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JP2000503588A - Microconcentrator - Google Patents

Microconcentrator

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Publication number
JP2000503588A
JP2000503588AJP9-522067AJP52206797AJP2000503588AJP 2000503588 AJP2000503588 AJP 2000503588AJP 52206797 AJP52206797 AJP 52206797AJP 2000503588 AJP2000503588 AJP 2000503588A
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JP
Japan
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pedestal element
membrane
centripetal
distal
annular
Prior art date
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Pending
Application number
JP9-522067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
エフ. バウアーズ,ウィリアム
ヤンコポウロス,バジル
Original Assignee
オービタル バイオサイエンセズ リミテッド ライアビリティー カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オービタル バイオサイエンセズ リミテッド ライアビリティー カンパニーfiledCriticalオービタル バイオサイエンセズ リミテッド ライアビリティー カンパニー
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Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】使用に先立って分解し、洗浄し、再組み立てすることのできる再使用可能な微量濃縮装置(10)が提供される。本発明の微量濃縮装置は、溶液及び懸濁液の微量サンプルをろ別及び分離するものであり、細長のスリーブ(14)と、該細長のスリーブの遠心側部分(42)に取り外し自在に且つ交換自在に連結することのできる台座要素(16)と、撓み性の、膜圧縮用の特徴部分と、使い切り型式の膜(18)とを含む。台座要素が、膜を圧縮し、膜を細長のスリーブの、デッドストップ手段をも形成する環状の棚部分の遠心側表面に対してシールするO−リング(40)を含むのが好ましい。本発明の微量濃縮装置の利益は中でも、ろ過後に信頼できる残留質容量が維持されることである。微量濃縮装置の各要素は相互に恒久的に組み立てることもできる。SUMMARY A reusable microconcentrator (10) is provided that can be disassembled, washed, and reassembled prior to use. The microconcentrator according to the present invention filters and separates a small sample of a solution and a suspension. The microconcentrator is detachably attached to an elongated sleeve (14) and a distal portion (42) of the elongated sleeve. It includes a pedestal element (16) that can be interchangeably connected, a flexible, membrane-compressing feature, and a single-use membrane (18). Preferably, the pedestal element includes an O-ring (40) that compresses the membrane and seals the membrane against the distal surface of the elongated sleeve, the annular ledge that also forms the deadstop means. The advantage of the microconcentrator according to the invention is, inter alia, that a reliable residual mass is maintained after filtration. The components of the microconcentrator can also be permanently assembled to one another.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】 微量濃縮装置(発明の分野) 本発明は、ウィルスのようなマクロ分子あるいは粒状物を溶液あるいは懸濁液から分離し、濃縮するための遠心ろ過装置に関し、詳しくは、ろ過後乾燥から保護された遠心ろ過装置に関する。(従来技術) 多くの化学的及び生物化学的技法ではマクロ分子あるいは粒状物を溶液あるいは懸濁液から分離させる必要がある。そうした技法の多くには、タンパク質溶液から緩衝材や塩を除去することにより、高度に濃縮された、分析あるいは利用されるべきタンパク質のサンプルを生じさせることが含まれる。 溶液あるいは懸濁液のサンプルを濃縮サンプルとするには一般的には遠心限外ろ過を使用する。溶液あるいは懸濁液のサンプルを遠心限外ろ過するに際してはそうしたサンプルがろ過後に乾燥する恐れがあるという固有の問題がある。ろ過後乾燥は、ろ液中に含まれるマクロ溶質(例えばタンパク質)の生物的活性を低下させ、また、マクロ分子の全回収質量をも減少させ得る。ろ過後乾燥後に維持されるマクロ溶質を、緩衝材を追加することにより再溶解させる試みは、低下した生物的活性あるいは減少した前記回収量を解決するためには常に作用であるとはいえない。最も作用なのは、所望の最終残留質容量が達成された時にろ過を停止させることである。 こうしたろ過の停止は、米国特許第4,632,761号により教示される微量濃縮装置における“デッドストップ”手段を使用することにより行うことができる。デッドストップ手段は、膜支持台によって創出される流体静力学的バリヤであり、細長のスリーブの壁の縁部から内側方向にオフセットした単数あるいは複数のろ過ダクトを有している。角度固定型の遠心ロータ内で使用し、残留質のメニスカスが最も外側のろ過ダクトの最も外側の縁部の遠心半径方向高さに達すると、ろ過は、膜支持台と膜の残余の湿潤部分との間に含まれるろ液の平衡静水圧により停止される。この構成には、所定直径の装置管に嵌入する所定寸法の平坦な膜の利用可能面積の最大化と、その結果としてのろ過速度の最大化とをもたらすという重要な利益がある。 既知の別のデッドストップ手段によれば、膜面積の一部分に不透性カバーあるいはコーティングが提供される。米国特許第3,817,379号には、吸着剤駆動式の濃縮器の底部での膜の一部分に、不透性のコーティングを設けることが記載される。このコーティングは、周囲重力下での表面張力による吸収に基づいて部分的にのみろ過作用を妨害しそれにより、メニスカスが膜のコーティング部分に達した後、ろ過作用をより低い速度で継続させる。現在既知の幾つかの遠心濃縮器によれば、プラスチックで成形した棚状のデッドストップ手段が残留質チャンバの一部として提供される。遠心装置には、遠心分離器の重力場の方がずっと大きいことで吸い込み作用が排除されると言う利益がある。しかしながら、棚状のデッドストップ手段により覆われる膜面積はろ過のために使用することができずそれが、静水圧式のデッドストップ手段を使用する装置に収納した同寸法の膜のそれと比較してろ過速度を低下させる。 米国特許第4,632,761号での設計形状の静水圧式のデッドストップ手段によれば、膜シールの信頼性が高まる。このデッドストップ手段は膜の下方に位置付けられることから、容量がずっと大きい装置では、従来からのO−リングを使用して、限外ろ過膜の、溶質を拒絶するためのデリケートな上方薄皮と、残留質の細長のスリーブの外側縁部との間のシールを膜の上方に形成し、濃縮されたマクロ溶質のある容量分が、周囲シールからろ液管中に滲出して失われないようにする。柔軟なO−リングの弾性により多孔質の膜が一様に押しつぶされることにより、膜厚的な、あるいは残留質細長のスリーブ及び膜支持体の寸法形状的なわずかな差が容易に補正される。 不透性のデッドストップ手段を使用する遠心式の微量濃縮装置の場合及び、静水圧式のデッドストップを使用するずっと小型の装置の場合でさえも、O−リングを使用して膜の上側薄皮と残留質細長のスリーブとの間にシールを形成するのは実用的ではない。O−リングの軸線方向の厚さ分は、膜の、不透性のデッドストップ手段を使用して残留質を貯蔵するために必要な膜のすぐ上の容量分を占有するし、もっと小型の微量濃縮装置ではO−リングの半径方向の厚さ分が、膜面積を覆う一部としては大きくなり過ぎて、ろ過速度は受け入れ難いほどに遅くなる。O−リングを膜の上方のシールとして使用する上での別の問題は、マクロ溶質が、プロセス処理補助剤としての多くのエラストマー配合成分に添加された油により汚染される恐れがあることである。 これらの要因に鑑み、限外ろ過膜を残留質細長のスリーブと膜支持体との間で単に絞ることでシールする設計形状の、容量のずっと小さい微量濃縮装置が製造された。膜厚、成型細長のスリーブや膜支持体の寸法形状、そして組立工程での変動が、一貫した、信頼性のある圧壊シールを非常に困難なものとし、柔軟性のない圧壊シールを使用する多くの設計形状の装置ではシール漏れが今尚、重大な問題となっている。 現在入手することのできる、数mLあるいはそれ未満の容量を濃縮するための設計形状とされた遠心式の微量濃縮装置は全て、組み立て済みの、使い切り型の一体ユニットとして製造されている。こうした装置は、残留質を洗い落としてサンプル間でのキャリーオーバーを最小化してもせいぜい数回再使用されるに過ぎない。遠心ろ過用途のために使い切り型の微量濃縮装置を使用する必要があると、基礎的な調査及び、マクロ分子その他の懸濁個体を少量の液体から分離及び濃縮する必要のあるその他の手順のための追加のコストが著しいものとなる。(発明が解決しようとする課題) 解決しようとする課題は、ろ過後乾燥に関連する問題を、信頼できる固定容量の残留質を生じさせることで回避する、遠心限外ろ過用途で使用するための微量濃縮装置を提供することである。 他の課題は、良好なシール特性を有しそれにより、ろ過されないサンプルがろ液キャップ中に滲出するのを防止する、撓み性の微量濃縮装置を提供することである。 他の課題は、エラストマーシールからの油によるマクロ溶質残留質の汚染を防止することである。 更に他の課題は、ユーザーが簡単且つ容易に組み立て、分解し、孔寸法の異なる種々の新しい膜と共に再度組立てることのできる、再使用可能な微量濃縮装置を提供することである。 更に他の課題は、入手可能な膜面積を最大化することである。(課題を解決するための手段) 本発明によれば、遠心限外ろ過用途で使用するための微量濃縮装置が提供される。本発明の微量濃縮装置の利益は、中でも、微量濃縮装置が信頼できる残留質容量を提供し、かくして、ろ過後乾燥に関連する問題が排除されることである。更には、1実施例では微量濃縮装置は再使用が可能であり、ユーザーによる分解及び洗浄、そして、新しい膜を使用しての再組立ても可能である。 本発明の微量濃縮装置はマクロ分子あるいは粒状物を溶液あるいは懸濁液から分離及び濃縮させるために有用である。本発明の微量濃縮装置は閉じた遠心側端部と、開放された求心側端部とを有するろ液収集管内に嵌入される。微量濃縮装置はろ液収集管内に合致し得る細長のスリーブを含み、この細長のスリーブは実質的には円筒形状を有し、その求心側端部と遠心側端部との位置にはそれぞれ開口部を有し、更には、細長のスリーブの遠心側部分に位置付けられた環状の棚部を含む。細長のスリーブの、環状の棚部の側部に隣り合う遠心側端部には台座要素を取り外し自在に取り付けることができる。台座要素は求心側表面と遠心側表面とを有し、これらの各表面を貫いて1つ以上の孔あるいは流れポートが伸延される。本発明の微量濃縮装置は、台座要素を細長のスリーブの遠心側端部にしっかりと取り付け、環状の棚部の遠心側側部と接触しつつ台座要素を細長のスリーブに連結するカップリング配列構成をも含んでいる。台座要素はろ過されないサンプルが滲出しないような態様下に細長のスリーブに連結されねばならない。 1実施例では、取り外し自在の膜が、取り外し自在の台座要素の遠心側表面と環状の棚部の遠心側表面との間に配置されるようになっている。本実施例は、台座要素の遠心側表面上に、ガスケットを、膜の遠心側(不活性の)表面と接触する状態で取り付けることによりシール特性を助長することを意図している。 1実施例では、台座要素の遠心側表面は、同心の、円形の複数の隆起リッジを有し、これらの隆起リッジ間には孔あるいは流れチャンネルが配置される。あるいは台座要素の遠心側表面は凸形状の断面を有し、台座要素の表面内の流れチャンネル内には1つ以上の段付きの肩部が形成される。 本発明の微量濃縮装置は、使い切り形態での実施例において上述の各要素が実質的に恒久的に組み立てられる。本実施例での微量濃縮装置は通常は分解及び再組立することができない。(図面の簡単な説明) 図1は、ろ液収集管を含む本発明の微量濃縮装置の断面図である。 図2は、本発明の微量濃縮装置の1実施例の一部を形成する、サンプル受容のための細長のスリーブの底面図である。 図3Aは、図2の細長のスリーブの、線3−3に沿って切断した断面図である。 図3Bは、図3Aの細長のスリーブの別態様における断面図である。 図4は、図3Aの細長のスリーブを取り外し自在の台座要素に連結した状態を示す断面図である。 図5は、図3Bのサンプル受容細長のスリーブを台座要素と連結し、ろ液収集管内に配置した状態での断面図である。 図6は、図4に示す、本発明と共に使用することのできる取り外し自在の台座要素の平面図である。 図7は、図6を線7−7に沿って切断した断面図である。 図8は、本発明の微量濃縮装置と共に使用することのできる細長のスリーブの別の実施例での底面図である。 図9は、図8を線9−9に沿って切断した、細長のスリーブの断面図である。 図10は、図8を線10−10に沿って切断した細長のスリーブの正面方向からの断面図である。 図11は、本発明の微量濃縮装置と共に使用することのできる、別態様の設計形状での取り外し自在の台座要素の平面図である。 図12は、図11に示す台座要素の側面図である。 図13は、図11の台座要素を線13−13に沿って切断した断面図である。 図14は本発明の微量濃縮装置と共に使用することのできる、図1に示す設計形状での取り外し自在の台座要素の側方断面図である。 図15は、本発明と共に使用することのできるろ過膜の1実施例の平面図である。 図16は、本発明と共に使用することのできるろ過膜分配システムの、部分破除した平面図である。 図17は、例1の結果を表すグラフである。 図18は、例2の結果を表すグラフである。(実施例) 図1に示されるように、微量濃縮装置10はサンプル受け取りのための細長のスリーブ14と、取り外し自在の台座要素16と、O−リングあるいはガスケット40と、半透過性のろ過膜18と、閉じキャップ20とを含んでいる。微量濃縮装置10は少なくとも部分的に、ろ液収集管12内に嵌入するようになっている。1実施例では、微量濃縮装置を構成する様々な要素は好都合に分解及び再組み立てすることができる。この特徴により、微量濃縮装置は、分解し、様々な構成部品を洗浄し、新しい膜を使用して再組み立てすることによって再使用することができるようになる。あるいはまた、微量濃縮装置の各構成部品を実質的に恒久的に組み立て、通常は分解することができないようにすることもできる。 本発明の微量濃縮装置は周知の限外ろ過技法において溶液や、タンパク質、ウィルス、核酸の懸濁液の微量サンプルを濃縮し、分離し、精製するために使用することができる。本発明の微量濃縮装置は、所望の残留質特性を有する限外ろ過膜と共に使用することもできる。 本発明の微量濃縮装置の利益は、中でもその再使用性にある。この特徴により本発明の微量濃縮装置は経済的に使用することができ、かくして、使用コストは従来からの使い切り式の装置と比較して著しく削減される。本発明の微量濃縮装置は分解及び再組み立てが可能であるにもかかわらず、マクロ溶質が細長のスリーブからろ液収集管に滲出する恐れが少ない、あるいは全くない状態下に、分離及び濃縮の各技法を確実に実施することができる。加えて、微量濃縮装置はろ過後乾燥を防ぐ不透性のデッドストップ領域を有しそれにより、3〜30μL、最も好ましくは約3〜5μLの範囲での残留質容量が細長のスリーブ内に残留することが保証される。デッドストップ領域は残留質が、例えば漏出によって失われないことを保証するような構成のものとされる。 図1に示されるように、微量濃縮装置10は、求心側端部22と、遠心側端部24とを有する細長のスリーブ14を含んでいる。使用のために組み立てるに際しては、この細長のスリーブをろ液収集管12の内部に配置する。ろ液収集管12は実質的に切頭円錐形状を有している。細長のスリーブ14の、求心側端部23を含む求心側部分は、ろ液収集管12の開放された求心側端部26から突出されている。閉じキャップ20は細長のスリーブ14の求心側端部22をシールしそれにより、ろ過手順中のあるいはろ過後の滲出及び蒸発を防止あるいは最小化する。 図2から図5には、本発明の微量濃縮装置の詳細が示される。細長のスリーブ14の遠心側端部24には、この細長のスリーブ14の内壁30から内側に伸延する環状の棚部28が含まれる。この環状の棚部28は求心側表面39と遠心側表面38とを有する。2つ以上の棚部あるいはタブ32が細長のスリーブ14の遠心側端部24の一部を形成し、環状の棚部28の下方に伸延される。タブ32は、取り外し自在の台座要素16と係合してこの台座要素16を細長のスリーブ14に連結することのできる表面特徴部分34を含む。図3A及び図3Bに例示する実施例では、この表面特徴部分34は求心側を向いた肩部35の形態を取っている。台座要素16は半透過性のろ過膜18が、台座要素16の求心側表面36と、環状の棚部28の遠心側表面38との間に挟持されるように細長のスリーブ14と結合される。 図3Aに例示されるような1実施例では、細長のスリーブ14の、環状の棚部28に向かう部分は、事実上、その全ての長さ部分に沿って実質的に一定の直径を有している。しかしながら、例示したように、前記直径は細長のスリーブ14の求心側端部23の位置では1段以上増加される。 図2から図5に例示したように、タブ32は環状の棚部28の下方に伸延して細長のスリーブの底部の最低部分を形成する。タブ32には幾分柔軟性を持たせそれにより、十分な力を受けた場合には外側に撓むようにするのが好ましい。タブ32に加えられる力は、細長のスリーブの、タブにより画定される部分の内径を、台座要素16をタブ32の画定する空間内に挿通させ得るに十分なほどに増大させる。タブは、求心側に面した肩部35のような表面特徴部分を1つ以上有し、各タブが自然の位置に復帰すると、これらの表面特徴部分が台座要素16を細長のスリーブ14に係合させる。 図1、図3B、図9、そして図10には細長のスリーブ14の別態様での実施例が例示される。図示されるように、細長のスリーブの、環状の棚部28に対する求心側の部分は小直径部分50と、更に求心側に配置された大直径部分52とを有する。