(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024054443
(43)【公開日】2024-04-17
(54)【発明の名称】完全閉鎖型灌流液送液系
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20240410BHJP
C12M 3/00 20060101ALI20240410BHJP
A61K 35/14 20150101ALI20240410BHJP
A61P 7/08 20060101ALI20240410BHJP
【ＦＩ】
C12M1/00 A
C12M3/00 Z
A61K35/14 Z
A61P7/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022160628
(22)【出願日】2022-10-05
(71)【出願人】
【識別番号】595040205
【氏名又は名称】株式会社東海ヒット
(74)【代理人】
【識別番号】100098936
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 晃司
(74)【代理人】
【識別番号】100098888
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 明子
(72)【発明者】
【氏名】後藤 晴紀
【テーマコード（参考）】
4B029
4C087
【Ｆターム（参考）】
4B029AA02
4B029AA08
4B029AA27
4B029BB11
4B029CC01
4B029GA08
4B029GB10
4C087AA01
4C087AA02
4C087BB34
4C087DA03
4C087NA03
4C087ZA51
(57)【要約】
【課題】血液中の赤血球等を極力潰さずに、同時に血液に接触せずに連続的な送液を、小型で安価に構築したもので実現できる完全閉鎖型灌流液送液系の提供。
【解決手段】密閉されたバッファ部１７の気相部分を陰陽圧に変化させて灌流液Ｋを送液させている。空気Ａの吸引から戻しに変わるタイミングでは、空気連通口４３の近傍で、気流どうしがぶつかり合うことになり、ぶつかり合う箇所で先ず局所的に急激に大きな陽圧が発生する。しかしながらこの陽圧は放射状に拡がるので、その下側に位置する液相には局所的に急激に大きな陽圧が掛かることはない。また、空気Ａの戻しから吸引に変わるタイミングでは、空気連通口４３の近傍で先ず局所的に急激に大きな陰圧が発生する。しかしながらこの陰圧は放射状に拡がるので、その下側に位置する液相が局所的に急激に大きな陰圧になることはない。従って、赤血球等が潰されるのが回避される。
【選択図】 図５
【解決手段】密閉されたバッファ部１７の気相部分を陰陽圧に変化させて灌流液Ｋを送液させている。空気Ａの吸引から戻しに変わるタイミングでは、空気連通口４３の近傍で、気流どうしがぶつかり合うことになり、ぶつかり合う箇所で先ず局所的に急激に大きな陽圧が発生する。しかしながらこの陽圧は放射状に拡がるので、その下側に位置する液相には局所的に急激に大きな陽圧が掛かることはない。また、空気Ａの戻しから吸引に変わるタイミングでは、空気連通口４３の近傍で先ず局所的に急激に大きな陰圧が発生する。しかしながらこの陰圧は放射状に拡がるので、その下側に位置する液相が局所的に急激に大きな陰圧になることはない。従って、赤血球等が潰されるのが回避される。
【選択図】 図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
灌流液を流す送液流路に介装され、下側に液相として灌流液が貯留され、上側が気相になったバッファ部と、前記バッファ部の気相側に一端側が連通され、他端側が閉止される空気封入路と、前記空気封入路の空気封入容積を減少・復元させる容積往復変動手段を備え、
前記空気封入容積の増大・復元に追従した前記バッファ部の気相部分の陰陽圧の変化により、前記灌流液が送液されることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
前記空気封入容積の増大・復元に追従した前記バッファ部の気相部分の陰陽圧の変化により、前記灌流液が送液されることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項2】
請求項１に記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
