【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、沈降分級装置のサンプル回収装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】沈降分級装置とは、液体中における沈降速度の差を利用して物体を大きさ又は密度の異なる群に分級する装置である。 【０００３】この装置の一例として、次のようなものがある。 例えば、特公平３−９９号記載の発明は、分級する物体を含む物体群を液体中に分散させた分散液を底部が上下に摺動できるピストンを備えた容器中に入れ、一定の速度でその容器の底部を押し上げることにより、乱流を防止した上昇流を作り出し、その押し上げ速度より小さい沈降速度を有する粒子を容器上部より溢流させることにより高精度な分級を行えるようになっている。 【０００４】また、特開昭５９−１９６７６０号及び特開平３−１７８３５２号に記載の発明は、液体の密度を調整することにより、調整した密度より大きな密度をもつ物体を沈降させ、小さな密度をもつ物体を浮上させ、
二群に分級するものである。 【０００５】しかしながら、これらの方法の多くは物体を二群に分けるだけであり、細胞塊を生育段階毎に多群に分けるような分級はできず、また管内に乱流が発生するため、細胞塊などのような物体に適した分級精度は期待できない。 【０００６】そこで、本出願人は、特願平５−１２５７
４３号において、細胞塊等のように生育段階毎に種々の群が存在する被分級物を多群に、かつ多量に分級できる沈降式分級装置を提案している。 【０００７】図７は、この装置を側面から見た断面図である。 図において、４は軸方向が水平に配置された内側が滑らかな円筒状の分級槽であり、該分級槽４の一方の開口部端には、外方に向かって細くなり、先端部２ａが開口した第１の円錐状管路２がフランジ５を利用してビスで取付けられている。 この第１の円錐状管路２は、先端部２ａから見ると液体が乱流にならない程度に分級槽４に向かって次第に拡開している。 【０００８】また、該分級槽４の他方の開口部端には、
外方に向かって細くなり、先端部１０ａが開口した第２
の円錐状管路１０がフランジ１１を利用してビスで取付けられている。 この第２の円錐状管路１０も、先端部１
０ａから見ると液体が乱流にならない程度に分級槽４に向かって次第に拡開している。 【０００９】前記第１の円錐状管路２の先端部２ａには、ユニオン３を用いてパイプ１が着脱可能に取り付けられており、前記第２の円錐状管路１０の先端部１０ａ
にも、ユニオン１２によりパイプ１３が接続されていて、該パイプ１３は一周して前記パイプ１と接続されているが、パイプ１３→パイプ１のライン中にはドレイン３１、ポンプ３２、流量調整バルブ３３、流量計３４が接続されている。 【００１０】また、前記分級槽４の前記一方の開口部端近傍には整流格子１４が配置されており、該整流格子１
４は極めて薄い材料にて格子状に形成されていて、着脱可能な嵌め込み式にて取り付けられている。 該整流格子１４は、前記第１の円錐状管路２から流入した液体を整流して乱流とならないようにするものである。 また、分級槽４の前記一方の開口部端近傍の上部には被分級物を投入するための投入孔４ａが設けられており、該投入孔４ａには、鉛直方向に延びたパイプ３７がユニオン３８
を用いて接続されている。 該パイプ３７の中間にはボールバルブ（ＯＮ、ＯＦＦバルブ）３９が配置されており、上端部には分級を行う細胞塊等の微小物体を含む懸濁液が入った容器（不図示）が接続されている。 【００１１】また、分級槽４の下部には、下方に狭くなる筒状の複数個仕切部６（６ａ・・・６ｄ）が設けられており、これら仕切部６の最下部にはそれぞれハーフユニオン７が接続されていて、それぞれシリコン等のチューブ８が簡単に着脱できるようになっている。 なお、シリコン等のチューブ８の開閉はピンチコック９にて行われる。 シリコン等のチューブ８のもう一方の端はそれぞれ各次工程と接続されている。 【００１２】この装置の動作は、次にようになっている。 先ず、装置内は液体で満たされており、その液体はポンプ３２にて装置内を循環する。 流れの向きは分級槽４内では図において左から右である。 また、分級槽４内の流速はポンプ３２の下流の流量調整バルブ３３により制御され、その速度は流量調整バルブ３３下流の流量計３４の値を測定することにより知ることができる。 【００１３】供給された細胞塊はパイプ３７を自由落下して、分級槽４に入る。 分級槽４内に落下した時点で細胞塊は終端速度に達し、以後等速で落下する。 分級槽４
