DE20001817U1 - Puncture device for the sterile removal of a liquid medium - Google Patents
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Description
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Sartorius AGSartorius AG
Weender Landstraße 94-108
37075 GöttingenWeender Landstrasse 94-108
37075 Goettingen
Die Erfindung betrifft eine Einstechvorrichtung zur sterilen Entnahme eines flüssigen Mediums aus einem mit durchstechbaren Verschlüssen ausgestatteten Behältnis.The invention relates to a piercing device for the sterile removal of a liquid medium from a container equipped with pierceable closures.
Der Gegenstand der Erfindung ist anwendbar in der Labortechnik zur Entnahme von Flüssigkeiten aus Behältnissen, die mit durchstechbaren Verschlüssen ausgestattet sind und wobei eine Kontamination mit Fremdstoffen, insbesondere Mikroorganismen vermieden werden soll.The subject matter of the invention is applicable in laboratory technology for the removal of liquids from containers equipped with pierceable closures and where contamination with foreign substances, in particular microorganisms, is to be avoided.
Aus der DE-PS 38 20 204 C2 ist eine gattungsgemäße Einstechvorrichtung in Form eines Einstechdorns bekannt, der über je einen Luft- und Flüssigkeitskanal verfugt. Die ersten Öffnungen der Kanäle sind von der Spitze des Einstechdorns auf gleicher Höhe zurückgesetzt angeordnet und die zweiten Öffnungen der Kanäle enden in einer mit Anschlüssen versehenen Basis. Zwischen den zweiten Öffnungen und den Anschlüssen befinden sich von einander getrennte Filter, wobei der Luftkanal durch ein hydrophobes und der Flüssigkeitskanal durch ein hydrophiles Filter geschützt ist. Zur Entnahme von Flüssigkeit aus einem zum Beispiel mit einer elastischen Membran verschlossenen Behältnis, wird beispielsweise der Einstechdorn durch die Membran soweit hindurchgestochen, bis die ersten Öffnungen der Kanäle in die Flüssigkeit ragen. Über den Anschluß des Flüssigkeitskanals wird Flüssigkeit aus dem geschlossenen Behältnis entfernt, in dem beispielsweise über den Flüssigkeitskanal Unterdruck erzeugt wird oder in dem ein Überdruck über den Luftkanal erzeugt wird. In beiden Fällen muß über den Luftkanal Luft in das geschlossene Behältnis einströmen, damit das Entstehen einesDE-PS 38 20 204 C2 discloses a piercing device of this type in the form of a piercing spike, which has an air and liquid channel. The first openings of the channels are set back from the tip of the piercing spike at the same height and the second openings of the channels end in a base provided with connections. Separate filters are located between the second openings and the connections, with the air channel being protected by a hydrophobic filter and the liquid channel by a hydrophilic filter. To remove liquid from a container closed with an elastic membrane, for example, the piercing spike is pierced through the membrane until the first openings of the channels protrude into the liquid. Liquid is removed from the closed container via the connection of the liquid channel, for example by generating negative pressure via the liquid channel or by generating positive pressure via the air channel. In both cases, air must flow into the closed container via the air duct to prevent the formation of a
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Unterdrucks vermieden wird, weil andernfalls eine Flüssigkeitsentnahme nach kurzer Zeit zum Erliegen gebracht würde. Nachteilig ist die technisch aufwendige Fertigung des Einstechdorns, die Gefahr der Verstopfung der engen Austrittsöffiiungen der Kanäle und das leichte Eindringen von Luft in den Flüssigkeitskanal. Die Luft kann sich dabei vor dem hydrophilen Flüssigkeitsfilter sammeln und diesen für die weitere Passage von Flüssigkeit blockieren, wodurch der Transport der Flüssigkeit zum Erliegen kommt.
