199708. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékokban változó irányú erőterek hatására végbemenő folyamatok végzésére
HU i99708 B A Találmány tárgya eljárás és berendezés folyadékokban változó irányú erőterek hatására végbemenő folyamatok végzésére, melynek során folyadékokkal összetett műveleteket végzünk, mely műveletek elsősorban keverési és/vagy ülepítési, valamint azt követő elválasztási fázisokból tevődnek össze. A találmány szerinti megoldás elsősorban olyan automatikus berendezésekben alkalmazható, amelyekben a keverési és az ülepítési műveleteket megfelelően változtatott gravitációs vagy egyéb tehetetlenségi erőtér segítségével végezzük el (billegtetés, rázás, centriíugálás stb.) és amely automatikus berendezésnek a reakcióedény(eke)t folyadékkal feltöltő, illetve azt eltávolító kiegészítő része van. Ismeretesek olyan készülékek, amelyekben heterogén fázisú reakciók végezhetők azáltal, hogy a reakcióedényben a reakcióelegyet oda-visszaáramoltatjuk (például az edény billegtetésével, vagy gyorsító erő igénybevételével). Bizonyos esetekben szükséges, hogy a reakcióelegy áramlását a billegtetés, illetve egyéb mozgatás ellenére is megakadályozzuk. Ilyen eset például akkor fordul elő, ha több reakció egymás melletti elvégzése a cél, azaz ugyanazon mozgató mechanizmusra például több reakcióedény van rögzítve és szükségessé válik a reakciók egy részének lelassítása, vagy a fázisok keveredésének megszüntetése az edények egy részében. Más esetben például a reakcióedény egyik helyzetében történt ülepítés (például centrifugá 1 ás) után a megváltozott helyzetbe jutott reakcióedényben meg kell akadályozni az üledék felkeveredését, miközben az edény helyzete ismételten változik (például centrifuga pozícióváltozásakor). Ismert megoldás ebben az esetben az egyes edények egymástól független mozgatása, amely azonban nagyobb mintaszám esetén meglehetősen körülményes és gazdaságtalan. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amellyel biztosítható, hogy ugyanazon reakcióedényben, amelyben az eljárás egyik fázisában változó irányú tehetetlenségi erő segítségével keverést végzünk, szükség esetén ülepítést végezzünk úgy, hogy az üledék fel keveredését a változó irányú tehetetlenségi erők ismételt fellépésekor megakadályozzuk. Célul tűztük ki, hogy az eljárás egyszerűen kivitelezhető reakcióedényben végrehajtható legyen és a reakcióedény kialakítása lehetővé tegye az egyes művéletek (például keverés, ülepítés) tetszés szerinti alkalmazását. Felismertük, hogy azokat az edényeket, amelyekben a reakcióelegy felkeveredését meg kívánjuk szüntetni, úgy keli feltölteni valamely alkalmas folyadékkal, hogy az teljesen megtöltse az edénynek azon térfelét, amelyben a reakcióelegy keveredése egyébként megvalósul. Annak elkerülésére, hogy a feltöltött reakcióedényből a töltőnyíláson át a folyadék az edény mozgatása következtében 1 2 kifolyhasson, valamely zárat — a találmány szerint célszerűen folyadékzárat — kell létrehozni, előnyösen ugyanazzal a folyadékkal, amellyel a reakcióedényt megtöltöttük. A folyadéknak a folyadékzárból történő eltávolításával a keveredést ismét lehetővé teszszük. Az eljárás olyan reakcióedényben valósítható meg, amelynek egy meghatározott térfelében a reakcióelegy áramoltatása az edényre ható nehézségi, vagy egyéb gyorsító erő változtatása révén megoldható és amely edény olyan betöltő csatornával rendelkezik, amelyben a folyadék felszíne szabadon követheti az edényre ható erőtér változását anélkül, hogy a folyadék felszíne az edénynek a folyadékkal töltött térfelét elérhetné. A reakcióedény megtöltésének megkönnyítését kísérleteink szerint például a betöltő csatornához csatlakozó tölcsérszerü töltőnyílás kialakítása szolgálhatja. A találmány tárgya eljárás folyadékokban változó irányú erőterek hatására végbemenő folyamatok, elsősorban keverés, ülepítés, dekantálás végzésére, amelynek során a reakcióedény reakcióterébe folyadékot töltünk. Az eljárás lényege, hogy szükség esetén a reakciótérbe töltött folyadékot változó irányú erőtér hatásának tesszük ki — előnyösen megkeverjük -, a reakciót eret pedig teletöltjük folyadékkal és a folyadék kifolyásának megakadályozására változó irányú erőtér esetén is fennmaradó folyadékzárat létesítünk a reakcióedényben. A folyadékzárral a reakciótérben Torricelli-erőhatást hozunk létre, szükség esetén állandó irányú erőtérbe helyezzük — előnyösen ülepítjük —, majd változó irányú erőtér hatásának tesszük ki, a folyadékzárat megszüntetjük és a folyadékot, vagy annak egy részét a reakcióedényből eltávolítjuk. A folyadéknak a folyadékzárból történő eltávolítása után a reakcióedényben a folyadék keverése ismét elvégezhető. A találmány tárgya szerinti eljárás előnyös megoldása esetén a folyadékzárat a reakciótér feltöltésére használt folyadékkal hozzuk létre. Célszerűen például a reakciótér feltöltésére heterogén fázisú művelet folyadékkomponensét használjuk. Az eljárás további előnyös megoldásánál a heterogén fázisú művelet sejtmosás és a folyadékzárat a mosófolyadékkal hozzuk létre. A találmány tárgya továbbá berendezés folyadékokban változó irányú erőterek hatására végbemenő folyamatok, elsősorban keverés, ülepítés, dekantálás végzésére, amely reakcióedényt, ezen belül reakcióteret és a reakciótérhez csatlakozó betöltő csatorná-(ka)t tartalmaz. A berendezés úgy van kialakítva, hogy a betöltő csatorna (k) hossztengelyének iránya a változó irányú erőterek szélső értékei által bezárt szög közé esik. A berendezés célszerű megoldása esetén a betöltő csatorna(k) iránya a változó erő2 5 1Û 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