内では、液体は水平方向に一定流速で流れているため、
分級槽４内に入った細胞塊は図のように斜め下向きの直線を描いて落下し、分級槽４下部の仕切部６（６ａ・・
６ｄ）に入り、分級される。 このとき、終端速度の速い形状の大きな細胞塊ほど、左の仕切部６ａの方へ入り、
終端速度の遅い形状の小さな細胞塊になるにつれて右の仕切部６ｂの方へ入るようになる。 このようにして、細胞塊を形状の大きさ、すなわち生育段階により分級選別できる。 各仕切部６内に入った細胞塊はシリコン等のチューブ８を通ってそれぞれ次工程に移される。 【００１４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従来の分級装置は、いずれもサンプル回収部は回収口のチューブをピンチコックで開閉するようにしたものであり、サンプルを回収するときはマニュアル操作により、
分級装置を停止し、ピンチコックを開き、分級装置中の液体ごとサンプルを抜き取らなければならなかった。 このような方法では、分級中にサンプルを自動的に回収することができないだけではなく、次工程に移される途中で雑菌等に汚染される虞もある。 【００１５】本発明は、分級をおこないながらでも無菌的な環境で、自動的にサンプルを次工程に移送することができる沈降分級装置のサンプル回収装置の提案を目的としている。 【００１６】 【課題を解決するための手段】本発明に係る沈降分級装置のサンプル回収装置は、分級槽内の液体と同一の液体を貯蔵する貯液タンクと、サンプルと液体とを分離する固液分離管と、分級槽の下部に設けられた仕切部に一端が接続され、途中で分岐して一方は前記固液分離管の下側に接続され、他方はポンプを介して前記貯液タンクの液中に没入する第１の配管と、前記固液分離管の上側に一端が接続され、他端が前記貯液タンクの液中に没入する第２の配管と、前記固液分離管のサンプル回収口に接続された第３の配管と、前記第１の配管中に配置され、
分級槽の仕切部と第１の配管の分岐点との間に配置された第１の電磁弁、該分岐点と前記ポンプとの間に配置された第２の電磁弁、該分岐点と前記固液分離管との間の第１の配管に配置された第３の電磁弁と、前記第３の配管中に、間隔をおいて配置された第４と第５の電磁弁と、前記第１〜第５の電磁弁の開・閉や前記ポンプの動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。 【００１７】また、本発明に係る沈降分級装置のサンプル回収装置は、前記第１〜第３の配管はシリコンチューブで形成されており、かつ制御手段による前記第１〜第５の電磁弁の開・閉制御は該シリコンチューブを押しつぶしたり元に戻したりするようにしたことを特徴としている。 【００１８】また更に、本発明に係る沈降分級装置のサンプル回収装置は、前記第２の電磁弁と前記貯液タンク管の間の第１の配管に、流量調節バルブが配置されていることを特徴としている。 【００１９】 【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
サンプルの回収は、制御手段によって、先ず第１の電磁弁を開にして、第２の電磁弁と第３の電磁弁とを閉にしておく。 分級槽の仕切部に分級されたサンプルは、第１