少なくとも2つの柔軟な延長部54(タブ32と類似の)が細長のスリーブ14の、環状の棚部28に対する遠心側の部分から伸延される。この延長部分54は、好ましくは軸線方向に細長い孔56を含む。 環状の棚部28は通常位置では、何らの力も受けない場合、環状の棚部28の内壁30と直交させて引いた直線に対し、この環状の棚部28の求心側表面39と遠心側表面38とが約0度から89度の間の角度をなすように配向されるべきである。環状の棚部28の求心側表面39と遠心側表面38との前記角度が約0度から60度の角度であるのが更に好ましい。これらの求心側表面39と遠心側表面38とは、細長のスリーブの内壁30に直交させて引いた直線に対し、約15度まで下方(遠心側)に角度付けしても良い。環状の棚部28の求心側表面39と遠心側表面38とを同じ角度で配置する必要はない。例えば、図1では遠心側表面38は約45度の角度で配向され、一方、求心側表面39は約8度で配向されている。ここで参照された前記各度は、特に断りのない限り、細長のスリーブ14の内壁30に直交させて引いた直線に対してのものである。 環状の棚部28の遠心側表面38の傾斜角度(例えば約45度)が、半透過性のろ過膜18の求心側表面にシールのための有益な圧縮力を提供するものと考えられる。 図3Bに例示される1実施例では、環状の棚部28は実質的に垂直に配向された環状のリップ31を含んでいる。環状のリップ31は環状の棚部28の底面33の上方に約0.005〜0.02インチ(約0.013〜0.05cm)伸延され、環状の棚部28の上方に維持された細長のスリーブ内に所望量の残留質が維持されることを更に保証する上で有益なものである。環状の棚部の求心側表面39の前記角度の傾斜をきつくすれば環状のリップ31は不要となる。 細長のスリーブが、約0.5〜1.0mLの容量範囲での流体61の容量を収受することができるのが好ましく、約1.0mLの容量を収受することができるのが更に好ましい。本発明のための細長のスリーブは1.9mL容量の標準の微量遠心管の内部に嵌入するようになっているが、本発明では、ずっと大きいあるいはずっと小さい管のために製造した遠心ロータ内で、もっと多いあるいはもっと少ない容量を取り扱うための、更に大型の及び小型の装置を含むことが意図される。 例えば、細長のスリーブの、ろ液収集(微量遠心)管12内に嵌入する部分の直径は約0.28〜0.35インチ(約0.7〜0.89cm)の範囲内のものである。細長のスリーブの、ろ液収集管内に嵌入しない広い部分の直径は臨界的なものではなく、約0.35〜0.50インチ(約0.89〜1.27cm)の範囲のものとすることができる。代表的には、細長のスリーブの、この細長のスリーブの最も求心側の部分から環状の棚部28にかけて測定した場合の長さは約0.80〜1.12インチ(約2.0〜2.8cm)の範囲内のものである。タブ32と延長部54との長さは共に代表的には約0.15〜0.3インチ(約0.38〜0.76cm)である。環状の棚部28は、1.9mL容量の微量遠心ろ液管に嵌入するように設計された装置のためには約0.03〜0.10インチ(約0.07〜0.25cm)細長のスリーブの中心に向けて伸延されるのが好ましい。 先に銘記したように、ろ液収集管12は事実上、任意の標準の微量遠心管であり得る。ろ液収集管は1.9mL容量の微量遠心管であるのが好ましい。ろ液収集管12は実質的には、閉じた遠心側端部58と、開放された求心側端部60とを有する切頭円錐形状を有する。図1に例示されるように、細長のスリーブ14はろ液収集管12の前記開放された求心側端部60内でしっかりとした摩擦係合下に位置決めされる。当業者には明らかなように、表面特徴部分は通常、細長のスリーブの外壁上に、あるいはろ液収集管の内壁上に設けられ、ろ液収集管の通気を可能とし、また、細長のスリーブのろ液収集管からの取り外しをも容易化する。表面特徴部分は、リッジ、チャンネル、突起その他の形態のものとしても良い。 タブ32あるいは延長部54は細長のスリーブ14の遠心側端部24上に配置され、細長のスリーブの可撓性の特徴部分、自己通気性の特徴部分としても作用する。先に銘記したように、タブ32及び延長部54は幾分柔軟性を有し、従って、タブ32あるいは延長部54を外側に撓ませることにより、タブ32あるいは延長部54により画定される、台座要素16をその内部に嵌入させるための部分の内径を増大させることができる。台座要素が正しく位置決めされた後、タブ32あるいは延長部54はその通常位置に復帰し、台座要素16としっかりと係合する。細長のスリーブの遠心側端部24をろ液収集管の内部に位置決めすることにより、タブ32あるいは延長部54は台座要素16の側壁にも押し付けられる。このことが、細長のスリーブ14が、可変の内径の開口部を有する様々なろ液収集管の内部にしっかりと合致すること及び、台座要素が細長のスリーブ内にしっかりと取り付けられることが保証される。 閉じキャップ20が細長のスリーブ14の開放された求心側端部と合致され、遠心分離の前、最中あるいはその後における流体収納物の滲出およびあるいは蒸発が防止される。図8、図9に例示されるように、閉じキャップ20はヒンジ64を介して細長のスリーブ14の求心側端部に装着させることができる。この設計形状は、図3B、図9及び図10に例示されるような、ろ液収集管12の開放された求心側端部の十分上方に伸延する求心側部分を有する細長のスリーブに関して有益である。 台座要素16は、細長のスリーブの、環状の棚部28に隣り合って且つ遠心側の一部分に、取り外し自在に且つ交換自在に連結されるようになっている。台座要素16は実質的には円盤形状の物体であって、求心側表面36と遠心側表面37とを有する。1つ以上の孔70がこれらの求心側表面36と遠心側表面37との間を貫いて伸延し、ろ液のための流れ導管を提供する。台座要素はまた、タブ32の表面特徴部分34と及びあるいは延長部54の孔56と相互作用することにより、台座要素を細長のスリーブに連結できるようにするための1つ以上の表面特徴部分72を含んでいる。 図4に例示する1実施例では、台座要素16の表面特徴部分72は環状の、遠心側に面する肩部74の形態を有している。例示されるように、台座要素の最も遠心側の部分の外径は台座部分の残余の部分の外径よりも若干小さく、かくして遠心側に面する肩部74が創出される。この肩部74は、タブ32の表面特徴部分34と係合するようになっており、幅は約0.015インチ〜0.03インチ(約0.038〜0.076cm)である。 台座要素16に形成することのできる別態様の表面特徴部分が図5及び図11から図14に例示される。例示したように、台座要素16は外側に拡開された突出部78を少なくとも2つ有し、これらの突出部は図1、5、9、10に例示される形式の細長のスリーブ内に形成された柔軟な延長部54の孔56内に嵌入する。 台座要素16の求心側表面36は、孔70に向けての且つ孔70を通してのろ液の流れを促進するための設計形状とされている。好ましくは、台座要素の求心側表面36は実質的に凸形状の断面を有している。図6及び図7に例示されるように、この求心側表面36は、同心の、隆起されたリッジ82によって分離された同心の複数の溝80を有し得る。1つ以上の孔70が各溝80内に配置されるのが好ましい。孔70は代表的には約0.01〜0.02インチ(約0.25〜0.051cm)の範囲の小さい直径を有する。 あるいは、図11から図13に例示されるように、台座要素16の求心側表面36は、隆起された同心のリッジ84を含み、このリッジ84から半径方向外側に配置された1つ以上の孔86を有する。これらの孔84は一般に孔70のそれよりも幾分大きい直径を有し、かくして孔86の数をずっと少なくすることが可能である。孔86は約0.025〜0.06インチ(約0.066〜0.16cm)の範囲の直径を有する。 図14には台座要素16の別態様の、O−リング40を収納するように特に適合された実施例が例示される。本実施例では台座要素16は中間表面43に隣り合って(且つ求心側に)形成した、テーパ付けされた環状のスプール88を含んでいる。O−リング(図示せず)がこの環状のスプール88の周囲に、O−リングの底面(遠心側の)が台座要素16の中間表面43と接触する状態下に取り付けられる。遠心側表面の、環状スプール88に隣り合う位置には1つ以上のろ液流れダクト90が形成される。ろ液流れダクト90は、O−リングの内側表面を通過してろ液を導通させるための溝として、スプール88のテーパ付けされた環状の壁を上方に伸延する。 本発明と共に使用することのできる膜は、事実上任意の半透過性の異方性(薄皮付き)の限外ろ過膜である。好適な膜材料には、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セルロースエステル、再生セルロースポリマーが含まれる。商業的に入手し得る膜の例には、MILIPORE BIOMAX、AMICONYM、そして、FILTRON OMEGAが含まれる。本発明のろ過装置が、様々の所望の分子重量カットオフその他のろ過及び分離上有益な特性を有する膜を受け入れることを意図していることは明らかである。 当業者には、本発明の微量濃縮装置と共に使用するために好適な膜直径を容易に決定することができよう。一般に、膜は、大きい方の直径に関しては、環状の棚部28により画定される流路の直径に環状の棚部28の一方の側の幅寸法を加えた値よりも若干大きくそれにより、組み立て中における膜と装置の各軸線のずれが最大である場合でさえも環状の棚部28が圧壊せず、従って膜をシールすることができなくなる隙間が生じないことが保証される。好ましい実施例では膜の直径は約9/32インチ(約0.71cm)である。膜は台座要素と環状の棚部との間で圧壊されることにより十分なシールを創出し、また、ろ過されないサンプルがろ液収集管に漏れ出すのを防止するに十分な厚さを有するべきである。一般的には膜厚は0.008〜0.012インチ(約0.02〜0.03cm)の範囲内のものである。 先に銘記したように、本発明の微量濃縮装置は再使用可能である。再使用可能な装置として、洗浄の容易化のために分解が容易であり次いで容易に再組み立て可能であるべきである。本発明の微量濃縮装置は、使用のために、特に銘記されない限り図1を参照する以下の説明の如く組み立てることができる。 図4に例示される1実施例では、タブ32の肩部35は台座要素16の肩部74と係合する。この係合により、台座要素16に加わる力が、膜18をして台座要素16の求心側表面36と環状の棚部28の遠心側表面38との間にしっかりと保持せしめる。前記係合により、膜及び台座要素と、環状の棚部との間にはろ過されないサンプルの漏れを防止するための好適なシールが提供される。1実施例では台座要素に付与される連結力もまた、環状の棚部28をして変形せしめ、上方に(求心側に向けて)更に30度まで撓ませ、環状の棚部28と壁面との間にシールを圧壊し続けるための応力が創出される。 図5に例示されるように、O−リング40は、それが望ましいのであれば膜18の下方に(遠心側に)配置し、環状の棚部28に対して膜を圧壊させてシール作用を助長させるようにしても良い。O−リング40は台座要素の求心側表面上に膜の遠心側42と係合するように位置決めすることができる。例示しないが、O−リングは図4に例示される実施例でのシール作用を助成するためにも使用することができる。図5には、O−リング40を格納する、テーパ付けされた環状のスプール88を含む台座要素16の使用が例示される。図示されるように、膜18は台座要素16の求心側表面36の頂部で且つO−リング40の求心側表面41に取り付けられる。 O−リングは、膜18を環状の棚部28の遠心側表面38に押し付けるための十分な外径を有する環状の物品であるのが好ましい。O−リングの内径は、装置を分解した場合に外れることなく環状のスプール88の周囲に嵌合するような内径とするべきである。標準の市販のリングサイズ2−006のO−リングの、弛緩状態での外径は約0.25インチ(約.64cm)であり、O−リングの内径は約0.125インチ(約0.32cm)であるのが好ましい。O−リングは、厚さが約0.03〜0.08インチ(約0.07〜0.20cm)であり、好ましくは約0.07インチ(約0.18cm)である。O−リングは事実上任意のエラストマー材料から作製することができる。好ましい材料はエチレンプロピレン(EPRあるいはEPDM)である。 図1及び図14に示される装置は、環状の棚部28の遠心側表面の角度をきつく(45度)したことにより、入手可能なろ過面積及びその結果としてのろ過速度が劇的に増大するという利益を有している。この設計形状は、標準の1.9mL容量の微量遠心管に適したものである。市販のポリスルホン1.0kD膜を使用しての12,000refでの試験によれば、0.1%の青色デキストラン1mL(最大容量)が、目視できる漏れを生じない状態下に、30分未満の時間でデッドストップ残留容量67として4μLに濃縮されることが分かった。環状の棚部28の遠心側表面の角度が45度である設計形状の微量遠心装置に取り付けた1mL容量の12,000refでの、0.5インチ(約1.27cm)のメニスカス高さにより発生される214psi(1平方センチメートル当たり約15kg)の初期透過膜圧により、5分間で初期の2倍の容量低減が達成された。遠心側表面を45度の角度(細長のスリーブの壁面に直交させて引いた直線に対しての)とした設計形状により、作用ろ過面積は0.0506平方インチ(約0.36平方センチメートル)となった。 これとは対照的に、環状棚部の遠心側表面の角度が16度(細長のスリーブの壁面と直交させて引いた直線に対しての)であり、初期容量及びデッドストップ容量が同じである設計形状のものでは作用ろ過面積は0.0278平方インチ(約0.18平方センチメートル)であった。これは部分的には、45度の遠心側表面を有する環状の棚部の方が内径が大きいことによるものである。そうした大きい内径が、環状の棚部28の遠心側表面が下向きに角度付けられることでデッドストップ容量を所定の4μLとすることを可能とし、その結果、環状の棚部の作用ろ過面積は、環状の棚部が16度に角度付けされた遠心側表面を有する設計形状のものにおける作用ろ過面積を1.28倍上回る。膜が、スプール88、O−リング40、環状の棚部28の遠心側表面38、によって円滑に湾曲したドーム形状に形成され得るという事実から、環状の棚部28の遠心側表面38を45度に角度付けすることにより、作用ろ過面積は同等直径のへん平な膜のそれを更に1.55倍上回るものとなる。全体的な作用ろ過面積の増加は1.98倍となる。 組み立て後、本発明の微量濃縮装置10は代表的な態様下に使用され得る。ろ過に引き続き、棚部は確実に、約3〜30μL、好ましくは約3〜5μLの容量でのデッドストップ残留容量67を細長のスリーブ14内に残留させ、かくしてろ過後乾燥を防止する。 使用後、本発明の使い切り形式での装置は、分解し、膜を代表的には除去及び廃棄することができる。微量濃縮装置の種々の構成部品は、洗剤溶液等を使用して洗浄した後に再使用される。当業者には、本発明の微量濃縮装置を種々の構成要素が実質的に組み立てられた使い切り形式のものとしても製造し得ることを認識されよう。 図15及び図16には、本発明の微量濃縮装置と共に使用することのできる、ろ過膜及びろ過膜分配システムのための好都合な設計形状が例示される。 例示されるように、膜18は非ろ過用の取り扱い用タブ92を含み、この取り扱い用タブ92が、ブリッジ94により膜18のろ過用部分93に付設されている。好ましくは、ろ過用部分と、タブと、ブリッジとは一体的に形成される。タブは、膜を微量濃縮装置内に位置決めするための、また、膜を微量濃縮装置から取り外すための、膜のろ過部分の取り扱い性を向上させるという有益な機能を果たす。この特徴により、膜を、膜の敏感な薄膜面に接触あるいはこの薄膜面を汚染することなく容易に且つ好都合に取り扱い且つ操作することができるようになる。タブは様々の有益な形状、例えば実質的に円形あるいは矩形形状のものとすることができる。 タブは、その上部に、膜の特性、例えば分子重量カットオフに関する印96を固着させるための表面としても使用され得る。印は、例えば、加熱させたダイを使用して、膜特性に関する所望の上方を表す印状の脱色部をタブに形成することによりタブに固着され得る。印96は、印象をスタンプするダイを使用して単にタブ並びにその下部構造を押圧し、この押圧した部分を透明化させることによって形成するのが好ましいことが分かった。 一般に、タブ92の寸法は非臨界的なものであり、好適な寸法形状は当業者が決定することができる。好ましい実施例ではタブ及びブリッジは結合されて幅約0.125インチ(約0.32cm)、長さ約0.4インチ(約1cm)の矩形形状とされる。 図16に示す実施例では複数の膜−タブユニットを分配ストリップ98に固着することができる。膜のろ過用部分93は分配ストリップ98の非粘着部分100に配置され、タブ92及びブリッジ94は分配ストリップの粘着部分102に配置される。更に、保護用の釈放ストリップ104を分配ストリップの上方に、膜と、ブリッジと、タブとをそれぞれ覆う状態で配置することができる。多くの場合、分配ストリップ上の粘着性は釈放ストリップ104を然るべく維持するために十分なものである。あるいは、分配ストリップ、膜、釈放ストリップ104の接触表面とを全てあるいは部分的に覆う接着剤を塗布しても良い。この目的のために好適な接着剤には、斯界に周知の、張り替え自在のシリコーン及びアクリルが含まれ、その好適な例には、Chartpak社の製造する商標名Dybonderの張り替え瞬間接着剤システムと、3M社の製造する、商標名post−it658の修正及び貼り付けテープ及び、登録商標名Scotchブランドの商標名2070SAFE RELEASEのマスキング用張り替え自在テープとが含まれる。 こうした態様で組み立てた後、分配ストリップと釈放ストリップとを孔開けして使用済みのテープの除去を容易化し、取り扱い及び分配を容易化するためにリールあるいはスプール上に収集することができる。 以下に、本発明を更に例示するための非限定的な例を説明する。 希釈水内の0.1g/dLの青色デキストラン溶液を使用して膜及び装置の流量比較を実施した。Sigma Chemica1社から入手したこの溶質は平均分子重量が2,000,000ダルトンであり、デキストラン1g当たり0.1モルの反応性の青色染料を追加することにより可視化した。0.001g/dL容量の溶液は目で明瞭に見ることが可能でありそれにより、ろ液を目視観察することで99%以上の膜残留質と、シールの一体性とを好都合に確認することができる。例1 図17には、図1の、膜のシール用の棚部(環状の棚部の遠心側表面)を45度に傾斜した設計形状に従う微量濃縮装置での比較が示される。改質ポリスルホン製の10,000ダルトンカットオフ限外ろ過膜(記号P10で示す)と、再生セルロース製の10,000ダルトンカットオフの限外ろ過膜(RC10で表す)が、型式Eppendorf5412の微量遠心装置内で、出発容量を1mLとして試験された。1.9mL容量のろ液管が初期に検量され、引き続く5分間の旋回毎に検量された。ろ過速度は、P10膜を使用した0.1%青色デキストランの方が速く、濃縮量は約25分後に最大となった。RC10再生セルロース膜は孔数がずっと少ないものとして知られるが、最大濃縮量に達するまでに更に10分間を要した。例2 図18は、P10膜を使用する図1の微量濃縮装置を、市販入手することのできる2つの使い切り型の微量濃縮装置と比較した図1と同様の図である。比較装置1は非透過性のデッドストップ手段と、P10膜に垂直に取り付けた大きな表面積部分とを有している。比較装置2は、デッドストップ手段を持たず、P10膜を使用するろ過速度の速い微量濃縮装置である。全ての装置は0.5mLの出発容量を使用して試験され、ろ液重量はやはり連続的に測定された。例1に示されるように、図1の装置での流量曲線では0.5mLから約30μLとなるまでに15分を要した。この試験では全ての装置が、目視し得る漏れを生ずることなく、15分間で40μL以下の同等の残留質容量に達した。 