端逐渐变小，这样能够将微小的稀有含量放大在细管1中。

在本实施例中，细管1的内径与存储腔2的内径弧形连接，这样能够快速地将悬浮液中稀有含量的成份分离到细管1中，优选地，细管1和存储腔2连接处的弧形连接的角度是30-60度。

存储腔2用于存储离心后比重大的悬浮液成分，其中存储腔2与细管1连通。

在本实施例中，存储腔2的底部和外管4的底部全部重合，存储腔2的底部开口21和外管4的底部开口合并为一个开口。

在本实施例中，存储腔2透明或半透明，即存储腔2由透明材料制成，从而可以看到悬浮液在存储腔2内部的情况，即悬浮液所占存储腔2的厚度。当然，存储腔2还可以设置有刻度，可通过刻度读出悬浮液在存储腔2的厚度。

固定装置4用于稳定中空套管。在本实施例中，外管7通过一个或多个筋条和细管1的外壁稳定连接，使离心时细管稳定，确保离心时细管不会产生晃动而影响分层。在本实施例中，存储腔2的底部和近端侧壁与外管7的底部和近端侧壁紧密贴合，从而使中空套管3与固定装置4形成稳定连接，确保离心时中空套管不会产生晃动而影响分层。为了进一步稳定中空套管，可以在外管上设置螺纹，通过盖子固定外管7和细管1。

透气不透水装置5，当向中空套管3注入悬浮液时，用于密封细管开口处11，不使悬浮液泄露但是同时确保中空套管3内的空气可以顺利排出去，以便悬液能够便捷快速无气泡地注入到中空套管中。比如，通过存储腔2与外部连通的开口处21注入悬浮液，在细管1的远端开口11处安装上透气不透水装置5，注入时将细管1的远端开口处11朝下放置，确保中空套管3与外部连通，以便悬浮液快速且无气泡的注入中空套管3内，特别是细管1内。

不透水装置，存储腔2的开口处21设有不透水的密封盖，用于离心时密封存储腔2的开口21，以便离心时不透水。

当然，在其他实施例中，固定装置4可拆卸设置在中空套管上。

如图3所示，在本实施例中，外管4与中空套管3可以一体成型。中空套管3的外壁和外管4的内壁完全重合。中空套管3的外壁和外管4的内壁完全重合，使中空套管3完全镶嵌在外管4的内部，形成稳定连接，在离心时，细管2和存储腔都不会产生位移和晃动，不会产生倾斜面和浑浊。存储腔2的底部有开口21，存储腔2的开口21面积与存储腔2横截面积比是0.5。存储腔2的开口21横截面积与存储腔2横截面积比越小越好。

应理解，细管1和存储腔2长度可以比外管4的长度长。

应理解，本实施例并不限定存储腔2和外管4上设置开口的位置和数量，该开口可以设置在存储腔2和外管4的底部或侧边或其他位置等。

另外，中空套管与固定装置稳定连接，以便使得通过离心机对组合式离心装置中的悬浮液进行离心时，以达到离心时中空套管整体稳定的效果，使分层不产生倾斜面或浑浊。

通过离心机对组合式离心装置中的悬浮液进行离心，即可以通过离心机将中空套管的悬浮液中比重轻的稀有含量的成份分离在细管1中，直接通过结构简单的组合式离心装置对悬浮液进行离心，大大减低操作时间和设计成本。

在本实施例中，存储腔2的内径相等，且存储腔2的宽度横截面积是细管1的宽度横截面积的2-20倍，具体地，存储腔2的宽度横截面积是细管1的宽度横截面积的10倍(即在细管1的内径相等的情况下)，这样只要中空套管的悬浮液中含有比重轻的稀少含量的成份，都能够将其放大显示在细管1中，这样可以直接将细管1中的成份吸出来或通过将介质注入细管1将稀有成分从细管中推出，这样更方便分离出悬浮液中稀有含量的成份。当然，细管10的长度是存储腔2的长度的2-20倍。

图4－5给出了本发明实施例应用分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的离心方法的步骤示意图。