Die US-PS 4,351,900 zeigt eine kanülenartige Einstechvorrichtung, die zur Entnahme flüssiger Medien aus gechlossenen Behältnissen unter Austausch der Flüssigkeit gegen Luft vorgesehen ist. Diese Vorrichtung besteht aus einer massiven zylinderförmigen Basis, die in einen kegelstumpfartigen Teil übergeht, welcher an seinem oberen Ende abgeschrägt ist. Die Basis wird in axialer Richtung mittig von einem dünnen Kanal zum Transport von Flüssigkeit durchsetzt. Parallel und exzentrisch dazu ist im kegelstupfartigen Teil der Basis eine Kanüle eingebracht, deren Spitze über das abgeschrägte Ende des Kegelstupfes hinausragt. Das Ende der Kanüle ist kommunizierend mit einem radial im zylinderförmigen Teil der Basis verlaufenden Anschlußkanal verbunden, der nach außen hin von einem externen Luftfilter abgeschlossen ist. Bekannt sind derartige kanülenartige Einstechvorrichtungen, bei denen am unteren Teil der zylinderförmigen Basis zwei Anschlüsse für Flüssigkeit angebracht sind. Die Basis wird üblicherweise aus Kunststoff gefertigt. Eine Ganzmetallfertigung ist aus Kostengründen für die Praxix unbrauchbar. Nachteilig ist, daß die Basis schwer über durchstechbare Verschlüsse einzuschieben ist, weil das abgeschrägte Ende des kegelstumpfartigen Teils der Basis die Kanüle absatzartig zur Gänze umschließt und selbst keine scharfen Schneidkanten aufweist. Bei Verwendung einer derartigen Einstechvorrichtung kann auch eine Kontamination der zu entnehmenden Flüssigkeiten nicht ausgeschlossen werden, weil sie unmittelbar vor Gebrauch nicht durch Abflammen sterilisierbar ist.Negative pressure is avoided because otherwise the liquid extraction would be stopped after a short time. The disadvantages are the technically complex manufacture of the piercing spike, the risk of blocking the narrow outlet openings of the channels and the easy penetration of air into the liquid channel. The air can collect in front of the hydrophilic liquid filter and block it for further passage of liquid, which brings the transport of the liquid to a standstill.
US-PS 4,351,900 shows a cannula-like piercing device that is designed to remove liquid media from closed containers by exchanging the liquid for air. This device consists of a solid cylindrical base that transitions into a truncated cone-like part that is beveled at its upper end. The base is penetrated in the axial direction in the middle by a thin channel for transporting liquid. Parallel and eccentric to this, a cannula is inserted in the truncated cone-like part of the base, the tip of which protrudes beyond the beveled end of the truncated cone. The end of the cannula is connected in a communicating manner to a connection channel that runs radially in the cylindrical part of the base and is closed off on the outside by an external air filter. Such cannula-like piercing devices are known in which two connections for liquid are attached to the lower part of the cylindrical base. The base is usually made of plastic. An all-metal construction is unusable for practical reasons. The disadvantage is that the base is difficult to insert over pierceable closures because the beveled end of the truncated cone-shaped part of the base completely encloses the cannula and does not have any sharp cutting edges. When using such a piercing device, contamination of the liquids to be removed cannot be ruled out because it cannot be sterilized by flame immediately before use.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einstechvorrichtung zur sterilen Entnahme eines flüssigen Mediums aus mit durchstechbaren Verschlüssen ausgestatteten Behältnissen unter Austausch des Mediums gegen Luft vorzuschlagen, die aus einfachenThe invention is therefore based on the object of proposing a piercing device for the sterile removal of a liquid medium from containers equipped with pierceable closures by exchanging the medium for air, which consists of simple
Teilen kostengünstig herstellbar ist, sich durch eine hohe Funktionssicherheit auszeichnet und durch Abflammen unmittelbar vor Gebrauch sterilisierbar ist.It can be manufactured cost-effectively from a variety of parts, is characterized by a high level of functional reliability and can be sterilized by flame-treating immediately before use.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Kennzeichen der Unteransprüche definiert.The object is solved by the subject matter of claim 1. Advantageous developments of the invention are defined by the characteristics of the subclaims.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß nur bei einer erfindungsgemäßen Einstechvorrichtung in Form einer Doppelkanüle, bei der die äußere Kanüle im Bereich ihrer Einstechspitze die innere Kanüle teilweise randseitig fixiert, ein Ausstechen von Partikeln aus dem zu durchstechenden Verschluß vermieden wird. Ist eine derartige Fixierung nicht vorhanden, sondern läuft die innere Kanüle berührungslos aus der äußeren Kanüle heraus, so sticht die äußere Kanüle häufig Teile des Verschlusses aus, welche in die äußere Kanüle hineingespült werden und diese verstopfen können.Surprisingly, it was found that only with a piercing device according to the invention in the form of a double cannula, in which the outer cannula partially fixes the inner cannula at the edge in the area of its piercing tip, is it possible to avoid particles being pierced out of the closure to be pierced. If such a fixation is not present, but the inner cannula runs out of the outer cannula without contact, the outer cannula often pierces out parts of the closure, which are washed into the outer cannula and can block it.
