Способ выделения микрочастиц из жидкостной смеси и устройство для его осуществления

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБР ТЕНИЯ Фг К ПАТЕНТУ(51)М, Кл,з В 03 В 5/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 622.752. 3 (088.8) Дата опубликования описания 30,1 1,80 ИностранцыЛлойд Р. Снайдер, Брюс дж. Оберхардт и джек Олич(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МАКРОЧАСТИЦ ИЗ ЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ1Изобретение относится к разделению смесей веществ в соответствии с размерами их частиц, например к отделению от смеси частиц с меньшим размером, находящихся в жидком состо- Ъ янин, от частиц с большими размерами, которые могут существовать в виде макрочастиц.Известен способ выделения макро- . частиц из смеси, заключающийся в 1 О Формировании смеси в виде потока и разделении ее на пористой поверхности на два продукта с последующим анализом одного из них 1.Способ осуществляют в устройстве 15 содержащем корпус, выполненный в виде трубы с пористой внутренней поверхностью, впускные и выпускные клапаны. 20Недостатком использования такого способа и устройства в процессах разделения является низкая эффективность выделения макрочастиц нз смеси.Известен способ и устройство для 25 разделения эмульсий 21. Способ за 1 слючается в том, что жидкость формируют э виде потока, текущего по кольцевому каналу, разделяют на пористой поверхности на два продукта спосле дующим раздельным выводом их и анализом; устройство для осуществления способа включает корпус, выполненный в виде коаксиально расположенных труб, при этом внутренняя труба пористая, патрубок ввода жидкостной смеси и приспособление с клапанами для вывода выделенных фракций.Недостатком этого процесса яв" ляется его сложность, так как разделение осуществляют при наложении центробежных сил, а также недостаточная его эффективность.Цель изобретения - упрощение процесса и повышение точности разделения жидкостной смесиПоставленная цель достигается тем, что жидкостную смесь вводят в заранее образованный поток дополнительной жидкости и перед разделением на пористой поверхности общий поток делят на части порциями несмешивающегося с ним агента.Устройство, осуществляющее способ, снабжено патрубками для ввода несмешивающегося агента и дополнительной жидкости, а приспособление для вывода выделенных фракций снабжено блоком для обнаружения одной из выделенных частей и управления клапанами.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид, на Фиг. 2 - участок корпуса.Устройство состоит из корпуса 1, патрубка 2 для ввода дополнительной жидкости, патрубка 3 для ввода жидкостной смеси, патрубка 4 для ввода несмешивающегося агента. Часть корпуса выполнена в виде спирали 5 и часть в виде прямого отрезка, Корпус состоит, из наружной трубки б и внут10 ренней 7, между которыми образуется кольцевой канал 8. Внутренняя трубка с внутренним каналом 9 выполнена из пористого материала и может быть относительно тонкой до 0,038 мм. Раз-, меры корпуса могут меняться в довольно широком интервале в зависимости от предполагаемого типа разделяемой смеси. Внешняя трубка корпуса может быть выполнена из подходящей пластмассы, например нейлона. 20Приспособление для вывода выделенных фракций состоит из трубки 10 которая выполняется из прозрачного материала, клапана 11 и разгрузочных патрубков 12 и 13. На этом приспо соблении установлен блок для обнаружения выделенных частей и управления клапанами, состоящий из источника света 14, фотодетектора 15, Фотодетектор связан с клапаном обычной логической схемой.Осуществляют способ в данном устройстве следующим образом.Обмывающий раствор, например солевой раствор или воду, непрерывно вводят обычным путем через вводной патрубок 2 для обеспечения потока в трубках 6 и 5. В трубку б через патрубок 3 вводится жидкостная смесь и через патрубок 4 отсекающий сегментирующий несмешивающийся агент с опре деленными временными интервалами для прерывания потока раствора в трубке б. Жидкостная смесь может быть изолирована от подобных порций отьывного раствора во время ввода смеси с помощью порций несмешивающегося агента.