DE10134913A1

DE10134913A1 - Device and method for blood preparation

Info

Publication number: DE10134913A1
Application number: DE10134913A
Authority: DE
Inventors: Michael Eck
Original assignee: Hibernia AG
Current assignee: PSI-M AG, 97232 GIEBELSTADT, DE
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: DE10134913C2; AU2002331254A1; WO2003008012A3; WO2003008012A8; WO2003008012A2

Abstract

Es wird eine Präparationsvorrichtung (100) zur Behandlung von Suspensionsproben, insbesondere zur Präparation von Blut-Kryokonserven, mit einer Anordnung von mindestens zwei Behältnissen zur Aufnahme von Suspensionsproben, Probenteilen und/oder Zusatzstoffen beschrieben, wobei die Behältnisse als Kammern (13 bis 15, 90) mit festen Wänden gebildet und relativ zueinander ortsfest angeordnet sind, wobei eine Übertragungseinrichtung (20) mit mindestens einer Verbindungsleitung (22) vorgesehen ist, über die die Kammern (13 bis 15) miteinander verbunden werden können.A preparation device (100) for the treatment of suspension samples, in particular for the preparation of blood cryopreserves, with an arrangement of at least two containers for holding suspension samples, sample parts and / or additives is described, the containers being chambers (13 to 15, 90 ) are formed with solid walls and are arranged in a fixed position relative to one another, a transmission device (20) having at least one connecting line (22) via which the chambers (13 to 15) can be connected to one another.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Probenpräparation, insbesondere eine Vorrichtung zur Handhabung und Behandlung von Blutproben, wie z. B. zum Trennen von Blutproben durch Zentrifugation und zur Modifizierung von Blutproben durch Zusatzstoffe zur Vorbereitung einer Kryokonservierung der Blutproben, und Verfahren zur Blutpräparation, insbesondere zur Vorbereitung von Blutproben für die Kryokonservierung. The invention relates to a device for sample preparation, in particular a device for the handling and treatment of Blood samples such as B. to separate blood samples Centrifugation and modification of blood samples with additives in preparation for cryopreservation of the blood samples, and Process for blood preparation, especially for the preparation of Blood samples for cryopreservation.

Es ist bekannt, zur Kryokonservierung von Blutproben zunächst aus einer Blutspende eine Blutkonserve für den einfrierfertigen Zustand zu präparieren. Die Präparation umfasst insbesondere erstens eine Auftrennung der Blutspende in eine Erythrozytensuspension, die kryokonserviert werden soll, und Restbestandteile und zweitens den Zusatz eines Kryoadditives zur Erythrozytensuspension. Bei herkömmlichen Verfahren erfolgt die Handhabung der Blutproben unter Verwendung von flexiblen Blutbeuteln, wie es schematisch in Fig. 6 illustriert ist. Eine Blutspende wird in einem ersten Blutbeutel 1' bereitgestellt und zentrifugiert. Nach dem Zentrifugieren ist die Blutspende in das Sediment und den Überstand (Plasma) getrennt. Der Überstand wird ggf. in einen Abfallbehälter 4' abgezogen. Die Erythrozytensuspension wird in einen weiteren Blutbeutel 2' umgefüllt, dem zur Bereitstellung der einfrierfertigen Konserve ein Kryoadditiv zugesetzt wird. Die illustrierte Verwendung von Blutbeuteln, die bspw. in DE 298 05 538 und WO 00/38762 beschrieben wird, besitzt die folgenden Nachteile. For the cryopreservation of blood samples, it is known to prepare a preserved blood for the ready-to-free state from a blood donation. The preparation includes in particular firstly a separation of the blood donation into an erythrocyte suspension that is to be cryopreserved, and residual components and secondly the addition of a cryoadditive to the erythrocyte suspension. In conventional methods, the blood samples are handled using flexible blood bags, as is illustrated schematically in FIG. 6. A blood donation is provided in a first blood bag 1 'and centrifuged. After centrifugation, the blood donation is separated into the sediment and the supernatant (plasma). If necessary, the supernatant is drawn off into a waste container 4 '. The erythrocyte suspension is transferred to a further blood bag 2 ', to which a cryoadditive is added to provide the ready-to-freeze preserve. The illustrated use of blood bags, which is described, for example, in DE 298 05 538 and WO 00/38762, has the following disadvantages.

Ein Hauptproblem betrifft die Handhabung der Blutbeutel. Da die Blutbeutel keine feste Form besitzen, muss insbesondere zur Erhaltung der Phasengrenze nach der Zentrifugation ein schonender Umgang mit den Blutbeuteln vorgesehen sein. Bei den genannten herkömmlichen Systemen sind zwar Vorrichtungen zur Halterung und zum Transport der Blutbeutel vorgesehen. Diese Vorrichtungen sind jedoch nur sehr eingeschränkt automatisierbar. Es müssen eine manuelle Beschickung der Vorrichtungen und eine laufende Überwachung des Betriebes erfolgen. Des Weiteren sind die Blutbeutel bei den herkömmlichen Vorrichtungen über flexible Schläuche miteinander verbunden. Zur Trennung von Erythrozytensuspension und Überstand muss die Phasengrenze am Blutbeutel oder am Schlauch detektiert werden. Wegen der Flexibilität der jeweiligen Behältnisse besteht das Risiko einer Fehldetektion und damit einer Fehlfunktion bei der Präparation. A major problem concerns the handling of the blood bags. Since the Blood bags do not have a solid form, especially for Maintaining the phase boundary after centrifugation is gentle Handling the blood bags may be provided. With the above Conventional systems are devices for mounting and provided for the transport of the blood bags. These devices can only be automated to a very limited extent. To have to a manual loading of the devices and an ongoing Monitoring of operations are carried out. Furthermore, the Blood bags in the conventional devices via flexible Hoses connected together. To separate from Erythrocyte suspension and supernatant must be the phase boundary on the blood bag or on the Hose can be detected. Because of the flexibility of the There is a risk of incorrect detection in the respective containers and thus a malfunction in preparation.

Weitere Nachteile ergeben sich aus Sterilitätsproblemen beim Umgang mit den Blutbeuteln. Die Schlauchverbindungen müssen steril an die Blutbeutel angeschlossen und nach dem jeweiligen Verfahrensschritt abgetrennt und verschweißt werden. Bei jedem Präparationsschritt müssen aufwendige Vorkehrungen zur Erhaltung der Sterilität und Pyrogenfreiheit der Blutproben getroffen werden. Die herkömmliche Blutbeutelpräparation ist auch wegen der Verwechslungsgefahr problematisch. Wenn während der Präparation ein Blutbeutel verwechselt wird oder eine Kreuzkontamination zwischen Blutbeuteln auftritt, so kann dies verheerende Folgen für den Empfänger der Blutspende haben. Zum Ausschluss der Verwechslungsgefahr müssen bei herkömmlichen Systemen aufwendige Sicherheitsmaßnahmen realisiert werden. Other disadvantages arise from sterility problems with Dealing with the blood bags. The hose connections must be sterile connected to the blood bags and according to each Process step are separated and welded. With everyone Preparation step must take elaborate precautions to maintain the Sterility and pyrogen-free blood samples are taken. The conventional blood bag preparation is also because of the Risk of confusion problematic. If during preparation Blood bag is mistaken or cross-contamination occurs between blood bags, this can have devastating consequences for have the recipient of the blood donation. To exclude the With conventional systems, there is a risk of confusion Security measures are implemented.

Ein weiterer Nachteil der in WO 00/38762 beschriebenen Technik besteht in deren spezifischen Zuschnitt auf die Stammzellenpräparation. Bei der Trennung von Stammzellen aus biologischen Flüssigkeitsproben ist lediglich ein sehr geringer Stammzellengehalt aus den Proben abzutrennen. Dies ermöglicht den Einsatz spezieller Zentrifugationstechniken und eine geringere Empfindlichkeit in Bezug auf die Verwendung von Blutbeuteln. Another disadvantage of the technique described in WO 00/38762 consists of their specific tailoring to the Stem cell preparation. When separating stem cells from biological Liquid samples are only a very small one Separate stem cell content from the samples. This enables use special centrifugation techniques and a lower one Sensitivity to the use of blood bags.

In der modernen Medizin und im Katastrophenschutz besteht ein Interesse an vergrößerten Blutbanken mit einem breiten Spektrum verschiedenster Bluttypen. Zur Herstellung moderner Blutbanken ist eine Automatisierung der Konservenpräparation erforderlich. Wegen des Automatisierungsbedarfes ist die Anwendbarkeit herkömmlicher Präparationsvorrichtungen eingeschränkt. In modern medicine and civil protection there is one Interest in enlarged blood banks with a wide range different blood types. For the production of modern blood banks automation of the canning preparation is necessary. The applicability is due to the need for automation conventional preparation devices limited.

