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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transfer einer
Substanz zwischen geschlossenen Systemen, wobei die geschlossenen
Systeme, nämlich mindestens ein Gebersystem und mindestens
ein Zielsystem, vor dem Transfer zumindest einfach steril konnektiert
werden, wobei die Substanz in das Zielsystem gelangt und wobei nach
dem Transfer der Substanz das Zielsystem und das Gebersystem steril
voneinander trennbar sind.
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Außerdem
betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Transfer
einer Substanz zwischen geschlossenen Systemen, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens, wobei die Systeme miteinander steril konnektierbar
und voneinander steril trennbar sind und Mittel zur Übertragung
der Substanz aufweisen.
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Für
sich gesehen ist es in der in vielen Gebieten der Technik, insbesondere
der Medizintechnik, bekannt, kontaminationsfrei in geschlossenen
Systemen und unter Bedingungen der Reinraumtechnik zu arbeiten.
Als geschlossen gilt ein System dann, wenn es zumindest keine Materie
mit der Umgebung austauschen kann.
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Gerade
in der Medizintechnik gibt es häufig das Bedürfnis,
Materie in das geschlossene System so einzuschleusen, dass jegliche
Kontamination ausgeschlossen bleibt und dort die Bearbeitung bzw.
die Untersuchung erfolgen kann. Dabei handelt es sich bspw. um Präparationen
von Zellpopulationen, deren Kryokonservierung wie auch die Entnahme
von Proben für labortechnische Untersuchungen aus diesen Präparationen
unter Wahrung der Geschlossenheit des Systems.
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Aus
der
US 6022344 sind
bereits sterile Verbindungstechniken wie das „Sterile Docking” und
das „Sterile Welding” bekannt, mit denen thermoplastische
Kunststoffschläuche zweier geschlossener Systeme miteinander
steril verbunden und auch wieder steril getrennt werden können.
Es geht beim „DOCKING” um das Erstellen von Schnitten
unter Temperatureinwirkung und das direkte Verschmelzen beider Enden
zweier Kunststoffschläuche. Beim „WELDING” geht
es um das Trennen der Verbindung, wobei ein Zusammenpressen unter
Temperatur zur Ausbildung einer homogenen Querschnittsfläche
und Zerschneiden, so dass zwei geschlossene Schnittflächen
entstehen. Die sterile Konnektierung kann aber auch unabhängig
von den vorgenannten Verbindungstechniken wie das „Sterile
Docking” und das „Sterile Welding” durch
Montieren und Verschweißen von Kunststoffbehältnissen
und -schläuchen unter Reinraumbedingungen und Sterilisierungsmaßnahmen
in bekannter Weise hergestellt werden.
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Aus
der Praxis ist weiter die Entnahme von Substanz unter einer Sterilbank
im Reinraum mittels Spritze bekannt, was wegen der Aufgabe der Geschlossenheit
des Systems nachteilig ist.
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Ein
konkreter Anwendungsfall für Materie oder eine Substanz,
die in das geschlossene System eingeführt werden soll,
bezieht sich auf Stammzellen, die im Wege der Apheresebehandlung
von Patientenblut gewonnen werden. Bevor ein krebskranker Patient
der Chemotherapie unterzogen wird, werden ihm Stammzellen entnommen.
Erst danach bekommt der Patient die Chemotherapie. Da bei dieser
Chemotherapie Stammzellen abgebaut werden, führt man dem
Patienten später die entnommenen Stammzellen zu.
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Die
Apheresebehandlung geht so vor sich, dass dem Patienten Blut entnommen
wird und in ein geschlossenes System überführt
wird. Im geschlossenen System wirken Zentrifugalkräfte,
wobei das Blut in Bestandteile zerlegt wird. Es werden Zellpopulationen
abgetrennt, die Stammzellen enthalten, um diese zunächst
zu sichern. Das übrige Blut wird dem Patienten direkt wieder
zugeführt. Die abgetrennten Zellpopulationen werden ihrem
Anwendungszweck entsprechend mit Zusätzen, wie bspw. patienteneigenes
Plasma und Fremdplasma, versehen.
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Diese
als Zellsuspension vorliegende Substanz muss haltbar gemacht werden,
um sie später dem Patienten zuführen zu können.
Die Haltbarmachung kann nur unter Anwendung der chemischen Verbindung
Dimethylsulfoxid, in weiteren DMSO genannt, in einem Einfrierbeutel
zur Kryokonservierung erfolgen. Die chemische Verbindung DMSO dient
dazu, die Zellflüssigkeit im Präparat aufzukonzentrieren,
um dort Unterschiede zwischen verschiedenen osmotischen Drücken
auszugleichen. Hierdurch wird die Stammzellsubstanz vor Destruktion/Platzen
der Zellen geschützt. Der Einfrierbeutel besteht bspw. aus
Etylenvinylazetat, einem Kunststoff, der auch mit der Kurzbezeichnung
EVA abgekürzt wird.
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Während
das Stammzellpräparat unter sterilen Bedingungen weiterbehandelt
werden könnte, stellt die Zugabe der chemischen Verbindung
DMSO die Schwachstelle im Hinblick auf die Beibehaltung des geschlossenen
Systems dar. Selbst die Zugabe von DMSO über einen Filter,
wie aus
DE 101 24
487 A1 bekannt, kann nicht vermeiden, dass Kontaminanten,
wie Viren oder toxische Gase in das geschlossene System gelangen
können. Aufgrund seiner Aggressivität gegenüber
Kunststoffen kann DMSO auch nicht herstellerseitig in Beutelsystemen platziert
und dort einer sterilisierenden Vorbehandlung unterzogen werden.
Eine Lagerung der chemischen Verbindung DMSO ist jedenfalls längerfristig
in chemisch inerten Gefäßen, bspw. aus Boroslikatglas, mit
lösungsmittelbeständigem Verschluss vorzunehmen.
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Mit
einem Beutelsystem für die Kryokonservierung von Körperflüssigkeiten
befasst sich die
DE 101
51 343 A1 . Dort wird bereits Substanz aus einer Glasampulle,
die sich innerhalb eines geschlossenen Systems befindet, in ein
anderes geschlossenes System transferiert. Der Transfer erfolgt über
eine sterile Konnektierung, die vor dem Transfer bei der Fertigung
des geschlossenen Systems realisiert worden ist. Dort erfolgt nach
dem Transfer eine sterile Trennung unter Entsorgung der entleerten
im Vorfeld steril befüllten Gebersysteme. Bei diesem Beutelsystem
ist im Hinblick auf den Transfer nachteilig, dass keine volumengenaue
Dosierung möglich ist und dass Lufteinschlüsse
innerhalb der weiterzuleitenden Substanz nicht definiert vermieden
werden können, sondern vom Geschick der Person abhängt,
die den flexiblen Beutel handhabt. Lufteinschlüsse in der Substanz
können nicht ausgeschlossen werden und können
Wirkungen und Ergebnisse von späteren Anwendungen, bspw.
Mischvorgängen, negativ beeinflussen. Auch ist die Kontinuität
des Transfers nicht gewährleistet. Des weiteren ist von
Nachteil, dass die einzige Lösung, Luft aus dem System
zu entfernen, darin gesehen wird, diese über Filter in
die Luft zu entlassen. Wie bereits im Zusammenhang mit
DE 101 24 487 A1 ausgeführt,
kann aber auch ein Filter nicht vermeiden, dass Kontaminanten, wie
Viren oder toxische Gase in das geschlossene System gelangen können.
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Ausgehend
vom vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, wobei eine
kontaminationsfreie Übertragung einer Substanz ohne Gaseinschlüsse
zwischen geschlossenen Systemen ermöglicht wird.
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Die
voranstehende Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch
die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist
das Verfahren der in Rede stehenden Art dadurch gekennzeichnet,
dass die während des Transfers der Substanz auftretenden
Druckdifferenzen innerhalb des Systems ausgeglichen werden.
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Die
voranstehende Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung durch
die Merkmale des Patentanspruches 8 gelöst Danach ist eine
Vorrichtung der in Rede stehenden Art dadurch gekennzeichnet, dass eine
Druckausgleicheinrichtung vorgesehen ist, die mit mindestens einem
System steril strömungsverbunden ist.
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Ausgehend
von
DE 101 51 343
A1 ist bezüglich des Verfahrens zunächst
erkannt worden, dass dort der Ausgleich von Druckdifferenzen über
den Austrag von Luft aus dem Beutelsystem in die Umwelt stattfindet,
wobei in Kauf genommen wird, dass trotz Filter kontaminierte Umgebungsluft
in das geschlossene System gelangt. Die dortige Alternative, ohne
Druckausgleich zu arbeiten und die Substanz geschickt an eingeschlossenen
Luftblasen oder Gasblasen vorbei zu manipulieren, bringt die Gefahr
mit sich, dass im System enthaltene Luft die Substanz durchsetzt
und qualitativ unerwünscht beeinflusst. Erfindungsgemäß ist
erkannt worden, dass die Sterilität des geschlossenen Systems
keineswegs aufgegeben werden muss, wenn die Druckdifferenzen ausschließlich
innerhalb des Systems ausgeglichen werden. Diese Erkenntnis wird
mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch
umgesetzt, dass eine Druckausgleicheinrichtung vorgesehen ist, die
mit mindestens einem System steril strömungsverbunden ist.
Mit anderen Worten: Verdrängte Luft wird in vorteilhafter
Weise nicht in die Umgebungsluft entlassen, sondern in einer Druckausgleicheinrichtung
aufgefangen und steht dort im Zusammenhang mit Substanzentnahmevorgängen
zur Verfügung, damit kein Vakuum entsteht. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung kann am Ort der Präparation, bspw. in der Blutbank oder
im Transplantationslabor, als Einmalartikel verwendet werden. Standardisierte
industriell gefertigte Einmalartikel gemäß der
Erfindung bereichern das sterile Arbeiten enorm und erweitert die
Einsatzmöglichkeiten von Substanzen.
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Der
Druckausgleich könnte überall dort stattfinden,
wo es zu Volumenänderungen der Substanz kommt. In der Regel
könnte dies sowohl beim Gebersystem als auch beim Zielsystem
vorkommen. In einem Anwendungsfall, bei dem das Gebersystem lediglich
aus einer steril ummantelten Ampulle mit steril konnektierbarem Übertragungsmittel
besteht, könnte der Druckausgleich auch vollständig
auf das Zielsystem verlagert werden und der im Gebersystem entstehende
Unterdruck in Kauf genommen werden, da die leere Ampulle nach steriler
Abtrennung vom Zielsystem entsorgt wird.
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Von
erfindungswesentlicher Bedeutung ist die Realisierung eines volumengenauen
Transfers der Substanz, der dadurch erreicht wird, dass die Substanz
dosiert übertragen wird. Hier sind semiquantitative Dosiervorgänge
oder Dosierungen mittels kalibrierter Dosiereinrichtungen, umfasst.
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Grundsätzlich
könnte die Substanz vom Gebersystem aktiv an das Zielsystem übertragen
werden oder aktiv aus dem Gebersystem entnommen werden. Dabei könnten
im Hinblick auf eine gewünschte Dosierung kalibrierte Spritzen
oder Karpullen eigesetzt werden. Alternativ könnte die
Substanz unter Einwirkung der Gravitationskraft in das Zielsystem
gelangen. Eine Dosierung könnte hier über eine kalibrierte
Tropfkammer erfolgen. Übertragungsmittel wie Spritzen,
Karpullen, Tropfkammern könnten ihrerseits geschlossene
Systeme ausbilden oder Bestandteile geschlossener Systeme sein.
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Bei
der Realisierung des Verfahrens könnte das Gebersystem
mit mehreren anderen Zielsystemen steril konnektiert werden. Die
Mehrfachkonnektierung des Gebersystems mit einem oder mehreren Zielsystemen
könnte sukzessive oder gleichzeitig möglich sein.
