DE2559242C3

DE2559242C3 - Vorrichtung zum Absondern von Blutserum

Info

Publication number: DE2559242C3
Application number: DE2559242A
Authority: DE
Inventors: Richard Lewis Rochester N.Y. Columbus (V.St.A.)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1975-01-08
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1979-03-22
Also published as: CA1033333A; SE7600104L; FR2297086B1; CH604818A5; DE2559242A1; DE2559242B2; FR2297086A1; GB1538591A; JPS5935662B2; JPS5199373A; US4012325A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zütti Absondern von Blutserum mit einem einen ianggestreckten Trennraum bildenden Behälter, der an einem Ende durch einen Stopfen verschlossen ist, einen bewegbaren Trennkörper enthält und an seinem dem Stopfen gegenüberliegenden Ende ein 7ur Entnahme des Blutserums offenbares Abschlußteil besitzt

Eine Vorrichtung der obengenannten Art ist bereits bekannt (vgi. US-PS 37 79 383). Nach dem Zentrifugieren des den Trennraum bildenden Behälters zum Separieren des Blutserums von den Blutzellen ist es bei der bekannten Vorrichtung erforderlich, das Blutserum vor dem Durchführen der klinischen Tests, bei denen das Blutserum gebraucht wird, in einen anderen Behälter umzufüllen. Bei diesem Umfüllvorgang wird d,:s Serum in einen Ausgabebehälter eingegeben, der es ermöglicht, das Blutserum dosiert in einzelnen Tropfen auszugeben, so daß die klinischen Testreihen in der üblichen Weise so durchgeführt werden können, daß zu Analysezwecken mehrere Substrate mit je einem Tropfen des Blutserums benetzt werden. Die Umfüllvorgänge, die bei Verwendung der bekannten Vorrichtung durchzuführen sind, sind zeitraubend und machen entweder ein manuelles Handhaben oder eine komplizierte und teuere maschinelle Handhabung der Behälter erforderlich. Außerdem wird, sooft eine flüssige Probe in einen anderen offenen Behälter umgefüllt wird, die Probe der Atmosphäre ausgesetzt, so daß eine Einbuße an CO2 oder eine CXVAufnahme erfolgen kann. Es ergibt sich auch die Gefahr des fehlerhaften Umfüllens, wobei entweder ein falscher Behälter benutzt wird und/oder der neue Behälter mit falschen Patientenangaben etikettiert wird. Es besteht auch die Gefahr einer Verunreinigung des Blutserums durch Fremdstoffe sowie eine Infektionsgefahr für die Bedienungsperson.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Absondern von Blutserum aus Gesamtblut zu schaffen, aus der das Serum ohne Umfüllvorgang unmittelbar, wie benötigt, in einzelnen Tropfen entnommen werden kqnn.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine dem Trennraum benachbart angeordnete Ausgabekammer vorgesehen ist, die über einen durch das Abschlußteil verschließbaren Durchgang mit dem Trennraum in Verbindung steht, daß die Ausgabekammer an einer Seite eine die Bildung von Serumtropfen begünstigende Plattform aufweist, die eine Öffnung besitzt, durch die hindurch Flüssigkeit aus der Ausgabekammer herauspreßbar ist, und daß die größte Weite der Öffnung so klein ist. daß ein Ausströmen von Serum durch Schwerkraftwirkung vermieden ist. Dadurch, daß der den Trennraum bildende Behälter über einen verschließbaren Durchgang mit einer Ausgabekammer in Verbindung steht, die ihrerseits mit einer Tropfenbildnereinrichtung für die dosierte Abgabe einzelner Tropfen versehen ist, kann die Abgabe des Serums in der gewünschten, für die vorgesehenen Zwecke geeigneten Weise unmittelbar, d. h. ohne das Durchführen von Umfüllvorgängen, erfolgen. Die Infektionsgefahr für das Laborpersonal wird dadurch äußerst stark verringert. Die Gefahr von Verwechslungen, wie sie bei Umfüllvorgängen aufgrund von Fehlleistungen des Personals vorkommen könnten, sind vermieden. Darüber hinaus bleibt die Serumprobe gegen mögliche Verunreinigungen, die sich beim Umfüllen ergeben könnten, geschützt.

Es ist zwar aus der US-PS 37 06 306 eine Vorrichtung zürn Absondern von Blutserum bekannt, die ebenfalls eine Ausgabekammer für das Blutserum aufweist, die

einem langgestreckten Trennraum benachbart angeordnet ist. Diese bekannte Vorrichtung unterscheidet sich jedoch bereits gattungsmäßig von dem vorliegenden Gegenstand dadurch, daß im Trennraum kein bewegbarer Trennkörper angeordnet ist, der beim vorliegenden Gegenstand ein einwandfreies Separieren des Serums von den Blutzellen gewährleistet, und daß außerdem das offenbare Abschlußteil nicht an dem dem Stopfen des Trennraums gegenüberliegenden Ende angeordnet ist. Darüber hinaus ist bei diese- zuletzt genannten bekannten Vorrichtung auch die Ausgabekammer nicht für die Ausgabe des Serums in einzelnen Tropfen geeignet, so daß auch bei dieser bekannten Vorrichtung ein Umfüllvorgang, bei dem das Serum aus der Ausgabekammer in einen Tropfenbildnerbehälter gegossen wird, in all den Fällen erforderlich wird, wo es auf tropfenwebes Abgeben des Serums ankommt, wie dies bei den üblichen klinischen Testreihen der Fall ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit eingesetztem Trennbehälter, wobei die Vorrichtung ciie für das Zentrifugieren bestimmte Lage einnimmt,

Fig. 2 einen vergrößert gezeichneten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 und 4 der Fig. 2 ähnliche Ausschnitte zweier abgewandelter Ausführungsbeispiele,

F i g. 5 einen der F i g. 1 ähnlichen Schnitt, der die Ausgabe von Serum aus der Vorrichtung nach erfolgtem Zentrifugieren zeigt,

F i g. 6 einen abgebrochen und vergrößert gezeichneten, der Fig.5 ähnlichen Schnitt, in dem eine Auslauf-Überbrückungseinrichtung gezeigt ist.

Fig. 7 eine teils aufgebrochen und geschnitten gezeichnete Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung.

F i g. 8 einen teils aufgebrochen gezeichneten Schnitt längs der Linie XI-XI von F i g. 7,

F i g. 9 einen der F i g. 8 ähnlichen Schnitt, bei dem ein dort gezeigtes Ventil weggelassen ist,

Fig. 10 eine Hintenansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7.

F i g. 11 eine perspektivische Ansicht eines Ventils des Ausführung?beispiels gemäß F i g. 8,

Fig. 12 eine Ansicht eines gegenüber Fig. Π abgewandelten Ventils,

Fig. 13 eine Draufsicht auf das Ventil gemäß F i g. 12,

F i g. 14 bis 16 abgebrochen gezeichnete Schnitte bzw. Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele von der F i g. 12 ähnlichen Ventilen,

Fig. 17 bis 20 der Fig.8 ähnliche Schnitte weiterer Ausführungsbeispiele und

Fig.21 einen Längsschnitt durch einen Stopfen für die Verwendung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 20.

Die hier zu beschreibende Vorrichtung ist dafür vorgesehen, um Blutserum aus Blut-Trennbehältern unmittelbar an geeignete Substrate oder Analysiereinheiten für klinische Analysen abzugeben. Typische Ausführungsformen solcher Substrate oder Analysier^ einheiten sind beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 23 32 760 gezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch weder auf eine Verwendung zusammen mit derartigen Substraten beschränkt, noch beschränkt sich die Erfindung auf die tropfenweise Abgabe von Blutseren. Die Erfindung kommt vielmehr auch für die Handhabung anderer Flüssigkeiten, die verteilt werden können, in Frage.

