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Dokumentenidentifikation DE69718148T2 02.10.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0885007
Titel YERFAHREN ZUR ZELLSEPARATION, SPEZIELL FÜR THROMBOZYTEN, SOWIE HIERFÜR GEEIGNETER BEUTELSATZ
Anmelder Gambro Inc., Lakewood, Col., US
Erfinder UNGER, Peter, S-115 53 Stockholm, SE;
WESTBERG, Eric, S-181 30 Lidingö, SE
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69718148
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, NL, PT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.02.1997
EP-Aktenzeichen 979063658
WO-Anmeldetag 17.02.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/SE97/00257
WO-Veröffentlichungsnummer 0097030715
WO-Veröffentlichungsdatum 28.08.1997
EP-Offenlegungsdatum 23.12.1998
EP date of grant 02.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.2003
IPC-Hauptklasse A61K 35/14
IPC-Nebenklasse G03G 15/08   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Beutelanordnung, die zur Verwendung in Verbindung mit der Trennung von Zellen und insbesondere für die Herstellung von Blutplättchen aus gepoolten Buffy Coats (Blutkonserven) und in ähnlichen Bereichen bestimmt ist. Die Erfindung betrifft auch eine Beutelanordnung dafür, die effizient und kostengünstig ist.

Stand der Technik

Eine Vorrichtung für die Plasmapherese ist in der EP-B1-304 431 offenbart und umfasst einen runden Beutel und einen Zentrifugalrotor, der besonders zur Ausführung von Plasmapherese ausgebildet ist.

Ein weiter verbessertes Beutelsystem und ein entsprechender Zentrifugenseparator ist in der WO 95/01842 offenbart und umfasst einen ringförmigen Außenbeutel und einen zentralen Innenbeutel, der aus dem zentralen Teil des Ringes gebildet ist. Der Außenbeutel ist derart ausgebildet, um einen verkürzten und konischen Ring zu bilden. Der Innenbeutel ist in einem starren zentralen Teil angeordnet, das die radiale Ausdehnung des Innenbeutels verhindert, aber zulässt, dass sich dieser axial ausdehnen kann, wenn er mit Flüssigkeit gefüllt wird. Das starre zentrale Teil und der verkürzte Außenring werden in einem Zentrifugalrotor angeordnet.

Eine Behälteranordnung zum Waschen von Blutzellen ist in der U.S.-A- 5,114,396 offenbart und umfasst einen runden Beutel ähnlich dem Beutel, der in der EP-B1-304 431 offenbart ist. Die Behälteranordnung umfasst zusätzlich zu einem Ringbeutel und einem Innenbeutel weitere Beutel, die weitere Flüssigkeiten umfassen, die bei dem Waschprozess verwendet werden. Derartige weitere Beutel werden in einer zentralen Rotorkammer an dem oberen Bereich des inneren Beutels angeordnet und werden während des Zentrifugierprozesses nicht verwendet. Wenn der Zentrifugierrotor gestoppt wird, werden die Flüssigkeiten in den weiteren Beuteln für spezifische Zwecke verwendet.

Normalerweise erfolgt, wenn Blutplättchen von einer Blutkonserve (buffy coat) getrennt werden, die Trennung in einer Zentrifuge in einem G-Feld mit geeigneter Größe und während einer vorbestimmten Zeitdauer. Anschließend wird die Zentrifuge gestoppt, und die Beutel werden von der Zentrifuge entfernt und schließlich in einem sekundären Schritt durch manuelle Bearbeitungsschritte extrahiert. Eine derartige Entfernung und nachfolgende Behandlung bewirkt unvermeidbar eine gewisse Mischung und Verschlechterung der Trennung. Es ist erforderlich, einen Zellfilter zwischen dem Zentrifugierbeutel und dem Aufbewahrungsbeutel anzuordnen, um zu verhindern, dass von Blutplättchen verschiedene Zellen an den Speicherbehälter überführt werden.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trennprozess vorzuschlagen, der zum Trennen von Blutplättchen und ähnlichen Zellen von einer Suspension und zum Transport der getrennten Zellen an einen Behälter geeignet ist, während eine hohe Reinheit beibehalten und gleichzeitig die Verwendung eines Zellfilters vermieden wird.

Ein Trennverfahren und eine Beutelanordnung zur Verwendung bei einem solchen Verfahren sind in den beigefügten Ansprüchen genauer definiert.