Hierdurch wird eine Teilmengenübertragung von Substanz
ermöglicht.
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Während
des Ablaufs des Verfahrens könnte es dazu kommen, dass
das Zielsystem zum Gebersystem wird, wenn die aufgenommene Substanz
an ein anderes Zielsystem weitergegeben wird. Entweder könnte
dies nach einer ersten sterilen Konnektierung und Trennung passieren,
oder die Vorrichtung ist so beschaffen, dass durch das Öffnen
und Schließen von Dosierabsperrungen ein Funktionswechsel erfolgt.
Eine zur Aufnahme von Substanz zunächst geöffnete
Dosierabsperrung zwischen Geber- und Zielsystem wird nach Befüllung
des Zielsystems geschlossen. Wenn dann aus dem befüllten
Zielsystem durch Öffnen einer weiteren Dosierabsperrung
Substanz in ein anderes Zielsystem transferiert wird, hat das befüllte
Zielsystem nun Geberfunktion.
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Bei
einem Gebersystem, das in Form einer Blisterpackung auf den Markt
gebracht wird und dann direkt zur Anwendung zur Verfügung
steht, könnte die Substanz vorzugsweise unter Reinraumbedingungen
steril in das Gebersystem eingebracht werden, das dann unter Ausbildung
der Blisterpackung steril verschlossen wird. Bei einem einfachen
Ausführungsbeispiel könnte ein Behältnis
werkseitig unter Reinraumbedingungen befüllt und verschlossen werden,
dann an den Laborarzt gelangen, der eine sterile Verbindung zu einem
Zielsystem herstellt und so die vorbereitete Substanz transferieren
kann. Ein anders gelagertes, aber ebenso einfaches Ausführungsbeispiel,
sieht vor, werkseitig ein Behältnis ohne Substanz zu fertigen,
das Mittel zum Transfer der Substanz – hier zur Entnahme – aus
einem bspw. laborseitig vorhandenen Gebersystem oder mitgelieferten
enthält.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung könnte das geschlossene System, das ein Gebersystem,
ein Zielsystem oder auch ein System mit Geber- und Nehmerfunktion
sein kann, ein Behältnis für die Substanz aufweisen.
Das Behältnis trennt die Umgebung vom Innenraum des geschlossenen
Systems, in der die Substanz bereits enthalten sein könnte.
Die Druckausgleicheinrichtung könnte mit dem Behältnis
stoffschlüssig verbunden sein und als Gummisack vorliegen.
Der Anschluss der Druckausgleicheinrichtung könnte in das
Behältnis eingeschweißt sein, so dass die Geschlossenheit
des Systems nicht unterbrochen wird. Alternativ könnte
die Druckausgleicheinrichtung über ein spezielles Formgebungsverfahren
auch integraler Bestandteil des Behältnisses sein.
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Die
Mittel zur Übertragung der Substanz könnten mindestens
einen Anschluss zur sterilen Konnektierung mit mindestens einem
Anschluss eines weiteren geschlossenen Systems umfassen. Dabei könnte
der Anschluss als thermoplastischer Kunststoffschlauch ausgebildet
sein. Wie die Druckausgleicheinrichtung könnte auch der
Anschluss mit dem Behältnis des Systems stoffschlüssig
steril verbunden sein. Der Anschluss bzw. der Kunststoffschlauch
könnte eine Länge aufweisen, die ein mehrfaches
steriles Konnektieren und Trennen erlaubt. Weiterführend
könnten mehrere Anschlüsse bzw. Kunststoffschläuche
zur Mehrfachkonnektierung mit einem anderen geschlossenen System
oder mehreren anderen geschlossenen Systemen vorgesehen sein.
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In
konstruktiver Hinsicht könnte das Behältnis einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Grundplatte
umfassen. Diese Grundplatte könnte aus einem biegesteifen
Kunststoff bestehen und bspw. Halteeinrichtungen aufnehmen und/oder
Verbindungsstellen, die den Anschluss betreffen. Damit die im Behältnis
enthaltenen Gegenstände einsehbar sind, könnte
das Behältnis zumindest in den flexiblen Bereichen der
Wandung transparent sein. Die Transparenz ermöglicht bspw.
die dosierte Substanzentnahme oder -befüllung und – bei
einem speziellen Ausführungsbeispiel – die Platzierung
oder Montage der Übertragungsmittel innerhalb des Behältnisses. Ansonsten
ist durch die Transparenz zumindest der Blick auf die vorhandene
Menge an Substanz freigegeben. Des weiteren könnte das
Behältnis auch eine Deckplatte aufweisen. Zwischen der
Deck- und der Grundplatte könnte sich die flexible Wandung,
insbesondere der Faltenbalg, oder auch eine Umhüllung erstrecken.
An der Un terseite der Deckplatte könnte ein Stabilisierungselement
angeordnet sein, welches zur Befestigung einer innerhalb des Behältnisses
angeordneten Aufnahme für die Substanz während
des Transports beiträgt. Die Halteeinrichtungen könnten der
Grund- und/oder der Deckplatte zugeordnet sein und über
die Haltefunktion auch die Funktion als Abstandhalter oder Stabilisator
ausüben.
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Eine
besonders handhabungsfreundliche Variante des zumindest teilweise
flexibel ausgebildeten Behältnisses besteht darin, dass
die flexible Wandung in Form eines Faltenbalges ausgebildet ist.
Dieser Faltenbalg könnte aufgrund des äußerst
reißfesten und dünnen Materials, das darüber
hinaus auch dehnbar sein könnte, stark in alle Richtungen
verformt werden. Diese Verformung ist reversibel. Wegen der geringen
Materialstärke können im Inneren des Behältnisses
befindliche Objekte ergriffen, miteinander verbunden oder positioniert
oder sonst wie manipuliert werden. Wegen der Greifbewegung ist es besonders
wichtig, dass die Wandung zumindest zwei gegenüberliegende
flexible Bereiche umfasst. Im Hinblick auf die Herstellung des Behältnisses könnte
der Faltenbalg dichtend an der Grundplatte und an der Deckplatte
angeschweißt oder angeklebt sein.
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Eine
weiterführende Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sieht bereits eine werkseitige sterile Verbindung von
geschlossenen Systemen vor. Besonders betrifft dies die Zusammenfassung
eines Gebersystems und eines Geber- und Zielsystems zu einem Gesamtsystem.
Konkret könnte das Gebersystem mit einem geschlossenen Geber-
und Zielsystem im Sinne einer Dosiereinrichtung steril konnektiert
sein und ein Gesamtsystem ausbilden. Es versteht sich, dass ein
Gesamtsystem auch mehr als zwei geschlossene Systeme enthalten kann.
Es besteht die Möglichkeit nach Entleerung des Gebersystems,
dieses steril abzutrennen und zu entsorgen, oder bei Teilmengenentnahme
woanders einzusetzen. Die sukzessive Abtrennung kann bei jedem System
mit Geberfunktion erfolgen, sofern das vorhergehende Gebersystem
vollständig oder wunschgemäß entleert
ist.
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Schwerkraftbetriebene
erfindungsgemäße Vorrichtungen ohne Dosierfunktion
sind in der Regel reine Gebersysteme. Die Substanz wird aus dem
Gebersystem unter Einwirkung der Gravitationskraft in das andere
geschlossene System transferiert. Dabei könnte das Gebersystem
ein Behältnis aufweisen, in dem die Substanz enthalten
ist und dessen Anschluss in Betriebsstellung zum Boden weist.
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Nach
einem ersten, sehr einfachen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung könnte das Behältnis selbst die Aufnahme
für die Substanz ausbilden und bspw. als kollabierbarer
flexibler Beutel vorliegen. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht
eine kostengünstige Produktion und Lagerhaltung von Substanzen,
wie Präparationslösungen, am Ort der Verwendung
unter Wahrung der Geschlossenheit der Systeme.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel könnte der Anschluss
einerseits in das Behältnis hinein öffnen, insbesondere
minimal in die Substanz hineinragen und dort mit einem wiederverschließbaren
Verschluss versehen sein. Andererseits könnte der Anschluss
aus dem Behältnis heraustreten und mit seinem freien Ende
steril an ein anderes System angeschweißt werden oder bereits
sein.
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Die
Wiederverschließbarkeit des in die Substanz ragenden Endes
des Anschlusses ermöglicht die Teilentnahme von Substanzen,
wie bspw. Präparationslösungen, dies selbstverständlich
unter Beachtung der sterilen Konnektion und Diskonnektion. Von besonderer
Bedeutung für das erste Ausführungsbeispiel ist
die Ausbildung des Verschlusses als Schnappverschluss aus dichtendem
Material, der mit einer Befestigungsbrücke ausgestattet
und über die flexible Wandung des Behältnisses
betätigbar ist. Die Befestigungsbrücke dient der
Unverlierbarkeit des Verschlusses. Der Verschluss trägt
Sorge dafür, dass die Substanz nicht vor erfolgter steriler
Konnektierung in den Anschluss gelangt und ggf. verunreinigt wird.
Das Material des als Beutel vorliegenden Behältnisses ist
weich, aber fest genug, um bei der Manipulation des Verschlusses
keinen Schaden zu nehmen
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In
konstruktiver Hinsicht könnte das Behältnis auch
in seiner Beutelform eine Grundplatte umfassen, durch die der Anschluss
abgedichtet hindurchgeführt ist. Die Druckausgleicheinrichtung könnte
so angeordnet sein, dass in den mit Luft bzw. Inertgas gefüllten
Bereich des Behältnisses öffnet, der in Betriebsstellung
stets nach oben weist.
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Nach
der einfachen und besonders kostengünstigen Abwandlung
des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung könnte eine in vorteilhafter weise von außen
betätigbare Dosierabsperrung vorgesehen sein, damit zumindest abgeschätzte
Teilmengen entnommen werden können.
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Eine
für den volumengenauen Transfer geeignete Variante des
ersten Ausführungsbeispiels besteht darin, dass da als
Beutel vorliegende Gebersystem bereits werkseitig mit einem Geber/Zielsystem
in Form einer kalibrierten Tropfkammer steril verbunden ist und
mit diesem ein Gesamtsystem ausbildet. Auf diese Weise ist die Dosiereinrichtung
im Gesamtsystem als eigenes geschlossenes System enthalten, die
ebenfalls schwerkraftbetrieben ist. Auch hier könnte dem
Gebersystem eine Dosierabsperrung zugeordnet sein. Denkbar ist auch
ein Gesamtsystem, das zusätzlich zum Gebersystem und zur Dosiereinrichtung
mit kombinierter Geber- und Zielfunktion auch weitere geschlossene
Zielsysteme enthält. In jedem Fall gilt aber auch eine
werkseitige sterile Verbindung zwischen den Systemen als ein dem Substanztransfer
zeitlich vorgeordneter Verfahrensschritt.
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Das
Behältnis kann in größeren Packungsgrößen
ein Volumen zwischen 30 ml bis 1000 ml aufweisen. Bei geringen Mengen
erreichen sogenannte „Minibags” ein Volumen zwischen
10 ml bis 30 ml. Diese „Minibags” sind für
den Einzelgebrauch vorgesehen und können jeweils die maximal
erforderliche Menge an Substanz für die beabsichtigte Präparation enthalten.
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Ein
besonderes, zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht darin, dass sie als schwerkraftbetriebene Dosiereinrichtung
ausgebildet ist. Hierzu könnten für das System mindestens
zwei Anschlüsse vorgesehen sein, die einen Einlass und
einen in Betriebsstellung zum Boden weisenden Auslass umfassen.