Soweit im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Ausdrücke wie »oben« und »unten« verwendet werden, beziehen sich diese Ausdrücke auf die während des normalen Gebrauchs eingenommene Lage der betreffenden Teile, bezogen auf die Richtung der Wirkung der Schwerkraft

In den Fig. 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der hier zu beschreibenden Vorrichtung gezeigt, die in

ίο einem Bearbeitungsbehälter 60 einen Trennbehälter 40 zum Trennen von Blut und Serum enthält. Der Trennbehälter 40 weist eine im wesentlichen röhrunförmige Wandung 42 auf, die zu einer Achse 44 koaxial verläuft, um einen an beiden Enden offenen Blut-Trennraum zu bilden. An dessen einem Ende, das als Blut-Eingangsseite dient, ist ein Stopfen 50 angebracht. Am anderen Ende ist eine Richtung zui· vorübergehenden Verhinderung des Austritts von Serum aus dem Trennraum angebracht. Bei dieser Einrichtung handelt es sich beim Ausführungsbeispiel um ei^r .lurchstoßbares Abschiußieil 52. Dem Abschlußteil 52 benachbart ist innerhalb des Trennraums ein bewegbarer Gelpfropfen 30 angeordnet Der Blut-Serum-Trennraum kann jede geeignete Form aufweisen, beispielsweise einen Kioiszylinder bilden. Das durchstoßbare Abschlußteil 52 kann beispielsweise aus dünnem Metallblech gebildet sein, dessen Ränder umgerollt sind. Das Serum kann einfach dadurch abgegeben werden, daß das Abschlußteil 52 durchstoßen wird, wie es nachfolgend beschrieben

jo werden wird. Der Stopfen 50 kann in üblicher Weise aus einem selbstabdichtenden, elastomeren Werkstoff gebildet sein, der mittels einer Kanüle durchstoßen werden kann, die zum Füllen des Trennraums benutzt wird.
Ein solcher Aufbau des Trennbehälters 40 ermöglicht es. eine gegen das dem Stopfen 50 zugeordnete Ende hin gerichtete Zentrifugalkraft F zur Anwendung zu bringen, indem der Bearbeitungsbehälter 60 um einen Drehpunkt X gedreht wird. Der dem Stopfen 50 benachbarte Bereich wird zum Blutzellen- oder Blutkörperchen-Sammelbereich des Trennraums, und der c.t-m anderen Ende benachbarte Bereich wird zum Surum-Sammelbereich. Das durchstoßbare Abschlußteil 52 ermöglicht die nachfolgende Ausgabe von Serum Sin der unten zu beschreibenden Weise durch das dem Stopfen 50 zugeordnete Ende hindurch. Der Gelpfropfen 30 ist anfänglich in dem Serum-Sammelbereich angeordnet, wo er dem durchstoßbaren Abschlußteil 52 beim dichten Verschließen des Behälters 40 hilft, bevor das Zentrifugieren stattfindet. Daher ist es möglich, eine Teilevakuierung des Trennraums (vor der Benutzung) vorzunehmen. Außerdem dient der Gelpfropfen 30 dazu, um zu verhindern, daß sich an der Verbindungsstelle ■''.vischen dem Abschlußteil 52 und dem Ende des Behälters 40 ein »Blutring« bildet, wodurch verhindert wird, daß sich eine sogenannte »Blutring-Verunreinigung« ergibt.

Es wird angenommen, daß der Einsatzkörper 32 sich nicht in den dem Stopfen 50 benachbarten Sammelbereich für Blutzellen Chineinbewegt, weil der Gelpfrop-

6Q fen und der Einsatzkörper zusammen ein spezifisches Gewicht aufweisen, das geringer ist als dasjenige der Blutzellen C. Auch hat es den Anschein, daß dadurch, daß der Einsatzkörper 32 von der röhrenförmigen Wandung mittels Rippen im Abstand gehalten wird, die

ö5 am Einsatzkörper 32 dnd dem Gelpfropfen 30 vorbei stattfindende Gegenströmung des Serums 5 beim Zentrifugieren begünstigt wird und daß diese Gegenströmung einsetzt, sobald die Zentrifugalkraft Fbeginnt,

das Serum von den Blutzellen zu trennen.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel würden anstelle des Einsatzkörpers Kunststoffpcrlen zum Ausbreiten des Gelpfropfens benutzt. Die Perlen bewegen sich mit dem Gelpfropfeh währüfid des Zentrifugieren.

Um das öffnen des durchstoßbaren Abschlulliteils 52 zu erleichtern und um die Abgabe des Serums !S in der Weise zu steuern, daß das Serum nur in Tropfen der Größenordnung von Mikrolitern abgegeben wird, ist der in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Bearbeitungsbeliiiilter 60 vorgesehen. Der Bearbeitungsbehälter 60 bildet ein kastenförmiges Gestell mit Wänden 72, 73 und 74, die, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, für die Halterung des Trennbehälters 40 einen inneren Hohlraum 64 an einem Ende 66 und am gegenüberliegenden Ende ?0 eine Bohrung 68 bilden, die der Lagerung eines nachfolgend zu beschreibenden Plungers 110 dient. Zwischen den beiden Enden 66 und 70 ist dem Hohlraum 64 benachbart eine Ausgabekammer 82 angeordnet. Die Ausgabekammer 82 ist über zwei einander gegenüberliegende, im wesentlichen miteinander fluchtend. Öffnungen 84 und 86 mit den gegenüberliegenden Außenflächen der Wände 73 verbunden. Die öffnung 84 ermöglicht es, wie aufgezeigt werden wnrd, die Ausgabekammer 82 unter Druck zu setzen, während die Öffnung 86 es aufgrund des Innendrucks in der Ausgabekammer 82 ermöglicht. Serum tropfenweise abzugeben.

Genauer gesagt, weist der Hohlraum 64 di'i: beiden gegenüberliegenden Wände 72, die gegenüberliegenden Wände 73. die Wand 74 sowie eine Zwischenwand 75 auf. Die Zwischenwand 75 und die Wand 74 sind mit Durchgängen 76 bzw. 78 versehen, in die der Trennbehälter 40 so eingesetzt werden kann, daß das den Serum-Sammelbereich bildende Ende sich in die Ausgabekammer 82 hineinerstreckt. Um durch Schwerkraft mit dazu beizutragen, daß das Serum .aus dem Trennbehälter 40 ausfließt, wenn das Abschlußteil 52 durchstoßen wird, ist der Durchgang 76 zentral in der Zwischenwand 75 angeordnet, wohingegen der Durchgang 78 etwas oberhalb einer Zentrallinie 80 des Hohlraums 64 angeordnet ist, so daß sich ein Auslaufwinkel ergibt, der bis zu 10° betragen kann.

Die Ausgabekammer 82 wird durch die Zwischenwand 75. durch eine gegenüberliegende Wand 158, in der die Bohrung 68 für den Plunger 110 ausgebildet ist, und durch Wandteile der Wände 72 und 73 begrenzt, die die Außenflächen bilden. Die Ausgabekammer 82 weist vorzugsweise eine Abschlußwand 92 mit gegc nüberlie- so genden Oberflächen 93 und 94 auf, wie es in F i g. 2 gezeigt ist, sowie eine Vertiefung 96 in der Oberfläche ' 93. Die Wand 88 und die gegenüberliegende Zwischenwand 75 erstrecken sich von der Oberfläche 93 der Abschlußwand 92. Die Abschlußwand 92 bildet eine speziell konstruierte, tropfenbildende Plattform 102, die gegenüber der übrigen Oberfläche 94 der Abschlußwand 92 abgesondert ist. Die Öffnung 86 ist im wesentlichen zentral innerhalb der Plattform 102 gelegen, die nachfolgend als »Rampe« 102 bezeichnet wird.

Da bei dem bevorzugten Anwendungsfall der Trennvorrichtung vorgesehen ist, daß für Analysezwekke eine Mehrzahl von Tropfen einzeln abgegeben werden, ist es wichtig, daß die Ausgabekämmeir 82 einen es Rauminhalt besitzt, der ausreichend groß ist, um die erforderliche Anzahl von Tropfen des zu untersuchenden Serums aufzunehmen, ohne daß ein Machfüllen erforderlich ist. In Anbetracht der Zahl von Tests, die normalerweise aufgrund einer einzelnen Probe durchgeführt Werden, weist die Ausgabekammer 82 Vorzugsweise einen Rauminhalt auf, der mindestens einhundert μΙ Und vorzugsweise bis etwa eintausend μΙ beträgt. Der kleinere Wert des angegebenen Größenbereichs würde in diesem Falle für Patienten beschränkter Blutabgabemenge benutzt, beispielsweise für Kinder.