Zeichnungskurzbeschreibung

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche offensichtlich, in welchen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Beutelanordnung gemäß der Erfindung ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Zentrifugalrotors zusammen mit der Beutelanordnung von Fig. 1 ist;

Fig. 3 eine Schnittansicht ähnlich zu Fig. 2 einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Einsatz ist, der mit einer Beutelanordnung von Fig. 1 versehen ist;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine alternative Beutelanordnung gemäß der Erfindung ist;

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Einsatzes ist, der mit der Beutelanordnung gemäß Fig. 5 versehen ist;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Zentrifugalrotors ist, der mit dem Einsatz gemäß Fig. 6 und einer Beutelanordnung gemäß Fig. 5 versehen ist;

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf eine noch andere Beutelanordnung gemäß der Erfindung ist;

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Zentrifugalrotors ist, der mit der Beutelanordnung gemäß Fig. 8 versehen ist;

Fig. 10 eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 9 ist; und

Fig. 11 eine teilweise Schnittansicht ähnlich zu Fig. 10 ist, wobei sich aber die Zellfangeinrichtung in einer aktivierten Konfiguration befindet.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt eine Beutelanordnung, die zur Herstellung von Blutplättchen aus einem gepoolten Buffy-Coat (Blutkonserve) bestimmt ist. Die Beutelanordnung umfasst einen im Wesentlichen ringförmigen Verarbeitungsbeutel 1 mit einem Einlassschlauch 2 und einem Ablassschlauch 3, an dessen Ende sich ein Blutplättchenaufbewahrungsbeutel 4 befindet. Der ringförmige Verarbeitungsbeutel 1 ist grundsätzlich ähnlich dem runden Beutel, der in der oben erwähnten EP-B1-304 431 offenbart ist, wobei jedoch ein Mittelabschnitt weggelassen worden ist. Der ringförmige Verarbeitungsbeutel 1 ist derart dimensioniert und bemessen, dass er in einer Zentrifuge eines entsprechenden Aufbaus angeordnet werden kann, die auch in der EP-B1-304 431 offenbart ist. Die Beutelanordnung wird vor dem Gebrauch sterilisiert.

Gemäß des Anwendungsprinzips nach dem Stand der Technik wird zumindest ein Aufbewahrungsbeutel für Blutkonserve (buffy coat) mit dem ersten Beutel 1 über den Einlassschlauch 2 verbunden, und die Blutkonserve (buffy coat) in dem Aufbewahrungsbeutel wird an den Verarbeitungsbeutel 1 überführt. Bevorzugt wird der Inhalt von mehreren solchen Blutkonservenbeuteln, wie beispielsweise sechs Beutel, abhängig von der relativen Größe der Beutel an den Verarbeitungsbeutel überführt.

Die Verbindung kann durch ein steriles Verbindungsverfahren erfolgen, das in der Technik bekannt ist und beispielsweise in der EP-A3-0 508 474 gezeigt ist. Ansonsten kann eine derartige Verbindung durch sterile Verbinder 5 erfolgen, von denen einer in Fig. 1 gezeigt ist. Die exakte Art und Weise der Überführung der Blutkonserve (buffy coat) an den Verarbeitungsbeutel ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und ist somit hier nicht weiter beschrieben.

Anschließend wird der Einlassschlauch 2 geschlossen und der Verarbeitungsbeutel 1 in einer Zentrifuge angeordnet und in einem vorbestimmten G-Feld eine vorbestimmte Zeitdauer verarbeitet.

Schließlich wird die leichte Fraktion des Inhaltes des Verarbeitungsbeutels, die mit Thrombozyten angereichertes Plasma umfasst, über den Ablassschlauch 3 an den Blutplättchenaufbewahrungsbeutel 4 überführt, der normalerweise einen Zellfilter umfasst, wie beispielsweise einen Filter für Leukozyten, und der Ablassschlauch wird abgedichtet und abgeschnitten, um die getrennten Blutplättchen in dem Aufbewahrungsbeutel 4 vorzusehen. Der verbleibende Inhalt des Verarbeitungsbeutels wird gewöhnlich entsorgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Zellfilter durch eine Zellfangeinrichtung ersetzt, wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist.

Ein Zentrifugalrotor, der dazu geeignet ist, eine derartige Trennung auszuführen, ist in Fig. 2 gezeigt. Der Zentrifugalrotor 10 umfasst eine Zentrifugalrotorplatte 11 mit der in Fig. 2 gezeigten Gestaltung. An der Peripherie der Rotorplatte 11 ist ein Ring 12 befestigt, der eine ringförmige, konisch abwärts gerichtete Tasche 14 begrenzt. Die Rotorplatte 11 und der Ring 12 werden durch eine Welle 13 gelagert und können als eine Einheit mit einer gewünschten Drehzahl durch einen Motor (nicht gezeigt) rotieren.

Die Platte ist mit einer Membran 15 versehen, die die Bodenfläche 16 der ringförmigen, abwärts gerichteten Tasche 14 abdeckt. Die Membran ist an der Bodenfläche an der inneren Peripherie und der äußeren Peripherie der Membran über einen geeigneten Klebstoff/Haftstoff oder auf eine andere geeignete Art und Weise befestigt. Anschließend wird zwischen der Bodenfläche 16 und der Membran ein Raum 17 ausgebildet, wobei der Raum an der inneren und äußeren Peripherie geschlossen ist. Der Raum 17 ist mit einer Röhre bzw. einem Schlauch 18 verbunden, der sich über die Welle 13 an eine Rotationskupplung und an eine Fluidquelle erstreckt. Durch Ausübung eines Fluiddrucks über die Fluidquelle und die Röhre bzw. den Schlauch 18 innerhalb des Raumes 17 kann sich die Membran in Fig. 2 aufwärts ausdehnen, wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist.

