JP2014054633A - Device and method for separating magnetic particle - Google Patents
Device and method for separating magnetic particle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014054633A JP2014054633A JP2013229710A JP2013229710A JP2014054633A JP 2014054633 A JP2014054633 A JP 2014054633A JP 2013229710 A JP2013229710 A JP 2013229710A JP 2013229710 A JP2013229710 A JP 2013229710A JP 2014054633 A JP2014054633 A JP 2014054633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnets
- cross
- section
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 186
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 109
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 48
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 8
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 6
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- -1 dimensions Substances 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
- B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/025—High gradient magnetic separators
- B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
- B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
- B03C1/0332—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/035—Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/22—Details of magnetic or electrostatic separation characterised by the magnetic field, e.g. its shape or generation
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、磁性粒子の分離の分野に関する。 The present invention relates to the field of separation of magnetic particles.
様々な種類の粒子の分離には多くの用途がある。例えば、医学、生物学、及び薬理学の分野では、例えば試料、懸濁液や溶液等の所定の成分(例えば特定の種類の抗体)を分離することが、これらの成分に関する特徴を分析する(例えば病気を診断するため)上で、多くの場合で必要とされている。この種の成分、粒子又は分子の分離を行うために従来使用された方法は、親和クロマトグラフィー法及び遠心沈殿法による分離方法である。 There are many uses for the separation of different types of particles. For example, in the fields of medicine, biology, and pharmacology, for example, separating a predetermined component (for example, a specific type of antibody) such as a sample, a suspension, or a solution analyzes characteristics regarding these components ( In many cases, for example, to diagnose a disease). Conventionally used methods for separating components, particles or molecules of this kind are separation methods by affinity chromatography and centrifugal precipitation.
近年、使用されることが多くなった別の方法は、磁性粒子を使用することに基づく分離方法である。この方法は、例えば特定の蛋白質、遺伝物質、及び生体分子等の成分を正確に且つ確実に分離するための速くて容易な方法である(例えば、2003年9月18日に刊行された生体磁性の研究及び技術2003年号のZ M サイード等による「製薬及び生物医学の分野における磁気技術の適用」を参照されたい[http://www.biomagres.com/content/1/1/2で利用できる])。この方法は、幾つかの種類の容器等で、例えば試料、溶液、懸濁液等から分離されるべき特定の成分と結合するように設計された磁性粒子を使用することに基づく。磁界を加えることによって、磁性粒子を試料の残りのものから分離させるか、或いは、(例えば加えられた磁界によって)容器の一部で濃縮させ、そこに保持させる。試料の残り(即ち試料の残りの少なくとも大部分)は、除去する。次いで、保持された部分に洗浄プロセスを加える。このプロセスには、磁性粒子の別の分離物等が含まれていてもよい。 Another method that has been increasingly used in recent years is a separation method based on the use of magnetic particles. This method is a fast and easy method for accurately and reliably separating components such as specific proteins, genetic materials, and biomolecules (for example, biomagnetism published on September 18, 2003). See "Application of magnetic technology in pharmaceutical and biomedical fields" by ZM Said in the 2003 issue of Research and Technology [available at http://www.biomagres.com/content/1/1/2 it can]). This method is based on the use of magnetic particles designed to bind to certain components to be separated from, for example, samples, solutions, suspensions, etc. in some types of containers. By applying a magnetic field, the magnetic particles are separated from the rest of the sample or concentrated in a portion of the container (eg, by an applied magnetic field) and held there. The remainder of the sample (ie at least most of the remainder of the sample) is removed. A cleaning process is then applied to the retained portion. This process may include other separations of magnetic particles and the like.
米国特許第4,910,148号及び国際特許出願WO−A−02/055206には、磁性粒子に基づく二つの分離システムが開示されている。両システムは、基本的には、磁性粒子を引き付けてこれらを試料の残りのものから分離できるようにするため、試料に関連する磁石を使用する。 U.S. Pat. No. 4,910,148 and international patent application WO-A-02 / 0555206 disclose two separation systems based on magnetic particles. Both systems basically use a magnet associated with the sample to attract the magnetic particles so that they can be separated from the rest of the sample.
磁性粒子には二つの種類がある。第1の種類は、磁石のように永久的に磁化された磁性粒子である。これらの粒子は、磁性モーメント(m)が一定であり、外部磁気誘導(B)の影響を実際上受けないことを特徴とする。この種の粒子については、粒子に及ぼされる力は、以下のように表現できる。
第2の種類は、外部の磁界に従って磁性が変化する粒子である。中程度の磁界については、磁化率が実質的に一定であると仮定できる。この種類には、軟質の強磁性体、常磁性体、及び超常磁性体が含まれる。この種類のものを使用し、こうした材料に及ぼされる力は、以下のように表現できる。
これらの記載から、(磁性粒子に及ぼされる力を増大させることによって)磁性粒子を分離するためのプロセスの有効性を改善するのに少なくとも二つの方法があることがわかる。即ち、
磁化率及び/又は磁気モーメントを増大させる方法、又は
磁界の大きな空間的変化を発生させる方法がある。
From these descriptions it can be seen that there are at least two ways to improve the effectiveness of the process for separating magnetic particles (by increasing the force exerted on the magnetic particles). That is,
There are methods to increase the magnetic susceptibility and / or magnetic moment, or to generate a large spatial change in the magnetic field.
磁化率及び/又は磁気モーメントの増大には危険がなく、磁性粒子の生物学的機能と密接に関連した磁性粒子の他の性質に影響を及ぼすことがない。しかしながら、試料の領域内で不均等な磁界を使用することに基づいて分離を良好に且つ効果的に行うためのシステム又は少なくとも一つの理論的システムは既に知られている。 Increasing magnetic susceptibility and / or magnetic moment is not dangerous and does not affect other properties of the magnetic particles that are closely related to the biological function of the magnetic particles. However, systems or at least one theoretical system are already known for good and effective separation based on the use of non-uniform magnetic fields in the region of the sample.
米国特許第6,361,749号には、磁石をN極−S極分配した分離器が開示されている。この分離器では、磁石の数は磁極の数と同じである。しかしながら、この形態には欠点がある。これは、磁極の数が4個よりも多いと、試料の中央に磁気勾配が実際上存在せず、試料の容器の中央の粒子が容器の壁に移動しないか或いは非常にゆっくりとしか移動しないことである(4個の磁石の4個の磁極が磁界を発生する場合には、中央に勾配があるけれども、この勾配は、以下に更に詳細に説明するように、磁石に近い領域が歪んでいる)。 US Pat. No. 6,361,749 discloses a separator in which magnets are distributed between north and south poles. In this separator, the number of magnets is the same as the number of magnetic poles. However, this form has drawbacks. This is because when there are more than four poles, there is virtually no magnetic gradient in the center of the sample and the particles in the center of the sample container do not move to the container wall or move very slowly. (If the four magnetic poles of the four magnets generate a magnetic field, there is a gradient in the middle, but this gradient is distorted in the region near the magnet, as will be explained in more detail below. )
米国特許第5,705,064号には、磁石のリングによって形成された円筒体でできた分離器が開示されている。円筒体の断面では、各磁石の二つの側面は、隣接した磁石の各々の側面と平行であり且つこれらの側面に当たっている。これらの磁石の磁化方向は、Δy=2×Δθ(ここで、円筒体の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向角度の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す)の角度進行に従い(又は、別の方法では、円筒体の前記断面において、角度進行は、y=2×θであり、ここで、yは、双極基準軸線に関する磁石の磁化方向角度を表し、θは双極基準軸線に関する磁石の角度位置である)、このようにして、システムは、磁気双極子を形成する。かくして比較的均等な、即ち、磁界の勾配が非常に小さい磁界が得られる。このことは、磁性粒子を迅速に且つ効果的に分離しようとする場合には不利であるということを意味する(これは、上述のように、磁界の勾配が大きいと、粒子に及ぼされる力を大きくでき、従って、前記粒子が試料又は容器の一つ又はそれ以上の領域に位置決めされる速度を大きくできるためである)。 U.S. Pat. No. 5,705,064 discloses a separator made of a cylinder formed by a ring of magnets. In the cross section of the cylinder, the two side surfaces of each magnet are parallel to and abut the side surfaces of each adjacent magnet. The magnetization direction of these magnets is Δy = 2 × Δθ (where, in the cross section of the cylindrical body, Δy represents the amount of change in the magnetization direction angle between one magnet and the next magnet, and Δθ is According to the angular progression (representing the amount of change in angular position between one magnet and the next magnet) (or alternatively, in the cross section of the cylinder, the angular progression is y = 2 × θ, Where y represents the magnetization direction angle of the magnet with respect to the dipole reference axis and θ is the angular position of the magnet with respect to the dipole reference axis), thus the system forms a magnetic dipole. Thus, a magnetic field that is relatively uniform, i.e. a very small magnetic field gradient, is obtained. This means that it is disadvantageous when trying to separate magnetic particles quickly and effectively (as described above, the force exerted on the particles is increased when the magnetic field gradient is large). Because the speed at which the particles are positioned in one or more regions of the sample or container can be increased).
米国特許出願第2003/0015474号には、8個の磁石で形成された円筒体に基づく別の分離器が開示されている。円筒体の断面において、各磁石は、隣接した磁石の各々の側面と平行であり且つこれらの側面に当たる二つの側面を有する。磁石の磁化方向は、Δy=3×Δθ(ここで、円筒体の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向角度の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す)の角度進行に従い(又は、別の方法では、円筒体の前記断面において、角度進行は、y=3×θであり、ここで、yは、双極基準軸線に関する磁石の磁化方向角度を表し、θは、双極基準軸線に関する磁石の角度位置である)、このようにして、システムは、磁気四極子(quadripole)を形成する。 US patent application 2003/0015474 discloses another separator based on a cylinder formed of eight magnets. In the cross section of the cylinder, each magnet has two sides that are parallel to and abut the sides of each adjacent magnet. The magnetization direction of the magnet is Δy = 3 × Δθ (where, in the cross section of the cylindrical body, Δy represents the amount of change in the magnetization direction angle between one magnet and the next magnet, and Δθ is one According to the angular progression (or representing the amount of change in angular position between the magnets) (or alternatively, in said section of the cylinder, the angular progression is y = 3 × θ, where , Y represents the magnetization direction angle of the magnet with respect to the dipole reference axis and θ is the angular position of the magnet with respect to the dipole reference axis), thus the system forms a magnetic quadrupole.
米国特許第5,705,064号に開示された構造に基づく磁性粒子の分離器は、強い磁界を発生させることができるのに対し、米国特許出願公開公報第2003/0015474号に開示された構造に基づく分離器は、ほぼ一定の磁界勾配を発生させることができる。これらの構造は、ハルバック理論(Halback Theorem) に基づく。ハルバック理論によれば、軸線に対して垂直方向に磁化した無限の線型磁石の磁化を、前記軸線を中心として回転させた場合、磁界のモジュールが空間に亘って一定であり、その方向は、全ての空間内で、同じ角度で、回転方向に対して逆方向に回転する。この原理を使用し、円筒形キャビティの内部に均等な磁界を発生させる双極源を開発できる(例えば、J.M.D.Coey(著者)の1996年の「希土類磁石」の第401頁乃至第405頁のH.A.Leupoldの「静的用途」を参照されたい)。さらに、円筒体の外側にほぼゼロの磁界を発生できる。これは、安全性に関して有利である。これらの構造は、「ハルバックシリンダ(Halbach Cylinders)」として周知である。この原理は、多極源で容易に使用でき、四極源の場合、勾配を一定にする。 The magnetic particle separator based on the structure disclosed in US Pat. No. 5,705,064 can generate a strong magnetic field, whereas the structure disclosed in US Patent Application Publication No. 2003/0015474 is disclosed. Based separators can generate a substantially constant magnetic field gradient. These structures are based on the Halback Theorem. According to the Halbach theory, when the magnetization of an infinite linear magnet magnetized in the direction perpendicular to the axis is rotated around the axis, the magnetic field module is constant over the space, and all the directions are In the same space at the same angle and in the opposite direction to the direction of rotation. This principle can be used to develop a dipole source that generates a uniform magnetic field inside a cylindrical cavity (see, for example, JMD Coey (author) 1996 Rare Earth Magnets, pages 401- (See “Static Use” by HA Leupold, page 405). Furthermore, a substantially zero magnetic field can be generated outside the cylinder. This is advantageous with regard to safety. These structures are known as “Halbach Cylinders”. This principle is easy to use with multipole sources, and for quadrupole sources, the slope is constant.
通常は、磁性粒子の分離器は、容積が小さい、典型的には、50ml又はそれ以下の磁性粒子を分離するのに使用される。しかしながら、磁性粒子を分離するための技術は、更に、技術的目的及び/又は商業的目的のため、例えば数リットル程度の更に大きな容積(試料、溶液、懸濁液、等)で実施するのが有用な用途において、重要な用途を有する。取り扱われるべき容積は、大幅に変化してもよい。従って、磁界を発生するシステムの構造の規模を容易に変えることができるのが有用である。 Normally, magnetic particle separators are used to separate magnetic particles of small volume, typically 50 ml or less. However, the technique for separating the magnetic particles is further carried out for technical and / or commercial purposes in larger volumes (samples, solutions, suspensions, etc.), for example on the order of a few liters. In useful applications, it has important applications. The volume to be handled may vary greatly. Therefore, it is useful to be able to easily change the scale of the structure of the system that generates the magnetic field.
米国特許第5,705,064号及び米国特許出願公開公報第A−2003/0015474号に開示された構造は、ハルバックシリンダに基づく。このハルバックシリンダは、並べて配置された磁石を含み、各磁石の側面が、隣接した磁石の側面と平行であり且つこれらの側面に当たるようになっている。両文献の図において、分離器の磁界を発生させる構造体の断面の幾何学的形状が、内側が小さく且つ外側が大きい実質的に台形であり、磁石の側面と対応する両横側が隣接した磁石の側面に当たった磁石を使用することにより、これをどのように行うのかがわかる。このようにして、磁界を発生させる構造体は、一辺の長さが短い正多角形形状の断面を持つ内面と、一辺の長さが長い正多角形形状の断面を持つ外面とを有する。 The structures disclosed in US Pat. No. 5,705,064 and US Patent Application Publication No. A-2003 / 0015474 are based on a hullback cylinder. The hullback cylinder includes magnets arranged side by side, and the side surfaces of each magnet are parallel to the side surfaces of adjacent magnets and come into contact with these side surfaces. In both figures, the geometry of the cross-section of the structure that generates the magnetic field of the separator is substantially trapezoidal with a small inside and a large outside, and the magnets that are adjacent on both sides corresponding to the sides of the magnet You can see how this is done by using the magnet that hits the side of the. Thus, the structure for generating a magnetic field has an inner surface having a regular polygonal cross section with a short side and an outer surface having a regular polygonal cross section with a long side.
これらの構造は、理論的には良好であり、大きな技術的な問題がないけれども、少なくとも、(数ml程度の容積の容器に適用される)小さな容積中の磁性粒子を分離するためのシステムが設けられていない場合には、規模を変化させる上で、及び構成要素を得る上で問題があることがわかっている。 Although these structures are theoretically good and have no major technical problems, at least a system for separating magnetic particles in small volumes (applied to containers with volumes of the order of a few ml) is available. If not, it has been found that there are problems in changing the scale and obtaining the components.
例えば、シリンダの内部空間の直径、即ち磁性粒子の分離処理が行われ、磁界に露呈されなければならない対象(試料、懸濁液、溶液、容器、等)を受け入れる空間の直径を大きくしようとする場合には、上文中に説明した設計構造を維持するため、磁石の寸法を変更しなければならない。換言すると、所定の直径の自由空間が内部に設けられた分離器で使用される磁石は、少なくとも、米国特許第5,705,064号及び米国特許出願公開公報第2003/0015474号に開示したハルバックシリンダ構造を維持しようとする場合には、内部の自由空間が異なる構造では使用できない。更に、磁石の寸法を大きくした場合、米国特許第5,705,064号及び米国特許出願公開公報第2003/0015474号に開示された構造で磁石を位置決めするのは益々困難になる。これは、磁石間の斥力が増大するためである。 For example, an attempt is made to increase the diameter of the internal space of the cylinder, that is, the diameter of the space in which magnetic particles are separated and receive objects (samples, suspensions, solutions, containers, etc.) that must be exposed to a magnetic field. In some cases, the magnet dimensions must be changed to maintain the design structure described above. In other words, a magnet used in a separator having a free space of a predetermined diameter is at least a hull disclosed in US Pat. No. 5,705,064 and US Patent Application Publication No. 2003/0015474. When maintaining the back cylinder structure, it cannot be used in a structure having a different internal free space. Further, when the size of the magnet is increased, it becomes increasingly difficult to position the magnet with the structure disclosed in US Pat. No. 5,705,064 and US Patent Application Publication No. 2003/0015474. This is because the repulsive force between the magnets increases.
他方、構造の断面での磁石の幾何学的形状と、磁化方向との間の関係を、様々な磁石の間で変化させる方法がわかる(構造の断面でわかる)。例えば、米国特許出願公開公報第2003/0015474号では、磁化と磁石の幾何学的形状との間には少なくとも三つの種類の関係がある。即ち、
−複数の磁石のうちの二つにおいて、磁化方向(S→N)が、大きい辺(外側)から小さい辺(内側)に向かう、
−複数の磁石のうちの二つにおいて、磁化方向(S→N)が、小さい辺(内側)から大きい辺(外側)に向かう、
−複数の磁石のうちの四つにおいて、磁化方向(S→N)が、大きい辺及び小さい辺と実質的に平行である(これらの磁石のうちの二つでは、磁化方向は、外側から見て左から右に向かい、他の二つでは、逆方向に向かう)。
On the other hand, it can be seen how the relationship between the magnet geometry in the cross-section of the structure and the magnetization direction can be changed between the various magnets (as seen in the cross-section of the structure). For example, in US Patent Application Publication No. 2003/0015474, there are at least three types of relationships between magnetization and magnet geometry. That is,
-In two of the plurality of magnets, the magnetization direction (S → N) is from the large side (outside) to the small side (inside),
-In two of the plurality of magnets, the magnetization direction (S → N) is from a small side (inside) to a large side (outside),
-In four of the magnets, the magnetization direction (S → N) is substantially parallel to the large and small sides (in two of these magnets, the magnetization direction is viewed from the outside; From left to right and the other two in the opposite direction).