Die Rampe 102 ist eine im wesentlichen ebene Fläche und kann eirte Teilfläche der Abschlußwand 92 bilden, wobei diese Teilfläche jedoch von dem Rest des Behälters durch eine Nut 104 getrennt ist. Dies ist am deutlichsten in Fig.2 gezeigt. Bei einem anderen, in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rampe 102 als gesonderte Wandfläche ausgebildet, die mit der Abüchlußwand 92 über geneigte Wandteile 108 in der Weise verbunden ist, daß ein Vorsprung gebildet wird. In hoirlcn Ausführungsbeispielen befindet sich vorzugsweise die Rampe 102 von der Oberfläche 94 in einem vertikalen Abstand h, und die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Muten 104 haben vorzugsweise mindestens eine Breite w. Die Werte von hund wsind vorzugsweise so gewählt, daß verhindert wird, daß der Tropfen aus Bltiitst-rum vor dem Abtropfen desselben sich über den Bereich der Rampe 102 hinaus ausbreitet. Ein solches Ausbreiten des Tropfens würde eine genaue Tropfenabgabe stören. Es hat sich gezeigt, daß als geeigneter Wert für den Abstand h ungefähr 0.127 in Frage kommt und daß die Breite w mindestens ungefähr 0,05 cm, vorzugsweise 0,127 cm betragen sollte. Außerdem ist die unmittelbar an die Rampe 102 angrenzende Oberfläche, d.h. die innere Wand der in Fig. 2 gezeigten Nut 104 oder die geneigten Wandteile 108, gegenüber einer Linie 106, längs deren die Schwerkraft bej der Tropfenbildung wirkt, um einen Winkel β geneigt, der bis zu ungefähr 15" beträgt. Negative Winkel sind ebenfalls anwendbar. Bei größeren Neigungswinkeln kann sich die Tendenz dazu ergeben, daß der auf der Rampe gebildete Tropfen sich nach oben in die Nut 104 hinein ausbreitet oder über die geneigten Wandteile 108 von Fig.3 nach aufwärts wandert, so daß die richtige Tropfengröße und Tropfenabgabe gestört werden. Die Fläche der Rampe 102 endigt in verhältnismäßig scharfen Kanten 109, wo die Fläche der Rampe 102 die Wände der Nut 104 oder die geneigten Wandteile 108 schneidet. Die Verbindung der Fläche der Vertiefung % mit der Öffnung 86 kann abgestuft ausgebildet sein, wie dies in F i g. 1 und 2 gezeigt ist, oder kann stetig sein, wie dies bei dem Beispiel von F i g. 4 der Fall ist.

Um sicherzustellen, daß Blutserum solcher Art, wie es üblicherweise von Patienten gewonnen wird, in geeigneter Weise in Tropfen von der Rampe 102 in genauen Mikromengen abgegeben wird, sollte die Ausgabekammer 82 vorzugsweise die folgenden weiteren Eigenschaften besitzen:

1. Die öffnung 86 weist vorzugsweise an der Außenfläche der Rampe 102 eine quer zur Durchflußrichtung gemessene größte Weite auf, die geringer ist, als daß durch Schwerkrafteinfluß ein Hindurchströmen von Blutserum erfolgt, die jedoch groß genug ist, um einen Verschluß der Öffnung durch Proteinagglomeration zu verzögern. Damit dies bei Blutseren erreicht wird, die eine Oberflächenspannung zwischen ungefähr 35 dyn/cm und ungefähr 75 dyn/cm besitzen, hat sich gezeigt, daß die größte Weite zwischen ungefähr 0,025 und ungefähr 0,046 cm liegen sollte. Bei diesem Größenbereich ergibt sich eine einwandfreie Funktion,

selbst wenn cine relative Viskosität von nur ungefähr 1,2 cP oder wenn nine hohe relative Viskosität von ungefähr 2 cP oder höher vorliegt. Eine noch größere Weite der Öffnung ist möglich, wenn die druckerzeügende Flüssigkeitssäule entsprechend verkleinert wird, wie dies der Fall ist, wenn der Durchmesser der Ausgabe'nammer 82 erhöht und die Höhe der Ausgabekarnrrier 82 verringert wird. Eine typische Höhe der Flüssigkeitssäule für den angegebenen Höchstwert der Öffnungsweite beträgt 2,29 cm. Besonders günstig ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Öffnung im wesentlichen kreisrund ist und einen Durchmesser von 0.038 cm besitzt.

2. Vorzugsweise bildet die Schnittstelle der Öffnung mit der Fläche der Rampe im wesentlichen eine scharfe Kante, d. h., der Krümmungsradius ist nicht größer als ungefähr 0,02 cm. Außerdem sollte die Rampe frei von Vorsprungen, beispielsweise frei von Gratbiidungen, sein, die sich entweder von der Rampe weg oder in den Durchgang für die Flüssigkeit hineinerstrecken. Wenn die Öffnung für die Flüssigkeit nicht präzise ausgebildet ist, würden sich Kapillarwirkungen ergeben, die die Gefahr des vorzeitigen Abfließens der Flüssigkeit mit sich bringen.

3. Die Obergangszone zwischen der Rampe 102 und der Verbindungsfläche, beispielsweise den Wandteilen 108, bildet eine Kante 109, die vorzugsweise ausreichend scharf ist, um die Gefahr zu verhindern, daß der Serumtropfen an den Wandteilen 108 nach oben oder in die Nut 104 hinein aufgrund der Oberflächenspannung wandert. Angesichts der Eigenschaften der in Frage kommenden Flüssigkeiten beträgt der Krümmungsradius vorzugsweise daher nicht mehr als ungefähr 0,02 cm.

Die vorstehend erwähnten Merkmale bewirken, daß der aus dem Bearbeitungsbehälter 60 ausgegebene Tropfen auf den Bereich der Oberfläche der Rampe 102 begrenzt bleibt. Es ist zu ersehen, daß die gesamte Oberfläche der Rampe in Berührung mit dem Tropfen ist. Da der Tropfen natürlicherweise eine etwa sphärische Form annimmt, liegt die kontaktierte Oberfläche der Rampe 102 in der Größenordnung von ungefähr 0,0026 cm² für einen Tropfen von 1 μΙ und ungefähr 0,018 cm² für einen Tropfen von 30 μΙ. Dies bedeutet einen Durchmesser der zwischen den Kanten 109 gelegenen Fläche der Rampe in der Größenordriung zwischen ungefähr 0.05 cm und ungefähr 0,15 cm. Alternativ kann der den Tropfen tragende und diesen berührende Oberflächenbereich bei einem gegebenen Tropfenvolumen und bei gegebenem Rampendurchmesser dadurch vergrößert werden, daß

1. ein nach abwärts vorspringender Rand längs der Kante 109 vorgesehen wird, daß

2. die Oberfläche der Rampe 102 konkav ausgebildet wird oder daß

3. die Oberfläche der Rampe 102 aufgerauht wird.

Um das Ablösen der Tropfen zu begünstigen und um die Agglomeration von Protein in der Öffnung 86 herabzusetzen, weist die Rampe 102 des in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiels vorzugsweise eine Dikke / auf, die, gemessen längs einer sich senkrecht durch die Rampe 102 erstreckenden Ebene, nicht größer ist als ungefähr 0,025 cm. Eine besonders geeignete Dicke beträgt ungefähr 0,0127 cm. Die Wirkung einer derartigen Ausbildung besteht darin, daß die eingeschnürte Flüssigkeitssäule, die den Tropfen mit dem Hauptvolumen in der Ausgabekammer 82 verbindet, so klein wie möglich gemacht wird. Dadurch ergibt sich wiederum ein schnelles Ablösen mit geringem sekundärem Ausfließen aus dem Behältnis. Alternativ kann, wie es in Fig.4 gezeigt ist, eine in die Öffnung 86 mit stetigem Wandveflauf übergehende Öffnung 97 vorgesehen sein, wodurch eine gesonderte Wandstärke der Rampe überflüssig wird. In solchem Falle ist vorzugsweise die Weite der Öffnung 97 im Bereich der Ausgabekammer 82 wesentlich größer als die Weite der Öffnung 86, um zu vermeiden, daß das Serum auf einer längeren Strecke eingeschnürt ist und es dadurch zu einer Agglomeration von Protein kommen könnte. Dies kann durch einen in F i g. 4 gezeigten Winkel γ erreicht werden, unter dem die Öffnung 97 in die Öffnung 86 übergeht und der nicht kleiner als ungefähr 5° ist.

Sämtliche oben besprochenen Merkmale können verwirklicht werden, indem die Wandungen der Kammer aus kopolymeren Stoffen wie Acryl-Nitril-Butaciien-Slyroi-Mischpoiymerisaten (AbS) und polymeren Stoffen, wie Polyacetal-, Polypropylen-, Polystyrol-, Polyäthylen- (hoher Dichte) und Polyester-Kunststoffen gefertigt werden.