Die Rotorplatte 11 ist mit kleinen Vor Sprüngen 19 versehen, die in einem Ring dicht an der inneren Peripherie der Membran angeordnet sind. Der ringförmige Verarbeitungsbeutel 1 ist mit mehreren Löchern 16 versehen, die mit den Vorsprüngen 19 in Eingriff treten können, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um den Beutel 1 in der Tasche 14 in der richtigen Position anzuordnen, wie gezeigt ist.

Überdies umfasst die Zentrifuge 10 einen Verschlussabschnitt 20, der auf der oberen Fläche des Ringes 12 angeordnet und über Verriegelungselemente 21 ähnlich einem Bajonettverschluss in Position gehalten werden kann. Der Verschlussabschnitt 20 umfasst einen entfernbaren Deckelabschnitt 22, der an dem Verschlussabschnitt 20 über Verriegelungselemente 23 ähnlich den Verriegelungselementen 21 befestigt ist.

Das Verschlusselement 20 umfasst einen Ringabschnitt 24, der in der montierten Stellung verhindert, dass sich der Beutel von den Vorsprüngen 19, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ablösen kann.

Das Verschlusselement 20 umfasst ferner eine Ringnut 25 dicht an der äußeren Peripherie, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Ringnut 25 ist derart ausgebildet, um den Ablassschlauch 3 der Beutelanordnung zu umschließen und den Ablassschlauch 3 unter einer radialen Distanz von der Welle 13 anzuordnen, die gleich groß wie oder sogar größer als der Verarbeitungsbeutel 14 ist. Der Ablassschlauch 3 besitzt eine Länge, die ausreichend ist, damit er den Verarbeitungsbeutel 14 über etwa die Hälfte einer Krümmung einer Umdrehung umschließen kann. Somit besitzt der Ablassschlauch 3 eine Länge, die gleich der Hälfte des Umfangs des Verarbeitungsbeutels 1 plus einiger zusätzlicher Abschnitte für die radialen Ausdehnungen ist. Es ist möglich, einen sehr kurzen peripheren Abschnitt und hauptsächlich die radialen Abschnitte für den Zellfangvorgang wie auch einen peripheren Abschnitt, der eine Umdrehung und mehr aufweist, zu verwenden.

Der Verschlussabschnitt 20 umschließt einen Zentralraum 26, in dem der Blutplättchenaufbewahrungsbeutel 4 wie auch der Einlassschlauch 2 angeordnet ist. Der Deckelabschnitt 22 bedeckt den Zentralraum 26, so dass der Inhalt des Zentrifugalrotors während der Zentrifugierung nicht entweichen kann.

Der Zentrifugalrotor 10 ist zu Beginn eines Zentrifugierprozesses zusammengebaut, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Deckelabschnitt 22 ist entfernt, und der Einlassschlauch 2 ist mit einer Anzahl von Blutkonservenbeuteln verbunden, und deren Inhalte werden an den ringförmigen Verarbeitungsbeutel 1 überführt, der in der abwärts gerichteten Tasche 14 positioniert ist. Der Ablassschlauch 3 kann durch eine Klemme 27 (in gestrichelten Linien gezeigt) geschlossen werden, so dass durch ein Versehen keine Blutkonserve (buffy coat) in den Ablassschlauch 3 eintreten kann. Die Überführung der Blutkonserve an den Verarbeitungsbeutel kann auch im Voraus erfolgen, so dass die Beutelanordnung bereits mit einer zu behandelnden Blutkonserve versehen in die Zentrifuge geladen wird.

Anschließend wird die Klemme 27 entfernt, und der Deckelabschnitt 22 geschlossen, und die Zentrifuge wird in Rotation versetzt, um den Inhalt des Verarbeitungsbeutels 1 in eine leichte, mit Blutplättchen angereicherte Fraktion und einen Rest zu trennen, der Erythrozyten, Leukozyten und andere hochdichte Zellen umfasst. Eine derartige Zentrifugierung erfolgt in einem vorbestimmten G-Feld während einer vorbestimmten Zeitdauer, die herkömmlich bestimmt wird. Während dieses Prozesses besteht keine Gefahr, dass die Blutkonserve (buffy coat) in den Ablassschlauch 3 eintreten kann, da stets ausreichend Raum in dem Verarbeitungsbeutel für die Blutkonserve (buffy coat) vorhanden ist.

Wenn der Zentrifugierungsschritt beendet ist, wird die Membran 15 aktiviert und Fluid in den Raum 17 unterhalb der Membran über die Röhre/den Schlauch 18 eingeführt, während die Zentrifuge immer noch mit der selben Drehzahl oder alternativ dazu mit einer geringeren Drehzahl rotiert. Die Membran 15 drückt den Beutel 1 in Richtung des Bodenabschnittes des Verschlussabschnittes 20, so dass das Volumen des Beutels verringert und dessen Inhalt in den Ablassschlauch 3 überführt wird. Dabei erreicht die leichte, mit Blutplättchen angereicherte Fraktion als erstes den Ablassschlauch 3, da die Membran 15 einen mit der G-Kraft in Ausgleich stehenden Druck auf die Außenseite des Beutels 1 ausübt.

