DE102006005533A1

DE102006005533A1 - Verbinder, Verbindersystem und Verwendung

Info

Publication number: DE102006005533A1
Application number: DE102006005533A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr. Baumfalk; Uwe Becker; Oscar-Werner Dr. Reif
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: US7674254B2; US20070185472A1; DE102006005533B4

Abstract

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbinder (10) zum sterilen Verbinden mit einem komplementären Verbinder (12), wobei der Verbinder (10) - ein Verbindergehäuse (14) mit - einer Eingriffseinrichtung (16), welche derart ausgelegt ist, - mit einer komplementären Eingriffseinrichtung (18) des komplementären Verbinders (12) im wesentlichen entlang einer Eingriffsrichtung (44) in Eingriff zu treten und - daß nach Ineingrifftreten der Eingriffseinrichtung (16) mit der komplementären Eingriffseinrichtung (18) der Verbinder (10) relativ zu dem komplementären Verbinder (12) im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung (44) verschiebbar ist; - einer Durchführungsöffnung (24) zum Durchführen einer Sensoreinrichtung (34); - einer verschiebbaren, sterilen Abdeckeinrichtung (22), welche ausgelegt ist, - die Durchführungsöffnung (24) im wesentlichen steril zu verschließen und - daß beim Verschieben des Verbinders (10) relativ zu dem komplementären Verbinder (12) die Abdeckeinrichtung (22) relativ zu dem Verbinder (10) im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung (44) verschoben wird - und einer im wesentlichen sterilen Sensoreinrichtung (34), wobei - die Sensoreinrichtung (34) im wesentlichen entlang einer Sensorverschieberichtung (52) bewegbar ist und wobei - die Eingriffsrichtung (44) von der Sensorverschieberichtung (52) verschieden ist sowie ein Verbindersystem als auch eine Verwendung ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder zum sterilen Verbinden mit einem komplementären Verbinder, ein Verbindersystem zum sterilen Verbinden einer Durchführungsöffnung eines Verbinders mit einem Fluideinlaß und/oder -auslaß eines herkömmlichen Verbinders und die Verwendung eines Verbinders und eines komplementären Verbinders zum sterilen Verbinden einer Durchführungsöffnung des Verbinders mit einem Fluideinlaß und/oder -auslaß des komplementären Verbinders.

In moderner Pharmatechnik und/oder Labortechnik werden vielfach Behälter, wie z.B. Beutel, Schläuche, Bioreaktoren, usw. eingesetzt, in welchen Bioprozesse, chemische, biochemische, usw. Reaktionen ablaufen. Insbesondere laufen diese Reaktionen in einer geschlossenen Umgebung, d.h. ohne Verbindung zu einem umgebenden Medium ab. Hierbei muß vermieden werden, daß Keime der Umgebung in das Innere oben genannter Behälter eindringen und den Ablauf von Reaktionen, Versuchen, usw. beeinträchtigen bzw. verfälschen. Ferner können solche Behälter in Krankenhausumgebungen eingesetzt werden, beispielsweise zur Bluttransfusion bzw. Blutwäsche. Auch hier muß darauf geachtet werden, daß Keime der Umgebung nicht in das Innere eines Behälters dringen, da beispielsweise der Inhaltsstoff des Behälters dadurch kontaminiert werden könnte.

Viele der in diesen vorzugsweise flexiblen Behältern ablaufenden Prozesse sollten nach Möglichkeit unter vorbestimmten bzw. kontrollierten Bedingungen ablaufen. Hierzu kann es beispielsweise notwendig sein, physikalische Größen bzw. Werte der in den Behältern vorhandenen Medien zu detektieren und/oder zu messen. Beispielsweise kann es notwendig sein, Größen wie Temperatur, pH-Wert, Zelldichte, optische Transmission, usw. zu messen, wobei diese Werte möglichst direkt gemessen werden sollen, ohne Gefahr zu laufen, das Innere des Behälters zu kontaminieren.

Es ist daher eine Aufgabe, in einfacher Weise physikalische und/oder chemische und/oder andere Parameter im Inneren eines Behälters zu bestimmen, ohne daß das Innere des Behälters mit einem umgebenden Medium in Kontakt tritt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Verbinder gemäß Anspruch 1, das Verbindersystem gemäß Anspruch 12 und die Verwendung gemäß Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verbinder zum sterilen Verbinden mit einem komplementären Verbinder

– ein Verbindergehäuse mit – einer Eingriffseinrichtung, welche derart ausgelegt ist, – mit einer komplementären Eingriffseinrichtung des komplementären Verbinders im wesentlichen entlang einer Eingriffsrichtung in Eingriff zu treten und – daß nach Ineingrifftreten der Eingriffseinrichtung mit der komplementären Eingriffseinrichtung der Verbinder relativ zu dem komplementären Verbinder im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung verschiebbar ist; – einer Durchführungsöffnung, zum Durchführen einer Sensoreinrichtung; – einer verschiebbaren, sterilen Abdeckeinrichtung, welche ausgelegt ist, – die Durchführungsöffnung im wesentlichen steril zu verschließen und – daß beim Verschieben des Verbinders relativ zu dem komplementären Verbinder die Abdeckeinrichtung relativ zu dem Verbinder im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung verschoben wird.
– und einer im wesentlichen sterilen Sensoreinrichtung, wobei – die Sensoreinrichtung im wesentlichen entlang einer Sensorverschieberichtung bewegbar ist und wobei – die Eingriffsrichtung von der Sensorverschieberichtung verschieden ist.

Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung im wesentlichen zylinderförmig sein und die Sensorverschieberichtung im wesentlichen parallel zu einer Symmetrieachse der Sensoreinrichtung, insbesondere einer Zylinderachse der Sensoreinrichtung sein. Vorzugsweise kann die Eingriffsrichtung im wesentlichen senkrecht zu der Sensorverschieberichtung sein.

Der Begriff "im wesentlichen zylinderförmig" im Sinne der Erfindung umfaßt beispielsweise herstellungsbedingte Abweichungen von der Zylinderform. Insbesondere kann die Sensoreinrichtung im Querschnitt nicht eine Kreisform mit konstantem Radius aufweisen, sondern, in Zylinderkoordinaten ausgedrückt, bei verschiedenen Raumwinkeln verschiedene Radien aufweisen. Insbesondere kann bei verschiedenen Raumwinkeln der tatsächliche Radius von dem Radius der Kreisform um etwa 20%, insbesondere um etwa 10% oder weniger abweichen.

Der Begriff "im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung verschiebbar" im Sinne der Erfindung umfaßt, daß beispielsweise der Verbinder und der komplementäre Verbinder genau entlang der Eingriffsrichtung verschiebbar sind. Beim Verschieben kann aber auch von der Eingriffsrichtung abgewichen werden. Beispielsweise kann der Verbinder relativ zu dem komplementären Verbinder entlang einer Richtung verschoben werden, die von der Eingriffsrichtung abweicht, beispielsweise einen Winkel von etwa 1° bis etwa 20°, bevorzugt etwa 3° bis etwa 10° zu der Eingriffsrichtung aufweist. Die Richtung, unter welcher der Verbinder relativ zu dem komplementären Verbinder verschiebbar ist, kann auch windschief zu der Eingriffsrichtung sein.

Wird die Sensoreinrichtung entlang der Sensorverschieberichtung durch die Durchführungsöffnung geschoben bzw. bewegt, kann die Sensoreinrichtung mit dem komplementären Verbinder, insbesondere einem Fluideinlaß und/oder -auslaß in Eingriff treten, wodurch ein weiteres Verschieben des Verbinders relativ zu dem komplementären Verbinder entlang der Eingriffsrichtung verhindert wird. Die Sensoreinrichtung ist daher vorteilhafterweise auch eine Verriegelungseinrichtung.

Vorzugsweise ist der Verbinder ausgelegt, daß beim Verschieben der sterilen Abdeckeinrichtung auch eine sterile komplementäre Abdeckeinrichtung des komplementären Verbinders verschiebbar ist. Folglich treten sterile Bereiche des Verbinders lediglich mit sterilen Bereichen des komplementären Verbinders in Kontakt, d.h. die Verbindung zwischen dem Verbinder und dem komplementären Verbinder ist im wesentlichen steril.

Der Begriff "steril" wird in dieser Erfindung gemäß seiner herkömmlichen Verwendung benutzt, d.h. der Begriff "steril" umfaßt insbesondere keimfrei bzw. unfruchtbar bzw. infertil. Keimfrei muß aber nicht eine vollständige Abwesenheit von Keimen bzw. Fremdkörpern heißen. Vielmehr kann keimfrei eine vorbestimmte bzw. vorbestimmbare maximale Anzahl von Keimen bzw. Fremdkörpern beinhalten. Beispielsweise kann steril eine maximale Anzahl von Keimen umfassen, wie sie nach herkömmlichen, industriellen Standards erlaubt bzw. erwünscht ist.

Nach Herstellen der sterilen Verbindung zwischen dem Verbinder und dem komplementären Verbinder kann die Sensoreinrichtung entlang der Sensorverschieberichtung durch die Durchführungsöffnung zumindest teilweise in den komplementären Verbinder einführbar sein. Die Sensoreinrichtung kann daher in Kontakt mit einem Inneren des komplementären Verbinders bzw. mit einem Inneren eines Gegenstandes, mit welchem der komplementäre Verbinder verbunden ist, treten. Beispielsweise kann der komplementäre Verbinder direkt mit einem Behälter verbunden sein. In anderen Worten ist der Fluideinlaß und/oder -auslaß des Verbinders direkt mit dem Behälter vorzugsweise steril verbunden. Der Sensor kann daher zumindest teilweise in das Innere des komplementären Verbinders und/oder in das Innere des mit dem komplementären Verbinder verbundenen Behälters eingeführt werden. Insbesondere kann die Sensoreinrichtung mit einem Medium in dem Behälter, beispielsweise einem Fluid, einer Flüssigkeit, einem Gas, usw. in Verbindung bzw. Kontakt treten. Die Sensoreinrichtung kann daher vorteilhafterweise direkt physikalische Eigenschaften des Fluids, der Flüssigkeit, des Gases, usw. messen bzw. detektieren bzw. nachweisen.

Der Behälter ist vorzugsweise ein Bioreaktor, ein Beutel oder ein Filtergehäuse, besonders bevorzugt eine sogenannte "filter capsule".

Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine elektrische, eine elektronische, eine mechanische, eine optische, eine chemische, usw. Sensoreinrichtung sein. Die Sensoreinrichtung kann anhand eines Kabels, beispielsweise eines elektrischen Kabels, eines Glasfaserkabels, usw. mit einer Analyseeinrichtung verbunden sein. Die Sensoreinrichtung kann aber auch kabellos mit einer Analyseeinrichtung verbunden sein. Die Analyseeinrichtung kann hierbei außerhalb des Verbinders angeordnet sein. Die Analyseeinrichtung kann aber auch Bestandteil der Sensoreinrichtung sein und die Sensoreinrichtung bzw. die Analyseeinrichtung ferner mit einer Anzeigeeinrichtung, insbesondere einer digitalen Anzeigeeinrichtung, beispielsweise zur Anzeige einer Temperatur ausgestattet sein.

Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise manuell und/oder automatisch entlang der Sensorverschieberichtung bewegbar sein. Beispielsweise kann in dem Inneren des Verbinders ein höherer Druck vorliegen, als in dem Inneren des komplementären Verbinders bzw. des daran angeschlossenen Behälters. Werden der Verbinder und der komplementäre Verbinder fluiddicht miteinander verbunden, kann z.B. durch Druckausgleich die Sensoreinrichtung zumindest teilweise in das Innere des komplementären Verbinders bzw. des daran angeschlossenen Behälters geschoben bzw. bewegt werden. Alternativ kann der Druck in dem Behälter erhöht werden und dadurch die Sensoreinrichtung wieder aus dem Behälter bzw. dem komplementären Verbinder heraus und zurück in den Verbinder bewegt werden.

Anhand der Eingriffseinrichtung ist der Verbinder mit dem komplementären Verbinder im wesentlichen entlang des Sensorverschieberichtung fixierbar. Fixierbar entlang einer vorbestimmten Richtung im Sinne dieser Erfindung bedeutet beispielsweise, daß bei normalen Betriebskräften eine Bewegung des Verbinders relativ zu dem komplementären Verbinder in der vorbestimmten Richtung vollständig unterdrückt ist, bzw. nur eine sehr eingeschränkte Bewegung in der vorbestimmten Richtung möglich ist. Der Begriff "Verriegeln" bzw. "verriegelbar" wird im wesentlichen gleichbedeutend verwendet.

Aufgrund der Eingriffseinrichtung ist daher der Verbinder mit dem komplementären Verbinder im wesentlichen entlang der Sensorverschieberichtung fixierbar bzw. verriegelbar. Ferner ist aufgrund des zumindest teilweise Einführens der Sensoreinrichtung in den komplementären Verbinder bzw. den daran angeordneten Behälter, der Verbinder mit dem komplementären Verbinder im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung fixierbar bzw. verriegelbar.

Besonders bevorzugt ist der Verbinder an dem komplementären Verbinder lösbar fixierbar bzw. verriegelbar.

Weiterhin ist die Verbindung zwischen dem Verbinder und dem komplementären Verbinder vorzugsweise fluiddicht, d.h. ein Fluidaustausch bzw. eine Fluidkommunikation mit der Umgebung ist im wesentlichen nicht möglich. Ein Fluidaustausch zwischen dem Verbinder und dem komplementären Verbinder ist dabei jedoch möglich. Insbesondere ist nach Entfernen der Sensoreinrichtung aus dem komplementären Verbinder bzw. dem daran angeordneten Behälter der Verbinder relativ zu dem komplementären Verbinder entlang oder entgegen der Eingriffsrichtung verschiebbar, wodurch der Verbinder von dem komplementären Verbinder getrennt werden kann.

Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung innerhalb einer Sensorkammer, welche ein im wesentlichen steriles Innere aufweist, angeordnet. Insbesondere umfaßt die Sensorkammer die Durchführungsöffnung. Besonders bevorzugt weist der Verbinder einen Innenraum auf und der Innenraum ist im wesentlichen gleich der Sensorkammer.

Weiterhin vorzugsweise besteht das Verbindergehäuse zumindest teilweise aus einem flexiblen Material und das Verbindergehäuse ist ferner derart ausgelegt, daß das Volumen der Sensorkammer variierbar ist. Insbesondere kann die Größe der Sensorkammer an die Größe der Sensoreinrichtung anpaßbar sein.

Besonders bevorzugt ist das Verbindergehäuse zumindest teilweise stauchbar und/oder streckbar, insbesondere ist das Verbindergehäuse dehnbar ausgelegt. Vorteilhafterweise ist daher das Verbindergehäuse in einfacher Weise an die Größe der Sensoreinrichtung anpaßbar. Beispielsweise kann das Verbindergehäuse zumindest teilweise manuell gequetscht werden und insbesondere Kraft von außen auf die Sensoreinrichtung übertragen werden, wodurch die Sensoreinrichtung in das Innere des komplementären Verbinders bzw. des daran angeordneten Behälters manuell oder automatisch bewegbar sein kann. In anderen Worten kann das Innenvolumen des Verbindergehäuses bzw. der Sensorkammer anpaßbar sein, wodurch ein zumindest teilweises Entfernen der Sensoreinrichtung aus der Sensorkammer bzw. dem Verbindergehäuse ausgleichbar ist.

Besonders bevorzugt besteht das Verbindergehäuse zumindest teilweise aus einem rückstellfähigen Material. Das Verbindergehäuse kann insbesondere aus verschiedenen Materialien gefertigt sein, beispielsweise aus starren und flexiblen Materialien. Das Verbindergehäuse kann z.B. zumindest teilweise aus einem starren Plastik und zumindest teilweise aus einem flexiblen, rückstellfähigen Material, wie beispielsweise einer Folie, einem Gummi, einem weichen Polymer, usw., bestehen.