バッファ部の内部で、灌流液の吸引口と排出口と空気連通口は、上方視で、それぞれ三角頂点に位置するように配置されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
バッファ部の内部で、灌流液の吸引口と排出口と空気連通口は、上方視で、それぞれ三角頂点に位置するように配置されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項3】
請求項２に記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
バッファ部の内部は、上方視で、円形になっていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
バッファ部の内部は、上方視で、円形になっていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項4】
請求項１または３に記載したに記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
灌流液の吸引口は気相中で開放され、排出口は液相中で開放されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
灌流液の吸引口は気相中で開放され、排出口は液相中で開放されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項5】
請求項４に記載したに記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
灌流液の排出口は、バッファ部に差込まれてその内底面近傍まで延びたパイプの下端縁が周方向に沿って円弧状に切り欠かれて構成されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
灌流液の排出口は、バッファ部に差込まれてその内底面近傍まで延びたパイプの下端縁が周方向に沿って円弧状に切り欠かれて構成されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項6】
請求項１または３に記載したに記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
バッファ部の内部は、液相と気相との間は液面の変動圧力を受けて上下動する感圧弁により液相と気相が隔離されており、
灌流液の吸引口と排出口が液相中で開放されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
バッファ部の内部は、液相と気相との間は液面の変動圧力を受けて上下動する感圧弁により液相と気相が隔離されており、
灌流液の吸引口と排出口が液相中で開放されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項7】
請求項１または３に記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
空気封入路は可撓性チューブを用いて構成され、容積往復変動手段は前記可撓性チューブを圧閉・復元する往復押圧機構で構成されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
空気封入路は可撓性チューブを用いて構成され、容積往復変動手段は前記可撓性チューブを圧閉・復元する往復押圧機構で構成されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項8】
請求項７に記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
往復押圧機構はローラーを１つ設けたローラーポンプで構成されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
往復押圧機構はローラーを１つ設けたローラーポンプで構成されていることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【請求項9】
請求項１または３に記載した完全閉鎖型灌流液送液系において、
灌流液は血液であることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