Als Behältnis des Systems könnte eine kalibrierte
Tropfkammer vorgesehen sein, in der die Substanz zumindest temporär enthalten
ist. Die Substanz wird über den Einlass aus einem Gebersystem
zugeführt und über den Auslass an ein Zielsystem
abgeführt. Dem Einlass und/oder dem Auslass könnte
eine Dosierabsperrung zugeordnet sein. Für die Geschlossenheit
des Systems ist es wichtig, dass der Einlass und der Auslass an
der Tropfkammer abgedichtet angeordnet sind. Beispielsweise könnte
die Tropfkammer durch eine Grundplatte, eine Deckplatte und einen
transparenten Kunststoffmantel zwischen Deck- und Grundplatte zum
Einsatz kommen. Bei dieser Behältnisausbildung könnte
der Anschluss der Druckausgleicheinrichtung, insbesondere über
die Deckplatte, abgedichtet in die Tropfkammer hinein öffnen.
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Die
kalibrierte Tropfkammer mit den beiden steril konnektierbaren Anschlüssen
bildet bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein geschlossenes
System im Sinne einer schwerkraftbetriebenen Dosiereinrichtung,
das sowohl Geber- als auch Zielsystem ist. Es bietet sich an, dass
das Gebersystem für die oben beschriebene schwerkraftbetriebenen
Dosiereinrichtung ebenfalls unter Einwirkung der Gravitationskraft
die Substanz nach der sterilen Konnektierung der Anschlüsse
in die kalibrierte Tropfkammer entlässt. Über
die Dosierabsperrung am Einlass könnte die Menge der aus
dem Gebersystem kommenden Substanz reguliert werden.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, das ebenfalls auf dem Schwerkraftprinzip beruht, sieht
vor, im Behältnis des Gebersystems eine Aufnahme in Form
einer Flasche oder einer Ampulle anzuordnen, innerhalb der sich die
Substanz befindet und deren Verschluss in Betriebsstellung zum Boden
weist. Nach einer bevorzugten konstruktiven Ausführung
könnte die Aufnahme an einer Deckplatte des Behältnisses
befestigt sein. An der Außenseite der Deckplatte könnte
eine Öse vorgesehen sein, so dass das Behältnis
wie ein Tropf aufgehängt werden kann. In einer der Deckplatte
gegenüber liegenden Grundplatte könnte der Anschluss
eingeschweißt sein.
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Bei
dem in Rede stehenden dritten Ausführungsbeispiel könnten
die Mittel zur Übertragung der Substanz eine kurze Kanüle
zum Auslass der Substanz, insbesondere einer Flüssigkeit,
und eine lange Kanüle zur Luft- oder Inertgaszufuhr umfassen.
Die Kanülen könnten in Betriebsstellung den Verschluss der
Aufnahme durchstechen und in die Aufnahme hineinragen.
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Bei
einer einfachen Variante des dritten Ausführungsbeispiels
könnte in Betriebsstellung nur die kurze Kanüle
mit dem steril konnektierbaren Anschluss strömungsverbunden
sein. Dabei könnte ein an die kurze Kanüle angeschlossenes
Verbindungsstück in Form eines Kunststoffschlauches in
einen bezüglich des Querschnitts größeren
Kunststoffschlauch des Anschlusses hineinragen. Der Anschluss ist
an die Grundplatte des Behältnisses angeschweißt
und der mit der kurzen Kanüle verbundene Kunststoffschlauch
durchtritt abgedichtet eine Durchtrittsöffnung in der Grundplatte.
Die lange Kanüle öffnet in das mit einem Faltenbalg
ausgestattete Behältnis, an das die Druckausgleicheinrichtung
angeschlossen ist. In Ruhestellung ist der Faltenbalg ausgefahren
und nimmt die beiden Kanülen auf. Die Kanülen
werden durch eine Halteeinrichtung daran gehindert, den Verschluss
der Aufnahme zu durchstechen. Zur Fixierung der Halteeinrichtung
kann die Formgebung der Aufnahme ausgenutzt werden, außerdem
kann sich die Halteeinrichtung an der Grundplatte abstützen.
Die Halteeinrichtung könnte nach einer bevorzugten konstruktiven
Ausführungsform, die besonders handhabungsfreudig ist,
in Form einer flexiblen geschlitzten Hülse vorliegen. Solange die Kanülen
nicht benutzt werden, sind sie in der Halteeinrichtung angeordnet,
die die flexible Wandung des Behältnisses, den Faltenbalg,
vor dem Durchstechen schützt. Die Hülse stützt
sich ist im Ruhezustand einerseits gegen die Grundplatte des Behältnisses
ab, andererseits gegen die Schultern der Aufnahme. In Betriebsstellung
wird die Hülse von außen über den Faltenbalg
manipuliert, legt sich nun um den Ampullenkörper und die
Kanülen durchstechen den Verschluss. Der Faltenbalg des
Behältnisses wird dabei zusammengefahren.
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Bei
dieser Variante könnte das Volumen der Aufnahme predeterminiert
sein, so dass sich die entnommene Menge abschätzen lässt.
Die Anordnung einer Dosierabsperrung an dem Anschluss verbessert
die volumen- und zeitgenaue Dosierung der für das andere
geschlossene System bestimmten Menge.
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Eine
etwas aufwendigere Variante des dritten Ausführungsbeispiels
mit genauerer Dosiermöglichkeit sieht vor, dass das Behältnis
eine kalibrierte Tropfkammer umfasst. Diese Tropfkammer könnte direkt
an der Grundplatte des Behältnisses angeschweißt
sein und bei entsprechender Abdichtung und Sterilität sämtlicher
Anschlüsse und Verbindungsstücke Bestandteil des
Gebersystems sein. Beide Kanülen – sowohl die
lange als auch die kurze Kanüle – sind mit der
Tropfkammer über Verbindungsstücke strömungsverbunden.
Der kurzen Kanüle innerhalb des Behältnisses könnte
eine Dosierabsperrung zugeordnet sein, die über den Faltenbalg des
Behältnisses betätigbar ist. Von der kalibrierten Tropfkammer
könnte der Anschluss zur Konnektierung mit einem anderen
System abgehen, der in Betriebsstellung zweckmäßigerweise
zum Boden weist.
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Alternativ
zu einer angeschweißten Tropfkammer könnte aber
auch ein werkseitig steril erstelltes Gesamtsystem bestehend aus
Gebersystem und Dosiereinrichtung im Sinne einer Kombination aus Geber-
und Zielsystem ausgebildet sein. Dabei könnte die lange
Kanüle auch direkt in die Druckausgleicheinrichtung öffnen.
Vorteilhafterweise ist bei dieser Alternative nur eine Druckausgleicheinrichtung
vorgesehen, welche für den Druckausgleich im Behältnis
und in der Aufnahme des Gebersystems sowie in der kalibrierten Tropfkammer
der Ziel- und Gebersystems – kurz in allen Bestandteilen
des geschlossenen Gesamtsystems – sorgt.
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Schließlich
eröffnet sich natürlich auch die Möglichkeit,
den Anschluss des Gebersystems nach dem dritten Ausführungsbeispiel
nachträglich steril mit einer schwerkraftbetriebenen Dosiereinrichtung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel zu konnektieren. Auch hier
könnte dem Gebersystem eine Dosierabsperrung zugeordnet
sein.
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Alternativ
zur gravitationskraftbetriebenen erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß den ersten drei Ausführungsbeispielen
befasst sich ein viertes Ausführungsbeispiel variantenreich
mit dem Einsatz einer kalibrierten Spritze mit einem Ampullenkolben und
einem Ampullenkörper als Mittel zur aktiven dosierten Übertragung
der Substanz.
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Die
Kraftbeaufschlagung kann manuell durch den Anwender erfolgen. Die
Spritze kann aber auch in ein für sich bekanntes elektromotorisches Pumpsystem
eingebracht werden, bei dem die Dosierung zeit- und volumengenau
programmiert werden kann.
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Einerseits
könnte die Spritze innerhalb eines Behältnisses
aus einer die Substanz enthaltenden Aufnahme heraus befüllt
werden, andererseits könnte der Ampullenkörper
der Spritze bereits mit Substanz befüllt sein oder schließlich
durch Aufziehen der Spritze mit Substanz aus einem anderen Gebersystem
befüllt werden. Der Ampullenkörper der Spritze
bildet gleichzeitig eine in der Regel temporäre Aufnahme
für die Substanz aus, da über die Spritze die Übertragung
erfolgt. Über die zumindest teilweise flexible Wandung
des Behältnisses, insbesondere über dessen Faltenbalg,
könnte die Spritze von außen betätigbar
sein.
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Das
die Spritze umfassende System könnte eine sich überlagernde
Geber- und Zielfunktion haben, wenn Befüllung mit Substanz
und Ausgabe von Substanz im gleichen System stattfinden.
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Gemäß einer
Variante des vierten Ausführungsbeispiels könnte
die Spritze innerhalb des Behältnisses angeordnet sein
und über eine zumindest teilweise flexible Wandung des
Behältnisses, insbesondere über dessen Faltenbalg,
von außen betätigbar sein. Neben der Spritze könnte
auch eine Kanüle enthalten sein, die ebenfalls über
den Faltenbalg gehandhabt werden kann. Zunächst würde
die Spritze mit der Kanüle konfektioniert. Danach würde
der Durchstechstopfen der Aufnahme durchstochen und die Spritze
aufgezogen, also innerhalb des Systems mit Substanz befüllt.
Anschließend würde die Kanüle entfernt
und die aufgezogene Spritze mit einem Verbindungsstück
in Form eines rohrförmigen Anschlussstücks mit
dem zum Zielsystem orientierten Anschluss verbunden werden. Schließlich
würde der Ampullenkolben in den Ampullenkörper
gedrückt, so dass die Substanz in den Anschluss fließt
und in das steril konnektierte Zielsystem.
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Das
Verbindungsstück könnte auch in Form einer Innenleitung
vorliegen. Die Innenleitung könnte im Ruhezustand durch
eine Durchtrittsöffnung des Behältnisses in den
Anschluss ragen und innerhalb des Behältnisses spiralförmig
aufgerollt sein. Dabei ragt die Innenleitung zunächst nur
soweit in den Kunststoffschlauch, dass dieser mit dem Anschluss des
anderen geschlossenen Systems behinderungsfrei konnektierbar ist.
Die Innenleitung könnte einen kleineren Querschnitt aufweisen
als der Anschluss bzw. der zum anderen geschlossenen System führende
Kunststoffsschlauch des Anschlusses und aus einem rigiden, flexiblen
Material mit einer gleitfähigen Oberfläche bestehen.
Als Material käme bspw. Polypropylen in Betracht. Das in
das Behältnis ragende freie Ende der Innenleitung könnte
mit der Spritze verbunden werden, um in Betrieb genommen zu werden.
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Diese
Ausführungsform mit Innenleitung ermöglicht eine
genaue Platzierung des freien Endes der Innenleitung im anderen
System und kann sowohl zur Abgabe der Substanz als auch zur Entnahme
der Substanz dienen. Über die flexible Wandung des Behältnisses
könnte der Vorschub der Innenleitung durch den steril konnektierten
Anschluss zu einer bestimmten Entnahmestelle im anderen geschlossenen
System realisiert werden. Im Fall der Substanzentnahme könnte
die entnommene Substanz Blut- oder Nabelschnurproben betreffen,
die für das Labor bereitzustellen sind. Im Labor muss der Status
des Präparats bestimmt werden und die Kompatibilität
für den Patienten. Über die Spritze an der Innenleitung
wird die Probe aus dem anderen System entnommen und im ersten sterilen
System in eine Aufnahme eingebracht – hier über
die Ansaug- und Ausstoßbewegungen der Spritze durch eine
Kanüle und den Durchstechstopfen einer vorzugsweise evakuierten
Ampulle hindurch. Nach dem „Rückholen” der
Innenleitung über den Faltenbalg in das erste System kann
die Trennung vom Entnahmesystem vorgenommen werden. Beim Transfer
einer in der Aufnahme des Behältnisses befindlichen Substanz
in das andere geschlossene System, wird zunächst die Verbindung
zwischen Spritze und Kanüle hergestellt, hiermit die Substanz
aufgenommen, dann die Kanüle entfernt und die Spritze mit
der Innenleitung verbunden, deren freies Ende im Zielsystem bereits
positioniert wurde. Mit der Kolbenbewegung wird die Substanz durch
die Innenleitung zum Zielort befördert. Nach dem Transfer
wird die Innenleitung über die konnektierten Kunststoffschläuche
beider Systeme in das erste System zurückgezogen und die
Systeme werden steril getrennt.