Die illustrierten Probleme bei der Handhabung von Blutproben bestehen nicht nur bei der Vorbereitung von Konserven für die Kryokonservierung. Ein entsprechender Bedarf nach steriler, automatisierter und sicherer Probenhandhabung besteht auch bei der Bearbeitung von biologischen Zeilsuspensionen für therapeutische Zwecke. The illustrated problems in handling blood samples exist not only in the preparation of canned goods for the Cryopreservation. A corresponding need for sterile, automated and safe sample handling also exists at Processing of biological cell suspensions for therapeutic Purposes.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zur Präparation suspendierter biologischer Proben bereitzustellen, mit der die Nachteile herkömmlichen Systeme überwunden werden und die insbesondere für eine automatisierbare und sichere Handhabung einer Vielzahl von Proben geeignet ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere in der Schaffung eines verbesserten Systems zur Präparation von Kryokonserven, wie z. B. Blut-Kryokonserven. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein neuartiges Verfahren zur Handhabung biologischer suspendierter Proben anzugeben, das insbesondere automatisierbar und sicher durchführbar ist. The object of the invention is to provide an improved device for the preparation of suspended biological samples with which the disadvantages of conventional systems are overcome and especially for an automatable and safe Handling a variety of samples is suitable. The task the invention consists in particular in the creation of a improved system for the preparation of cryopreserves such. B. Blood cryogenically stored. The object of the invention is also a novel method for handling biological suspended Specify samples that are particularly automated and safe is feasible.

Diese Aufgaben werden mit einer Präparationsvorrichtung, einer Präparationsstation und einem Verfahren mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1, 9 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. These tasks are performed with a preparation device, one Preparation station and a method with the features according to the claims 1, 9 and 12 solved. advantageous Embodiments and applications of the invention result from the dependent claims.

Die Grundidee der Erfindung ist es, eine Präparationsvorrichtung bereitzustellen, die mindestens zwei Behältnisse zur Aufnahme der zu behandelnden Suspensionsproben aufweist, wobei die Behältnisse im Unterschied zu herkömmlichen Systemen durch relativ zueinander ortsfest positionierte Kammern mit festen Wänden gebildet werden. Die Kammern sind über einzeln betätigbare Leitungsverbindungen miteinander verbunden oder mit Anschlussstücken zur optionalen Ausbildung von Leitungsverbindungen zwischen den Kammern ausgestattet. Die erfindungsgemäße Präparationsvorrichtung ist gemäß einer ersten Ausführungsform durch einen integralen Aufbau gebildet, bei dem die Kammern in einem Kammerkörper geformt sind, an dessen einem Ende die Leitungsverbindungen ansetzbar oder einstellbar sind. Gemäß einer zweiten Ausführungsform umfasst die Präparationsvorrichtung ein Rahmengestell, in das die Kammern einzeln einsetzbar sind. Die Anschlussstücke der einzelnen Kammern sind sämtlich auf einer (z. B. unteren) Seite des Rahmengestells angeordnet. Je nach Bedarf werden die zunächst mit einem Septum verschlossenen Anschlussstücke geöffnet und über Leitungsverbindungen paarweise in Verbindung gebracht. Die Gestaltung mit einzelnen Kammern ist gemäß einer dritten Ausführungsform derart ausgebildet, dass das Rahmengestell mit einer Ventilplatte mit Leitungsverbindungen ausgestattet ist, über die die einzelnen Kammern paarweise verbunden werden können. Die Ausbildung der Präparationsvorrichtung als integraler Aufbau oder als Gestellaufbau mit mindestens zwei Kammern besitzt die Vorteile, dass die Präparationsvorrichtung im Rahmen eines automatisierten Verfahrensablaufes einen sicher greif- und manipulierbaren Gegenstand darstellt und dass die Probenhandhabung, insbesondere die unabhängige Vorbefüllung der Kammern, die Behandlung von Proben in den Kammern und die Überführung der Proben zwischen den Kammern, vereinfacht wird. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung zur Herstellung von Blutproben für die Kryokonservierung sind vorzugsweise mindestens drei Kammern vorgesehen. The basic idea of the invention is a preparation device provide the at least two receptacles of the suspension samples to be treated, the containers in contrast to conventional systems through relative chambers with fixed walls positioned in relation to each other be formed. The chambers can be actuated individually Line connections connected with each other or with Connectors for the optional formation of line connections between the chambers. The invention Preparation device is according to a first embodiment by a integral structure, in which the chambers in one Chamber body are shaped, at one end of the Line connections are attachable or adjustable. According to a second In one embodiment, the preparation device comprises a frame, in which the chambers can be used individually. The connectors of the individual chambers are all on one (e.g. lower) Side of the rack arranged. Depending on your needs initially with a septum opened and connected in pairs via cable connections brought. The design with individual chambers is according to one third embodiment such that the Frame with a valve plate with pipe connections is equipped, via which the individual chambers are connected in pairs can be. The formation of the preparation device as integral structure or as a frame structure with at least two chambers has the advantages that the preparation device in the frame an automated process flow a safe and represents manipulable object and that the Sample handling, especially the independent pre-filling of the chambers Treatment of samples in the chambers and transfer of the Samples between the chambers, is simplified. When using the Preparation device according to the invention for the production of Blood samples for cryopreservation are preferred at least three chambers provided.

Gemäß der genannten ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Kammern vorzugsweise in Form von geraden Kreiszylindern in einem Kunststoffkörper gebildet, an dessen einem Ende eine Ventilplatte angebracht ist, die mindestens eine Leitungsverbindung zur Kopplung von jeweils zwei Kammern enthält. Der Aufbau mit einem integralen Kunststoffkörper besitzt den Vorteil, dass die Präparationsvorrichtung als Einwegprodukt herstellbar ist, so dass Sterilitäts- und Verwechslungsprobleme ausgeschlossen werden können. Als weiterer Vorteil ergibt sich eine hohe Stabilität der Präparationsvorrichtung insbesondere bei Zentrifugationsvorgängen. According to said first embodiment of the invention the chambers preferably in the form of straight circular cylinders in formed a plastic body, at one end a valve plate is attached, the at least one line connection contains for coupling two chambers each. The construction with an integral plastic body has the advantage that the Preparation device can be manufactured as a disposable product, so that sterility and confusion problems are excluded can be. Another advantage is a high one Stability of the preparation device in particular Centrifugations.

Die genannten zweiten und dritten Ausführungsformen der Erfindung stellen jeweils einen modularen Aufbau dar. Die Kammern können als Einwegprodukte verwendet werden. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich beim Rahmenaufbau ein relativ geringes Gewicht. The aforementioned second and third embodiments of the Invention each represent a modular structure. The chambers can be used as disposable products. As an additional The advantage of the frame structure is a relatively small one Weight.

Die Übertragung von Proben zwischen den Kammern erfolgt vorzugsweise durch einen hydrostatischen Druck, der als Gasdruck oder vorzugsweise mit Druckstempeln ausgeübt wird, die jeweils in den Kammern angeordnet sind. Alternativ ist es möglich, den Druck mit einem mechanisch betätigbaren Kolben zu übertragen (z. B. mit einem Pleuelgestänge). Die Kammern der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung bilden bei dieser Gestaltung Kolben- Druckerzeuger, die sowohl zur Aufnahme der jeweiligen Proben als auch zur Übertragung der Proben in benachbarte Kammern eingerichtet sind. Samples are transferred between the chambers preferably by a hydrostatic pressure, the gas pressure or is preferably exercised with stamps, each in the Chambers are arranged. Alternatively, it is possible to print to be transferred with a mechanically actuated piston (e.g. with a connecting rod). The chambers of the invention In this design, the preparation device forms piston Pressure generators, which are used both to record the respective samples also for transferring the samples to neighboring chambers are set up.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Gestaltung besteht die Präparationsvorrichtung, insbesondere die Kammern als Hauptkomponenten, zumindest teilweise aus einem transparenten Kunststoffmaterial. Bei Verwendung von nicht-transparentem Material besitzen die Kammern vorzugsweise mindestens ein transparentes Fenster zur optischen Detektion. Es wird eine zuverlässige und reproduzierbare optische Detektion von Probeneigenschaften, insbesondere der Lage der Phasengrenze nach einer Zentrifugation, ermöglicht. According to a further preferred embodiment, the Preparation device, in particular the chambers as main components, at least partially of a transparent plastic material. When using non-transparent material, the Chambers preferably at least one transparent window optical detection. It will be reliable and reproducible optical detection of sample properties, in particular the position of the phase boundary after centrifugation.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Präparationsstation, die mit der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung ausgestattet ist und des Weiteren eine Druckeinrichtung zur Probenübertragung zwischen den Kammern, eine Detektoreinrichtung zur Messung von Probeneigenschaften in den Kammern und eine Stelleinrichtung zur selektiven Kopplung von Kammern aufweist. The invention also relates to a preparation station which equipped with the preparation device according to the invention and also a printing device for sample transfer between the chambers, a detector device for measuring Sample properties in the chambers and an actuator for has selective coupling of chambers.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Präparation von Suspensionen, die biologisch relevante Komponenten, wie z. B. Zellen, Zellbestandteile oder Makromoleküle, enthalten, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass alle Präparationsschritte mit der gesamten Präparationsvorrichtung durchgeführt werden, die verschiedene Kammern zur Aufnahme von Proben in verschiedenen Präparationsstadien enthält. The invention also relates to a method for preparation of suspensions, the biologically relevant components, such as. B. Cells, cell components or macromolecules, contain, under Use of the preparation device according to the invention. The The process is characterized in particular by the fact that all Preparation steps with the entire preparation device be carried out in different chambers for receiving Contains samples at various stages of preparation.