Zumindest verunreinigen aber diese Partikel das flüssige Medium. Befinden sich auf der in die Umgebung gerichteten Oberfläche des Behältnisverschlusses Mikroorganismen, gelangen diese dadurch in das Medium und kontaminieren es. Das ist aber für eine Entnahme steriler Medien oder für die Durchführung von Steriltests unzulässig. Die Fixierung kann beispielsweise durch Schweißen oder Löten erfolgen. Dabei reicht es aber schon aus, wenn die Fixierung einfach als Klemmung ausgeführt wird. Derartige Klemmungen sind schnell, einfach und kostengünstig auszuführen.
Dadurch, daß die Kanülen aus Metall, vorzugsweise Stahl, ausgeführt werden, sind ihre Spitzen ähnlich Injektionsnadeln als scharfgeschliffene Stahlkanülen ausführbar, so daß sie im Unterschied mit Spitzen aus Kunststoff wesentlich leichter durch die Verschlüsse der Behältnisse gestochen werden können. Außerdem sind sie in dem Bereich, der in die Behältnisse eingeführt werden muß abflammbar, was unmittelbar vor Gebrauch erfolgen kann und die Gefahr der Kontamination des zu entnehmenden Mediums mit Mikroorganismen weiter vermindert. Außer den Kanülen sind alle übrigen Teile kostengünstig aus sterilisierbaren Kunststoffen herstellbar, wobei Kunststoffe bevorzugt werden, die durch Autoklavieren, Begasen oder Bestrahlen mit energetischen Strahlen sterilisierbar sind.At the very least, these particles contaminate the liquid medium. If there are microorganisms on the surface of the container closure facing the environment, they enter the medium and contaminate it. However, this is not permitted for the removal of sterile media or for carrying out sterile tests. The fixation can be carried out by welding or soldering, for example. However, it is sufficient if the fixation is simply carried out as a clamp. Such clamps are quick, easy and inexpensive to carry out.
Because the cannulas are made of metal, preferably steel, their tips can be made as sharpened steel cannulas, similar to injection needles, so that they can be pierced through the closures of the containers much more easily than with plastic tips. In addition, they can be flame-treated in the area that has to be inserted into the containers, which can be done immediately before use and further reduces the risk of contamination of the medium to be removed with microorganisms. Apart from the cannulas, all other parts can be manufactured inexpensively from sterilizable plastics, with preference being given to plastics that can be sterilized by autoclaving, gassing or irradiation with energetic rays.
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In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist im Bereich zwischen der Einstechspitze der äußeren Kanüle und den Anschlüssen für die Abführung des Mediums ein Griffschutz an der Einstechvorrichtung vorgesehen, der einen Handkontakt mit den sterilen Kanülen im Bereich der Einstechspitzen verhindert. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt der Griffschutz in Richtung der Einstechspitzen einen Ansatz zur Aufnahme einer aufsteckbaren Schutzhülse, die die bereits sterilisierten Kanülen vor einer anschließenden unbeabsichtigten Kontamination schützen.In a preferred embodiment of the invention, a handle guard is provided on the piercing device in the area between the piercing tip of the outer cannula and the connections for the discharge of the medium, which prevents hand contact with the sterile cannulas in the area of the piercing tips. In a further preferred embodiment, the handle guard has a projection in the direction of the piercing tips for receiving an attachable protective sleeve, which protects the already sterilized cannulas from subsequent unintentional contamination.