Vorzugsweise ist der Verbinder ausgelegt, nach Anordnen bzw. Verbinden des Verbinders mit dem komplementären Verbinder, die Sensorkammer mit einem Innenraum des komplementären Verbinders im wesentlichen steril zu verbinden. In anderen Worten kann eine sterile Verbindung des Innenraums des Verbinders mit dem Innenraum des komplementären Verbinders und dem daran angeordneten Behälter hergestellt werden, ohne daß Verunreinigungen bzw. Keime der Umgebung in den Innenraum des komplementären Verbinders bzw. des daran angeordneten Behälters eindringen können.

Weiterhin vorzugsweise ist das Verbindergehäuse ausgelegt, eine Kraft auf die Sensoreinrichtung auszuüben. Beispielsweise kann das Verbindergehäuse aufgrund der Rückstellfähigkeit des Materials des Verbindergehäuses vorgespannt sein. Beispielsweise kann das Verbindergehäuse gestreckt sein und aufgrund seiner Rückstellfähigkeit einen ungestreckten Zustand anstreben. Hierbei kann eine Kraft auf die Sensoreinrichtung übertragen werden. Besonders bevorzugt kann die Sensoreinrichtung dabei beispielsweise gegen die sterile Abdeckeinrichtung gedrückt werden. Wird die sterile Abdeckeinrichtung entfernt, kann aufgrund der von dem Verbindergehäuse angelegten Kraft die Sensoreinrichtung im wesentlichen entlang der Sensorverschieberichtung verschoben bzw. bewegt werden. Vorteilhafterweise kann beim Verbinden des Verbinders mit dem komplementären Verbinder hierbei die Sensoreinrichtung automatisch zumindest teilweise in das Innere des komplementären Verbinders bzw. des daran angeordneten Behälters geschoben werden und der Verbinder mit dem komplementären Verbinder zeitgleich automatisch entlang der Eingriffsrichtung verriegelt werden.

Daher ist das Verbindergehäuse vorteilhafterweise ausgelegt, nach dem Verbinden des Verbinders mit dem komplementären Verbinder die Sensoreinrichtung zumindest teilweise in den komplementären Verbinder zu bewegen.

Besonders bevorzugt ist die Sensoreinrichtung nach Entfernen der Abdeckeinrichtung und der komplementären Abdeckeinrichtung durch die Öffnungseinrichtung in den Innenraum des komplementären Verbinders bewegbar.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verbindersystem zum sterilen Verbinden einer Durchführungsöffnung eines Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Fluideinlaß und/oder -auslaß eines herkömmlichen Verbinders. Bevorzugt sind die Durchführungsöffnung des Verbinders und der Fluideinlaß und/oder -auslaß des herkömmlichen Verbinders fluiddicht miteinander verbunden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines Verbinders und eines komplementären Verbinders zum sterilen Verbinden einer Durchführungsöffnung des Verbinders mit einem Fluideinlaß und/oder -auslaß des komplementären Verbinders mit den Schritten:

– Bereitstellen des Verbinders und des komplementären Verbinders;
– In Eingriff bringen einer Eingriffseinrichtung des Verbinders mit einer komplementären Eingriffseinrichtung des komplementären Verbinders;
– Verschieben des Verbinders relativ zu dem komplementären Verbinder entlang einer Eingriffsrichtung und
– Verschieben der Sensoreinrichtung entlang einer Sensorverschieberichtung.

Vorzugsweise ist die Verbindung der Durchführungsöffnung des Verbinders mit dem Fluideinlaß und/oder -auslaß des komplementären Verbinders fluiddicht.

Weiterhin vorzugsweise wird die Sensoreinrichtung entlang der Sensorverschieberichtung durch die Durchführungsöffnung hindurch zumindest teilweise in den Fluideinlaß und/oder -auslaß des komplementären Verbinders geschoben.

Besonders bevorzugt wird beim Verschieben des Verbinders relativ zu dem komplementären Verbinder die Abdeckeinrichtung des Verbinders und/oder die komplementäre Abdeckeinrichtung des komplementären Verbinders entlang der Eingriffsrichtung verschoben.

Weiterhin bevorzugt wird die Sensoreinrichtung wieder aus dem komplementären Verbinder entfernt.

Besonders bevorzugt wird der Verbinder von dem komplementären Verbinder getrennt und der Verbinder anhand der Abdeckeinrichtung und/oder der komplementäre Verbinder anhand der komplementären Abdeckeinrichtung wieder fluiddicht, weiterhin vorzugsweise steril verschlossen.

