DE202014010805U1

DE202014010805U1 - Härtbares Polymertrennmittel

Info

Publication number: DE202014010805U1
Application number: DE202014010805.6U
Authority: DE
Original assignee: University of California; University of Maryland at Baltimore
Current assignee: University of California; University of Maryland at Baltimore
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-10-10
Anticipated expiration: 2024-10-29

Abstract

Probensammelrohr, umfassend: ein Rohr mit einem Lumen; eine polymerisierbare Zusammensetzung mit einer vorbestimmten Fließfähigkeit, welche die Zusammensetzung unter einer Zentrifugalkraft zu einer Position zwischen einer von Zellen abgereichterten Phase von Vollblut und einer mit Zellen angereicherten Phase von Vollblut sedimentiert; wobei die polymerisierbare Zusammensetzung in dem Lumen angeordnet ist und umfasst: ein Oligomer; einen Photoinitiator, der in einer Konzentration von weniger als 5 Gew.% der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt; einen Stabilisator; und Tocopherol, das in einer Konzentration von mindestens 100 mM der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt; und wobei die polymerisierbare Zusammensetzung ohne Verlust der vorbestimmten Fließfähigkeit bei einer Dosis von weniger als 20 kGy durch Bestrahlung sterilisierbar und anschließend durch UV-Härtung mittels Polymerisation härtbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Das Gebiet der Erfindung ist die Probentrenntechnologie.
Hintergrund
Die Analyse von Blutproben erfordert oft die Trennung von Vollblut in eine Serumfraktion und eine zellhaltige Fraktion. Es ist in der Technik bekannt, dass eine Trennung von Vollblut durch Zentrifugation durchgeführt werden kann, und zwar durch Anordnen von Vollblut in einem Blutsammelrohr, durch Platzieren des Rohrs in einer Zentrifuge und durch Abzentrifugieren des Blutes.
Sobald sich das das Blut trennt, können sich die Fraktionen des Vollbluts leider erneut vermischen, was eine Kontamination der Fraktionen durch Diffusion, Aufschütteln, Probenextraktion oder andere unerwünschte Wechselwirkung verursacht. Idealerweise sollten die beiden Fraktionen isoliert bleiben um sicherzustellen, dass keine Kontamination auftritt, wenn auf die gewünschte Fraktion zugegriffen wird.
In einem Versuch die oben diskutierten Probleme zu überwinden, wurden Anstrengungen zum Bereitstellen von Trenngelen unternommen, die in einem unteren Abschnitt eines Rohres angeordnet werden. Diese Trenngele sollen helfen, Analyt-Stabilität zu bewahren, Handarbeit (Pipettieren zu einem Sekundärrohr) zu verringern, und eine verzögerte Bearbeitung zu ermöglichen, die sich aus der Notwendigkeit ergeben kann, Proben von Entnahmestandorten zu Prüfeinrichtungen zu transportieren. Einige Funktions- und Leistungseigenschaften der Gele schließen in der Regel die folgenden ein: (1) die Geleigenschaften verhindern eine Strömung vor der Verwendung, um ein Rückfluss-Potential während der Blutentnahme zu beseitigen; (2) das Gel weist einen Dichtewert zwischen Zellen und Serum/Plasma (etwa 1,04 spezifisches Gewicht) auf; (3) das Gel ist thixotrop (scherverdünnt in einer Zentrifuge unter normalen klinischen Laborbedingungen); (4) das Gel verflüssigt sich und strömt während der Zentrifugation an Blutzellen und Proteinen vorbei; und (5) das verflüssigte Gel geliert erneut an einer Schicht zwischen den Zellen und dem Serum nach der Zentrifugation und haftet an der Rohrwand an. Ferner sollten die Komponenten des Gels im Allgemeinen nicht Blutbestandteile oder im klinischen Labor verwendete Assays beeinträchtigen.
Leider leiden bekannte Trenngele an einem oder mehreren direkten und indirekten Nachteilen, darunter zum Beispiel: Interferenz bzw. Störung (bestimmte Assays sind als problematisch bekannt); Analyt-Strömung aufgrund von Permeabilität, Zellen werden in oder auf der Oberfläche des Gels eingefangen; physikalische Kontamination von Analysator-Sonden oder mit Elektrophorese-Gelen; Ungenauigkeiten verursacht durch erneutes Schleudern; die Notwendigkeit einer Aliquotierung (mit den damit verbundenen Kosten manueller Arbeit und mögliche Fehler bei der Um- bzw. Neuetikettierung); unvollständiges Absaugen, das sich negativ auf eine Standardisierung auswirkt und zu Verschwendung führt; und Lagerung/Versand-Themen wie Gel-Verdrängen, Gefrier-Auftau-Probleme und die Unfähigkeit, eine Probe mit einer weichen Gelbarriere neu zu vermischen.
In einem Versuch, einige der mit Trenngelen verbundenen Probleme zu überwinden, sind Anstrengungen unternommen worden zu versuchen, Zusammensetzungen und Verfahren zur Trennung von Vollblut zur Verfügung zu stellen, die sicherstellen, dass die abgetrennten Fraktionen von Vollblut gegen Kontamination durch unerwünschte Wechselwirkungen mit der Probe wirksam geschützt werden. Zum Beispiel hat der Anmelder mehrere Patente für frühere Bemühungen zu Photopolymer-Serum-Separatoren und -Verfahren erhalten (z.B. U.S. Patente Nr. 7,674,388 , 7,673,758 , 7,775,962 , 7,971,730 , 7,780,861 , 8,206,638 , 8,282,540 ). Photopolymer-Serum-Separatoren bzw. -Trennmittel können bei der Bereitstellung einer festen Grenzfläche (wenn das Photopolymer-Gel polymerisiert ist) zwischen Zellen und Serum oder Plasma, die ein vollständiges Absaugen der Probe erlaubt, vorteilhaft sein. Zusätzlich kann ein Rohr, das einige Photopolymer-Separator-Gele bzw. Trenn-Gele umfasst (vor der Polymerisation zur Bildung eines Feststoffs), versendet, gekühlt oder mit wiederholten Gefrier-Auftau-Zyklen eingefroren werden. Noch weiter kann das Rohr ohne Unterbrechung der Barriere gemischt werden, was eine einheitliche Probennahme von der Testfraktion gewährleistet (z.B. vermischt sich Blut nicht erneut, wenn Rohre bewegt bzw. geschüttelt werden), das Rohr weist kein weiches Gel-Material (nach der Polymerisation) auf, welches die Analysesonden oder Pipettenspitzen verstopfen kann, oder kommt mit Testfraktion in Kontakt, was zu einer Störung empfindlicher Labortestverfahren (z.B. Elektrophorese, etc.) führt.
Diese und alle anderen extrinsischen Referenzen sind hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen. Wenn eine Definition oder die Verwendung eines Begriffs in einer aufgenommenen Referenz mit der Definition dieses Begriffs im vorliegenden Zusammenhang inkonsistent ist oder damit im Widerspruch steht, gilt die hier gegebene Definition dieses Begriffs und die Definition dieses Begriffs in der Referenz gilt nicht.
Leider sind einige bekannte Trenn-Zusammensetzungen und Trenn-Verfahren aus verschiedenen Gründen problematisch gewesen, einschließlich der hohen Kosten von photohärtbaren bzw. lichthärtbaren Zusammensetzungen, der Notwendigkeit, eine thixotrope Zusammensetzung zuzubereiten, der bei exothermen Polymerisationsreaktionen erzeugten Wärme, die Analyte beeinflussen kann, der Unmöglichkeit, durch Bestrahlung unter Beibehaltung der Fließfähigkeit der Trennzusammensetzungen für die nachfolgende UV-Härtung zu sterilisieren (z.B. nach dem Versand der sterilisierten Zusammensetzung in Probensammelrohren) und volumenabhängiger Anforderungen an die UV-Licht-Exposition.
Somit besteht immer noch ein Bedarf an verbesserten Trennungstechnologien.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt Vorrichtungen, Zusammensetzungen, Systeme und Verfahren bereit, welche die oben beschriebenen Probleme zu lösen versuchen, indem ein Probensammelrohr bereitgestellt wird, umfassend: (i) ein Rohr mit einem Lumen (bzw. einem Hohlraum) und (ii) eine Verbundtrennsubstanz, die innerhalb des Lumens angeordnet ist, wobei die Trennsubstanz ein Gelkomponenten-Schichtmaterial und ein photohärtbares Dichtungsmittelkomponenten-Schichtmaterial umfasst. Spezieller kann das Gelkomponenten-Schichtmaterial thixotropes Trenn-Gel umfassen, das so zubereitet ist, dass es zu einer Flüssigkeit wird, wenn gerührt oder geschüttelt wird, und das photohärtbare Dichtungsmittelkomponenten-Schichtmaterial kann ein Photopolymerdichtungsmittel umfassen. In einigen Aspekten kann sowohl das Gelkomponentem-Schichtmaterial als auch das photohärtbare Dichtungsmittelkomponenten-Schichtmaterial getrennte Schichten umfassen (beispielsweise vor der Sterilisation durch Bestrahlung, vor der Zentrifugation, vor dem Härten, nach der Sterilisation durch Bestrahlung, nach der Zentrifugation, nach dem Härten, vor und nach der Sterilisation durch Bestrahlung, vor und nach der Zentrifugation, vor und nach dem Härten). Zusätzlich oder alternativ können das Gelkomponenten-Schichtmaterial und das photohärtbare Dichtungsmittelkomponenten-Schichtmaterial eine Mischung umfassen.