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Wie
bereits erwähnt könnte der Ampullenkörper
einer Spritze gemäß einer weiteren Abwandlung
des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gleichzeitig die Aufnahme für die Substanz
ausbilden. Dabei könnte der Ampullenkörper nach
einer weiteren Variante des vierten Ausführungsbeispiels
in einer Halteeinrichtung an der Grundplatte gelagert sein und einen
Anschluss in Form eines Kunststoffschlauches aufweisen, der die Grundplatte
abgedichtet durchtritt und zur sterilen Konnektierung mit einem
anderen System dient. Hier könnte der Ampullenkörper
bereits im Vorfeld mit der Substanz befüllt sein.
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Eine
weitere Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dem Ampullenkörper
eine Kanüle mit einem Kanülenverschluss zuzuordnen,
welcher über die flexible Wandung des Behältnisses
geöffnet und verschlossen werden kann. Eine schnellere
Entleerung und Befüllung der Druckausgleicheinrichtung entsprechend
dem variablen Gasvolumen im Behältnis wird erreicht, wenn
das Behältnis zwei Kammern mit zwei Verbindungsstücken
für vorzugsweise eine Druckausgleichseinrichtung oder auch
zwei kleinere separate Druckausgleicheinrichtungen umfasst. Dabei
könnte die erste Kammer den Ampullenkolben enthalten und
die zweite Kammer könnte den Ampullenkörper mit
der Kanüle und dem Verschluss enthalten. Abweichend von
anderen Ausführungsbeispielen, bei denen der Anschluss
in einer Grundplatte eingeschweißt ist, könnte
hier die zweite Kammer des Behältnisses an dem der ersten
Kammer für den Ampullenkolben abgewandten Ende den Anschluss zur
sterilen Konnektierung mit dem Anschluss eines anderen geschlossenen
Systems selbst ausbilden.
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Das
andere geschlossene System, hier das Gebersystem, könnte
bei dem hier in Rede stehenden Ausführungsbeispiel in Form
einer die Substanz enthaltenden Ampulle vorliegen. Diese Ampulle könnte
ihrerseits eine Kunststoffummantelung mit einem Anschluss zur sterilen
Konnektierung des Anschlusses des Behältnisses bzw. der
zweiten Kammer, kurz des Anschlusses des ersten geschlossenen Systems
aufweisen. Die ummantelte Ampulle mit steril konnektierbarem Anschluss
bildet für sich ein geschlossenes System aus und könnte
im Hinblick auf aggressive Substanzen aus Borosilikatglas bestehen
und mit einem Durchstechstopfen aus Elastomer ausgestattet sein.
Letztlich wird die Kanüle der erfindungsgemäßen
Vorrichtung durch die verbundenen Anschlüsse zur Ampulle
bewegt, der Ampullen kolben wird in den Ampullenkörper gedrückt
und Luft oder Inertgas wird nach Durchstechen des Elastomerstopfens
in die Ampulle injiziert. Damit steht der Ampulleninhalt unter Druck
und es ist eine Feindosierung bei der Entnahme der Substanz möglich.
Der Ampullenkolben wird nun aus dem Ampullenkörper unter
Einsaugen der Substanz herausgezogen und die beiden Systeme werden
steril getrennt. Das nunmehr befüllte geschlossene System
steht als Gebersystem zur erneuten sterilen Verbindung mit einem Zielsystem
zur Verfügung.
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Bei
einer weiteren Variante des vierten Ausführungsbeispiels
könnten der Ampullenkolben und der Ampullenkörper
strömungsverbunden sein. Der Ampullenkolben könnte
einen steril konnektierbaren Anschluss an ein anderes geschlossenes
Gebersystem aufweisen. Zusätzlich könnte eine
Dosierabsperrung vorgesehen sein. Der Anschluss könnte
als Kunststoffschlauch vorliegen, der bis in den Ampullenkolben
hineinreicht. Abgewandt vom Ampullenkolben könnte der Ampullenkörper
einen steril konnektierbaren Anschluss in ein geschlossenes Zielsystem aufweisen,
der ebenfalls mit einer Dosierabsperrung versehen ist.
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Zum
Einsaugen von Substanz aus dem Gebersystem wird der Anschluss des
Ampullenkörpers geschlossen, der des Ampullenkolbens geöffnet
und letzterer aus dem Ampullenkörper herausbewegt. Dabei
strömt die Substanz aus dem Gebersystem in das Zielsystem,
das in dieser Situation durch die Spritze repräsentiert
wird. Zur Weiterleitung der eingesaugten Substanz zum Zielsystem
wird die Dosierabsperrung ampullenkolbenseitig geschlossen und ampullenkörperseitig
geöffnet. Der Ampullenkolben wird in den Ampullenkörper
eingefahren und so die Substanz zum Zielsystem transferiert. In
dieser Situation ist die Spritze das Gebersystem. Eine weitere vorteilhafte
Anwendungsmöglichkeit ergibt sich, wenn der Ampullenkörper
zum Mischbehältnis bzw. zum Zielsystem aus beiden Richtungen
wird. Dies kann herbeigeführt werden, indem ein Befüllen über den
Ampullenkolben nur teilweise stattfindet, d. h. der Ampullenkolben
wird nicht in die maximale Einfahrstellung gebracht. Wenn dann die
ampullenkolbenseitige Dosierabsperrung geschlossen und die ampullenkörperseitige
Dosierabsperrung geöffnet wird und der nur halb eingefahrene
Ampullenkolben ausgefahren wird, dann erfolgt ein Ansaugen von Substanz
aus dem ampullenkörperseitig steril konnektierten Gebersystem.
In der Spritze befinden sich dann anteilig zwei verschiedene Substanzen,
die aus beiden Richtungen steril transferiert wurden und dann als
Mischung einem anderen Zielsystem zugegeben werden können.
Die voranstehend beschriebene erfindungsgemäße
Vorrichtung stellt eine besonders elegante Lösung für
die Laborarbeit dar, die dadurch ohne weitere Mischbehältnisse
auskommt.
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Von
besonderem Vorteil ist bei dieser Variante des vierten Ausführungsbeispiels
ist auch die raumsparende Ausbildung des Behältnisses,
das aus einer Kombination aus Umhüllung im Bereich des Ampullenkörpers
besteht und aus einem Faltenbalg im Bereich des Ampullenkolbens.
Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
besser in eine für sich bekannte Spritzenpumpe einspannbar,
da das Behältnis auf ein Minimum reduziert ist. Das Nachschieben
der Substanz ist durch den Wechsel von Ansaugen und Ausstoßen
kontinuierlich gewährleistet. Die Wirkverbindung der Spritze
mit einer Spritzenpumpe ermöglicht, dass der Transfer der
Substanz automatisch zu voreingestellten Zeitpunkten realisierbar
ist.
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Eine
Weiterbildung der vorbeschriebenen Variante des vierten Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass ein Gesamtsystem mit einem Gebersystem gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Hier weist
das Gebersystem eine Aufnahme in Form einer im Betriebszustand mit
der Öffnung zum Boden weisenden Ampulle auf. Beim Ausziehen des
Ampullenkolbens der Spritze wird Substanz aus dem Gebersystem ansaugt
und der Ampullenkörper befüllt. Die Spritze ist
hierbei Zielsystem. Bei der Weitergabe der Substanz an ein anderes
Zielsystem ist die Spritze dann Gebersystem. Das Gesamtsystem könnte
bereits werkseitig gefertigt sein und Geber- und kombiniertes Geber-/Zielsystem
könnten über ein Verbindungsstück, das
bis zur Spitze des Ampullenkolbens reicht, steril konnektiert sein.
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Ein
Gesamtsystem könnte auch dadurch gebildet werden, dass
zwei Gebersysteme mit einer Spritze konnektiert sind und mittels
der Spritze zum einen von einem Gebersystem über den Ampullenkolben
Substanz entnommen wird, zum anderen über den Ampullenkörper
Substanz aus dem andern Gebersystem entnommen wird. In der Spritze
könnte dann die Mischung erfolgen und die neue Substanz könnte
nach steriler Trennung und Neuverbindung an ein anderes Zielsystem
transferiert werden.
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Unabhängig
davon, wie das die Spritze im geschlossenen System umgebende Behältnis
beschaffen ist, könnte die Spritze zusammen mit dem Behältnis
zusammen in eine herkömmliche Spritzenpumpe einspannbar
sein. Damit ist der Transfer der Substanz in vorteilhaft automatisch
zu voreingestellten Zeitpunkten realisierbar.
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Nach
einem fünften Ausführungsbeispiel könnte
die die Substanz in einer Karpulle bzw. in deren Karpullenkörper
enthalten sein, der vorzugsweise kalibriert ist. Die Karpulle umfasst einen
im Karpullenkörper verschiebbaren Karpullenkolben. Wie
bei einer Variante nach dem vierten Ausführungsbeispiel bietet
sich auch hier an, das Behältnis aus zwei Kammern aufzubauen,
wobei pro Kammer eine Druckausgleicheinrichtung vorgesehen ist.
In der ersten Kammer könnte eine Kanüle vorgesehen
sein, die mit ihrer Spitze zum Karpullenkörper, bzw. dessen Durchstechstopfen
weist und mit ihrem gegenüberliegenden Ende in den Anschluss
hineinragt. Der Anschluss könnte auch hier als steril konnektierbarer Kunststoffschlauch
vorliegen, der an den Anschluss eines anderen Systems, eines Zielsystems,
steril anzuschließen ist.
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Die
zweite Kammer könnte aus einem zylindrischen Abschnitt
und einem Faltenbalg bestehen, wobei innerhalb eines zylindrischen
Abschnittes der Karpullenkörper enthalten ist sowie ein
Teil des Karpullenkolbens und wobei innerhalb des Faltenbalges der
Rest des Karpullenkolbens enthalten ist. Diese Kammer und ein Überwurftubus
der ersten Kammer könnten im Hinblick auf die Realisierung
des Durchstechvorgangs relativ zueinander bewegbar und vorzugsweise
in vorbestimmter Position aneinander fixierbar sein. Der Transfer
der Substanz erfolgt nach Herstellung der Strömungsverbindung
zum Anschluss dadurch, dass der Karpullenkolben einen Gleitstopfen
innerhalb des Karpullenkörpers verschiebt. Die Karpulle
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
ermöglicht die portionsweise und volumengenaue Abgabe der
Substanz aus dem Karpullenkörper des ersten geschlossenen
Systems in ein weiteres geschlossenes System. Die Vorrichtung gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel könnte besonders
als Einwegartikel von Nutzen sein.