このことは、例えば、米国特許出願公開公報第2003/0015474号による構造を形成するためには、少なくとも三種類の磁石を使用しなければならないということを意味する。この種の磁石で使用した種類の磁性体の要素は、好ましい即ち容易な磁化方向(磁性体の「容易軸線(easy axis) 」と対応する)を有し、これらの三つの異なる種類の磁石を得る上で、元の磁性体を三つの異なるテンプレートに基づいて機械加工することを必要とする。理論的には、これによって、更に複雑で高価な構造が形成される。これは、特に、小さな一連の分離器を製造する場合に問題であり、特定の顧客及び/又は用途の必要条件について特定的に設計した分離器を製造しようとする場合によく起る。 This means, for example, that at least three types of magnets must be used to form the structure according to US 2003/0015474. The type of magnetic element used in this type of magnet has a preferred or easy magnetization direction (corresponding to the “easy axis” of the magnetic), and these three different types of magnets In order to obtain, it is necessary to machine the original magnetic body based on three different templates. Theoretically, this creates a more complex and expensive structure. This is particularly a problem when manufacturing a small series of separators, and often occurs when trying to manufacture separators that are specifically designed for specific customer and / or application requirements.
以上の理由により、規模を変更できる構造による磁性粒子の分離器を提供するのが望ましく、更に詳細には、幾つかの所定の磁気要素又は磁石を使用して、様々な寸法の磁界を発生させるための構造を提供するのが望ましい。 For the above reasons, it is desirable to provide a magnetic particle separator with a structure that can be scaled, and more particularly, several predetermined magnetic elements or magnets are used to generate magnetic fields of various dimensions. It is desirable to provide a structure for
本発明の第1の態様は、磁性粒子分離処理が行われるべき対象を受け入れるための内部空間を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備えた、磁性粒子を分離するためのデバイスに関する。 A first aspect of the present invention relates to a device for separating magnetic particles comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross section with an internal space for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process.
発生器は、磁石用の支持構造体及びこの支持構造体に位置決めされた複数の磁石を有している。磁石は、複数の磁石を含む平面に沿った発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有している。(これらの磁石は、更に、楕円形形状や円形形状であってもよい。
これは、例えば円は、無限個の側部を持つ多角形と考えることができるためである)。磁石は、角度をなすよう配置されており、磁石でできた少なくとも一つのリングを内部空間の周囲に形成する。これは、P個の磁極で前記内部空間に磁界を発生させるためである。
ここで、Pは、2より大きな偶数である。
The generator has a support structure for the magnet and a plurality of magnets positioned on the support structure. The magnet has a polygonal shape with a plurality of sides in a cross section of the generator along a plane containing the plurality of magnets. (These magnets may also be elliptical or circular.
This is because, for example, a circle can be considered as a polygon with an infinite number of sides). The magnets are arranged at an angle and form at least one ring of magnets around the interior space. This is because P magnetic poles generate a magnetic field in the internal space.
Here, P is an even number greater than 2.
各磁石は、発生器の前記断面内に所定の磁化方向を有する。前記少なくとも一つのリングの磁石は、磁石の磁化方向がΔy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めされている。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す(そしてPは上述の磁極の数である)。 Each magnet has a predetermined magnetization direction in the cross section of the generator. The magnets of the at least one ring are positioned such that the magnetization direction of the magnet follows an angular progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ. Here, in the cross section of the generator, Δy represents the amount of change in the magnetization direction between one magnet and the next magnet, and Δθ is the change in angular position between one magnet and the next magnet. Represents the quantity (and P is the number of magnetic poles mentioned above).
前記少なくとも一つのリングは、P個よりも多くの磁石を含む(即ち、磁界の磁極の数よりも多くの磁石を備えている)。このようにして、内部空間に亘り、磁気勾配が大きく且つ実質的に一定の磁界を得ることができ、既に知られているように、磁石の数が増えるに従って磁界の分布における歪みが、磁界源に最も近い領域で減少する(例えば、使用される磁石が4個しかない場合には、磁石の近くで勾配の「歪み」が発生するが、非常に多数の磁石を使用した場合には、勾配は、実際上、完全なものになる、即ち磁石の表面と非常に近い領域を除き、歪みが実質的にない)。 The at least one ring includes more than P magnets (ie, more magnets than the number of magnetic field poles). In this way, a magnetic field having a large magnetic gradient and a substantially constant magnetic field can be obtained over the internal space, and as already known, distortion in the distribution of the magnetic field increases as the number of magnets increases. (E.g. if only 4 magnets are used, gradient "distortion" occurs near the magnets, but if a very large number of magnets are used, the gradient Is practically perfect, i.e. substantially free of strain except in areas very close to the surface of the magnet).
本発明のこの態様によれば、発生器の断面にN種類の磁石が設けられる。各種の磁石は、発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、その磁化方向と前記幾何学的形状との間には所定の関係がある。本発明のこの態様によれば、N=1又はN=2である。 According to this aspect of the invention, N types of magnets are provided in the generator cross section. The various magnets have a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, and there is a predetermined relationship between the magnetization direction and the geometric shape. According to this aspect of the invention, N = 1 or N = 2.
このことは、一種類の磁石、又は独自の幾何学的形状及び磁化方向/幾何学的形状関係を各々有する最大でも二種類の磁石を使用することにより、少ない種類(一種類又は二種類)の磁石で大きな融通性を得ることができるため、有利である。このことは、理論的に見ても有利であり、小さな一連の分離器を製造する場合に特に重要である。本発明により、一種類の磁石だけを使用して、又は二種類の磁石を使用して、様々な大きさ及び特徴を持つ分離器を製造できる。このことは、例えば、一種類の又は二種類以上のテンプレートを使用して(磁性体の好ましい磁化方向を考慮に入れて)、切断した磁性体から得られた磁石に基づいて分離器を製造できるということを意味する。 This means that by using one type of magnet, or at most two types of magnets each having its own geometric shape and magnetization direction / geometric shape relationship, there are few types (one type or two types). This is advantageous because a magnet can provide great flexibility. This is also theoretically advantageous and is particularly important when producing a small series of separators. According to the present invention, separators of various sizes and characteristics can be manufactured using only one type of magnet or using two types of magnets. This can be done, for example, using one or more templates (taking into account the preferred magnetization direction of the magnetic material) and producing a separator based on magnets obtained from the cut magnetic material. It means that.
発生器は、発生器の前記断面において、磁石の側部が、前記リング内で角度的に前後に配置された磁石と側部が当たらないように形成できる(しかしながら、各磁石は、互いに接触し且つ表面が互いに当たった幾つかの磁石片で形成されていてもよい)。磁石をこのように分配することにより、構造上、大きな融通性が得られ、これにより、磁石の形状又は寸法を変化させることなく、簡単な幾何学的形状を持つ磁石を使用して、同じ磁石を使用して、様々な寸法の構造を形成できる。本発明のこの形態によれば、リングを形成する磁石は、例えば、互いに接触しておらず、又は前記磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の角とだけ、対応する接触点のところだけでリングの他の磁石と(別の磁石の角又は側部で)接触していてもよい。 The generator can be formed such that, in the cross section of the generator, the sides of the magnet do not come into contact with the magnets that are angularly arranged back and forth in the ring (but the magnets are in contact with each other). And may be formed of several magnet pieces whose surfaces hit each other). By distributing the magnets in this way, great structural flexibility is obtained, so that the same magnet can be used using magnets with simple geometric shapes without changing the shape or dimensions of the magnets. Can be used to form structures of various dimensions. According to this form of the invention, the magnets forming the ring are, for example, not in contact with each other or corresponding contact points only with the corners between the two sides of at least one of the magnets. However, it may be in contact with other magnets of the ring (at the corners or sides of another magnet).
本発明の別の態様は、磁性粒子分離処理が行われるべき対象を受け入れるための内部空間を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備えた、磁性粒子を分離するためのデバイスに関する。 Another aspect of the invention relates to a device for separating magnetic particles comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross section with an internal space for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process.
発生器は、磁石用の支持構造体と、この支持構造体に位置決めされた複数の磁石とを有し、前記磁石は、前記複数の磁石を含む平面に沿った発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有する(これらの磁石は、更に、楕円形形状や円形形状であってもよい。これは、例えば円は、無限個の側部を持つ多角形と考えることができるためである)。 The generator has a support structure for a magnet and a plurality of magnets positioned on the support structure, the magnet having a plurality of cross sections of the generator along a plane including the plurality of magnets. It has a polygonal shape with side parts (These magnets may also be elliptical or circular. For example, a circle can be considered a polygon with an infinite number of side parts. For).
磁石は角度をなすよう配置されており、前記内部空間にP個の磁極で磁界を発生させるため、磁石でできた少なくとも一つのリングを内部空間の周囲に形成する。Pは、2以上の偶数である。 The magnets are arranged at an angle, and at least one ring made of magnets is formed around the inner space in order to generate a magnetic field with P magnetic poles in the inner space. P is an even number of 2 or more.
各磁石は、発生器の前記断面において所定の磁化方向を有し、前記少なくとも一つのリングの磁石は、磁石の磁化方向がΔy=((P/2)+1)×Δθに従うように位置決めされる。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す。前記少なくとも一つのリングは、P個よりも多くの磁石を含む(即ち、発生した磁界の磁極の数よりも多くの磁石を備えている。このようにして、内部空間に亘り、磁気勾配が大きく実質的に一定の磁界を得ることができる。既に知られているように、磁石の数が増えるに従って磁界の分布における歪みが、磁界源に最も近い領域で減少する。例えば、使用される磁石が4個しかない場合には、磁石の近くで磁気勾配の大きな「歪み」が発生するが、多数の磁石を使用した場合には、磁気勾配には、磁石の表面と非常に近い領域を除き、このような大きな歪みは発生しない)。 Each magnet has a predetermined magnetization direction in the cross section of the generator, and the magnets of the at least one ring are positioned such that the magnetization direction of the magnet follows Δy = ((P / 2) +1) × Δθ . Here, in the cross section of the generator, Δy represents the amount of change in the magnetization direction between one magnet and the next magnet, and Δθ is the change in angular position between one magnet and the next magnet. Represents an amount. The at least one ring comprises more than P magnets (ie more magnets than the number of magnetic poles of the generated magnetic field. In this way, the magnetic gradient is large over the interior space. A substantially constant magnetic field can be obtained, as already known, as the number of magnets increases, the distortion in the magnetic field distribution decreases in the region closest to the magnetic field source. If there are only four, a large “strain” of the magnetic gradient will occur near the magnet, but when multiple magnets are used, the magnetic gradient will include a region very close to the surface of the magnet, Such a large distortion does not occur).
本発明のこの態様によれば、発生器は、発生器の前記断面において、磁石の側部が、前記リング内の角度的に前後に配置された磁石と側部が当たらないように形成される(しかしながら、各磁石は、表面を互いに当てて配置した幾つかの磁石片で形成されていてもよい)。 According to this aspect of the present invention, the generator is formed such that, in the cross section of the generator, the side of the magnet does not contact the side of the magnet that is angularly arranged back and forth in the ring. (However, each magnet may be formed of several magnet pieces arranged with their surfaces facing each other).
この形態により、磁石構造体の設計の時点で大きな融通性が得られ、これにより、一種類の磁石(又は、少なくとも少数の磁石)を使用して様々な寸法の構造体を形成できる。
磁石が互いに接触していないか或いは少なくともこれらの磁石の表面が互いに当たっていないため、磁石の形状または寸法、あるいは磁石の幾何学的形状に関する磁化方向を変化させる必要なしに、多くの様々な磁石形態を得ることができる。
This configuration provides great flexibility at the time of designing the magnet structure, which allows one type of magnet (or at least a small number of magnets) to be used to form structures of various dimensions.
Many different magnet configurations without having to change the magnet shape or dimensions, or the magnetization direction with respect to the magnet geometry, because the magnets are not in contact with each other or at least the surfaces of these magnets do not touch each other Can be obtained.
リングを形成する磁石は、例えば、互いに接触していないか或いは、リング内の角度的に連続した二つの磁石間で或る程度の接触がある場合には、この接触は、前記磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の角と対応する(別の磁石の角又は側部に当たる)。 The magnets forming the ring are, for example, not in contact with each other or if there is some contact between two angularly continuous magnets in the ring, Corresponds to the corner between the two sides of at least one magnet (it hits the corner or side of another magnet).
発生器の前記断面には、例えばN種類の磁石が設けられていてもよい。各種類の磁石は、発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係があり、N=1又はN=2である。一種類の磁石、又は独自の幾何学的形状及び磁化方向/幾何学的形状関係を各々有する最大でも二種類の磁石を使用することにより、少ない種類の磁石で大きな融通性を得ることができる。これは、理論的観点から見て有利であり、特定の目的の製品を製造する場合は特に重要であり、これにより、使用されるべき磁石が1種類または2種類であった場合にも非常に様々な大きさ及び特徴を持つ分離器を形成でき、一つ又は二つのテンプレートを使用して切断した磁性体から全ての磁石を得ることができる。 For example, N types of magnets may be provided in the cross section of the generator. Each type of magnet has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, and there is a predetermined relationship between the magnetization direction and the geometric shape, N = 1 or N = 2. By using one type of magnet, or at most two types of magnets each having a unique geometric shape and magnetization direction / geometric shape relationship, great flexibility can be obtained with fewer types of magnets. This is advantageous from a theoretical point of view and is particularly important when producing a product for a specific purpose, which makes it very even when only one or two magnets are to be used. Separators with various sizes and characteristics can be formed, and all magnets can be obtained from cut magnetic bodies using one or two templates.
上文中に説明した本発明の二つの態様のいずれも、多くの形態に従って実施できる。例えば、断面において、磁石はほぼ矩形又は六角形の多角形形状であってもよい。 Either of the two aspects of the invention described above can be implemented in accordance with many aspects. For example, in cross section, the magnet may have a substantially rectangular or hexagonal polygonal shape.
本発明の別の態様は、磁性粒子を分離するためのデバイスに関し、このデバイスは、磁性粒子分離処理を行わなければならない対象を受け入れるための内部空間を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備えている。この発生器は、磁石支持構造体と、この支持構造体に位置決めされた複数の磁石とを有している。磁石は、前記複数の磁石を含む平面に沿った発生器の断面において、複数の側部を持つ多角形形状を備えている。これらの複数の磁石は角度をなすよう配置されており、前記内部空間にP個の磁極で磁界を発生するため、磁石でできた少なくとも一つのリングを内部空間の周囲に形成する。Pは、2より大きな偶数である。 Another aspect of the invention relates to a device for separating magnetic particles, the device comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross-section with an interior space for receiving an object that has to undergo a magnetic particle separation process. ing. The generator includes a magnet support structure and a plurality of magnets positioned on the support structure. The magnet has a polygonal shape having a plurality of side portions in a cross section of the generator along a plane including the plurality of magnets. The plurality of magnets are arranged at an angle, and in order to generate a magnetic field with P magnetic poles in the internal space, at least one ring made of magnets is formed around the internal space. P is an even number greater than 2.
本発明のこの態様によれば、多角形形状は六角形形状である。六角形形状は、磁石の磁化方向と前記幾何学的形状との間の数種類の関係を使用して、規模を容易に変更できる構造体を提供できるため、非常に有用である。これにより利点が得られる(上文中の説明を参照されたい)。この構造体は、例えば、磁石でできた一つのリングを取り外すことによって規模を容易に変更できる。このような規模を容易に変更できる磁石でできた構造体、すなわち容易に拡大できる内部空間を備えた構造体は、磁石の側部を隣接した磁石の側部に当てて磁石を互いに接触させて蜂の巣(honeycomb)等の形状にすることによって形成できる。 According to this aspect of the invention, the polygonal shape is a hexagonal shape. The hexagonal shape is very useful because it can provide a structure that can be easily scaled using several types of relationships between the magnetizing direction of the magnet and the geometric shape. This provides advantages (see description above). This structure can be easily scaled by removing, for example, a single ring made of magnets. Such a structure made of magnets that can be easily changed in scale, i.e., a structure having an internal space that can be easily expanded, is such that the magnets are brought into contact with each other with the sides of the magnets in contact with the sides of the adjacent magnets. It can be formed by making it into a shape such as a honeycomb.
各磁石は、発生器の前記断面に所定の磁化方向を備えており、前記少なくとも一つのリングの磁石は、これらの磁石の磁化方向がΔy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めできる。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す。 Each magnet has a predetermined magnetization direction in the cross section of the generator, and the magnets of the at least one ring have an angle progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ. Can be positioned to follow. Here, in the cross section of the generator, Δy represents the amount of change in the magnetization direction between one magnet and the next magnet, and Δθ is the change in angular position between one magnet and the next magnet. Represents an amount.