Ferner gelten obige Ausführungen hinsichtlich des Verbinders bzw. des komplementären Verbinders in analoger Weise auch für deren bevorzugte erfindungsgemäße Verwendung.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft anhand beiliegender Figuren beschrieben. Es zeigt
1: eine schematische Schnittansicht eines bevorzugten Verbinders und eines komplementären Verbinders;
2: eine schematische Schnittansicht eines bevorzugten Verbinders und eines komplementären Verbinders gemäß 1, jedoch um 90° gedreht;
3: eine schematische Schnittansicht gemäß 2;
4: eine schematische Schnittansicht gemäß 2;
5: eine schematische Schnittansicht gemäß 2;
6: eine schematische Schnittansicht gemäß 2.
1 zeigt einen Verbinder 10 und einen komplementären Verbinder 12. Der Verbinder 10 weist ein Verbindergehäuse 14 auf. Das Verbindergehäuse 14 umfaßt einen Vorsprung 16. Der Vorsprung 16 stellt gleichzeitig die Eingriffseinrichtung 16 dar. Die Eingriffseinrichtung 16 kann mit einer komplementären Eingriffseinrichtung 18 eines komplementären Verbindergehäuses 20 des komplementären Verbinders 12 in Eingriff treten (nicht dargestellt). Ferner ist an dem Verbindergehäuse 14 eine Keimbarriere in Form einer sterilen Abdeckung 22 angeordnet. Die sterile Abdeckung 22 kann beispielsweise als Schieber ausgebildet sein. Die sterile Abdeckung 22 bedeckt insbesondere eine Durchführungsöffnung 24 eines Innenraums 26 des Verbindergehäuses 14 des Verbinders 10. Ferner ist ein Dichtmittel 28 in Form eines O-Rings 28 angeordnet. Der O-Ring 28 erlaubt eine fluiddichte Verbindung des Verbindergehäuses 14 mit der sterilen Abdeckung 22, wenn die Eingriffseinrichtung 16 und die komplementäre Eingriffseinrichtung 18 in Eingriff sind.
Analog weist der komplementäre Verbinder 12 eine komplementäre sterile Abdeckung 30 in Form eines Schiebers auf. Ebenso weist das komplementäre Verbindergehäuse 20 des komplementären Verbinders 12 ein Dichtmittel 32 in Form eines O-Rings 32 auf. Der O-Ring 32 erlaubt eine fluiddichte und sterile Verbindung zwischen der sterilen Abdeckung 30 und dem komplementären Verbindergehäuse 20 des komplementären Verbinders 12. Die O-Ringe 28, 32 können im wesentlichen gleich groß sein. Die O-Ringe 28, 32 können auch verschieden groß sein. Folglich können der O-Ring 28 und der O-Ring 32 in Gebrauchsstellung des Verbinders 10 und des komplementären Verbinders 12 (gezeigt in den 5 und 6) aufeinander liegen oder jeweils eine gegenüberliegende Fläche des komplementären Verbinders 12 oder des Verbinders 10 kontaktieren.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Verbinders 10 und des komplementären Verbinders 12, um 90° gegenüber der Ansicht der 1 gedreht. Ferner ist in 2 ein Sensor 34 gezeigt, welcher in 1 nicht gezeigt ist. Der Sensor 34 kann beispielsweise ein Druck-, Temperatur-, pH-Wert-Sensor, usw. sein. Der Sensor 34 kann insbesondere ausgelegt sein, um herkömmliche oder besonders benötigte Meßwerte zu detektieren bzw. bereit zu stellen. Ferner ist in 2 eine Schutzfolie 36 dargestellt. Die Schutzfolie 36 überdeckt die sterile Abdeckung 22 und einen Teilbereich des Verbindergehäuses 14 bzw. der Eingriffseinrichtung 16. Die Eingriffseinrichtung 16 ist in 2 nicht dargestellt.
Die Schutzfolie 36 kann beispielsweise von ihr bedeckte bzw. überlagerte Abschnitte des Verbinders 10 bzw. des komplementären Verbinders 12 steril gegenüber der Umgebung abschirmen. Zusätzlich oder alternativ kann die Schutzfolie ausgelegt sein, von ihr bedeckte bzw. überlagerte Abschnitte des Verbinders 10 bzw. des komplementären Verbinders 12 gegen mechanische Einflüsse, beispielsweise gegen Stöße, usw. zu schützen. Die Schutzfolie 36 kann auch ausgelegt sein, um Bestandteile des Verbinders 10, beispielsweise die sterile Abdeckung 22 zu fixieren bzw. um Bestandteile des komplementären Verbinders 12, beispielsweise die komplementäre sterile Abdeckung 30 zu fixieren. Die Schutzfolie 36 kann auch ausgelegt sein, die sterile Abdeckung 22 an dem Verbindergehäuse 14 des Verbinders 10 anzuordnen bzw. um die komplementäre sterile Abdeckung 30 an dem komplementären Verbindergehäuse 20 des komplementären Verbinder 12 anzuordnen.