以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a centrifugal filtration device for separating and concentrating macromolecules or particulates such as viruses from a solution or suspension, and more particularly to a microfiltration device. It relates to a centrifugal filter protected from drying after filtration. BACKGROUND OF THE INVENTION Many chemical and biochemical techniques require the separation of macromolecules or particulates from a solution or suspension. Many of these techniques involve removing buffers and salts from the protein solution to produce a highly concentrated sample of the protein to be analyzed or utilized. In general, centrifugal ultrafiltration is used to make a solution or suspension sample a concentrated sample. The inherent problem with centrifugal ultrafiltration of solution or suspension samples is that such samples may dry out after filtration. Drying after filtration may reduce the biological activity of macro solutes (eg, proteins) contained in the filtrate, and may also reduce the total recovered mass of macromolecules. Attempts to re-dissolve macro-solutes, which are retained after filtration and drying, by adding a buffer, are not always effective to resolve the reduced biological activity or the reduced recovery. Most importantly, the filtration is stopped when the desired final retentate volume has been achieved. Such cessation of filtration can be accomplished by using "dead stop" means in the microconcentrator taught by U.S. Pat. No. 4,632,761. The deadstop means is a hydrostatic barrier created by the membrane support and has one or more filtration ducts offset inwardly from the edge of the elongated sleeve wall. When used in a fixed-angle centrifugal rotor and the retentate meniscus reaches the centrifugal radial height of the outermost edge of the outermost filtration duct, filtration is performed on the membrane support and the remaining wetted portion of the membrane. Is stopped by the equilibrium hydrostatic pressure of the filtrate contained between This configuration has the significant benefit of maximizing the available area of a flat membrane of a given size that fits into a device tube of a given diameter, and consequently maximizing the filtration rate. According to another known dead-stop means, a portion of the membrane area is provided with an impermeable cover or coating. U.S. Pat. No. 3,817,379 describes the provision of an impermeable coating on a portion of the membrane at the bottom of an adsorbent-driven concentrator. This coating only partially interferes with the filtering action based on absorption by surface tension under ambient gravity, thereby allowing the filtering action to continue at a lower rate after the meniscus reaches the coated portion of the membrane. According to some currently known centrifugal concentrators, a plastic shaped shelf-like deadstop is provided as part of the retentate chamber. Centrifugal devices have the advantage that the gravitational field of the centrifuge is much larger, eliminating the suction effect. However, the membrane area covered by the shelf-shaped deadstop means cannot be used for filtration, which is a disadvantage compared to that of membranes of the same dimensions housed in an apparatus using hydrostatic deadstop means. Decrease speed. The hydrostatic dead-stop means of the design in U.S. Pat. No. 4,632,761 increases the reliability of the membrane seal. Because this deadstop means is positioned below the membrane, in much larger capacity devices, conventional O-rings are used to remove the delicate upper skin of the ultrafiltration membrane to reject solutes, A seal between the outer edge of the elongate sleeve of the retentate is formed above the membrane so that a certain volume of the concentrated macro solute does not leach out of the surrounding seal into the filtrate tube. I do. Uniform crushing of the porous membrane due to the elasticity of the flexible O-ring easily compensates for slight differences in thickness or in the dimensions of the residual elongated sleeve and membrane support. . Even in the case of centrifugal microconcentrators using impermeable deadstop means and in much smaller devices using hydrostatic deadstops, the O-ring is used to remove the upper skin of the membrane. It is not practical to form a seal between the residual elongate sleeve. The axial thickness of the O-ring occupies the volume of the membrane just above the membrane required to store the retentate using impermeable dead-stop means, and is more compact. In a microconcentrator, the radial thickness of the O-ring is too large to cover the membrane area and the filtration rate is unacceptably slow. Another problem with using O-rings as seals above the membrane is that macro-solutes can be contaminated by oils added to many elastomer components as processing aids. . In view of these factors, much smaller volume microconcentrators have been designed that are designed to seal the ultrafiltration membrane simply by squeezing it between the elongate sleeve and the membrane support. Variations in film thickness, dimensions of molded elongated sleeves and membrane supports, and assembly processes make consistent and reliable crush seals extremely difficult, and many use inflexible crush seals. Seal leakage is still a serious problem with devices of this design configuration. All currently available centrifugal microconcentrators designed for concentrating volumes of a few mL or less are manufactured as pre-assembled, single-use, integrated units. Such devices are only reused at most a few times, washing away residual material and minimizing carryover between samples. The need to use single-use microconcentrators for centrifugal filtration applications requires basic research and other procedures that require the separation and concentration of macromolecules and other suspended solids from small volumes of liquid. The additional cost of The problem to be solved is to solve the problems associated with post-filtration drying by producing a reliable fixed volume of retentate for use in centrifugal ultrafiltration applications. It is to provide a microconcentrator. Another object is to provide a flexible microconcentrator that has good sealing properties, thereby preventing unfiltered sample from seeping into the filtrate cap. Another object is to prevent the contamination of macro solute retentates by oil from elastomer seals. Yet another object is to provide a reusable microconcentrator that can be easily and easily assembled and disassembled by a user and reassembled with a variety of new membranes having different pore sizes. Yet another challenge is to maximize available membrane area. (Means for Solving the Problems) According to the present invention, there is provided a microconcentrator for use in centrifugal ultrafiltration applications. An advantage of the microconcentrator of the present invention is, inter alia, that the microconcentrator provides a reliable residual mass, thus eliminating the problems associated with post-filtration drying. Furthermore, in one embodiment, the microconcentrator can be reused, disassembled and cleaned by the user, and reassembled using a new membrane. The microconcentrator of the present invention is useful for separating and concentrating macromolecules or particulate matter from a solution or suspension. The microconcentrator of the present invention is fitted into a filtrate collection tube having a closed distal end and an open centripetal end. The microconcentrator includes an elongated sleeve that can fit within the filtrate collection tube, the elongated sleeve having a substantially cylindrical shape, with openings at its centripetal and distal ends, respectively. And an annular ledge positioned on the distal portion of the elongate sleeve. A pedestal element may be removably attached to a distal end of the elongated sleeve adjacent a side of the annular ledge. The pedestal element has a centripetal surface and a distal surface, and one or more holes or flow ports extend through each of these surfaces. The microconcentrator of the present invention comprises a coupling arrangement wherein the pedestal element is securely attached to the distal end of the elongated sleeve and connects the pedestal element to the elongated sleeve while contacting the distal side of the annular shelf. It also contains The pedestal element must be connected to the elongated sleeve in such a way that the unfiltered sample does not seep out. In one embodiment, a removable membrane is arranged between the distal surface of the removable pedestal element and the distal surface of the annular shelf. This embodiment is intended to facilitate sealing properties by mounting a gasket on the distal surface of the pedestal element in contact with the distal (inert) surface of the membrane. In one embodiment, the distal surface of the pedestal element has a plurality of concentric, circular raised ridges between which are located holes or flow channels. Alternatively, the distal surface of the pedestal element has a convex cross-section, and one or more stepped shoulders are formed in the flow channels in the surface of the pedestal element. In the microconcentrator according to the present invention, the above-mentioned components are substantially permanently assembled in a one-time embodiment. The microconcentrator in this embodiment cannot be normally disassembled and reassembled. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a microconcentrator according to the present invention including a filtrate collection tube. FIG. 2 is a bottom view of an elongate sleeve for receiving a sample, which forms part of one embodiment of the microconcentrator of the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view of the elongate sleeve of FIG. 2 taken along line 3-3. FIG. 3B is a cross-sectional view of another embodiment of the elongated sleeve of FIG. 3A. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the elongated sleeve of FIG. 3A connected to a detachable pedestal element. FIG. 5 is a cross-sectional view of the sample receiving elongated sleeve of FIG. 3B connected to a pedestal element and positioned within a filtrate collection tube. FIG. 6 is a plan view of the removable pedestal element shown in FIG. 4 that can be used with the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6 taken along line 7-7. FIG. 8 is a bottom view of another embodiment of an elongated sleeve that can be used with the microconcentrator of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of the elongate sleeve, taken along line 9-9 of FIG. FIG. 10 is a front cross-sectional view of the elongated sleeve of FIG. 8 taken along line 10-10. FIG. 11 is a plan view of a detachable pedestal element in an alternative design that can be used with the microconcentrator of the present invention. FIG. 12 is a side view of the pedestal element shown in FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view of the pedestal element of FIG. 11 taken along line 13-13. FIG. 14 is a side cross-sectional view of a removable pedestal element in the design shown in FIG. 1 that can be used with the microconcentrator of the present invention. FIG. 15 is a plan view of one embodiment of a filtration membrane that can be used with the present invention. FIG. 16 is a partially broken plan view of a filtration membrane distribution system that can be used with the present invention. FIG. 17 is a graph showing the results of Example 1. FIG. 18 is a graph showing the results of Example 2. EXAMPLE As shown in FIG. 1, a microconcentrator 10 comprises an elongated sleeve 14 for receiving a sample, a removable pedestal element 16, an O-ring or gasket 40, and a semi-permeable filtration membrane. 18 and a closing cap 20. The microconcentrator 10 is adapted to fit at least partially into the filtrate collection tube 12. In one embodiment, the various components that make up the microconcentrator can be conveniently disassembled and reassembled. This feature allows the microconcentrator to be reused by disassembling, cleaning various components, and reassembling with a new membrane. Alternatively, the components of the microconcentrator can be substantially permanently assembled so that they cannot normally be disassembled. The microconcentrator of the present invention can be used in known ultrafiltration techniques to concentrate, separate and purify small samples of solutions and suspensions of proteins, viruses and nucleic acids. The microconcentrator of the present invention can also be used with ultrafiltration membranes having desired retentate properties. The advantage of the microconcentrator of the invention lies, inter alia, in its reusability. This feature allows the microconcentrator of the present invention to be used economically, and thus the cost of use is significantly reduced as compared to conventional single use devices. Although the microconcentrator of the present invention can be disassembled and reassembled, it is possible to separate and concentrate the macrosolute with little or no risk of macrosolute leaching from the elongated sleeve into the filtrate collection tube. Techniques can be reliably implemented. In addition, the microconcentrator has an impervious dead-stop region that prevents drying after filtration, so that a residual volume in the range of 3-30 μL, most preferably about 3-5 μL, remains within the elongated sleeve. Is guaranteed. The deadstop region is configured to ensure that residual quality is not lost, for example, by leakage. As shown in FIG. 1, the microconcentrator 10 includes an elongated sleeve 14 having a centripetal end 22 and a distal end 24. The elongate sleeve is placed inside the filtrate collection tube 12 when assembled for use. The filtrate collection tube 12 has a substantially frusto-conical shape. The centripetal portion of the elongated sleeve 14, including the centripetal end 23, projects from the open centripetal end 26 of the filtrate collection tube 12. The closure cap 20 seals the centripetal end 22 of the elongate sleeve 14, thereby preventing or minimizing leaching and evaporation during or after the filtration procedure. 2 to 5 show details of the microconcentrator according to the present invention. The distal end 24 of the elongate sleeve 14 includes an annular shelf 28 extending inwardly from an inner wall 30 of the elongate sleeve 14. The annular shelf 28 has a centripetal surface 39 and a distal surface 38. Two or more shelves or tabs 32 form part of the distal end 24 of the elongate sleeve 14 and extend below the annular shelf 28. The tab 32 includes a surface feature 34 that can engage with the removable pedestal element 16 and connect the pedestal element 16 to the elongate sleeve 14. In the embodiment illustrated in FIGS. 3A and 3B, this surface feature 34 is in the form of a centripetal facing shoulder 35. The pedestal element 16 is coupled to the elongate sleeve 14 such that a semi-permeable filtration membrane 18 is sandwiched between the centripetal surface 36 of the pedestal element 16 and the distal surface 38 of the annular shelf 28. You. In one embodiment, as illustrated in FIG. 3A, the portion of the elongate sleeve 14 toward the annular ledge 28 has a substantially constant diameter along substantially all of its length. ing. However, as illustrated, the diameter is increased by one or more steps at the centripetal end 23 of the elongated sleeve 14. As illustrated in FIGS. 2-5, tab 32 extends below annular ledge 28 to form the lowest portion of the bottom of the elongate sleeve. Preferably, the tab 32 is somewhat flexible so that it will flex outward when subjected to sufficient force. The force applied to the tab 32 increases the inner diameter of the portion of the elongated sleeve defined by the tab enough to allow the pedestal element 16 to pass through the space defined by the tab 32. The tabs have one or more surface features, such as a centripetally facing shoulder 35, which engage the pedestal element 16 with the elongated sleeve 14 as each tab returns to its natural position. Combine. 1, 3B, 9, and 10 illustrate alternative embodiments of the elongated sleeve 14. FIG. As shown, the centripetal portion of the elongate sleeve relative to the annular ledge 28 has a small diameter portion 50 and a large diameter portion 52 further disposed centripetally. At least two flexible extensions 54 (similar to tabs 32) extend from a portion of elongate sleeve 14 distal to annular ledge 28. The extension 54 preferably includes an axially elongated hole 56. In the normal position, when the annular shelf 28 is not subjected to any force, the centered surface 39 and the distal surface of the annular shelf 28 are aligned with a straight line drawn perpendicular to the inner wall 30 of the annular shelf 28. 38 should be oriented at an angle between about 0 and 89 degrees. More preferably, the angle between the centripetal surface 39 and the distal surface 38 of the annular shelf 28 is between about 0 degrees and 60 degrees. The centripetal surface 39 and the distal surface 38 may be angled downward (distal) to about 15 degrees with respect to a straight line drawn perpendicular to the inner wall 30 of the elongated sleeve. It is not necessary that the centripetal surface 39 and the distal surface 38 of the annular shelf 28 be disposed at the same angle. For example, in FIG. 1, the distal surface 38 is oriented at an angle of about 45 degrees, while the centripetal surface 39 is oriented at about 8 degrees. The degrees referred to here are relative to a straight line drawn perpendicular to the inner wall 30 of the elongated sleeve 14 unless otherwise specified. It is believed that the angle of inclination (eg, about 45 degrees) of the distal surface 38 of the annular ledge 28 provides a beneficial compressive force for sealing the centripetal surface of the semipermeable filtration membrane 18. In one embodiment illustrated in FIG. 3B, the annular ledge 28 includes a substantially vertically oriented annular lip 31. An annular lip 31 is positioned above the bottom surface 33 of the annular shelf 28 about 0. 