Die Erfindung wird nun an Hand der Figururen 1 und 2 näher erläutert.
Dabei zeigenThe invention will now be explained in more detail with reference to Figures 1 and 2.
Show
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Einstechvorrichtung und
Fig. 2 eine Ausfuhrungsform der inneren Kanüle der Einstechvorrichtung.Fig. 1 is a perspective exploded view of the piercing device and
Fig. 2 an embodiment of the inner cannula of the piercing device.
Die Figur zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine erfindungsgemäße Ausfuhrungsform der Einstechvorrichtung (1), die zur sterilen Entnahme eines flüssigen Mediums aus einem mit durchstechbaren Verschlüssen ausgestatteten Behältnis (nicht dargestellt) in Form einer abflammbaren aus einer äußeren, metallischen Kanüle (2) für den Transport des flüssigen Mediums und einer darin befindlichen inneren, metallischen Kanüle (3) für einen Luftaustausch bestehenden geraden Doppelkanüle mit in gleiche Richtung weisenden abgeschrägten und scharfkantigen Einstechspitzen (4, 5). Die innere Kanüle (3) hat einen äußeren Durchmesser, der kleiner ist als der innere Durchmesser der äußeren Kanüle (2).Die innere Kanüle (3) überragt in Längsrichtung die äußere Kanüle (2) an deren Einstechspitze (4), wo das flüssige Medium in die Kanüle (2) eintritt, und an deren Ende (6), wo das flüssige Medium aus der Kanüle (2) austritt. Das Ende (6) der äußeren Kanüle (2) mündet in eine Sammelkammer (7) mit integrierten Anschlüssen (8, 9) für eine Abführung des flüssigen Mediums. Das Ende (10) der inneren Kanüle (3) , welche fluiddicht durch die Sammelkammer (7) hindurchgeführt ist, mündet auf der Abströmseite eines hydrophoben Mikroorganismen zurückhaltenden Belüftungsfilters (11). Die innere Kanüle (3) ist von der äußeren Kanüle (2) im Bereich (12) der Einstechspitze (4) teilweise randseitig durch Klemmung fixiert. Die Einstechvorrichtung (1) trägt im Bereich zwischen der Einstechspitze (4) der äußeren Kanüle (2) und denThe figure shows, in a perspective exploded view, an embodiment of the piercing device (1) according to the invention, which is used for the sterile removal of a liquid medium from a container equipped with pierceable closures (not shown) in the form of a flammable straight double cannula consisting of an outer, metallic cannula (2) for transporting the liquid medium and an inner, metallic cannula (3) located therein for air exchange with bevelled and sharp-edged piercing tips (4, 5) pointing in the same direction. The inner cannula (3) has an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the outer cannula (2). The inner cannula (3) projects longitudinally beyond the outer cannula (2) at its piercing tip (4), where the liquid medium enters the cannula (2), and at its end (6), where the liquid medium exits the cannula (2). The end (6) of the outer cannula (2) opens into a collection chamber (7) with integrated connections (8, 9) for the discharge of the liquid medium. The end (10) of the inner cannula (3), which is guided fluid-tight through the collection chamber (7), opens on the downstream side of a ventilation filter (11) that retains hydrophobic microorganisms. The inner cannula (3) is partially fixed by clamping on the edge of the outer cannula (2) in the area (12) of the piercing tip (4). The piercing device (1) carries a
Anschlüssen (8, 9) fur die Abführung des Mediums einen Griffschutz (13), der einen Handkontakt mit den sterilen Kanülen (2, 3) im Bereich vom Griffschutz (13) bis zu den Einstechspitzen (4, 5) verhindert. Außerdem ist am Griffschutz (13) in Richtung der Einstechspitzen (4, 5) ein Ansatz (14) zur Aufnahme einer aufsteckbaren Schutzhülle, zum Beispiel in Form einer Schutzhülse (nicht dargestellt) angebracht.Connections (8, 9) for the discharge of the medium have a handle guard (13) which prevents hand contact with the sterile cannulas (2, 3) in the area from the handle guard (13) to the piercing tips (4, 5). In addition, an attachment (14) for receiving an attachable protective cover, for example in the form of a protective sleeve (not shown) is attached to the handle guard (13) in the direction of the piercing tips (4, 5).
