DE1617782C3 - Zentrifuge einer Vorrichtung zum Waschen von Blut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit mindestens einem Probenbechei einer Vorrichtung zum Waschen von Blut oder einer anderen ZelLsuspension od. dgl. in einer Waschlösung mit einem Vorratsbehälter für die in Suspension befindlichen biologischen Zellen, mit einem Vorratsbehälter für die Waschlösung, mit einer Einrichtung zum Mischen von Waschflüssigkeit und Zellsuspension, mit einer an die Mischeinrichtung angeschlossenen Pumpe, mit einer an die Pumpe angeschlossenen und in den Probenbecher einmündenden Leitung und mit einer Abführungsleitung für die Waschlösung aus dem Probenbecher, wobei die in den Probenbecher einmündende Leitung aus einem Rohr besteht.

Bekannt ist eine Zentrifuge dieser Gattung, bei der die in den Probenbecher einmündende und aus einem Rohr bestehende Leitung nur an ihrem offenen Austrittsende mit dem Innern des Probenbechers in Verbindung steht. Die gesamte Waschflüssigkeit und die in dieser enthaltenen Feststoffe treten daher an dieser einzigen Stelle in den Probenbecher ein und können erst anschließend unter der Einwirkung der Zentrifugalbeschleunigung entmischt und voneinander getrennt werden. Dies erfordert eine gewisse Zeit (USA.-Patentschrift 2 834 541). ·

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge so auszubilden, daß die Waschflüssigkeit und die in ihr enthaltenen Bestandteile unterschiedlicher Art in möglichst kurzer Zeit voneinander getrennt werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Zentrifuge der eingangs genannten Gattung vor, daß das Rohr in Bereichen unterschiedlicher Zentrifugalbeschleunigung liegende Austrittsöffnungen aufweist. Dies bedeutet, daß die Waschlösung und die in ihr in Suspension befindlichen Bestandteile an Bereichen unterschiedlicher Zentrifugalbeschleunigung in den Probenbecher eingeleitet werden. Damit werden die Komponenten dic-, scr Waschlösung, die unterschiedliche Dichte bzw. unterschiedliches spezifisches Gewicht aufweisen, schon beim Einführen in den Probenbecher voneinander getrennt. Dies setzt die zum Reinigen von Blut aufzuwendende Arbeitszeit auf ein Minimum herab. Mehr oder weniger feste und eine unterschiedliche Dichte aufweisende Bestandteile des Bluts, wie zum Beispiel schleimige Bestandteile, Zellen, Gewebereste usw., unterliegen wegen ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichts mehr oder weniger stark der Einwirkung der Zentrifugalbeschleunigung und treten daher getrennt voneinander an den verschiedenen Austrittsöffnungen aus dem Rohr aus und gehen in den Probenbecher über.

Zum Erzielen eines gewissen Rückstaus und um damit die Waschlösung und ihre Komponenten für eine etwas größere Zeitspanne der Einwirkung der Zentrifugalkräfte auszusetzen, sieht die Erfindung in einer zweckmäßigen Abwandlung vor, daß das Rohr

ao an seinem Ende verengte Austrittsöffnungen aufweist.

Durch den Rückstau stellt sich unter anderem ein (Ί Gegenstrom zwischen den zu waschenden Blutzellen einerseits und der Waschlösung andererseits ein. Dabei erhöht sich auch die Stärke und Zeit, mit und während der die Waschlösung reinigend auf das Blut einwirkt.

Die erfindungsgemäße Zentrifuge eignet sich zum Waschen von Blut oder einer anderen Suspension aus biologischen Zellen oder dergleichen, wobei eine Salzlösung oder eine andere Waschlösung in der Zentrifuge durch diese Suspension hindurchgeführt wird und Proteine oder andere an den Zellen haftende und als Verunreinigungen zu bezeichnende Bestandteile entfernt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung der in einer Waschvorrichtung angeordneten Zentrifuge und eines dazugehörigen Kreislaufes für die Waschlösung und das zu waschende Blut,

Fig.2 in vergrößertem Maßstab, teilweise im Schnitt, eine Seitenansicht des Probenbechers, ^

F i g. 3 in noch größerem Maßstab eine perspekti- ' vische Darstellung des in den Probenbecher einmündenden Rohrendes,

F i g. 4 eine weitere Seitenansicht des Probenbechers zusammen mit einem Lufteinlaßfilter und einer Entleerungsnadel und

F i g. 5 in kleinerem Maßstab eine Darstellung einer Anordnung zur Entleerung des gereinigtes Blut enthaltenden Probenbechers in einen Vorratsbehälter.