灌流液は血液であることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は細胞、組織、臓器、動物等の生体試料に血液を含む灌流液を流す送液系に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から血液送液系で使用されている専用の送液ポンプは、臨床用途が多く、特許文献１に記載のように遠心ポンプなどどれも高精度になっているが、その一方で複雑で高価であり、実験スケールでの手軽な使用に適した小型で安価なものがない。
そのため、動物実験用には、市販の比較的小型で安価なローラーポンプやシリンジポンプが代用されている。
そのため、動物実験用には、市販の比較的小型で安価なローラーポンプやシリンジポンプが代用されている。
【0003】
近年は、細胞から組織や臓器を作製する組織工学の発展が期待されているが、生体外において立体組織に導入された血管網への血液の送液では、赤血球等が潰れてしまうことは極力回避しなければならない。而して、ローラーポンプは、可撓性チューブをローラーで圧閉する方式なので、血液中の赤血球等が潰れてしまう。シリンジポンプは、シリンジを押し出す方式のため、連続送液ができない。その他、ダイヤフラム式のポンプでも市販の比較的小型で安価なタイプがあり、このタイプでは赤血球等を潰したりせず、連続送液も可能になっているが、ダイヤフラムが血液に接触するため、これらの腐食や血液のコンタミネーションにつながるので、送液ポンプとしては実際のところ使用されていない。
【0004】
我々は、先に、特許文献２で、完全閉鎖型灌流液送液系を提案しており、この送液系では、血液に接触せずに連続的な送液を、小型で安価に構築したもので実現できてはいるが、耐溶血性能については、更なる向上要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００６－３２５７５０号公報
【特許文献2】特開２０２２－１００７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、血液中の赤血球等を極力潰さずに、同時に血液に接触せずに連続的な送液を、実験スケールでの使用に適した小型で安価に構築したもので実現できる、新規且つ有用な完全閉鎖型灌流液送液系を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、灌流液を流す送液流路に介装され、下側に液相として灌流液が貯留され、上側が気相になったバッファ部と、前記バッファ部の気相側に一端側が連通され、他端側が閉止される空気封入路と、前記空気封入路の空気封入容積を減少・復元させる容積往復変動手段を備え、前記空気封入容積の増大・復元に追従した前記バッファ部の気相部分の陰陽圧の変化により、前記灌流液が送液されることを特徴とする完全閉鎖型灌流液送液系である。
【0008】
好ましくは、バッファ部の内部で、灌流液の吸引口と排出口と空気連通口は、上方視で、それぞれ三角頂点に位置するように配置されている。
より好ましくは、バッファ部の内部は、上方視で、円形になっている。
より好ましくは、バッファ部の内部は、上方視で、円形になっている。
【0009】
好ましくは、灌流液の吸引口は気相中で開放され、排出口は液相中で開放されている。
より好ましくは、灌流液の排出口は、バッファ部に差込まれてその内底面近傍まで延びたパイプの下端縁が周方向に沿って円弧状に切り欠かれて構成されている。
より好ましくは、灌流液の排出口は、バッファ部に差込まれてその内底面近傍まで延びたパイプの下端縁が周方向に沿って円弧状に切り欠かれて構成されている。
【0010】
好ましくは、バッファ部の内部は、液相と気相との間は液面の変動圧力を受けて上下動する感圧弁により液相と気相が隔離されており、灌流液の吸引口と排出口が液相中で開放されている。
【0011】
好ましくは、空気封入路は可撓性チューブを用いて構成され、容積往復変動手段は前記可撓性チューブを圧閉・復元する往復押圧機構で構成されている。
より好ましくは、往復押圧機構はローラーを１つ設けたローラーポンプで構成されている。
より好ましくは、往復押圧機構はローラーを１つ設けたローラーポンプで構成されている。
【発明の効果】
【0012】
本発明の完全閉鎖型灌流液送液系によれば、灌流液が血液の場合でも、赤血球等を極力潰さずに、同時に血液に接触せずに連続的な送液を、実験スケールでの使用に適した小型で安価に構築したもので実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態に係る完全閉鎖型灌流液送液系の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の実施の形態に係る完全閉鎖型灌流液送液系について、図面にしたがって説明する。