Die Erfindung besitzt die folgenden Vorteile für die Probenpräparation, insbesondere für die Herstellung von Blut- Kryokonserven. Der Präparationsprozess ist zur Erhöhung der Produktivität bei der Konservenherstellung, d. h. zur Erzielung eines möglichst hohen Konservendurchsatzes, automatisierbar, wobei gleichzeitig die Herstellungsqualität gesteigert und unabhängig von der Handfertigkeit eines Bedieners aufrechterhalten wird. Eine erfindungsgemäß hergestellte Blutkonserve erfährt bereits durch die Verwendung der Präparationsvorrichtung eine Qualitätssteigerung, ohne dass die Präparation wesentlich verteuert wird. The invention has the following advantages for the Sample preparation, especially for the production of blood Cryogenically stored. The preparation process is to increase the Productivity in canning, i.e. H. to achieve the highest possible throughput, can be automated, whereby at the same time, the manufacturing quality increased and independent is maintained by the skill of an operator. A blood bank produced according to the invention is already experiencing through the use of the preparation device Increase in quality without making the preparation significantly more expensive.

Die erfindungsgemäße Präparationsvorrichtung ist während der Präparationsprozedur nach außen hin absolut abgeschlossen. Sie tritt lediglich einmalig jeweils beim Befüllen und beim Entleeren in Kontakt mit der Umgebung. Beispielsweise erfolgt die Vorbehandlung einer Konserve bis zum Erlangen des einfrierfertigen Zustandes absolut steril. Vorteilhafterweise wird das Öffnen, Verbinden und Verschließen von Beuteln und Verbindungsschläuchen entsprechend den herkömmlichen Systemen vermieden. Die Suspensionsprobe verlässt während der Präparationsschritte nicht die Präparationsvorrichtung. Eine Verwechslung z. B. von Blut verschiedener Spender oder eine Kontamination durch Fremdblut oder Mikroorganismen sind ausgeschlossen. Die Identität des Spenderblutes ist garantiert. Der Präparationsvorgang wird stark beschleunigt, da Arbeitsschritte, die bei herkömmlichen Systemen ggf. mehrfach notwendig sind, erfindungsgemäß vollständig entfallen können. Ein teilweiser oder vollständiger Probenverlust oder eine Kontamination der Arbeitsumgebung einschließlich des Laborpersonals durch undichte Schlauchverbindungen werden bei der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung ausgeschlossen. The preparation device according to the invention is during the Preparation procedure to the outside is absolutely complete. she occurs only once when filling and when Drain in contact with the environment. For example, the Pretreat a canned food until it is ready to freeze Condition absolutely sterile. The opening is advantageously Connect and seal bags and connecting tubes avoided according to the conventional systems. The suspension sample does not leave the during the preparation steps Preparation device. A mix-up e.g. B. of blood different donors or contamination by foreign blood or Microorganisms are excluded. The identity of the Donor blood is guaranteed. The preparation process becomes strong accelerates because of the work steps involved in conventional systems may be necessary several times, according to the invention completely can be omitted. A partial or complete sample loss or contamination of the work environment including the Laboratory personnel due to leaky hose connections are at the preparation device according to the invention excluded.

Die erfindungsgemäße Präparationsvorrichtung bildet ein festes Behältnis, das im Vergleich mit herkömmlich verwendeten Blutbeuteln ein definiertes und reproduzierbares Greifen und Handhaben der Vorrichtung und der an dieser angebrachten Ventile und/oder Stutzen ermöglicht. Das Greifen oder Positionieren und Klemmen von Verbindungsschläuchen entfällt, wenn die mindestens eine Verbindungsleitung in die Präparationsvorrichtung integriert ist und somit ein reproduzierbares und mehrfaches Verbinden der einzelnen Kammern auf kürzestem Weg ermöglicht. Durch die kurzen Wege und die Wahl eines geeigneten Querschnittes der jeweiligen Verbindungsleitung lässt sich die Transferzeit zur Übertragung von Proben zwischen den Kammern optimieren. Der Aufbau der Vorrichtung ermöglicht ein definiertes Positionieren der mindestens einen Verbindungsleitung. Ein versehentliches Verbinden von aktuell nicht kooperierenden Kammern wird ausgeschlossen. Ein Deformieren oder Quetschen der Kammern wird erfindungsgemäß vermieden. Eine z. B. durch Zentrifugation eingestellte Phasentrennung von Probenbestandteilen kann durch einen Greifvorgang nicht verwischt werden. The preparation device according to the invention forms a solid Container that compared to conventionally used Blood bags a defined and reproducible gripping and handling the device and the valves attached to it and / or Trim allows. Gripping or positioning and clamping of connecting hoses is omitted if the at least one Connection line is integrated into the preparation device and thus a reproducible and multiple connection of the individual chambers in the shortest possible way. Because of the short Paths and the choice of a suitable cross-section of the respective Connection line allows the transfer time to transfer optimize samples between chambers. The structure of the The device enables a defined positioning of the at least a connecting line. An accidental connection of Chambers that are not currently cooperating are excluded. On The chambers are deformed or squeezed according to the invention avoided. A z. B. adjusted by centrifugation Phase separation of sample components cannot be done by a gripping process to be blurred.

Die feste und vorzugsweise symmetrische Anordnung der Kammern in einer erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung ermöglicht ein schnelles und definiertes Positionieren der jeweils interessierenden Kammer in einem Präparationssystem unabhängig vom Verfahrensschritt. Alle Sensoren und Aktoren sind automatisch korrekt positioniert. Es wird ein erhöhter, fehlerfreier Durchsatz erzielt. Beispielsweise lassen sich mit einer erfindungsgemäß Präparationsvorrichtung rund dreifach mehr Kryokonserven pro Zeiteinheit präparieren. Die Präparationsvorrichtung ermöglicht eine freie Materialwahl und Dimensionierung der Außenform der Kammeranordnung. Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung ohne Weiteres mit herkömmlichen Zentrifugiereinrichtungen verwendet werden. The fixed and preferably symmetrical arrangement of the chambers in a preparation device according to the invention enables a quick and defined positioning of the person of interest Chamber in a preparation system regardless of Process step. All sensors and actuators are automatically correct positioned. It becomes an increased, error-free throughput achieved. For example, according to the invention Preparation device around three times more cryopreserves per Prepare time unit. The preparation device enables one free choice of materials and dimensioning of the outer shape of the Chamber arrangement. Advantageously, the device can easily can be used with conventional centrifugation devices.

Durch die Herstellung der Präparationsvorrichtung aus kostengünstigen Kunststoffmaterialien können große Stückzahlen der Vorrichtung in Spritzgieß- oder Extrusionstechniken hergestellt werden. Dies ist für die erfindungsgemäße Verwendung der fest bewandeten Kammern als Einwegprodukte von Vorteil. By making the preparation device Inexpensive plastic materials can be used in large quantities Device manufactured in injection molding or extrusion techniques become. This is fixed for the use according to the invention related chambers as disposable products an advantage.

Insbesondere bei der Präparation von Blutproben ergeben sich zusätzlich die folgenden Vorteile. Für Blutspendedienste entsteht bei Einsatz der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung kein wesentlicher Zusatzaufwand. Es werden keine Mehrfachbeutelsysteme erforderlich. Die Präparationsvorrichtung kann direkt mit einem einfachen Spendebeutel (Einfachblutbeutel) gekoppelt werden. Der bei herkömmlichen Verfahren ggf. in den Abfall gelangende oder nur mit großem Aufwand gewinnbare Überstand (Plasma und "Buffy Coat") steht erfindungsgemäß bei Bedarf als zusätzliches Endprodukt zur Verfügung. Die Präparationsvorrichtung liefert auch Vorteile bei der nach der Präparation vorgesehenen Befüllung von Einfrierbeuteln. Ein befüllter Einfrierbeutel kann im angedockten Zustand an der Präparationsvorrichtung mit dieser einfach und steril entlüftet werden, in dem die jeweilige Kammer mit einem Unterdruck beaufschlagt wird. This results in particular from the preparation of blood samples in addition the following advantages. For blood donation services arises none when using the preparation device according to the invention substantial additional effort. There will be none Multiple bag systems required. The preparation device can be used directly a simple donation bag (single blood bag). The one that may get into the waste in conventional processes or supernatant (plasma and According to the invention, “buffy coat” is available as an additional if required Final product available. The preparation device delivers also advantages in the post-preparation Filling of freezer bags. A filled freezer bag can be in the docked state on the preparation device with this can be easily and sterile vented in the respective chamber is subjected to a negative pressure.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen: Further advantages and details of the invention result from the following description of the accompanying drawings. It demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Phantomansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung in teilweise auseinander gezogenem Zustand, Fig. 1 is a schematic phantom view of an embodiment of a preparation device of the invention in partially disassembled condition drawn,

Fig. 2 eine Illustration der Einbindung der Präparationsvorrichtung gemäß Fig. 1 in eine Vorrichtung zur Herstellung von Blutkonserven, FIG. 2 shows an illustration of the integration of the preparation device according to FIG. 1 into a device for producing preserved blood,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines Kammerendes der Präparationsvorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 is an enlarged partial view of a chamber tip of the preparation device shown in FIG. 1,

Fig. 4 Illustration einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung, Fig. 4 Illustration of an alternative embodiment of a preparation device according to the invention,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäß verwendeten Einzelkammer, und Fig. 5 is a schematic sectional view of an individual chamber used in the invention, and

Fig. 6 eine Illustration einer herkömmlichen Präparationstechnik (Stand der Technik). Fig. 6 is an illustration of a conventional preparation technique (prior art).