In F i g. 1 enthält ein Kunststoffbeutel 21 etwa 100 bis 400 ml steriles Blut. Der Beutel 21 ist am höchsten Punkt des Systems aufgehängt, so daß ein hydrostatischer Druck erzeugt wird und das Blut innerhalb des Waschzyklus beizeiten in die Zentrifuge gelangt. Der Beutel 21 wird vor dem Einfüllen des Bluts sterilisiert und evakuiert.

Eine Vorratsflasche 22 für die Waschlösung ist mit einem Stopfen 23 versehen, durch den hindurch dicht abschließend ein kurzes Lufteinlaßrohr 24 und ein langes, kurz über den Boden der Flasche 22 en-

6g dendes Auslaßrohr 26 führt. Das Lufteinlaßrohr 24 steht über einen Luftfilter 27 mit der Atmosphäre in Verbindung.
Die Waschlösung, etwa eine hypertonische Salzlö-

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sung mit etwa dem Vier- bis Fünffachen des VoIu- Fig. 3). Das Rohr 48 ist außerdem mit Gruppen von

mens des Blutes im Beutel 21, wird unter der Wir- im Abstand voneinander angeordneten radialen Aus-

kung der elektrisch angetriebenen Pumpe 31 über die trittsöffnungen 58 versehen.

Schläuche 26, 28 und 29 vom Boden der Flasche 22 Die Austrittsöffnungen 58 sind nicht nur in im Ababgezogen. Bei der Pumpe ist der Gummischlauch 29 5 stand voneinander befindlichen Zentrifugalkräften auf einer halbkreisförmigen Führungsbahn angeord- unterschiedlicher Größe, sondern auch derart annet, und um den Mittelpunkt dieses Halbkreises dre- geordnet, daß sie eine gute Verteilung und Mischung hen sich zwei Rollen, die den Schlauch 29 zusam- der Waschlösung mit den zu waschenden Zellen bemenquetschen. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit wirken. Je nach der Art und der Größe dieser Zellen ohne eine Verschmutzung im Schlauch gefördert. io oder der besonderen, zu waschenden Substanzen und

Desgleichen wird das Blut aus dem Beutel 21 von je nach der Art der Waschlösung können die Aus-

der Pumpe 31 über einen Schlauch 32 und ein Ver- trittsöffnungen 58 so gewählt und bestimmt werden,

bindungsstück 33 angesaugt. Im Verbindungsstück daß ein optimaler Waschvorgang erreicht wird.

33 mischen sich Blut und Salz-Waschlösung, und die Durch entsprechende Wahl und Bestimmung der

Mischung strömt durch den Schlauch 29 und die 15 Größe der Austrittsöffnungen 58 kann man auch die

Pumpe 31. Die Mischung tritt dann durch einen Strö- Dispersion und die Geschwindigkeit mit der die Sub-

mungsmesser 34 und von dort nacheinander durch stanzen durch den Probenbecher 44 fließen, steuern,

den Schlauch 36, das Rohr 37 und das Rohr 38, um Wenn man die Austrittsöffnungen 57 ziemlich

dann in den Rotations-Anschluß der Zentrifuge 39 klein macht, so daß die Strömung durch diese Öff-

einzutreten. 20 nungen verhältnismäßig langsam ist, ergibt sich ein

In der Zentrifuge 39 sind zwei Probenbecher 44 Rückstau im Rohr 48, so daß die ankommende Misich gegenüberliegend angeordnet, und die in sie ein- schung aus Blut und Waschlösung durch sämtliche mündenden Rohre 48 sind durch eine nicht darge- Austrittsöffnungen 58 entlang dem Rohr 48 in die stellte Doppelleitung miteinander verbunden. Die Bereiche unterschiedlicher Zentrifugalkraft im Pro-Auslaßrohre 49 sind ebenfalls miteinander verbun- 25 benbecher 44 strömt. Dadurch bewegen sich während den. der Zentrifugalbewegung der Probenbecher 44 die

Der Ausfluß aus der Zentrifuge 39 fließt über die schwereren Blutkörperchen nach außen und unten,

hintereinander angeordneten Rohre und Schläuche während die Waschlösung, die geringere Dichte als