図１～図３に示すこの完全閉鎖型灌流液送液系１で、符号３は断面円形でシリコン製の可撓性チューブを示す。この可撓性チューブ３は、複数用いられており、連結部５を介して接続されている。連結部５からはＳＵＳ製の剛性パイプ５ａ、５ｂがそれぞれ横方向と下方向に突出しており、可撓性チューブ３の一端に剛性パイプ５ａが内嵌され、別の可撓性チューブ３の一端に剛性パイプ５ｂが内嵌されている。前者の可撓性チューブ３は横方向に延び、その送液方向先方で後者の可撓性チューブ３は下方に延びている。後者の可撓性チューブ３の他端である下端には別の剛性パイプ７が内嵌されている。この剛性パイプ７は可撓性チューブ３の下端よりも下方に突出している。剛性パイプ７の下端縁は軸方向に直交している。送液流路９はこの可撓性チューブ３と連結部５と剛性パイプ７が上記のように連なった筒状の内部の中空部分で構成されている。
図１～図３に示すこの完全閉鎖型灌流液送液系１で、符号３は断面円形でシリコン製の可撓性チューブを示す。この可撓性チューブ３は、複数用いられており、連結部５を介して接続されている。連結部５からはＳＵＳ製の剛性パイプ５ａ、５ｂがそれぞれ横方向と下方向に突出しており、可撓性チューブ３の一端に剛性パイプ５ａが内嵌され、別の可撓性チューブ３の一端に剛性パイプ５ｂが内嵌されている。前者の可撓性チューブ３は横方向に延び、その送液方向先方で後者の可撓性チューブ３は下方に延びている。後者の可撓性チューブ３の他端である下端には別の剛性パイプ７が内嵌されている。この剛性パイプ７は可撓性チューブ３の下端よりも下方に突出している。剛性パイプ７の下端縁は軸方向に直交している。送液流路９はこの可撓性チューブ３と連結部５と剛性パイプ７が上記のように連なった筒状の内部の中空部分で構成されている。
【0015】
上記の送液流路９は送液方向上流側を示しており、下流側の送液流路１１も同様に構成されている。但し、下方に延びた可撓性チューブ３の他端である下端には別の剛性パイプ１３が内嵌されている。この剛性パイプ１３も可撓性チューブ３の下端よりも下方に突出しているが、突出度合いが剛性パイプ７よりも大きくなっている。剛性パイプ１３の下端縁１３ａも軸方向に直交しているが、その周縁に沿って周方向にほぼ半円弧に欠落した欠落部１３ｂが形成されている。
また、剛性パイプ１３にはリングシール１５が外嵌されている。このリングシール１５の上端縁は可撓性チューブ３の下端縁と当たっている。
また、剛性パイプ１３にはリングシール１５が外嵌されている。このリングシール１５の上端縁は可撓性チューブ３の下端縁と当たっている。
【0016】
送液流路９、１１は、それぞれ一端側はバッファ部１７を介して接続されて、１つの送液流路の途中にバッファ部１７が介装された配置になっている。
符号１９は断面円形のフラットシャーレを示し、このシャーレ１９の上面開口は被せタイプの蓋部２１で閉塞される。
この蓋部２１の天面部２１ａには断面円形の貫通穴２３、２５、２７がほぼ正三角形の頂点をなす位置に設けられている。貫通穴２３、２５は同じサイズで下面側には段差２３ａ、２５ａが設けられてその他の部位より僅かに小さくなっている。貫通穴２７はそれよりもやや大きいサイズになっている。また、天面部２１ａの上面にはその他の部位よりも一段下がった平面状の窪み２９が形成されている。この窪み２９の領域に、貫通穴２３、２５が形成されている。
蓋部２１の側面部２１ｂの内周面には環状の凹条３１が形成されている。また、側面部２１ｂの下端縁からは平面方向外方に向かってフランジ２１ｃ、２１ｃが対向した状態で延びている。
符号１９は断面円形のフラットシャーレを示し、このシャーレ１９の上面開口は被せタイプの蓋部２１で閉塞される。
この蓋部２１の天面部２１ａには断面円形の貫通穴２３、２５、２７がほぼ正三角形の頂点をなす位置に設けられている。貫通穴２３、２５は同じサイズで下面側には段差２３ａ、２５ａが設けられてその他の部位より僅かに小さくなっている。貫通穴２７はそれよりもやや大きいサイズになっている。また、天面部２１ａの上面にはその他の部位よりも一段下がった平面状の窪み２９が形成されている。この窪み２９の領域に、貫通穴２３、２５が形成されている。
蓋部２１の側面部２１ｂの内周面には環状の凹条３１が形成されている。また、側面部２１ｂの下端縁からは平面方向外方に向かってフランジ２１ｃ、２１ｃが対向した状態で延びている。
【0017】
蓋部２１の凹条３１にＯリング３３が嵌合されており、シャーレ１９に蓋部２１を被せた状態では、Ｏリング３３の内方に突出した部分が圧迫されて蓋部２１の側面部２１ｂの内周面とシャーレ１９の側面部の外周面との間の隙間を閉塞して封止している。バッファ部１７はこの封止状態のシャーレ１９と蓋部２１により構成されている。