Für eine sterile Entnahme von Flüssigkeit aus einem mit einem durchstechbaren Verschluß ausgestatteten Behältnis und Einleitung in zum Beispiel zwei nicht dargestellte Behälter, die mittels Schläuchen über die Anschlüsse (8, 9) mit der Einstechvorrichtung (1) verbunden sind, werden die Kanülen (2, 3) im Bereich vom Griffschutz (13) bis zu den Einstechspitzen (4, 5) abgeflammt und durch den Verschluß in die zu entnehmende Flüssigkeit eingeführt. Durch Anlegen eines Unterdrucks über die Anschlüsse (8, 9) dringt die Flüssigkeit über die Einstechspitze (4), die äußere Kanüle (2), die Sammelkammer (7) in die Anschlüsse (8, 9) und die Schläuche in die aufnehmenden Behälter. Durch den entstehenden Unterdruck im Behältnis, das das zu entnehmende Medium enthält, wird über das Mikroorganismen nicht durchlassende hydrophobe Belüftungsfilter (11) sterile Luft über die die innere Kanüle (3) und die Einstechspitze (5) in das Behältnis gefördert.For sterile removal of liquid from a container equipped with a pierceable closure and introduction into, for example, two containers (not shown) which are connected to the piercing device (1) by means of hoses via the connections (8, 9), the cannulas (2, 3) are flamed in the area from the handle guard (13) to the piercing tips (4, 5) and inserted through the closure into the liquid to be removed. By applying a negative pressure via the connections (8, 9), the liquid penetrates via the piercing tip (4), the outer cannula (2), the collection chamber (7) into the connections (8, 9) and the hoses into the receiving containers. Due to the negative pressure created in the container containing the medium to be removed, sterile air is conveyed into the container via the hydrophobic ventilation filter (11) which does not allow microorganisms to pass through, via the inner cannula (3) and the piercing tip (5).
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht gemäß Figur 2 die innere Kanüle (3) aus einer Injektionsnadel, mit einem Luer Ansatz (15) zur Bildung einer Luer-Lok-Verbindung mit dem Belüftungsfilter (11). Der Luer-Ansart (15) wird mit seinem dem Belüftungsfilter (11) abgewandten Ende mit der Sammelkammer dicht verbunden, beispielsweise verklebt oder mit Kunststoff umspritzt.In an advantageous embodiment of the invention, according to Figure 2, the inner cannula (3) consists of an injection needle with a Luer connector (15) for forming a Luer-Lok connection with the ventilation filter (11). The Luer connector (15) is tightly connected to the collection chamber with its end facing away from the ventilation filter (11), for example glued or overmolded with plastic.
1 Einstechvorrichtung1 piercing device
2 äußere, metallische Kanüle für den Transport des flüssigen Mediums2 external, metallic cannula for transporting the liquid medium
3 innere, metallische Kanüle für einen Austausch des flüssigen Mediums gegen Luft3 inner, metallic cannula for exchanging the liquid medium for air
4 scharfe Einstechspitze der Kanüle4 sharp piercing tip of the cannula
5 scharfe Einstechspitze der Kanüle5 sharp piercing tip of the cannula
6 Ende der äußeren Kanüle6 End of the outer cannula
7 Sammelkammer7 Collection chamber
8, 9 Anschlüssen für eine Abführung des flüssigen Mediums.8, 9 connections for draining the liquid medium.
10 Ende der inneren Kanüle10 End of the inner cannula
11 Belüftungsfilters11 Ventilation filters
12 Bereich der Einstechspitze12 Area of the piercing tip
13 Griffschutz13 Handle protection
14 Ansatz zur Aufnahme einer aufsteckbaren Schutzhülle14 Attachment for attaching a protective cover
15 Luer Ansatz15 Luer connector
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Effective date: 20000621 |
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Effective date: 20030829 |