DE3816477A1 - Vorrichtung zur entnahme von biologischem material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Entnahme biologischer Proben. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind dabei besonders für die Entnahme von Exsudaten, Flüssigkeiten und endocervicalem Zylinderepithel geeignet.

Früher wurden Tupfer mit rauhen, gewobenen Oberflächen zur Entnahme von Proben, die für eine Untersuchung auf infektiöse Krankheiten bestimmt waren, eingesetzt. Sie wurden an vielen Körperstellen verwendet, einschließlich Hals, Harnröhre, Vagina, Endocervix, Darm und Haut. Derartige Tupfer bestanden in der Regel damals aus Wolle, Rayon, Dacron und Nylon, da diese ein ausreichendes Flüssigkeitsvolumen absorbieren und über eine gewisse Schabeigenschaft verfügen.

Tupfer sind jedoch für Eluierungsverfahren und für die Anfertigung von direkten Abstrichen ungeeignet. Denn Absorptions- bzw. Retentionseigenschaften und Freisetzungseigenschaften von Tupfern schließen sich gegenseitig aus. Im allgemeinen verfügt ein Tupfer, der aus einem Material, welches leicht Flüssigkeiten absorbiert, hergestellt ist, über unbefriedigende Freisetzungseigenschaften. Wird nun Material mit einem solchen Tupfer auf einen Objektträger aufgetragen, so muß mit einer geringen Assay-Empfindlichkeit gerechnet werden. Daneben haben Versuche, absorbiertes Material aus den Tupfern zu eluieren, gezeigt, daß selbst bei Zusatz von Reagenzien wie Detergentien, Salzen und ähnlichem zur Förderung der Elution die Absorption des biologischen Materials aus Tupfern kaum rückgängig gemacht werden kann. Daneben können die zur chemischen Förderung der Elution verwendeten Reagenzien zu den Problemen beitragen, die z.B. mit dem Verlust der antigenen Unbedenklichkeit des zu untersuchenden Analyten, der Toxizität gegenüber Indikatorzellinien und dem Anwachsen des Störhintergrundes oder einer Störung des Assays verbunden sind.

Ein zweiter Problemkreis bezieht sich auf die Probenqualität in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf der Absorption des Testmaterials durch den Tupfer. Beispielsweise wird ein in die Endocervix eingeführter Tupfer zunächst im Lumen befindliches Material in Abhängigkeit von Viskosität und Volumen des berührten Materials absorbieren. Anschließend wird durch Drehung des Tupfers Zellmaterial und Material, das die Oberfläche der Endocervix auskleidet, abgeschabt. Der Tupfer kann das Zellmaterial und das Material, welches die Oberfläche der Endocervix auskleidet, absorbieren oder auch nicht absorbieren. Aus dem Lumen stammendes Material mit niedriger Viskosität wird sich zu einem größeren Teil im Inneren des Tupfers befinden als Oberflächenepithelzellen und daran anhaftender Analyt. Wird das entnommene Material direkt auf einen Objektträger übertragen, so wird nur der Teil der Probe übertragen, der sich auf der Außenseite des Tupfers befindet. Wird hingegen die Elution angewandt, dann kann auch die Extraktion des aus dem Lumen stammenden Materials aus dem Inneren des Tupfers unbefriedigend sein. Befindet sich im Lumen viel Schleim, so kann der Zutritt des Materials in das Innere des Tupfers blockiert werden, wodurch die Absorption zu einem frühen Zeitpunkt unterbrochen wird. Außerdem kann die Außenseite eines Tupfers keine effektive Schabwirkung entfalten, wenn sie mit einem Schleimpolster überzogen ist. Die Anwendungseigenschaften des Tupfers hängen daher wesentlich von dem qualitativen und quantitativen Inhalt der Probe zum Zeitpunkt der Probenentnahme ab. Das Stadium einer Krankheit, z.B. bei Chlamydien-Befall, sowie andere physiologische Faktoren können daneben merklich den qualitativen Inhalt der Probe beeinflußen.

Zur Entnahme von Proben aus dem Urogenitalbereich für die Untersuchung auf durch Geschlechtsverkehr übertragbare Krankheiten werden anstelle von Tupfern häufig Metall- oder Plastik-Bakterienschlingen verwendet. Metallschlingen werden in erster Linie in Europa verwendet, werden jedoch aus Sicherheitsgründen in den Vereinigten Staaten gewöhnlich nicht akzeptiert. Liegt nicht sehr viel Exsudat vor, so ist es fragwürdig, ob die in den USA erhältlichen Plastikschlingen ausreichende Mengen an Material entnehmen können oder über eine Schabwirkung verfügen, die mit jener eines Tupfers, oder in geringerem Ausmaß, einer Metallschlinge vergleichbar ist.