Wie aus Fi g. 1 zu ersehen ist, weist der Plunger 110 einen geschoßähnlichen Körper mit gegenüberliegenden Enden 112 und 114 auf. Jedes dieser Enden ist zur Bildung von Hohlräumen 116 bzw. 118 ausgehöhlt, die durch eine durchstoßbare Trennwand 120 voneinander getrennt sind. Das Ende 112 ist außerdem so geformt, daß eine scharfe Kante 121 gebildet wird. Seitenteile 122 und 124, die seitlich am Plunger 110 vorgesehen sind, weisen solche Abmessungen auf, daß der Plunger passend in der Bohrung 68 so aufgenommen ist, daß der Plunger längs einer Achse verschiebbar ist, die im wesentlichen senkrecht zu dem durchstoßbaren Abschlußteil 52 verläuft. Bei solcher Anordnung verläuft die durchstoßbare Trennwand 120 im wesentlichen parallel zu dem Abschlußteil 52, um eine Überbrückung der Ausgabekammer 82 zu ermöglichen, wie es unten erläutert werden wird.

Der Hohlraum 116 ist mit mindestens einer Durchgangsöffnung 130 versehen, und die Seitenteile 122 und 124 sind mit der Bohrung 68 keilnutenartig so verzahnt, daß die Durchgangsöffnung 130 immer nach unten weist. Das Ende 70 des Bearbeitungsbehälters 60 sollte den Plunger 110 mit als Schutzeinrichtung dienenden Lippen 132 übergreifen, damit der Plunger 110 vor unbeabsichtigter Betätigung geschützt ist.

Im Betrieb wird der Plunger 110, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, dadurch nach einwärts verschoben, daß das Ende 114 mittels eines Werkzeugs 134 mit einer Kraft beaufschlagt wird, die ausreicht, um das Abschlußteil 52 zu durchstoßen. Nun fließt das Serum S aus dem Trennbehälter 40 in den Hohlraum 116 hinein und durch die Durchgangsöffnung 130 hindurch in die Ausgabekammer 82 hinein, wo aufgrund der Verengung an der Öffnung 86 ein weiteres Ausströmen verhindert wird. Die Blutzellen Cwerden in dem Trennbehälter 40 durch den Gelpfropfen 30 zurückgehalten. Die Ausgabekammer 82 kann unter Druck gesetzt werden, indem man eine Druckluftquelle 140 in Dichtverbindung oberhalb der Öffnung 84 anbringt Die Dichtverbindung wird beim Ausführungsbeispiel mittels einer Dichtungsrippe 142 erreicht Innerhalb der Ausgabekammer 82 wird durch die Druckluftquelle 140 eine ausreichende Druckerhöhung hervorgerufen, um an der Rampe 102 einen einzelnen Tropfen des Serums zu bilden. Nun kann ein geeignetes Substrat 150 in eine solche Lage angehoben werden, daß der Tropfen für die betreffende klinische Untersuchung abgegeben wird. Die Ausgabe-

ίο

kammer wird nach jedem Tropfen mit dem Atmosphärendruck belüftet, indem beispielsweise die Druckluftquelle 140 von der Öffnung 84 abgehoben wird, so daß für die nachfolgende Tropfenabgabe ein gleichförmiger Druckaufbau erfolgt.

Es wurde gefunden, daß bei einer nach der obigen Beschreibung aufgebauten Auisgabekammef 82, wenn deren Inhalt in geeigneter Weise unter Druck gesetzt wird, biologische Flüssigkeiten, beispielsweise Blutseren wiederholt in volumetrisch gleichförmigen Tropfen abgegeben wird, auch wenn die relativen Viskositäten, die Oberflächenspannungen und die Gesamtproteingehalte sehr stark unterschiedlich sind, wie dies bei Blutseren charakteristisch ist, die von kranken und gesunden Menschen stammen. Die nachfolgende Tabel·

Tabelle 1

Zum Vergleich einiger biologischer Flüssigkeiten

Ic 1 zeigt typische Ergebnisse bei der Abgabe verschiedener biolpgischer Flüssigkeiten. X bedeutet darin das arithmetische Mittel, während COV den Variationskoeffizidnten darstellt, wie er üblicherweise bei statistischen Analysen benutzt wird. Die Abweichung von nur ungefähr 2% vom Mittelwert gibt die Gewähr, daß wiederholt abgegebene Tropfen das gleiche Volumen besitzen. Diese Genauigkeit wird nicht nur bei Blutserum erreicht, sondern auch bei anderen biologischen Flüssigkeiten, beispielsweise Ringerlösungen und Wasser. Die erreichte Steuerung des Volumens ist insofern wichtig, weil dadurch sichergestellt wird, daß in jedem Tropfen das gleiche Potential in bezug auf die zu testenden Bestandteile zur Verfügung steht.

Proteinhaltige Losungen Proteinfreie Lösungen

Blutseren eingestelltes ionenfreies dreifach destill. Ringer-Bezugsserum eingestelltes Wasser Lösung Bezugsserum

Oberflächenspannung (dyn/cm)	44-63
Relative Viskosität (cP)	1,2-1,9
Gesamtprotein (gm/100 ml)	4,1-11,8
Datenpunkte	225
Fleckenfläche
X (μΐηί)	87,3
COV (%)	2,2
Fleckenvolumen
Χ(μ1)	10,2
COV (%)	2,3

61,0

1.7

5,77

to

89,3
1,4

10,5
1,4

70,0
1,0
0
10

111,0
1,9

13,1
2,0

66,2 .91 0 10

104,4 2,6

12,3 2,7

Die in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Blutseren wurden auf Zufallsbasis von verschiedenen menschlichen Patienten als Proben von Gesamtblut abgenommen. Die Ringer-Lösung war isometrisch bezüglich 0,9% NACl in Wasser. Bei dem »eingestellten

Tabelle 2
»Versatol«-Serum Bezügs-Serum« handelte es sich um »Versatol«, das von der Firma General Diagnostics (USA) hergestellt wird, bei der es sich um einen Zweig der Warner-Lambert Cd. handelt. Die Zusammensetzung des »Versatolw-Serums ist in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

Bestandteil Konzentration

Bilirubin
Calcium
Chlorid

Cholesterin, total
Kreatinin
Glucose¹)
Eisen

_ Magnesium
Phosphor, anorganisch
Kalium

An Protein gebundenes Jod Natrium

Gesamte Eisenbindungsfähigkeit Gesamtstickstoff
Gesamtprotein²)
Harnstoffstickstoff
Harnsäure 0,5 mg/100 ml
10,2 mg/100 ml
103 mÄq/L
170 mg/100 ml
1,7 mg/100 ml
81,0 mg/100 ml
143 mcg/100 ml
-22 mg/100 ml
4,0 mg/100 ml
5,0 mÄq/L
Ί2 mcg/100 ml
140 mÄq/L
397 mcg/100 ml
1192 ml/100 ml
7,lgm/10Qml
122 mg/100 ml
3,3 mg/ΐ OO ml

') Tatsächliche Glucose, erhalten nach Methoden wie der Glucose-Oxidase-Bestünffiung öder nach Nelson — SomogyL

²) Bezeichnet als (GesamtstickstofQ^Nichtproteinstickstoff) χ 6,25.

11 12

Bei dem ionenfreien, eingestellten Bezugssemm Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung dieser Testflüssig' handelt es sich um »Chemvarion«, das von der Firma keit.
Clinton Laboratories (USA) hergestellt wird. Die

Tabelle 3
»Chemvarion«

Bestandteil Gefundene Menge Mittelwert

(pro 100 ml)

Nichtproteinstickstoff N.A. 36 mg

Gesamtstickstoff N.A. 960 mg

Gesamtprotein (Gesamtstickstoff)-(Nicht- 5,77 gms

protehistickstoff) χ 6,25

An Protein gebundenes Jod 2,5—2,8 meg 2,65 meg

Cholesterin 135-—149 mg 142 mg

Gesamteisen 79—106 meg 92 meg

Magnesium N.A. nil

Kupfer 34^43 meg 39 meg

Die folgenden Bestimmungen erfolgten durch Zusatz von reinen Standard-Konzentraten
bei Gewinnungsversuchen:

Natrium — nil

Kalium — nil

Calcium — nil

Chlorid — nil

Harnstoffstickstoff — nil

Harnsäure — nil

Phosphor 0,1-0,3 mg 0,2 mg»)

Glucose — nil

Kreatinin — nil

Lithium — nil

*) Wahrscheinlich an Protein gebunden und bei der Bestimmung freigesetzt.