Der angereicherte Anteil tritt in den Ablassschlauch 3 ein und strömt auswärts entlang des Schlauches zu dem Schlauchabschnitt, der in der Nut 25 positioniert ist, und entlang der Peripherie der Nut und dann schließlich radial einwärts zu dem Aufbewahrungsbeutel 4. Der Aufbewahrungsbeutel 4 wird anfänglich zusammengedrückt, d. h. ohne größere Menge an Luft oder Gas in diesem. Wenn eine vorbestimmte Menge an Fluid in den Raum 17 unter die Membran 15 gepumpt worden ist, wird der Trennprozess beendet und die Zentrifuge gestoppt, und der Aufbewahrungsbeutel wird von dem Verarbeitungsbeutel getrennt. Der Aufbewahrungsbeutel wird geschlossen und für einen nachfolgenden Gebrauch aufbewahrt, während der verbleibende Beutel und die Schläuche entsorgt werden.

Der Ablassschlauch 3 wirkt als ein Zellfilter, da die schwereren Zellen, wie beispielsweise die roten und weißen Blutzellen, unter dem Einfluss des G- Feldes zu einer Ansammlung und Anhaftung an der Außenfläche des Schlauches neigen und nicht dem Fluidfluss folgen, der nur die Blutplättchen mit sich führt. Somit bildet der Ablassschlauch 3 eine Zellfangeinrichtung, die das Erfordernis zur Verwendung eines separaten Zellfilters, wie bei dem Stand der Technik, beseitigt. Insbesondere die Positionierung des Ablassschlauches 3 bei einem hohen G-Feld macht es möglich, diesen als eine Zellfangeinrichtung zu verwenden.

Die Zellfangfähigkeit kann dadurch verbessert werden, dass entlang des Ablassschlauches eine Vergrößerung an einer geeigneten Position hinzugefügt wird. In Fig. 1 sind drei verschiedene Ausführungsformen derartiger Vergrößerungen 7, 8 und 9 gezeigt, die dazu bestimmt sind, in den Ablassschlauch 3 integriert zu werden, wie gezeigt ist.

Eine derartige Vergrößerung kann dort angeordnet werden, wo der radiale Fluss in dem Beginn des Ablassschlauches in einen peripheren Fluss überführt wird, wenn der Schlauch 3 in die Nut 25 eintritt. Eine andere geeignete Position ist, wenn der Ablassschlauch die Nut 25 verlässt und sich radial einwärts erstreckt. Selbstverständlich können entlang des Ablassschlauches mehrere Zellfangvergrößerungen angeordnet sein.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Zentrifuge und der Beutelanordnung gemäß der Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Zentralabschnitt des Ringbeutels als der Blutplättchenaufbewahrungsbeutel verwendet. Die Beutelanordnung wird bereits bei dem Herstellschritt an einem Einsatz 30 angeordnet. Der Einsatz 30 besitzt eine Form, die dicht dem Innenraum des Verschlussabschnittes 20 folgt. Somit kann der Einsatz und die Beutelanordnung in dem Rotor angeordnet und der Verschlussabschnitt befestigt werden, und die Zentrifuge ist betriebsbereit.

Der Einsatz 30 besitzt dieselbe Gestaltung wie der Einsatz bei der oben erwähnten Patentbeschreibung nach dem Stand der Technik. Der Einsatz 30 besitzt einen allgemein tassenförmigen Zentralabschnitt 31 und einen ringförmigen Außenabschnitt 32. Der ringförmige Außenabschnitt 32 umfasst eine periphere Nut 33 ähnlich der Nut 25 und umschließt den Ablassschlauch 34.

Diese Ausführungsform der Beutelanordnung wird bevorzugt vor einer Anordnung in der Zentrifuge mit einer Blutkonserve (buffy coat) befüllt. Eine derartige Befüllung erfolgt über einen Einlassschlauch 35, der dann geschlossen und abgedichtet wird.

Der Ablassschlauch 34 verläuft zu einem Magnetventil 36, das den Ablassschlauch 34 bei Beginn des Füllschrittes schließt und öffnet und in einem Aufbewahrungsbeutel 37 endet.

Der Betrieb der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist ähnlich dem Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform und wird deshalb nicht weiter beschrieben. Die Verwendung eines Einsatzes, um die Beutelanordnung in einer festgelegten Position zu halten, macht es einfacher, die Beutelanordnung handzuhaben, und macht sie sicherer.

Fig. 4 zeigt den Einsatz 30 von unten, der mit dem Aufbewahrungsbeutel 37 in dem zentralen tassenförmigen Abschnitt und dem Ablassschlauch 34, der in der peripheren Nut angeordnet ist, versehen ist. Zur Verdeutlichung ist der ringförmige Verarbeitungsbeutel weggelassen worden.

Der Ablassschlauch 34 besitzt einen ersten radialen Abschnitt 38, der sich radial auswärts an die Peripherie erstreckt. Dann umfasst der Ablassschlauch 34 einen zentralen peripheren Abschnitt 39, der sich um beinahe eine Umdrehung entlang der Peripherie erstreckt. Schließlich endet der Ablassschlauch 34 mit einem radialen Abschnitt 40, der sich von der Peripherie einwärts und zu dem Ventilelement 36, das zentral in dem Einsatz positioniert ist, und dann zu dem Einlass des Aufbewahrungsbeutels 37 erstreckt.