Eine unter der Bezeichnung Cytobürste bekannte Vorrichtung wird zur Entnahme von endocervicalen Proben bei nicht- schwangeren Patientinnen anstelle von Tupfern verwendet. Diese Vorrichtung ähnelt einer kleinen Flaschenreinigungsbürste und hat Borsten verschiedener Länge. Während der Entnahme heftet sich biologisches Material einschließlich der Zylinderepithelzellen an die Borsten.

Die US-A-40 20 847 beschreibt einen sich drehenden Schneidkatheter mit einer geraden Schneidkante, die so ausgebildet ist, daß sie, ohne Proben der intakten normalen Oberfläche zu entnehmen, lediglich hervorstehende Unregelmäßigkeiten der nicht-schuppenden endothelialen Auskleidung von Blutgefäßen abschneidet. Die US- A-24 37 329 offenbart eine chirurgische Kürette mit einer länglichen Öffnung in der Rohrwandung. Ein Rand dieser länglichen Öffnung ist so ausgebildet, daß er ein Kürettierelement darstellt. Ein Rektalschaber wird in US-A-24 95 794 offenbart. Die US-A-36 26 470 beschreibt eine diagnostische Vorrichtung zur Entnahme zytologischer Proben. Diese Vorrichtung verfügt über einen länglichen Handgriff mit einer daran beweglich befestigten Plattform, die einen schwammartigen Bausch trägt. Ein Schneidinstrument und eine Stanzvorrichtung für Biopsiezwecke sind in US-A-28 76 777 und 27 78 357 offenbart. Inokulationsvorrichtungen sind in US-A-38 50 754, 34 55 788 und 32 34 109 beschrieben.

In den US-Patenten Des. 2 75 127 und 2 19 252 werden Küretten offenbart. Inokulationsschlingen werden in den US-Patenten Des. 2 74 464 und 2 71 519 beschrieben. Ein chirurgischer Saugkatheter und eine Schlinge für den einmaligen Gebrauch sind in den US-Patenten Des. 2 64 246 und 2 51 012 offenbart.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen Entnahmevorrichtung, die es ermöglicht, durch Abschaben einer Oberfläche und ohne zu Schneiden Material zu sammeln und das Probenmaterial, welches sowohl luminales als auch abgeschabtes Material sein kann, während und nach der Entnahme der Probe festzuhalten, wobei die Probenentnahme von gleichbleibender Qualität ist und während der Elution eine im wesentlichen vollständige quantitative Freisetzung der Probe erfolgt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Entnahmevorrichtung für biologisches Material, die einen Schaft mit einer schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung an einem Ende umfaßt, wobei die Entnahmeeinrichtung eine oder mehrere nicht-schneidende Schabkanten aufweist.

Die Entnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, für die Probenentnahme in einem weiten anatomischen Bereich bestens angepaßt zu sein. Darüber hinaus ermöglicht die Vorrichtung ein Schaben ohne zu schneiden und weist einen Innenraum zur Aufnahme und zum Rückhalten großer Proben auf. Die Gesamtabmessung der Vorrichtung ermöglicht ein wirkungsvolles Festhalten der Probe während und nach der Entnahme und erlaubt durch Drehung des Schaftes ohne oder mit Anwendung der Elutionstechnik in einem geeigneten Lösungsmittel eine im wesentlichen vollständige Freisetzung des entnommenen Materials.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in besonderem Maße für die Entnahme und Freisetzung endocervicaler Proben geeignet. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man jedoch jedes biologische Material, z.B. Exsudate, Flüssigkeiten, Zellen und ähnliches entnehmen und freisetzen. Dieses Material kann von verschiedenen Körperstellen entnommen werden, beispielsweise Hals, Urethern, Vagina, Rectum, Haut und ähnlichem.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung einen Schaft mit einer schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung an einem Ende. Das Ende, an dem sich die Entnahmeeinrichtung befindet, wird als das distale Ende des Schaftes bezeichnet. Die Entnahmeeinrichtung verfügt über eine im wesentlichen nicht-schneidende Kante die biologisches Material abschabt und festhält, indem sie es in einen inneren Bereich der Entnahmeeinrichtung lenkt. Die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung kann eine Vielzahl unterschiedlicher Formen aufweisen. So kann die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung rund, oval, elliptisch oder längsgestreckt sein. Vorzugsweise ist die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung längsgestreckt. Im allgemeinen besteht die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung aus zwei Teilabschnitten. Erster und zweiter Teilabschnitt werden durch eine Bezugsebene definiert, die durch das distale Ende der Entnahmeeinrichtung und die äußere Begrenzung der Entnahmeeinrichtung verläuft. Jeder Teilabschnitt weist eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche auf. Die äußere Oberfläche kann gewölbt sein. Mindestens einer der Teilabschnitte kann löffelförmig ausgebildet sein. Mindestens einer der Teilabschnitte weist eine nicht-schneidende Schabkante auf. Die nicht-schneidende Schabkante wird im allgemeinen durch die Verbindungsstelle der gewölbten äußeren Oberfläche der Entnahmeeinrichtung mit ihrer gegenüberliegenden inneren Oberfläche definiert. Der hier verwendete Ausdruck "schlingenförmig" bedeutet eine dreidimensionale Struktur, die so gebogen ist, daß sie eine geschlossene oder teilweise geöffnete Krümmung mit sich selbst bildet, durch die ein Gegenstand geführt werden kann. Das Ende der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung, das geschlossen oder geöffnet sein kann, ist vorzugsweise rund oder stumpf.