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung 100 in schematischer Phantomansicht dargestellt. Die Präparationsvorrichtung 100 umfasst einen Kammerkörper 10, in dem drei Kammern zur Aufnahme von Suspensionsproben gebildet sind, eine Übertragungseinrichtung 20, bestehend aus einer Ventilplatte 21 und mindestens einer Verbindungsleitung 22, eine Stempeleinrichtung 30 mit mehreren Druckstempeln 31 bis 33 und eine Deckplatte 40, die den oberen Abschluss des Kammerkörpers 10 bildet. Der Kammerkörper 10 ist einstückig aus einem transparenten Kunststoffmaterial (z. B. PMMA, Cycloolefin- Copolymere, Polyamid, Polycarbonat, PCHP, Polyester oder Polysulfone) geformt. Er besitzt die äußere Form eines geraden Kreiszylinders mit einer ebenen Oberseite 11 und einer ebenen Unterseite 12. Im Inneren des Kammerkörpers 10 sind die drei zylinderförmigen Kammern 13, 14 und 15 zur Probenaufnahme gebildet. Am oberen Ende des Kammerkörpers 10 münden die Kammern frei in die Oberseite 11. Am unteren Ende besitzt jede Kammer eine Verjüngung 16 mit einem Anschlussstutzen 17, wie es vergrößert in Fig. 3 illustriert ist. Der Anschlussstutzen 17 mündet jeweils in die Unterseite 12 des Kammerköpers 10. In Fig. 1, an embodiment of a preparation device of the invention is shown in schematic phantom Zoom 100. The preparation device 100 comprises a chamber body 10 , in which three chambers for receiving suspension samples are formed, a transfer device 20 , consisting of a valve plate 21 and at least one connecting line 22 , a stamp device 30 with a plurality of pressure stamps 31 to 33 and a cover plate 40 , which forms the upper end of the chamber body 10 . The chamber body 10 is formed in one piece from a transparent plastic material (for example PMMA, cycloolefin copolymers, polyamide, polycarbonate, PCHP, polyester or polysulfones). It has the outer shape of a straight circular cylinder with a flat top 11 and a flat bottom 12 . In the interior of the chamber body 10 , the three cylindrical chambers 13 , 14 and 15 are formed for taking samples. At the upper end of the chamber body 10 , the chambers open freely into the top 11 . At the lower end, each chamber has a taper 16 with a connecting piece 17 , as is illustrated in an enlarged manner in FIG. 3. The connecting piece 17 opens into the bottom 12 of the chamber body 10 .

Zur Anwendung bei der Präparation von Blutproben besitzt die Präparationsvorrichtung 100 bspw. einen Durchmesser von ca. 18 bis 20 cm, wobei die Höhe des Kammerkörpers 10 ca. 10 bis 12 cm beträgt und die Kammern 13 bis 15 jeweils einen Innendurchmesser von ca. 6 bis 8 cm besitzen. Eine Kammer besitzt vorzugsweise ein Volumen im Bereich von 400 ml bis 600 ml. Die Kammern 13 bis 15 sind vorzugsweise relativ zur Achse des Kammerkörpers 10 symmetrisch verteilt angeordnet. For use in the preparation of blood samples, the preparation device 100 has a diameter of approximately 18 to 20 cm, for example, the height of the chamber body 10 being approximately 10 to 12 cm and the chambers 13 to 15 each having an inner diameter of approximately 6 to Own 8 cm. A chamber preferably has a volume in the range from 400 ml to 600 ml. The chambers 13 to 15 are preferably arranged symmetrically distributed relative to the axis of the chamber body 10 .

Die Übertragungseinrichtung 20 ist zur Übertragung von Proben zwischen den Kammern 13 bis 15 eingerichtet. Die Ventilplatte 21 ist drehbar an der Unterseite 12 des Kammerkörpers 10 befestigt. In die ebenfalls aus Kunststoffmaterial hergestellte Ventilplatte 21 ist die Verbindungsleitung 22 integriert, die einen Überströmkanal bildet. An den Mündungen der Verbindungsleitungen 22 auf der inneren Seite der Verbindungsplatte 21, die an die Unterseite 12 des Kammerkörpers 10 angrenzt, oder an den Anschlussstutzen 17 der einzelnen Kammern (siehe Fig. 3) sind Dichtungsringe aus einem elastischen Material (z. B. PTFE) angebracht. Neben der Dichtfunktion können die Dichtungsringe (nicht dargestellt) auch als Rasteinrichtungen dienen. Bei Drehung der Verbindungsplatte 21 rasten die Dichtungsringe an den gewünschten Positionen der Anschlussstutzen oder der Mündung der Verbindungsleitung 22 ein, wenn diese gerade zueinander ausgerichtet sind. The transfer device 20 is set up for transferring samples between the chambers 13 to 15 . The valve plate 21 is rotatably attached to the underside 12 of the chamber body 10 . The connecting line 22 , which forms an overflow channel, is integrated into the valve plate 21 , which is likewise made of plastic material. At the mouths of the connecting lines 22 on the inner side of the connecting plate 21 , which adjoins the underside 12 of the chamber body 10 , or at the connecting piece 17 of the individual chambers (see FIG. 3), there are sealing rings made of an elastic material (e.g. PTFE ) appropriate. In addition to the sealing function, the sealing rings (not shown) can also serve as locking devices. When the connecting plate 21 rotates, the sealing rings snap into the desired positions of the connecting piece or the mouth of the connecting line 22 when they are aligned with one another.

Die Ventilplatte 21 besitzt eine Ventilfunktion, da in der Regel Flüssigkeit immer nur in einer Richtung von einer Kammer zur benachbarten Kammer gepumpt wird. Zum Ausschluss einer Fehlbedienung kann an der Ventilplatte 21 oder am Kammerkörper 10 eine Vorrichtung zur erzwungenen Vorgabe einer bestimmten Drehrichtung und/oder eine Wiederholsperre vorgesehen sein. Diese Vorrichtung umfasst bspw. eine Verzahnung, die eine Rückwärtsdrehung ausschließt, und/oder eine zusätzliche Arretierhilfe. The valve plate 21 has a valve function, since liquid is generally only ever pumped in one direction from one chamber to the adjacent chamber. To rule out incorrect operation, a device for forcing a specific direction of rotation and / or a repeat lock can be provided on the valve plate 21 or on the chamber body 10 . This device comprises, for example, a toothing which prevents reverse rotation and / or an additional locking aid.

Der Aufbau der Ventilplatte 21 kann anwendungsabhängig abgewandelt werden (siehe Fig. 4). Es können mehrere Verbindungsleitungen vorgesehen sein. Die mindestens eine Verbindungsleitung kann mit einer Sperr- oder Ventileinrichtung ausgestattet sein. In der Ventilplatte können vorzugsweise zusätzliche Durchgangsöffnungen zur Beschickung der Kammern vorgesehen sein. Die Beschickung kann aber auch von der oberen Seite her erfolgen. The structure of the valve plate 21 can be modified depending on the application (see FIG. 4). Several connecting lines can be provided. The at least one connecting line can be equipped with a blocking or valve device. Additional through openings for charging the chambers can preferably be provided in the valve plate. The loading can also take place from the upper side.