005-0. 02 inches (approx. 013-0. 05 cm), which is beneficial in further assuring that the desired amount of retentate is maintained in an elongated sleeve maintained above the annular ledge 28. If the inclination of the above-mentioned angle of the centripetal surface 39 of the annular shelf is made tight, the annular lip 31 becomes unnecessary. The elongated sleeve is about 0,0. 5-1. Preferably, a volume of fluid 61 in a volume range of 0 mL can be received, about 1. More preferably, a volume of 0 mL can be received. The elongated sleeve for the present invention is: Although designed to fit inside a standard 9 mL microcentrifuge tube, the present invention provides for handling more or less volume in a centrifugal rotor manufactured for much larger or much smaller tubes. Are intended to include larger and smaller devices. For example, the diameter of the part of the elongate sleeve that fits into the filtrate collection (microcentrifuge) tube 12 is about 0.3 mm. 28-0. 35 inches (approx. 7-0. 89 cm). The diameter of the elongated portion of the elongate sleeve that does not fit into the filtrate collection tube is not critical and may be about 0.1 mm. 35-0. 50 inches (approx. 89-1. 27 cm). Typically, the length of the elongate sleeve, as measured from the most centripetal portion of the elongate sleeve to the annular ledge 28, is about 0.5. 80-1. 12 inches (about 2. 0-2. 8 cm). Both tab 32 and extension 54 typically have a length of about 0. 15-0. 3 inches (approx. 38-0. 76 cm). The annular shelf 28 includes: For a device designed to fit into a 9 mL volume microcentrifuge filtrate tube, about 0. 03-0. 10 inches (approx. 07-0. 25 cm) preferably extending towards the center of the elongate sleeve. As noted above, the filtrate collection tube 12 can be virtually any standard microcentrifuge tube. The filtrate collection tube is 1. It is preferably a 9 mL microcentrifuge tube. The filtrate collection tube 12 has a substantially frusto-conical shape with a closed distal end 58 and an open centripetal end 60. As illustrated in FIG. 1, the elongate sleeve 14 is positioned under tight frictional engagement within the open centripetal end 60 of the filtrate collection tube 12. As will be apparent to those skilled in the art, the surface features are usually provided on the outer wall of the elongate sleeve or on the inner wall of the filtrate collection tube to allow ventilation of the filtrate collection tube, and It also facilitates removal from the filtrate collection tube. The surface features may be ridges, channels, protrusions, or other forms. The tab 32 or extension 54 is located on the distal end 24 of the elongate sleeve 14 and also acts as a flexible feature of the elongate sleeve, a self-breathing feature. As noted above, the tab 32 and extension 54 are somewhat flexible, and thus, by flexing the tab 32 or extension 54 outward, the pedestal defined by the tab 32 or extension 54. The inside diameter of the part for fitting the element 16 therein can be increased. After the pedestal element is properly positioned, the tab 32 or extension 54 returns to its normal position and engages the pedestal element 16 securely. By positioning the distal end 24 of the elongate sleeve inside the filtrate collection tube, the tab 32 or extension 54 is also pressed against the side wall of the pedestal element 16. This ensures that the elongate sleeve 14 fits snugly within the various filtrate collection tubes having variable inner diameter openings and that the pedestal element is securely mounted within the elongate sleeve. . A closing cap 20 is mated with the open centripetal end of the elongate sleeve 14 to prevent seepage and / or evaporation of the fluid reservoir before, during or after centrifugation. As illustrated in FIGS. 8 and 9, the closing cap 20 can be attached to the centripetal end of the elongate sleeve 14 via the hinge 64. This design is beneficial for an elongated sleeve having a centripetal portion extending well above the open centripetal end of the filtrate collection tube 12, as illustrated in FIGS. 3B, 9 and 10. is there. The pedestal element 16 is adapted to be removably and interchangeably connected to a portion of the elongated sleeve adjacent the annular ledge 28 and distally. Pedestal element 16 is a substantially disc-shaped object having a centripetal surface 36 and a distal surface 37. One or more holes 70 extend through between the centripetal surface 36 and the distal surface 37 to provide a flow conduit for the filtrate. The pedestal element may also include one or more surface features 72 for interacting with the surface features 34 of the tab 32 and / or the apertures 56 of the extension 54 to allow the pedestal element to be connected to the elongate sleeve. Contains. In one embodiment illustrated in FIG. 4, the surface feature 72 of the pedestal element 16 has the form of an annular, distal-facing shoulder 74. As illustrated, the outer diameter of the most distal portion of the pedestal element is slightly smaller than the outer diameter of the remaining portion of the pedestal portion, thus creating a distally facing shoulder 74. The shoulder 74 is adapted to engage the surface feature 34 of the tab 32 and has a width of about 0.5 mm. 015 inches to 0. 03 inches (approx. 038-0. 076 cm). Alternative surface features that can be formed on the pedestal element 16 are illustrated in FIGS. 5 and 11-14. As illustrated, the pedestal element 16 has at least two outwardly flared protrusions 78 formed in an elongated sleeve of the type illustrated in FIGS. Into the hole 56 of the flexible extension 54. The centripetal surface 36 of the pedestal element 16 is designed to promote the flow of filtrate toward and through the hole 70. Preferably, the pedestal element centripetal surface 36 has a substantially convex cross-section. As illustrated in FIGS. 6 and 7, the centripetal surface 36 may have a plurality of concentric grooves 80 separated by concentric, raised ridges 82. Preferably, one or more holes 70 are located within each groove 80. Hole 70 is typically about 0. 01-0. 02 inches (approx. 25-0. 051 cm). Alternatively, as illustrated in FIGS. 11-13, the centripetal surface 36 of the pedestal element 16 includes a raised concentric ridge 84 and one or more holes disposed radially outward from the ridge 84. 86. These holes 84 generally have a somewhat larger diameter than that of holes 70, thus allowing the number of holes 86 to be much smaller. The hole 86 is approximately 0. 025-0. 06 inches (approx. 066-0. 16 cm). FIG. 14 illustrates another embodiment of the pedestal element 16 that is particularly adapted to house an O-ring 40. In this embodiment, the pedestal element 16 includes a tapered annular spool 88 formed adjacent (and centripetally) to the intermediate surface 43. An O-ring (not shown) is mounted around this annular spool 88 with the bottom (distal side) of the O-ring in contact with the intermediate surface 43 of the pedestal element 16. One or more filtrate flow ducts 90 are formed on the distal surface adjacent the annular spool 88. The filtrate flow duct 90 extends upwardly through the tapered annular wall of the spool 88 as a groove for conducting filtrate through the inner surface of the O-ring. Membranes that can be used with the present invention are virtually any semipermeable anisotropic (skinned) ultrafiltration membranes. Suitable membrane materials include polysulfones, polyethersulfones, cellulose esters, regenerated cellulose polymers. Examples of commercially available membranes include MILIPORE BIOMAX, AMICONYM, and FILTRON OMEGA. Obviously, the filtration device of the present invention is intended to accept a membrane having a variety of desired molecular weight cutoffs and other beneficial filtration and separation properties. One skilled in the art will readily be able to determine a suitable membrane diameter for use with the microconcentrator of the present invention. Generally, the membrane will be slightly larger for the larger diameter than the diameter of the flow path defined by the annular shelf 28 plus the width dimension of one side of the annular shelf 28. It is assured that the annular ledge 28 does not collapse, even when the deviation between the axes of the membrane and the device in the interior is at a maximum, so that no gaps occur which make it impossible to seal the membrane. In a preferred embodiment, the membrane diameter is about 9/32 inch (about 0. 