Um das Ausgießen von Serum unter Umgehung der Vertiefung und Rippe je über die gesamte Länge des

Ausgabekammer 82 zu ermöglichen, kann ein Ausgieß- Bearbeitungsbehälters 60 erstrecken. Es ist ersichtlich,

rohr 160 durch die durchstoßbare Trennwand 120 daß die Größe und Form der Vertiefung und der Rippe

hindurchgedrückt werden, wie es in F i g. 6 angedeutet 40 so gewählt sein sollten, daß ein passender Eingriff

ist. Das Ausgießrohr 160 weist einen sich über dessen zwischen Rippen und Vertiefungen aneinander gesta-

Länge erstreckenden Durchgang 162 und ein scharf pelter Bearbeitungsbehälter möglich ist.

zugespitztes Ende 164 auf. Wenn das Ausgießrohr 160 Es ist zu ersehen, daß der Bearbeitungsbehälter 60

durch die durchstoßbare Trennwand 120 sowie das auch zur Ausgabe einphasiger, biologischer Flüsvykei-

durchstoßbare Abschlußteil 52 hindurchgedrückt wird, 15 ten aus dem Trennbehälter 40 verwendet werden kann,

treibt es den Plunger 110 genügend weit in das Ende 48 indem einfach der Gelpfropfen 30 und der Einsatzkör-

des Trennbehälters 40 hinein, um die Durchgangsöff- per 32, falls ein solcher verwendet wird, aus dem durch

nung 130 zu verdecken. Nunmehr tritt das Serum 5 die Wandung 42 gebildeten Behältnis entfernt werden,

durch den Durchgang 162 hindurch aus. bevor die betreffende Flüssigkeit eingefüllt wird.

Der Bearbeitungsbehälter 60 wird vorzugsweise für 50 Unter Bezug auf die weiteren Figuren wird nun ein die gesamte Reihe von Arbeitsgängen benutzt, also für abgewandeltes Ausführungsbeispiel der" Blut-Trennvordas Ansammeln des Bluts, das Zentrifugieren und für richtung für die Abgabe von Serum beschrieben. Bei den Ausgabevorgang. Somit verbleibt das Blut während diesem Ausführungsbeispiel können sämtliche Teile in der gesamten Bearbeitung in dem gleichen Behältnis. einen einzigen, eine Einheit bildenden Körper integriert Beim Zentrifugieren muß die Drehung um den 55 werden, und das als vorübergehend wirksame Rückhai-Drehpunkt X erfolgen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, so teeinricntung dienende Abschlußteil 52 ist dabei durch daß eine längs der Achse 44 wirkende Zentrifugalkraft F ein Ventil ersetzt Soweit im vorliegenden Rahmen der erzeugt wird. Ausdruck »Ventil« benutzt wird, bezieht sich dieser

Um den Bearbeitungsbehälter 60 für den gesamten Ausdruck allgemein auf ein Glied, mittels dessen der

Bearbeitungsvorgang mit den Angaben des betreffen- 60 Durchfluß einer Flüssigkeit durch einen Durchgang

den Patienten zu bezeichnen, kann an irgendeiner blockiert, freigegeben oder anderweitig durch ein

Außenfläche, beispielsweise in einer Vertiefung, ein bewegbares Teil gesteuert werden kann, das den

Etikett 170 angebracht werden. Um ein einfaches Flüssigkeitsstrom unterbindet, freigibt oder teilweise

Stapeln der Bearbeitungsbehälter und/oder eine ma- unterbindet Ein solches Glied bildet einen Gegensatz zu

schinelle Handhabung derselben zu ermöglichen, sind 65 dem durchstoßbaren Abschlußteil des vorher beschrie-

an der einen der beiden einander gegenüberliegenden faenen Ausführungsbeispieis insofern, ais ein Ventii nach

Wände 73 eine Vertiefung und an der anderen dieser dem Öffnen desselben wieder geschlossen werden kann,

beiden Wände eine Rippe ausgebildet, wobei sich Teile, die solchen des vorstehend beschriebenen

Ausführungsbeispiels ähnlich sind, sind mit der gleichen Bezugszahl, die zur Unterscheidung mit einem a versehen ist, bezeichnet.

Wie am besten a js den F i g. 7 bis 9 zu ersehen ist, ist ein eine Einheit bildender Bearbeitungsbehälter 60a vorgesehen, der einen Körper mit zwei einander entgegengesetzten Enden 66a und 70a sowie mit einander gegenüberliegenden Wänden 72a und 73a bildet. Vom Ende 66a her erstreckt bich ein Blut-Trennraum 40a in den Bearbeitungsbehälter 60a hinein. Der Trennraum 40a ist an beiden Enden offen und weist eine im wesentlichen rohrförmige Gestalt mit einer Achse 44s auf (siehe Fig.9). Der Trennraum 40a kann an seinem äußeren Ende 46a für die Aufnahme eines Stopfens 50* aufgeweitet sein, der an diesem Ende 46a befestigt ist. Am inneren Ende 48a endigt der Trennraum 40a an einer Ausrichtfläche 175a, die, wie es in Fig.9 gezeigt ist, mit der Wandung einer einen zweiten Raum bildenden Ausgabekammer 82a zusammenfällt, so daß ein Durchgang 176 zwischen der Ausgabekammer 82a und dem Trennraum 40a gebildet wird. Die Ausgabekammer 82a weist eine Längsachse 106a auf. die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse 44a erstreckt Wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel ist in dem dem Serum-Sammelbereich zugeordneten Ende 48a des Trennraums 40a ein bewegbarer GHpfropfen 30a vorgesehen, dem. falls es gewünscht wird, ein Einsatzkörper 32a zugeordnet sein kann, wie es in F i g. 17 gezeigt ist.

Die Ausgabekammer 82a erstreckt sich von einer Öffnung 180 in der Wand 73a an dem Durchgang 176 vorbei bis zu einer zweiten Ausrichtfläche. die durch eine Abschlußwand 92a gebildet wird. Im wesentlichen zentral in der Abschlußwand 92a gelegen ist eine Vertiefung 96a ausgebildet, die einen dritten Raum js bildet, der mit den beiden anderen Räumen in hydraulischer Verbindung steht, wie es in F i g. 9 gezeigt ist. Die Abschlußwand 92a ist außerdem mit einer Rampe 102a versehen, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel über geneigte Wandteile 108a wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit der Abschlußwand 92a verbunden ist. Die Abschlußwand 92a und ihre Rampe 102a sind vorzugsweise gegenüber einer einen erhöhten Rand 177 bildenden Einfassung, die die Rampe 102 umgibt, vertieft angeordnet, um die Oberfläche der 4ϊ Rampe 102 gegen Verschmutzung zu schützen. Die Rampe 102a kann auch so ausgebildet sein, wie es in den F i g. 2 oder 4 gezeigt ist. Ungeachtet der Form der Vertiefung 96, der Ausgabekammer 82a und insbeson dere der Form der Rampe 102a haben eine Öffnung 86a in und der Winkel β (siehe Fig. 9) die gleichen Eigenschaften und Werte, wie es im einzelnen beim vorherigen Ausführungsbeispiel angegeben wurde, abgesehen davon, daß die Rampe 102a relativ /u dem Band 177 vertieft angeordnet sein kann. H

Die Außenflächi π des Bearbeitungsbehälters 60a können die gleichen zusätzlichen Merkmale aufweisen, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I geneigt sind, d, h., eine /.ur Identifizierung des Patienten diende Etikette YJQa kann auf der Außenfläche angebracht sein, und eine Vertiefung 17.2a sowie eine Rippe 174a können längs der gesamten Länge der gegenüberliegenden äußeren Wände 73a vorgesehen sein. Für die Vertiefung und die Rippe kann jede zusammenpassende Formgebung nach Wunsch gewählt werden. Zusätzlich erstreckt sich eine Kerbe 190 konzentrisch zur Achse 44a rings um den Bearbeitungsbehälter 60a, Wie es in F i g. 9 gezeigt ist. Die Kerbe 190 ist im wesentlichen fluchtend zum Gelpfropfen 30a angeordnet und erstreckt sich von außen in Richtung gegen den Trennraum 40a hin. Die Kerbe 190 ist dazu vorgesehen, um zu ermöglichen, daß der Bearbeitungsbehälter 60a durch Abbrechen von der Ausgabekammer 82a abgetrennt werden kann. Auf diese Weise kann in dem Trennraum 40a gewonnenes Serum ausgegossen oder anderweitig abgezogen werden, ohne daß das Serum Tropfen für Tropfen aus der Ausgabekammer 82 ausgegeben zu werden braucht

Eine in F i g. 7 gezeigte konkave Fläche 195 kann am Ende 70a des Bearbeitungsbehälters 60a zu dem Zweck vorgesehen sein, um eine einfache Identifizierung und ein maschinelles Zentrieren oder Handhaben des Bearbeitungsbehälters zu begünstigen, wenn dies gewünscht wird.