Ferner ist in 2 eine Sensorkammer 38 als Bestandteil des Verbindergehäuses 14 dargestellt. Die Sensorkammer 38 ist in einem Teilbereich als Faltenbalg 40 ausgebildet. Der Faltenbalg 40 erlaubt, daß die Sensorkammer 38 in ihrer Größe variiert werden kann. Ferner weist der Sensor eine Kabelverbindung 42 zu einem Peripheriegerät (nicht gezeigt) auf. Die Kabelverbindung 42 kann eine herkömmliche Signalleitung sein. Anstelle der Kabelverbindung 42 kann aber auch eine kabellose Übertragung von Daten des Sensors 34 zu einem Peripheriegerät (nicht gezeigt) erfolgen. Alternativ kann der Sensor 34 auch mit einer Analyseeinrichtung und/oder einer Anzeigeeinrichtung ausgestattet sein, welche mittels des Sensors 34 detektierte Meßwerte darstellen kann. Dazu ist der Sensor 34, zumindest teilweise vorteilhafterweise im wesentlichen transparent ausgebildet. Ebenso kann das Verbindergehäuse 14 zumindest teilweise transparent ausgebildet sein.
Die Abdeckeinrichtung 22 ist vorzugsweise derart angeordnet, daß mittels des O-Rings 28 eine fluiddichte und eine sterile Verbindung der Abdeckeinrichtung 22 mit dem Verbindergehäuse 14 vorliegt. Analog ist die komplementäre Abdeckeinrichtung 30 derart angeordnet, daß mittels des O-Rings 32 eine fluiddichte und eine sterile Verbindung der komplementären Abdeckeinrichtung 30 mit dem komplementären Verbindergehäuse 20 vorliegt
Weiterhin ist in 2 der komplementäre Verbinder 12, wie in 1 beschrieben, dargestellt.
3 zeigt den Verbinder 10 und den komplementären Verbinder 12, wie in 2 dargestellt, wobei jedoch die Schutzfolien 36 entfernt wurden.
4 zeigt den Verbinder 10 und den komplementären Verbinder 12, wobei der Verbinder 10 und der komplementäre Verbinder 12 derart angeordnet sind, daß die Eingriffseinrichtung 16 (nicht gezeigt) und die komplementäre Eingriffseinrichtung 18 (nicht gezeigt) in Eingriff getreten sind. Der Verbinder 10 kann entlang der Eingriffsrichtung 44 relativ zu dem komplementären Verbinder 12 verschoben werden. Wird der Verbinder 10 relativ zu dem komplementären Verbinder 12 verschoben, schlägt die sterile Abdeckung 22 gegen einen Vorsprung 46 des komplementären Verbinders 12 an. Bei der Bewegung entlang der Eingriffsrichtung 44 des Verbinders 10 relativ zu dem komplementären Verbinder 12 bleibt die sterile Abdeckung 22 relativ zu dem komplementären Verbinder 12 im wesentlichen ortsfest. Analog schlägt die sterile Abdeckung 30 des komplementären Verbinders 12 gegen einen Vorsprung 48 des Verbindergehäuses 14 des Verbinders 10 an. Bei der Bewegung entlang der Eingriffsrichtung 44 des Verbinders 10 relativ zu dem komplementären Verbinder 12 bleibt die sterile Abdeckung 30 relativ zu dem Verbinder 10 im wesentlichen ortsfest, das heißt die sterile Abdeckung 30 wird entlang der Eingriffsrichtung 44 relativ zu dem komplementären Verbinder 12 verschoben.
5 zeigt den Verbinder 10 und den komplementären Verbinder 12 in einer Gebrauchsstellung, welche erlaubt, den Sensor 34 zumindest teilweise durch die Durchführungsöffnung 24 in das Innere des komplementären Verbinders 12 einzuführen. Vorzugsweise wird der Sensor 34 durch eine Einlaßöffnung 50 und/oder eine Auslaßöffnung 50 des komplementären Verbinders hindurch im wesentlichen entlang einer Sensorverschieberichtung 52 verschoben. Die Sensorverschieberichtung, wie in 5 dargestellt, ist im wesentlichen parallel zu einer Zylinderachse (nicht gezeigt) des im wesentlichen zylinderförmigen Sensors 34. Insbesondere ist die Sensorverschieberichtung 52 im wesentlichen senkrecht zu der Eingriffsrichtung 44, wie in 4 dargestellt.
Weiter dienen der O-Ring 28 und der O-Ring 32 dazu, eine fluiddichte Verbindung zwischen der Durchführungsöffnung 24 und der Einlaßöffnung/Auslaßöffnung 50 bereitzustellen. Mittels der beiden O-Ringe 28, 32 kann eine sterile Verbindung des Verbinders 10 mit dem komplementären Verbinder 12 bereitgestellt werden, indem der O-Ring 28 mit einer ihm gegenüberliegenden Fläche des komplementären Verbinders 12 in Kontakt tritt. Analog kann der O-Ring 32 mit einer ihm gegenüberliegenden Fläche des Verbinders 10 in Kontakt tritt. Alternative kann auch der O-Ring 28 mit dem O-Ring 32 in Kontakt treten.
Der Sensor 34 kann beispielsweise manuell in das Innere des komplementären Verbinders 12 und des daran angeordneten Behälters (nicht gezeigt) bewegt, insbesondere gedrückt werden. Die Sensorkammer kann beispielsweise entlang der Sensorverschieberichtung 52 vorgespannt sein. Hierzu kann eine Feder (nicht gezeigt) in oder an der Sensorkammer 38 angeordnet sein. Vorteilhafterweise wird in diesem Fall der Sensor 34 automatisch in Richtung auf den komplementären Verbinder 12 zu bewegt, sobald der Verbinder 10 und der komplementäre Verbinder 12 in Gebrauchsstellung sind. Es wird daher vorteilhafterweise gerade vermieden, daß der Verbinder 12 so weit entlang der Eingriffsrichtung 44 verschoben wird, daß der Sensor 34 nicht mehr in das Innere des komplementären Verbinders 12 eingeschoben werden kann. In anderen Worten kann der Sensor 34 auch als automatische Verriegelungseinrichtung des Verbinders 10 und des komplementären Verbinders 12 entlang der Eingriffsrichtung 44 dienen.