前記少なくとも一つのリングは、P個よりも多くの磁石を備えていてもよい(即ち、磁石の数は磁界の磁極の数よりも多くてもよい)。このようにして、P=4の場合に磁気勾配が一定の磁界を内部空間に形成できる(P>4の場合には、勾配は一定ではなく、例えばP=6の場合には、勾配は線形をなして増大し、中央でゼロになる。このことは、分離の有効性が低いということを意味する)。磁界の極の数よりも多くの磁石を使用することにより、磁気勾配が内部空間に亘って大きく且つ実質的に一定の磁界を得ることができる。周知のように、磁石の数が増えると、磁界源に最も近い領域で、磁界の輪郭における歪みが減少する(例えば、4個の磁石しか使用しない場合には、磁石に近いところで勾配の「歪み」が発生する。しかしながら非常に多数の磁石を使用した場合には、勾配は、実際上、完全になる、即ち磁石の表面に非常に近い領域を除き、歪みが実質的にない)。 The at least one ring may comprise more than P magnets (ie, the number of magnets may be greater than the number of magnetic poles in the magnetic field). In this way, a magnetic field having a constant magnetic gradient can be formed in the internal space when P = 4 (if P> 4, the gradient is not constant. For example, when P = 6, the gradient is linear. To zero in the middle, which means that the effectiveness of the separation is low). By using more magnets than the number of poles of the magnetic field, a magnetic field with a large magnetic gradient over the interior space and a substantially constant magnetic field can be obtained. As is well known, as the number of magnets increases, the distortion in the magnetic field contour decreases in the region closest to the magnetic field source (eg, if only four magnets are used, the gradient “distortion nearer to the magnets). However, if a very large number of magnets are used, the gradient is practically perfect, i.e. there is virtually no distortion except in areas very close to the surface of the magnet).
発生器の前記断面では、N種類の磁石が設けられている。各種類の磁石は、発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有し、それらの磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係がある。Nは、例えば1又は2である。一種類の磁石、又は独自の幾何学的形状及び磁化方向/幾何学的形状関係を持つ最大でも二種類の磁石を使用することによって、大きな融通性を提供し、磁石の種類の数を減少する。これは理論的に見て非常に良く、小さな一連の製品を製造する上で特に重要である。本発明により、一種類の磁石だけを使用して又は二種類の磁石を使用して、非常に様々な大きさ及び特徴を持つ分離器を形成できる。 In the cross section of the generator, N types of magnets are provided. Each type of magnet has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, and there is a predetermined relationship between their magnetization direction and said geometric shape. N is, for example, 1 or 2. By using one type of magnet, or at most two types of magnets with unique geometric shape and magnetization direction / geometric relationship, provide great flexibility and reduce the number of magnet types . This is very good in theory and is particularly important in producing a small series of products. According to the present invention, separators with very different sizes and characteristics can be formed using only one type of magnet or using two types of magnets.
発生器は、その断面において、磁石の側部が、前記リング内で、その磁石の角度的に前後の磁石の側部に当たらないように形成できる(しかし、各磁石は、表面が互いに当たった幾つかの磁石片でできていてもよい)。これにより、構造上、大きな融通性が得られ、このため、磁石の形状又は寸法を変えることなく、同じ磁石又は複数の種類の磁石を使用して様々な寸法を形成できる。本発明のこの形態によれば、リングを形成する磁石が互いに接触しないように、又は磁石のうちの幾つか又は全てが接触するが、前記リング内の角度的に連続した二つの磁石間の接触が、前記磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の一つの角と対応し、別の磁石の角又は側部に当たるように磁石を配置してもよい。 The generator can be formed such that, in cross-section, the sides of the magnet do not hit the sides of the magnet that are angularly front and back in the ring (but each magnet hits the surface against each other). It may be made up of several magnet pieces). This provides great flexibility in structure, so that various dimensions can be formed using the same magnet or multiple types of magnets without changing the shape or dimensions of the magnet. According to this aspect of the invention, the magnets forming the ring are not in contact with each other, or some or all of the magnets are in contact, but the contact between two angularly continuous magnets in the ring. However, the magnet may be arranged so as to correspond to one corner between two sides of at least one of the magnets and to hit another corner or side of another magnet.
上文中に説明した本発明の態様のうちの任意の態様は、以下の任意の特徴のうちの幾つか又は全てを含む様々な形態に従って形成されてもよい。 Any of the aspects of the invention described above may be formed according to various forms including some or all of the following optional features.
断面において、磁石のリングを構成する磁石は、Δy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従う幾何学的形状の方向を備えていてもよい。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の幾何学的形状の角度方向の変化を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化を表す。換言すると、磁石は、磁化方向を前記幾何学的形状に関して変化させるのでなく、磁石の幾何学的形状の角度方向を変化させるように配置される。これにより、元々の磁性体を一つのテンプレートを使用して切断できるため、即ち磁化と幾何学的形状との間の関係が同じ部品を製造できるため有利である。 In cross-section, the magnets that make up the magnet ring may have a geometrical direction that follows an angular progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ. Here, in the cross section of the generator, Δy represents the change in the angular direction of the geometric shape between one magnet and the next magnet, and Δθ is between one magnet and the next magnet. Represents the change in angular position. In other words, the magnets are arranged to change the angular direction of the magnet geometry rather than changing the magnetization direction with respect to the geometry. This is advantageous because the original magnetic material can be cut using a single template, i.e., parts with the same relationship between magnetization and geometry can be produced.
磁極の数Pは4個であってもよい。これにより、内部空間に亘る磁界中に大きな一定の勾配が得られる。 The number P of magnetic poles may be four. This provides a large constant gradient in the magnetic field across the internal space.
磁石は、前記複数の磁石を含む前記平面に沿った発生器の前記断面において、等辺の多角形形状を形成する。 The magnet forms an equilateral polygonal shape in the cross section of the generator along the plane including the plurality of magnets.
磁石は、平行六面体であってもよい。 The magnet may be a parallelepiped.
断面において、磁石は、磁石でできた複数の同心のリングを含む形態で配置されていてもよい。 In cross section, the magnets may be arranged in a form that includes a plurality of concentric rings made of magnets.
構造体は、前記断面に対して実質的に垂直なデバイスの長手方向軸線に沿って配置された、磁石でできた複数のリングを含んでいてもよい。 The structure may include a plurality of magnet rings arranged along the longitudinal axis of the device substantially perpendicular to the cross section.
一つ又はそれ以上の磁石は、並べて配置された少なくとも二つの磁石片を有していてもよい。 One or more magnets may have at least two magnet pieces arranged side by side.
支持構造体は、デバイスの長手方向軸線に沿って次々に位置決めされた複数の支持部材(例えばアルミニウムリングの形態の部材)を有していてもよい。各支持部材には、磁石を受け入れるため、磁石の幾何学的形状と一致する幾何学的形状の複数の穴が設けられている。 The support structure may have a plurality of support members (eg, members in the form of an aluminum ring) positioned one after the other along the longitudinal axis of the device. Each support member is provided with a plurality of geometrically shaped holes for receiving the magnets, matching the geometric shape of the magnets.
磁石は、例えば、NdFeB、SmCo、Niで形成されていてもよく、又は更に一般的には、磁気異方性の、例えば磁気結晶異方性の磁石であってもよい(この特性を備えていない場合には、隣接した磁石が発生する磁界により磁石が減磁する危険性がある。これは、材料が鋼やAlNiCoである場合に生じる)。 The magnet may be made of, for example, NdFeB, SmCo, Ni, or more generally a magnetic anisotropy, eg a magnetocrystalline anisotropy magnet (having this property). Otherwise, there is a risk that the magnet will demagnetize due to the magnetic field generated by the adjacent magnet, which occurs when the material is steel or AlNiCo).
本発明の別の態様は、対象(例えば、流体、例えば磁性粒子の懸濁液が入った容器)の磁性粒子を分離するための方法に関する。本発明のこの態様によれば、この方法は、上文中に説明した任意のデバイスの内部空間に対象を置く工程を含む。 Another aspect of the invention relates to a method for separating magnetic particles of a subject (eg, a container containing a fluid, eg, a suspension of magnetic particles). According to this aspect of the invention, the method includes placing an object in the interior space of any of the devices described above.
本発明の特徴を、その実際の実施形態の好ましい例に従って説明し、良好に理解するため、一組の図面を前記説明と一体の部分として、例示の非限定的な方法で示す。 For the purpose of illustrating and better understanding the features of the present invention according to preferred examples of its actual embodiments, a set of drawings is presented in an illustrative, non-limiting manner as an integral part of the above description.
図1は、本発明のある好ましい実施形態の概略図であり、更に詳細には、支持体即ちベース24の上に配置されたリング21、22、23として概略的に示される例えばアルミニウム製の複数の支持リングを含む支持構造体2を示す。リング内の自由空間1は、磁性粒子分離処理が行われる試料即ち対象を受け入れる場所である。 FIG. 1 is a schematic view of one preferred embodiment of the present invention, and more particularly, a plurality of, for example, aluminum, schematically shown as rings 21, 22, 23 disposed on a support or base 24. FIG. 1 shows a support structure 2 including a support ring. The free space 1 in the ring is a place for receiving a sample, i.e., an object, on which magnetic particle separation processing is performed.
リング21(このリングの形態は、他のリング22及び23と同じであるか或いは実質的に同じである)からわかるように、支持リングは一連の穴即ちチャンネル2Bを有し、ここに、磁石が、これらの磁石間に及ぼされる引力又は斥力に関わらず、動かないように収容される。図示の構造には、更に、磁石が垂直方向に(即ち支持構造体の長手方向軸線と平行に)移動しないようにするカバー(図示せず)が設けられていてもよい。図1には、更に、穴2Aを示してある。これらの穴2Aには、リングを接合状態にしておくのに使用される真鍮製又はステンレス鋼製の幾つかのバーが位置決めされる。基本的には、これらのバーは、アルミニウム製のリング21、22、23と、ベース24と、カバー(図示せず)とともに支持構造体を形成する。 As can be seen from the ring 21 (the form of this ring is the same as or substantially the same as the other rings 22 and 23), the support ring has a series of holes or channels 2B where magnets Is housed so as not to move regardless of the attractive or repulsive force exerted between these magnets. The illustrated structure may further be provided with a cover (not shown) that prevents the magnet from moving vertically (ie, parallel to the longitudinal axis of the support structure). FIG. 1 further shows a hole 2A. In these holes 2A are positioned several bars made of brass or stainless steel that are used to keep the ring joined. Basically, these bars together with the aluminum rings 21, 22, 23, the base 24 and a cover (not shown) form a support structure.
チャンネル即ち穴2Bに磁石を位置決めする。各磁石は、並べて配置されることにより磁石を形成する二つ又はそれ以上の磁石片を有している。磁石の断面は、穴即ちチャンネル2Bの断面と一致し、そのため、磁石は前記穴に遊隙なしで、又は非常に限られた量の遊隙で保持される。 Position the magnet in the channel or hole 2B. Each magnet has two or more magnet pieces that are arranged side by side to form a magnet. The cross section of the magnet coincides with the cross section of the hole or channel 2B, so that the magnet is held in the hole with no play or with a very limited amount of play.
図2は、図1に示す種類の支持構造体2において、構造体の支持リングに通した真鍮等でできた複数のバー25を使用して、各々が複数の側部を持つ複数の磁石3を穴2Bに収容する方法を概略的に示す。詳細には、図2は、分離器の断面を示し、磁石3が、前記断面において、どのような多角形断面を備えているのか、詳細には矩形形状、又は更に詳細には正方形形状を有していることがわかる。磁石は、互いに接触していない。詳細には、側部即ち表面3a、3b、3c、及び3dを、隣接した磁石の表面又は側部に当てて配置した磁石はない(しかし、本発明の範囲を越えることなく、ある磁石の角を隣接した磁石の角又は側部と接触させることは考えられる)。図2からわかるように、磁石3は、磁石でできたリング4を形成するように配置され、これらの磁石の側部を互いに当てる必要がないということは、リング4に亘り、一つの磁石と次の磁石との間で磁化方向を変化させることができるということを意味する。これは、磁石及び支持構造体を構成する物理的な部品間の関係を適合させることによって行われ、(分離器の断面での)磁化方向と幾何学的形状との間の関係が様々となるよう磁石片を使用する必要がない。 FIG. 2 shows a support structure 2 of the type shown in FIG. 1 using a plurality of bars 25 made of brass or the like passed through a support ring of the structure, and a plurality of magnets 3 each having a plurality of sides. Schematically shows a method of accommodating the in the hole 2B. In particular, FIG. 2 shows a cross section of the separator, in which the magnet 3 has a polygonal cross section, in detail a rectangular shape or in more detail a square shape. You can see that The magnets are not in contact with each other. In particular, there is no magnet with the sides or surfaces 3a, 3b, 3c, and 3d placed against the surface or side of an adjacent magnet (but without exceeding the scope of the present invention Can be in contact with the corners or sides of adjacent magnets). As can be seen from FIG. 2, the magnets 3 are arranged to form a ring 4 made of magnets, and the fact that the sides of these magnets do not have to touch each other means that one magnet and It means that the magnetization direction can be changed with the next magnet. This is done by adapting the relationship between the magnet and the physical parts that make up the support structure, and the relationship between the magnetization direction (in the cross section of the separator) and the geometry will vary. There is no need to use magnet pieces.
この概念は、本発明のある実施形態における分離器の断面での磁石3の分布を示す、図3を見ることによって更に容易に理解されるであろう。図からわかるように、方向を即ち磁化方向5を示す矢印は、全ての磁石について、分離器の断面の平面内の磁石の幾何学的形状に関し、同じ関係を有する。 This concept will be more easily understood by looking at FIG. 3, which shows the distribution of magnets 3 in the cross section of the separator in an embodiment of the invention. As can be seen, the arrows indicating the direction, ie the direction of magnetization 5, have the same relationship for all magnets with respect to the magnet geometry in the plane of the cross section of the separator.
詳細には、全ての磁石の磁化方向は、それらの磁石の二つの側部と平行であり、他の二つの側部に対して垂直である。このことは、一片の磁性体を、同じテンプレートに基づいて、材料の磁化が容易な方向(即ち、材料のいわゆる「容易軸線(easy axis) 」と一致する方向)と平行な方向及び垂直な方向に切断することによって、全ての磁石を得ることができるということを意味する。 In detail, the magnetization direction of all magnets is parallel to the two sides of the magnets and perpendicular to the other two sides. This means that, based on the same template, a piece of magnetic material is parallel and perpendicular to the direction in which the material is easily magnetized (ie, the direction that coincides with the so-called “easy axis” of the material). It means that all the magnets can be obtained by cutting into two.
分離器の内部空間に四つの極の磁界を発生させる磁石3の分布を示すような図3に示すように、磁石リング4の磁石3の磁化方向5は、Y=3×Δθの角度進行(angular progression) に従う。ここで、ΔYは、発生器の断面における、ある磁石3と次の磁石との間の磁化方向5の変化を表し、Δθは、ある磁石3と次の磁石との間の角度位置の変化を表す。しかしながら、本発明によれば、これは、磁石の磁化方向を磁石の幾何学的形状に関して変化させることによって行われるのではなく、磁石の幾何学的形状の方向を支持構造体に関して変化させることによって行われる。詳細には、図3からわかるように、磁石リング4を形成する磁石3の幾何学的形状の方向は、ΔY=3Δθの角度進行に従う。ここで、分離器の断面において、ΔYは、ある磁石3と次の磁石との間の幾何学的形状の角度方向5の変化量を表し、Δθは、ある磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す。
換言すると、磁石の側部を、隣接した磁石の側部に当てる必要がないため、磁化方向の角度を、磁石を構成する物理的要素の方向の角度進行に対応して進めることができる。
As shown in FIG. 3 which shows the distribution of the magnets 3 that generate the magnetic fields of four poles in the internal space of the separator, the magnetization direction 5 of the magnets 3 of the magnet ring 4 advances at an angle of Y = 3 × Δθ ( Follow angular progression). Here, ΔY represents the change in the magnetization direction 5 between a certain magnet 3 and the next magnet in the cross section of the generator, and Δθ represents the change in the angular position between the certain magnet 3 and the next magnet. Represent. However, according to the present invention, this is not done by changing the magnetization direction of the magnet with respect to the magnet geometry, but by changing the direction of the magnet geometry with respect to the support structure. Done. Specifically, as can be seen from FIG. 3, the direction of the geometric shape of the magnet 3 forming the magnet ring 4 follows an angular progression of ΔY = 3Δθ. Here, in the cross section of the separator, ΔY represents the amount of change in the angular direction 5 of the geometric shape between a certain magnet 3 and the next magnet, and Δθ represents the difference between the certain magnet and the next magnet. Represents the amount of change in angular position.
In other words, since it is not necessary to apply the side part of the magnet to the side part of the adjacent magnet, the angle of the magnetization direction can be advanced in accordance with the progress of the angle in the direction of the physical elements constituting the magnet.
図3に示すような形態では、発生した磁界(B)の誘導モジュールは、急激に増大し、リング4の中央(即ち、内部自由空間1の中央)におけるゼロ誘導から、縁部(磁石リングの近く)における高誘導まで変化し、勾配が実質的に一定であり、典型的な場合では、数T/mである。この一定の勾配により、内部空間に導入された試料、具体的には例えば少なくとも分離器の断面で内部空間の大部分を占める容器に入れた試料内の磁性粒子が、容器の壁に向かって移動する。図3において、リング4によって囲まれた「内部空間」1内の矢印は、磁化勾配、及び従って、試料中の磁性粒子に及ぼされる力の方向を示し、これにより、磁性粒子は、試料を収容した容器の壁に向かって移動する。図3のほぼ円形の線は、等位線、即ち磁界の強さの値が同じ点が形成する線を示す(このことは、この種の線及び矢印を示す他の図にも適用される)。 In the form as shown in FIG. 3, the induction module of the generated magnetic field (B) increases rapidly and from the zero induction at the center of the ring 4 (ie the center of the internal free space 1), the edge (of the magnet ring). Changes to high induction at (near) and the slope is substantially constant, typically several T / m. Due to this constant gradient, the magnetic particles in the sample introduced into the internal space, specifically, for example, in the sample that occupies most of the internal space in the cross section of the separator, move toward the wall of the container. To do. In FIG. 3, the arrows in the “inner space” 1 surrounded by the ring 4 indicate the magnetization gradient and thus the direction of the force exerted on the magnetic particles in the sample, whereby the magnetic particles contain the sample. Move towards the wall of the container. The nearly circular line in FIG. 3 shows the equipotential line, that is, the line formed by the points with the same magnetic field strength value (this also applies to other figures showing this kind of line and arrow). ).