の配管内に落下して第１の電磁弁の所を通過し、第２の電磁弁と第３の電磁弁で閉鎖された第１の配管の分岐点近傍に集積される。 サンプルの集積量が所定の量となった頃合いを見計らって、第１の電磁弁を閉、第２の電磁弁と第３の電磁弁を開にして、ポンプを作動させる。 【００２０】これにより、第１の配管の分岐点近傍に集積されたサンプルは、ポンプによって貯液タンク内から送られてきた液体と一緒に固液分離管に移送される。 このときに、分級槽内の液体は第１の電磁弁で遮断され、
固液分離管には流れ込まない。 固液分離管では、貯液タンクから送られてきた液体とサンプルとが分離され、液体は第２の配管を通って貯液タンクに戻され、サンプルは固液分離管のサンプル回収口に接続された第３の配管に入る。 その際に、制御手段によって第５の電磁弁を閉にし、第４の電磁弁を開にしておくと、サンプルは第３
の配管中の第５の電磁弁のところに留まる。 サンプルが適当に溜まったときに、第５の電磁弁を開にし、第４の電磁弁を閉にすると、サンプルのみを次工程に送ることができる。 【００２１】そして、また最初に戻って、第１の電磁弁を開にし、第２の電磁弁と第３の電磁弁とを閉にしてサンプルの分級をおこなう。 【００２２】また、第１〜第３の配管をシリコンチューブで形成し、かつ第１〜第５の電磁弁の開・閉制御はシリコンチューブを押しつぶしたり元に戻したりするので、直接電磁弁の弁がサンプルや液体に触れないので、
無菌的な処理が行なえる。 【００２３】また更に、第２の電磁弁と貯液タンク管の第１の配管に流量調節バルブを配置したので、固液分離管内での液体の流れを適正にコントロールでき、液体とサンプルの分離を良好におこなうことが可能となる。 【００２４】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 なお、従来の技術の項で説明したものと同一または相当する部分には同一符号を付す。 【００２５】図１は、本発明の実施例を模式図で示したものである。 図に示すように、分級槽４の下部に設けられた仕切部６の回収口には、シリコンチューブからなる第１の配管１５が鉛直方向を向いて取付けられており、
途中でチーズ１５ａ等によって二又に分岐されている。
仕切部６の回収口から分岐点１５ａまでの間の配管１５
には第１の電磁弁２１が取付けられており、該電磁弁２
１は、図２（ａ）に示すように、配管１５が輪の中を通っていて、その配管１５を外部からピストン２１ａにて図２（ｂ）に示すように押しつぶすことにより配管１５
を閉鎖する構造のもので、弁が配管１５内に接触しないので、弁の開閉によるコンタミネーションや雑菌等による汚染の心配がない。 【００２６】チーズ等によって分岐された第１の配管１
５の一方は、固液分離管２９に接続され、その途中には第３の電磁弁２３が配置されている。 固液分離管２９の電磁弁２３との接続部分の管内径は、配管１５の内径の２倍以上あり、固液分離管２９はその接続部分から鉛直上方向へ配管１５の内径の４倍以上の長さがあって、その上端にはシリコンチューブからなる第２の配管１６が接続されている。 該第２の配管１６の他端は、分級槽４
内の液体と同一の液体が貯留されている貯液タンク２５
内の液中に没入している。 【００２７】固液分離管２９の鉛直下方はサンプルが途中で止まらない程度に次第に内径が狭まり、下端にはシリコンチューブからなる第３の配管１７が接続されている。 該第３の配管１７には間隔をおいて、第４の電磁弁３０と第５の電磁弁３１が配置されていて、これら電磁弁を制御することで、配管１７の下端よりサンプルが取り出され、次工程に送られるようになっている。 【００２８】また、第１の配管１５の分岐点１５ａからのもう一方は、ポンプ２４の吐出側に接続され、その途中には第２の電磁弁２２配置されている。 また、ポンプ２４の吸い込み側は配管１５にて貯液タンク２５と接続され、配管１５の先端は貯液タンク２５中に没入している。 また、配管１５の途中には流量調節バルブ３２が設置されている。 なお、貯液タンク２５の上部は空気中の雑菌や塵が入り込まないように、フィルタ２８を介して外気と通じている。 【００２９】次に、この装置の動作について説明する。