6 zeigt den Verbinder 10 und den komplementären Verbinder 12 gemäß der in 5 dargestellten Gebrauchsstellung, wobei der Sensor 34, im Vergleich zu der Darstellung der 5 entlang der Sensorverschieberichtung 52 geschoben bzw. bewegt wurde und der Sensor 34 zumindest teilweise in das Innere des komplementären Verbinders 12 bzw. des daran angeordneten Behälters (nicht gezeigt) ragt.
Die Erfindung ist nicht nur auf die obig beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung von diesen beispielhaften Ausführungsformen abweichen. Beispielsweise kann bzw. können in der Sensorkammer ein oder mehrere Dichtmittel angeordnet sein, wodurch eine Sensorkammerwand mit dem Sensor fluiddicht abschließt. Bei Verbinden des Verbinders 10 mit dem komplementären Verbinder 12 kann Fluid, welches sich beispielsweise in einem Behälter befindet, nicht vollständig in die Sensorkammer eindringen, sondern lediglich bis zu dem zusätzlichen O-Ring. Die Bewegung des Sensors 34 entlang bzw. entgegen der Sensorverschieberichtung 52 wird hierbei im wesentlichen nicht eingeschränkt. Ebenso kann an einer Innenwand der Einlaßöffnung/Auslaßöffnung 50 des komplementären Verbinders 12 ein Dichtmittel angeordnet sein, welches fluiddicht mit dem Sensor 34 abschließt, sobald der Sensor 34 durch die Einlaßöffnung/Auslaßöffnung 50 hindurch geschoben wird. Ein Fluidaustritt aus dem Behälter kann somit auch dadurch im wesentlichen verhindert werden.
Ebenso kann der Sensor 34 eine andere Form aufweisen. Der Sensor 34 kann beispielsweise eckig oder rund sein. Der Sensor 34 kann ferner beispielsweise lediglich aus einem oder mehreren Drähten gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehreren Widerständen bestehen.
Weiterhin kann der Verbinder 10 auch derart ausgebildet sein, daß er von einem Fluid durchströmt werden kann. In anderen Worten kann der Verbinder 10 neben der Durchführungsöffnung 24 eine weitere Öffnung 54 aufweisen. Fluid kann von dem komplementären Verbinder 12 bzw. dem daran angeordneten Behälter in den Verbinder 10 gelangen, durch den Verbinder 10 hindurch strömen und den Verbinder 10 durch die Öffnung 54 wieder verlassen. Insbesondere kann die Öffnung 54 anhand einer Abdeckeinrichtung (nicht gezeigt) steril verschlossen sein oder mit einer weiteren Einrichtung (nicht gezeigt), beispielsweise einem Schlauch (nicht gezeigt), einem Behälter (nicht gezeigt) usw. insbesondere steril verbunden sein. Vorteilhafterweise kann daher beispielsweise beim Fluidtransport zwischen zwei Behältern ein oder mehrere Parameter des Fluids mittels des Sensors 34 detektiert bzw. gemessen werden. Hierbei kann beispielsweise der Sensor 34 mit dem Fluid in Kontakt treten bzw. von dem Fluid umströmt werden.
Ferner kann der komplementäre Verbinder 12 ein integrales Bestandteil eines Behälters sein, der komplementäre Verbinder 12 kann insbesondere ein herkömmlicher komplementärer Verbinder sein. In anderen Worten ist der Verbinder 10 derart ausgelegt, daß er an einen herkömmlichen Verbinder fluiddicht angeschlossen werden kann und der Sensor durch eine Öffnung des herkömmlichen komplementären Verbinders in das Innere des komplementären Verbinders bzw. des daran angeordneten Behälters eindringen kann.
Anstelle des Verbinders 10 kann beispielsweise ein anders ausgebildeter Verbinder 10 an den komplementären Verbinder angeschlossen werden, welcher beispielsweise ermöglicht, ein Fluid aus einem Behälter abzulassen. in anderen Worten kann nötigenfalls der erfindungsgemäße Verbinder 10 gegen einen herkömmlichen Verbinder ausgetauscht werden, beispielsweise um lediglich den komplementären Verbinder 12 zu verschließen und/oder eine Fluidverbindung mit einem weiteren Behälter herzustellen.
Ferner kann der Verbinder 10 derart ausgelegt sein, daß der Sensor 34 in einfacher Weise gewechselt werden kann, ohne daß der Innenraum 26 des Verbinders 10 durch Keime bzw. Verunreinigungen der Umgebung kontaminierbar bzw. verunreinigt wird. Beispielsweise kann das Verbindergehäuse 14 ein Kupplungs- und/oder Adapterstück aufweisen, anhand welchem der Sensor 34 in einfacher Weise gewechselt werden können.