図4は、本発明の別のある実施形態による磁石分布を示す。この実施形態では、磁石3は二つのリングに分割されて分配されており、磁化方向5の角度進行は図3に示す形態と同じであるが、この場合、一方のリングが22個の磁石を含み且つ他方の外側にあるリングが30個の磁石を含む、磁石でできた二つのリングを使用し、図3の形態におけるのと同じ種類の磁石を使用し、磁界の勾配が比較的大きくなる。 FIG. 4 shows a magnet distribution according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the magnet 3 is divided and distributed into two rings, and the angular progression of the magnetization direction 5 is the same as that shown in FIG. 3, but in this case, one ring has 22 magnets. Use two rings made of magnets, with the other outer ring containing 30 magnets, use the same kind of magnets as in the configuration of FIG. 3, and have a relatively large magnetic field gradient .
図5は、本発明のある好ましい実施形態による、組み立て中の支持構造体を示す。詳細には、高さが約10mmの例えばアルミニウム製の三つのリング21、22、23をベースプレート24に固定する方法がわかる。これらのリングは、例えば10mm厚のアルミニウムプレートをレーザーで切断することによって製造できる。 FIG. 5 illustrates a support structure during assembly according to a preferred embodiment of the present invention. In detail, it can be seen how the three rings 21, 22, 23 made of, for example, aluminum having a height of about 10 mm are fixed to the base plate 24. These rings can be produced, for example, by cutting a 10 mm thick aluminum plate with a laser.
リングは、例えば真鍮製又は非磁性のステンレス鋼製のバー25を含む固定システムによって互いに固定される。バー25にはねじ山が設けられており、アルミニウム製のリングは、例えばプラスチック製のボルト26を使用して所望の高さに固定される。組み合わせられて磁石3を構成する二つの部品31、32で各磁石3を形成する方法を概略的に示す。 The rings are secured to each other by a securing system that includes bars 25 made of, for example, brass or non-magnetic stainless steel. The bar 25 is provided with a thread, and the aluminum ring is fixed to a desired height by using, for example, a plastic bolt 26. A method of forming each magnet 3 with two parts 31 and 32 that are combined to form the magnet 3 is schematically shown.
図6は、別のアルミニウムリング20を追加した、分離器の別の組み立て工程を示す。
この図では、全ての磁石3が組み込んであり、各磁石3は、二つの部品31及び32を含む。図6に示す構造体は、三つの磁石層を有する。磁石は、例えばNdFeB磁石であってもよいし、得ようとする特定の性質に応じて、任意の他の適当な材料でできていてもよい。
FIG. 6 shows another assembly process for the separator with the addition of another aluminum ring 20.
In this figure, all the magnets 3 are incorporated, and each magnet 3 includes two parts 31 and 32. The structure shown in FIG. 6 has three magnet layers. The magnet may be an NdFeB magnet, for example, or it may be made of any other suitable material depending on the particular property to be obtained.
図7は、本発明の別のある実施形態を概略的に示す。この実施形態では、処理が行われるべき試料又は対象を受け入れる内部空間1の周囲にリング状に配置した六角形断面の磁石3を使用した。この形態では、六角形断面の磁石を使用することによって、磁化方向5の角度を適切に進行させることができる。磁化方向と磁石の断面の幾何学的形状との間に単一の関係を形成すると同時に、磁石を側部と側部とを向き合わせて(即ち、同じ磁石の二つの側部を隣接した磁石の夫々の側部に当てた状態で)配置できる。これにより、構造的利点が得られる。 FIG. 7 schematically illustrates another embodiment of the present invention. In this embodiment, a hexagonal cross-section magnet 3 arranged in a ring shape around the inner space 1 that receives the sample or object to be processed is used. In this form, the angle of the magnetization direction 5 can be appropriately advanced by using a magnet having a hexagonal cross section. A single relationship is formed between the direction of magnetization and the cross-sectional geometry of the magnet, while at the same time the magnet faces side-to-side (ie, two magnets adjacent to each other) Can be placed on each side). This provides a structural advantage.
図8は、六角形の磁石でできた内リング及び外リングの二つのリングに基づく別の形態を示す。全ての磁石は、側面が、隣接した、同じリング及び別のリングの磁石の側面に当たっている。この場合、全ての磁石は、同じ幾何学的形状を有しているが、磁化と幾何学的形状との間に二種類の関係がある。ある磁石3Aの磁化方向5は、磁石の二つの表面に対して垂直であり、他の磁石3Bの磁化方向は、二つの表面間の縁部に向かって移動することが理解されよう。 FIG. 8 shows another configuration based on two rings, an inner ring and an outer ring made of hexagonal magnets. All of the magnets contact the sides of the magnets of the same and another ring that are adjacent. In this case, all the magnets have the same geometric shape, but there are two kinds of relationship between magnetization and geometric shape. It will be appreciated that the magnetization direction 5 of one magnet 3A is perpendicular to the two surfaces of the magnet and the magnetization direction of the other magnet 3B moves towards the edge between the two surfaces.
図9は、六角形断面の磁石による別の形態を示す。内部空間1は、磁気勾配の方向(矢印で)、及び幾つかの等位線、即ち磁界の断面の強さの値が同じ点に形成される線を示す。 FIG. 9 shows another form of a magnet having a hexagonal cross section. The internal space 1 shows the direction of the magnetic gradient (with arrows) and several equipotential lines, i.e. lines formed at the same point in the value of the magnetic field cross-section strength.
これらの図から容易にわかるように、六角形形状の磁石でできた様々な「リング」を含む「蜂の巣形態」の形状は、規模を容易に変更できるシステムを設計できるため、大きな利点を有する。例えば、図8に示す形状を持つ分離器の内部空間1の直径を増大させるために、内リング等の磁石6を容易になくすことができる。 As can be easily seen from these figures, the shape of the “honeycomb shape” including various “rings” made of hexagonal magnets has a great advantage because it allows designing a system that can be easily scaled. For example, in order to increase the diameter of the inner space 1 of the separator having the shape shown in FIG. 8, the magnet 6 such as the inner ring can be easily eliminated.
図10には、完成した状態の、図5及び図6に示す設計に基づく分離器が示してある。
この分離器には、外カバー29及びカバー27が設けられており、カバー27は、バー25(図10には示さず)にねじ28で固定されている。
FIG. 10 shows the separator based on the design shown in FIGS. 5 and 6 in the completed state.
The separator is provided with an outer cover 29 and a cover 27, and the cover 27 is fixed to the bar 25 (not shown in FIG. 10) with screws 28.
本明細書中では、「備える(comprises)」等の用語(「備えている(comprising)」等)は、除外的であると捉えられるべきではない。即ち記載した要素が他の構成要素、工程等を含むということを除外しない。 In this specification, terms such as “comprises” (such as “comprising”) should not be construed as exclusive. That is, it does not exclude that the described element includes other components, processes, and the like.
更に、本発明は、上文中に説明した特定の実施形態に限定されることはなく、例えば、請求の範囲に記載の範囲内での当業者による変更(例えば、材料、寸法、構成要素、形態、等の選択に関する)も含む。 Further, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, for example, modifications (e.g., materials, dimensions, components, configurations) by those skilled in the art within the scope of the claims. , Etc.).
本発明は、磁性粒子の分離の分野に関する。 The present invention relates to the field of separation of magnetic particles.
様々な種類の粒子の分離には多くの用途がある。例えば、医学、生物学、及び薬理学の分野では、例えば試料、懸濁液や溶液等の所定の成分(例えば特定の種類の抗体)を分離することが、これらの成分に関する特徴を分析する(例えば病気を診断するため)上で、多くの場合で必要とされている。この種の成分、粒子又は分子の分離を行うために従来使用された方法は、親和クロマトグラフィー法及び遠心沈殿法による分離方法である。 There are many uses for the separation of different types of particles. For example, in the fields of medicine, biology, and pharmacology, for example, separating a predetermined component (for example, a specific type of antibody) such as a sample, a suspension, or a solution analyzes characteristics regarding these components ( In many cases, for example, to diagnose a disease). Conventionally used methods for separating components, particles or molecules of this kind are separation methods by affinity chromatography and centrifugal precipitation.
近年、使用されることが多くなった別の方法は、磁性粒子を使用することに基づく分離方法である。この方法は、例えば特定の蛋白質、遺伝物質、及び生体分子等の成分を正確に且つ確実に分離するための速くて容易な方法である(例えば、2003年9月18日に刊行された生体磁性の研究及び技術2003年号のZ M サイード等による「製薬及び生物医学の分野における磁気技術の適用」を参照されたい[http://www.biomagres.com/content/1/1/2で利用できる])。この方法は、幾つかの種類の容器等で、例えば試料、溶液、懸濁液等から分離されるべき特定の成分と結合するように設計された磁性粒子を使用することに基づく。磁界を加えることによって、磁性粒子を試料の残りのものから分離させるか、或いは、(例えば加えられた磁界によって)容器の一部で濃縮させ、そこに保持させる。試料の残り(即ち試料の残りの少なくとも大部分)は、除去する。次いで、保持された部分に洗浄プロセスを加える。このプロセスには、磁性粒子の別の分離物等が含まれていてもよい。 Another method that has been increasingly used in recent years is a separation method based on the use of magnetic particles. This method is a fast and easy method for accurately and reliably separating components such as specific proteins, genetic materials, and biomolecules (for example, biomagnetism published on September 18, 2003). See "Application of magnetic technology in pharmaceutical and biomedical fields" by ZM Said in the 2003 issue of Research and Technology [available at http://www.biomagres.com/content/1/1/2 it can]). This method is based on the use of magnetic particles designed to bind to certain components to be separated from, for example, samples, solutions, suspensions, etc. in some types of containers. By applying a magnetic field, the magnetic particles are separated from the rest of the sample or concentrated in a portion of the container (eg, by an applied magnetic field) and held there. The remainder of the sample (ie at least most of the remainder of the sample) is removed. A cleaning process is then applied to the retained portion. This process may include other separations of magnetic particles and the like.
米国特許第4,910,148号及び国際特許出願WO−A−02/055206には、磁性粒子に基づく二つの分離システムが開示されている。両システムは、基本的には、磁性粒子を引き付けてこれらを試料の残りのものから分離できるようにするため、試料に関連する磁石を使用する。 U.S. Pat. No. 4,910,148 and international patent application WO-A-02 / 0555206 disclose two separation systems based on magnetic particles. Both systems basically use a magnet associated with the sample to attract the magnetic particles so that they can be separated from the rest of the sample.
磁性粒子には二つの種類がある。第1の種類は、磁石のように永久的に磁化された磁性粒子である。これらの粒子は、磁性モーメント(m)が一定であり、外部磁気誘導(B)の影響を実際上受けないことを特徴とする。この種の粒子については、粒子に及ぼされる力は、以下のように表現できる。
第2の種類は、外部の磁界に従って磁性が変化する粒子である。中程度の磁界については、磁化率が実質的に一定であると仮定できる。この種類には、軟質の強磁性体、常磁性体、及び超常磁性体が含まれる。この種類のものを使用し、こうした材料に及ぼされる力は、以下のように表現できる。
これらの記載から、(磁性粒子に及ぼされる力を増大させることによって)磁性粒子を分離するためのプロセスの有効性を改善するのに少なくとも二つの方法があることがわかる。即ち、
磁化率及び/又は磁気モーメントを増大させる方法、又は
磁界の大きな空間的変化を発生させる方法がある。
From these descriptions it can be seen that there are at least two ways to improve the effectiveness of the process for separating magnetic particles (by increasing the force exerted on the magnetic particles). That is,
There are methods to increase the magnetic susceptibility and / or magnetic moment, or to generate a large spatial change in the magnetic field.
磁化率及び/又は磁気モーメントの増大には危険がなく、磁性粒子の生物学的機能と密接に関連した磁性粒子の他の性質に影響を及ぼすことがない。しかしながら、試料の領域内で不均等な磁界を使用することに基づいて分離を良好に且つ効果的に行うためのシステム又は少なくとも一つの理論的システムは既に知られている。 Increasing magnetic susceptibility and / or magnetic moment is not dangerous and does not affect other properties of the magnetic particles that are closely related to the biological function of the magnetic particles. However, systems or at least one theoretical system are already known for good and effective separation based on the use of non-uniform magnetic fields in the region of the sample.
米国特許第6,361,749号には、磁石をN極−S極分配した分離器が開示されている。この分離器では、磁石の数は磁極の数と同じである。しかしながら、この形態には欠点がある。これは、磁極の数が4個よりも多いと、試料の中央に磁気勾配が実際上存在せず、試料の容器の中央の粒子が容器の壁に移動しないか或いは非常にゆっくりとしか移動しないことである(4個の磁石の4個の磁極が磁界を発生する場合には、中央に勾配があるけれども、この勾配は、以下に更に詳細に説明するように、磁石に近い領域が歪んでいる)。 US Pat. No. 6,361,749 discloses a separator in which magnets are distributed between north and south poles. In this separator, the number of magnets is the same as the number of magnetic poles. However, this form has drawbacks. This is because when there are more than four poles, there is virtually no magnetic gradient in the center of the sample and the particles in the center of the sample container do not move to the container wall or move very slowly. (If the four magnetic poles of the four magnets generate a magnetic field, there is a gradient in the middle, but this gradient is distorted in the region near the magnet, as will be explained in more detail below. )
米国特許第5,705,064号には、磁石のリングによって形成された円筒体でできた分離器が開示されている。円筒体の断面では、各磁石の二つの側面は、隣接した磁石の各々の側面と平行であり且つこれらの側面に当たっている。これらの磁石の磁化方向は、Δy=2×Δθ(ここで、円筒体の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向角度の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す)の角度進行に従い(又は、別の方法では、円筒体の前記断面において、角度進行は、y=2×θであり、ここで、yは、双極基準軸線に関する磁石の磁化方向角度を表し、θは双極基準軸線に関する磁石の角度位置である)、このようにして、システムは、磁気双極子を形成する。かくして比較的均等な、即ち、磁界の勾配が非常に小さい磁界が得られる。このことは、磁性粒子を迅速に且つ効果的に分離しようとする場合には不利であるということを意味する(これは、上述のように、磁界の勾配が大きいと、粒子に及ぼされる力を大きくでき、従って、前記粒子が試料又は容器の一つ又はそれ以上の領域に位置決めされる速度を大きくできるためである)。 U.S. Pat. No. 5,705,064 discloses a separator made of a cylinder formed by a ring of magnets. In the cross section of the cylinder, the two side surfaces of each magnet are parallel to and abut the side surfaces of each adjacent magnet. The magnetization direction of these magnets is Δy = 2 × Δθ (where, in the cross section of the cylindrical body, Δy represents the amount of change in the magnetization direction angle between one magnet and the next magnet, and Δθ is According to the angular progression (representing the amount of change in angular position between one magnet and the next magnet) (or alternatively, in the cross section of the cylinder, the angular progression is y = 2 × θ, Where y represents the magnetization direction angle of the magnet with respect to the dipole reference axis and θ is the angular position of the magnet with respect to the dipole reference axis), thus the system forms a magnetic dipole. Thus, a magnetic field that is relatively uniform, i.e. a very small magnetic field gradient, is obtained. This means that it is disadvantageous when trying to separate magnetic particles quickly and effectively (as described above, the force exerted on the particles is increased when the magnetic field gradient is large). Because the speed at which the particles are positioned in one or more regions of the sample or container can be increased).
米国特許出願第2003/0015474号には、8個の磁石で形成された円筒体に基づく別の分離器が開示されている。円筒体の断面において、各磁石は、隣接した磁石の各々の側面と平行であり且つこれらの側面に当たる二つの側面を有する。磁石の磁化方向は、Δy=3×Δθ(ここで、円筒体の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向角度の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す)の角度進行に従い(又は、別の方法では、円筒体の前記断面において、角度進行は、y=3×θであり、ここで、yは、双極基準軸線に関する磁石の磁化方向角度を表し、θは、双極基準軸線に関する磁石の角度位置である)、このようにして、システムは、磁気四極子(quadripole)を形成する。 US patent application 2003/0015474 discloses another separator based on a cylinder formed of eight magnets. In the cross section of the cylinder, each magnet has two sides that are parallel to and abut the sides of each adjacent magnet. The magnetization direction of the magnet is Δy = 3 × Δθ (where, in the cross section of the cylindrical body, Δy represents the amount of change in the magnetization direction angle between one magnet and the next magnet, and Δθ is one According to the angular progression (or representing the amount of change in angular position between the magnets) (or alternatively, in said section of the cylinder, the angular progression is y = 3 × θ, where , Y represents the magnetization direction angle of the magnet with respect to the dipole reference axis and θ is the angular position of the magnet with respect to the dipole reference axis), thus the system forms a magnetic quadrupole.