Um den Fluß des Serums aus dem Trennraum 40a in die Ausgabekammer 82a und die Vertiefung 96a zu steuern, ist eine Absperreinrichtung in Form eines Ventils 200 innerhalb der Ausgabekammer 82a angeordnet, das einen Teil zum lösbaren Verschließen des Durchgangs 176 besitzt Genauer gesagt, weist das Ventil 200 zum Einstellen eines gewünschten Stroms von aus dem Trennraum 40a fließenden Serums einen Körper 204 mit einer Stirnplatte 206. einen Ventilschaft 208. der sich vom Körper 204 erstreckt und einen zur Lagerung dienenden Fußteil 210 auf. der sich in dem dem Ventilschaft 208 im wesentlichen entgegengesetzten Bereich ebenfalls von dem Körper 204 erstreckt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist Der Ventilschaft 208 und der Fnßteil 210 sind durch eine Ausnehmung 211 voneinander getrennt, die zumindest so groß ist wie der Durchgang 176. wie es in F i g. 7 gezeigt ist.

Die Außenfläche des Körpers 204 ist so ausgebildet, daß sie mit der Ausgabekammer 82a zusammenpaßt. Vorzugsweise sind die Form der Ausgabekammer 82a und des Körpers 204 im wesentlichen zylindrisch. Das Ventil 200 ist innerhalb der Ausgabekammer 82a um die Längsachse 106a (siehe F 1 g. 9) drehbar. Eine sich längs des Umfangs des Körpers 204 erstreckende Rippe 202 dreht sich innerhalb einer passenden Ringnut 214 (siehe F 1 g. 9) der Ausgabekammer 82a. Um die Zufuhr von Druckluft zum Ventil 200 und dadurch zur Ausgabekam mer 82a zu ermöglichen, erstreckt sich eine Öffnung 84a durch die Stirnplattc 206. Fjne geeignete Zwischenlage, beispielsweise in Form einer Rippe, kann in ähnlicher Weise wie bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig 5 als Abdichtung vorgesehen sein. Um das Ventil 200 in Drehung versetzen zu können, ist mindestens eine Aussparung in der Stirnplatte 206 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Aussparungen 220 vorgesehen, die mit einem Antriebsglied zusammenpas sen und die zur Längsachse 106a versetzt angeordnet sind.

Als Abschlußteil zum dichten Verschließen des Durchgangs 176 weist der Ventilschaft 208 einen Schließkörper 230 auf. der sich radial vom Ventil nach außen erstreckt und so geformt und dimensioniert ist. daß er in den Durchgang 176 paßt und diesen verschließt. Um zu ermöglichen, daß das Ventil einfach durch Drehen des Körpers 204 geöffnet Werden kann, ist der Schließkörper 230 vorzugsweise ausreichend flexibel, so daß er bei einer Drehbewegung zusammengepreßt Wird und dadurch an der unmittelbar außerhalb des Durchgangs 176 gelegenen Wandung der Ausgabekammer 82a vorbeibewegt werden kann. Zu typischen Werkstoffen mit hierfür geeigneten Eigenschaften gehören geschäumte oder feste, elastomere Stoffe, wie

Silikongummi, die unmittelbar mittels geeigneter Klebstoffe mit dem Ventilschaft 208 verklebt wenden können.

Um den Schließkörper gegen den Durchgang 176 hin zu drängen,sind der Ventilschaft 208 und der Fußteil 210 vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich bis zu einem Durchmesser nach außen erstrecken, der etwas größer ist als der Durchmesser der Ausgabekammer 82a. Dadurch werden, wenn das Ventil 200 in die Ausgabekammer 82a hineingezwängt wird, der Ventilschaft 208 und der Fußteil 210 gegenemandergedrüekt. Alternativ kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß der Fußteil 210 sich im wesentlichen senkrecht zur Stirnplatte 206 erstreckt, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist

Durch die oben beschriebene Ausbildung wird eine genügende Abdichtung des Durchgangs 176 erreicht, so daß die Möglichkeit geschaffen ist, den Trennraum 40a zumindest teilweise zu evakuieren, wenn es gewünscht wird, wobei der Trennraum in dem evakuierten Zustand verbleibt, bis die Benutzung stattfindet. Das Blut wird auf einfache Weise m den evakuierten Trennraum hineingezogen, wenn eine Kanüle in den Stopfen 50a eingestochen wird.

Fig. 12 und 13 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Ventils, bei dem ein sich vom Ventilschaft erstreckender Schließkörper weggelassen ist. Teile, die den vorstehend beschriebenen Ventilteilen ähnlich sind, tragen die gleichen Bezugszahlen mit einem zur Unterscheidung hinzugefügten a. Dieses Ausführungsbeispiel des Ventils 200a weist einen Körper 204a, eine Stirnplatte 206a, einen Ventilschaft 208a und einen Fußteil 210a auf. wie es bereits oben beschrieben wurde. Anstelle des Schließkörpers ist hierbei jedoch der Ventilschaft 208a selbst so geformt, daß er sich noch weiter von dem Körper 204a weg erstreckt und ist außerdem in der Nähe der Verbindungsstelle zwischen dem Ventilschaft und dem Körper mit Flügeln 240 versehen, die vom Körper 204a nach außen gespreizt sind. Die Flexibilität des Flügels 240 jnd des Ventilschafts 208a ist so groß, daß das Ventil 200a zusammengedrückt und in die Ausgabekammer 82a hincingedrückl werden kann, wo die Druckkräfte als gleichförmige Schließkraft wirken und den Ventilschaft 208a gegen den Durchgang 176 abdichten.

Fig 14 bis Ib zeigen weitere Ausführungsbeispiele, bei denen das selektive Verschließen des Durchgangs 176 auf noch weiter abgewandelte Weise erfolgt. Für den vorstehend erläuterten Teilen ähnliche Teile sind wieder die gleichen Bezugs/ahlen vorgesehen, die zur Unterscheidung jedoch mit b bzw. c bzw. d versehen sind. Das in F i g. 14 gezeigte Ventil 2006 ist in gleicher Weise aufgebaut wie das Ventil von Fig. II. abgesehen davon, daß als Schließkörper 2306 eine geschlossene, flexible Tülle vorgesehen ist. die in einer im Ventilschaft 2086 ausgebildeten Öffnung 250 sil/t.

Die Tülle hat eine solche Größe, daß sie den Durchgang 176 verschließt, wenn sie durch Drehen des Ventils auf diesen ausgerichtet ist. Das in F-" i g. I 5 gezeigte Ventil 218c weist eine Kugel 256 auf, die mittels eines Klipps 258 in einer Öffnung 250/? gehalten wird. Ein Ende 260 des Klipps 258 ist am Ende des Ventiischäfls 208c befestigt. Entweder die Kugel oder der Klipp oder beide ist bzw. sind ausreichend nachgiebig, Um zu ermöglichen, daß die Kugel aus dem Durchgang 176 herausgedrängt wird, wenn das Ventil in die Öffenstellung gedreht wird. In F i g. 16 ist ein Ventil 200c/ gezeigt, das in seinem Aufbau dem Ausführuingsbeispiel von F i g. 11 entspricht, wobei jedoch kein vorspringender Schließkörper am Ventilschaft 208c/ vorgesehen ist. Dafür ist ein Oberzug 270 aus einem Klebstoff, der durrh Bestrahlen mit ultraviolettem Licht aktiviert werden kann, auf der Außenfläche des Ventilschafts angeordnet, so daß der Durchgang 176 dicht verschlossen werden kann, nachdem der Ventilschaft 208c/ quer zum Durchgang 176 in Stellung gebracht worden ist. Typische Beispiele von Klebstoffen, die hierfür benutzt werden können, sind acrylische modifizierte Urethanharze mit unreagierten Isocyanatgruppen von mindestens zwei Gewichtsprozent des Harzes.