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Eine
bereits eine Substanz für den Transfer enthaltende Aufnahme
innerhalb eines geschlossenen Systems, dem Gebersystem, ist zweckmäßigerweise
nach dem Befüllen verschlossen, um ein Austreten der Substanz
innerhalb des Behältnisses zu verhindern. Naturgemäß ist
ein Verschluss vorgesehen, der leicht zu öffnen ist, ggf.
auch verschließbar ist. Bei Ampullen, Flaschen oder dem
Karpullenkörper könnte der Verschluss vorzugsweise
in Form eines Durchstechstopfens vorliegen. Der Durchstechstopfen
könnte aus Elastomer bestehen und vorzugsweise teflonisiert
sein. Alternativ zu einer Aufnahme in Form eines evakuierten Vorratsgefäßes
mit Durchstechstopfen können auch handelsübliche,
luftdicht mit Schraubverschluss oder Schnappverschluss verschließbare
Probegefäße zum Einsatz kommen. Bevorzugt könnten
Substanzaufnahmen aus Borosilikatglas verwendet werden, welche für
aggressive Substanzen geeignet sind, die Kunststoff angreifen. Eine
aggressive Substanz könnte bspw. Dimethylsulfoxid (DMSO),
die in ein anderes System, das die Stammzellen eines Patienten enthält,
zu deren Haltbarmachung überzuleiten ist. Dieses Ausführungsbeispiel
ist besonders im Hinblick auf die Lagerstabilität der Substanz
DMSO von zwei Jahren in der Aufnahme aus Borosilkatglas von Bedeutung.
Ein aus PVC bestehender Anschluss, wird während des Transfers
des DMSO nur kurzzeitig kontaktiert, so dass Löseprozesse
nicht in Gang gesetzt werden. Über die sterile Verbindung
der Anschlüsse beider Systeme gelangt das DMSO in das andere
geschlossene System, das bspw. in Form eines Einfrierbeutels mit
einem Stammzellenpräparat vorliegt. Abgesehen von DMSO
kann in der Aufnahme auch eine andere Substanz enthalten sein, die
bspw. unverträglich mit einer anderen Komponente ist. Geschlossene
Systeme, die reine Zielsysteme sind, könnten Schlauch-
und Beutelsysteme sein.
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Hinsichtlich
des vierten und fünften Ausführungsbeispiels könnte
der Anschluss eines Systems mit Geberfunktion mit einem anderen
geschlossenen System steril konnektierbar sein, welches eine Innenleitung
enthält. Die Innenleitung könnte über
den Faltenbalg des Behältnisses manipuliert werden und
ermöglicht eine genaue Positionierung in einem weiteren
Zielsystem. Der Querschnitt der Innenleitung unterschreitet den
der Anschlüsse des Geber- und des Zielsystems.
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Im
Hinblick auf die von Beginn an gewünschte Sterilität
der Vorrichtung könnten deren Bestandteile vor der Konnektierung
mit dem anderen geschlossenen System innerhalb einer sterilen Verpackung
angeordnet sein. Vorzugsweise wird eine Blisterpackung erstellt.
Außerdem könnte die Verpackung eine glatte Oberfläche
ohne Hintergriffe oder Vertiefungen aufweisen, damit die Desinfizierung
und Einschleusung in den Reinraum erleichtert wird. Die Desinfektion
könnte mittels 70%igem Äthanol erfolgen desinfiziert
sein, so dass die Voraussetzungen zum Einschleusen der Verpackung
in Reinraumbereiche erfüllt sind. Auch eine zusätzliche
Evakuierung der Verpackung ist möglich. Des weiteren könnte
die Pyrogenfreiheit der Verpackung hergestellt werden und sie könnte
gammasterilisiert sein.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
liegt darin, dass an und für sich preiswerte Aufnahmen,
wie Ampullen, Flaschen, Spritzen, Karpullen sowie Anschlüsse,
mit denen sonst in offenen Systemen gearbeitet wird, auf vollständig
geschlossene Systeme angewendet werden können. Dies ist
deshalb möglich, weil durch die Anordnung der preiswerten
Gebersysteme in einem entsprechenden Behältnis bzw. einer
Kunststoffummantelung ein geschlossenes System herstellbar ist, das
mit anderen geschlossenen Systemen zusammenwirken kann. Somit können
preiswerte Gebersysteme in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verwendet werden und medizinischen und wissenschaftlichen
Arbeiten zugänglich gemacht werden. Im Grunde ist eine
Aufbewahrung jeder Substanz für komplexe Präparationsschritte
innerhalb einer Aufnahme innerhalb eines geschlossenen Systems wünschenswert.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden.
Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung mehrerer grundsätzlicher
Ausführungsbeispiele nebst Varianten der Vorrichtung anhand
der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung
der angeführten Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in
schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beruhend auf
dem Schwerkraftprinzip, mit einem kollabierbaren Beutel,
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2 in
schematischer Darstellung den Gegenstand aus 1 in Kombination
mit einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Form einer kalibrierten Tropfkammer unter Ausbildung eines Gesamtsystems,
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3 in schematischer Darstellung Varianten
eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Form einer schwerkraftbetriebenen Dosiereinrichtung,
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bei 3A eine
erste Variante der Vorrichtung in einer Blisterpackung,
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bei 3B den
Gegenstand aus 3A in Betriebsbereitschaft,
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bei 3C in
schematischer Darstellung eine zweite Variante der Vorrichtung mit
einem Einlass und mehreren Auslässen,
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bei 3D in
schematischer Darstellung eine dritte Variante der Vorrichtung mit
mehreren Einlässen und einem Auslass und
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bei 3E in
schematischer Darstellung eine vierte Variante der Vorrichtung mit
mehreren Einlässen und mehreren Aus lässen.
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4 in
schematischer Darstellung eine Variante eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beruhend auf
dem Schwerkraftprinzip mit einer Ampulle als Aufnahme,
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5 in
schematischer Darstellung eine Variante des dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beruhend auf
dem Schwerkraftprinzip mit einer Flasche als Aufnahme und mit integrierter
Tropfkammer,
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6 den
Gegenstand aus 5 in einer Blisterpackung,
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7 in schematischer Darstellung eine Variante
des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, mit einem Gesamtsystem bestehend aus Gebersystem und
kombiniertem Geber/Zielsystem beruhend auf dem Schwerkraftprinzip,
mit einer Ampulle als Aufnahme und mit besonderer Halteeinrichtung
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bei 7A in
Ruhestellung und
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bei 7B in
Betriebsstellung
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8 in schematischer Darstellung eine Variante
eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer Spritze innerhalb des Behältnisses
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bei 8A in
Ruhestellung und
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bei 8B in
Betriebsstellung
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9 in
schematischer Darstellung eine Abwandlung des Gegenstandes aus 8 mit einer Innenleitung als Verbindungsstück,
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10 in
schematischer Darstellung eine weitere Variante des vierten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Spritze und Halteeinrichtung
im Behältnis,
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11 in schematischer Darstellung eine weitere
Variante des vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit Spritze im Zweikammerbehältnis,
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bei 11A die Vorrichtung in einer Blisterpackung,
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bei 11B die Vorrichtung während der Konnektierung
des geschlossenen Systems mit einem Gebersystem,
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bei 11C die Vorrichtung in Betriebsstellung – hier
Durchstechen einer Ampulle des Gebersystems,
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bei 11D die Vorrichtung in Betriebsstellung – hier
Entleeren von Luft in die Ampulle des Gebersystems,
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bei 11E die Vorrichtung in Betriebsstellung – hier
Ansaugen der Substanz aus der Ampulle des Gebersystems,
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bei 11F die Vorrichtung in Betriebsstellung – hier
steriles Trennen des Anschlusses vom Anschluss des Gebersystems,
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bei 11G die Vorrichtung in Ruhestellung – Bereitschaft
zum Transfer der aus dem Gebersystem entnommenen Substanz in ein
Zielsystem,
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12 in schematischer Darstellung eine weitere
Variante des vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit Strömungsverbindung zwischen Ampullenkolben
und Ampullenkörper der Spritze,
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bei 12A die Vorrichtung in Ruhestellung, Leerzustand
des Ampullenkörpers,
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bei 12B die Vorrichtung während des Einsaugvorgangs
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bei 12C die Vorrichtung am Ende des Einsaugvorgangs,
vollständige Befüllung des Ampullenkörpers
der Spritze
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bei 12D die Vorrichtung angekoppelt an weitere geschlossene
Systeme unter Zwischenschaltung eines Systems mit Innenleitung
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13 in schematischer Darstellung den Gegenstand
aus 12 als Teil eines Gesamtsystems
in Kombination mit dem Gebersystem aus 7,
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bei 13A die Vorrichtung in Ruhestellung, Leerzustand
des Ampullenkörpers, Kanülen außerhalb
der Ampulle des Gebersystems
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bei 13B Vorrichtung mit vorbereitetem Gebersystem
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bei 13C die Vorrichtung während des Einsaugvorgangs
und
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bei 13D die Vorrichtung während des Transfers
der Substanz in ein Zielsystem und
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14 in
schematischer Darstellung ein fünftes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in Form einer
Karpulle mit einem Zweikammerbehälnis – hier in
Ruhestellung.
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Die 1 bis 14 zeigen
eine Vorrichtung zum Transfer einer Substanz zwischen geschlossenen
Systemen G, G/Z, Z, G + G/Z wobei die Systeme G, G/Z, Z, G + G/Z
miteinander steril konnektierbar und voneinander steril trennbar
sind und Mittel zur Übertragung der Substanz aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist
eine Druckausgleicheinrichtung 1 vorgesehen ist, die mit
mindestens einem System G, G/Z, Z, G + G/Z steril strömungsverbunden
ist. Bei den vorliegenden fünf Ausführungsbeispielen
mit all ihren Varianten ist die Druckausgleicheinrichtung 1 mit
dem System G, G/Z, Z, G + G/Z stoffschlüssig verbunden,
nämlich verschweißt.
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Die
Mittel zur Übertragung der Substanz umfassen mindestens
einen Anschluss 2 zur sterilen Konnektierung mit mindestens
einem weiteren System G, G/Z, Z, G + G/Z. Generell sind hier die
Anschlüsse 2 als thermoplastische Kunststoffschläuche ausgebildet.
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Bei
allen Ausführungsbeispielen ist zur Ausbildung des Systems
G, G/Z, Z ein Behältnis 3 vorgesehen und der Anschluss 2 ist
mit dem Behältnis 3 des Systems G, G/Z, Z steril
verschweißt.
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Je
nach Ausführungsform weist das Behältnis 3 eine
Grundplatte 4 und/oder eine Deckplatte 5 und/oder
zumindest eine Halteeinrichtung 6 auf.
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In
den 1, 2, 4 bis 14 ist
gezeigt, dass zumindest ein Teil der Wandung des Behältnisses 3 derart
flexibel ausgebildet ist, dass die Mittel zur Übertragung
der Substanz zumindest teilweise von außen über
die flexible Wandung betätigbar sind. Die 4 bis 14 zeigen,
dass die flexible Wandung in Form eines Faltenbalges 7 vorliegt.
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Das
erste, konstruktiv sehr einfache Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den 1 und 2 beruht
auf dem Schwerkraftprinzip, um die Substanz vom geschlossenen Gebersystem
G in das andere geschlossene System Z bzw. G/Z zu transferieren.
Das Behältnis 3 liegt als kollabierbarer, flexibler
Beutel mit einem Volumen von 30 ml vor, der bereits mit der Substanz
befüllt ist und dessen Anschluss 2 in Betriebsstellung
zum Boden weist.
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Bei
beiden Varianten des ersten Ausführungsbeispiels ragt der
Anschluss 2 geringfügig mit einem Ende abgedichtet
durch die Grundplatte 4 in das Behältnis 3,
in die Substanz hinein und ist dort mit einem wiederverschließbaren
Schnappverschluss 8 versehen. Der Schnappverschluss 8 besteht
aus dichtendem Material, ist mit einer Befestigungsbrücke 9 ausgestattet
und über die flexible Wandung des Behältnisses 3 betätigbar.
Der Anschluss 2 weist eine Dosierabsperrung 13 auf.