Zum Probentransport zwischen den Kammern werden die Proben mit einem Druck beaufschlagt. Unter der Wirkung eines Überdruckes in der Kammer, von der die Übertragung ausgeht, wird die Probe über den Überströmkanal in der Ventilplatte 21 übertragen. Der Übertragungsdruck wird mit einer Druckeinrichtung aufgebracht, die Teil der Präparationsstation (siehe Fig. 2) ist, in der die erfindungsgemäße Präparationsvorrichtung vorzugsweise verwendet wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Druck mit einer Stempeleinrichtung 30 übertragen, die in den Kammern 13 bis 15 jeweils einen Druckstempel 31 bis 33 aufweist. Die Druckstempel 31 bis 33 bestehen aus Kunststoffkörpern z. B. in Zylinderform, die formschlüssig in die jeweilige Kammer eingepasst sind. Jeder Druckstempel weist mindestens eine umlaufende Dichtlippe auf, die ggf. auftretende Spalte zwischen den Druckstempeln und den Kammerinnenwänden abdichtet. Die Dichtlippen verhindern ein Durchlauf des Kolbens durch die flüssigen Proben bei Druckbeaufschlagung. Die Kolben mit den Dichtlippen bestehen aus einem Kunststoffmaterial (z. B. PTFE). Der Einsatz der Druckstempel 31 bis 33 in den Kammern besitzt den Vorteil, dass bei einer Bewegung der Präparationsvorrichtung 100eine Probenbewegung in den Kammern verhindert wird, wenn die Druckstempel jeweils auf den Flüssigkeiten aufgesetzt sind. Nach einer Zentrifugation wird vorteilhafterweise eine Aufhebung der Phasengrenze zwischen den Fraktionen vermieden. A pressure is applied to the samples to transport them between the chambers. Under the effect of an overpressure in the chamber from which the transmission originates, the sample is transmitted via the overflow channel in the valve plate 21 . The transfer printing is applied with a printing device which is part of the preparation station (see FIG. 2) in which the preparation device according to the invention is preferably used. According to an advantageous embodiment of the invention, the pressure is transmitted with a stamp device 30 , which has a pressure stamp 31 to 33 in each of the chambers 13 to 15 . The pressure stamp 31 to 33 consist of plastic bodies such. B. in cylindrical shape, which are positively fitted into the respective chamber. Each pressure stamp has at least one circumferential sealing lip, which seals any gaps that may occur between the pressure stamps and the chamber inner walls. The sealing lips prevent the piston from passing through the liquid samples when pressure is applied. The pistons with the sealing lips are made of a plastic material (e.g. PTFE). The use of the pressure stamps 31 to 33 in the chambers has the advantage that when the preparation device 100 is moved, a sample movement in the chambers is prevented if the pressure stamps are respectively placed on the liquids. After centrifugation, the phase boundary between the fractions is advantageously avoided.

Die Druckstempel 31 bis 33 können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform jeweils eine zentralen Bohrung (gestrichelt eingezeichnet) mit einem Verschluss (z. B. einem Septum) aufweisen. Dies ermöglicht einen Zugriff zu den Proben oder Zusatzflüssigkeiten in den Kammern von der Oberseite der Vorrichtung 100 her. According to a preferred embodiment, the pressure stamps 31 to 33 can each have a central bore (shown in dashed lines) with a closure (for example a septum). This allows access to the samples or additive liquids in the chambers from the top of the device 100 .

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann auf die Verwendung der Druckstempel auch verzichtet werden. In diesem Fall wird der Übertragungsdruck direkt auf die Flüssigkeitsoberfläche in der jeweiligen Kammer gegeben. Bei dieser Gestaltung sind die oberen Enden der Kammern an der Oberseite vorzugsweise mit einem Sterilfiltereinsatz ausgestattet, der nur für das jeweilig verwendete sterile Druckmedium (z. B. Luft, inertes Gas) durchlässig ist. Der Aufbau ohne Druckstempel besitzt die Vorteile eines vergrößerten Innenvolumens und vereinfachten Aufbaus der Kammern und damit einer Kostenersparnis. According to a modified embodiment of the invention, can the use of the printing stamp can also be dispensed with. In In this case, the transfer pressure is applied directly to the Given liquid surface in the respective chamber. At this Design are the top ends of the chambers at the top preferably equipped with a sterile filter insert that is only for the sterile pressure medium used in each case (e.g. air, inert Gas) is permeable. The structure without a stamp has Advantages of an increased internal volume and simplified Construction of the chambers and thus a cost saving.

Die obere Deckplatte 40 dient dem Abschluss der Präparationsvorrichtung 100. Sie ist fest auf dem Kammerkörper 10 angebracht und besitzt Durchtrittöffnungen oder Anschlussstutzen 41, die jeweils mit den oberen Enden der Kammern 13 bis 15 ausgerichtet sind. Die Anschlussstutzen 41 dienen der Verbindung von einzelnen oder gleichzeitig allen Kammern mit der Druckeinrichtung und/oder Beschickungseinrichtungen. The upper cover plate 40 serves to terminate the preparation device 100 . It is firmly attached to the chamber body 10 and has passage openings or connecting pieces 41 which are each aligned with the upper ends of the chambers 13 to 15 . The connecting pieces 41 serve to connect individual or all chambers at the same time to the pressure device and / or loading devices.

Der Verfahrensablauf zur Herstellung einer Blut-Kryokonserve unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung wird im Folgenden unter Bezug auf Fig. 2 erläutert. Fig. 2 zeigt die Präparationsvorrichtung 100 analog zur Darstellung gemäß Fig. 1 in Kombination mit Teilen der Präparationsstation. The process sequence for producing a blood cryopreserve using a preparation device according to the invention is explained below with reference to FIG. 2. FIG. 2 shows the preparation device 100 analogous to the representation according to FIG. 1 in combination with parts of the preparation station.

Die Komponenten der Präparationsvorrichtung 100 sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. The components of the preparation device 100 are provided with the same reference symbols as in FIG. 1.

Zur Präparationsstation gehören insbesondere die Druckeinrichtung 50, eine Detektoreinrichtung 60, eine Stelleinrichtung 70 und eine Steuereinrichtung 80. Die Druckeinrichtung 50 umfasst vorzugsweise einen Druckerzeuger 51 mit einem Motor 52 und einem Pumpenteil 53. Alternativ umfasst die Druckeinrichtung 50 eine Hebeleinrichtung mit einer Pleuelstange. Die mechanische Kraftübertragung besitzt den Vorteil, dass die Positionierung der Druckstempel mit einer erhöhten Präzision erfolgen kann. Gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann der Druckerzeuger auch durch eine Druckquelle (z. B. Druckgasflasche) mit einem Regelventil gebildet werden. The preparation station includes in particular the printing device 50 , a detector device 60 , an actuating device 70 and a control device 80 . The pressure device 50 preferably comprises a pressure generator 51 with a motor 52 and a pump part 53 . Alternatively, the pressure device 50 comprises a lever device with a connecting rod. The mechanical power transmission has the advantage that the positioning of the pressure stamp can be done with increased precision. According to alternative embodiments of the invention, the pressure generator can also be formed by a pressure source (eg a compressed gas bottle) with a control valve.

Die Detektoreinrichtung 60 umfasst insbesondere mindestens ein lichtempfindliches Element 61 zur Erkennung der Phasengrenze. Das lichtempfindliche Element 61 kann anwendungsabhängig mit (nicht dargestellten) Filtereinrichtungen ausgestattet sein. Es können auch mehrere lichtempfindliche Elemente entsprechend den Positionen der Kammern angeordnet sein. Anwendungsabhängig können auch andere Detektoren zur Erfassung von Probeneigenschaften vorgesehen sein, wie sie an sich aus der Analytik bekannt sind (z. B. Spektralphotometer, Widerstandsmesser zur Dichtebestimmung). Die Kammern können auch eine sich jeweils über ihre Länge erstreckende Skalierung zur optischen Kontrolle des Füllstandes, der Position der Druckstempel oder der Position der Phasengrenze aufweisen. Die Detektoren können ferner an anderen Komponenten der Präparationsvorrichtung, z. B. an einer Verbindungsleitung in der Ventilplatte, vorgesehen sein. The detector device 60 comprises in particular at least one light-sensitive element 61 for detecting the phase boundary. Depending on the application, the photosensitive element 61 can be equipped with filter devices (not shown). A plurality of photosensitive elements can also be arranged according to the positions of the chambers. Depending on the application, other detectors for detecting sample properties can also be provided, as are known per se from analytics (e.g. spectrophotometer, resistance meter for density determination). The chambers can also have a scale, each extending over their length, for the optical control of the fill level, the position of the pressure stamps or the position of the phase boundary. The detectors can also be attached to other components of the preparation device, e.g. B. be provided on a connecting line in the valve plate.

Zur Verstellung der oben erläuterten Ventilplatte 21 umfasst die Stelleinrichtung 70 ein Betätigungselement 71 und einen Stellmotor 72. Das Betätigungselement 71 besitzt die Form einer Platte mit mindestens einem Vorsprung 73, der mit mindestens einer entsprechenden Ausnehmung (nicht dargestellt) auf der Unterseite der Ventilplatte 21 zusammenwirkt. Der Vorsprung 73 greift in die Ausnehmung ein und verdreht die Ventilplatte 21 bei Betätigung des Stellmotors 72 in die gewünschte Position, so dass jeweils eine Kammer geöffnet oder geleert werden kann, jeweils zwei Kammern über die Verbindungsleitung 22 verbunden sind oder alle drei Kammern verschlossen sind. To adjust the valve plate 21 explained above, the actuating device 70 comprises an actuating element 71 and an actuating motor 72 . The actuating element 71 is in the form of a plate with at least one projection 73 , which cooperates with at least one corresponding recess (not shown) on the underside of the valve plate 21 . The projection 73 engages in the recess and rotates the valve plate 21 when actuating the servomotor 72 into the desired position, so that one chamber can be opened or emptied, two chambers are connected via the connecting line 22 or all three chambers are closed.