【0018】
天面部２１ａには、上記した送液流路９、１１が接続されている。
送液流路９では、剛性パイプ７が貫通穴２３に上側から差し込まれており、可撓性チューブ３の下端縁が窪み２９に当たり、剛性パイプ７の下端縁が段差２３ａに当たっている。剛性パイプ７の内径は、貫通穴２３の段差２３ａにより小さくなった側の内径とほぼ同じになっている。剛性パイプ７の下端縁側は開口してシャーレ１９内と連通しており、この剛性パイプ７で吸引口３５が構成されている。
送液流路９では、剛性パイプ７が貫通穴２３に上側から差し込まれており、可撓性チューブ３の下端縁が窪み２９に当たり、剛性パイプ７の下端縁が段差２３ａに当たっている。剛性パイプ７の内径は、貫通穴２３の段差２３ａにより小さくなった側の内径とほぼ同じになっている。剛性パイプ７の下端縁側は開口してシャーレ１９内と連通しており、この剛性パイプ７で吸引口３５が構成されている。
【0019】
送液流路１１では、剛性パイプ１３が貫通穴２７に上側から差し込まれている。リングシール１５の上下端側の縁は外方に突出しており、その突出端が貫通穴２７の上下の穴縁に係止された状態になっている。
剛性パイプ１３が貫通した状態では、リングシール１５の外方に突出した部分が圧迫されて剛性パイプ１３の外周面と貫通穴２７の内周面との間の隙間を閉塞して封止している。
剛性パイプ１３はシャーレ１９内を垂下されており、その下端縁１３ａはシャーレ１９の底面部１９ａの内底面の近傍に至っている。また、送液流路９側の剛性パイプ７をシャーレ１９内まで仮想的に延長したときには、剛性パイプ１３とシャーレ１９内でも対向し、さらに剛性パイプ１３側の欠落部１３ｂはこの剛性パイプ７と対向する側に位置している。剛性パイプ１３の下端縁１３ａ側は開口し、且つ下端縁１３ａ側と連なった欠落部１３ｂも開口してシャーレ１９内と連通しており、この剛性パイプ１３で排出口３７が構成されている。
剛性パイプ１３が貫通した状態では、リングシール１５の外方に突出した部分が圧迫されて剛性パイプ１３の外周面と貫通穴２７の内周面との間の隙間を閉塞して封止している。
剛性パイプ１３はシャーレ１９内を垂下されており、その下端縁１３ａはシャーレ１９の底面部１９ａの内底面の近傍に至っている。また、送液流路９側の剛性パイプ７をシャーレ１９内まで仮想的に延長したときには、剛性パイプ１３とシャーレ１９内でも対向し、さらに剛性パイプ１３側の欠落部１３ｂはこの剛性パイプ７と対向する側に位置している。剛性パイプ１３の下端縁１３ａ側は開口し、且つ下端縁１３ａ側と連なった欠落部１３ｂも開口してシャーレ１９内と連通しており、この剛性パイプ１３で排出口３７が構成されている。
【0020】
符号３９はポンプユニットを示す。このポンプユニット３９の筐体３９ａの内部では可撓性チューブ３と同じサイズ及び可撓性素材のポンプチューブがローラーを１つ備えたタイプのローラーポンプに取付けられており、ローラーポンプの動作によりローラーに間欠的にしごかれて、このポンプチューブの圧閉と復元が交互に繰り返されるようになっている。ポンプチューブの一方の接続側には、連通空気路４１の一端側が接続されている。この連通空気路４１は、送液流路９と同様に、可撓性チューブ３と連結部５と剛性パイプ７を組み合わせて構成されており、その他端側である剛性パイプ７はバッファ部１７の貫通穴２５を介してシャーレ１９内と連通しており、この連通部分が下方を向いた空気連通口４３になっている。ポンプチューブの他方の接続側にも可撓性チューブ３（図示省略）が接続されている。この可撓性チューブ３の先端は閉止されている。
【0021】
空気封入路は連通空気路４１とポンプチューブと閉止側の可撓性チューブ３とで構成されており、ポンプユニット３９で空気封入路の空気封入容積を減少・復元させる容積往復変動手段が構成されている。
バッファ部１７の貫通穴２３に貫入された剛性パイプ７側の吸引口３５、貫通穴２７に貫入された剛性パイプ１３側の排出口３７、貫通穴２５に貫入された剛性パイプ７側の空気連通口４３は、貫通穴２３、２５、２７の位置関係から、上方視で、それぞれ三角頂点に位置している。
バッファ部１７の貫通穴２３に貫入された剛性パイプ７側の吸引口３５、貫通穴２７に貫入された剛性パイプ１３側の排出口３７、貫通穴２５に貫入された剛性パイプ７側の空気連通口４３は、貫通穴２３、２５、２７の位置関係から、上方視で、それぞれ三角頂点に位置している。
【0022】