第１〜３の電磁弁２１，２２，２３とポンプ２４は、例えば図３に示すようなタイムチャートでＯＮ・ＯＦＦする。 先ず、図４に示すように、第１の電磁弁２１が開き、第２の電磁弁２２と第３の電磁弁２３とを閉にして、ポンプ２４を停止状態にする。 また、第４の電磁弁３０と第５の電磁弁３１は、常にどちらか一方が閉じている状態となる。 【００３０】このとき、分級されて分級槽４の仕切部６
に自由落下してきたサンプルは第１の電磁弁２１を通過して第１の配管１５の分岐点１５ａ近傍に集積される。
分級速度によって異なるが、一定時間、例えば３０秒〜
１０分後に、図５に示すように、第１の電磁弁２１を閉じ、第２の電磁弁２２と第３の電磁弁２３とを開にして、ポンプ２４を作動させる。 これにより、分岐点１５
ａの近傍に落下集積されたサンプルは、貯液タンク２５
からの液体の流れに乗り、固液分離管２９に移送される。 このとき、第１の電磁弁２１は閉じているので、ポンプ２４による液体の動きが分級槽４内に影響を与えることがないとともに、分級槽４内の液体が固液分離管２
９内に流入することもない。 【００３１】また、固液分離管２９では、上向きの流速がサンプルの終端速度以下になるように流量調整バルブ３２によって調節されているため、サンプルは落下し、
液体は上部より流れ出て貯液タンク２５に戻される。 固液分離管２９ないを落下したサンプルは、第４の電磁弁３０を開き、第５の電磁弁３１を閉じておくことによって、これら電磁弁３０，３１の間の第３の配管１７中に溜められ、図６に示すように、第４の電磁弁３０を閉じ、第５の電磁弁３１を開くことによって取り出され、
次工程に移送される。 【００３２】さらに、一定時間（３０秒〜１０分）後、
再び第１の電磁弁２１を開き、第２，３の電磁弁２２，
２３を閉じ、ポンプ２４を停止した状態とする。 これを繰り返すことにより、分級したサンプルを次々と次工程に移送することができる。 なお、第１〜第５の電磁弁２
１，２２，２３，２４，２５とポンプ２４の動作の制御は、シーケンサ等の図示せぬ制御手段によって行なわれる。 【００３３】このように、分級槽で分級された培養細胞塊等のサンプルを、分級中でも雑菌に汚染されることなく次々と自動的に次の工程に移送することができる。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サンプルの分級をおこないながらでも、自動的にサンプルを次工程に移送することができる。 その際に、シリコンチューブを電磁弁でオンオフすることによりサンプルの移送をおこなうようにしたので、無菌的な環境でサンプルの回収がおこなえる。 また、第２の電磁弁と貯液タンク管の間の第１の配管に、流量調節バルブを配置したので、固液分離管内での液体の流れを適正にコントロールでき、液体とサンプルの分離を良好におこなうことができる。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る沈降分級装置のサンプル回収装置の一実施例を模式図で示したものである。 【図２】電磁弁の作用を示した図で、（ａ）は開、
（ｂ）は閉を示す図である。 【図３】電磁弁とポンプの動作のタイムチャートである。 【図４】第１の配管の分岐点近傍にサンプルを集積する状態を示す図である。 【図５】第１の配管中のサンプルを固液分離管に移送する状態を示す図である。 【図６】固液分離管で分離されたサンプルを電磁弁の作用で次の工程に移送する状態を示す図である。 【図７】本出願人が提案中の沈降分級装置の断面図である。 【符号の説明】 ４ 分級槽 ６ 仕切部 １５ 第１の配管（シリコンチューブ） １５ａ 分岐点 １６ 第２の配管（シリコンチューブ） １７ 第３の配管（シリコンチューブ） ２１ 第１の電磁弁 ２２ 第２の電磁弁 ２３ 第３の電磁弁 ２４ ポンプ ２５ 貯液タンク ２９ 固液分離管 ３０ 第４の電磁弁 ３１ 第５の電磁弁 ３２ 流量調節バルブ |