米国特許第5,705,064号に開示された構造に基づく磁性粒子の分離器は、強い磁界を発生させることができるのに対し、米国特許出願公開公報第2003/0015474号に開示された構造に基づく分離器は、ほぼ一定の磁界勾配を発生させることができる。これらの構造は、ハルバック理論(Halback Theorem) に基づく。ハルバック理論によれば、軸線に対して垂直方向に磁化した無限の線型磁石の磁化を、前記軸線を中心として回転させた場合、磁界のモジュールが空間に亘って一定であり、その方向は、全ての空間内で、同じ角度で、回転方向に対して逆方向に回転する。この原理を使用し、円筒形キャビティの内部に均等な磁界を発生させる双極源を開発できる(例えば、J.M.D.Coey(著者)の1996年の「希土類磁石」の第401頁乃至第405頁のH.A.Leupoldの「静的用途」を参照されたい)。さらに、円筒体の外側にほぼゼロの磁界を発生できる。これは、安全性に関して有利である。これらの構造は、「ハルバックシリンダ(Halbach Cylinders)」として周知である。この原理は、多極源で容易に使用でき、四極源の場合、勾配を一定にする。 The magnetic particle separator based on the structure disclosed in US Pat. No. 5,705,064 can generate a strong magnetic field, whereas the structure disclosed in US Patent Application Publication No. 2003/0015474 is disclosed. Based separators can generate a substantially constant magnetic field gradient. These structures are based on the Halback Theorem. According to the Halbach theory, when the magnetization of an infinite linear magnet magnetized in the direction perpendicular to the axis is rotated around the axis, the magnetic field module is constant over the space, and all the directions are In the same space at the same angle and in the opposite direction to the direction of rotation. This principle can be used to develop a dipole source that generates a uniform magnetic field inside a cylindrical cavity (see, for example, JMD Coey (author) 1996 Rare Earth Magnets, pages 401- (See “Static Use” by HA Leupold, page 405). Furthermore, a substantially zero magnetic field can be generated outside the cylinder. This is advantageous with regard to safety. These structures are known as “Halbach Cylinders”. This principle is easy to use with multipole sources, and for quadrupole sources, the slope is constant.
通常は、磁性粒子の分離器は、容積が小さい、典型的には、50ml又はそれ以下の磁性粒子を分離するのに使用される。しかしながら、磁性粒子を分離するための技術は、更に、技術的目的及び/又は商業的目的のため、例えば数リットル程度の更に大きな容積(試料、溶液、懸濁液、等)で実施するのが有用な用途において、重要な用途を有する。取り扱われるべき容積は、大幅に変化してもよい。従って、磁界を発生するシステムの構造の規模を容易に変えることができるのが有用である。 Normally, magnetic particle separators are used to separate magnetic particles of small volume, typically 50 ml or less. However, the technique for separating the magnetic particles is further carried out for technical and / or commercial purposes in larger volumes (samples, solutions, suspensions, etc.), for example on the order of a few liters. In useful applications, it has important applications. The volume to be handled may vary greatly. Therefore, it is useful to be able to easily change the scale of the structure of the system that generates the magnetic field.
米国特許第5,705,064号及び米国特許出願公開公報第A−2003/0015474号に開示された構造は、ハルバックシリンダに基づく。このハルバックシリンダは、並べて配置された磁石を含み、各磁石の側面が、隣接した磁石の側面と平行であり且つこれらの側面に当たるようになっている。両文献の図において、分離器の磁界を発生させる構造体の断面の幾何学的形状が、内側が小さく且つ外側が大きい実質的に台形であり、磁石の側面と対応する両横側が隣接した磁石の側面に当たった磁石を使用することにより、これをどのように行うのかがわかる。このようにして、磁界を発生させる構造体は、一辺の長さが短い正多角形形状の断面を持つ内面と、一辺の長さが長い正多角形形状の断面を持つ外面とを有する。 The structures disclosed in US Pat. No. 5,705,064 and US Patent Application Publication No. A-2003 / 0015474 are based on a hullback cylinder. The hullback cylinder includes magnets arranged side by side, and the side surfaces of each magnet are parallel to the side surfaces of adjacent magnets and come into contact with these side surfaces. In both figures, the geometry of the cross-section of the structure that generates the magnetic field of the separator is substantially trapezoidal with a small inside and a large outside, and the magnets that are adjacent on both sides corresponding to the sides of the magnet You can see how this is done by using the magnet that hits the side of the. Thus, the structure for generating a magnetic field has an inner surface having a regular polygonal cross section with a short side and an outer surface having a regular polygonal cross section with a long side.
これらの構造は、理論的には良好であり、大きな技術的な問題がないけれども、少なくとも、(数ml程度の容積の容器に適用される)小さな容積中の磁性粒子を分離するためのシステムが設けられていない場合には、規模を変化させる上で、及び構成要素を得る上で問題があることがわかっている。 Although these structures are theoretically good and have no major technical problems, at least a system for separating magnetic particles in small volumes (applied to containers with volumes of the order of a few ml) is available. If not, it has been found that there are problems in changing the scale and obtaining the components.
例えば、シリンダの内部空間の直径、即ち磁性粒子の分離処理が行われ、磁界に露呈されなければならない対象(試料、懸濁液、溶液、容器、等)を受け入れる空間の直径を大きくしようとする場合には、上文中に説明した設計構造を維持するため、磁石の寸法を変更しなければならない。換言すると、所定の直径の自由空間が内部に設けられた分離器で使用される磁石は、少なくとも、米国特許第5,705,064号及び米国特許出願公開公報第2003/0015474号に開示したハルバックシリンダ構造を維持しようとする場合には、内部の自由空間が異なる構造では使用できない。更に、磁石の寸法を大きくした場合、米国特許第5,705,064号及び米国特許出願公開公報第2003/0015474号に開示された構造で磁石を位置決めするのは益々困難になる。これは、磁石間の斥力が増大するためである。 For example, an attempt is made to increase the diameter of the internal space of the cylinder, that is, the diameter of the space in which magnetic particles are separated and receive objects (samples, suspensions, solutions, containers, etc.) that must be exposed to a magnetic field. In some cases, the magnet dimensions must be changed to maintain the design structure described above. In other words, a magnet used in a separator having a free space of a predetermined diameter is at least a hull disclosed in US Pat. No. 5,705,064 and US Patent Application Publication No. 2003/0015474. When maintaining the back cylinder structure, it cannot be used in a structure having a different internal free space. Further, when the size of the magnet is increased, it becomes increasingly difficult to position the magnet with the structure disclosed in US Pat. No. 5,705,064 and US Patent Application Publication No. 2003/0015474. This is because the repulsive force between the magnets increases.
他方、構造の断面での磁石の幾何学的形状と、磁化方向との間の関係を、様々な磁石の間で変化させる方法がわかる(構造の断面でわかる)。例えば、米国特許出願公開公報第2003/0015474号では、磁化と磁石の幾何学的形状との間には少なくとも三つの種類の関係がある。即ち、
−複数の磁石のうちの二つにおいて、磁化方向(S→N)が、大きい辺(外側)から小さい辺(内側)に向かう、
−複数の磁石のうちの二つにおいて、磁化方向(S→N)が、小さい辺(内側)から大きい辺(外側)に向かう、
−複数の磁石のうちの四つにおいて、磁化方向(S→N)が、大きい辺及び小さい辺と実質的に平行である(これらの磁石のうちの二つでは、磁化方向は、外側から見て左から右に向かい、他の二つでは、逆方向に向かう)。
On the other hand, it can be seen how the relationship between the magnet geometry in the cross-section of the structure and the magnetization direction can be changed between the various magnets (as seen in the cross-section of the structure). For example, in US Patent Application Publication No. 2003/0015474, there are at least three types of relationships between magnetization and magnet geometry. That is,
-In two of the plurality of magnets, the magnetization direction (S → N) is from the large side (outside) to the small side (inside),
-In two of the plurality of magnets, the magnetization direction (S → N) is from a small side (inside) to a large side (outside),
-In four of the magnets, the magnetization direction (S → N) is substantially parallel to the large and small sides (in two of these magnets, the magnetization direction is viewed from the outside; From left to right and the other two in the opposite direction).
このことは、例えば、米国特許出願公開公報第2003/0015474号による構造を形成するためには、少なくとも三種類の磁石を使用しなければならないということを意味する。この種の磁石で使用した種類の磁性体の要素は、好ましい即ち容易な磁化方向(磁性体の「容易軸線(easy axis) 」と対応する)を有し、これらの三つの異なる種類の磁石を得る上で、元の磁性体を三つの異なるテンプレートに基づいて機械加工することを必要とする。理論的には、これによって、更に複雑で高価な構造が形成される。これは、特に、小さな一連の分離器を製造する場合に問題であり、特定の顧客及び/又は用途の必要条件について特定的に設計した分離器を製造しようとする場合によく起る。
以上の理由により、規模を変更できる構造による磁性粒子の分離器を提供するのが望ましく、更に詳細には、幾つかの所定の磁気要素又は磁石を使用して、様々な寸法の磁界を発生させるための構造を提供するのが望ましい。 For the above reasons, it is desirable to provide a magnetic particle separator with a structure that can be scaled, and more particularly, several predetermined magnetic elements or magnets are used to generate magnetic fields of various dimensions. It is desirable to provide a structure for
本発明の第1の態様は、磁性粒子分離処理が行われるべき対象を受け入れるための内部空間を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備えた、磁性粒子を分離するためのデバイスに関する。 A first aspect of the present invention relates to a device for separating magnetic particles comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross section with an internal space for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process.
発生器は、磁石用の支持構造体及びこの支持構造体に位置決めされた複数の磁石を有している。磁石は、複数の磁石を含む平面に沿った発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有している。(これらの磁石は、更に、楕円形形状や円形形状であってもよい。これは、例えば円は、無限個の側部を持つ多角形と考えることができるためである)。磁石は、角度をなすよう配置されており、磁石でできた少なくとも一つのリングを内部空間の周囲に形成する。これは、P個の磁極で前記内部空間に磁界を発生させるためである。ここで、Pは、2より大きな偶数である。 The generator has a support structure for the magnet and a plurality of magnets positioned on the support structure. The magnet has a polygonal shape with a plurality of sides in a cross section of the generator along a plane containing the plurality of magnets. (These magnets may also be elliptical or circular because, for example, a circle can be considered a polygon with an infinite number of sides). The magnets are arranged at an angle and form at least one ring of magnets around the interior space. This is because P magnetic poles generate a magnetic field in the internal space. Here, P is an even number greater than 2.
各磁石は、発生器の前記断面内に所定の磁化方向を有する。前記少なくとも一つのリングの磁石は、磁石の磁化方向がΔy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めされている。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す(そしてPは上述の磁極の数である)。 Each magnet has a predetermined magnetization direction in the cross section of the generator. The magnets of the at least one ring are positioned such that the magnetization direction of the magnet follows an angular progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ. Here, in the cross section of the generator, Δy represents the amount of change in the magnetization direction between one magnet and the next magnet, and Δθ is the change in angular position between one magnet and the next magnet. Represents the quantity (and P is the number of magnetic poles mentioned above).
前記少なくとも一つのリングは、P個よりも多くの磁石を含む(即ち、磁界の磁極の数よりも多くの磁石を備えている)。このようにして、内部空間に亘り、磁気勾配が大きく且つ実質的に一定の磁界を得ることができ、既に知られているように、磁石の数が増えるに従って磁界の分布における歪みが、磁界源に最も近い領域で減少する(例えば、使用される磁石が4個しかない場合には、磁石の近くで勾配の「歪み」が発生するが、非常に多数の磁石を使用した場合には、勾配は、実際上、完全なものになる、即ち磁石の表面と非常に近い領域を除き、歪みが実質的にない)。 The at least one ring includes more than P magnets (ie, more magnets than the number of magnetic field poles). In this way, a magnetic field having a large magnetic gradient and a substantially constant magnetic field can be obtained over the internal space, and as already known, distortion in the distribution of the magnetic field increases as the number of magnets increases. (E.g. if only 4 magnets are used, gradient "distortion" occurs near the magnets, but if a very large number of magnets are used, the gradient Is practically perfect, i.e. substantially free of strain except in areas very close to the surface of the magnet).
本発明によれば、発生器の断面にN種類の磁石が設けられる。各種の磁石は、発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、その磁化方向と前記幾何学的形状との間には所定の関係がある。本発明によれば、N=1又はN=2である。 According to the onset bright, N types of magnets are provided in the cross-section of the generator. The various magnets have a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, and there is a predetermined relationship between the magnetization direction and the geometric shape. According to the onset bright, it is N = 1 or N = 2.
このことは、一種類の磁石、又は独自の幾何学的形状及び磁化方向/幾何学的形状関係を各々有する最大でも二種類の磁石を使用することにより、少ない種類(一種類又は二種類)の磁石で大きな融通性を得ることができるため、有利である。このことは、理論的に見ても有利であり、小さな一連の分離器を製造する場合に特に重要である。本発明により、一種類の磁石だけを使用して、又は二種類の磁石を使用して、様々な大きさ及び特徴を持つ分離器を製造できる。このことは、例えば、一種類の又は二種類以上のテンプレートを使用して(磁性体の好ましい磁化方向を考慮に入れて)、切断した磁性体から得られた磁石に基づいて分離器を製造できるということを意味する。 This means that by using one type of magnet, or at most two types of magnets each having its own geometric shape and magnetization direction / geometric shape relationship, there are few types (one type or two types). This is advantageous because a magnet can provide great flexibility. This is also theoretically advantageous and is particularly important when producing a small series of separators. According to the present invention, separators of various sizes and characteristics can be manufactured using only one type of magnet or using two types of magnets. This can be done, for example, using one or more templates (taking into account the preferred magnetization direction of the magnetic material) and producing a separator based on magnets obtained from the cut magnetic material. It means that.
発生器は、発生器の前記断面において、磁石の側部が、前記リング内で角度的に前後に配置された磁石と側部が当たらないように形成できる(しかしながら、各磁石は、互いに接触し且つ表面が互いに当たった幾つかの磁石片で形成されていてもよい)。磁石をこのように分配することにより、構造上、大きな融通性が得られ、これにより、磁石の形状又は寸法を変化させることなく、簡単な幾何学的形状を持つ磁石を使用して、同じ磁石を使用して、様々な寸法の構造を形成できる。本発明のこの形態によれば、リングを形成する磁石は、例えば、互いに接触しておらず、又は前記磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の角とだけ、対応する接触点のところだけでリングの他の磁石と(別の磁石の角又は側部で)接触していてもよい。 The generator can be formed such that, in the cross section of the generator, the sides of the magnet do not come into contact with the magnets that are angularly arranged back and forth in the ring (but the magnets are in contact with each other). And may be formed of several magnet pieces whose surfaces hit each other). By distributing the magnets in this way, great structural flexibility is obtained, so that the same magnet can be used using magnets with simple geometric shapes without changing the shape or dimensions of the magnets. Can be used to form structures of various dimensions. According to this form of the invention, the magnets forming the ring are, for example, not in contact with each other or corresponding contact points only with the corners between the two sides of at least one of the magnets. However, it may be in contact with other magnets of the ring (at the corners or sides of another magnet).
本発明の別の態様は、磁性粒子分離処理が行われるべき対象を受け入れるための内部空間を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備えた、磁性粒子を分離するためのデバイスに関する。 Another aspect of the invention relates to a device for separating magnetic particles comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross section with an internal space for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process.
発生器は、磁石用の支持構造体と、この支持構造体に位置決めされた複数の磁石とを有し、前記磁石は、前記複数の磁石を含む平面に沿った発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有する(これらの磁石は、更に、楕円形形状や円形形状であってもよい。これは、例えば円は、無限個の側部を持つ多角形と考えることができるためである)。 The generator has a support structure for a magnet and a plurality of magnets positioned on the support structure, the magnet having a plurality of cross sections of the generator along a plane including the plurality of magnets. It has a polygonal shape with side parts (These magnets may also be elliptical or circular. For example, a circle can be considered a polygon with an infinite number of side parts. Because).
磁石は角度をなすよう配置されており、前記内部空間にP個の磁極で磁界を発生させるため、磁石でできた少なくとも一つのリングを内部空間の周囲に形成する。Pは、2以上の偶数である。 The magnets are arranged at an angle, and at least one ring made of magnets is formed around the inner space in order to generate a magnetic field with P magnetic poles in the inner space. P is an even number of 2 or more.
各磁石は、発生器の前記断面において所定の磁化方向を有し、前記少なくとも一つのリングの磁石は、磁石の磁化方向がΔy=((P/2)+1)×Δθに従うように位置決めされる。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す。前記少なくとも一つのリングは、P個よりも多くの磁石を含む(即ち、発生した磁界の磁極の数よりも多くの磁石を備えている。このようにして、内部空間に亘り、磁気勾配が大きく実質的に一定の磁界を得ることができる。既に知られているように、磁石の数が増えるに従って磁界の分布における歪みが、磁界源に最も近い領域で減少する。例えば、使用される磁石が4個しかない場合には、磁石の近くで磁気勾配の大きな「歪み」が発生するが、多数の磁石を使用した場合には、磁気勾配には、磁石の表面と非常に近い領域を除き、このような大きな歪みは発生しない)。 Each magnet has a predetermined magnetization direction in the cross section of the generator, and the magnets of the at least one ring are positioned such that the magnetization direction of the magnet follows Δy = ((P / 2) +1) × Δθ . Here, in the cross section of the generator, Δy represents the amount of change in the magnetization direction between one magnet and the next magnet, and Δθ is the change in angular position between one magnet and the next magnet. Represents an amount. The at least one ring comprises more than P magnets (ie more magnets than the number of magnetic poles of the generated magnetic field. In this way, the magnetic gradient is large over the interior space. A substantially constant magnetic field can be obtained, as already known, as the number of magnets increases, the distortion in the magnetic field distribution decreases in the region closest to the magnetic field source. If there are only four, a large “strain” of the magnetic gradient will occur near the magnet, but when multiple magnets are used, the magnetic gradient will include a region very close to the surface of the magnet, Such a large distortion does not occur).
本発明のこの態様によれば、発生器は、発生器の前記断面において、磁石の側部が、前記リング内の角度的に前後に配置された磁石と側部が当たらないように形成される(しかしながら、各磁石は、表面を互いに当てて配置した幾つかの磁石片で形成されていてもよい)。 According to this aspect of the present invention, the generator is formed such that, in the cross section of the generator, the side of the magnet does not contact the side of the magnet that is angularly arranged back and forth in the ring. (However, each magnet may be formed of several magnet pieces arranged with their surfaces facing each other).