バッファ部１７には、灌流液Ｋが貯留されており、下側が灌流液Ｋの液相、上側が空気Ａの気相になって、上下方向で接液面Ｌを介して二相が併存している。
吸引口３５は気相中で開放され、排出口３７は液相中で開放されてバッファ部１７の内部と連通している。灌流液Ｋは送液流路９を通って吸引口３５からバッファ部１７の内部に吸引され、落下してバッファ部１７内に貯留された灌流液Ｋの液相の一部となり、液相から排出口３７を介して送液流路１１に排出される。
また、空気連通口４３は気相中で開放されてバッファ部１７の内部と連通している。従って、空気封入路に封入された空気はバッファ部１７の気相の空気と繋がっている。
吸引口３５は気相中で開放され、排出口３７は液相中で開放されてバッファ部１７の内部と連通している。灌流液Ｋは送液流路９を通って吸引口３５からバッファ部１７の内部に吸引され、落下してバッファ部１７内に貯留された灌流液Ｋの液相の一部となり、液相から排出口３７を介して送液流路１１に排出される。
また、空気連通口４３は気相中で開放されてバッファ部１７の内部と連通している。従って、空気封入路に封入された空気はバッファ部１７の気相の空気と繋がっている。
【0023】
灌流液Ｋを溜めたリバーザーから、灌流液Ｋが、送液流路９、１１を通って、培養容器側に送液されるようになっており、送液流路９、１１の間に介装されたバッファ部１７において、ポンプ作用を受ける。
空気封入路に封入される空気量は調整されており、後述のように封入された空気Ａが圧縮・復元の弾性挙動を示すストローク範囲ではバッファ部１７の内部での接液面Ｌは常に排出口３７よりも上に位置する。
空気封入路に封入される空気量は調整されており、後述のように封入された空気Ａが圧縮・復元の弾性挙動を示すストローク範囲ではバッファ部１７の内部での接液面Ｌは常に排出口３７よりも上に位置する。
【0024】
完全閉鎖型灌流液送液系１では、設置台４５が利用されており、この下段面側にバッファ部１７が専用のセット穴に内嵌されてセットされ、上段面にソケット４７、４９が専用のセット穴に内嵌されてセットされている。このソケット４７、４９に送液流路９、１１の他端側がそれぞれ接続されている。ソケット４７、４９にはダックビルタイプの逆止弁が装着されており、送液方向は、送液流路９はバッファ部１７に流入する方向に規制され、送液流路１１はバッファ部１７から流出する方向に規制されている。
【0025】
ソケット４７の送液流路９の反対側の送液流路（図示省略）にはリザーバーが接続されており、ソケット４９の送液流路１１と反対側の送液流路（図示省略）には培養容器に収容された臓器等の検体に接続されている。
リバーザーから検体に至る全体が閉鎖系に構成されている。
ポンプユニット３９の筐体３９ａは、設置台４５と並べて設置されており、送液流路９、１１とバッファ部１７と連通空気路４１の上記した配置関係が確保されている。
リバーザーから検体に至る全体が閉鎖系に構成されている。
ポンプユニット３９の筐体３９ａは、設置台４５と並べて設置されており、送液流路９、１１とバッファ部１７と連通空気路４１の上記した配置関係が確保されている。
【0026】
ポンプユニット３９はチューブ式のローラーポンプ仕様になっており、モーター駆動によりローラーが公転しつつ自転することで、ポンプチューブをしごくように圧閉しながら回転する。そして、回転が進んでその圧閉状態が解除される位置まで到達すると、ポンプチューブは弾性的に復元する。更に、回転して、ポンプチューブを再びしごく。この繰り返しにより、ポンプチューブの圧閉と復元が交互に繰り返される。
ローラーが圧閉しながら回転すると、連通空気路４１内は陰圧になり、バッファ部１７内の気相から空気Ａを吸引し、ローラーの圧閉が解除されると連通空気路４１内は陽圧になり、吸引した空気Ａはバッファ部１７内の気相中に吐き戻される。
ローラーが圧閉しながら回転すると、連通空気路４１内は陰圧になり、バッファ部１７内の気相から空気Ａを吸引し、ローラーの圧閉が解除されると連通空気路４１内は陽圧になり、吸引した空気Ａはバッファ部１７内の気相中に吐き戻される。
【0027】
図４の矢印に示すように、空気Ａが吸引される際には、バッファ部１７の気相も追従して陰圧になるので、灌流液Ｋは送液流路９側から吸引されて吸引口３５からバッファ部１７の内部に流入する。一方、空気Ａが吐き戻される際には、バッファ部１７の気相は陽圧に戻るので、液相は押し下げられて灌流液Ｋの一部は排出口３７を介して送液流路１１に排出される。
この繰り返しにより、灌流液Ｋが送液される。すなわち、密閉されたバッファ部１７の気相部分を陰陽圧に変化させて灌流液Ｋを送液させている。