Die Steuereinrichtung 80 ist mit den Komponenten 50, 60 und 70 des Präparationssystems verbunden. Je nach Betriebszustand und dem von der Detektoreinrichtung 60 gelieferten Detektorsignal werden in der folgenden Weise der Druckerzeuger 50 und die Stelleinrichtung 70 betätigt. Bei halbautomatischem oder manuellem Betrieb werden die entsprechenden Schritte zumindest teilweise durch einen Bediener durchgeführt. The control device 80 is connected to the components 50 , 60 and 70 of the preparation system. Depending on the operating state and the detector signal supplied by the detector device 60 , the pressure generator 50 and the actuating device 70 are actuated in the following manner. In the case of semi-automatic or manual operation, the corresponding steps are carried out at least in part by an operator.

In einem Startzustand sind die Kammern der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung 100 wie folgt beschickt. In der ersten Kammer 13 befindet sich eine Blutspende. Die Blutspende wird aus einem Spenderbeutel in die erste Kammer 13 gefüllt, was ggf. unter Ausübung eines unterstützenden Unterdruckes erfolgt. Die zweite Kammer 14 ist mit einer Waschlösung gefüllt. In der dritten Kammer 15 befindet sich ein Kryoadditiv. Im Startzustand ist die erste Kammer 13 vollständig gefüllt, während die übrigen Kammern 14, 15 lediglich teilweise befüllt sind. In diesen Kammern ist so viel Volumen frei, wie es zur Übernahme der Erythrozytensuspension nach der Zentrifugation (siehe unten) erforderlich ist. Die Ventilplatte 21 wird nach dem Startzustand (alle verschlossen) so eingestellt, dass bspw. die erste und zweite Kammer 13, 14 verbunden sind. Vorteilhafterweise ist trotz der Verbindung im druckfreien Zustand über die Verbindungsleitung im Wesentlichen kein Flüssigkeitsaustausch gegeben. In a starting state, the chambers of the preparation device 100 according to the invention are loaded as follows. There is a blood donation in the first chamber 13 . The blood donation is filled from a donor bag into the first chamber 13 , which may be carried out by applying a supporting negative pressure. The second chamber 14 is filled with a washing solution. A cryoadditive is located in the third chamber 15 . In the starting state, the first chamber 13 is completely filled, while the remaining chambers 14 , 15 are only partially filled. In these chambers there is as much volume as is necessary to take over the erythrocyte suspension after centrifugation (see below). After the start state (all closed), the valve plate 21 is set such that, for example, the first and second chambers 13 , 14 are connected. Despite the connection in the pressure-free state, there is advantageously essentially no liquid exchange via the connecting line.

In einem ersten Präparationsschritt wird der Kammerkörper mit den befüllten Kammern mit einer Zentrifugationseinrichtung zentrifugiert. Die (nicht dargestellte) Zentrifugationseinrichtung besitzt die Bauform einer an sich bekannten Großzentrifuge mit einzelnen Zentrifugenbechern, in denen eine Vielzahl von Präparationsvorrichtungen gleichzeitig zentrifugiert werden können. Während der Zentrifugation erfolgt lediglich die Auftrennung der Blutspende in die Fraktionen. Eine Verschiebung der Druckstempel 31 bis 33 erfolgt nicht. Während der Zentrifugation sind die Kammern verschlossen. In a first preparation step, the chamber body with the filled chambers is centrifuged with a centrifugation device. The (not shown) centrifugation device has the design of a large centrifuge known per se with individual centrifuge beakers in which a large number of preparation devices can be centrifuged at the same time. During centrifugation, only the blood donation is separated into the fractions. There is no displacement of the pressure stamps 31 to 33 . The chambers are closed during centrifugation.

Der Zustand der Präparationsvorrichtung nach der Zentrifugation ist in Fig. 2 dargestellt. In der ersten Kammer 13 sind die gebildeten Fraktionen der Blutspende mit dem Erythrozytensediment 1 der sog. "Buffy Coat"-Schicht 2 und dem Plasmaüberstand 3 illustriert. Das Erythrozytensediment 1 umfasst betriebsabhängig einen Volumenanteil von ca. 45% der Kammer 13. Der Volumenanteil hängt insbesondere von der Zentrifugationsgeschwindigkeit ab. Bei einer höheren Geschwindigkeit ergibt sich eine höhere Packungsdichte der Erythrozyten und damit ein geringerer Volumenanteil. Die "Buffy-Coat"-Schicht 2 ist ein thrombozyten- und leukozytenhaltiger Belag mit einer gräulichen Färbung, der sich nach der Zentrifugation zwischen den tiefroten Erythrozytensediment 1 und dem hellroten Plasmaüberstand 3 ausbildet. The state of the preparation device after centrifugation is shown in FIG. 2. In the first chamber 13 the fractions formed from the blood donation are illustrated with the erythrocyte sediment 1 of the so-called “buffy coat” layer 2 and the plasma supernatant 3 . Depending on the operation, the erythrocyte sediment 1 comprises a volume fraction of approximately 45% of the chamber 13 . The volume fraction depends in particular on the centrifugation speed. At a higher speed, there is a higher packing density of the erythrocytes and thus a lower volume fraction. The "buffy coat" layer 2 is a platelet-containing and leukocyte-containing coating with a grayish tinge that forms after centrifugation between the deep red erythrocyte sediment 1 and the light red plasma supernatant 3 .

Nach der Zentrifugation wird die Präparationsvorrichtung 100 in die Präparationsstation eingesetzt. Die Ventilplatte 21 wird in Durchlassrichtung zwischen die erste und zweite Kammer 13, 14 gedreht. Dies erfolgt manuell, z. B. mit einem Noppenschlüssel oder mit der Stelleinrichtung 70 (siehe oben). Die erste Kammer 13 wird mit einem Überdruck beaufschlagt. Unter der hydrostatischen oder mechanischen Druckeinwirkung bewegen sich der Druckstempel 31 nach unten und der Druckstempel 32 nach oben. Die aufgetrennte Blutspende wird in die zweite Kammer 14 übertragen. Dieser Präparationsschritt wird beendet, sobald die am unteren Ende der ersten Kammer 13 angeordnete Detektoreinrichtung 60 die "Buffy Coat"-Schicht 2 erfasst. In diesem Zustand ist sichergestellt, dass in dem verjüngtem Bereich 16 (siehe Fig. 3) und der Verbindungsleitung noch ausschließlich Erythrozytensediment vorhanden ist. Wenn die "Buffy Coat"-Schicht 2 erfasst worden ist, wird die Druckübertragung gestoppt. Danach wird die Ventilplatte in Verschlussstellung gebracht. Dies erfolgt entweder unmittelbar bei Detektion der Schicht 2 oder zeitlich verzögert, so dass Konzentratreste aus dem verjüngten Bereich 16 noch in die Verbindungsleitung gelangen können. After centrifugation, the preparation device 100 is inserted into the preparation station. The valve plate 21 is rotated in the forward direction between the first and second chambers 13 , 14 . This is done manually, e.g. B. with a wrench or with the actuator 70 (see above). The first chamber 13 is pressurized. Under the action of hydrostatic or mechanical pressure, the pressure stamp 31 moves downward and the pressure stamp 32 moves upward. The separated blood donation is transferred to the second chamber 14 . This preparation step is ended as soon as the detector device 60 arranged at the lower end of the first chamber 13 detects the “buffy coat” layer 2 . In this state it is ensured that only red blood cell sediment is present in the tapered area 16 (see FIG. 3) and the connecting line. When the "Buffy Coat" layer 2 has been detected, the pressure transfer is stopped. The valve plate is then brought into the closed position. This takes place either immediately upon detection of layer 2 or with a time delay so that concentrate residues can still get into the connecting line from the tapered region 16 .

Die in die zweite Kammer 14 übertragenen Erythrozyten vermengen sich mit der Waschlösung. Die Waschlösung umfasst bspw. physiologische Kochsalzlösung. Es folgt eine weitere Zentrifugation, in deren Ergebnis sich die behandelten Erythrozyten als Konzentrat wiederum im unteren Teil der zweiten Kammer 14 sammeln, während die übrige Waschlösung den Überstand bildet. The erythrocytes transferred into the second chamber 14 mix with the washing solution. The washing solution includes, for example, physiological saline. A further centrifugation follows, as a result of which the treated erythrocytes again collect as a concentrate in the lower part of the second chamber 14 , while the remaining washing solution forms the supernatant.