Zu den offensichtlichen Vorteilen, die sich durch die

is erfindungsgemäße Anwendung eines Ventils ergeben, bestehen weitere Vorteile darin, daß durci- das Vorhandensein eines Ventils der Durchfluß des Serums durch den Durchgang 176 in die Ausgabekammer 82a begünstigt wird. Die Ausnehmung 211 zwischen dem Ventilschaft 208 und dem Fußteil 210 ist bei aiien Ausführungsbeispielen des Ventils so groß wie der Durchgang 176 (siehe Fig. 7) und daher auch so groß wie der Durchmesser des Trennraums 40a. Außerdem kann das Ventil wieder geschlossen werden, nachdem das Serum in die Ausgabekammer 82a eingeflossen ist. so daß nur ein kleines Luftvolumen mittels einer Druckluftquelle 140, wie sie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel gezeigt wurde, unter Druck gesetzt werden muß. Der oben aufgezeigte Aufbau ermöglicht es, den Bearbeitungsbehälter 60a als evakuierten Behälter zu benutzen, wobei ein und dieselbe Einheit zuerst zur Ansammlung des Blutes dient, danach die Trennvorrichtung bildet und schließlich als Abgabeeinrichtung dient, und zwar, ohne daß irgendein Umfüllen

r> in einen anderen Behälter stattzufinden braucht. Außerdem kann das Ansammeln des Bluts, auch ohne daß vorausgehend ein Teilvakuum im Trennraum 40a erzeugt worden ist, erfolgen. Darüber hinaus kann eine Schnüffelbohrung oder eine Belüftungsöffnung 300 in der Wand 73a vorgesehen sein, wie es in F i g. 17 gezeigt ist. um die Bildung eines Luftpolsters zu vermeiden, wenn Blut in den Trennraum 40a hineingedrückt wird. Um zu vermeiden, daß auf Grund der Möglichkeit des Entweichens von Luft Serum durch die Belüftungsöffnung austreten kann, kann die Belüftungsöffnung 300 entweder mit luftdurchlässigem Material ausgefüllt sein (was nicht dargestellt ist), beispielsweise eine durchlässige Membrane enthalten, oder ein Zellen rjfweisendes Material, dessen Poren sich verstopfen, wenn Serum einströmt. Solche als Luftdurchlaß dienenden Poren sollten klein genug sein, um zu verhindern, daß Blut aufgrund der radial nach außen gerichteten Druckkraft hindurchströmt, die während des Zentrifugierens auftritt. Derartige Drücke betragen beispielsweise ungefähr 1.245 ■ IO⁵ dyn pro cm², wie sich herausgestellt hat. Alternativ kann die Belüftungsöffnung auch mit schräg zur Achse 44a des Trennraums verlaufender Achse vorgesehen sein, wie dies in Fig. 17 gestrichelt angedeutet ist. um ein Auslaufen von Blut während der Zentrifugierung noch sicherer auszuschließen. Darüber hinaus kann auch durch den Gelpfropfen 30a eiri Auslaufen Verhindert werden, Wenn die Belüftungsöff* nung mit ihrem inneren Ende 302 an einer strategisch günstigen Stelle in den Trennraum 40a mündet, d. h., das in den Trennraum eingebrachte Blut Weist normalerweise einen Serumgehalt auf, der einen Raum beansprucht, dessen Länge zwischen etwa 35% und etwa 60% der freien Länge des Trennraums 40a beträgt, so daß

sichergestellt ist, daß der Gelpfropfen 30a sich in die entsprechende Stellung bewegt (und das Ende 302 bei entsprechender Anordnung desselben verdeckt). Auch andere äußere Bedeckungen, beispielsweise in Form eines Bandes, können nachträglich nach dem Einfüllen des Bluts angebracht werden, um ein Auslaufen zu verhindern.

Der oben beschriebene Bearbeitungsbehälter 60a kann aus synthetischen, festen, polymeren Stoffen, also aus Kunststoffen, gefertigt werden. Wenn der Trenn- ι ο raum 40a einen Unterdruck halten soll, wird vorzugsweise ein nicht poröser, polymerer Kunststoff benutzt, beispielsweise »Saran«. »Saran« ist ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer (Hersteller: Dow Chemical Comp. USA). is

Es ist ersichtlich, daß der Bearbeitungsbehälter 60a aufgrund der obigen Konstruktion sehr kleine Abmessungen besitzen und aus verschiedenen Kunststoffen gefertigt sein kern, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, den Bearbeitungsbehälter nach einmaligem Gebrauch wegzuwerfen. Bei einem typischen Beispiel beträgt die Länge des Bearbeitungsbehälters 60a vom Ende 66a bis zum Ende 70a ungefähr 5,85 cm. Die Länge kann verkürzt werden, wenn beispielsweise ein Nachprüfbehälter hergestellt werden soll, weil in diesem Falle das Serum bereits abgesondert ist und der Gelpfropfen 30a weggelassen werden kann. Derartige Behälter könnten auch zur Abgabe anderer biologischer Flüssigkeiten als Seren dienen. Auch könnte auf einfache Weise, falls es nicht günstig sein sollte, daß die Wandung des Trennraums 40a aus Kunststoff besteht, ein zylindrischer Einsatz vorgesehen werden, beispielsweise eine Glashülse.

Ein anderer Vorteil des Bearbei· mgsbehälters 60a besteht darin, daß er ohne weiteres für übliche j5 Zentrifugen und/oder Spritzen geeignet ist, ohne daß eine Abänderung solcher Zusatzeinrichtungen erforderlich wäre.

Es ist zu ersehen, daß das Ventil und die Ausgabekammer zusammen mit der Plattform kombiniert werden könnten, um eine abgesonderte Komponente zu bilden, die auf einfache Weise in einen Serumbehälter eingesetzt oder über diesem angebracht werden könnte, nachdem das Serum von den Blutzellen getrennt worden ist, oder die mit einem auf beliebige Weise mit Serum versehenen Behältnis verbunden werden könnte. Entsprechende Ausführungsbeispiele sind in Fig. 18 und 19 gezeigt. Teile, die vorstehend beschriebenen Teilen ähnlich sind, tragen die gleichen Bezugszahlen, die zur Unterscheidung mit e und / versehen sind. Beim in Fig. 18 gezeigten Bearbeitungsbehälter 6Oe ist zum Absondern des Serums ein an beiden Enden offenes Trennrohr 4Oe vorgesehen. Ein Stopfen 50e verschließt das Ende 46e, an dem das Blut eingefüllt wird und das dem Sammelbereich für die Blutkörperchen zugeordnet ist. An dem dem Serum-Sammelbereich zugeordneten Ende 48e ist eine Abgabeeinrichtung in das Trennrohr 4Oe eingesteckt, um die Abgabe des Serums zu ermöglichen, wobei das Einstecken entweder vor öder nach dem Zentrifugieren to des Serums vorgenommen wurde. Die Einzelheiten der Aüsgabekammer 82e, des Ventils 20Oe und der Öffnung 86e entsprechen den Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Die gesamte Eim richtung paßt mit ihrem Halsteil 310 in das Ende 486¹ hinein, Der Halsteil 310 weist ein Ende 312, das teleskopartig in das Ende 48e eingreift, sowie ein dem Ventil 20Oe benachbartes Ende 314 auf. Der Durchgang 146e für das Serum durchdringt den Halsteil 310 vom Ende 312 bis zum Ende 314 und wird durch einen Schließkörper 23Oe verschlossen.

Um den Halsteil und die gesamte Abgabeeinrichtung gegenübe? dem Trennrohr 40e abzudichten, erstrecken sich Rippen 320 vom Halsteil 310. Die Rippen 320 berühren da-i Trennrohr 4Oe.

Alternativ kann, wie dies in Fig. 19 gezeigt i-t, die Ausgabekammer 28Oi die mit dem Ventil 200/und dem Halsteil 310/ versehen ist, über der Außenseite des Trennrohrs 40/angebracht sein, so daß das Ende 48/"des Trennrohrs in den Halsteil im Bereich des Endes 314 passend eingesteckt ist Die einzige Abänderung, die hierbei erforderlich ist, besteht darin, daß die zur Abdichtung vorgesehenen Rippen 320ό an der Innenseite des Halsteils 310/und nicht an dessen Außenseite angebracht sind.

Bei diesen Ausführungsbeispielen kann ein Zusammenbau vor der Anwendung vorgenommen werden. In diesem Falle müssen die Rippen mit dem Trennrohr eine Passung bilden, die dicht genug ist, um ein Absaugen der Luft aus dem Rohr zu ermöglichen. Der zur Trennung der Phasen dienende Gelpfropfen (der nicht dargestellt ist) wird dann so eingesetzt, daß er sich im Bereich des Schließkörpers 23Oe oder 230/des Ventils befindet In diesem Falle gesla*'<et sich die Anwendung des Behälters im wesentlichen in gleicher Weise, wie es oben in bezug auf die anderen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde. Auch die Betätigung des Ventils und der Ausgabekammer erfolgt genau in gleicher Weise, wie es oben beschrieben wurde.