Wie in Fig. 4 gut gezeigt ist, umfasst der Ablassschlauch 34 eine oder mehrere Vergrößerungen oder Zellfangeinrichtungen.

Zwischen dem ersten radialen Abschnitt 38 und dem peripheren Abschnitt 39 ist ein erster Typ von Kammer oder Zellfangeinrichtung 41 gezeigt. Die Zellfangeinrichtung erstreckt sich radial und besitzt eine Seitenverbindung zu dem peripheren Abschnitt 39. Die schwereren Zellen mit einer Strömungsgeschwindigkeit in der radialen Richtung bewegen sich geradeaus in den Zellenfangbehälter, während die leichte Fraktion an den peripheren Abschnitt 39 umgelenkt wird.

Im Mittelbereich des peripheren Abschnittes 39 ist ein zweiter Typ von Kammer oder Zellfangeinrichtung 42 gezeigt, die jedoch an einer beliebigen Stelle entlang der Länge des Ablassschlauches angeordnet werden kann. Die Zellfangeinrichtung 42 ist im Prinzip eine Vergrößerung des Schlauches, in der die schwereren Zellen gehalten werden können. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Vergrößerung ist langsamer, was bedeutet, dass die schwereren Zellen durch das G-Feld nach außen gedrängt und in der Zellfangeinrichtung gehalten werden. Die Zellfangeinrichtung kann ein Material mit einer Affinität in Bezug auf Erythrozyten und Leukozyten umfassen. Das Material ist an der Wand der Zellfangeinrichtung angebracht, so dass derartige Zellen in der Zellfangeinrichtung gehalten werden, wenn sie in Richtung der Wand, die ein derartiges Material aufweist, gedrängt werden.

Ein dritter Typ von Kammer oder Zellfangeinrichtung 43 ist an dem Ende benachbart des radialen Abschnittes 40 gezeigt. Die Zellfangeinrichtung 43 ist im Prinzip nur eine Vergrößerung wie die Zellfangeinrichtung 42, besitzt aber eine Form und Abmessung, die dazu geeignet ist, solche Zellen nach Bedarf zu halten. Der Raum außerhalb des Strömungsweges kann mit verschiedenen Typen von Absorptionsmaterial versehen sein, wie oben beschrieben ist.

In Fig. 4 sind der Ablassschlauch 34 und die Zellfangeinrichtungen 41, 42, 43 bei derselben oder dicht bei derselben radialen Distanz positioniert, wie der Außenrand des Verarbeitungsbeutels.

Durch Verwendung einer oder mehrerer der Zellfangeinrichtungen, die oben gezeigt sind, kann ein spezifischer Zellfilter in Verbindung mit dem Stand der Technik vermieden werden. Derartige Zellfilter sind teuer. Somit sieht die Zellfangeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen ökonomischen Vorteil vor, während eine hohe Trennkapazität beibehalten wird.

Eine andere Art zur Bildung einer Zellfangeinrichtung ist detaillierter in Fig. 5 gezeigt. Die runde Beutelanordnung 50 ist durch eine ringförmige Schweißnaht 51, die an dem runden Beutel wie in Fig. 5 gezeigt vorgesehen ist, in zwei Abschnitte unterteilt. Der erste innere Abschnitt 52 ist der Verarbeitungsbeutel, in dem die Trennung stattfindet, und der äußere Abschnitt 53 bildet eine Zellfangeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der innere Verarbeitungsabschnitt 52 wird über einen Einlassschlauch 54 mit Blutkonserve (buffy coat) gefüllt, wie oben beschrieben ist. Der Einlassschlauch 54 wird dann beispielsweise durch Heißversiegelung geschlossen.

Nach einer Zentrifugierung wird ein Druck auf den inneren Beutelabschnitt 52 ausgeübt, wodurch sein Inhalt über einen Ablassschlauch 55 an den Innenabschnitt auf einer seiner Seiten und dann entlang der gesamten Peripherie des äußeren Beutelabschnitts zu seinem anderen Ende und dann an einen Aufbewahrungsbeutel überführt wird. Somit wirkt der äußere Beutelabschnitt 53 als eine Zellfangeinrichtung.

In Fig. 6 ist ein Einsatz 60 gezeigt, um die Beutelanordnung 50 gemäß Fig. 5 an der Stelle zu halten. Die unterschiedlichen Abschnitte der Beutelanordnung sind an dem Einsatz über Klebepolster 61 befestigt, wie in der Figur auf der linken Seite gezeigt ist. Aus den Fig. 5 und 6 wird offensichtlich, dass die unterschiedlichen Abschnitte der Beutelanordnung aus zwei oder drei Lagen aus Kunststoffmaterial in einem Herstellschritt hergestellt und in ein und demselben Herstellschritt mit Trenn- und Dichtungsschweißnähten an gewünschten Positionen versehen werden. Somit ist die Beutelanordnung sehr kostengünstig herzustellen. Die Beutelanordnung wird dann in ihre einzelnen Teile unterteilt und an einem Einsatz befestigt, um während eines nachfolgenden Transportes und einer nachfolgenden Handhabung die Integrität beizubehalten.