In einem weiteren Präparationsschritt wird analog zu der beschriebenen Weise das gewaschene Erythrozytensediment in die dritte Kammer 15 übertragen. Hierzu wird die Ventilplatte 21 so verdreht, dass die Verbindungsleitung 22 zwischen der zweiten und dritten Kammer 14, 15 angeordnet ist. Außerdem wird der Druckverteiler 56 entsprechend verstellt. Die Druckübertragung wird wiederum in Abhängigkeit vom Detektorsignal der Detektoreinrichtung 60 gesteuert. Es kann an der zweiten Kammer 14 ein weiterer Sensor (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Alternativ ist es möglich, die Präparationsvorrichtung 100 zu dem Sensor 61 hin zu verdrehen, so dass die Phasengrenze in der zweiten Kammer 14 erfasst werden kann. In a further preparation step, the washed erythrocyte sediment is transferred into the third chamber 15 analogously to the manner described. For this purpose, the valve plate 21 is rotated such that the connecting line 22 is arranged between the second and third chambers 14 , 15 . In addition, the pressure distributor 56 is adjusted accordingly. The pressure transmission is in turn controlled as a function of the detector signal from the detector device 60 . A further sensor (not shown) can be provided on the second chamber 14 . Alternatively, it is possible to turn the preparation device 100 toward the sensor 61 so that the phase boundary can be detected in the second chamber 14 .

Nach Übertragung des gewaschenen Erythrozytensedimentes in die dritte Kammer 15 erfolgt dort die Vermengung mit dem Kryoadditiv. Als Kryoadditiv werden die an sich bekannten Zusatzstoffe verwendet. Das Kryoadditiv umfasst bspw. eine Lösung aus wasserlöslichem Stärkederivat. After the washed erythrocyte sediment has been transferred to the third chamber 15, it is mixed with the cryoadditive. The additives known per se are used as the cryoadditive. The cryoadditive includes, for example, a solution of water-soluble starch derivative.

Nach Übertragung der gewaschenen Erythrozyten in die dritte Kammer 15 und Vermengung mit dem Kryoadditiv ist die Kryokonserve einfrierfertig. Es folgt die Übertragung in den anwendungsabhängig gewählten Behälter, z. B. einen Kryobeutel, in dem der Einfriervorgang erfolgt. Vorteilhafterweise ist nach Abschluss der Präparation in der ersten Kammer 13 der Plasmaüberstand als spenderspezifisches Restprodukt vorhanden. Anwendungsabhängig kann das Plasma einer weiteren Verwendung zugeführt werden. After the washed erythrocytes have been transferred to the third chamber 15 and mixed with the cryoadditive, the cryopreserve is ready to be frozen. This is followed by the transfer into the container selected depending on the application, e.g. B. a cryobag in which the freezing process takes place. After completion of the preparation, the plasma supernatant is advantageously present in the first chamber 13 as a donor-specific residual product. Depending on the application, the plasma can be used further.

Einzelheiten einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Gestaltung der erfindungsgemäßen Präparationsvorrichtung sind in Fig. 4 dargestellt. Die Unterschiede beziehen sich auf die Ausbildung der Ventilplatte 21. Im obersten Teilbild von Fig. 4 ist die Unterseite 12 des Kammerkörpers 10 mit den Kammern 13 bis 15 illustriert. Jede Kammer besitzt eine Ein- und Auslassöffnung in Form eines Anschlussstutzens 17 (siehe Fig. 3). An jedem Anschlussstutzen 17 ist ein O-Dichtring 18 vorgesehen. In der Mitte des Kammerkörpers 10 befindet sich entsprechend der Zylinderachse eine Gewindebohrung 19 zur Befestigung der Ventilplatte 21. Details of a configuration of the preparation device according to the invention which is modified compared to FIG. 1 are shown in FIG. 4. The differences relate to the design of the valve plate 21 . The bottom part 12 of the chamber body 10 with the chambers 13 to 15 is illustrated in the uppermost partial image of FIG. 4. Each chamber has an inlet and outlet opening in the form of a connecting piece 17 (see FIG. 3). An O-ring 18 is provided on each connecting piece 17 . In the middle of the chamber body 10 there is a threaded bore 19 for fastening the valve plate 21 in accordance with the cylinder axis.

Im mittleren Teilbild von Fig. 4 ist die Ventilplatte 21 einzeln dargestellt. Bei dieser Gestaltung sind zwei Verbindungsleitungen (oder Überströmkanäle) 22, 23 vorgesehen, die so angeordnet sind, dass mit einer der Verbindungsleitungen 22 oder 23 jeweils zwei Kammern verbunden werden können, während die jeweils andere Verbindungsleitung 22 oder 23 verschlossen ist. Die Verwendung von zwei Verbindungsleitungen besitzt den Vorteil geringerer Verstellwege bei der Einstellung der Kammerverbindungen bei den einzelnen Präparationsschritten. In der Ventilplatte sind drei Ein- und Auslassbohrungen 24 vorgesehen, die so angeordnet sind, dass wenn eine der Ein- und Auslassbohrungen 24 mit einem der Anschlussstutzen 17 ausgerichtet ist, die anderen Anschlussstutzen jeweils verschlossen bleiben. The valve plate 21 is shown individually in the middle part of FIG. 4. In this configuration, two connecting lines (or overflow channels) 22 , 23 are provided, which are arranged such that two chambers can be connected to one of the connecting lines 22 or 23 , while the other connecting line 22 or 23 is closed. The use of two connecting lines has the advantage of shorter adjustment paths when setting the chamber connections in the individual preparation steps. In the valve plate, three inlet and outlet bores 24 are provided, which are arranged such that when one of the inlet and outlet bores 24 is aligned with one of the connecting pieces 17 , the other connecting pieces remain closed.

Die Ventilplatte 21 besitzt einen umlaufenden O-Dichtring 25, der eine zusätzliche Dichtung gegenüber der Unterseite 12 des Kammerkörpers 10 bereitstellt. Das Bezugszeichen 26 bezieht sich auf die Drehachse und das Lager der Ventilplatte 21. The valve plate 21 has a circumferential O-sealing ring 25 , which provides an additional seal with respect to the underside 12 of the chamber body 10 . The reference numeral 26 relates to the axis of rotation and the bearing of the valve plate 21 .

Im unteren Teilbild von Fig. 4 ist die Ventilplatte 21 und die Unterseite 12 des Kammerkörpers 10 im zusammenmontierten Zustand dargestellt. Wird die Ventilplatte 21 vom dargestellten Zustand nach links gedreht, so werden zunächst mit der Verbindungsleitung 22 die Kammern 13 und 14 verbunden und bei der weiteren Verstellung werden die Kammern 14 und 15 über die Verbindungsleitung 23 verbunden. Damit können mit einem kurzen Stellweg die beiden oben erläuterten Präparationsschritte ausgeführt werden. In the lower part of FIG. 4, the valve plate 21 and the bottom 12 of the chamber body 10 shown in the assembled state. If the valve plate 21 is rotated to the left from the state shown, the chambers 13 and 14 are first connected to the connecting line 22 and, during the further adjustment, the chambers 14 and 15 are connected via the connecting line 23 . The two preparation steps explained above can thus be carried out with a short adjustment path.

Die in den Fig. 1 bis 4 illustrierte Ausführungsform der Erfindung kann je nach Aufgabenstellung vielfältig modifiziert werden. So können bspw. zur Durchführung weiterer Präparationsschritte im Kammerkörper weitere Kammern zur Aufnahme weiterer Zusatzstoffe vorgesehen sein. Anstelle der 120°-Anordnung können die Kammern auch anderweitig im Kammerkörper oder einem Rahmengestell (siehe unten) angeordnet werden. Die Beschickung der Kammern kann anwendungsabhängig von der Ober- oder Unterseite her erfolgen. Dies erfolgt vorzugsweise unter Verwendung von Schlauch- oder Pipettiersystemen. Gemäß einer bevorzugten Gestaltung der Erfindung sind die Einlassöffnungen der Kammern gerade an die Außendurchmesser von standardisierten Flüssigkeitspipetten oder Schlauchadapter angepasst, so dass diese zur Beschickung einfach angesetzt und betätigt werden können. Die Präparationsvorrichtung kann anwendungsabhängig in ihrer Größe beliebig skaliert werden. Die Übertragungseinrichtung mit der Ventilplatte kann durch eine fest eingestellte Anordnung mehrerer Verbindungsleitungen mit betätigbaren Ventilen ersetzt werden. The embodiment of the invention illustrated in FIGS. 1 to 4 can be modified in many ways depending on the task. For example, to carry out further preparation steps in the chamber body, further chambers can be provided for receiving further additives. Instead of the 120 ° arrangement, the chambers can also be arranged elsewhere in the chamber body or in a frame (see below). The chambers can be loaded from the top or bottom, depending on the application. This is preferably done using hose or pipetting systems. According to a preferred embodiment of the invention, the inlet openings of the chambers are matched to the outside diameter of standardized liquid pipettes or hose adapters, so that they can be easily attached and operated for loading. The size of the preparation device can be scaled as required, depending on the application. The transmission device with the valve plate can be replaced by a fixedly arranged arrangement of several connecting lines with actuatable valves.

An der Außenseite des Kammerkörpers können zusätzliche Greif- oder Befestigungseinrichtungen zur Handhabung des Kammerkörpers und/oder zum Einsatz in eine Zentrifuge vorgesehen sein. On the outside of the chamber body, additional gripping or fastening devices for handling the chamber body and / or be provided for use in a centrifuge.