Zu anderen geeigneten Abwandlungen gehören Ausführungsbeispiele, die mit geeigneten Einrichtungen versehen sind, die die Separierung des Serums begünstigen oder das Ausströmen des Serums aus dem Trennraum in die Ausgabekammer begünstigen, wenn das Ventil geöffnet ist. Beispielsweise begünstigt eine Vergrößerung der Wandfläche des Trennraums die Geschwindigkeit der Klumpenbildung vor dem Trennen des Serums. Auch kann das dem Stopfen zugeordnete Ende des Behälters in der Abgabestation nach oben geneigt werden, um das Ausfließen des Serums zu begünstigen.

In Fig. 20 ist ein integrales Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das drehbare Ventil so angeordnet ist. daß es um eine Achse bewegbar ist, die parallel zur Achse des Trennraums verläuft oder mit diesem zusammenfällt. Ähnliche Teile sind auch hier wiederum mit den gleichen Bezugszahlen wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, jedoch unter Hinzufügen von g, bezeichnet.

tin integraler Bearbeitungsbehälter 60g weist einen Trennraum 40gmit einer Achse 44gauf, wobei in diesem Falle das Ende 48g des Trennraums die Innenseite der Ausgabekammer 82e bildet. Ein verbesserter Stopfen 350 ist, wie nachstehend beschrieben, am Ende 66g angeordnet, und das drehbare Ventil 200g sitzt passend in der Ausgabekammer 82g·. Das Ventil entspricht dem vorher beschriebenen Ventil, abgesehen von den Abwandlungen, die dazu dienen, um das Ventil für eine Drehung um eine zur Achse 44g parallele Achse geeignet zu machen. Eine Rippe 212g sitzt passend in einer Ringnut 214g; wobei diese Ringnut nicht an der Oberseite der Ausgabekammer, sondern im Ende 70g ausgebildet ist Die zum Aufbauen eines Innendrucks dienende Öffnung 84g· ist in der Wand 73g des Bearbeitungsbehälters 60g· und nicht in der Stirnplatte 206gdes Ventils 2.00gvorgesehen, Eine Dichtung360 ist

am Fußtejl 210^ angeordnet, um die öffnung 84g-dicht abzuschließen, bis das Ventil gedreht wird. Die Dichtung 360 kann in Form eines Schließkörpers 230g-ausgebildet sein, der in gleicher Weise wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen am Ventilschaft 208fr angebracht ist Der Schließkörper 230g dient bei diesem Ausführungsbeispisl zum vorübergehenden Abdichten der für die Tropfenabgabe vorgesehenen Rampe 102g·. Die Abschlußwand 92g, von der sich die Rampe 102 nach unten erstreckt, kann eine Vertiefung für die Aufnahme des Schließkörpers 230^ besitzen. Um die Bildung einer Vakuum-Abdichtung zu begünstigen, sind der Ventilschaft 208g· und der Fußteil 21OgJe mit einer Rippe 364 versehen, die sich vom Ventilkörper wegerstrecken und in einer passenden Ringnut 366 aufgenommen sind, die in der Wandung des Trennraums 40#ausgebildetist.

Im Betrieb wird der Gelpfropfen 3Og^ in der Ausgabekammer 82g- zwischen dem Ventilschaft und dem Fußteil in der Nähe der Stirnplatte 206g- vor dem Zentrifugieren angeordnet, so naß die Ausgabekammer 62g einen Teil der Blutprobe aufnimmt und nach dem Zentrifugieren mindestens einen Teil des Serums beherbergt. Der Gelpfropfen 30g- ist in dem Serum-Sammelbereich in der Nähe des Endes 4Sg des Trennraums 40g angeordnet. Wie bei den obigen Ausführungsbeispielen wird eine Zentrifugalkraft längs der Achse 44g· erzeugt, die von der Ausgabekammer 82ggegen das Ende 66g· hin gerichtet ist, wodurch bewirkt wird, daß der Gelpfropfen 30g- sich aus der Ausgabekammer 82g heraus in den Trennraum 40g- hineinbewegt, wo er das Serum von den Blutzellen trennt. Dies erbringt den Vorteil einer Verkürzung der Gesamtlänge des Bearbeitungsbehälters 60g·. Die Ausgabe deb abgetrennten Serums erfolgt durch Drehen des Ventils 20Oe und durch Erzeugen eines Innendrucks in der Ausgabekammer 82grnit Hilfe der öffnung 84g, wie dies auch bei den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde.

Der in Fig.21 gezeigte Stopfen 350, der bei sämtlichen Ausführungsbeispielen benutzt werden kann, ist mit einer Einrichtung versehen, die seine Dichtfähigkeit verbessert, insbesondere während des Zentrifugierens. Der Stopfen 350 weist ebenso wie übliche Stopfen einen Hals 352 und einen Kopf 354 auf. Die Verbindungsstelle zwischen Hals und Kopf ist jedoch als hinterschnittene Ringnut 356 ausgebildet, die den gesamten Umfang des Stopfens umgibt. Diese Ringnut ermöglicht die Bildung einer flexibleren Lippe am Hals 352 und ergibt dadurch eine zusätzliche Dichtkraft, die gegen die Innenwand des Trennraums 40g· gerichtet ist und sicherstellt, daß die Abdichtung mfrechterhalten wird, wenn der Bearbeitungsbehäiter SCg evakuiert wird und wenn eine Zentrifugalkraft gegen den Stopfen 350 hin wirkt, die den Stopfen herauszutreiben sucht

Es ist ersichtlich, daß auch das in Fig. 20 gezeigte Ausführupgsbeispiel in Form einer abgesonderten Ausgabekammer ausgeführt werden könnte, die in einen röhrenförmigen Trennraum eingesteckt oder über diesen gestülpt werden könnte, wie es in den Fig. 18 bzw. 19 dargestellt ist, wobei die Verbindung mit dem betreffenden Trennraum vor oder nach dem Zentrifugieren hergestellt werden könnte.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Absondern von Blutserum mit einem einen langgestreckten Trennraum bildenden Behälter, der an einem Ende durch einen Stopfen verschlossen ist, einen bewegbaren Trennkörper enthält und an seinem dem Stopfen gegenüberliegenden Ende ein zur Entnahme des Blutserums offenbares Abschlußteil besitzt, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß eine dem Trennraum benachbart angeordnete Ausgabekammer (82, 82a, 82e, 82/) vorgesehen ist, die über einen durch das Abschlußteil (52, 230) verschließbaren Durchgang (176,176e)mh dem Trennraum in Verbindung steht, π daß die Ausgabekammer (82, 82a, 82e, 82/} an einer Seite eine die Bildung von Serumtropfen begünstigende Plattform (102, 102a, 102f>; aufweist, die eine Öffnung (86. 86a, 86e,J besitzt, durch die hindurch Flüssigkeit aus der Ausgabekarnmer (82, 82a, 82e, %1f) herauspreßbar ist, und daß die größte Weite der Öffnung so klein ist, daß ein Ausströmen von Serum (S) durch Schwerkraftwirkung vermieden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußteil /52) zum öffnen des Durchgangs (176) zwischen dem Trennraum und der Ausgabekammer durchstoßbar ausgebildet ist und daß ein verschiebbar in der Ausgabekammer (82) gelagerter Plunger (110) vorgesehen ist, der im wesentlichen enkrecht zum Abschlußteil angeord- jo net und an seinem Endf» (112) ^m\t einer Kante (121) versehen ist, deren Schärfe ausreichend ist, um das Abschlußteil (52) zu durchstoßen wenn der Plunger (110) manuell gegen dieses geschoben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- η zeichnet, daß der Plunger (110) einen Hohlraum

(116) für den Durchtritt von Serum (^besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (110) eine an dessen Hohlraum (116) angrenzende, durchstoßbare Trennwand (120) aufweist, die sich im wesentlichen parallel zum durchstoßbaren Abschlußteil (52) erstreckt, so daß durch Hindurchstoßen eines Ausgießrohres (160) durch die Trennwand (120) und ' durch das Abschlußteil (52) ein Abfluß für das Serum (S) unter Umgehung der Ausgabekammer (82) herstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschlußteil ein Ventil (200,200a, b,

c. d, e. f, g) zum wahlweisen Öffnen und Verschließen des Durchgangs (176,176ejvorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (200, 200a, b. c, d, e, f, g) einen sich von diesem nach außen erstreckenden Schließkörper (230, 23OZj, e, f, g) aufweist, der mittels zumindest eines federnd nachgiebigen Gliedes, das am Ventil vorgesehen ist, zum Verschließen des Durchganges (176, 176e,) gegen denselben drückbar ist, und daß der Schließkörper (230, 23Oi), e, f. g) flexibel ausgebildet ist, so daß er unter Zusammen^ drücken außer Eingriff mit dem Durchgang (176, 176e,)bringbarist.