71 cm). The membrane should be of sufficient thickness to create a sufficient seal by being crushed between the pedestal element and the annular shelf and to prevent unfiltered sample from leaking into the filtrate collection tube It is. Generally, the film thickness is 0. 008-0. 012 inches (approx. 02-0. 03 cm). As noted above, the microconcentrator of the present invention is reusable. As a reusable device, it should be easy to disassemble for easy cleaning and then easily reassembled. The microconcentrator of the present invention can be assembled for use as described below with reference to FIG. 1 unless otherwise noted. In one embodiment illustrated in FIG. 4, shoulder 35 of tab 32 engages shoulder 74 of pedestal element 16. This engagement causes the force on the pedestal element 16 to cause the membrane 18 to be securely held between the centripetal surface 36 of the pedestal element 16 and the distal surface 38 of the annular shelf 28. Said engagement provides a suitable seal between the membrane and pedestal element and the annular ledge to prevent leakage of unfiltered sample. In one embodiment, the coupling force applied to the pedestal element also causes the annular shelf 28 to deform and bend further up (toward the centripetal side) by up to 30 degrees, and the connection between the annular shelf 28 and the wall surface. In between, stress is created to keep the seal crushing. As illustrated in FIG. 5, an O-ring 40 is placed below (distal side) the membrane 18, if desired, to crush the membrane against the annular shelf 28 to provide a sealing effect. May be promoted. An O-ring 40 may be positioned on the centripetal surface of the pedestal element to engage the distal side 42 of the membrane. Although not illustrated, O-rings can also be used to assist in the sealing action in the embodiment illustrated in FIG. FIG. 5 illustrates the use of the pedestal element 16 including an annular tapered spool 88 for storing the O-ring 40. As shown, the membrane 18 is attached to the top of the centripetal surface 36 of the pedestal element 16 and to the centripetal surface 41 of the O-ring 40. The O-ring is preferably an annular article having a sufficient outer diameter to press the membrane 18 against the distal surface 38 of the annular shelf 28. The inner diameter of the O-ring should be such that it fits around the annular spool 88 without dislodging when the device is disassembled. The outer diameter of a standard commercially available O-ring of size 2-006 in the relaxed state is about 0. 25 inches (approx. 64 cm), and the inner diameter of the O-ring is about 0. 125 inches (approx. 32 cm). The O-ring has a thickness of about 03-0. 08 inches (approx. 07-0. 20 cm), preferably about 0. 07 inches (approx. 18 cm). The O-ring can be made from virtually any elastomeric material. A preferred material is ethylene propylene (EPR or EPDM). The apparatus shown in FIGS. 1 and 14 dramatically increases the available filtration area and consequent filtration rate by sharpening (45 degrees) the distal surface of the annular shelf 28. It has the benefit of. This design shape is the standard 1. It is suitable for a microcentrifuge tube having a volume of 9 mL. Commercially available polysulfone Testing at 12,000 ref using a 0 kD membrane revealed that the It was found that 1 mL (maximum volume) of 1% blue dextran was concentrated to 4 μL as dead stop residual volume 67 in less than 30 minutes, with no visible leakage. A 1 mL volume of 12,000 ref, attached to a microcentrifuge with a designed shape in which the angle of the centrifugal side surface of the annular shelf 28 is 45 degrees. 5 inches (about 1. With an initial permeable membrane pressure of 214 psi (approximately 15 kg per square centimeter) generated by a meniscus height of 27 cm), twice the initial volume reduction was achieved in 5 minutes. Due to the design shape of the centrifugal surface at a 45 degree angle (relative to a straight line drawn perpendicular to the wall of the elongated sleeve), the working filtration area is 0. 0506 square inches (approximately 0. 36 square centimeters). In contrast, the angle of the distal surface of the annular shelf is 16 degrees (relative to a straight line drawn perpendicular to the wall of the elongated sleeve), and the initial volume and deadstop volume are the same. In the case of the design shape, the working filtration area is 0. 0278 square inches (approx. 18 square centimeters). This is due in part to the larger inner diameter of the annular ledge having a 45 degree centrifugal surface. Such a large inner diameter allows the distal stop surface of the annular shelf 28 to be angled downward so that the deadstop volume is at a predetermined 4 μL, so that the working filtration area of the annular shelf is 1. The active filtration area in the design configuration where the shelves have a 16-degree angled distal surface. 28 times higher. Due to the fact that the membrane can be formed into a smoothly curved dome shape by the spool 88, the O-ring 40, and the distal surface 38 of the annular shelf 28, the distal surface 38 of the annular shelf 28 is The working filtration area further increases that of a flat membrane of equivalent diameter by 1. 55 times more. The overall increase in working filtration area is 1. It becomes 98 times. After assembly, the microconcentrator 10 of the present invention can be used in a representative manner. Following filtration, the shelves ensure that a residual deadstop volume 67 in a volume of about 3-30 μL, preferably about 3-5 μL, remains in the elongated sleeve 14, thus preventing post-filtration drying. After use, the single-use device of the present invention can be disassembled and the membrane typically removed and discarded. Various components of the microconcentrator are reused after being cleaned using a detergent solution or the like. One skilled in the art will recognize that the microconcentrator of the present invention may also be manufactured as a single-use type with various components substantially assembled. Figures 15 and 16 illustrate a convenient design for a filtration membrane and a filtration membrane distribution system that can be used with the microconcentrator of the present invention. As illustrated, the membrane 18 includes a non-filtering handling tab 92 that is attached to the filtering portion 93 of the membrane 18 by a bridge 94. Preferably, the filtering part, the tab and the bridge are integrally formed. The tub serves the beneficial function of improving the handleability of the filtration part of the membrane for positioning the membrane in the microconcentrator and for removing the membrane from the microconcentrator. This feature allows the membrane to be easily and conveniently handled and manipulated without contacting or contaminating the sensitive thin film surface of the film. The tabs can be of any useful shape, for example, substantially circular or rectangular. The tab may also be used as a surface on top of which indicia 96 are immobilized on the properties of the membrane, for example the molecular weight cutoff. The indicia can be affixed to the tab, for example, by using a heated die to form an indentation on the tab in the form of an indicia representing the desired top with respect to the film properties. It has been found that the indicia 96 is preferably formed by simply pressing the tab and its substructure using a die to stamp the impression, and clarifying the pressed portion. In general, the dimensions of tab 92 are non-critical, and suitable dimensions can be determined by one skilled in the art. In a preferred embodiment, the tabs and bridges are joined to a width of about 0.5 mm. 125 inches (approx. 