Der Einsatz wird in einem Zentrifugalrotor 70 angeordnet, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Betrieb der Zentrifuge ist ähnlich zu dem, der oben beschrieben ist, und wird deshalb nicht weiter beschrieben. Jedoch besitzt der ringförmige Verarbeitungsbeutel eine Neigung in einer anderen Richtung im Vergleich zu Fig. 3, wie aus Fig. 7 offensichtlich wird.

Zurück zu Fig. 5 ist dort durch gestrichelte Linien 56 gezeigt, dass die äußere Peripherie des äußeren Beutelabschnittes 53 mit einer sinusförmigen äußeren Grenzlinie versehen sein kann. Diese Grenzlinie erzeugt Räume 57 mit sich stauendem Fluss, in denen sich dichtere Zellen ansammeln können. Wenn die schwereren Zellen, Leukozyten, in einem solchen Raum 57 einmal abgefangen sind, bleiben sie darin, während die leichteren Zellen, Blutplättchen, dem Plasmafluss folgen. Allgemein besitzen Leukozyten die Tendenz, sich an der Wandfläche des Kunststoffmaterials anzuhaften, was die Trennung weiter unterstützt. Es ist wichtig, dass die radial innere Grenzlinie des äußeren Beutelabschnitts 53 glatt ist und keine Unregelmäßigkeiten aufweist, so dass der Fluss aus Plasma und Blutplättchen ohne Hindernisse erfolgen kann.

Die Zellfangeinrichtung gemäß der Erfindung kann auch ohne peripheren Abschnitt angeordnet werden und nur das Merkmal verwenden, dass der Fluss in dem Ablassschlauch 3 zuerst radial auswärts verläuft und dann die Richtung um 180º ändert und radial einwärts verläuft. Die schwereren Zellen, Leukozyten, haben Schwierigkeiten damit, einer solchen Richtungsänderung zu folgen, und die leichteren Zellen, Blutplättchen, folgen dem Fluss. Somit erfolgt eine Trennung. Eine derartige Ausführungsform kann Fig. 4 entnommen werden, indem Kammern 41 und 43 zu einer einzelnen Kammer kombiniert werden und der periphere Schlauch 34, 39 etc. ausgeschlossen wird.

In Fig. 8 ist eine weiterentwickelte Ausführungsform gezeigt. Die Beutelanordnung 80 umfasst einen nahezu ringförmigen Verarbeitungsbeutel 81, einen Ablassschlauch 83 und einen Blutplättchenaufbewahrungsbeutel 84. Die Zellfangeinrichtung gemäß der Erfindung umfasst einen ersten radialen Schlauchabschnitt 85 gefolgt durch eine Kammer 86 und endet mit einem Verbindungsschlauch 87 zu dem Blutplättchenaufbewahrungsbeutel 84. Die Kammer 86 besteht aus dem Material zwischen den Enden des nahezu ringförmigen Verarbeitungsbeutels 81, wie aus Fig. 8 offensichtlich wird. Auf der linken Seite der Symmetrielinie ist eine Dreieckform 89 und auf der rechten Seite der Symmetrielinie eine rechtwinkligere Form 88 gezeigt. Bevorzugt ist die Kammer 86 symmetrisch.

In Fig. 9 ist ein Zentrifugalrotor 90 gezeigt, der mit der Beutelanordnung 80 von Fig. 8 versehen ist, die an einem Einsatz 82 angeordnet ist. Wie bei der Ausführungsform von Fig. 2 besteht die Rotorabdeckung aus zwei separaten Abschnitten 91 und 92. Zwischen den beiden Abschnitten 91 und 92 ist eine Ausnehmung 93 angeordnet, die dazu geeignet ist, die Kammer 86 zu umschließen, wie in Fig. 10 gezeigt ist, bei der die Kammer 86 in einem leeren und zusammengedrückten Zustand in der Ausnehmung an der Stelle angeordnet ist. Wie aus Fig. 9 offensichtlich wird, besitzt die Ausnehmung 93 eine zu der Kammer 86 komplementäre Form, so dass, wenn die Kammer 86 mit Flüssigkeit gefüllt ist, die Ausnehmung 93 die Kammer stützt, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Der Betrieb der Ausführungsform gemäß der Fig. 8 und 9 ist ähnlich zu den der vorhergehenden Ausführungsformen. Die Blutkonserve (buffy coat) wird in den Verarbeitungsbeutel 81 eingeführt und der Verarbeitungsbeutel 80 innerhalb der Rotorzentrifuge in einer ringfömigen Kammer 94 angeordnet, und der Trennprozess wird ausgeführt. Nach der Trennung öffnet ein Magnetventil 95 den Ablassschlauch 83, und die getrennte Fraktion wird über den Ablassschlauch 83 an das Ende der Kammer 86 über den radialen Schlauchabschnitt 85 abgegeben. Dann strömt die Fraktion radial einwärts durch die Kammer 86 unter dem Einfluss eines G-Feldes, während der Rotor weiterhin rotiert. Die dichteren Zellen werden getrennt, und die weniger dichten Zellen folgen der Fraktion und werden an den Aufbewahrungsbeutel 84 abgegeben.