Bei 1 steht der Anschluss 2 zur sterilen
Konnektierung mit dem geschlossenen Zielsystem Z zur Verfügung.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der
in 2 gezeigten Variante des ersten Ausführungsbeispiels
bildet ein Gesamtsystem G + G/Z aus, das die geschlossenen und werkseitig über
das Verbindungsstück 15 steril miteinander verbundenen Systeme
G und G/Z miteinander kombiniert. Das System G/Z des Gesamtsystems
G + G/Z entspricht im wesentlichen der in 3B beschriebenen
Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Mit 14 ist
ein Querverbinder bezeichnet, der symbolisch für den sterilen
Systemanschluss zwischen dem Anschluss 2 des Gesamtsystems
G + G/Z mit dem Anschluss 2 des Zielsystems Z steht.
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Beim
zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den 3A bis 3E ist
als Behältnis 3 eine kalibrierte Tropfkammer 12 zur
Aufnahme der Substanz vorgesehen, die im wesentlichen aus einer
Grundplatte 4 und einer Deckplatte 5 und einem
sich dazwischen erstreckenden Kunststoffmantel aufgebaut ist. Die 3A und 3B zeigen
eine Variante mit zwei Anschlüssen 2, die einen
Einlass 10 und einen in Betriebsstellung zum Boden weisenden
Auslass 11 umfassen. Der Einlass 10 und der Auslass 11 ragen
durch die Grundplatte 4 und die Deckplatte 5 der Tropfkammer 12 und
sind darin dicht eingeschweißt. Auch die Druckausgleicheinrichtung 1 ist
abgedichtet mit der Deckplatte 5 der Tropfkammer 12 verbunden und
ragt in diese hinein. Beiden Anschlüssen 2 ist
je eine Dosierabsperrung 13 zugeordnet.
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Die
Vorrichtung gemäß den 3A bis 3E stellt
ein geschlossenes Geber- und Zielsystem G/Z im Sinne einer schwerkraftbetriebenen
Dosiereinrichtung dar, die mit diversen Gebersystemen G und Zielsystemen
Z kombinierbar ist und so einen sterilen und volumengenauen Transfer
der Substanz ermöglicht. Die Vorrichtung ist vor dem Gebrauch
aus einer sterilisierten Blisterpackung 16 zu entnehmen.
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Die
Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach allen Ausführungsbeispielen sind vor der sterilen
Konnektierung mit einem anderen geschlossenen System G, G/Z, Z innerhalb
einer sterilisierten Blisterpackung 16 angeordnet, die
beispielhaft in den 3A, 11A,
und 6 gezeigt ist. Die Blisterpackung 16 ist
pyrogenfrei und gammasterilisiert. Außerdem ist die Blisterpackung 16 mit 70%igem Äthanol
desinfiziert.
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Die
in 3C gezeigte Variante zeigt einen mit einem Gebersystem
G steril konnektierten Einlass 10 und vier Auslässe 11,
die über zwei Anschlüsse 2 mit den Zielsystemen
Z steril konnektiert sind. Zwei der Auslässe 11 sind
hier noch ohne Funktion. Einem auslassseitigen Anschluss 2 ist
eine Dosierabsperrung 13 zugeordnet.
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Bei 3D ist
eine weitere Variante der Vorrichtung mit vier Einlässen 10 gezeigt,
welche über die Anschlüsse 2 mit vier
Gebersystemen G steril konnektiert sind und wobei jeweils eine Dosierabsperrung 13 vorgesehen
sind. Hier kann in der Tropfkammer 12 eine Mischung aus
vier Substanzen hergestellt werden. Bei der in 3D gezeigten
Variante ist nur ein Auslass 11 vorgesehen, dessen Anschluss 2 steril
mit dem Zielsystem Z konnektiert ist und eine Dosierabsperrung 13 aufweist.
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Schließlich
ist noch eine vierte Variante des zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vier Einlässen 10 und
vier Auslässen 11 sowie jeweils einer Dosierabsperrung 13 an
jedem Anschluss 2 in 1E dargestellt.
Die aus den Substanzen der Gebersystemen G hergestellte Mischung
kann von der Tropfkammer 12 aus in die Zielsysteme Z transferiert
werden.
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In
den 4 bis 7 ist das dritte
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in verschiedenen Varianten gezeigt, das ebenfalls auf
dem Gravitationskraftprinzip beruht. Im Behältnis 3 des Gebersystems
G ist eine Aufnahme 17 in Form einer Flasche oder einer
Ampulle enthalten, innerhalb der sich die Substanz befindet und
deren Verschluss in Betriebsstellung zum Boden weist. Auch der einzige Anschluss 2 weist
in Betriebsstellung nach unten. Die Aufnahme 17 liegt in
den 4 und 7 als Ampulle,
in 5 und 6 als Flasche vor. Als Verschluss
ist jeweils ein Durchstechstopfen 20 vorgesehen. Die Druckausgleicheinrichtung 1 ragt
durch die Grundplatte 4 in das Behältnis 3 und
ist steril und dicht verbunden. Die Aufnahme 17 ist an
der Deckplatte 5 des Behältnisses 1 befestigt.
An der Außenseite der Deckplatte 5 ist eine Öse 21 angeordnet,
die zum Aufhängen der Vorrichtung dient. Zum Transferieren der
hier als Flüssigkeit vorliegenden Substanz dient eine kurze
Kanüle 18. Des weiteren ist eine lange Kanüle 19 zur
Luftzufuhr vorgesehen. In Betriebsstellung durchstechen beide Kanülen 18, 19 den
Durchstechstopfen 20 der Aufnahme 17 und ragen
in diese und die dort befindliche Substanz hinein, wobei die lange
Kanüle schlussendlich über den Pegel der Substanz
hinausragt. Die kurze Kanüle 18 ist mit dem Anschluss 2 strömungsverbunden.
Für die Kanülen 18, 19 sind
bei den in den 4 und 7 gezeigten
Varianten des dritten Ausführungsbeispiels auf der Grundplatte 4 spezielle
Halteeinrichtungen 6 vorgesehen.
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Die
in 4 gezeigte Variante des dritten Ausführungsbeispiels
realisiert einen semiquantitativen Substanztransfer und ist besonders
einfach und kostengünstig herzustellen. Das Volumen der
Aufnahme 17, nämlich der Ampulle, ist predeterminiert und
es kann – auch über die vorbestimmte Eintauchtiefe
der kurzen Kanüle 18 in die Ampulle abgeschätzt
werden, welche Menge entnommen wurde. Bei der Gesamtmengenentnahme
ist das genaue Volumen präsent über das Gesamtvolumen
der Aufnahme 17 und der Eintauchtiefe der kurzen Kanüle 18. Mittels
Dosierabsperrung 13 kann die Teilmengenentnahme erfolgen.
Die lange Kanüle 19 öffnet in das Behältnis 3,
so dass der Druckausgleich über die in das Behältnis 3 mündende
Druckausgleicheinrichtung 1 erfolgen kann. Bei der in 4 gezeigten
Vorrichtung liegt der Faltenbalg 7 in Ruhestellung im ausgezogenen
Zustand vor, wird von einem hier nicht gezeigten Stabilisator unterstützt
und enthält die beiden vom Durchstechstopfen 20 beabstandeten
Kanülen 18, 19, die an der Grundplatte 4 bzw.
an der Halteeinrichtung 6 fixiert sind. Die kurze Kanüle 18 ragt
mit ihrem von der Aufnahme 17 weg weisenden Verbindungsstück 15 in
Form eines PVC-Schlauches in den Anschluss 2 hinein. Die
in 4 gezeigte Betriebsstellung lässt erkennen,
dass kein Stabilisator mehr vorhanden ist und dass der Faltenbalg 7 zusammengedrückt
ist, wobei die verdrängte Luft in die Druckausgleicheinrichtung 1 entweicht.
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Die
in 4 gezeigte Vorrichtung wird folgendermaßen
von außen über den Faltenbalg 7 des Behältnisses 3 betätigt:
- – Steriles Konnektieren des Anschlusses 2 des geschlossenen
Gebersystems G mit dem Anschluss 2 des Zielsystems Z,
- – Entfernen eines hier nicht dargestellten Stabilisators,
- – Zusammendrücken des Faltenbalges 7 und
dabei Durchstechen des Durchstechstopfens 20 mit beiden
Kanülen 18, 19, hierbei Befüllung
der Druckausgleicheinrichtung 1 mit der aus dem Behältnis 3 verdrängten
Luft,
- – Einlaufen der Substanz durch die kurze Kanüle 18 in
den Anschluss 2,
- – Regulierung des Transfers der Substanz des Gebersystems
G über die Dosierabsperrung 13.
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Eine
etwas aufwendigere Variante des dritten Ausführungsbeispiels
ist in den 5 und 6 gezeigt.
Dort ist in die Grundplatte 4 des Behältnisses 3 die
Deckplatte 5 einer kalibrierten Tropfkammer 12 integriert,
nämlich eingeschweißt, und gehört mit zum
Gebersystem G. Von der Tropfkammer 12 gehen Auslass 11 und
Anschluss 2 ab. Die beiden Kanülen 18, 19 ragen über
Verbindungsstücke 15 und Einlässe 10 in
die Tropfkammer 12 hinein. Neben den beiden mit den Verbindungsstücken 15 zusammenwirkenden
Einlässen 10 ist ein dritter, freier Einlass 10 vorgesehen,
der die Tropfkammer 12 mit dem Behältnis 3 verbindet,
so dass die Druckausgleicheinrichtung 1 des Behältnisses 3 auch
für den Druckausgleich in der Tropfkammer 12 zuständig
ist. Das Verbindungsstück 15 der kurzen Kanüle 18 weist
eine Dosierabsperrung 13 auf, welche über den
Faltenbalg 7 einstellbar ist. Am Anschluss 2 ist
ebenfalls eine Dosierabsperrung 13 vorgesehen.
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6 zeigt
die Vorrichtung gemäß 5 innerhalb
einer Blisterpackung 16, die einen Stabilisator 22 mit
Schutzeinrichtungen 23 für die beiden Kanülen 18, 19 umfasst.
Der Stabilisator 22 ist innerhalb der Blisterpackung 16 an
der Halteeinrichtung 6 befestigt, die in 5 dargestellt
ist. Die Verbindungsstücke 15 der beiden Kanülen 18, 19 sind
an ihrem kanülenseitigen Ende in einer Halteplatte 24 fixiert. Wenn
die Vorrichtung in Betrieb genommen wird, wird die Halteplatte 24 mit
den Kanülen 18, 19 über den
Faltenbalg 7 aus dem Stabilisator 22 und den Schutzeinrichtungen 23 herausgelöst
und der Durchstechstopfen 20 der Aufnahme 17 wird
durchstochen, bis die Halteplatte 24 an diesem anliegt.
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Eine
weitere Variante des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigt in den 7A und 7B eine
Aufnahme 17 in Form einer Ampulle, ähnlich wie
in 4, jedoch mit Unterschieden hierzu.
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Ein
Unterschied besteht darin, dass dort ein Gesamtsystem G + G/Z vorgesehen
ist, das aus einem Gebersystem G und einem kombinierten Geber/Zielsystem
G/Z wie in 3B ge zeigt, besteht. Hier wird
die sterile Verbindung zwischen Gebersystem G und kombiniertem Geber/Zielsystem
G/Z werkseitig durch ein Verbindungsstück 15 hergestellt, das
mit einer Dosierabsperrung 13 ausgestattet ist. Das Verbindungsstück 15 der
kurzen Kanüle 18 mündet in eine kalibrierte
Tropfkammer 12. Die lange Kanüle 19 öffnet über
ihr Verbindungsstück 15 in die Druckausgleicheinrichtung 1.
Die Druckausgleicheinrichtung 1 steht über zwei
weitere Verbindungsstücke 15 mit dem Behältnis 3 und
der Tropfkammer 12 in Verbindung und sorgt somit überall
für den Druckausgleich im Gesamtsystem G + G/Z. Vom Gesamtsystem
G + G/Z, insbesondere von der Tropfkammer 12, ragt ein
Anschluss 2 ab, der mit dem Anschluss 2 eines
Zielsystems Z steril verbunden ist.