In einigen Aspekten kann die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente gegebenenfalls anti-thixotrop sein. Zusätzlich oder alternativ kann die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente so formuliert sein, dass sie innerhalb von 10 Minuten zu einer Härte von mindestens 1 auf der Shore-00-Härteskala polymerisiert, wenn dies durch eine geeignete Energiequelle ausgelöst wird (beispielsweise UV-Licht, etc.). Aus einer anderen Perspektive betrachtet kann die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente einen Promotor umfassen, um innerhalb von zehn Minuten eine Polymerisation bis zu mindestens 1 auf der Shore-00-Härteskala zu ermöglichen, wenn diese durch eine geeignete Energiequelle ausgelöst wird. Zusätzlich oder alternativ kann die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente so formuliert sein, dass sie innerhalb von 10 Minuten bis auf mindestens 10 auf mindestens einer von der Shore A-Härteskala und der Shore D-Härteskala polymerisiert, wenn dies durch eine geeignete Energiequelle ausgelöst wird. Aus noch einem anderen Gesichtspunkt kann es vorgesehen sein, dass die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente nach einer durch eine geeignete Energiequelle ausgelösten Polymerisation in Bezug auf eine Sonde ein Feststoff sein kann.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Vorrichtungen, Systeme und Verfahren bereit, bei denen ein Sammelrohr eine Trennsubstanz einschließt, welche die Analytspiegel (z.B. Kaliumspiegel und Glucosespiegel, etc.) für längere Zeiträume innerhalb der akzeptablen Grenzwerte aufrechterhalten kann. In einem Aspekt des Erfindungsgegenstands sind Kaliumspiegel innerhalb von 10% eines anfänglichen Spiegels vor der Zentrifugation stabil und Glucosespiegel innerhalb von 5% stabil. Aus einer anderen Perspektive betrachtet kann eine oder beide der Gelkomponente und der photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente (beispielsweise die gesamte Trennsubstanz) so formuliert sein, dass ein Kaliumspiegel einer im Rohr angeordneten Probe innerhalb von 25%, innerhalb von 15%, innerhalb von 10% oder sogar innerhalb von als 5% eines anfänglichen Kaliumspiegels für mindestens vier Tage stabil ist. Es wird auch in Betracht gezogen, dass eine oder beide der Gelkomponente und der photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente so formuliert sind, dass ein Glucosespiegel einer Probe im Rohr innerhalb von 25%, innerhalb von 15%, innerhalb von 10% oder sogar innerhalb von 5% eines anfänglichen Glucosespiegels für mindestens vier Tage, mehr bevorzugt für mindestens fünf Tage stabil ist.
Zusätzlich oder alternativ kann die Trennsubstanz in vorteilhafter Weise mit Vollblut biokompatibel und so formuliert sein, dass sie eine Dichte zwischen einer durchschnittlichen Dichte einer Serum/Plasma-Fraktion von Vollblut und einer zellhaltigen Fraktion von Vollblut aufweist (beispielsweise etwa 1,04 g/cm³). Die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente hat typischerweise eine Dichte, die etwas niedriger als jene der Gelkomponente liegt, sodass beim Aushärten die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente auf der Oberseite der Gelkomponente sitzt und eine klare Barriere darstellt. Zusätzlich oder alternativ kann die Trennsubstanz in Vollblut vor dem Härten fließfähig sein und nach dem Härten in immobilisierter Form eine feste Dichtungsmittelschicht bilden.
Aus einer anderen Perspektive betrachtet umfasst der Erfindungsgegenstand Verfahren zur Herstellung von Probensammelrohren. Ein erwogener Schritt der hierin beschriebenen Verfahren kann einschließen, dass ein photohärtbares Dichtungsmittelkomponenten-Schichtmaterial in einem Lumen des Rohrs angeordnet wird. Ein weiterer Schritt kann sein, dass ein Gel-Trennkomponenten-Schichtmaterial in dem Lumen des Rohrs angeordnet wird. Die zuvor genannten Schritte können in jeder geeigneten Reihenfolge so in Erwägung gezogen werden, dass die Gelkomponente oberhalb oder unterhalb der photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente angeordnet werden kann. In einigen Verfahren wird das photohärtbare Dichtungsmittelkomponenten-Schichtmaterial vor/unterhalb des Gelkomponenten-Schichtmaterials angeordnet und ist so konfiguriert, dass es über dem Gelkomponenten-Schichtmaterial beim Aushärten eine feste Dichtungsschicht bildet. In einigen erwogen Verfahren wird die Gelkomponente zuerst in einem Rohr angeordnet, gefolgt von der photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente. Bei einer Zentrifugation kann die Dichtungsmittelkomponente über die Gelkomponente ansteigen, um eine Dichtungsschicht zu bilden, die zwischen der Gel-Komponente und einer Fraktion von Plasma, Serum oder einer anderen Probe als Barriere wirkt. Es sollte beachtet werden, dass die Gelkomponente und die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente eine wie oben beschriebene Verbundtrennsubstanz der Erfindung bilden.
Einige in Betracht gezogene Verfahren können zusätzlich ein Anordnen einer Probe (z.B. Blut, etc.) im Lumen des Rohres und Zentrifugieren des Probensammelrohrs mit der Verbundtrennsubstanz und der Probe, welche darin angeordnet sind, umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Probensammelrohr einem UV-Licht (beispielsweise während oder nach der Zentrifugation) ausgesetzt werden, um die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente zu verfestigen. Zusätzlich oder alternativ kann ein erfindungsgemäßes Verfahren, wenn sich Vollblut im Rohr befindet, ein Abtrennen einer zellhaltige Fraktion des Vollbluts von der Serumfraktion (z.B. durch physikalisches Entfernen einer Fraktion mit einer Pipette, usw.) umfassen, nachdem das Rohr UV-Licht oder einer anderen geeigneten Energiequelle ausgesetzt wurde, um die Polymerisation der photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente zu initiieren.
Andere optionale Schritte einiger erwogen Verfahren umfassen, unter anderen, ein Sterilisieren eines Sammelrohrs vor oder nach Anordnen einer Verbundtrennsubstanz in diesem, und ein Erzeugen eines Vakuums in einem Lumen des Rohrs. Der Schritt der Sterilisation kann in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden, einschließlich beispielsweise durch Gamma-Bestrahlung oder durch Sterilisieren der Komponenten durch Erhitzen (beispielsweise auf mindestens 250 Grad Celsius, etc.). Der Schritt des Erzeugens eines Vakuums kann in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden, einschließlich beispielsweise durch Dekomprimieren des Volumens des Lumens unter Verwendung jeder geeigneten Pumpe. Der Begriff "Vakuum", wie hier verwendet, bedeutet ein partielles Vakuum mit einen Druck niedriger als dem Druck außerhalb des Rohrs.
Es sollte klar sein, dass ein erfindungsgemäßes Probensammelrohr für die Fraktionierung von irgendeiner geeigneten Probe verwendet werden kann, einschließlich beispielsweise Vollblut. Geeignete Trennsubstanzen sind so formuliert, dass sie eine geeignete Dichte zwischen jenen der Fraktionen der getrennten Flüssigkeit aufweisen. Wenn die getrennte Flüssigkeit Vollblut ist, kann zum Beispiel die Trennsubstanz mit einer Dichte zwischen einer durchschnittlichen Dichte einer Serumfraktion von Vollblut und einer zellhaltigen Fraktion von Vollblut formuliert werden, und um im Vollblut fließfähig zu sein. Sobald die Trennsubstanz die Fraktionen der getrennten Flüssigkeit voneinander trennt, kann die photohärtbare Dichtungsmittelkomponente/Schicht durch Polymerisation gehärtet werden.
Andere Komponenten können vorteilhafterweise in einem erfindungsgemäßen Rohr enthalten sein, einschließlich beispielsweise ein Antikoagulanz (z.B. wenn eine Probe Plasma umfasst) oder einen Gerinnungsaktivator (z.B. wenn eine Probe Serum enthält).
Der Erfindung stellt auch Vorrichtungen, Zusammensetzungen, Systeme und Methoden der Bereitstellung polymerisierbarer Zusammensetzungen bereit, die durch Bestrahlung oder Anwendung von Hitze sterilisierbar sind, während eine vorbestimmte Fließfähigkeit aufrechterhalten wird, die dazu wirksam ist, eine Sedimentation der Zusammensetzung unter einer Zentrifugalkraft in eine Position zwischen einer Zellenarmen bzw. von Zellen abgereicherten Phase von Vollblut und einer mit Zellen angereicherten Phase von Vollblut zu ermöglichen. In einigen Aspekten umfasst die polymerisierbare Zusammensetzung ein Oligomer, einen Photoinitiator, einen Stabilisator und ein Antioxidationsmittel und kann in einem Lumen eines Probensammelrohrs angeordnet sein. Wenn das Rohr und die polymerisierbare Zusammensetzung durch Bestrahlung oder Hitze sterilisiert werden, wird die vorbestimmte Fließfähigkeit der Zusammensetzung vorzugsweise in einer Art und Weise beibehalten, die eine nachfolgende Polymerisation der Zusammensetzung mittels UV-Härtung ermöglicht. Verschiedene Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden ersichtlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt ein handelsübliches Plasmatrennrohr (BD Vacutainer) als Kontrolle bzw. Vergleich und mit einem Photopolymer-Dichtungsmittel.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Trennrohrs, das ein Photopolymertrennmittel der Erfindung umfasst.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Diskussion stellt viele beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung breit. Obwohl jede Ausführungsform eine einzelne Kombination von erfindungsgemäßen Elementen darstellt, wird der Erfindungsgegenstand so angesehen, dass er alle möglichen Kombinationen der offenbarten Elemente umfasst. Wenn also eine Ausführungsform Elemente A, B und C umfasst, und eine zweite Ausführungsform Elemente B und D umfasst, dann wird der Erfindungsgegenstand so betrachtet, dass er auch die verbleibenden Kombinationen von A, B, C oder D einschließt, auch wenn nicht ausdrücklich offenbart.
Erfindungsgemäße Trennsubstanzen sind zumindest aus den folgenden Gründen vorteilhaft gegenüber bestehenden Trennsubstanzen:

• Fähigkeit, jegliche Zelleinschlüsse, die innerhalb des Gels auftreten können, von der Testfraktion abzutrennen.
• Reduzieren der für die vollständige Aushärtung (Verfestigen) der Barriere erforderlichen UV-Lichtintensität und Belichtungszeit, zumindest weil das erforderliche Volumen der photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente verringert wird. Diese Verringerung hat die zusätzlichen Vorteile, dass die Wirkung von UV auf lichtempfindliche Pigmente abnimmt, der Arbeitsablauf durch die verkürzte Verarbeitungszeit verbessert wird und die exotherme Wärmeproduktion während der Aushärtung abnimmt, welche bestimmte Blutkomponenten wie etwa Enzyme beeinflussen kann.
• Ermöglicht ein vollständiges Absaugen einer Probe ohne eine wesentliche, wenn überhaupt, Verunreinigung durch die Gel-Komponente, zumindest weil die verfestigte photohärtbare Dichtungsmittelkomponente als Barriere gegenüber der Gelkomponente wirkt.
• Ermöglicht das Mischen einer zellfreien Fraktion von Vollblut, um eine gleichförmige Probennahme zu gewährleisten.
• Verhindert erneutes Vermischen von Blut, das auftreten kann, wenn weiche Gel-Separatoren physikalisch durch Bewegung zerrissen werden, beispielsweise während des Transports oder Mischens.
• Vermindert Störungen durch die Gel-Komponente oder Zellfraktion von Vollblut.
• Ermöglicht wiederholte Gefrier/Auftau-Zyklen des Rohres. Einfrieren von Serum oder Plasma ist übliche Praxis, zum Beispiel für zukünftige Tests oder zur Einhaltung bestimmter Vorschriften. Wenn ein Gel-Separator zum Trennen von Fraktionen einer Probe verwendet wird, wird die Fraktion unterhalb des Separators typischerweise vor dem Gel eingefroren, wodurch die Form der Gel-Trennbarriere erweitert und verzerrt wird. Da eine erfindungsgemäße Trennsubstanz eine photohärtbare Dichtungsmittelkomponente einschließt, die so formuliert ist, dass sie sich bei Exposition gegenüber einer geeigneten Energiequelle verfestigt, werden einige oder alle der Probleme, die typischerweise mit Einfrieren und Auftauen von Trennrohren verbunden sind, wesentlich reduziert oder sogar eliminiert.
• Die photohärtbare Schicht kann im Volumen minimiert werden, wodurch Kosten reduziert werden.
• Die photohärtbare Schicht muss nicht thixotrop sein, da thixotropes weiches Gel in das Rohr über der photohärtbaren Schicht geladen wird und keine Strömung vor der Verwendung resultiert. Dies ermöglicht einfache Zusammensetzungen mit weniger Zelleinfang oder -einschluss und beseitigt die Notwendigkeit für Additive, die zum Abbau von Blutzellen oder Beeinträchtigung von Labor-Assays beitragen.
• Verringert die Arbeitskosten im Zusammenhang mit dem Entfernen von Serum oder Plasma hin zu einem Sekundärrohr.
• Verringert mögliche Fehler bei erneuter Etikettierung im Zusammenhang mit dem Entfernen von Serum oder Plasma hin zu einem Sekundärrohr.

Machbarkeit wurde gezeigt bei Verwendung eines photohärtbaren Dichtungsmittels, umfassend: (1) mindestens eines von einem Monomer und einem Oligomer (beispielsweise eine Kombination davon (zum Beispiel Ebecryl, Cytec)), mit (2) einem Photoinitiator (z.B. Additol^® BDK, Additol^® TPO) und (3) einem Stabilisator (Phenothiazin). Es sollte klar sein, dass jede geeignete, kommerziell erhältliche photoaushärtbare Dichtungsmittelkomponente verwendet werden kann. Geeignete photohärtbare Dichtungsmittelkomponenten sind typischerweise zumindest eine aus einem Gel (z.B. wenn ein Geliermittel hinzugefügt wird (beispielsweise DBS oder Siliciumdioxid bzw. Silica, etc.)) und fließfähig (mit Vollblut) vor der Polymerisation, und können fest werden, wenn sie einer geeignete Energiequelle (beispielsweise UV-Licht, etc.) ausgesetzt werden. Beispiele für geeignete photohärtbare bzw. lichthärtbare Dichtungsmittel können unter anderem MLA (z.B. M1L1A1), MLAI (z.B. M1L1A1 und Phenothiazin), MAI (z.B. M1A1 und Phenothiazin), LAI (z.B. L1A1 und Phenothiazin) und LMA (z.B. L1M1A1) einschließen. Wie hierin verwendet sind M = ein Monomer (z.B. M1, das ist ein Monomer Trimethylolpropanpropoxylattriacrylat von Sigma-Aldrich Kat. Nr. 407577, usw. ); L = ein Oligomer (z.B. L1 = Ebecryl 230 von Allnex, zuvor von Cytec Industries, Inc., usw. ); A = ein Lichtstarter bzw. Photoinitiator (z.B. A1 = Additol BDK); I = ein Stabilisator (beispielsweise Phenothiazin, etc.). Siehe Tabelle 1 unten. LAI (z.B. L1, A1 und Phenothiazin) kann in einigen besonders bevorzugten photohärtbaren Dichtungsmittelkomponenten enthalten sein, da es den gewünschten Dichtebereich von 1,00 bis 1,09 g/cm³ haben kann.

Andere Beispiele für geeignete lichthärtbare Dichtungsmittel umfassen LAIR, LAIE (z.B. L1, A1, Phenothiazin und Tocopherol) und LAIER, wobei R = ein Geliermittel (z.B. DBS, Siliciumdioxid, etc.), und E = zumindest eines von einem Antioxidationsmittel und einem Radikalfänger (z.B. Vitamin E, butyliertes Hydroxytoluol (BHT), butyliertes Hydroxyanisol (BHA), Carotin, Bilirubin, Ascorbinsäure, etc.). Während R und E im Allgemeinen nicht erforderlich sind, kann jedes dem photohärtbaren Dichtungsmittel vorteilhafte Merkmale verleihen. Genauer gesagt ist ein Geliermittel im Allgemeinen nicht ein notwendiger Bestandteil des photohärtbaren Dichtungsmittels, da ein thixotropes weiches Gel in das Rohr über der photohärtbaren Schicht geladen werden kann, sodass vor der Verwendung kein Fluss resultiert. Nichtsdestotrotz kann es wünschenswert sein, ein thixotropes Dichtungsmittel zu haben, zum Beispiel wo es wünschenswert ist, das Dichtmittel in dem Rohr auf der Oberseite der weichen Gelkomponente angeordnet zu haben. Wenngleich nicht erforderlich kann zusätzlich ein Radikalfänger, wie beispielsweise Verbindungen mit der Aktivität von Vitamin E (z.B. Tocopherol) ermöglichen, dass das photohärtbare Dichtungsmittel durch Bestrahlung sterilisiert wird ohne auszuhärten (beispielsweise durch Verändern der Dichteeigenschaften), anstatt eine Hitzesterilisation zur Aufrechterhaltung einer Fließfähigkeit zu erfordern, die dazu wirksam ist, eine Sedimentation zwischen zwei Fraktionen einer Probe zu ermöglichen.