41, 42 und 43 ab. Die Zentrifuge 39 mit ihrem Mo- die Blutkörperchen hat, sich im Gegenstromprinzip

tor 46 ist in einem Gehäuse 47 angeordnet, dessen 30 nach innen und oben durch den Probenbecher 44 be-

Innentemperatur genau geregelt ist und das auch im wegt und durch das Rohr 49 austritt, um durch die

sterilen Zustand gehalten werden kann. Rohre bzw. Schläuche 41, 42 43 weggeleitet zu wer-

Die Probenbecher 44 ragen von der Rotations- den.

achse der Zentrifuge 39 radial nach außen und un- Durch die Anordnung mehrerer Bereiche, in denen

ten. Wenn sich die Probenbecher 44 um die Rota- 35 die zu zentrifugierenden Substanzen eingeführt wer-

tionsachse drehen, bauen sich Zentrifugalkräfte mit den, wird die Wirksamkeit des im Probenbecher 44

radialem Beschleunigungsgefälle auf, die in den ver- stattfindenden Waschvorganges wesentlich erhöht

schiedenen Bereichen der Rohre 48 in Abhängigkeit und außerdem gewinnt man die gewaschenen Zellen

von ihrem Abstand von der Rotationsachse größer auf kontinuierliche Art mit größerer Geschwindig-

werden. 40 keit.

F i g. 2 zeigt Einzelheiten des geneigt angeordne- Nach Beendigung des Waschvorganges und bevor ten Probenbechers 44. Ein kreisförmiges Druckele- der Flüssigkeitsspiegel in der Vorratsflasche 22 das ment 51 ist vorgesehen und weist in seiner Mitte untere Ende des Rohres 26 erreicht, wird der Zentrieinen nach oben ragenden Gewindeschaft 52 auf, der fugenmotor 46 abgeschaltet, so daß der Rotor stehenfrei durch eine mittlere öffnung in einer Haube 53 45 bleibt, woraufhin die Probenbecher 44 herausgehindurchragt. Die Haube 53 ragt über das obere nommen werden.

Ende des Probenbechers 44 und liegt gegen dieses Um das behandelte Blut vom Probenbecher 44 in an. Die Haube 53 hat einen ringförmigen Kragen 54, einen Vorratsbehälter 59 (F i g. 5) zu bringen, wird der nach innen in den Probenbecher 44 ragt. Das ein Luftfilter 61 (F i g. 4) mit einem sterilen Schlauch Druckelement 51 hat eine ringförmige Ausnehmung, so 62 am Rohr 48 befestigt, während eine sterile Hohlin der ein O-Ring 55 angeordnet ist. Wenn die Mut- nadel 63 mit einer Schutzhaube 64 mittels eines steriter 56 auf dem Schaft 52 angezogen wird, drückt sich len Schlauches 66 am Rohr 49 befestigt wird,
der O-Ring 55 infolge des größer werdenden Druk- Der Probenbecher 44 wird dann an einem Ständer kes zwischen dem Druckelement 51 und dem Kragen 67 festgeklemmt. Die Schutzhaube 64 wird entfernt 54 auseinander und bewirkt eine Abdichtung an der 55 und die Nadel 63 durch eine elastische Haube 68 geInnenwand des Probenbechers 44. stoßen, die die Vorratsflasche 59 verschließt. Das ge-

An seinem unteren Ende ist das Rohr 48 verengt waschene Blut fließt dann unter Schwerkraft in die

und bildet hier zwei kleine Austrittsöffnungen 57 (s. Vorratsflasche 59.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zentrifuge mit mindestens einem Probenbecher einer Vorrichtung zum Waschen von Blut oder einer anderen Zellsuspension oder dergleichen in einer Waschlösung mit einem Vorratsbehälter für die in Suspension befindlichen biologischen Zellen, mit einem Vorratsbehälter für die Waschlösung, mit einer Einrichtung zum Mischen von Waschflüssigkeit und Zellsuspension, mit einer an die Mischeinrichtung angeschlossenen Pumpe, mit einer an die Pumpe angeschlossenen und in den Probenbecher einmündenden Leitung und mit einer Abführungsleitung für die Waschlösung aus dem Probenbecher, wobei die in den Probenbecher einmündende Leitung aus einem Rohr besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (48) mehrere, in Bereichen unterschiedlicher Zentrifugalbeschleunigung liegende Austrittsöffnungen (57, 58) aufweist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohe (48) an seinem Ende verengte Austrittsöffnungen (57) aufweist.