Die Rotorabdeckabschnitte 91 und 92 sind mit Führungsstiften 97 und entsprechenden Löchern versehen, so dass die gegenseitige Beziehung zwischen den beiden Abschnitten stets beibehalten wird. Dies stellt sicher, dass die Ausnehmung 93 stets zwischen den beiden Abdeckabschnitten ausgebildet ist.

Die oberen Wände der Kammer 86 (siehe Fig. 8) sind bevorzugt geneigt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, um einen trichterförmigen Ablassabschnitt zu bilden.

Wie aus Fig. 9 offensichtlich wird, sind der Ablassschlauch 83 und der Verbindungsschlauch 87 in einer Ausnehmung 96 in einem der Abdeckabschnitte 91 an seiner Peripherie angeordnet.

Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, wird die Beutelanordnung 80 in einem Einsatz 82 mit einer Form entsprechend der Beutelanordnung und dem Rotoraufbau angeordnet. Somit kann die Beutelanordnung leicht und bequem in der richtigen Position in dem Rotor angeordnet werden, und die Abdeckabschnitte können an der Stelle angeordnet werden. Wie zuvor wird die Beutelanordnung durch Klebebänder, die an erforderlichen Positionen angeordnet sind, an dem Einsatz gehalten. Die Schlauchabschnitte sind in Kanälen angeordnet, die in dem Einsatz vorgeformt sind. Der Einsatz wird bevorzugt durch ein Vakuumformverfahren hergestellt.

Es ist möglich, die Erfindung zum Trennen anderer Typen von Zellen zu verwenden, wie beispielsweise von Stammzellen. Stammzellen sind auch in der Blutkonserve (buffy coat) enthalten und werden während der Zentrifugierung getrennt. In diesem Fall ist es notwendig, zunächst die transparente Fraktion zu entfernen, die im Wesentlichen Plasma, Blutplättchen und Leukozyten umfasst. Wenn die Fraktion rot wird, sind die ersten leichten Zellen Stammzellen.

Um Stammzellen zu erhalten, ist es erforderlich, zwei Sammelbeutel vorzusehen, die an dem Ablaß- oder Verbindungsschlauch angebracht sind, nämlich einen 58 zur Berücksichtigung der transparenten Fraktion und einen 59 für die Stammzellenfraktion. Überdies umfasst die Zentrifuge zwei magnetisch betätigte Ventile 68, 69, nämlich eines für jeden Sammelbeutel. Der Einsatz und der Zentrifugalrotor umfasst ein Fenster 67, durch das der Ablassschlauchabschnitt, der mit dem ersten Sammelbeutel 58 verbunden ist, sichtbar ist. Wenn bestimmt wird, dass der Inhalt des Ablassschlauchabschnittes rot wird, ist dies ein Hinweis darauf, dass der Stammzellenabschnitt diese Position erreicht hat, und die Magnetventile werden umgekehrt, so dass der Ablassfluss zur Sammlung von Stammzellen an den anderen Sammelbeutel 59 geführt wird. Die Sammlung dauert an, bis ein vorbestimmtes Volumen gesammelt worden ist, woraufhin der Prozess beendet wird. Ein solches Volumen kann etwa 50 ml für ein Blutkonservenvolumen von 500 ml betragen. Wenn ein derartiges Volumen gesammelt worden ist, ist bestimmt worden, dass die Stammzellensuspension optimal angereichert ist. Es besteht keine Möglichkeit, zu bestimmen, wann den Stammzellen rote Blutzellen, Erythrozyten, folgen, da zwischen diesen beiden Typen von Zellen kein merklicher Farbunterschied besteht.

Während des Prozesses, um Stammzellen zu erhalten, ist es von großer Wichtigkeit, einen nicht zu hohen Ablassfluss zu verwenden, da dieser Fluss die Trennung in dem Verarbeitungsbeutel stört. Ein höherer Ablassfluss kann bei dem anfänglichen Fluss der transparenten Fraktion verwendet werden, da diese Fraktion entsorgt wird. Selbstverständlich ist es möglich, zuerst die mit Blutplättchen angereicherte Fraktion zu sammeln, dann die Leukozytenfraktion zu entsorgen und schließlich die Stammzellenfraktion zu sammeln. Dieser Vorgang erfordert drei Sammelbeutel.

Selbstverständlich ist es möglich, das Reservematerial im Mittelbereich des ringförmigen Verarbeitungsbeutels zur Bildung der Sammeltasche für die Leukozytenfraktion zu verwenden, da dieses ansonsten nur entsorgt wird. Das Material in den Sammelbeuteln wird gemäß der beabsichtigten Verwendung bestimmt und ist ein beliebiges herkömmliches Material, das für solche Zwecke verwendet wird. Das Material in dem Verarbeitungsbeutel ist PVC oder ein ähnliches Material.