ABKÜRZUNG	NAME
R	Geliermittel (z.B. DBS, Silica, etc.)
M	Monomer
M1	Trimethylolpropanpropoxylattriacrylat
L	Oligomer
L1	Ebecryl 230 von Allnex
A	Photoinitiator
A1	Additol BDK
I	Stabilisator
I1	Phenothiazin
E	Antioxidationsmittel / Radikalfänger (z.B. Vitamin E, BHT, BHA, Caroten, Bilirubin, Ascorbinsäure, etc.)
D	Dichte einstellendes Mittel (z.B. Ebecryl 113 von Cytec, etc.)

Tabelle 1

Es wird erwogen, dass Verbundtrennmittel der Erfindung in einem oder beiden der photohärtbaren Komponente und der Gelkomponente ein Polymer wie beispielsweise Siliconöl, Polyamide, olefinische Polymere, Polyacrylate, Polyester und Copolymere davon, Polysilane und Polyisoprene einschließen können. Zusätzlich oder alternativ können Verbundtrennmittel einen Füllstoff (z.B. Silica, Latex oder ein anderes inertes Material) einschließen, um eine Dichte des Trennmittels oder einer Komponente davon einzustellen. Zusätzlich oder alternativ können Verbundtrennmittel Zusatzstoffe oder Reagenzien umfassen, um einen gewünschten Zweck zu erreichen (beispielsweise EDTA (Chelatbildner) oder Heparin, Citrat, Dextrose (Antikoagulantien)).
Ebenso sollte erkannt werden, dass jede geeignete Gelkomponente in einem erfindungsgemäßen Rohr angeordnet werden kann. Geeignete Gelkomponenten schließen diejenigen ein, die während der Zentrifugation verflüssigen und danach wieder zu Gel werden, und sie können zum Beispiel die labortypischen Gele (z.B. BD Vacutainer^® SST^TM, BD Vacutainer^® PST^TM, Vacuette^® Blutsammelrohre mit Gel-Separatoren, PPMA Serum-Trenngelrohre, Polypropylen-Serum-Trenngelrohre, etc.) oder jedes andere kommerziell geeignete Gel, das so formuliert ist, dass es sich bei der Zentrifugation zwischen zwei Fraktionen einer Probe befindet (beispielsweise zwischen einem Serum und Blutgerinnsel, zwischen Serum und einer zellhaltigen Fraktion von Vollblut, etc.), einschließen.
1 zeigt ein handelsübliches Plasmatrennrohr (BD Vacutainer) als Kontrolle bzw. Vergleich 110A und mit einem Photopolymer-Dichtungsmittel 110B. Das Photodichtungsmittel 120 ohne Geliermittel oder Thixotropie-modifizierende Bestandteile ist klar und frei von eingefangenen Zellen bzw. Zelleinschluss vor und nach dem Zentrifugieren und der UV-Härtung. Zelleinschluss ist unerwünscht, weil der Analyt in die Testfraktion sickert. Zellen haften häufig an der oberen Schicht der weichen Gele 110 an, wie es in 1 gezeigt ist. Jedoch können sie durch das Photodichtungsmittel 120 vom Plasma getrennt werden.
Die folgenden Daten zeigen eine verbesserte Analyt-Stabilität unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundtrennmittels (Photogel-Plasmatrennrohr) im Vergleich zur Verwendung eines weichen Gels allein.
Ein erfindungsgemäßes Probensammelrohr umfasst im Allgemeinen ein Rohr, einen Stopfen und eine Trennsubstanz mit einer Gelkomponente/Schicht und einer photohärtbaren Dichtungsmittelkomponente/Schicht, die in einem Lumen des Rohres angeordnet sind. Das Sammelrohr kann vorzugsweise aus einem geeigneten starren Material hergestellt sein, um ein Vakuum innerhalb des Lumens zu unterstützen. Beispielhafte Materialien umfassen harte Kunststoffe, Glas oder andere ähnliche Materialien. Das Lumen hat vorzugsweise ein ausreichendes Volumen, um eine wünschenswerte Probe von Vollblut oder einer anderen Flüssigkeit aufzunehmen. Typische Volumina liegen im Bereich von wenigen ml bis 10 ml oder mehr. Der Stopfen kann ausreichend eng in das Rohr passen, um das Vakuum in dem Lumen zu halten. Ein Beispiel für ein akzeptables Rohr, das verwendet werden kann, um ein erfindungsgemäßes Sammelrohr herzustellen, schließt die Vacutainer^® Probensammelprodukte ein, die von Becton, Dickenson und Company (Franklin Lakes, NJ USA 07417) entwickelt wurden.
Der Begriff "Rohr" wird euphemistisch verwendet, um sich auf Gefäße mit einem Hohlraum zu beziehen. Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform ein Rohr umfasst, sollte man erkennen, dass andere Gefäße mit einem Hohlraum auch verwendet werden können, wobei sie immer noch in den Rahmen der Erfindung fallen. Beispielsweise wird erwogen, dass das Sammelrohr durch andere Gefäße ersetzt werden kann, die eine Flüssigkeit enthalten können oder gegebenenfalls ein Vakuum unterstützen. Alternative Beispiele für Gefäße schließen Flakons, Becher, Bechergläser, Flaschen, Blutsammelbeutel oder Phiolen ein. Gefäße jenseits bloßer Rohre haben auch Nutzen, wenn der Erfindungsgegenstand auf alternative Märkte jenseits der Blutsammlung angewendet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Sammelrohr hergestellt, indem ein Verbundtrennmittel innerhalb eines Lumens des Rohres angeordnet und innerhalb des Lumens in Vorbereitung für den Verkauf ein Vakuum erzeugt wird. Es ist allgemein bevorzugt, dass nicht mehr als etwa 1 ml oder etwa 1 Gramm der Trennmittelsubstanz für ein typisches 10 ml Sammelrohr im Lumen angeordnet wird. Zusätzlich oder alternativ ist es im Allgemeinen bevorzugt, dass nicht mehr als 50%, mehr bevorzugt nicht mehr als 25% und noch mehr bevorzugt nicht mehr als 10% der Trennmittelsubstanz die photohärtbare Dichtungsmittelschicht umfassen. Es wird in Betracht gezogen, dass andere Mengen der Trennmittelsubstanz (oder einer Schicht davon) in einigen Ausführungsformen verwendet werden können, um einem bestimmten Anwendungsfall gerecht zu werden. Zum Beispiel kann eine kleinere Version eines Rohres weniger Trennmittelsubstanz erfordern, während eine größere Version mehr erfordern kann, um eine angemessene abgedichtete Barriere auszubilden.
In einigen Ausführungsformen werden Sammelrohre sterilisiert, bevor sie verkauft werden. Beispielsweise können Rohre (vorzugsweise ohne Polymerisation der Trennmittelsubstanz oder eines Teils davon) unter Verwendung von Gammastrahlung oder Hitze zwischen 100 bis 250 Grad Celsius oder sogar noch mehr sterilisiert werden. Ein optionales Vakuum kann durch einfaches Dekomprimieren des Volumens des Lumens des Rohrs durch Verwendung einer geeigneten Pumpe erzeugt werden.
Es ist auch vorgesehen, dass ein Benutzer eine oder mehrere Trennmittelsubstanzen zu einem Sammelrohr nach dem Kauf hinzufügen kann, an Stelle einer innerhalb des Rohrs prädisponierten Trennmittelsubstanz.
Wenn eine Probe (z.B. Vollblut) zu einem erfindungsgemäßen Sammelrohr hinzugefügt wird, kann eine Zentrifugation das Vollblut in eine Serumfraktion und eine zellhaltige Fraktion trennen. Wenn jede Schicht (Gel / photoaushärtbares Dichtungsmittel) der Trennmittelsubstanz eine Dichte aufweist, die zwischen jener der Serumfraktion und jener der zellhaltigen Fraktion liegt, wandert sie während der Zentrifugation zwischen die beiden Fraktionen, wodurch die Fraktionen voneinander isolieren werden. Die Trennmittelsubstanz kann dann schnell durch Polymerisation gehärtet werden, wenn dies durch eine geeignete Energiequelle ausgelöst wird, um zwischen den zwei Fraktionen eine feste Barriere zu erzeugen.
In einigen Aspekten der Erfindung kann ein Trennrohr sowohl mit (1) einer polymerisierbaren Zusammensetzung und einem thixotropen Gel, wie in 1 gezeigt, oder (2) einer polymerisierbaren Zusammensetzung allein, wie in 2 gezeigt, bereitgestellt werden. Wie dargestellt umfasst das Probensammelrohr 200 eine erfindungsgemäße polymerisierbare Zusammensetzung 210 (z.B. LAIE), die darin angeordnet ist und nach der Zentrifugation in einer Position zwischen einer an Zellen armen Phase 220 und einer mit Zellen angereicherte Phase 230 von Vollblut gehärtet wird.
Die polymerisierbare Zusammensetzung umfasst vorzugsweise mindestens drei der folgenden Komponenten: ein Oligomer (L) (z.B. ein Acrylat-haltiges Oligomer und ein Methacrylat-haltiges Oligomer, etc.), einen Photoinitiator (A), einen Stabilisator (I) und mindestens eines von einem Radikalfänger und einem Antioxidationsmittel (E).