32 cm) and a length of about 0. It has a rectangular shape of 4 inches (about 1 cm). In the embodiment shown in FIG. 16, a plurality of membrane-tab units can be secured to the distribution strip 98. The filtering portion 93 of the membrane is located on the non-adhesive portion 100 of the distribution strip 98 and the tabs 92 and bridges 94 are located on the adhesive portion 102 of the distribution strip. Further, a protective release strip 104 can be placed over the distribution strip, covering the membrane, bridge, and tab, respectively. In many cases, the tack on the distribution strip is sufficient to maintain the release strip 104 in place. Alternatively, an adhesive may be applied that entirely or partially covers the dispensing strip, the membrane, and the contact surface of the release strip 104. Suitable adhesives for this purpose include reversible silicones and acrylics, well known in the art, and suitable examples include the Dybonder refillable instant adhesive system manufactured by Chartpak. Includes a post-it 658 modified and affixed tape manufactured by 3M, Inc. and a maskable repositionable tape of the 2070 SAFE RELEASE trademark of the Scotch brand. After assembling in this manner, the dispensing and release strips can be perforated to facilitate removal of used tape and collected on reels or spools for ease of handling and dispensing. The following non-limiting examples are provided to further illustrate the invention.An example A 0.1 g / dL blue dextran solution in dilution water was used to perform a membrane and device flow comparison. This solute, obtained from Sigma Chemica 1, has an average molecular weight of 2,000,000 daltons and a 0.1 g / g dextran. Visualized by adding 1 mole of reactive blue dye. The 0.001 g / d L volume solution is clearly visible by eye, so that visual observation of the filtrate conveniently confirms 99% or more of membrane retentate and seal integrity. be able to.Example 1 FIG. 17 shows a comparison of the microconcentrator of FIG. 1 following a design shape in which the shelf for sealing the membrane (the centrifugal surface of the annular shelf) is inclined at 45 degrees. A 10,000 Dalton cut-off ultrafiltration membrane made of modified polysulfone (indicated by symbol P10) and a 10,000 dalton cut-off ultrafiltration membrane made of regenerated cellulose (indicated by RC10) are microcentrifuged by Model Eppendorf 5412. Tested in the apparatus with a starting volume of 1 mL. A 1.9 mL volume filtrate tube was calibrated initially and calibrated for each subsequent 5-minute swirl. The filtration rate was faster with 0.1% blue dextran using a P10 membrane, and the concentration was maximal after about 25 minutes. The RC10 regenerated cellulose membrane is known to have a much lower number of pores, but took an additional 10 minutes to reach maximum concentration.Example 2 FIG. 18 is a view similar to FIG. 1 in which the microconcentrator of FIG. 1 using a P10 membrane is compared with two commercially available single use microconcentrators. The comparison device 1 has a non-permeable dead stop means and a large surface area mounted perpendicular to the P10 membrane. The comparison device 2 is a microconcentration device having no dead-stop means and using a P10 membrane and having a high filtration rate. All devices were tested using a starting volume of 0.5 mL, and the filtrate weight was also measured continuously. As shown in Example 1, it took 15 minutes for the flow rate curve in the apparatus of FIG. 1 to reach 0.5 mL to about 30 μL. In this test, all devices reached an equivalent residual mass of less than or equal to 40 μL in 15 minutes without visible leakage. Although the present invention has been described with reference to the embodiments, it should be understood that various modifications can be made within the present invention.

Claims (1)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】1.マクロ分子あるいは粒状物を溶液あるいは懸濁液から分離し、濃縮するための遠心ろ過装置であって、 ろ液収集管と合致するようになっている細長のスリーブにして、実質的に円筒形状を有し且つその求心側及び遠心側の各端部位置に開口を有し、該細長のスリーブの遠心側部分に配置された流体保持用の環状の棚部を含んでいる細長のスリーブと、 該細長のスリーブの遠心側端部上に取り外し自在に且つ交換自在に取り付けることができる台座要素にして、求心側表面と遠心側表面とを有し、該求心側表面と遠心側表面とを貫いて1つ以上の孔が伸延する台座要素と、 該台座要素を細長のスリーブの遠心側部分に、該台座要素が環状の棚部に関する遠心側の位置で細長のスリーブに連結される状態で取り付けるための連結手段と、 遠心ろ過装置内で、環状の棚部と台座要素の遠心側表面との間の位置に維持される状態で取り外し自在に取り付け得る半透過性の膜と、 を含む遠心ろ過装置。2.台座要素の求心側部分と接触するO−リングにして、台座要素と膜の遠心側表面との間に配置されたO−リングを更に含んでいる請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。3.細長のスリーブの求心側端部の開口の直径が、細長のスリーブの遠心側端部の開口の直径よりも大きい請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。4.閉じた遠心側端部と、開放された求心側端部とを有するろ液収集管を更に含み、該ろ液収集管の遠方端が切頭円錐形状を有している請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。5.台座要素の求心側表面が同心の、隆起した複数の円形リッジのセグメントを有している請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。6.同心の、隆起した複数の円形リッジのセグメント間に孔が配置される請求の範囲5に記載の遠心ろ過装置。7.台座要素の求心側表面が凸形状の断面を有している請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。8.台座要素の求心側表面が、1つ以上の段付きの肩部により形成される1つ以上の環状の流れチャンネルを有している請求の範囲7に記載の遠心ろ過装置。9.台座要素が、該台座要素の外側表面に画定される1つ以上の肩部を有している請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。10.連結手段が、細長のスリーブの、環状の棚部に隣り合う一部分から遠心側方向に伸延する2つ以上のタブ要素を含み、各タブ要素が、台座要素の相当する表面特徴部分と合致状態で係合する表面特徴部分を有している請求の範囲9に記載の遠心ろ過装置。11.O−リング要素が、台座要素の求心側表面に形成した環状のチャンネル内に配置される請求の範囲2に記載の遠心ろ過装置。12.環状の棚部が、台座要素を細長のスリーブに連結する際に台座要素により加えられる力を受けた場合に上方に変形するに十分な弾性を有しそれにより、半透過性の膜に対するシールが提供される請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。13.環状の棚部が、細長のスリーブ内に約3〜30μLの範囲での容量の残留質を保持する、信頼性のあるデッドストップ手段を提供する請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。14.環状の棚部が、細長のスリーブの内壁から内側方向に約0.03〜0.1インチ(約0.076〜0.25cm)伸延される請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。15.台座要素の孔が約0.01〜0.06インチ(約0.025〜0.15cm)の範囲の直径を有する請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。16.環状の棚部が、該環状の棚部の内側縁部に付設された垂直方向に伸延する環状のリップを有している請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。17.環状のリップの高さが0.0005〜0.02インチ(約0.001〜0.05cm)の範囲である請求の範囲16に記載の遠心ろ過装置。18.環状の棚部が細長のスリーブの内壁に対する垂線に関してある角度をもって配置され、台座要素の求心側表面が凸形状を有しそれにより、半透過性の膜の求心側表面が、表面積の増大された凸形状を有する請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。19.環状の棚部の遠心側表面と、細長のスリーブの、前記環状の棚部に対して遠心側での内壁に対する直線とにより画定される角度が約5〜89度の間である請求の範囲18に記載の遠心ろ過装置。20.台座要素がO−リングを含み、該O−リングが、半透過性の膜が環状の棚部の遠心側表面と接触状態で係合してシールする場合に半透過性の膜を凸形状とする上での補助を提供するO−リングを含んでいる請求の範囲18に記載の遠心ろ過装置。21.半透過性の膜が、環状のフランジと台座要素との間での該半透過性の膜の交換及び取り外しを容易化するための、該半透過性の膜から伸延するタブ手段を有している請求の範囲1に記載の遠心ろ過装置。22.タブ手段が、孔の寸法、分子重量のカットオフレート及びあるいは膜の作用薄皮側、を識別するための印を有している請求の範囲21に記載の遠心ろ過装置。23.タブ手段が弾性を有し且つ細長のスリーブをろ液収集管内に挿通するに際して圧縮され得それにより、該圧縮されるタブ手段によりろ液収集管の内壁に加えられる力が、細長のスリーブとろ液収集管との間を接触状態に維持する請求の範囲10に記載の遠心ろ過装置。24.ろ過膜をパッケージングし且つ分配するためのシステムであって、 台座シートと、 ろ過用の部分と、該ろ過用の部分に隣り合って配置した非ろ過用のタブ要素とを備えるろ過膜を有し、台座シートに取り付けられた複数の膜アセンブリと、 台座シートの第1の表面と、ろ過膜の少なくとも前記ろ過用の部分とを覆って取り付けられたカバーシートと、 を含むシステム。25.台座シートと、膜アセンブリと、釈放ストリップとがその上部に収集されるスプールを更に含む請求の範囲24のシステム。26.マクロ分子あるいは粒状物を溶液あるいは懸濁液から分離し、濃縮するための遠心ろ過装置であって、 ろ液収集管と合致するようになっている細長のスリーブにして、その求心側端部及び遠心側端部位置に開口を有し、実質的に円筒形状を有し、遠心側部分に配置された環状の棚部を更に含む細長のスリーブと、 該細長のスリーブの遠心側端部上に取り付けられ、求心側端部と遠心側端部とを有する台座要素にして、前記求心側端部と遠心側端部とを貫いて1つ以上の孔が伸延し、遠心側表面が凸形状を有しそれにより、半透過性の膜の求心側表面が増大された表面積を有する凸形状を有する台座要素と、 該台座要素を細長のスリーブの遠心側部分に、該台座要素が細長のスリーブの環状の棚部に対する遠心側に連結されるように取り付けるための連結手段と、 遠心ろ過装置内部で、環状の棚部と台座要素の求心側表面との間に位置決めされる状態に維持されるように取り付けられる半透過性の膜と、 半透過性の膜の求心側表面を環状の棚部の遠心側表面に対して圧壊し且つシールするための撓み性の圧縮手段と、 を含む遠心ろ過装置。27.撓み性の圧縮手段がO−リングであり、該O−リングが、台座要素の周囲部分と接触し且つ台座要素と半透過性の膜との間に配置されそれにより、圧縮され撓むことによる膜シールを提供する請求の範囲26に記載の遠心ろ過装置。28.撓み性の圧縮手段が、撓み性の環状の棚部であり、該環状の棚部が、圧縮され撓むことによる膜シールを提供するための十分な柔軟性を有している請求の範囲26に記載の遠心ろ過装置。29.環状の棚部と、細長のスリーブの内壁に直交させて引いた直線とにより画定される角度が約5〜89度である請求の範囲26に記載の遠心ろ過装置。30.台座要素がO−リングを含み、該O−リングが、半透過性の膜が環状の棚部の遠心側表面と係合してシールされた場合に半透過性の膜を凸形状とする際の補助を提供する請求の範囲26に記載の遠心ろ過装置。31.溶液あるいは懸濁液からマクロ分子あるいは粒状物を分離し、濃縮するための遠心装置であって、 ろ液収集管と合致するようになっている細長のスリーブにして、その求心側端部及び遠心側端部位置に開口を有し、実質的に円筒形状を有し、該細長のスリーブの遠心側の位置に配置された環状の棚部を更に有し、該環状の棚部が、細長のスリーブの内壁に直交させて引いた直線に対し、求心側の方向に約5〜89度の角度を有する遠心側表面を有する細長のスリーブと、 該細長のスリーブの遠心側端部上に取り付けた台座要素にして、実質的に凸形状を有する求心側表面と、1つ以上の孔がそこを貫いて伸延する遠心側表面とを有する台座要素と、 該台座要素を細長のスリーブの遠心側部分に、台座要素が環状の棚部に対して遠心側で細長のスリーブに連結されるように取り付けるための連結手段と、 遠心ろ過装置内で、環状の棚部と台座要素の求心側部分との間の位置で実質的に凸形状に維持されるように取り付けられた半透過性の膜と、 を含む遠心装置。[Claims]1. To separate and concentrate macromolecules or particulates from a solution or suspensionCentrifugal filtration device of  An elongated sleeve adapted to mate with the filtrate collection tube, substantially cylindricalThe elongated slot having an opening at each of its centripetal and distal ends.Elongate slot containing an annular shelf for holding fluid located in the distal portion of the probe.And  Removably and interchangeably mounted on the distal end of the elongated sleeveA pedestal element having a centripetal surface and a distal surface;A pedestal element having one or more holes extending therethrough and the distal surface;  The pedestal element is associated with the distal portion of the elongate sleeve and the pedestal element is associated with an annular ledge.Connecting means for attaching to the elongated sleeve while being connected to the distal end of the sleeveWhen,  Maintained in the centrifugal filter between the annular shelf and the distal surface of the pedestal element.A semi-permeable membrane that can be detachably attached in a state where  Including a centrifugal filtration device.2. An O-ring that contacts the centripetal portion of the pedestal element, and the pedestal element and the distal side of the membraneThe centrifuge of claim 1, further comprising an O-ring disposed between the surface and the surface.Filtration equipment.3. The diameter of the opening at the centripetal end of the elongate sleeve is greater than the diameter of the distal end of the elongate sleeve.The centrifugal filtration device according to claim 1, which is larger than the diameter of the opening.4. It further includes a filtrate collection tube having a closed distal end and an open centripetal end.The remote end of claim 1, wherein the distal end of the filtrate collection tube has a frusto-conical shape.Heart filtration device.5. Segments of raised circular ridges with concentric centripetal surfaces on the pedestal elementThe centrifugal filtration device according to claim 1, comprising:6. A hole is disposed between segments of the plurality of concentric, raised circular ridges.6. The centrifugal filtration device according to range 5,7. 