この形態により、磁石構造体の設計の時点で大きな融通性が得られ、これにより、一種類の磁石(又は、少なくとも少数の磁石)を使用して様々な寸法の構造体を形成できる。磁石が互いに接触していないか或いは少なくともこれらの磁石の表面が互いに当たっていないため、磁石の形状または寸法、あるいは磁石の幾何学的形状に関する磁化方向を変化させる必要なしに、多くの様々な磁石形態を得ることができる。 This configuration provides great flexibility at the time of designing the magnet structure, which allows one type of magnet (or at least a small number of magnets) to be used to form structures of various dimensions. Many different magnet configurations without having to change the magnet shape or dimensions, or the magnetization direction with respect to the magnet geometry, because the magnets are not in contact with each other or at least the surfaces of these magnets do not touch each other Can be obtained.
リングを形成する磁石は、例えば、互いに接触していないか或いは、リング内の角度的に連続した二つの磁石間で或る程度の接触がある場合には、この接触は、前記磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の角と対応する(別の磁石の角又は側部に当たる)。 The magnets forming the ring are, for example, not in contact with each other or if there is some contact between two angularly continuous magnets in the ring, Corresponds to the corner between the two sides of at least one magnet (it hits the corner or side of another magnet).
発生器の前記断面には、例えばN種類の磁石が設けられていてもよい。各種類の磁石は、発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係があり、N=1又はN=2である。一種類の磁石、又は独自の幾何学的形状及び磁化方向/幾何学的形状関係を各々有する最大でも二種類の磁石を使用することにより、少ない種類の磁石で大きな融通性を得ることができる。これは、理論的観点から見て有利であり、特定の目的の製品を製造する場合は特に重要であり、これにより、使用されるべき磁石が1種類または2種類であった場合にも非常に様々な大きさ及び特徴を持つ分離器を形成でき、一つ又は二つのテンプレートを使用して切断した磁性体から全ての磁石を得ることができる。 For example, N types of magnets may be provided in the cross section of the generator. Each type of magnet has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, and there is a predetermined relationship between the magnetization direction and the geometric shape, N = 1 or N = 2. By using one type of magnet, or at most two types of magnets each having a unique geometric shape and magnetization direction / geometric shape relationship, great flexibility can be obtained with fewer types of magnets. This is advantageous from a theoretical point of view and is particularly important when producing a product for a specific purpose, which makes it very even when only one or two magnets are to be used. Separators with various sizes and characteristics can be formed, and all magnets can be obtained from cut magnetic bodies using one or two templates.
上文中に説明した本発明は、多くの形態に従って実施できる。例えば、断面において、磁石はほぼ矩形の形状であってもよい。 The present invention described hereinabove can be carried out according to a number of forms. For example, the magnet may have a substantially rectangular shape in cross section.
本発明の別の態様は、磁性粒子を分離するためのデバイスに関し、このデバイスは、磁性粒子分離処理を行わなければならない対象を受け入れるための内部空間を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備えている。この発生器は、磁石支持構造体と、この支持構造体に位置決めされた複数の磁石とを有している。磁石は、前記複数の磁石を含む平面に沿った発生器の断面において、複数の側部を持つ多角形形状を備えている。これらの複数の磁石は角度をなすよう配置されており、前記内部空間にP個の磁極で磁界を発生するため、磁石でできた少なくとも一つのリングを内部空間の周囲に形成する。Pは、2より大きな偶数である。 Another aspect of the invention relates to a device for separating magnetic particles, the device comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross-section with an interior space for receiving an object that has to undergo a magnetic particle separation process. ing. The generator includes a magnet support structure and a plurality of magnets positioned on the support structure. The magnet has a polygonal shape having a plurality of side portions in a cross section of the generator along a plane including the plurality of magnets. The plurality of magnets are arranged at an angle, and in order to generate a magnetic field with P magnetic poles in the internal space, at least one ring made of magnets is formed around the internal space. P is an even number greater than 2.
六角形形状は、磁石の磁化方向と前記幾何学的形状との間の数種類の関係を使用して、規模を容易に変更できる構造体を提供できるため、非常に有用である。これにより利点が得られる(上文中の説明を参照されたい)。この構造体は、例えば、磁石でできた一つのリングを取り外すことによって規模を容易に変更できる。このような規模を容易に変更できる磁石でできた構造体、すなわち容易に拡大できる内部空間を備えた構造体は、磁石の側部を隣接した磁石の側部に当てて磁石を互いに接触させて蜂の巣(honeycomb)等の形状にすることによって形成できる。 Hexagon shape, using several types of relationship between the magnetization direction of the magnet and the geometry, it is possible to provide a structure that the scale can be easily changed, it is very useful. This provides advantages (see description above). This structure can be easily scaled by removing, for example, a single ring made of magnets. Such a structure made of magnets that can be easily changed in scale, i.e., a structure having an internal space that can be easily expanded, is such that the magnets are brought into contact with each other with the sides of the magnets placed against the sides of the adjacent magnets. It can be formed by making it into a shape such as a honeycomb.
各磁石は、発生器の前記断面に所定の磁化方向を備えており、前記少なくとも一つのリングの磁石は、これらの磁石の磁化方向がΔy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めできる。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す。 Each magnet has a predetermined magnetization direction in the cross section of the generator, and the magnets of the at least one ring have an angle progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ. Can be positioned to follow. Here, in the cross section of the generator, Δy represents the amount of change in the magnetization direction between one magnet and the next magnet, and Δθ is the change in angular position between one magnet and the next magnet. Represents an amount.
前記少なくとも一つのリングは、P個よりも多くの磁石を備えていてもよい(即ち、磁石の数は磁界の磁極の数よりも多くてもよい)。このようにして、P=4の場合に磁気勾配が一定の磁界を内部空間に形成できる(P>4の場合には、勾配は一定ではなく、例えばP=6の場合には、勾配は線形をなして増大し、中央でゼロになる。このことは、分離の有効性が低いということを意味する)。磁界の極の数よりも多くの磁石を使用することにより、磁気勾配が内部空間に亘って大きく且つ実質的に一定の磁界を得ることができる。周知のように、磁石の数が増えると、磁界源に最も近い領域で、磁界の輪郭における歪みが減少する(例えば、4個の磁石しか使用しない場合には、磁石に近いところで勾配の「歪み」が発生する。しかしながら非常に多数の磁石を使用した場合には、勾配は、実際上、完全になる、即ち磁石の表面に非常に近い領域を除き、歪みが実質的にない)。 The at least one ring may comprise more than P magnets (ie, the number of magnets may be greater than the number of magnetic poles in the magnetic field). In this way, a magnetic field having a constant magnetic gradient can be formed in the internal space when P = 4 (if P> 4, the gradient is not constant. For example, when P = 6, the gradient is linear. To zero in the middle, which means that the effectiveness of the separation is low). By using more magnets than the number of poles of the magnetic field, a magnetic field with a large magnetic gradient over the interior space and a substantially constant magnetic field can be obtained. As is well known, as the number of magnets increases, the distortion in the magnetic field contour decreases in the region closest to the magnetic field source (eg, if only four magnets are used, the gradient “distortion nearer to the magnets). However, if a very large number of magnets are used, the gradient is practically perfect, i.e. there is virtually no distortion except in areas very close to the surface of the magnet).
発生器の前記断面では、N種類の磁石が設けられている。各種類の磁石は、発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有し、それらの磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係がある。Nは、例えば1又は2である。一種類の磁石、又は独自の幾何学的形状及び磁化方向/幾何学的形状関係を持つ最大でも二種類の磁石を使用することによって、大きな融通性を提供し、磁石の種類の数を減少する。これは理論的に見て非常に良く、小さな一連の製品を製造する上で特に重要である。本発明により、一種類の磁石だけを使用して又は二種類の磁石を使用して、非常に様々な大きさ及び特徴を持つ分離器を形成できる。 In the cross section of the generator, N types of magnets are provided. Each type of magnet has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, and there is a predetermined relationship between their magnetization direction and said geometric shape. N is, for example, 1 or 2. By using one type of magnet, or at most two types of magnets with unique geometric shape and magnetization direction / geometric relationship, provide great flexibility and reduce the number of magnet types . This is very good in theory and is particularly important in producing a small series of products. According to the present invention, separators with very different sizes and characteristics can be formed using only one type of magnet or using two types of magnets.
発生器は、その断面において、磁石の側部が、前記リング内で、その磁石の角度的に前後の磁石の側部に当たらないように形成できる(しかし、各磁石は、表面が互いに当たった幾つかの磁石片でできていてもよい)。これにより、構造上、大きな融通性が得られ、このため、磁石の形状又は寸法を変えることなく、同じ磁石又は複数の種類の磁石を使用して様々な寸法を形成できる。本発明のこの形態によれば、リングを形成する磁石が互いに接触しないように、又は磁石のうちの幾つか又は全てが接触するが、前記リング内の角度的に連続した二つの磁石間の接触が、前記磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の一つの角と対応し、別の磁石の角又は側部に当たるように磁石を配置してもよい。 The generator can be formed such that, in cross-section, the sides of the magnet do not hit the sides of the magnet that are angularly front and back in the ring (but each magnet hits the surface against each other). It may be made up of several magnet pieces). This provides great flexibility in structure, so that various dimensions can be formed using the same magnet or multiple types of magnets without changing the shape or dimensions of the magnet. According to this aspect of the invention, the magnets forming the ring are not in contact with each other, or some or all of the magnets are in contact, but the contact between two angularly continuous magnets in the ring. However, the magnet may be arranged so as to correspond to one corner between two sides of at least one of the magnets and to hit another corner or side of another magnet.
上文中に説明した本発明の態様のうちの任意の態様は、以下の任意の特徴のうちの幾つか又は全てを含む様々な形態に従って形成されてもよい。 Any of the aspects of the invention described above may be formed according to various forms including some or all of the following optional features.
断面において、磁石のリングを構成する磁石は、Δy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従う幾何学的形状の方向を備えていてもよい。ここで、発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の幾何学的形状の角度方向の変化を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化を表す。換言すると、磁石は、磁化方向を前記幾何学的形状に関して変化させるのでなく、磁石の幾何学的形状の角度方向を変化させるように配置される。これにより、元々の磁性体を一つのテンプレートを使用して切断できるため、即ち磁化と幾何学的形状との間の関係が同じ部品を製造できるため有利である。 In cross-section, the magnets that make up the magnet ring may have a geometrical direction that follows an angular progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ. Here, in the cross section of the generator, Δy represents the change in the angular direction of the geometric shape between one magnet and the next magnet, and Δθ is between one magnet and the next magnet. Represents the change in angular position. In other words, the magnets are arranged to change the angular direction of the magnet geometry rather than changing the magnetization direction with respect to the geometry. This is advantageous because the original magnetic material can be cut using a single template, i.e., parts with the same relationship between magnetization and geometry can be produced.
磁極の数Pは4個であってもよい。これにより、内部空間に亘る磁界中に大きな一定の勾配が得られる。 The number P of magnetic poles may be four. This provides a large constant gradient in the magnetic field across the internal space.
磁石は、前記複数の磁石を含む前記平面に沿った発生器の前記断面において、等辺の多角形形状を形成する。 The magnet forms an equilateral polygonal shape in the cross section of the generator along the plane including the plurality of magnets.
磁石は、平行六面体であってもよい。 The magnet may be a parallelepiped.
断面において、磁石は、磁石でできた複数の同心のリングを含む形態で配置されていてもよい。 In cross section, the magnets may be arranged in a form that includes a plurality of concentric rings made of magnets.
構造体は、前記断面に対して実質的に垂直なデバイスの長手方向軸線に沿って配置された、磁石でできた複数のリングを含んでいてもよい。 The structure may include a plurality of magnet rings arranged along the longitudinal axis of the device substantially perpendicular to the cross section.
一つ又はそれ以上の磁石は、並べて配置された少なくとも二つの磁石片を有していてもよい。 One or more magnets may have at least two magnet pieces arranged side by side.
支持構造体は、デバイスの長手方向軸線に沿って次々に位置決めされた複数の支持部材(例えばアルミニウムリングの形態の部材)を有していてもよい。各支持部材には、磁石を受け入れるため、磁石の幾何学的形状と一致する幾何学的形状の複数の穴が設けられている。 The support structure may have a plurality of support members (eg, members in the form of an aluminum ring) positioned one after the other along the longitudinal axis of the device. Each support member is provided with a plurality of geometrically shaped holes for receiving the magnets, matching the geometric shape of the magnets.
磁石は、例えば、NdFeB、SmCo、Niで形成されていてもよく、又は更に一般的には、磁気異方性の、例えば磁気結晶異方性の磁石であってもよい(この特性を備えていない場合には、隣接した磁石が発生する磁界により磁石が減磁する危険性がある。これは、材料が鋼やAlNiCoである場合に生じる)。 The magnet may be made of, for example, NdFeB, SmCo, Ni, or more generally a magnetic anisotropy, eg a magnetocrystalline anisotropy magnet (having this property). Otherwise, there is a risk that the magnet will demagnetize due to the magnetic field generated by the adjacent magnet, which occurs when the material is steel or AlNiCo).
本発明の別の態様は、対象(例えば、流体、例えば磁性粒子の懸濁液が入った容器)の磁性粒子を分離するための方法に関する。本発明のこの態様によれば、この方法は、上文中に説明した任意のデバイスの内部空間に対象を置く工程を含む。 Another aspect of the invention relates to a method for separating magnetic particles of a subject (eg, a container containing a fluid, eg, a suspension of magnetic particles). According to this aspect of the invention, the method includes placing an object in the interior space of any of the devices described above.
本発明の特徴を、その実際の実施形態の好ましい例に従って説明し、良好に理解するため、一組の図面を前記説明と一体の部分として、例示の非限定的な方法で示す。 For the purpose of illustrating and better understanding the features of the present invention according to preferred examples of its actual embodiments, a set of drawings is presented in an illustrative, non-limiting manner as an integral part of the above description.
図1は、本発明のある好ましい実施形態の概略図であり、更に詳細には、支持体即ちベース24の上に配置されたリング21、22、23として概略的に示される例えばアルミニウム製の複数の支持リングを含む支持構造体2を示す。リング内の自由空間1は、磁性粒子分離処理が行われる試料即ち対象を受け入れる場所である。 FIG. 1 is a schematic view of one preferred embodiment of the present invention, and more particularly, a plurality of, for example, aluminum, schematically shown as rings 21, 22, 23 disposed on a support or base 24. FIG. 1 shows a support structure 2 including a support ring. The free space 1 in the ring is a place for receiving a sample, i.e., an object, on which magnetic particle separation processing is performed.
リング21(このリングの形態は、他のリング22及び23と同じであるか或いは実質的に同じである)からわかるように、支持リングは一連の穴即ちチャンネル2Bを有し、ここに、磁石が、これらの磁石間に及ぼされる引力又は斥力に関わらず、動かないように収容される。図示の構造には、更に、磁石が垂直方向に(即ち支持構造体の長手方向軸線と平行に)移動しないようにするカバー(図示せず)が設けられていてもよい。図1には、更に、穴2Aを示してある。これらの穴2Aには、リングを接合状態にしておくのに使用される真鍮製又はステンレス鋼製の幾つかのバーが位置決めされる。基本的には、これらのバーは、アルミニウム製のリング21、22、23と、ベース24と、カバー(図示せず)とともに支持構造体を形成する。 As can be seen from the ring 21 (the form of this ring is the same as or substantially the same as the other rings 22 and 23), the support ring has a series of holes or channels 2B where magnets Is housed so as not to move regardless of the attractive or repulsive force exerted between these magnets. The illustrated structure may further be provided with a cover (not shown) that prevents the magnet from moving vertically (ie, parallel to the longitudinal axis of the support structure). FIG. 1 further shows a hole 2A. In these holes 2A are positioned several bars made of brass or stainless steel that are used to keep the ring joined. Basically, these bars together with the aluminum rings 21, 22, 23, the base 24 and a cover (not shown) form a support structure.
チャンネル即ち穴2Bに磁石を位置決めする。各磁石は、並べて配置されることにより磁石を形成する二つ又はそれ以上の磁石片を有している。磁石の断面は、穴即ちチャンネル2Bの断面と一致し、そのため、磁石は前記穴に遊隙なしで、又は非常に限られた量の遊隙で保持される。 Position the magnet in the channel or hole 2B. Each magnet has two or more magnet pieces that are arranged side by side to form a magnet. The cross section of the magnet coincides with the cross section of the hole or channel 2B, so that the magnet is held in the hole with no play or with a very limited amount of play.