Die polymerisierbare Zusammensetzung kann vorteilhafterweise eine Zusammensetzung sein, die wirksam ist, um Sterilisation durch Bestrahlung ohne Verlust einer vorbestimmten Fließfähigkeit zu ermöglichen (z.B. wirksam, um eine Sedimentation der Zusammensetzung unter einer Zentrifugalkraft in eine Position zwischen zwei Phasen einer Probe (beispielsweise eine an Zellen arme Phase und eine mit Zellen angereicherte Phase von Vollblut, etc.) zu ermöglichen). Unter einem anderen Blickwinkel kann die Zusammensetzung wirksam sein, um eine Sterilisation durch Bestrahlung oder Erhitzen zu ermöglichen, ohne die Zusammensetzung zu mehr als 40% zu härten, bevorzugter ohne die Zusammensetzung zu mehr als 30% zu härten, und um anschließende Polymerisation durch UV-Härtung oder anders Aushärten zu ermöglichen. Die anschließende Polymerisation durch UV-Härtung kann nach erfolgter Sterilisation durch Bestrahlung nach Minuten (beispielsweise mehr als 30 Minuten), Stunden (beispielsweise mehr als 1 Stunde, mehr als 2 Stunden, mehr als 5 Stunden, mehr als 10 Stunden), Tagen (mehr als 1 Tag, mehr als 5 Tage, mehr als 10 Tage, mehr als 15 Tage, mehr als 20 Tage, mehr als 25 Tage), Monaten (mehr als 1 Monat, mehr als 2 Monate, mehr als 6 Monate, mehr als 9 Monate) oder sogar Jahren (mehr als 1 Jahr, mehr als 2 Jahre, mehr als 3 Jahre, mehr als 5 Jahre oder sogar länger) erfolgen. In einigen Ausführungsformen kann die polymerisierbare Zusammensetzung ohne Verlust der vorbestimmten Fließfähigkeit einer Strahlungsdosis zwischen jeweils einschließlich 5 und 35 kGy, mehr bevorzugt einer Strahlungsdosis zwischen jeweils einschließlich 10 und 30 kGy und noch mehr bevorzugt einer Strahlungsdosis zwischen jeweils einschließlich 10 und 20 kGy ausgestezt werden. Aus einer anderen Perspektive betrachtet kann die polymerisierbare Zusammensetzung einer Strahlungsdosis von weniger als 30 kGy, mehr bevorzugt weniger als 20 kGy und noch mehr bevorzugt weniger als 17 kGy ausgesetzt werden, um sowohl (1) Sterilisation durch Bestrahlung ohne Verlust der vorgegebenen Fließfähigkeit als auch (2) anschließende Polymerisation durch UV-Härtung zu ermöglichen.
Es wird in Betracht gezogen, dass ein Photoinitiator (z.B. Azobisisobutyronitril, Benzoylperoxid, Campherchinon, ein Phosphinoxid-Photoinitiator, ein Keton-basierter Photoinitiator, ein Benzoinether-Photoinitiator, usw.) in der polymerisierbaren Zusammensetzung in jeder geeigneten Konzentration vorhanden sein kann. In einigen bevorzugten Ausführungsformen liegt der Photoinitiator in der Zusammensetzung in einer Konzentration von weniger als 5 Gew.%, mehr bevorzugt in einer Konzentration von weniger als 2 Gew.% und noch mehr bevorzugt in einer Konzentration von weniger als 1,5 Gew% vor. Zusätzlich oder alternativ kann eine polymerisierbare Zusammensetzung gemäß der Erfindung einen Photoinhibitor enthalten.
Es sollte beachtet werden, dass ein Radikalfänger oder Antioxidationsmittel in allen in Betracht gezogenen polymerisierbaren Zusammensetzungen nicht erforderlich ist. Wo jedoch enthalten (beispielsweise zur Erleichterung der Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit durch Sterilisation durch Bestrahlung mittels Gammastrahl oder Elektronenstrahl) ist es vorgesehen, dass der mindestens eine vom dem Radikalfänger und dem Antioxidationsmittel (beispielsweise Tocopherol, etc.) in der polymerisierbaren Zusammensetzung in jeder geeigneten molaren Konzentration vorliegen kann. Der Anmelder hat überraschender Weise gefunden, dass, wenn ein Radikalfänger wie Tocopherol enthalten ist, einige Zusammensetzungen der Erfindung (beispielsweise LAIE) eine Fließfähigkeit während der Sterilisation durch Bestrahlung bei einer Strahlungsdosis von mehr als 3 kG aufrechterhalten werden, während einige andere Zusammensetzungen (zum Beispiel LAI) unter der gleichen Strahlungsdosis die Fließfähigkeit nicht aufrechterhalten werden. Aus einer anderen Perspektive betrachet wurde für LAI eine Beibehaltung der Fließfähigkeit nur während Sterilisation durch Bestrahlung bis zu einer Strahlendosis von etwa 3 kG gefunden. In einigen bevorzugten Ausführungsformen umfasst der zumindest eine von dem Radikalfänger und dem Antioxidationsmittel Tocopherol und liegt in der Zusammensetzung in einer molaren Konzentration von mindestens 75 mM, mehr bevorzugt von mindestens 100 mM und noch mehr bevorzugt von mindestens 135 mm vor.
Zusätzlich oder alternativ kann die polymerisierbare Zusammensetzung durch UV-Härtung (z.B. nach Sterilisation durch Bestrahlung (Gamma, e-Strahl, etc.)) zu jedem geeigneten Polymer polymerisierbar sein, einschließlich beispielsweise zu einem Acrylat-Polymer, einem Methacrylat-Polymer, einem Epoxid-Polymer, einem Polyurethan, oder einem Thiol-en-Polymer.
Aus einer anderen Perspektive betrachtet kann eine polymerisierbare Zusammensetzung der Erfindung eine oder mehrere von einem Polymer enthaltend eine endständige Epoxidgruppe, einem Polymer mit einer anhängenden Epoxidgruppe, einem Epoxid-Siloxanharz, einem Epoxid-Polyurethan, einem Epoxid-Polyester, Epichlorhydrin, einem mehrwertiger Diol, einem mehrwertigen Polyol, einem Polymer mit einer end- oder seitenständige Isocyanatgruppe, einem Polymer mit mindestens zwei Hydroxygruppen, einem mehrwertigen Diol, einem mehrwertigen Polyol, einem aliphatischen monomeren Polythiol, einem aliphatischen Dithiol, einem aromatischen Dithiol, einem polymeren Polythiol, einem Acrylat, einem Methacrylat, einem Alkenyl und einem Cycloalkenyl umfassen. Wenn eine polymerisierbare Zusammensetzung der Erfindung einer geeigneten Energiequelle ausgesetzt wird (beispielsweise einer UV-Energiequelle, etc.), wird in Betracht gezogen, dass die Zusammensetzung in einem Zeitraum von weniger als zehn Minuten, mehr bevorzugt in einen Zeitraum von weniger als 5 Minuten, mehr bevorzugt in einen Zeitraum von weniger als 60 Sekunden und noch mehr bevorzugt in einen Zeitraum von weniger als 20 Sekunden auf eine Härte von mindestens 1 (beispielsweise eine Härte von mindestens 10, etc.) auf einer Shore A Härteskala ausgehärtet werden kann. Aus einer anderen Perspektive betrachtet ist es vorgesehen, dass die Zusammensetzung innerhalb von mindestens 10 Minuten, mehr bevorzugt in einem Zeitraum von weniger als 5 Minuten, mehr bevorzugt in einem Zeitraum von weniger als 60 Sekunden und noch mehr bevorzugt in einem Zeitraum von weniger als 20 Sekunden auf eine Härte von mindestens 1 (zum Beispiel eine Härte von mindestens 10, etc.) auf der Shore 00 Härteskala gehärtet werden kann. Aus noch einer anderen Perspektive betrachtet ist vorgesehen, dass die Zusammensetzung in einem Zeitraum von weniger als zehn Minuten, mehr bevorzugt in einem Zeitraum von weniger als 5 Minuten, mehr bevorzugt in einem Zeitraum von weniger als 60 Sekunden und noch mehr bevorzugt in einem Zeitraum von weniger als 20 Sekunden auf eine Härte von mindestens 1 (beispielsweise eine Härte von mindestens 10, etc.) auf einer Shore D Härteskala ausgehärtet werden kann.
Experimente
Verschiedene Kandidatenzusammensetzungen, variabel umfassend ein Oligomer oder ein Monomer (oder beides), einen Photoinitiator, einen Stabilisator, ein Antioxidans, ein die Dichte einstellendes Mittel oder ein Geliermittel (oder beides) wurden getestet, um unter anderem zu bestimmen, ob während einer Sterilisation durch Bestrahlung (e-Strahl oder Gamma) bei verschiedenen Bestrahlungsdosen und über verschiedene Zeiträume eine vorbestimmte Fließfähigkeit aufrechterhalten werden konnte. Genauer gesagt wurden die Zusammensetzungen in Bezug auf das Folgende getestet:

a. Enddichte – getestet durch Pyknometrie und Leistung in Vollblut während der Zentrifugation.
b. Interferenzen mit bzw. Einflüsse auf Labortests – getestet durch Vergleich von Ergebnissen mit jenen, die bei in BD-Rohren gesammeltem Blut gefunden wurden. Es waren keine Einflüsse zu entnehmen, wenn die Mittel der Messungen innerhalb der Assay-Katalogwerte lagen. Der Labortest-Vergleich schloss den gesamten Prozess der Verwendung des Trennmittels in der Zentrifuge und des Härtens mit UV ein. Monomere und Oligomere wurden auch hinsichtlich eines Austretens aus dem Blut bei Kontakt mit dem härtenden Photopolymer getestet, und zwar für bis zu 8 Tage, wobei nach verzögerter Interferenz geschaut wurde. i. Umfassende metabolische Tafel (Natrium, Kalium, Chlorid, CO2, Creatinin, Bilirubin, Gesamtprotein, AST, ALT, alkalische Phosphatase, Glucose, Harnstoff-Stickstoff, Albumin) ii. Immunoassays (PSA, Testosteron, Östradiol, TSH, freies T4, Ferritin iii. Elektrophorese (Serumprotein-Elektrophorese, Lipid-Platten durch Elektrophorese) iv. Lipide (Gesamtcholesterin, LDL-c, HDL-c, VLDL-c, Lp(a), Triglyceride) v. Molekulartests (DNA, RNA Exosom)
c. Hämolyse – gemessen durch den Index auf automatischen Analysegeräten, die visuelle Beurteilung und erhöhte Kaliumspiegel.
d. Aushärtungszeiten mit UV-Lampen (Bogenlampen, Mikrowellenleistungslampen, LEDs) i. Zunehmende Antioxidanskonzentration darüber hinaus (zum Beispiel über 500 mM Tocopherol) wirkt sich negativ auf Härtungszeiten aus (verlängert). Erhöhung der Photoinitiatorkonzentration über etwa 3%, um diesen Effekt zu kompensieren, beeinträchtigt die Funktion des Antioxidans bei der Erhaltung der Verbindung während Sterilisation mittels Bestrahlung.
e. Wärmeerzeugung bei Aushärtung.
f. Zusammenziehen bei Aushärtung.
g. Fähigkeit, durch Wärme oder Bestrahlung (e-Strahl und Gamma in verschiedenen Dosen und Dosisverabreichungsschemata) sterilisiert zu werden. i. Für Sterilisation durch Erhitzen waren keine Antioxidantien erforderlich und verschiedene Kombinationen von L1 und M1 erfüllen die anderen Leistungsanforderungen. ii. Für die Sterilisation durch Bestrahlung ist es für eine gegebene Zusammensetzung wahrscheinlicher zu funktionieren, wenn die Dosis schnell verabreicht wird (beispielsweise durch e-Strahl anstatt durch Gamma). 1. LAI kann ohne ein Antioxidationsmittel mit bis zu 3 kGy sterilisiert werden.

Die getesteten Monomere (einige in Kombination für ein Einstellen der Dichte) schlossen M1, 1,6-Hexandiolethoxylatdiacrytal, Poly(ethylenglycol)methylether-Methacrylat, Poly(ethylenglycol)diacrylat (Kat. Nr. 437441), Poly(ethylenglykol)diacrylat (Kat. Nr. 475629), Trimethylolpropanpropoxylattriacrylat und 1,6-Hexandiolethoxylatdiacrylat (Kat. Nr. 497134) ein. Von den getesteten Monomeren arbeitete M1 am besten. Leider führten Zusammensetzungen, die M1 enthielten, nach dem Härten zu einem Zusammenziehen und wurden daher für die Verwendung in Dichtungsmittelzusammensetzungen als nicht optimal angesehen.
Die getesteten Oligomere kamen alle aus der Ebecryl-Serie und schlossen L1–L10 (verschiedene Oligomere von Cytec) ein. Von den getesteten Oligomeren waren L1, L2, L6, L8, L9 und L10 besser dafür geeignet, die Fließfähigkeit aufrechtzuerhalten, im Vergleich zu L3–L5 und L7. L1 arbeitete am besten mit Bezug auf beispielsweise weniger Wärmeerzeugung während des Aushärtens, weniger Zusammenziehen (falls vorhanden), Dichte, Viskosität, weniger Blaseneinschluss und weniger Störungen, die sich bei Verwendung von Standardserumtests zeigten, und die anderen Oligomere wurden schnell aufgegeben, da sie die Kriterien nicht erfüllten. L8 und L9 führten zu größeren Störungen bei Enzymen als L1, während L10 zu einer sichtbaren Interaktion mit gehärteten Materialien führte. Das sichtbare Plasma zergliederte in die obere Schicht der Barriere.
Die Photoinitiatoren, die in einer Konzentration von 1 Gew.% in M1 getestet wurden, schlossen (Azobisisobutyronitril): 254 nm; Benzophenon: 254 nm; 4-(Dimethylamino)benzophenon: 356 nm; 4,4'-Bis(dimethylamin)benzophenon: 370 nm; 4,4'-Bis(diethylamino)benzophenon: 379 nm; und A1: 365nm ein. Die Wellenlänge des Photoinitiators wurde durch Transmission durch PET-Rohre ausgewählt, die verwendet werden würden. Für A1 wurde gefunden, dass es eine überlegene Leistung hat, anhand von Kriterien einschließlich der Kompatibilität mit Blut, Aushärtungszeiten, Wärmeerzeugung und Mischbarkeit mit Oligomeren und Monomeren. Es wurde gefunden, dass A1 die beste Leistung zeigt.
A1 wurde in verschiedenen Konzentrationen in L1 getestet (zwischen jeweils inklusive 1–8 Gew.%). Es wurde gefunden, dass 1% ± 0,5% optimal war, wenn Antioxidans/Antioxidantien zugegen waren. Additol TPO, das eine längere Wellenlängenabsorption hat, um ausgewählten UV-Quellen zu entsprechen, wurde auch in verschiedenen Konzentrationen in L1 getestet. Wenn Additol TPO in einer Konzentration von 1% mit L1, I1 und Vitamin E in einer Konzentration von 200–300mM getestet wurde, war die Härtungszeit etwas besser als wenn A1 in einer Konzentration von 1% mit L1, I1 und Vitamin E in einer Konzentration von 200–300mM getestet wurde. Darüber hinaus wurden unter Verwendung einer umfassenden metabolischen Tafel keine Störungen erkannt.
Der getestete Stabilisator ist Phenothiazin in einer Konzentration von 0,1 Gew.%. Dieser Stabilisator war in allen Proben zugegen. Es wird jedoch erwogen, dass jeder geeignete Stabilisator verwendet werden kann, einschließlich beispielsweise geeigneter Stabilisatoren, die in einer evakuierten Atmosphäre (wenig O₂) funktionieren würden.
Die getesteten Antioxidantien schlossen alpha-Tocopherol – 2mM–500 mM, Carotin, Bilirubin, BHT, BHA, Tempo und 4-OH-Tempo ein. Während Tocopherol, Tempo und 4-OH-Tempo jeweils bei Bestrahlung mit Dosen von über 15 kGy die Fließfähigkeit aufrechterhielten (Carotin, Bilirubin, BHT und BHA versagten), verursachten Tempo und 4-OH-Tempo Hämolyse und Labor-Störungen. Es wurde gefunden, dass Tocopherol die beste Leistung hatte.
Die getesteten Dichte-einstellenden Mittel schlossen Ebecryl 113 von CYTEC ein. Eine physikalische Gel-Formulierung bezeichnet als LARID (D = Ebecryl 113 von Cytec) wurde getestet und zeigte eine gute Härtungszeit sowie wenig oder keine Störung bei den meisten Labortests. LARID umfasst:

a. 30% L = EBECRYL 230 und 70% D
b. wobei: i. 1% (von L + D) A1 (Additol BDK); ii. 8,19% (von L + D) R, pyrogenes Sciliciumdioxid R1 (Aerosil R805 von Degussa); und iii. 0,1% (von L + D) I (Phenothiazin von Sigma).