この繰り返しにより、灌流液Ｋが送液される。すなわち、密閉されたバッファ部１７の気相部分を陰陽圧に変化させて灌流液Ｋを送液させている。
【0028】
図５に示すように、空気Ａの吸引から戻しに切り換わるタイミングでは、連通空気路４１内が気相に対して相対的に陰圧で、黒矢印に示すように、気相中に空気連通口４３に向かう気流の流れが形成されている状態で、気相中には白矢印に示すように空気連通口４３から吐出する方向に気流の流れが形成される。従って、空気連通口４３の近傍で、気流どうしがぶつかり合うことになり、ぶつかり合う箇所で先ず局所的に急激に大きな陽圧が発生する。しかしながらこの陽圧は放射状に拡がるので、その下側に位置する液相には局所的に急激に大きな陽圧が掛かることはない。すなわち、シャーレ１９の底面部１９ａの内底面に灌流液Ｋを叩きつけるような負荷は掛からない。
【0029】
また、空気Ａの戻しから吸引に切り換わるタイミングでは、連通空気路４１内が気相に対して相対的に陽圧で、黒矢印に示すように空気連通口４３から気相中に出ていく気流の流れが形成されている状態で、気相中には白矢印に示すように空気連通口４３に向かう気流の流れが形成される。従って、空気連通口４３の近傍で先ず局所的に急激に大きな陰圧が発生する。しかしながらこの陰圧は放射状に拡がるので、その下側に位置する液相が局所的に急激に大きな陰圧になることはない。
【0030】
バッファ部１７の内部は円形になっているので、この円形サイズ効果も有利に作用して、バッファ効果が効果的に働いており、局所的に急激に大きく発生した陰陽圧は万遍なく拡がって緩やかになっている。
排出口３７の主な排出部分は欠落部１３ｂになっており、液相部分からの流れが欠落部１３ｂを経由する一方向になって、スムーズな排出が可能になっている。
また、灌流液Ｋはバッファ部１７内では吸引口３５から気相を介して液相部分に合流するので、流入する灌流液Ｋに空気が混入されていても、液相に混入させずに分離される。
排出口３７の主な排出部分は欠落部１３ｂになっており、液相部分からの流れが欠落部１３ｂを経由する一方向になって、スムーズな排出が可能になっている。
また、灌流液Ｋはバッファ部１７内では吸引口３５から気相を介して液相部分に合流するので、流入する灌流液Ｋに空気が混入されていても、液相に混入させずに分離される。
【0031】
灌流液Ｋが血液の場合には、血液中の赤血球等を極力潰さずに送液しなければならない。而して、チューブポンプ方式では、局所的に急激に大きな陰陽圧が発生するが、この完全閉鎖型灌流液送液系１では、この陰陽圧に直接灌流液Ｋが晒されることはないので、耐陰圧値を超えたり、シャーレ１９の内面に叩きつけられたりするのが阻止されて、溶血し難くなっている。
また、体によっては、排出口３７側が狭くなるので、ポンプの十分な推進力が必要になっているが、この完全閉鎖型灌流液送液系１では、ポンプユニット３９のローラーがポンプチューブをほぼ完全に圧閉して、ポンプの推進力を十分に確保できる。
また、体によっては、排出口３７側が狭くなるので、ポンプの十分な推進力が必要になっているが、この完全閉鎖型灌流液送液系１では、ポンプユニット３９のローラーがポンプチューブをほぼ完全に圧閉して、ポンプの推進力を十分に確保できる。
【0032】
図６は、別例のバッファ部５１を示す、このバッファ部５１は、バッファ部１７と異なり、気体と液相との間に感圧弁５３が設けられており、気相と液相は直に接触はしていない。感圧弁５３はシリコン製の円形プレートになっており、気相の陰陽圧の変動に追従して上下動する。
送液流路９、１１に代わって送液流路５５、５７が設けられており、この送液流路５５、５７は同じ構成で、送液流路１１に類似している。但し、送液流路５５、５７側の剛性パイプ５９は、剛性パイプ１３と異なり、下端縁５９ａには欠落部はない。その下端縁５９ａはシャーレ１９の底面部１９ａの内底面の近傍よりは僅かに高い位置にある。
剛性パイプ５９は感圧弁５３の貫通穴に対して相対的に軸方向に摺動可能に内嵌されている。
送液流路５５、５７は上記のように構成されており、バッファ部１７内では下側の液相中で開放されている。
送液流路９、１１に代わって送液流路５５、５７が設けられており、この送液流路５５、５７は同じ構成で、送液流路１１に類似している。但し、送液流路５５、５７側の剛性パイプ５９は、剛性パイプ１３と異なり、下端縁５９ａには欠落部はない。その下端縁５９ａはシャーレ１９の底面部１９ａの内底面の近傍よりは僅かに高い位置にある。
剛性パイプ５９は感圧弁５３の貫通穴に対して相対的に軸方向に摺動可能に内嵌されている。