-
Ein
weiterer Unterschied besteht darin, dass die Halteeinrichtung 6 ist
in Form einer geschlitzten Hülse ausgebildet ist, die sich
in Ruhestellung bei 7A gegen die Schulter der Ampulle
abstützt und so den Abstand der Kanülen 18, 19 zum
Durchstechstopfen 20 sichert. In der in Betriebsstellung
gemäß 7B wird
die Halteeinrichtung 6 über die Ampulle geschoben,
wobei die Kanülen 18, 19 den Durchstechstopfen 20 durchstechen.
-
Das
Behältnis 3 ist wie bei 4 eine Kombination
aus Umhüllung und Faltenbalg 7. Letzterer erstreckt
sich in Ruhestellung im Bereich der Halteeinrichtung 6 während
die Aufnahme 17 quasi ummantelt ist.
-
Die 8 bis 13 zeigen
ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, wobei die Mittel zur Übertragung der Substanz
eine kalibrierte Spritze mit einem Ampullenkolben 25 und einem
Ampullenkörper 26 umfassen.
-
Gemäß den
in den 8 bis 11 gezeigten Varianten
des vierten Ausführungsbeispiels ist die Spritze innerhalb
des Behältnisses 3 angeordnet und über
dessen, sich zwischen Deckplatte 5 und Grundplatte 4 erstreckenden
Faltenbalg 7 von außen betätigbar. Bei
den Spritzen gemäß den 12 und 13 ist das Behältnis 3 durch
einen Faltenbalg 7 im Bereich des Ampullenkolbens 25 gebildet,
der mit dem Ampullenkörper 26 abgedichtet verbunden
ist. Das vom Ampullenkörper 26 abgewandte Ende
des Ampullenkolbens 25 ist mit der Grundplatte 4 des
Behältnisses 3 verklebt. Der Ampullenkörper 26 nimmt
bei allen Varianten des vierten Ausführungsbeispiels die
Substanz temporär auf.
-
Die 8A, 8B zeigen
die Anordnung der Spritze und einer Aufnahme 17 in Form
einer mit Substanz befüllten Ampulle mit Durchsteckstopfen 20 innerhalb
des Behältnisses 3 unter Zuhilfenahme passender
Halteeinrichtungen 6, die an der Grundplatte 4 angeformt
sind. Die Aufnahme 17 weist einen Durchstechstopfen 20 auf
und besteht hier aus Borosilikatglas. In der Aufnahme 17 ist
als Substanz Dimethylsulfoxid (DMSO) enthalten. Der Durchstechstopfen 20 besteht
aus Elastomer und ist im Hinblick auf die chemische Beständigkeit
teflonisiert. Die Halteeinrichtungen 6 halten gemäß den
beiden in den 8A, 8B und 9 gezeigten
Varianten die Aufnahme 17, eine Schutzeinrichtung 23 für
die Kanüle 28 der Spritze, das Verbindungsstück 15 und den
Ampullenkörper 26 mit dem Ampullenkolben 25.
-
Im
Behältnis 3 gemäß 8A ist
ein Stabilisator 22 vorgesehen, der die Aufgabe hat, die
im Behältnis 3 enthaltene Aufnahme 17 und
die Kanüle 28 für die Spritze – also
Bestandteile, die sich lösen könnten – während
des Transports in Stellung zu halten. Der Anschluss 2 und
die Druckausgleicheinrichtung 1 stehen jeweils über
eine nicht näher gezeigte Durchtrittsöffnung mit
dem Behältnis 3 in Verbindung, wobei an der Durchtrittsöffnung
eine dichtende Verbindung – hier eine Schweißverbindung – hergestellt ist.
-
Die
in den 8A und 8B gezeigte
Vorrichtung gemäß der dortigen Variante des vierten Ausführungsbeispiels
wird folgendermaßen von außen über den
Faltenbalg 7 betätigt, nachdem die sterile Konnektierung
zum Zielsystem Z abgeschlossen ist:
- – Verbindung
des Ampullenkörpers 26 der Spritze mit der Kanüle 28 – hier über
eine Luer-Lock-Verbindung,
- – Durchstechen des Durchstechstopfens 20 der Aufnahme 17 und
Einführen der Kanüle 28 in die Substanz,
- – Ansaugen der Substanz in den Ampullenkörper 26 durch
Ausfahren des Ampullenkolbens 25,
- – Lösen der Kanüle 28 und
Positionieren in der Schutzeinrichtung 23 in der Halteeinrichtung 6,
- – Wie in 8B gezeigt: Verbinden des Ampullenkörpers 26 mit
dem Verbindungsstück 15 – hier über
eine Luer-Lock-Verbindung,
- – Einspannen der Spritze in eine Spritzenpumpe 29,
- – Transfer der Substanz aus dem Ampullenkörper 26 in
das Verbindungsstück 15, den Anschluss 2 und
schließlich in das System Z durch Einfahren des Ampullenkolbens 25 in
den Ampullenkörper 26,
- – Sterile Diskonnektierung der Systeme G und Z nach
dem Transfer.
-
In
den 8A und 8B liegt
das Verbindungsstück 15 als rohrförmiges
Anschlussstück, in 9 als Innenleitung 27 vor.
Bei der in 9 gezeigten Variante ist die
Aufnahme 17 leer und das dortige System ist zunächst
Zielsystem Z. Über die am Ampullenkörper 26 angeschlossene
Innenleitung 27, die nach der sterilen Konnektierung mit
dem Gebersystem G durch die Anschlüsse 2 in selbiges
gelangt und positioniert wird, wird an vorbestimmtem Ort eine Substanzentnahme
durchführt. Folgende Schritte werden durchgeführt,
wenn die Innenleitung 27 im Gebersystem G positioniert
ist:
- – Verbindung des Ampullenkörpers 26 mit
der Innenleitung 27 – hier über eine
Luer-Lock-Verbindung,
- – Ansaugen der Substanz aus System G in den Ampullenkörper 26 durch
Ausfahren des Ampullenkolbens 25 bzw. Aufziehen der Spritze,
- – Lösen der Innenleitung 27 vom Ampullenkörper 26,
- – Verbindung des Ampullenkörpers 26 mit
der Kanüle 28,
- – Durchstechen des Durchstechstopfens 20 der Aufnahme 17 und
Einführen der Substanz aus dem Ampullenkörper 26 in
die Aufnahme 17 durch Einfahren des Ampullenkolbens 25 in
den Ampullenkörper 26,
- – Entfernen der Kanüle 28 aus der
Aufnahme 17, Lösen der Kanüle 28 vom
Ampullenkörper 26 und Positionieren in der Schutzeinrichtung 23,
- – Zurückziehen der Innenleitung 27 aus
dem System G, spiralförmiges Aufwickeln und Anordnen,
- – Sterile Diskonnektierung der Systeme G und Z nach
dem Transfer,
- – Weiterverwendung der befüllten Aufnahme 17 im
Reinraum.
-
Die
in 10 gezeigte Spritze wird herstellerseitig bereits
mit einer Substanz im Ampullenkörper 26 versehen
und weist an ihrem Ampullenkörper 26 einen Hahn 30 zum Öffnen
und Verschließen auf. Diese Vorrichtung wird im aufgezogenen
Zustand ausgeliefert und stellt ein Gebersystem G dar. Hier ist lediglich
eine einzige Halteeinrichtung 6 an der Grundplatte 4 des
Behältnisses 3 vorgesehen. Das freie Ende des
Ampullenkörpers 26 bildet den An schluss 2 aus,
der die Grundplatte 4 abgedichtet durchtritt. Es handelt
sich hier um einen Einwegartikel, der nach Entleerung entsorgt wird.
-
Die
in den 11A bis 11G gezeigte Variante
des vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigt ebenfalls eine Spritze, die bereits am Ampullenkörper 26 mit
einer Kanüle 28 konfektioniert ist und einen Kanülenverschluss 31 aufweist.
Hier ist ein speziell ausgebildetes Behältnis 3 mit
zwei Kammern 32, 33 vorgesehene, die über
zwei Verbindungsstücke 15 mit der Druckausgleicheinrichtung 1 verbunden
sind. Die erste Kammer 32 enthält den Ampullenkolben 25 der Spritze
und die zweite Kammer 33 enthält den Ampullenkörper 26 mit
der Kanüle 28 und dem Kanülenverschluss 31.
Die Stirnfläche des Ampullenkolbens 25 ist mit
der Grundplatte 4 der ersten Kammer 32 fest verbunden.
Die zweite Kammer 33 des Behältnisses 3 bildet
an dem der ersten Kammer 32 abgewandten Ende den Anschluss 2 zur
sterilen Konnektierung mit dem Anschluss eines anderen geschlossenen
Systems G, Z aus.
-
Das
aus den 11B bis 11F ersichtliche
andere geschlossene System G liegt in Form einer die Substanz enthaltenden
Ampulle vor, welche eine Kunststoffummantelung mit einem davon abragenden
Anschluss 2 zur sterilen Konnektierung des Anschlusses 2 des
Behältnisses 3 bzw. des ersten geschlossenen Systems
G/Z aufweist. Die Ampulle des geschlossenen Systems G besteht aus
Borosilikatglas und ist mit einem Durchstechstopfen 20 aus Elastomer
ausgestattet. Die in Rede stehende Vorrichtung wird folgendermaßen
von außen über den Faltenbalg 7 der jeweiligen
Kammer 32, 33 des Behältnisses 1 betätigt:
- – Entnahme der Vorrichtung aus der
bei 11A gezeigten Blisterpackung 16,
- – Steriles Konnektieren des Anschlusses 2 des geschlossenen
Systems G/Z mit dem Anschluss 2 der ummantelten Ampulle
des geschlossenen Systems G sowie Entfernen des Kanülenverschlusses 31 bei 11B,
- – bei 11C: Durchstechen des Durchstechstopfens 20 der
Ampulle des Systems G, Einbringen der Kanüle 28 in
die Ampulle des Systems G,
- – bei 11D: Einfahren des Ampullenkolbens 25 in
den Ampullenkörper 26 und Einführen von
Luft aus dem Ampullenkörper 26 in die die Substanz enthaltende
Ampulle des Systems G, wobei dort ein Überdruck ausgebildet
wird, wodurch eine Feindosierung der Substanz bei der Entnahme ohne
Vakuumeffekt ermöglicht wird; beim Verkleinern der Kammern 32, 33 wird
die Druckausgleicheinrichtung 1 mit Luft aus den Kammern 32, 33 befüllt,
- – bei 11E: Beginn des Ansaugen der
Substanz aus System G in den Ampullenkörper 26 durch
Ausziehen des Ampullenkolbens 25 aus dem Ampullenkörper 26,
wobei das System G/Z eine Zielfunktion hat; beim Vergrößern
der Kammern 32, 33 gelangt Luft aus der Druckausgleicheinrichtung 1 in
diese,
- – bei 11F: Das Ansaugen der Substanz
aus System G in den Ampullenkörper 26 ist abgeschlossen,
es erfolgt das sterile Diskonnektieren des Anschlusses 2 des
geschlossenen Systems G/Z von dem Anschluss 2 des Systems
G,
- – bei 11G: Bereitschaft für
die sterile Konnektierung mit einem weiteren geschlossenen System
Z, um die aus System G/Z, das nunmehr selbst Geberfunktion hat,
die transferierte Substanz in das System Z zu übertragen.
-
Bei
der in den 12A bis 12D gezeigten
weiteren Variante des vierten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Ampullenkolben 25 mit
dem Ampullenkörper 26 strömungsverbunden.
Der Ampullenkolben 25 ist über einen Anschluss 2 steril
mit einem Gebersystem G verbunden. Dieser Anschluss 2 erstreckt
sich in der Art einer Innenröhre in den Ampullenkolben 25 hinein und öffnet
zentral am freien Ende des Ampullenkolbens 25 in den Ampullenkörper 26.