10: Verbinder
12: komplementärer Verbinder
14: Verbindergehäuse
16: Vorsprung/Eingriffseinrichtung
18: komplementäre Eingriffseinrichtung
20: komplementäres Verbindergehäuse
22: sterile Abdeckung
24: Durchführungsöffnung
26: Innenraum
28: Dichtmittel/O-Ring
30: sterile Abdeckung
32: Dichtmittel/O-Ring
34: Sensor
36: Schutzfolie
38: Sensorkammer
40: Faltenbalg
42: Kabelverbindung
44: Eingriffsrichtung
46: Vorsprung
48: Vorsprung
50: Einlaßöffnung/Auslaßöffnung
52: Sensorverschieberichtung
54: Öffnung

Claims

Verbinder (10) zum sterilen Verbinden mit einem komplementären Verbinder (12), wobei der Verbinder (10) – ein Verbindergehäuse (14) mit – einer Eingriffseinrichtung (16), welche derart ausgelegt ist, – mit einer komplementären Eingriffseinrichtung (18) des komplementären Verbinders (12) im wesentlichen entlang einer Eingriffsrichtung (44) in Eingriff zu treten und – daß nach Ineingrifftreten der Eingriffseinrichtung (16) mit der komplementären Eingriffseinrichtung (18) der Verbinder (10) relativ zu dem komplementären Verbinder (12) im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung (44) verschiebbar ist; – einer Durchführungsöffnung (24), zum Durchführen einer Sensoreinrichtung (34); – einer verschiebbaren, sterilen Abdeckeinrichtung (22), welche ausgelegt ist, – die Durchführungsöffnung (24) im wesentlichen steril zu verschließen und – daß beim Verschieben des Verbinders (10) relativ zu dem komplementären Verbinder (12) die Abdeckeinrichtung (22) relativ zu dem Verbinder (10) im wesentlichen entlang der Eingriffsrichtung (44) verschoben wird – und einer im wesentlichen sterilen Sensoreinrichtung (34), wobei – die Sensoreinrichtung (34) im wesentlichen entlang einer Sensorverschieberichtung (52) bewegbar ist und wobei – die Eingriffsrichtung (44) von der Sensorverschieberichtung (52) verschieden ist.
Verbinder (10) nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtung (34) innerhalb einer Sensorkammer (38) mit einem im wesentlichen sterilen Inneren angeordnet ist und die Sensorkammer (38) die Durchführungsöffnung (24) umfaßt.
Verbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbindergehäuse (14) zumindest teilweise aus einem flexiblen Material besteht und das Verbindergehäuse (14) derart ausgelegt ist, daß das Volumen der Sensorkammer (38) variierbar ist.
Verbinder (10) nach Anspruch 3, wobei das Verbindergehäuse (10) zumindest teilweise stauchbar und/oder streckbar, insbesondere dehnbar ausgelegt ist.
Verbinder (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verbindergehäuse (14) zumindest teilweise aus einem rückstellfähigen Material besteht.
Verbinder (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Verbinder (10) ausgelegt, nach Anordnen des Verbinders (10) mit dem komplementären Verbinder (12), die Sensorkammer (38) mit einem Innenraum des komplementären Verbinders im wesentlichen steril zu verbinden.
Verbinder (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verbindergehäuse (14) ausgelegt ist, eine Kraft auf die Sensoreinrichtung (34) auszuüben.
Verbinder (10) nach Anspruch 7, wobei das Verbindergehäuse (14) ausgelegt ist, nach dem Verbinden des Verbinders (10) mit dem komplementären Verbinder (12) die Sensoreinrichtung (34) zumindest teilweise in den komplementären Verbinder (12) zu bewegen.
Verbinder (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (34) nach Entfernen der Abdeckeinrichtung (22) und der komplementären Abdeckeinrichtung (30) durch die Durchführungsöffnung (24) in den Innenraum des komplementären Verbinders (12) bewegbar ist.
Verbinder (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welcher ausgebildet ist, daß er von einem Fluid durchströmt werden kann.
Verbinder (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Verbinder (10) eine weitere Öffnung (54) insbesondere zum Fluiddurchgang aufweist.
Verbindersystem zum sterilen Verbinden einer Durchführungsöffnung (24) eines Verbinders (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Fluideinlaß und/oder -auslaß (50) eines herkömmlichen Verbinders (12).
Verwendung eines Verbinders (10) und eines komplementären Verbinders (12) zum sterilen Verbinden einer Durchführungsöffnung (24) des Verbinders (10) mit einem Fluideinlaß und/oder -auslaß (50) des komplementären Verbinders (12) mit den Schritten: – Bereitstellen des Verbinders (10) und des komplementären Verbinders (12); – in Eingriff bringen einer Eingriffseinrichtung (16) des Verbinders (10) mit einer komplementären Eingriffseinrichtung (18) des komplementären Verbinders (12); – Verschieben des Verbinders (10) relativ zu dem komplementären Verbinder (12) entlang einer Eingriffsrichtung (44), – Verschieben der Sensoreinrichtung (34) entlang einer Sensorverschieberichtung (52).
Verwendung nach Anspruch 13, wobei die Sensoreinrichtung (34) entlang der Sensorverschieberichtung (52) durch die Durchführungsöffnung (24) hindurch zumindest teilweise in den Fluideinlaß und/oder -auslaß (50) des komplementären Verbinders (12) geschoben wird.
Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, wobei beim Verschieben des Verbinders (10) relativ zu dem komplementären Verbinder (12) die Abdeckeinrichtung (22) des Verbinders (10) und/oder die komplementäre Abdeckeinrichtung (30) des komplementären Verbinders (12) entlang der Eingriffsrichtung (44) verschoben wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Sensoreinrichtung (34) wieder aus dem komplementären Verbinder (12) entfernt wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der Verbinder (10) von dem komplementären Verbinder (12) getrennt wird und der Verbinder (10) anhand der Abdeckeinrichtung (22) und/oder der komplementäre Verbinder (12) anhand der komplementären Abdeckeinrichtung (30) wieder fluiddicht und steril verschlossen wird.