Es wurde gefunden, dass die LARID Formulierung durch Bestrahlung nicht sterilisierbar war (unter Beibehaltung der Fließfähigkeit), weil kein Antioxidans zugegen war.
Die getesteten Geliermittel schlossen pyrogenes Siliciumdioxid und DBS (1,3:2,4-Dibenzylidensorbitol) und Co-Solvens NMP (N-Methylpyrrolidon) ein. DBS zeigte eine schlechtere Leistung als Silica in Bezug auf die Sterilisation durch Bestrahlung unter Beibehaltung der Fließfähigkeit. Mit 0,6% DBS und 1,8% NMP geliert das L1A1I1 System. Es ist scherverdünnend und hat eine Dichte niedriger als ein BD-Gel. Die UV-Härtungszeit war etwa die gleiche wie bei L1A1I1R1, und das gehärtete Gel konnte eine Runde in einem flüssiger Stickstoff/Heißwasser-Test überleben, was bedeutet, dass das gehärtete Gel viele Runden von Gefrier-Auftau-Zyklen überstehen kann.
Beispiele

Die folgenden experimentellen Daten werden bereitgestellt, um beispielhaft verschiedene Aspekte des hierin dargestellten Gegenstands der Erfindung zu veranschaulichen. Spezieller veranschaulichen die Daten die überraschenden Wirkungen von Tocopherol und Additol BDK in bestimmten Konzentrationen bei der Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit einer Zusammensetzung (um eine Sedimentation zwischen zwei Phasen von Vollblut bei Zentrifugation zu ermöglichen) nach Sterilisation durch Bestrahlung mit spezifizierten Strahlungsdosen. Wie gezeigt erhielten Zusammensetzungen, die ein Oligomer (EBECRYL 230), einen Photoinitiator, Additol BDK, in einer Konzentration von weniger als 2 Gew.%, und einen Radikalfänger, Tocopherol, in einer Konzentration von mindestens 100 mM umfassen, die Fließfähigkeit nach Sterilisation durch Bestrahlung (Gamma oder e-Strahl) bei einer Dosis von weniger als 20 kGy überraschend aufrecht. Im Gegensatz dazu konnten Zusammensetzungen ohne einen Radikalfänger und Zusammensetzungen mit einer Photoinitiator-Konzentration von mehr als 5 Gew.% die Fließfähigkeit nach Sterilisation durch Bestrahlung nicht aufrechterhalten.

Zusammensetzung	Tocopherol Konz. (mM)	Photoinitiator Konz. (Gew. %)	Dosis(kGy)	Sterilisation Methode	Nach-Sterilisation Hitze	Erfüllt (Fließfähigkeit beibehalten) oder Nicht Erfüllt
L1A1I1-DBS (L1A1I1 = Ebecryl 230, Additol BDK, Phenothiazin) (DBS = Dibenzyliden sorbitol)	0	1	0	Gamma	Keine	Nicht erfüllt (schlechtere Nichterfüllung mit erhöhtem DBS)
L1A1I1	0	1	17	Elektrone n-strahl	Keine	Nicht erfüllt
L1A1I1	0	1	15	Gamma	Keine	Nicht erfüllt
L1A1I1	0	1	10	Gamma	Keine	Nicht erfüllt
LAIE (Ebecryl 230, Additol BDK, Phenothiazin, Tocopherol)	0.1–2.0	1	25	Gamma	Keine	Nicht erfüllt
LAIE	10, 20	1	25	Gamma	Keine	Nicht erfüllt
LAIE	100, 120, 140	1	16.1	e-Strahl	Keine	Nahezu
LAIE	120	1	16.1	Gamma	70 °C 60 min	Nicht erfüllt
LAIE	140	1	16.1	e-Strahl	70 °C 60 min	Nicht erfüllt
LAIE	145	1	16	e-Strahl	50 °C 2 Std.	Nicht erfüllt
LAIE	145	1	12	e-Strahl oder Gamma	70 °C 60 min	Erfüllt
LAIE	145	1	16	e-Strahl oder Gamma	70 °C 60 min	Erfüllt
LAIE	200	5	15–20	e-Strahl oder Gamma	Keine	Nicht erfüllt
LAIE	140–200	2–5	15–20	e-Strahl oder Gamma	Keine	Nicht erfüllt
LAIE	140	2–3	17	e-Strahl	Keine	Nicht erfüllt
LAIE	140	1	16	e-Strahl	Keine	Nah dran
LAIE	140, 200	1	16	e-Strahl	60–70 °C 60 min	Erfüllt
LARID	140	1	16	e-Strahl	Keine	Nicht erfüllt
LAIE	140	1.5	12	e-Strahl	50 °C 60 min	Erfüllt