Die Erfindung ist oben unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden. Jedoch können die verschiedenen Merkmale der Ausführungsformen auf verschiedene Arten kombiniert werden, und solche Kombinationen liegen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung. Die Erfindung ist nur durch die angefügten Patentansprüche beschränkt.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Trennung von Zellen durch Zentrifugierung, vorzugsweise zur Herstellung von Blutplättchen, in einem Zentrifugalrotor (10, 70, 90) mit einer zentralen Rotorkammer (26) und einer ringförmigen Rotorkammer (14, 94), die zur Rotationsachse des Rotors konzentrisch ist, umfassend:

Bereitstellen einer Zellsuspension in einem im Wesentlichen ringförmigen Verarbeitungsbeutel (1, 52, 81), der sich in der ringförmigen Rotorkammer befindet;

Trennen der Zellen durch Zentrifugierung in dem Verarbeitungsbeutel in eine mit spezifischen Zellen angereicherte Fraktion und eine Fraktion, die Zellen höherer spezifischer Gravitation aufweist;

Überführen der angereichterten Fraktion durch einen Ablassschlauch (3, 34, 55, 83) von dem Verarbeitungsbeutel in einen Aufbewahrungsbeutel (4, 37, 58, 59, 84), der in der zentralen Rotorkammer angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass

der Ablassschlauch in einer Schleife (loop) angeordnet wird, die sich im Rotor radial nach außen zu einer der Peripherie des Rotors benachbarten Position und schließlich radial nach innen zu dem Aufbewahrungsbeutel erstreckt; und

die angereicherte Fraktion während der Rotation des Rotors zur weiteren Trennung der Fraktion über die Schleife in den Aufbewahrungsbeutel überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die angereicherte Fraktion über eine oder mehrere Zellfangkammern oder vergrößerte Bereiche (7, 8, 9, 41, 42, 43, 53, 86) entlang des Ausgangsschlauchs überführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die angereicherte Fraktion mit Hilfe der Schleife in einen radial nach außen gerichteten Fluss geleitet wird, wobei der radiale Fluss in einer ersten der Peripherie des Rotors benachbarten Position in einen peripheren Fluss umgelenkt wird, und der periphere Fluss in einer zweiten, der Peripherie des Rotors benachbarten Position in einen radial nach innen gerichteten Fluss umgelenkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Flussumlenkungspositionen eine Zellfangkammer oder ein vergrößerter Bereich (7, 8, 9, 41, 43) angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zellfangkammer oder ein vergrößerter Bereich (42, 53) in dem peripheren Fluss angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die angereicherte Fraktion mit Hilfe der Schleife in einen radial nach außen gerichteten Fluss geleitet wird, und dass dieser Fluss in einer der Peripherie des Rotors benachbarten Position in einen radial nach innen gerichteten Fluss umgelenkt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zellfangkammer oder ein vergrößerter Bereich (41, 43) in der Flussumlenkposition angeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zellfangkammer oder ein vergrößerter Bereich (86) in dem radial nach innen gerichteten Fluss, angeordnet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Zellsuspension um eine Blutkonserve (buffy coat) und bei der angereicherten Fraktion um eine mit Blutblättchen angereicherte Fraktion handelt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Zellsuspension um eine Blutkonserve (buffy coat) und bei der angereicherten Fraktion um eine mit Stammzellen angereicherte Fraktion handelt.

11. Beutelanordnung zur Trennung von Zellen durch Zentrifugierung, vorzugsweise zur Herstellung von Blutplättchen, in einem Zentrifugalrotor (10, 70, 90) mit einer zentralen Rotorkammer (26) und einer ringförmigen Rotorkammer (14, 94), die zu der Rotationsachse des Rotors konzentrisch ist, wobei die Anordnung Folgendes aufweist:

einen im Wesentlichen ringförmigen Verarbeitungsbeutel (1, 52, 81), der eine Zellsuspension aufweisen soll und zur Trennung der Zellen durch Zentrifugierung in eine mit spezifischen Zellen angereicherte Fraktion und eine Fraktion, die Zellen mit höherer spezifischer Gravitation aufweist, in der ringförmigen Rotorkammer angeordnet sein soll;

einen Aufbewahrungsbeutel (4, 37, 55, 83), der in der zentralen Rotorkammer angeordnet sein soll; und

einen Ablassschlauch (3, 34, 55, 83) von dem Verarbeitungsbeutel zu dem Aufbewahrungsbeutel zur Überführung der angereicherten Fraktion zu dem Aufbewahrungsbeutel;

dadurch gekennzeichnet, dass

der Ablassschlauch so angeordnet werden kann, dass er sich in einer Schleife in dem Rotor radial nach außen zu einer der Peripherie des Rotors benachbarten Position und schließlich radial nach innen zu dem Aufbewahrungsbeutel erstreckt, zur weiteren Trennung der angereicherten Fraktion beim Überführen der angereicherten Fraktion über den Ablassschlauch während der Rotation des Rotors.

12. Beutelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablassschlauch eine oder mehrere Zellfangkammern oder vergrößerte Bereiche (7, 8, 9, 41, 42, 43, 53, 86) entlang des Schlauches aufweist.

13. Beutelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die angereicherte Fraktion eine mit Blutplättchen oder Stammzellen angereicherte Fraktion ist.







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