Der Kammerkörper mit den integrierten Kammern kann erfindungsgemäß durch eine Anordnung einzelner Kammern in einem Rahmengestell ersetzt werden. Diese Gestaltung besitzt Vorteile in Bezug auf eine separate Befüllung der einzelnen Kammern vor der Zusammensetzung zur Präparationsvorrichtung und die Entsorgung der Kammern nach Verwendung. Als Rahmengestell kann jede geeignete Struktur verwendet werden, in die die Kammern entsprechend der gewünschten Anordnung fixiert einsetzbar sind und die eine genügende Stabilität bei der Zentrifugation besitzt. Je nach der Gestaltung der Kammern ist die Struktur des Rahmengestells angepasst. The chamber body with the integrated chambers can according to the invention by arranging individual chambers in one Frame be replaced. This design has advantages in relation on a separate filling of the individual chambers before Composition to the preparation device and the disposal of the Chambers after use. Any suitable frame can be used Structure used in which the chambers according to the desired arrangement are fixed and the one has sufficient stability during centrifugation. Depending on the The design of the chambers is the structure of the frame customized.

Werden als Kammern fertige Kolbenspritzen mit geeigneten Kolbendurchmessern verwendet, so besitzt das Rahmengestell Ausnehmungen zur Aufnahme der Spritzenkolben. Wenn die Einzelkammern durch gerade Rohrkörper gebildet sind, werden die Ausnehmungen des Rahmengestells entsprechend angepasst. Am Boden des Rahmengestells sind ggf. konisch vorgeformte Kammerböden vorgesehen, wie dies in Fig. 5 illustriert ist. If finished plunger syringes with suitable plunger diameters are used as chambers, the frame has recesses for receiving the plunger. If the individual chambers are formed by straight tubular bodies, the recesses in the frame are adjusted accordingly. Conical, pre-shaped chamber bottoms are optionally provided on the bottom of the frame, as illustrated in FIG. 5.

Fig. 5 zeigt eine Einzelkammer in schematischer Schnittansicht. Zwei oder mehr derartige Einzelkammern (z. B. entsprechend der obigen Gestaltung drei Einzelkammern) sind an einem Rahmengestell (nicht dargestellt) vorgesehen. Die Einzelkammer 90 umfasst eine Kammerwand 91 in Form eines geraden Kreiszylinders und einen sich verjüngenden Teilbereich 92, der in einem entsprechend geformten Stützsockel 93 ruht, der Teil des Rahmengestells ist. Im Inneren der Einzelkammer 90 befindet sich der Druckstempel (siehe oben). Der Druckstempel ist bei dieser Gestaltung nicht zylinderförmig, sondern als Stempelplatte 94 mit einem außen umlaufenden Dichtring 97 ausgebildet. Die Stempelplatte 94 besteht beispielsweise aus PMMA. Der Dichtring 97 ist ein z. B. aus PTFE bestehendes Formteil, das formschlüssig über den äußeren Rand der Stempelplatte 94 gezogen ist. Der Querschnitt des Dichtringes 97 besitzt eine U-Form, deren offenen Enden zwei Dichtlippen bilden. Durch diese Formgebung wird ein dichtendes Anlegen der Dichtlippen an die Kammerwand sicherstellt. Die Oberseite der Einzelkammer 90 ist mit einer Deckplatte 95 verschlossen, die eine Durchtrittsöffnung 96 zum Durchlass des Druckmediums aufweist. Fig. 5 shows a single chamber in a schematic sectional view. Two or more such individual chambers (e.g. three individual chambers corresponding to the above design) are provided on a frame (not shown). The individual chamber 90 comprises a chamber wall 91 in the form of a straight circular cylinder and a tapering partial area 92 which rests in a correspondingly shaped support base 93 which is part of the frame. The pressure stamp is located inside the single chamber 90 (see above). In this design, the pressure stamp is not cylindrical, but is designed as a stamp plate 94 with an outer circumferential sealing ring 97 . The stamp plate 94 is made of PMMA, for example. The sealing ring 97 is a z. B. made of PTFE molded part which is positively pulled over the outer edge of the stamp plate 94 . The cross section of the sealing ring 97 has a U-shape, the open ends of which form two sealing lips. This shape ensures a sealing contact of the sealing lips on the chamber wall. The top of the individual chamber 90 is closed with a cover plate 95 , which has a passage opening 96 for the passage of the pressure medium.

Die Einzelkammer 90 besitzt bspw. ein Volumen von 470 ml bei einem Durchmesser von ca. 80 mm, einer Länge der Kammerwand 91 von ca. 110 mm und einer Höhe des Stützsockels 93 von ca. 30 mm. Der Teilbereich 92 grenzt ein Teilvolumen von ca. 30 ml ab. The individual chamber 90 has, for example, a volume of 470 ml with a diameter of approximately 80 mm, a length of the chamber wall 91 of approximately 110 mm and a height of the support base 93 of approximately 30 mm. The partial area 92 delimits a partial volume of approximately 30 ml.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Blutpräparation kann abweichend von der oben erläuterten Zentrifugation der gesamten Präparationsvorrichtung die folgende Einzelkammerzentrifugation vorgesehen sein. Dabei wird die jeweils interessierende Einzelkammer (z. B. gemäß Fig. 5) aus dem Rahmengestell entnommen und separat zentrifugiert. Vor oder nach der Zentrifugation ist die Einzelkammer im Rahmengestell zur Durchführung der übrigen Schritte der Probenpräparation angeordnet. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, falls zur Zentrifugation keine passende Zentrifuge zur Verfügung steht. In a method for blood preparation according to the invention, deviating from the centrifugation of the entire preparation device explained above, the following single-chamber centrifugation can be provided. The individual chamber of interest (e.g. according to FIG. 5) is removed from the frame and centrifuged separately. Before or after the centrifugation, the single chamber is arranged in the frame for carrying out the remaining steps of the sample preparation. This method is particularly advantageous if no suitable centrifuge is available for centrifugation.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. The in the above description, the claims and the Drawings disclosed features of the invention can both individually as well as in any combination for the Realization of the invention in its various configurations from Be meaningful.

Claims

1. Preparation device ( 100 ) for the treatment of suspension samples, in particular for the preparation of blood cryopreserves, with an arrangement of at least two containers for receiving suspension samples, sample parts and / or additives, characterized in that the containers as chambers ( 13 to 15 , 90 ) are formed with fixed walls and are arranged stationary relative to one another, a transmission device ( 20 ) having at least one connecting line ( 22 ) via which the chambers ( 13 to 15 ) can be connected to one another.

2. Preparation device according to claim 1, wherein the chambers ( 13 to 15 ) are formed in a one-piece chamber body ( 10 ).

3. Preparation device according to claim 1, wherein the chambers ( 90 ) are detachably attached as individual chambers in a frame.

4. Preparation device according to one of the preceding claims, wherein the walls of the chambers or the chamber body ( 10 ) consist of a transparent material.

5. Preparation device according to one of the preceding claims 1 or 2, in which the chambers ( 13 to 15 ) have the shape of straight hollow cylinders which extend from an upper side ( 11 ) to a lower side ( 12 ) of the chamber body ( 10 ), wherein the underside ( 12 ) of each chamber ( 13 to 15 ) has a connecting piece ( 17 ) with which one end of the at least one connecting line ( 22 ) can be connected.

6. Preparation device according to one of the preceding claims, in which a pressure stamp ( 31 to 33 ) is provided in each chamber.

7. Preparation device according to claim 6, wherein each pressure stamp ( 31 to 33 ) has a circumferential sealing lip.

8. Preparation device according to one of the preceding claims, in which the transmission device ( 20 ) is formed by a valve plate ( 21 ), in which at least one connecting line ( 22 ) is integrated, the valve plate ( 21 ) being arranged rotatably.

9. Preparation station for the preparation of suspension samples, which comprises:
at least one preparation device ( 100 ) according to one of the preceding claims,
a printing device ( 50 ),
a detector device ( 60 ),
an actuator ( 70 ), and
a control device ( 80 ).

10. preparation station according to claim 9, wherein the pressure device ( 50 ) comprises a pneumatic pressure generator or a mechanical pressure generator with connecting rods.

11. preparation station according to claim 9 or 10, wherein the actuating device ( 70 ) has an actuating element ( 71 ) with which the transmission device ( 20 ) is adjustable such that two chambers are connected via the at least one connecting line ( 22 ).

12. A method for preparing suspension samples using a preparation device ( 100 ) according to any one of claims 1 to 8, wherein alternately treating a sample in at least one of the chambers ( 13 to 15 , 90 ) and transferring at least part of the sample between two chambers.

13. The method according to claim 12, wherein the sample treatment centrifuging the sample and / or treating the sample with additives.

14. The method according to claim 13, wherein the entire preparation device ( 100 ) or a single chamber ( 90 ) is centrifuged during the centrifugation of the sample.

15. The method according to any one of claims 12 to 14, in which a Blood cryopreserve is produced.