Wie hier veranschaulicht besteht eine technische Wirkung einiger Aspekte der Erfindung darin, dass Tocopherol, das in einer Dichtungsmittelzusammensetzung in einem geeigneten Konzentrationsbereich (beispielsweise zwischen 100 bis 200 mM) enthalten ist, sowohl (1) während der Sterilisation durch Bestrahlung (zum Beispiel e-Strahl oder Gamma) erzeugte Radikale einfangen oder diese stören und (2) während einer UV-induzierten Polymerisation erzeugte Radikale nicht einfangen oder stören kann. Aus einer anderen Perspektive betrachtet muss Tocopherol in einer Menge vorhanden sein, die wirksam ist, um eine davonlaufende Polymerisation zu verhindern, wenn Radikale während Elektronenstrahl- oder Gammasterilisation erzeugt werden, aber nicht wirksam ist, um die Polymerisation in Gegenwart von UV oder einer anderen geeigneten Energiequellen zu verhindern.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind zwei Arten von Radikalfängern in einer Trennmittelzusammensetzung enthalten. Ein erster Radikalfänger (zum Beispiel E) kann für Radikale empfindlich sein, die eine Polymerisation auslösen und die durch e-Strahl oder Gamma-Bestrahlung erzeugt werden. Ein zweiter Radikalfänger (z.B. I) kann für Radikale empfindlich sein, die eine Polymerisation auslösen und die durch einen Photoinitiator erzeugt werden. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden sein zu wollen oder den Rahmen der Erfindung zu begrenzen besteht eine technische Wirkung einiger Aspekte der Erfindung darin, dass E (beispielsweise Tocopherol) verwendet werden kann, um ein angemessenes Gleichgewicht zwischen A (Photoinitiator) und I (Stabilisator), welche zum Härten von L (Oligomer) in Anwesenheit von durch Bestrahlung induziert gebildeten Radikalen erforderlich sind, aufrechtzuerhalten. Mit anderen Worten, wenn es zu einer Zunahme von I in einer Menge käme, die zum Einfangen von Radikalen während einer Sterilisation durch Bestrahlung (über 3 kG) geeignet wäre, würde das I in der Zusammensetzung A überwiegen, und die Zusammensetzung würde nicht aushärten, wenn sie einer UV-Energiequelle ausgesetzt würde. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen können I aufgrund des Vorhandenseins von E in einer geringeren Menge enthalten, die eine Härtung/ein Härten der Zusammensetzung bei Aussetzen einer UV-Energiequelle ermöglicht. Aus einer anderen Perspektive betrachtet kann E als ein Opfer-Antioxidans angesehen werden, auf das verzichtet werden kann, und das eine durch A induzierte Polymerisationsreaktion nicht stört.
Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden sein zu wollen ist es auch vorgesehen, dass in einigen Ausführungsformen ein Stabilisator I nicht erforderlich sein kann, um eine Sterilisation durch Bestrahlung und separate UV-Härtung zu ermöglichen. Versuche haben gezeigt, dass LAI die Fließfähigkeit nicht aufrechterhält, wenn durch Bestrahlung sterilisiert wird. Jedoch wird in Betracht gezogen, dass eine LAE-Zusammensetzung die Fließfähigkeit während der Sterilisation durch Bestrahlung aufrechterhalten kann, um eine nachfolgende UV-Härtung zu ermöglichen, wenn E in einer Konzentration enthalten ist, die nicht wirksam ist, um die durch A erzeugten Radikale zu verbrauchen, aber wirksam ist, um die während der Sterilisation durch Bestrahlung erzeugten Radikale zu verbrauchen.
Während die obigen Daten auf L gleich L1 basieren sollte klar sein, dass für andere Oligomere (beispielsweise ein Acrylat-enthaltendes Oligomer und ein Methacrylat-enthaltendes Oligomer) erwartet wird, dass sie aufgrund ihrer ähnlichen chemischen Zusammensetzung und Verwendung bei freier Radikalpolymerisation anstelle von L1 funktionieren. Während die obigen Daten auf A gleich A1 (Additol BDK) basieren, wird in ähnlicher Weise von anderen Photoinitiatoren wegen ihrer Fähigkeit, sich in freie Radikale zu zersetzen, wenn sie Licht ausgesetzt werden, und der Fähigkeit Polymerisationsreaktionen zu fördern, erwartet, dass sie anstelle von A1 funktionieren (beispielsweise ein Phosphinoxid-Photoinitiator, ein Keton-basierter Photoinitiator und ein Benzoinether-Photoinitiator).
Zusätzlich oder alternativ können andere Stabilisatoren anstelle von Phenothiazin verwendet werden kann (beispielsweise Hydrochinon), da von ihnen zu erwarten wäre, in ähnlicher Weise die Lagerung und Lagerbeständigkeit der Zusammensetzung zu verlängern. Von anderen Radikalfänger wird auch erwartet, dass sie anstelle von Tocopherol funktionieren; jedoch zeigten andere getestete Radikalfänger (beispielsweise BHA, BHT, Carotin, Ascorbinsäure, Bilirubin, Gallensäure und Tempo-Nitroxid), dass sie einige Labortests stören. Nichtsdestotrotz können diese Fänger verwendet werden, wenn die Arten von verwendeten Tests auf spezifische klinische Labortests beschränkt werden. Zum Beispiel wurde für bestimmte Antioxidantien gefunden, dass sie die Messung von einigen Immunoassays stören, aber nicht molekulare Tests.
Es sei denn, der Zusammenhang gibt das Gegenteil vor, sollen alle hier dargelegten Bereiche so interpretiert werden, dass sie ihre Endpunkte einschließen, und offene Bereiche sollen so interpretiert werden, dass sie nur kommerziell praktische Werte enthalten. Ebenso sollen alle Wertelisten so angesehen werden, dass sie die Zwischenwerte einschließen, sofern nicht der Zusammenhang das Gegenteil anzeigt. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nicht anders angegeben oder anderweitig eindeutig durch den Zusammenhang widersprochen. Die Verwendung von irgendwelchen und allen Beispielen oder beispielhafte Sprache (z.B. "wie"), die in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen hierin erfolgt, ist lediglich dazu gedacht, die Erfindung besser zu beleuchten und stellt keine Beschränkung des anderweitig beanspruchten Umfangs der Erfindung dar. Keine Sprache in der Beschreibung sollte als Anzeichen für irgendein nicht beanspruchtes Element ausgelegt werden, das wesentlich für die Ausführung der Erfindung ist.
Wie hier in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen verwendet schließt die Bedeutung von "ein/eine" und "der/die/das" den Bezug auf den Plural ein, solange der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Wie hier in der Beschreibung verwendet kann die Bedeutung von "in" auch "in" und "auf" einschließen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt.
Gruppierungen von alternativen Elementen oder Ausführungsformen der hierin offenbarten Erfindung sind nicht als Beschränkungen auszulegen. Jedes Gruppenmitglied kann bezeichnet werden und einzeln oder in beliebiger Kombination mit anderen Mitgliedern der Gruppe oder anderen hierin gefunden Elementen beansprucht werden. Ein oder mehrere Mitglieder einer Gruppe können aus Gründen der Bequemlichkeit und/oder der Patentierbarkeit in eine Gruppe aufgenommen oder daraus gelöscht werden. Wenn eine solche Aufnahme oder Löschung erfolgt, wird die Beschreibung hierin als die Gruppe wie modifiziert enthaltend angesehen, sodass die schriftliche Beschreibung aller in den anhängenden Ansprüchen verwendeten Markush-Gruppen erfüllt ist.
Es sollte für Fachleute offensichtlich sein, dass viele weitere Modifikationen neben den bereits beschriebenen möglich sind, ohne von den erfinderischen Konzepten hierin abzuweichen. Der Erfindungsgegenstand bzw. die Erfindung ist daher nicht beschränkt außer auf den Sinn der angefügten Ansprüche. Außerdem sollen bei der Auslegung sowohl der Beschreibung als auch der Ansprüche alle Begriffe in der breitest möglichen Weise in Übereinstimmung mit dem Zusammenhang interpretiert werden. Insbesondere sollen die Begriffe "umfasst" und "umfassend" als Bezugnahme auf Elemente, Komponenten oder Schritte in einer nicht-exklusiven Art und Weise interpretiert werden, was darauf hinweist, dass die referenzierten Elemente, Komponenten oder Schritte vorhanden sein, oder verwendet werden, oder kombiniert werden können mit anderen Elementen, Komponenten oder Schritten, auf die nicht ausdrücklich verwiesen wird. Wenn die Beschreibung und die Ansprüche sich auf mindestens eines von irgendetwas ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus A, B, C ... und N beziehen, soll der Text so interpretiert werden, dass nur ein Element aus der Gruppe erforderlich ist, nicht A plus N, oder B plus N, usw.
Zusammenfassung
Es wird Probensammelrohr beschrieben, das ein Rohr mit einem Lumen und eine polymerisierbare Zusammensetzung mit einer vorbestimmten Fließfähigkeit umfasst, welche die Zusammensetzung unter einer Zentrifugalkraft zu einer Position zwischen einer von Zellen abgereichterten Phase von Vollblut und einer mit Zellen angereicherten Phase von Vollblut sedimentiert. Die polymerisierbare Zusammensetzung ist in dem Lumen angeordnet und umfasst ein Oligomer, einen Photoinitiator, der in einer Konzentration von weniger als 5 Gew.% der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt; einen Stabilisator; und Tocopherol, das in einer Konzentration von mindestens 100mM der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt. Die polymerisierbare Zusammensetzung ist ohne Verlust der vorbestimmten Fließfähigkeit bei einer Dosierung von weniger als 20 kGy durch Bestrahlung sterilisierbar und anschließend durch UV-Härtung mittels Polymerisation härtbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7674388 [0006]
US 7673758 [0006]
US 7775962 [0006]
US 7971730 [0006]
US 7780861 [0006]
US 8206638 [0006]
US 8282540 [0006]

Claims

Probensammelrohr, umfassend: ein Rohr mit einem Lumen; eine polymerisierbare Zusammensetzung mit einer vorbestimmten Fließfähigkeit, welche die Zusammensetzung unter einer Zentrifugalkraft zu einer Position zwischen einer von Zellen abgereichterten Phase von Vollblut und einer mit Zellen angereicherten Phase von Vollblut sedimentiert; wobei die polymerisierbare Zusammensetzung in dem Lumen angeordnet ist und umfasst: ein Oligomer; einen Photoinitiator, der in einer Konzentration von weniger als 5 Gew.% der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt; einen Stabilisator; und Tocopherol, das in einer Konzentration von mindestens 100 mM der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt; und wobei die polymerisierbare Zusammensetzung ohne Verlust der vorbestimmten Fließfähigkeit bei einer Dosis von weniger als 20 kGy durch Bestrahlung sterilisierbar und anschließend durch UV-Härtung mittels Polymerisation härtbar ist.
Probensammelrohr nach Anspruch 1, wobei der Photoinitiator in einer Konzentration von weniger als 2 Gew.% der polymerisierbaren Zusammensetzung, vorliegt.
Probensammelrohr nach Anspruch 1 oder 2, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung durch UV-Härtung zu einem Polymer polymerisierbar ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem Acrylat-Polymer, einem Methacrylat-Polymer, einem Epoxid-Polymer, einem Polyurethan und einem Thiol-En-Polymer.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Oligomer ein Acrylat-enthaltendes Oligomer umfasst.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Oligomer ein Methacrylat-enthaltendes Oligomer umfasst.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung ferner ein Polymer enthaltend eine endständige Epoxidgruppe, ein Polymer enthaltend eine seitenständige Epoxidgruppe, ein Epoxid-Siloxanharz, ein Epoxid-Polyurethan, ein Epoxid-Polyester, Epichlorhydrin, ein mehrwertiges Diol oder ein mehrwertiges Polyol umfasst.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung ferner ein Polymer mit einer end- oder seitenständige Isocyanatgruppe, ein Polymer mit mindestens zwei Hydroxygruppen, ein mehrwertiges Diol oder ein mehrwertiges Polyol umfasst.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung ferner ein aliphatisches monomeres Polythiol, ein aliphatisches Dithiol, ein aromatisches Dithiol, ein polymeres Polythiol, ein Acrylat, ein Methacrylat, ein Alkenyl oder ein Cycloalkenyl umfasst.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung ferner einen Photoinhibitor umfasst.
Probensammelrohr nach Anspruch 9, wobei der Photoinitiator aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Phosphinoxid-Photoinitiator, einem Keton-basierten Photoinitiator und einem Benzoinether-Photoinitiator besteht.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bestrahlung mindestens eine von Gammastrahl-Bestrahlung und Elektronenstrahl-Bestrahlung umfasst.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung über einen Zeitraum von weniger als 60 Sekunden UV-härtbar auf eine Härte von mindestens 10 auf einer Shore A Härteskala ist.
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Tocopherol in einer Konzentration von mindestens 135 mM der polymerisierbaren Zusammensetzung vorliegt
Probensammelrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die polymerisierbare Zusammensetzung nach Sterilisieren mit Hitze behandelt wurde.