図2は、図1に示す種類の支持構造体2において、構造体の支持リングに通した真鍮等でできた複数のバー25を使用して、各々が複数の側部を持つ複数の磁石3を穴2Bに収容する方法を概略的に示す。詳細には、図2は、分離器の断面を示し、磁石3が、前記断面において、どのような多角形断面を備えているのか、詳細には矩形形状、又は更に詳細には正方形形状を有していることがわかる。磁石は、互いに接触していない。詳細には、側部即ち表面3a、3b、3c、及び3dを、隣接した磁石の表面又は側部に当てて配置した磁石はない(しかし、本発明の範囲を越えることなく、ある磁石の角を隣接した磁石の角又は側部と接触させることは考えられる)。図2からわかるように、磁石3は、磁石でできたリング4を形成するように配置され、これらの磁石の側部を互いに当てる必要がないということは、リング4に亘り、一つの磁石と次の磁石との間で磁化方向を変化させることができるということを意味する。これは、磁石及び支持構造体を構成する物理的な部品間の関係を適合させることによって行われ、(分離器の断面での)磁化方向と幾何学的形状との間の関係が様々となるよう磁石片を使用する必要がない。 FIG. 2 shows a support structure 2 of the type shown in FIG. 1 using a plurality of bars 25 made of brass or the like passed through a support ring of the structure, and a plurality of magnets 3 each having a plurality of sides. Schematically shows a method of accommodating the in the hole 2B. In particular, FIG. 2 shows a cross section of the separator, in which the magnet 3 has a polygonal cross section, in detail a rectangular shape or in more detail a square shape. You can see that The magnets are not in contact with each other. In particular, there is no magnet with the sides or surfaces 3a, 3b, 3c, and 3d placed against the surface or side of an adjacent magnet (but without exceeding the scope of the present invention Can be in contact with the corners or sides of adjacent magnets). As can be seen from FIG. 2, the magnets 3 are arranged to form a ring 4 made of magnets, and the fact that the sides of these magnets do not have to touch each other means that one magnet and It means that the magnetization direction can be changed with the next magnet. This is done by adapting the relationship between the magnet and the physical parts that make up the support structure, and the relationship between the magnetization direction (in the cross section of the separator) and the geometry will vary. There is no need to use magnet pieces.
この概念は、本発明のある実施形態における分離器の断面での磁石3の分布を示す、図3を見ることによって更に容易に理解されるであろう。図からわかるように、方向を即ち磁化方向5を示す矢印は、全ての磁石について、分離器の断面の平面内の磁石の幾何学的形状に関し、同じ関係を有する。 This concept will be more easily understood by looking at FIG. 3, which shows the distribution of magnets 3 in the cross section of the separator in an embodiment of the invention. As can be seen, the arrows indicating the direction, ie the direction of magnetization 5, have the same relationship for all magnets with respect to the magnet geometry in the plane of the cross section of the separator.
詳細には、全ての磁石の磁化方向は、それらの磁石の二つの側部と平行であり、他の二つの側部に対して垂直である。このことは、一片の磁性体を、同じテンプレートに基づいて、材料の磁化が容易な方向(即ち、材料のいわゆる「容易軸線(easy axis) 」と一致する方向)と平行な方向及び垂直な方向に切断することによって、全ての磁石を得ることができるということを意味する。 In detail, the magnetization direction of all magnets is parallel to the two sides of the magnets and perpendicular to the other two sides. This means that, based on the same template, a piece of magnetic material is parallel and perpendicular to the direction in which the material is easily magnetized (ie, the direction that coincides with the so-called “easy axis” of the material). It means that all the magnets can be obtained by cutting into two.
分離器の内部空間に四つの極の磁界を発生させる磁石3の分布を示すような図3に示すように、磁石リング4の磁石3の磁化方向5は、Y=3×Δθの角度進行(angular progression) に従う。ここで、ΔYは、発生器の断面における、ある磁石3と次の磁石との間の磁化方向5の変化を表し、Δθは、ある磁石3と次の磁石との間の角度位置の変化を表す。しかしながら、本発明によれば、これは、磁石の磁化方向を磁石の幾何学的形状に関して変化させることによって行われるのではなく、磁石の幾何学的形状の方向を支持構造体に関して変化させることによって行われる。詳細には、図3からわかるように、磁石リング4を形成する磁石3の幾何学的形状の方向は、ΔY=3Δθの角度進行に従う。ここで、分離器の断面において、ΔYは、ある磁石3と次の磁石との間の幾何学的形状の角度方向5の変化量を表し、Δθは、ある磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す。換言すると、磁石の側部を、隣接した磁石の側部に当てる必要がないため、磁化方向の角度を、磁石を構成する物理的要素の方向の角度進行に対応して進めることができる。 As shown in FIG. 3 which shows the distribution of the magnets 3 that generate the magnetic fields of four poles in the internal space of the separator, the magnetization direction 5 of the magnets 3 of the magnet ring 4 advances at an angle of Y = 3 × Δθ ( Follow angular progression). Here, ΔY represents the change in the magnetization direction 5 between a certain magnet 3 and the next magnet in the cross section of the generator, and Δθ represents the change in the angular position between the certain magnet 3 and the next magnet. Represent. However, according to the present invention, this is not done by changing the magnetization direction of the magnet with respect to the magnet geometry, but by changing the direction of the magnet geometry with respect to the support structure. Done. Specifically, as can be seen from FIG. 3, the direction of the geometric shape of the magnet 3 forming the magnet ring 4 follows an angular progression of ΔY = 3Δθ. Here, in the cross section of the separator, ΔY represents the amount of change in the angular direction 5 of the geometric shape between a certain magnet 3 and the next magnet, and Δθ represents the difference between the certain magnet and the next magnet. Represents the amount of change in angular position. In other words, since it is not necessary to apply the side part of the magnet to the side part of the adjacent magnet, the angle of the magnetization direction can be advanced in accordance with the progress of the angle in the direction of the physical elements constituting the magnet.
図3に示すような形態では、発生した磁界(B)の誘導モジュールは、急激に増大し、リング4の中央(即ち、内部自由空間1の中央)におけるゼロ誘導から、縁部(磁石リングの近く)における高誘導まで変化し、勾配が実質的に一定であり、典型的な場合では、数T/mである。この一定の勾配により、内部空間に導入された試料、具体的には例えば少なくとも分離器の断面で内部空間の大部分を占める容器に入れた試料内の磁性粒子が、容器の壁に向かって移動する。図3において、リング4によって囲まれた「内部空間」1内の矢印は、磁化勾配、及び従って、試料中の磁性粒子に及ぼされる力の方向を示し、これにより、磁性粒子は、試料を収容した容器の壁に向かって移動する。図3のほぼ円形の線は、等位線、即ち磁界の強さの値が同じ点が形成する線を示す(このことは、この種の線及び矢印を示す他の図にも適用される)。 In the form as shown in FIG. 3, the induction module of the generated magnetic field (B) increases rapidly and from the zero induction at the center of the ring 4 (ie the center of the internal free space 1), the edge (of the magnet ring). Changes to high induction at (near) and the slope is substantially constant, typically several T / m. Due to this constant gradient, the magnetic particles in the sample introduced into the internal space, specifically, for example, in the sample that occupies most of the internal space in the cross section of the separator, move toward the wall of the container. To do. In FIG. 3, the arrows in the “inner space” 1 surrounded by the ring 4 indicate the magnetization gradient and thus the direction of the force exerted on the magnetic particles in the sample, whereby the magnetic particles contain the sample. Move towards the wall of the container. The nearly circular line in FIG. 3 shows the equipotential line, that is, the line formed by the points with the same magnetic field strength value (this also applies to other figures showing this kind of line and arrow). ).
図4は、本発明の別のある実施形態による磁石分布を示す。この実施形態では、磁石3は二つのリングに分割されて分配されており、磁化方向5の角度進行は図3に示す形態と同じであるが、この場合、一方のリングが22個の磁石を含み且つ他方の外側にあるリングが30個の磁石を含む、磁石でできた二つのリングを使用し、図3の形態におけるのと同じ種類の磁石を使用し、磁界の勾配が比較的大きくなる。 FIG. 4 shows a magnet distribution according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the magnet 3 is divided and distributed into two rings, and the angular progression of the magnetization direction 5 is the same as that shown in FIG. 3, but in this case, one ring has 22 magnets. Use two rings made of magnets, with the other outer ring containing 30 magnets, use the same kind of magnets as in the configuration of FIG. 3, and have a relatively large magnetic field gradient .
図5は、本発明のある好ましい実施形態による、組み立て中の支持構造体を示す。詳細には、高さが約10mmの例えばアルミニウム製の三つのリング21、22、23をベースプレート24に固定する方法がわかる。これらのリングは、例えば10mm厚のアルミニウムプレートをレーザーで切断することによって製造できる。 FIG. 5 illustrates a support structure during assembly according to a preferred embodiment of the present invention. In detail, it can be seen how the three rings 21, 22, 23 made of, for example, aluminum having a height of about 10 mm are fixed to the base plate 24. These rings can be produced, for example, by cutting a 10 mm thick aluminum plate with a laser.
リングは、例えば真鍮製又は非磁性のステンレス鋼製のバー25を含む固定システムによって互いに固定される。バー25にはねじ山が設けられており、アルミニウム製のリングは、例えばプラスチック製のボルト26を使用して所望の高さに固定される。組み合わせられて磁石3を構成する二つの部品31、32で各磁石3を形成する方法を概略的に示す。 The rings are secured to each other by a securing system that includes bars 25 made of, for example, brass or non-magnetic stainless steel. The bar 25 is provided with a thread, and the aluminum ring is fixed to a desired height by using, for example, a plastic bolt 26. A method of forming each magnet 3 with two parts 31 and 32 that are combined to form the magnet 3 is schematically shown.
図6は、別のアルミニウムリング20を追加した、分離器の別の組み立て工程を示す。この図では、全ての磁石3が組み込んであり、各磁石3は、二つの部品31及び32を含む。図6に示す構造体は、三つの磁石層を有する。磁石は、例えばNdFeB磁石であってもよいし、得ようとする特定の性質に応じて、任意の他の適当な材料でできていてもよい。 FIG. 6 shows another assembly process for the separator with the addition of another aluminum ring 20. In this figure, all the magnets 3 are incorporated, and each magnet 3 includes two parts 31 and 32. The structure shown in FIG. 6 has three magnet layers. The magnet may be an NdFeB magnet, for example, or it may be made of any other suitable material depending on the particular property to be obtained.
図7には、完成した状態の、図5及び図6に示す設計に基づく分離器が示してある。この分離器には、外カバー29及びカバー27が設けられており、カバー27は、バー25(図10には示さず)にねじ28で固定されている。 FIG. 7 shows the separator based on the design shown in FIGS. 5 and 6 in the completed state. The separator is provided with an outer cover 29 and a cover 27, and the cover 27 is fixed to the bar 25 (not shown in FIG. 10) with screws 28.
本明細書中では、「備える(comprises)」等の用語(「備えている(comprising)」等)は、除外的であると捉えられるべきではない。即ち記載した要素が他の構成要素、工程等を含むということを除外しない。 In this specification, terms such as “comprises” (such as “comprising”) should not be construed as exclusive. That is, it does not exclude that the described element includes other components, processes, and the like.
更に、本発明は、上文中に説明した特定の実施形態に限定されることはなく、例えば、請求の範囲に記載の範囲内での当業者による変更(例えば、材料、寸法、構成要素、形態、等の選択に関する)も含む。 Further, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, for example, modifications (e.g., materials, dimensions, components, configurations) by those skilled in the art within the scope of the claims. , Etc.).
Claims (32)
磁性粒子分離処理を行わなければならない対象を受け入れるための内部空間(1)を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備え、
前記発生器は、磁石用支持構造体(2)と、該支持構造体に位置決めされた複数の磁石(3)とを有し、
前記磁石(3)は、前記複数の磁石を含む平面に沿った前記発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有し、
前記複数の磁石(3)は角度をなすよう配置されており、磁極の数Pが2より大きな偶数となるような磁界を前記内部空間(1)に発生させるため、磁石でできた少なくとも一つのリング(4)を前記内部空間の周囲に形成し、
各磁石(3)は、前記発生器の前記断面内で所定の磁化方向(5)を有し、前記少なくとも一つのリング(4)の前記磁石(3)は、磁石の磁化方向(5)が、Δy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めされ、ここで、前記発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向(5)の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表し、前記少なくとも一つのリング(4)は、P個より多い磁石を含む、デバイスにおいて、
前記発生器の前記断面において、N種類の磁石が設けられ、これらの各々の種類の磁石は、前記発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係を有し、N=1又はN=2である、ことを特徴とするデバイス。 A device for separating magnetic particles,
Comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross-section with an internal space (1) for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process;
The generator has a magnet support structure (2) and a plurality of magnets (3) positioned on the support structure;
The magnet (3) has a polygonal shape with a plurality of sides in a cross section of the generator along a plane containing the plurality of magnets;
The plurality of magnets (3) are arranged at an angle, and in order to generate a magnetic field in the internal space (1) such that the number P of magnetic poles is an even number greater than 2, at least one of the magnets (3) is formed. Forming a ring (4) around the interior space;
Each magnet (3) has a predetermined magnetization direction (5) in the cross section of the generator, and the magnet (3) of the at least one ring (4) has a magnetization direction (5) of the magnet. , Δy = ((P / 2) +1) × Δθ, which is positioned so that, in the cross section of the generator, Δy is the magnetization direction between one magnet and the next ( 5) represents the amount of change, Δθ represents the amount of change in angular position between one magnet and the next magnet, and the at least one ring (4) comprises more than P magnets. ,
N types of magnets are provided in the cross section of the generator, and each of these types of magnets has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, as well as the magnetization direction and the geometric shape. And N = 1 or N = 2.
N=2である、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 1, wherein
A device characterized in that N = 2.
N=1である、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 1, wherein
A device characterized in that N = 1.
前記発生器は、当該発生器の前記断面において、前記磁石の側部(3a、3b、3c、3d)が、前記リング内の角度的に前後の磁石の側部に当たらないように形成されている、ことを特徴とするデバイス。 The device according to any one of claims 1 to 3,
The generator is formed such that, in the cross section of the generator, the side portions (3a, 3b, 3c, 3d) of the magnet do not hit the side portions of the magnets in front and rear in the ring. A device characterized by that.
前記リングを形成する前記磁石(3)は、互いに接触していない、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 4, wherein
Device, characterized in that the magnets (3) forming the ring are not in contact with each other.
前記リングの角度的に連続した二つの磁石(3)間に接触がある場合、前記接触は、前記二つの磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の一つの角のみに対応する、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 4, wherein
If there is contact between two angularly continuous magnets (3) of the ring, the contact corresponds to only one corner between two sides of at least one of the two magnets. A device characterized by that.
磁性粒子分離処理を行わなければならない対象を受け入れるための内部空間(1)を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備え、
前記発生器は、磁石用支持構造体(2)と、該支持構造体に位置決めされた複数の磁石(3)とを有し、
前記磁石(3)は、前記複数の磁石を含む平面に沿った前記発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有し、
前記複数の磁石(3)は角度をなすよう配置されており、磁極の数Pが2より大きな偶数となるような磁界を前記内部空間(1)に発生させるため、磁石でできた少なくとも一つのリング(4)を前記内部空間の周囲に形成し、
各磁石(3)は、前記発生器の前記断面内で所定の磁化方向(5)を有し、前記少なくとも一つのリング(4)の前記磁石(3)は、磁石の磁化方向(5)が、Δy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めされ、ここで、前記発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向(5)の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表し、前記少なくとも一つのリングは、P個以上の磁石を含む、デバイスにおいて、
前記発生器は、当該発生器の前記断面において、前記磁石の側部(3a、3b、3c、3d)が、前記リング内の角度的に前後の磁石の側部に当たらないように形成されている、ことを特徴とするデバイス。 A device for separating magnetic particles,
Comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross-section with an internal space (1) for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process;
The generator has a magnet support structure (2) and a plurality of magnets (3) positioned on the support structure;
The magnet (3) has a polygonal shape with a plurality of sides in a cross section of the generator along a plane containing the plurality of magnets;
The plurality of magnets (3) are arranged at an angle, and in order to generate a magnetic field in the internal space (1) such that the number P of magnetic poles is an even number greater than 2, at least one of the magnets (3) is formed. Forming a ring (4) around the interior space;
Each magnet (3) has a predetermined magnetization direction (5) in the cross section of the generator, and the magnet (3) of the at least one ring (4) has a magnetization direction (5) of the magnet. , Δy = ((P / 2) +1) × Δθ, which is positioned so that, in the cross section of the generator, Δy is the magnetization direction between one magnet and the next ( 5) represents the amount of change, Δθ represents the amount of change in angular position between one magnet and the next magnet, and the at least one ring includes P or more magnets,
The generator is formed such that, in the cross section of the generator, the side portions (3a, 3b, 3c, 3d) of the magnet do not hit the side portions of the magnets in front and rear in the ring. A device characterized by that.
前記リングを形成する前記磁石(3)は互いに接触していない、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 7, wherein
Device, characterized in that the magnets (3) forming the ring are not in contact with each other.
前記リングの角度的に連続した二つの磁石(3)間に接触がある場合、この接触が、前記二つの磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の一つの角のみに対応する、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 7, wherein
If there is contact between two angularly continuous magnets (3) of the ring, this contact corresponds to only one corner between the two sides of at least one of the two magnets. A device characterized by that.
前記発生器の前記断面において、N種類の磁石が設けられ、これらの各々の種類の磁石は、前記発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係を有し、N=1又はN=2である、ことを特徴とするデバイス。 The device according to any one of claims 7 to 9,
N types of magnets are provided in the cross section of the generator, and each of these types of magnets has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, as well as the magnetization direction and the geometric shape. And N = 1 or N = 2.
N=2である、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 10, wherein
A device characterized in that N = 2.
N=1である、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 10, wherein
A device characterized in that N = 1.
前記断面において、磁石は、実質的に矩形の多角形形状を有する、ことを特徴とするデバイス。 The device according to any one of claims 1 to 12,
In the cross-section, the magnet has a substantially rectangular polygonal shape.
前記断面において、磁石は、実質的に六角形の多角形形状を有する、ことを特徴とするデバイス。 The device according to any one of claims 1 to 13,
In the cross section, the magnet has a substantially hexagonal polygonal shape.