Der Schaft ist langgestreckt und vorzugsweise im wesentlichen starr. Der Schaft kann entweder massiv oder hohl sein. In den Fällen, in denen der Schaft massiv ist, ist die Vorrichtung für eine passive Probenentnahme geeignet. In den Fällen, in denen der Schaft hohl ist, ist die Vorrichtung für eine aktive Probenentnahme geeignet und kann am oder in der Nähe des proximalen Endes des Schaftes für einen Saug- oder Spülanschluß vorbereitet sein. In der Nähe des oder unmittelbar am proximalen Ende weist der Schaft eine Halteeinrichtung auf. Dabei ist das proximale Ende jenes Ende des Schaftes, welches der Entnahmeeinrichtung gegenüberliegt. Beispielsweise umfaßt eine derartige Halteeinrichtung mindestens eine Halterippe oder -leiste, eine texturierte Oberfläche oder mindestens eine Rille auf der äußeren Oberfläche des Schaftes.

Die Schabkante der erfindungsgemäßen Vorrichtung schabt das zu entnehmende Material ohne das umgebende Gewebe zu schneiden. In einer Ausführungsform umfaßt die Schabkante mindestens eine Leitkante. Der hier verwendete Ausdruck "Leitkante" bezieht sich auf eine oder mehrere Kanten, die über eine oder mehrere Kanten (nachfolgend als Hinterkanten oder nicht-schabende Kanten bezeichnet) hervorstehen und dabei im Falle einer Drehung des Schaftes den Transport des Materials in das Innere der Entnahmeeinrichtung bewirken. In den Fällen, in denen die Vorrichtung zwei Leitkanten besitzt, können diese sequentiell oder aufeinanderfolgend angebracht sein, wobei die Entnahme von Material bei Drehung der Vorrichtung in oder entgegen dem Uhrzeigersinn möglich ist. Alternativ kann die Vorrichtung in den Fällen, in denen die Drehung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn bevorzugt ist, zwei Leitkanten aufweisen, die nicht sequentiell oder nicht aufeinanderfolgend angeordnet sind. Der hier verwendete Ausdruck "Hinterkante" bezieht sich auf eine oder mehrere Kanten, die keine Leitkanten sind und nicht hervorstehen.

Das Spitzenende der erfindungsgemäßen schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung ist abgerundet, um ein Schneiden des Materials zu vermeiden. Das Ende kann offen oder geschlossen sein. Vorzugsweise ist das Ende offen oder, wenn es geschlossen ist, wird es so schmal ausgeführt, daß ein Fließen und die Entnahme von Material möglich sind.

Ferner kann die Vorrichtung eine Einrichtung zum Festhalten der Probe aufweisen, die innerhalb der Entnahmeeinrichtung angeordnet ist. Diese Festhalteeinrichtung kann mit einer inneren Oberfläche mindestens eines Teilabschnitts der Entnahmeeinrichtung verbunden sein. Die Festhalteeinrichtung umfaßt beispielsweise eine gitterähnliche Struktur, eine gewebeähnliche Struktur, eine Struktur mit längslaufenden Rippen, zahnähnliche oder pilzförmige Einrichtungen, Rippen oder eine Trennwand, die aus mindestens einer inneren Oberfläche der Entnahmeeinrichtung herausragt oder eine Einrichtung, die mindestens ein Element umfaßt, welches sich zwischen den gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Entnahmeeinrichtung erstreckt.

Die äußere Oberfläche der erfindungsgemäßen Entnahmeeinrichtung kann ebenfalls eine Schabeinrichtung aufweisen. Eine derartige Schabeinrichtung enthält z.B. eine texturierte Oberfläche, ein Sägezahnmuster, mindestens eine Rippe, oder mindestens eine Rille. Die Schabeinrichtung kann parallel oder senkrecht zur Mittelachse des Schaftes der Vorrichtung angeordnet sein. Die Form der Schabeinrichtung kann aber auch regellos sein, wie z.B. im Fall einer texturierten Oberfläche. Die Schabeinrichtung kann die äußere Oberfläche der Entnahmeeinrichtung teilweise oder ganz bedecken.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält gegebenenfalls einen Luftkanal. Der hier verwendete Ausdruck Luftkanal bezeichnet eine Einrichtung, die das Entweichen der Luft aus dem inneren Bereich oder Raum der Entnahmeeinrichtung während der Entnahme des biologischen Materials ermöglicht.