下面结合附图和实施方式对本发明的离心方法进行详细说明。

如图4所示，图4是本发明一种分离比重轻的稀有成分的离心方法的步骤图，包括以下步骤：

将悬浮液通过存储腔2的开口处21注入到中空套管3内，注入时，利用透气不透水装置6排出空气，使悬浮液快速落入到细管1和存储腔2内；

悬浮液注入完成后，用不透水装置6将存储腔2的开口处21封闭；

使存储有悬浮液的细管1的开口处朝上放置；

将存储有悬浮液的组合式离心装置放入离心机中离心分层，比重轻的稀有成分在细管1处被富集，层高变高产生放大效应，易于取出；

取出分层后细管处的比重轻的稀有成分。

如图5所示，图5是一种分离比重轻的稀有成分的离心方法的步骤图，包括以下步骤：

将悬浮液通过存储腔2的开口处注入到中空套管3内，注入时，利用透气不透水装置排出空气，使悬浮液快速落入到细管1和存储腔2内；

悬浮液注入完成后，用不透水装置6将存储腔2的开口处封闭；

使存储有悬浮液的细管1的开口处朝上放置；

在悬浮液注入中空套管3后，移去设置在细管1开口处11的透气不透水装置5；

将存储有悬浮液的组合式离心装置放入离心机中离心分层，比重轻的稀有成分在细管1处被富集，层高变高产生放大效应，易于取出；

取出分层后细管处1的比重轻的稀有成分。

本实施例通过利用透气不透水的装置将悬浮液注入含细管的组合式离心装置中，从而避免了传统的和现有技术中难以将悬浮液灌注进入含细管的离心装置的操作方式，减少了气泡，提高了分层效果，通过快速注入提高了操作效率；同时，本发明通过在组合式离心装置设置长条细管型结构，在同样体积的悬浮液情况下，特别是体积量少量或微量时，经过细管朝上离心后，组合式离心装置的细管可以很好地放大悬浮液中比重轻的稀有含量的成份在细管中的厚度，便于更好离心分离稀有含量的细胞成份；同时中空套管与固定装置稳定连接，以便使得通过离心机对组合式离心装置中的悬浮液进行离心时，以达到离心时中空套管整体稳定的效果，使分层不产生倾斜面或浑浊。

综上，本发明所公开分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的组合式离心装置及方法包括：细管；存储腔，用于存储悬浮液，其中存储腔与细管连通，通过存储腔的开口将悬浮液注入存储腔和细管内；其中，中空套管与固定装置稳定连接。通过上述方式，本发明在注入悬浮液时，利用透气不透水装置与外部连通，排出空气，可以快速便捷地将悬浮液注入到细管和存储腔中，固定装置与中空套管稳定连接，使得在离心过程中中空套管稳定，避免了离心过程中细管和存储腔晃动，最终能够利用细管存储悬浮液中比重轻的稀有含量的成份，直接放大了悬浮液中稀有含量的成份在细管中的厚度，便于更好分离出悬浮液中比重轻的稀有含量的成份，大大提高了效率，分层和分离效果更好。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，利用细管能将离心分层后的微小体积成分层高增长产生放大效应而分离取出比重轻的稀有成分，包括：

细管1，有开口处11与外部连通；

存储腔2，有开口处21与外部连通；

中空套管3，由所述细管1与所述存储腔2连通形成；

固定装置4，与所述中空套管3稳定连接，用于固定所述中空套管3以达到离心时所述中空套管3整体稳定从而使离心后所述悬浮液分层清晰的效果；

透气不透水装置5，安置在所述细管1的开口处11，确保所述细管1的开口处透气不透水，当将所述悬浮液从所述存储腔2的开口处注入所述中空套管3时，空气经所述透气不透水装置5排出，使得所述悬浮液快速落入到所述存储腔2和所述细管1内；

不透水装置6，当完成所述悬浮液注入所述中空套管3后，用所述不透水装置6密闭所述存储腔2的开口处21以便离心。

2.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述固定装置4全部或部分包围所述中空套管3的外壁，与所述中空套管3形成稳定连接。

3.根据权利要求2所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述固定装置是通过筋条或者通过摩擦部件与所述中空套管稳定连接。

4.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述中空套管3与所述固定装置4一体成型。

5.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述中空套管3的全部或部分与所述固定装置4是可拆分的。

6.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述存储腔2的宽度横截面积是所述细管1的宽度横截面积2-20倍。

7.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述存储腔2的开口面积与所述存储腔2横截面积比小于0.5。

8.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置，其特征在于，所述透气不透水装置可以是防水透气膜，或防水透气帽，或防水透气垫片或防水透气阀或防水透气塞。

9.根据权利要求1所述的用于分离比重轻的稀有成分的组合式离心装置的离心方法，用于将悬浮液中比重轻的稀有成分离心后在细管处分层富集，层高增长产生放大效应且易于取出，从细管中取出稀有成分，其特征在于，包括以下步骤,

将所述透气不透水装置5安装到所述组合式离心装置与外部连通的所述细管1的开口处11；

将所述悬浮液通过所述存储腔2的开口处21注入到所述中空套管3内，注入时，利用所述透气不透水装置5排出空气，使所述悬浮液快速落入到所述细管1和所述存储腔2内；

所述悬浮液注入完成后，用所述不透水装置6将所述存储腔2的开口处21封闭；

使存储有所述悬浮液的所述细管1的所述开口处11朝上放置；

将存储有所述悬浮液的所述组合式离心装置放入离心机中离心分层，比重轻的稀有成分在所述细管1处被富集，层高变高产生放大效应，易于取出；

取出分层后所述细管1处的比重轻的稀有成分。

10.根据权利要求9所述的离心方法，其特征在于，包括以下步骤，在所述不透水装置6将所述存储腔2的开口处21封闭后或所述离心分层后，移去设置在所述细管1开口处11的所述透气不透水装置5。