Сегментированный поток, протекаю щий в трубке б, поступает в длинную смешивающую спираль 5, где иэ-за наличия в таком потоке порций несмешиваемого агента содержимое каждого сегмента жидкости, содержащего макро- частицы, тщательно перемешивается таким образом, что значительный объем жидкостной части такого сегмента контактирует неоднократно с внутренним потоком в канале 9 через пористук поверхность. Иакрочастицы задерживаются, в то время как жидкость в этих сегментах свободно проходит через поры поверхности, Поток в канале 9 не 60 сегментирован, ввиду чего он отстает от кольцевого потока 8.По завершении отделения жидкости первоначальной смеси от макрочастичного вещества выходящий из трубки 5 65 поток протекает через трубку 10,обеспечивающую возможность визуального наблюдения. Анализ протекающего потока с макрочастицами осуществляется порционно с помощью источника света, 14 и регистрирующего фотодетектора, который передает свой сигнал на срабатывающий с помощью соленоида клапан 11 для его задействования с целью распределения потока и соответствующим выводным патрубкам 12 и 13.Изобретение может быть использовано для выделения более чем двух компонентов из смеси, а также отделения растворимых составляющих,П р и м е р. Клетки крови обраэ - цы цельной крови фиксируют с помощью Фиксатива, состоящего из 7,4 раствора формальдегида в натрий-фосфатном буферном растворе (рН,7), а избыток фиксатива отделяют от заФиксированных клеток, Конкретный пример относится к такому варианту исполнения устройства, в котором трубка 5 выполнена так, что она имеет открытую внутреннюю стенку протравленного нейлона, а устройство имеет смесительную спираль, не показанную на фигурах и расположенную между спиралью 5 и трубкой 6, причем смесительную спираль регулируют по температуре. В патрубок 2 трубки б непрерывно подают солевой отмывной раствор. Через патрубок 3 непрерывно вводят несмешиваемые сегменты газа в солевой раствор. Через патрубок 4 в комбинации с 0,006 мп Фиксатива вводят образец цельной крови объемом 0,007 мп, являющийся одним из образ цов последовательности, предназначенной для подачи через упомянутый патрубок.Трубка 5 имеет длину 1,32 мм иэффективный внутренний диаметр 1,0 мм,Перед вводом каждого образца с Фиксативом через патрубок 4 и после него через патрубок 2 подают 0,037 мл солевого раствора. Каждый комбинируемый образец и Фиксатив смешиваются в смесительной,спирали, расположенной между трубками б и 5, и клеточная часть каждого образца фиксируется во время инкубирования в смесительной спирали, После этого клеточную часть образца отделяют от избытка фиксатива в трубке 5, а профиксированные клетки отводят в патрубок 13 с помощью клапана 11, и после выгрузки из патрубка 13 собирают для проведения цитохимического анализа. Производительность устройства составляет при этом 120 образцов в час.Формула изобретения1. Способ выделения макрочастиц иэ жидкостной смеси, заключающийся в формировании жидкости в виде потска, текущего по кольцевому каналу.г Составитель В. Карасеваор Г. Моэжечкова Техред М.Табакович Корректор О.Б Тираж б 34 Под ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская набкаэ 8580/65 ое4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 разделении его на пористой поверхности на два продукта с последующим раздельным выводом их и анализом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения точности разделения, жидкостную смесь вводят в заранее образованный поток дополнительной жидкости и перед разделением на пористой поверхности общий поток делят на части порциями несмешивающегося с ним агента.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, влючающее корпус, выполненный в виде коаксиально расположенных труб, при этом внутренняя труба пористая, патрубок ввода жидкостной смеси и приспособление с клапанами для вывода выделенных фракций, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, оно снабжено патрубками для ввода несмешивающегося агента и дополнительной жидкости, а приспособление для вывода выделенных фракций снабжено блоком для обнаружения одной из выделенных частей и управления клапаном,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кечп Сасйь СеоГ 1 геу Ч. Тге 9 еаг. "о 1 д РЬаье Надоавопав 5 ауи АпсЬоду-соайед ТиЬев", Бсепзе,19 б 7, ч. 158. р. 1670-1597.2. Патент США В 3791575,кл.233-18,опублик. 1974 (прототип).