2. The remote of claim 1, wherein the centripetal surface of the pedestal element has a convex cross section.Heart filtration device.8. One or more of the centripetal surfaces of the pedestal element are formed by one or more stepped shoulders.8. The centrifugal filter of claim 7 having an upper annular flow channel.9. The pedestal element has one or more shoulders defined on an outer surface of the pedestal element.The centrifugal filtration device according to claim 1.10. A coupling means extends distally from a portion of the elongated sleeve adjacent the annular ledge.Two or more tab elements extending in each direction, each tab element corresponding to a pedestal elementClaim 9 having a surface feature that mates with the surface feature.Centrifugal filtration device.11. O-ring element in an annular channel formed on the centripetal surface of the pedestal element3. The centrifugal filtration device according to claim 2, wherein12. An annular shelf allows the pedestal element to connect the pedestal element to the elongated sleeve.Have sufficient elasticity to deform upward when subjected to an applied force, therebyThe centrifugal filtration device of claim 1, wherein a seal against the permeable membrane is provided.13. An annular shelf provides a residual volume in the range of about 3-30 μL within the elongated sleeve.2. The method of claim 1, which provides a reliable dead-stop means that maintains quality.Centrifugal filtration equipment.14. An annular ledge extends about 0.03-0.1 inwardly from an inner wall of the elongate sleeve.2. The centrifugal filter according to claim 1, wherein the centrifugal filter is elongated by about 0.076 to 0.25 cm.Excess equipment.15. The hole of the pedestal element is about 0.01-0.06 inch (about 0.025-0.15c2. The centrifugal filtration device according to claim 1, having a diameter in the range of m).16. An annular ledge extends vertically along an inner edge of the annular ledgeThe centrifugal filtration device according to claim 1, which has an annular lip.17. The height of the annular lip is 0.0005-0.02 inch (about 0.001-0. The centrifugal filtration device according to claim 16, which is in the range of 0.5 cm).18. The annular ledge is at an angle with respect to the normal to the inner wall of the elongated sleeve.And the centripetal surface of the pedestal element has a convex shape, thereby providing a semi-permeable membrane.2. The centrifugal filter according to claim 1, wherein the centripetal surface has a convex shape with an increased surface area.Excess equipment.19. The distal surface of the annular ledge and the elongated sleeve, relative to the annular ledgeThe angle defined by the straight line to the inner wall on the distal side is between about 5-89 degreesThe centrifugal filtration device according to claim 18.20. The pedestal element includes an O-ring, wherein the O-ring is a semi-permeable membrane annular shelf.The semi-permeable membrane has a convex shape when engaged and sealed in contact with the distal surface of the part.19. The centrifuge of claim 18 including an O-ring to provide assistance in performing the operation.Filtration equipment.21. A semipermeable membrane, the semipermeable membrane between the annular flange and the pedestal element;Tab means extending from the semi-permeable membrane to facilitate replacement and removal.The centrifugal filtration device according to claim 1, comprising:22. The tab means may be used to determine the pore size, molecular weight cutoff rate and / or membrane performance.22. The centrifugal filtration device according to claim 21, which has a mark for identifying the thin skin side.Place.23. When the tab means is elastic and the elongated sleeve is inserted into the filtrate collection tube,And can be compressed by the compressed tab means to the inner wall of the filtrate collection tube.The resulting force maintains contact between the elongated sleeve and the filtrate collection tube.The centrifugal filtration device according to range 10.24. A system for packaging and distributing a filtration membrane, comprising:  Pedestal seat,  A part for filtration, and a tab element for non-filtration arranged adjacent to the part for filtration;A plurality of membrane assemblies having a filtration membrane comprising:  Covering the first surface of the pedestal sheet and at least the filtration portion of the filtration membraneAn attached cover sheet,  Including system.25. Pedestal sheet, membrane assembly and release strip are collected on top25. The system of claim 24, further comprising a spool.26. Separates macromolecules or particulates from solution or suspension and concentratesA centrifugal filtration device for  An elongate sleeve adapted to fit the filtrate collection tube and its centripetal endOpening at the distal end and the distal end, having a substantially cylindrical shape, and disposed at the distal end.An elongated sleeve further comprising a placed annular shelf;  Mounted on the distal end of the elongate sleeve, the centripetal end and the distal endA pedestal element having one or more holes therethrough through the centripetal end and the distal end.And the distal surface has a convex shape, thereby increasing the centripetal surface of the semi-permeable membrane.A pedestal element having a convex shape with an increased surface area;  The pedestal element is on the distal side of the elongated sleeve and the pedestal element is on the elongated sleeve.Connecting means for mounting so as to be connected to the distal side with respect to the annular shelf;  Positioned inside the centrifugal filter between the annular shelf and the centripetal surface of the pedestal element.A semi-permeable membrane attached so as to be maintained  Crush and seal the centripetal surface of the semipermeable membrane against the distal surface of the annular shelf.Flexible compression means for  Including a centrifugal filtration device.27. The flexible compression means is an O-ring, which is located around the pedestal element.The portion is in contact with the portion and is located between the pedestal element and the semi-permeable membrane, so that the27. The centrifugal filter of claim 26, wherein the device provides a membrane seal by flexing.28. The flexible compression means is a flexible annular ledge, and the annular ledge is compressed.And having sufficient flexibility to provide a membrane seal by flexing.27. The centrifugal filtration device according to range 26.29. An annular shelf and a straight line drawn perpendicular to the inner wall of the elongated sleeveThe centrifugal filtration device according to claim 26, wherein the defined angle is about 5 to 89 degrees.30. The pedestal element includes an O-ring, wherein the O-ring is a semi-permeable membrane annular shelf.When the semipermeable membrane is made convex when it is engaged and sealed with the distal surface of the27. The centrifugal filter of claim 26, which provides assistance.31. Separates and concentrates macromolecules or particulates from a solution or suspension.Centrifuge for  An elongate sleeve adapted to fit the filtrate collection tube and its centripetal endAnd an opening at the distal end portion and a substantially cylindrical shape.Further comprising an annular shelf located at a location distal to the tube, wherein the annular shelf is elongated.About 5-89 degrees in the centripetal direction with respect to a straight line drawn perpendicular to the inner wall of the sleeveAn elongated sleeve having an angled distal surface;  A pedestal element mounted on the distal end of the elongate sleeve, wherein the pedestal element is substantially convexA centripetal surface having a shape and a distal surface through which one or more holes extend.A pedestal element having  The pedestal element is on the distal side of the elongate sleeve and the pedestal element is on an annular ledge.Connecting means for mounting to be connected to the elongated sleeve on the distal side;  In the centrifugal filtration device, substantially at a position between the annular shelf and the centripetal portion of the pedestal elementA semi-permeable membrane attached to be maintained in a convex shape,  And a centrifuge.
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