磁性粒子分離処理を行わなければならない対象を受け入れるための内部空間(1)を持つ断面を有する不均一磁界発生器を備え、
前記発生器は、磁石用支持構造体(2)と、該支持構造体に位置決めされた複数の磁石(3)とを有し、
前記磁石(3)は、前記複数の磁石を含む平面に沿った前記発生器の断面で、複数の側部を持つ多角形形状を有し、
前記複数の磁石(3)は角度をなすよう配置されており、磁極の数Pが2より大きな偶数となるような磁界を前記内部空間(1)に発生させるため、磁石でできた少なくとも一つのリング(4)を前記内部空間の周囲に形成する、デバイスにおいて、
前記多角形形状は、六角形形状である、ことを特徴とするデバイス。 A device for separating magnetic particles,
Comprising a non-uniform magnetic field generator having a cross-section with an internal space (1) for receiving an object to be subjected to a magnetic particle separation process;
The generator has a magnet support structure (2) and a plurality of magnets (3) positioned on the support structure;
The magnet (3) has a polygonal shape with a plurality of sides in a cross section of the generator along a plane containing the plurality of magnets;
The plurality of magnets (3) are arranged at an angle, and in order to generate a magnetic field in the internal space (1) such that the number P of magnetic poles is an even number greater than 2, at least one of the magnets (3) is formed. Forming a ring (4) around the interior space,
The polygonal shape is a hexagonal shape.
各磁石(3)は、前記発生器の前記断面内で所定の磁化方向(5)を有し、前記少なくとも一つのリング(4)の前記磁石(3)は、磁石の磁化方向(5)が、Δy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従うように位置決めされ、ここで、前記発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の磁化方向(5)の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 15, wherein
Each magnet (3) has a predetermined magnetization direction (5) in the cross section of the generator, and the magnet (3) of the at least one ring (4) has a magnetization direction (5) of the magnet. , Δy = ((P / 2) +1) × Δθ, which is positioned so that, in the cross section of the generator, Δy is the magnetization direction between one magnet and the next ( 5) represents the amount of change, and Δθ represents the amount of change in the angular position between one magnet and the next magnet.
前記少なくとも一つのリング(4)は、P個より多い磁石を含む、ことを特徴とするデバイス。 The device according to claim 15 or 16,
Device, characterized in that said at least one ring (4) comprises more than P magnets.
前記発生器の前記断面において、N種類の磁石が設けられ、これらの各々の種類の磁石は、前記発生器の断面において、所定の幾何学的形状を有するとともに、磁化方向と前記幾何学的形状との間に所定の関係を有し、N=1又はN=2である、ことを特徴とするデバイス。 A device according to any one of claims 15 to 17,
N types of magnets are provided in the cross section of the generator, and each of these types of magnets has a predetermined geometric shape in the cross section of the generator, as well as the magnetization direction and the geometric shape. And N = 1 or N = 2.
N=2である、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 18, wherein
A device characterized in that N = 2.
N=1である、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 18, wherein
A device characterized in that N = 1.
前記発生器は、当該発生器の前記断面において、前記磁石の側部(3a、3b、3c、3d)が、前記リング内の角度的に前後の磁石の側部に当たらないように形成されている、ことを特徴とするデバイス。 A device according to any one of claims 15 to 21,
The generator is formed such that, in the cross section of the generator, the side portions (3a, 3b, 3c, 3d) of the magnet do not hit the side portions of the magnets in front and rear in the ring. A device characterized by that.
前記リングを形成する前記磁石(3)は、互いに接触していない、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 21, wherein
Device, characterized in that the magnets (3) forming the ring are not in contact with each other.
前記リングの角度的に連続した二つの磁石(3)間に接触がある場合、この接触は、前記二つの磁石のうちの少なくとも一つの磁石の二つの側部間の一つの角のみに対応する、ことを特徴とするデバイス。 The device of claim 21, wherein
If there is contact between two angularly continuous magnets (3) of the ring, this contact corresponds only to one corner between the two sides of at least one of the two magnets. A device characterized by that.
前記断面において、磁石でできたリングを構成する前記磁石(3)の幾何学的形状の方向は、Δy=((P/2)+1)×Δθの角度進行に従い、ここで、前記発生器の前記断面において、Δyは、一つの磁石と次の磁石との間の幾何学的形状の角度方向の変化量を表し、Δθは、一つの磁石と次の磁石との間の角度位置の変化量を表す、ことを特徴とするデバイス。 24. A device according to any one of claims 1 to 23,
In the cross-section, the direction of the geometric shape of the magnet (3) constituting the ring made of magnets follows an angular progression of Δy = ((P / 2) +1) × Δθ, where In the cross section, Δy represents the amount of change in the angular direction of the geometric shape between one magnet and the next magnet, and Δθ represents the amount of change in the angular position between one magnet and the next magnet. A device characterized by representing.
磁極の数P=4である、ことを特徴とするデバイス。 25. A device according to any one of claims 1 to 24,
A device characterized in that the number of magnetic poles P = 4.
前記磁石(3)は、前記複数の磁石を含む前記平面に沿った前記発生器の前記断面において、等辺の多角形形状を有する、ことを特徴とするデバイス。 The device according to any one of claims 1 to 25,
The device, wherein the magnet (3) has an equilateral polygonal shape in the cross section of the generator along the plane containing the plurality of magnets.
前記磁石は平行六面体である、ことを特徴とするデバイス。 A device according to any one of claims 1 to 26,
The device, wherein the magnet is a parallelepiped.
前記断面において、前記磁石は、磁石でできた複数の同心のリングを含む形態で配置されている、ことを特徴とするデバイス。 28. A device according to any one of claims 1 to 27,
In the cross-section, the magnet is arranged in a form including a plurality of concentric rings made of magnets.
前記構造体は、前記断面に対して実質的に垂直なデバイスの長手方向軸線に沿って配置された、磁石でできた複数のリングを有する、ことを特徴とするデバイス。 A device according to any one of claims 1 to 28,
The device comprising a plurality of rings made of magnets disposed along a longitudinal axis of the device substantially perpendicular to the cross-section.
前記複数の磁石のうちの少なくとも一つの磁石は、並べて配置された少なくとも二つの磁石片を有する、ことを特徴とするデバイス。 30. A device according to any one of claims 1 to 29,
At least one magnet of the plurality of magnets has at least two magnet pieces arranged side by side.
前記支持構造体(2)は、前記デバイスの長手方向軸線に沿って次々に位置決めされた複数の支持部材(21、22、23)を有し、各支持部材は、前記磁石(3)を受け入れるため、前記磁石(3)の前記幾何学的形状と一致する幾何学的形状の複数の穴(2B)を有する、ことを特徴とするデバイス。 The device according to any one of claims 1 to 30,
The support structure (2) has a plurality of support members (21, 22, 23) positioned one after the other along the longitudinal axis of the device, each support member receiving the magnet (3) Therefore, the device has a plurality of holes (2B) with a geometric shape that matches the geometric shape of the magnet (3).
請求項1乃至31のうちのいずれか一項に記載のデバイスの前記内部空間に前記対象を位置決めする工程を含む、ことを特徴とする方法。 In a method for separating magnetic particles of interest,
32. A method comprising positioning the object in the internal space of a device according to any one of claims 1-31.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200501550 | 2005-06-24 | ||
ESP200501550 | 2005-06-24 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008517342A Division JP5763875B2 (en) | 2005-06-24 | 2006-05-10 | Device and method for separating magnetic particles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014054633A true JP2014054633A (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=36889166
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008517342A Active JP5763875B2 (en) | 2005-06-24 | 2006-05-10 | Device and method for separating magnetic particles |
JP2013229710A Pending JP2014054633A (en) | 2005-06-24 | 2013-11-05 | Device and method for separating magnetic particle |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008517342A Active JP5763875B2 (en) | 2005-06-24 | 2006-05-10 | Device and method for separating magnetic particles |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1904237B1 (en) |
JP (2) | JP5763875B2 (en) |
CN (1) | CN101208153B (en) |
WO (1) | WO2006136237A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019529063A (en) * | 2016-07-28 | 2019-10-17 | メディシーブ リミテッド | Magnetic mixer and method |
KR20200054970A (en) * | 2017-09-25 | 2020-05-20 | 홈브레흐티콘 시스템즈 엔지니어링 아게 | Apparatus and method for immobilizing biomolecules using magnetic particles |
WO2020153389A1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 株式会社日立製作所 | Permanent magnet device and magnetic field generating device |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2112957A1 (en) * | 2007-02-16 | 2009-11-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and separator system for separating magnetic particles, separator column for use in a separator system |
DE102008047843A1 (en) * | 2008-09-18 | 2010-04-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Separating device for separating magnetizable and non-magnetizable particles transported in a suspension flowing through a separation channel |
DE102008047855A1 (en) * | 2008-09-18 | 2010-04-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Separating device for separating magnetizable and non-magnetizable particles transported in a suspension flowing through a separation channel |
JP5381072B2 (en) * | 2008-12-15 | 2014-01-08 | セイコーエプソン株式会社 | Brushless electric machine |
CN102174389A (en) * | 2011-03-03 | 2011-09-07 | 苏州照康生物技术有限公司 | Portable multi-functional magnetic separation device |
TWI472375B (en) * | 2012-09-06 | 2015-02-11 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | The magnetic rolling device and magnetic axle thereof |
CN103693537B (en) * | 2013-12-25 | 2017-07-25 | 北京祥远通达科技有限公司 | Quasi- Halbach array external rotor type permanent magnetism synchronous gearless machine |
WO2017190254A1 (en) * | 2016-05-06 | 2017-11-09 | Stemcell Technologies Inc. | Plate magnet |
KR101699904B1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-01-31 | 한국철도기술연구원 | Dust collector |
US11084741B2 (en) | 2016-10-31 | 2021-08-10 | Fred A. Batkin, III | Apparatus, system and method for magnetic fluid treatment |
CN110114316A (en) * | 2016-10-31 | 2019-08-09 | F·A·巴特金 | Device for treating water |
CN107552227B (en) * | 2017-09-27 | 2023-09-19 | 甘肃酒钢集团西部重工股份有限公司 | Welding-free strong magnetic machine medium box and assembly process thereof |
CN110133314B (en) * | 2018-02-08 | 2021-12-24 | 成都深迈瑞医疗电子技术研究院有限公司 | Full-automatic chemiluminescence immunoassay analyzer |
CN110004062B (en) * | 2019-04-18 | 2022-07-01 | 中国人民解放军第四军医大学 | Device and method for sorting and enriching rare circulating tumor cells |
KR102491075B1 (en) * | 2020-01-08 | 2023-01-27 | 주식회사 피엠랩 | Magnetic separation device using permanent magnet and filter structure thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2011A (en) * | 1841-03-18 | Appabatxts for piling saws | ||
JP2002504852A (en) * | 1997-06-04 | 2002-02-12 | ジェンザイム・コーポレイション | Magnetic cell separation device |
JP2002252113A (en) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Ricoh Co Ltd | Magnet roller |
JP2004304173A (en) * | 2003-03-17 | 2004-10-28 | Neomax Co Ltd | Generation magnetic field equipment, and magnetic field orientation equipment using the same |
JP2004535292A (en) * | 2001-06-27 | 2004-11-25 | ビオメリュー・ソシエテ・アノニム | Method, element and apparatus for wet separation of magnetic fine particles |
JP2005152886A (en) * | 2003-10-15 | 2005-06-16 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic circuit with permanent magnet toward pole center and magnetic separation apparatus |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO162946C (en) | 1987-08-21 | 1990-03-14 | Otto Soerensen | DEVICE FOR MAGNETIC SEPARATION OF CELLS. |
US5622831A (en) * | 1990-09-26 | 1997-04-22 | Immunivest Corporation | Methods and devices for manipulation of magnetically collected material |
US5466574A (en) * | 1991-03-25 | 1995-11-14 | Immunivest Corporation | Apparatus and methods for magnetic separation featuring external magnetic means |
US5186827A (en) * | 1991-03-25 | 1993-02-16 | Immunicon Corporation | Apparatus for magnetic separation featuring external magnetic means |
JPH05309224A (en) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Oxygen separator |
US5216400A (en) * | 1992-06-02 | 1993-06-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Magnetic field sources for producing high-intensity variable fields |
US5705064A (en) | 1996-04-08 | 1998-01-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Permanent magnet ring separator |
US6361749B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-03-26 | Immunivest Corporation | Apparatus and methods for magnetic separation |
US6445130B1 (en) * | 1999-07-01 | 2002-09-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Axially polarized radiation from a toroidal magnetic structure with an equatorial slot |
US6413420B1 (en) * | 2000-03-17 | 2002-07-02 | Dexter Magnetic Technologies, Inc. | Magnetic separation device |
US20020070173A1 (en) | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Promega Corporation, Madison, Wisconsin | Apparatus and method for use in magnetic separation of magnetically attractable particles in a liquid |
JP3513597B2 (en) * | 2001-04-24 | 2004-03-31 | 大阪大学長 | Magnetic separation method and magnetic separation device |
JP3479690B2 (en) * | 2001-04-24 | 2003-12-15 | 大阪大学長 | Magnetic separation method and magnetic separation device |
JP2005028201A (en) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Hitachi High-Technologies Corp | Magnetic separator and analytical device using the same |
JP2007093569A (en) * | 2005-08-30 | 2007-04-12 | Hitachi Metals Ltd | Permanent magnet used for measurement of displacement, displacement amount sensor unit, and manufacturing method therefor |
-
2006
- 2006-05-10 EP EP06742852.4A patent/EP1904237B1/en active Active
- 2006-05-10 JP JP2008517342A patent/JP5763875B2/en active Active
- 2006-05-10 WO PCT/EP2006/004363 patent/WO2006136237A1/en active Application Filing
- 2006-05-10 CN CN2006800227729A patent/CN101208153B/en active Active
-
2013
- 2013-11-05 JP JP2013229710A patent/JP2014054633A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2011A (en) * | 1841-03-18 | Appabatxts for piling saws | ||
JP2002504852A (en) * | 1997-06-04 | 2002-02-12 | ジェンザイム・コーポレイション | Magnetic cell separation device |
JP2002252113A (en) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Ricoh Co Ltd | Magnet roller |
JP2004535292A (en) * | 2001-06-27 | 2004-11-25 | ビオメリュー・ソシエテ・アノニム | Method, element and apparatus for wet separation of magnetic fine particles |
JP2004304173A (en) * | 2003-03-17 | 2004-10-28 | Neomax Co Ltd | Generation magnetic field equipment, and magnetic field orientation equipment using the same |
JP2005152886A (en) * | 2003-10-15 | 2005-06-16 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic circuit with permanent magnet toward pole center and magnetic separation apparatus |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019529063A (en) * | 2016-07-28 | 2019-10-17 | メディシーブ リミテッド | Magnetic mixer and method |
JP7071040B2 (en) | 2016-07-28 | 2022-05-18 | メディシーブ リミテッド | Magnetic mixer and method |
KR20200054970A (en) * | 2017-09-25 | 2020-05-20 | 홈브레흐티콘 시스템즈 엔지니어링 아게 | Apparatus and method for immobilizing biomolecules using magnetic particles |
JP2020535393A (en) * | 2017-09-25 | 2020-12-03 | ホンブレヒティコン システムズ エンジニアリング アクチェンゲゼルシャフト | Devices and methods for immobilizing biomolecules using magnetic particles |
JP7417799B2 (en) | 2017-09-25 | 2024-01-19 | キアゲン ゲーエムベーハー | Device and method for immobilizing biomolecules using magnetic particles |
KR102630604B1 (en) * | 2017-09-25 | 2024-01-30 | 키아겐 게엠베하 | Device and method for immobilizing biomolecules using magnetic particles |
WO2020153389A1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 株式会社日立製作所 | Permanent magnet device and magnetic field generating device |
JPWO2020153389A1 (en) * | 2019-01-23 | 2021-10-21 | 株式会社日立製作所 | Permanent magnet device and magnetic field generator |
JP7170068B2 (en) | 2019-01-23 | 2022-11-11 | 株式会社日立製作所 | Permanent magnet device and magnetic field generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5763875B2 (en) | 2015-08-12 |
WO2006136237A1 (en) | 2006-12-28 |
EP1904237B1 (en) | 2013-08-14 |
EP1904237A1 (en) | 2008-04-02 |
CN101208153B (en) | 2010-09-22 |
JP2008543548A (en) | 2008-12-04 |
CN101208153A (en) | 2008-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5763875B2 (en) | Device and method for separating magnetic particles | |
US20140166584A1 (en) | Device and method for separating magnetic particles | |
US9227199B2 (en) | Magnetising portion for a magnetic separation device | |
US8356763B2 (en) | Mechanical lysis arrangements and methods | |
JP3177176U (en) | Cage in MRD with fastening / damping system | |
US6954128B2 (en) | High performance hybrid magnetic structure for biotechnology applications | |
EP3365110B1 (en) | Magnet apparatus for generating high gradient magnetic field | |
US7486166B2 (en) | High performance hybrid magnetic structure for biotechnology applications | |
JP5147072B2 (en) | Magnetic field generator and nuclear magnetic resonance apparatus provided with the magnetic field generator | |
US8993342B2 (en) | Magnetic separation unit, magnetic separation device and method for separating magnetic substance in bio-samples | |
JP2024112970A (en) | Means and methods for lysing biological cells | |
US8701893B2 (en) | Magnetic separation device and method for separating magnetic substance in bio-samples | |
US7148778B2 (en) | High performance hybrid magnetic structure for biotechnology applications | |
CN113348372A (en) | Lightweight asymmetric magnet array with theta magnet ring | |
US7258799B2 (en) | Method and apparatus for magnetic separation of particles | |
EP3223954B1 (en) | Magnet apparatus for generating high gradient magnetic field | |
KR200481282Y1 (en) | Stand for separating magnetic particles | |
WO2020148424A1 (en) | Magnet device | |
JP2004305746A (en) | Method and apparatus for positioning permanent magnetic block | |
EP4344786A1 (en) | Biomagnetic separation system with double ring profile | |
JP4552185B2 (en) | Magnetic separation device | |
Nguyen et al. | Enhancement of Magnetic Field Strength and Gradient Produced by an Array of Micro-sized Parallelepiped Magnets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141031 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150710 |