Der ampullenkolbenseitige Anschluss 2 ist mit einer Dosierabsperrung 13 ausgestattet.
Vom Ampullenkörper 26 wird ein Anschluss 2 ausgebildet,
der mit einem geschlossenen System Z steril konnektiert ist und
eine Dosierabsperrung 13 umfasst.
-
Zum
Einsaugen von Substanz aus dem Gebersystem G wird der Anschluss 2 am
Ampullenkörper 26 geschlossen, der am Ampullenkolben 25 geöffnet
und letzterer aus dem Ampullenkörper 26 herausbewegt.
Dabei strömt die Substanz aus Gebersystem G in den Ampullenkörper 26.
Die besonders ausgebildete Spritze ist hier eine Kombination aus Geber-
und Zielsystem G/Z. Beim Befüllen kommt die Zielfunktion,
beim Weiterleiten in das Zielsystem Z die Geberfunktion zum Tragen.
Zur Weiterleitung der aus System G in das System G/Z gesaugten Substanz
in das Zielsystem Z wird die Dosierabsperrung 13 ampullenkolbenseitig
geschlossen und ampullenkörperseitig geöffnet.
Der Ampullenkolben 25 wird in den Ampullenkörper 26 eingefahren
und so die Substanz zum System Z transferiert.
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In 12D ist der von dem Ampullenkörper 26 abgehende
Anschluss 2 mit einem geschlossenen System Z mit einer
Innenleitung 27 steril verbunden. Die Innenleitung 27 wird über
den Faltenbalg 7 des Behältnisses 3 manipuliert
und zu einem nächsten geschlossenen System G/Z geführt,
um dann dort die Substanz zielgenau zu platzieren.
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Ein
Gesamtsystem G + G/Z, bestehend aus einem geschlossenen Gebersystem
G mit den Merkmalen des Gebersystems gemäß 7A, 7B und
einem geschlossenen System G/Z mit den in den 12A bis 12D gezeigten
Merkmalen, umfassend die Geber- und die Zielfunktion, ist in den 13A bis 13D dargestellt.
Bei dieser Variante, bei der sich drittes und viertes Ausführungsbeispiel überschneiden,
hat jedes System G und G/Z innerhalb des Gesamtsystems G + G/Z eine
eigene Druckausgleicheinrichtung 1 mit Verbindungsstücken 15.
Bezüglich System G ist die Druckausgleicheinrichtung 1 mit
dem Behältnis 3 und mit der langen Kanüle 19 strömungsverbunden.
Bezüglich System G/Z ist die Druckausgleicheinrichtung 1 ebenfalls
mit dem dortigen Behältnis 3 strömungsverbunden.
Die sterile Verbindung der beiden Systeme G und G/Z zum Gesamtsystem
G + G/Z ist werkseitig über das in den Ampullenkolben 25 bis
zu dessen Spitze hineinreichende Verbindungsstück 15 hergestellt.
Die Substanz wird über die am Verbindungsstück 15 angeschlossene
kleine Kanüle 18 aus der Aufnahme 17 in den
Ampullenkörper 26 gesaugt und schließlich
von dort zum Zielsystem Z transferiert. 13A zeigt
die Ruhestellung, in der die Kanülen 18, 19 noch
in der Halteeinrichtung 6 fixiert sind. Bei 13B ist der Durchstechstopfen bereits durchstochen,
der Faltenbalg 7 des Behältnisses 3 des
Gebersystems G ist zusammengefaltet und die Druckausgleicheinrichtung 1 mit
verdrängter Luft befüllt. In 13C ist die Dosierabperrung 13 am Verbindungsstück 15 geöffnet
und der Ampullenkolben 25 der Spritze aufgezogen, wobei
die Druckausgleicheinrichtung 1 nun weniger Luft enthält
und das Volumen des Faltenbalges 7 vergrößert
ist. In den Ampullenkörper 26 strömt
die Substanz des Gebersystems G gemäß den eingezeichneten
Pfeilen ein. In 13D ist der Saugvorgang beendet.
Der Ampullenkolben 25 transferiert die Substanz gemäß den
eingezeichneten Pfeilen aus dem Ampullenkörper 26 in
den Anschluss 2 und schließlich zum Zielsystem
Z. Bei diesem Transfer ist die Dosierabsperrung 13 ampullenkolbenseitig
geschlossen und ampullenkörperseitig geöffnet.
-
Ein
fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 14 befasst sich
mit einer kalibrierten Karpulle als Mittel zur Übertragung
der Substanz mit einem Karpullenkolben 34 und einem Karpullenkörper 35,
in dem die Substanz enthalten ist. Der Karpul lenkörper 35 ist
mit einem Durchstechstopfen 20 verschlossen. Das die Karpulle
enthaltende transparente Behältnis 3 umfasst zwei Kammern 32, 33.
Jede Kammer 32, 33 ist mit je einer Druckausgleicheinrichtung 1 strömungsverbunden. Die
erste Kammer 32 umfasst eine Kanüle 36,
die mit ihrer Spitze zum Durchstechstopfen 20 des Karpullenkörpers 35 weist
und mit ihrem gegenüberliegenden als Verbindungsstück 15 ausgebildeten
Ende in den Anschluss 2 hineinragt.
-
Über
den Karpullenkolben 34 ist ein Gleitstopfen 37 verschiebbar.
Der Karpullenkolben 34 ist in der zweiten Kammer 33 angeordnet,
die einen Faltenbalg 7 und einen zylindrischen Abschnitt
in Form einer stabilen Hülse 38 umfasst. Das Ende
des Karpullenkolbens 34 ist mit der Deckplatte 5 verklebt,
an der der Faltenbalg 7 angeordnet ist. Der Faltenbalg 7 geht
dann in die stabile Hülse 38 über, die
auch den Karpullenkörper 35 aufnimmt. Am karpullenkörperseitigen
Ende der Hülse 38 ist eine radial nach innen weisende
Ringschulter 40 vorgesehen, gegen die sich der Karpullenkörper 35 abstützt.
Am kolbenseitigen Ende des Karpullenkörpers 35 weist
die Hülse 38 ebenfalls eine radial nach innen
weisende Ringschulter 41 auf, die einer axialen Bewegung
des Karpullenkolbens 35 entgegenwirkt. Während
die Ringschulter 40 bereits an der Hülse 38 angeformt
ist, wird die Ringschulter 41 dadurch ausgebildet, dass
nach dem Einbringen des Karpullenkörpers 35 in
die Hülse 38 ein Ring in die Hülse 38 eingebracht
wird, der mit der Hülse 38 verschweißt
wird und so die Ringschulter 41 ausbildet.
-
Die
erste Kammer 32 ist an die Ringschulter 40 der
Hülse 38 angeschweißt. Die Kammern 32, 33 sind
in geringstem Maße strömungsverbunden, jedenfalls
nicht ausreichend, um nur eine Druckausgleicheinrichtung 1 zu
verwenden. Darüberhinaus weist die erste Kammer 32 einen Überwurftubus 39 und
darin einen an der Grundplatte 4 angeschweißten
Faltenbalg 7 auf. Der Überwurftubus 39 übergreift das
freie Ende der stabilen Hülse 38, beide Bauteile sind
relativ zueinander beweglich und enthalten Rastmittel in Form einer
Vertiefung 42 und einem Vorsprung 43, die in Betriebsstellung
in Eingriff stehen und die Position der Kanüle 36 im
Karpullenkörper 35 fixieren.
-
Die
als bereits werkseitig mit Substanz befülltes Gebersystem
G vorliegende Vorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel
wird folgendermaßen betätigt:
- – Steriles
Konnektieren des Anschlusses 2 des geschlossenen Systems
G mit dem ebenfalls als Kunststoffschlauch vorliegenden Anschluss 2 des geschlossenen
Systems Z,
- – Verschieben des Überwurftubus 39 mit
dem Faltenbalgs 7 und der an der Grundplatte 4 eingeschweißten
Kanüle 36 der ersten Kammer 32 auf der
stabilen Hülse 38 der zweiten Kammer 33 bis zur
Vertiefung 40, wobei die Kanüle 36 den
Durchstechstpopfen 20 des mit Substanz befüllten
Karpullenkörpers 35 durchsticht und in die Substanz eintaucht
und der Vorsprung 41 in die Vertiefung 40 einrastet;
hierbei wird durch die Volumenverkleinerung der ersten Kammer 32 die
dortige Druckausgleicheinrichtung 1 mit Luft befüllt,
- – der Faltenbalg 7 der zweiten Kammer 33 und der
Karpullenkolben 34 werden zum Gleitstopfen 37 bewegt,
hierbei wird durch die Volumenverkleinerung der zweiten Kammer 33 die
dortige Druckausgleicheinrichtung 1 mit Luft befüllt,
- – der Gleitstopfen 37 wird im Karpullenkörper 35 in
Richtung Kanüle 36 verschoben und so Substanz
in die Kanüle 36 verdrängt und die gewünschte
Menge der Substanz zum Zielsystem Z übertragen;
- – nach dem Substanztransfer in der gewünschten Menge
erfolgt das sterile Diskonnektieren des Anschlusses 2 des
geschlossenen Systems G von dem Anschluss 2 des Systems
Z.
-
In
den 3A, 6 und 11A ist
gezeigt, dass die Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bzw. des geschlossenen Systems G oder G/Z vor der sterilen Konnektierung
mit dem anderen geschlossenen System Z und/oder G innerhalb einer sterilen
Verpackung, nämlich einer Blisterpackung 16, angeordnet
sind. Die Verpackung weist eine glatte Oberfläche ohne
Vertiefungen auf, auf die ein Desinfektionsmittel, insbesondere
70%iges Äthanol, aufgebracht ist, da diese in einen Reinraum
eingeschleust wird.
-
Hinsichtlich
weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen
Teil der Beschreibung verwiesen. Abschließend sei darauf hingewiesen,
dass die erfindungsgemäße Lehre nicht auf die
voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele eingeschränkt
ist.
-
- 1
- Druckausgleicheinrichtung
- 2
- Anschluss
- 3
- Behältnis
- 4
- Grundplatte
- 5
- Deckplatte
- 6
- Halteeinrichtung
- 7
- Faltenbalg
- 8
- Schnappverschluss
- 9
- Befestigungsbrücke
- 10
- Einlass
- 11
- Auslass
- 12
- kalibrierte
Tropfkammer
- 13
- Dosierabsperrung
- 14
- Querverbinder/Systemanschluss
- 15
- Verbindungsstück
- 16
- Blisterpackung
- 17
- Aufnahme
- 18
- Kurze
Kanüle
- 19
- Lange
Kanüle
- 20
- Durchstechstopfen
- 21
- Öse
- 22
- Stabilisator
- 23
- Schutzeinrichtung
- 24
- Halteplatte
- 25
- Ampullenkolben
- 26
- Ampullenkörper
- 27
- Innenleitung
- 28
- Kanüle
- 29
- Spritzpumpe
- 30
- Hahn
- 31
- Kanülenverschluss
- 32
- erste
Kammer
- 33
- zweite
Kammer
- 34
- Karpullenkolben
- 35
- Karpullenkörper
- 36
- Kanüle
- 37
- Gleitstopfen
- 38
- zylindrischer
Abschnitt, Hülse
- 39
- Überwurftubus
- 40
- Ringschulter
- 41
- Ringschulter
- 42
- Vertiefung
- 43
- Vorsprung
- G
- geschlossenes
System/Gebersystem
- Z
- geschlossenes
System/Zielsystem
- G/Z
- geschlossenes
System mit Geber- und Zielfunktion
- G
+ G/Z
- Gesamtsystem,
bestehend aus G und G/Z
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6022344 [0005]
- - DE 10124487 A1 [0010, 0011]
- - DE 10151343 A1 [0011, 0015]