送液流路５５、５７は上記のように構成されており、バッファ部１７内では下側の液相中で開放されている。
【0033】
また、連通空気路４１に代わって連通空気路６１が設けられている。この連通空気路６１は連通空気路４１に類似している。但し、連通空気路６１側の剛性パイプ６３は、剛性パイプ７と異なり、その下端面６３ａはシャーレ１９の底面部１９ａの内底面の近傍に至っている。但し、下端面６３ａは閉塞されており、代わりに周面に円形の丸穴６３ｂが形成されている。この丸穴６３ｂは、送液流路５５、５７の互いに並列して垂下した剛性パイプ５９、５９の間の丁度中間の方向を向いている。
剛性パイプ６３も感圧弁５３の貫通穴に対して相対的に軸方向に摺動可能に内嵌されている。丸穴６３ｂは、剛性パイプ６３のバッファ部１７内に垂下した部分に形成されており、感圧弁５３の上下動に伴って最大限上昇したときにも、その上方に位置している。
連通空気路６１は上記のように構成されており、バッファ部１７内では上側の気相中で開放されている。
剛性パイプ６３も感圧弁５３の貫通穴に対して相対的に軸方向に摺動可能に内嵌されている。丸穴６３ｂは、剛性パイプ６３のバッファ部１７内に垂下した部分に形成されており、感圧弁５３の上下動に伴って最大限上昇したときにも、その上方に位置している。
連通空気路６１は上記のように構成されており、バッファ部１７内では上側の気相中で開放されている。
【0034】
灌流液Ｋとして血液を使用する場合には、凝固作用のある血小板が含まれていると、気相と接触することで凝固してしまうが、このタイプでは、封止状態を維持しながら気相の陰陽圧の変化に追従して上下動する感圧弁５３で隔離されており、凝固が回避される。
【0035】
各部材は小型で安価なもので構成されており、このうち、シャーレ１９、蓋部２１、ポンプヘッドはオートクレーブ処理可能になっており、灌流液Ｋに晒される逆止弁や可撓性チューブ３は使い捨て用になっている。
バッファ部１７を設置台４５に設置し、ポンプユニット３９とソケット４７、４９を取付け、リザーバーと検体に配管することで完全閉鎖型灌流液送液系１が完成する。
バッファ部１７を設置台４５に設置し、ポンプユニット３９とソケット４７、４９を取付け、リザーバーと検体に配管することで完全閉鎖型灌流液送液系１が完成する。
【0036】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、各部材の素材や形状、更にその配置は、空気封入容積の増大・復元に追従したバッファ部の気相部分の陰陽圧の変化により、灌流液が送液されることが実現されるのであれば、変更可能になっている。
例えば、各部材の素材や形状、更にその配置は、空気封入容積の増大・復元に追従したバッファ部の気相部分の陰陽圧の変化により、灌流液が送液されることが実現されるのであれば、変更可能になっている。
【符号の説明】
【0037】
１…完全閉鎖型灌流液送液系
３…可撓性チューブ ５…連結部 ５ａ、５ｂ…剛性パイプ
７…剛性パイプ ９、１１…送液流路 １３…剛性パイプ
１３ａ…下端縁 １３ｂ…欠落部 １５…リングシール
１７…バッファ部 １９…シャーレ １９ａ…底面部
２１…蓋部 ２１ａ…天面部 ２１ｂ…側面部
２１ｃ…フランジ ２３、２５、２７…貫通穴
２３ａ、２５ａ…段差 ２９…窪み ３１…凹条
３３…Ｏリング ３５…吸引口 ３７…排出口
３９…ポンプユニット ３９ａ…筐体 ４１…連通空気路
４３…空気連通口 ４５…設置台 ４７、４９…ソケット
５１…バッファ部 ５３…感圧弁 ５５、５７…送液流路
５９…剛性パイプ ５９ａ…下端縁 ６１…連通空気路
６３…剛性パイプ ６３ａ…下端面 ６３ｂ…丸穴
Ａ…空気 Ｋ…灌流液 Ｌ…接液面
３…可撓性チューブ ５…連結部 ５ａ、５ｂ…剛性パイプ
７…剛性パイプ ９、１１…送液流路 １３…剛性パイプ
１３ａ…下端縁 １３ｂ…欠落部 １５…リングシール
１７…バッファ部 １９…シャーレ １９ａ…底面部
２１…蓋部 ２１ａ…天面部 ２１ｂ…側面部
２１ｃ…フランジ ２３、２５、２７…貫通穴
２３ａ、２５ａ…段差 ２９…窪み ３１…凹条
３３…Ｏリング ３５…吸引口 ３７…排出口
３９…ポンプユニット ３９ａ…筐体 ４１…連通空気路
４３…空気連通口 ４５…設置台 ４７、４９…ソケット
５１…バッファ部 ５３…感圧弁 ５５、５７…送液流路
５９…剛性パイプ ５９ａ…下端縁 ６１…連通空気路
６３…剛性パイプ ６３ａ…下端面 ６３ｂ…丸穴
Ａ…空気 Ｋ…灌流液 Ｌ…接液面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】