Dieser Luftkanal umfaßt vorzugsweise mindestens eine längliche Aussparrung, die sich am oder in der Nähe des distalen Endes des Schaftes in einem Teil der Schaftlänge erstreckt und mit dem inneren Raum oder Bereich der Entnahmeeinrichtung in Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für die Einführung in eine Körperöffnung eines Patienten passend ausgelegt sein, um dort durch Schaben Material zu entnehmen, ohne das entnommene Material nennenswert zu verändern. In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung so ausgeführt, daß sie für die Entnahme von Lumenmaterial geeignet ist, indem sie es in sich einschließt. Der hier verwendete Ausdruck "eingeschlossenes Lumenmaterial" bedeutet die Aufnahme oder das Einschließen von Lumeninhalt ohne Qualitätsveränderung.

In einer Ausführungsform ermöglicht die Vorrichtung die im wesentlichen vollständige Freisetzung des entnommenen Materials aus dem inneren Bereich der Schlinge. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so ausgeführt, daß das Material ohne wesentliche Veränderung freigesetzt wird. Darunter ist zu verstehen, daß das entnommene Material unter grundsätzlicher Beibehaltung der Unversehrtheit des entnommenen Materials freigesetzt wird. Das entnommene Material kann ohne wesentliche Veränderung durch Drehung des Schaftes der Vorrichtung freigesetzt werden. Vorzugsweise wird das entnommene Material ohne Elution freigesetzt. In einigen Fällen kann das Material freigesetzt werden, indem man die Entnahmeeinrichtung in eine Flüssigkeit einführt und den Schaft dreht. Um das Entfernen von entnommenem Material zu erleichtern, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung aus reversibel benetzbarem Plastikmaterial bestehen oder einer Oberflächenbehandlung unterzogen worden sein. Eine derartige Oberflächenbehandlung umfaßt z. B. Methoden wie die Plasmabehandlung, Flammbehandlung, Coronaentladung oder ein chemisches Bad. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die inneren Oberflächen der Entnahmeeinrichtung einer Plasmabehandlung unterzogen. Informationen über die Plasmabehandlung finden sich in Plastics Technology, Bd. 28, S. 23-26 (1982).

Die Vorrichtung kann aus einer Vielzahl von Materialien einschließlich Metallen und Kunststoffen bestehen, etwa Polymeren wie Polycarbonat, Polyethylen, Nylon und Copolymeren hiervon. Bevorzugte Materialien sind z. B. reversibel benetzbare Kunststoffe. Das ausgewählte Material sollte unter medizinischen Gesichtspunkten verträglich sein und keine nachteiligen Effekte auf das entnommene biologische Material ausüben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1.

Fig. 2A ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung entlang der Linie 2A-2A in Fig. 3.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4A ist eine Vorderansicht der Vorrichtung entlang der Linie 4A-4A in Fig. 2.

Fig. 4B ist ein Querschnitt der Vorrichtung entlang der Linie 4B-4B in Fig. 2.

Fig. 4C ist ein Querschnitt der Vorrichtung entlang der Linie 4C-4C in Fig. 2.

Fig. 5 ist eine Rückansicht der Vorrichtung entlang der Linie 5-5 in Fig. 2.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 6A ist eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung entlang der Linie 6A-6A in Fig. 7.

Fig. 7 ist eine vergrößerte Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 7-7 in Fig. 6A.

Fig. 8 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung entlang der Linie 8-8 in Fig. 6.

Fig. 9A ist ein Querschnitt der Vorrichtung entlang der Linie 9A-9A in Fig. 6.

Fig. 9B ist ein Querschnitt der Vorrichtung entlang der Linie 9B-9B in Fig. 6.

Fig. 10 ist eine Rückansicht der Vorrichtung entlang der Linie 10-10 in Fig. 6.

Fig. 11 ist eine vergrößerte Seitenansicht des distalen Endes einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.

Fig. 11A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 11A-11A in Fig. 11.

Fig. 12 ist eine vergrößerte Seitenansicht des distalen Endes einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.

Fig. 12A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 12A-12A in Fig. 12.

Fig. 13 ist eine vergrößerte Seitenansicht des distalen Endes einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.

Fig. 13A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 13A-13A in Fig. 13.

Fig. 14 ist eine vergrößerte Seitenansicht des distalen Endes einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.

Fig. 14A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 14A-14A in Fig. 14.

Fig. 15 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines distalen Endes einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.

Fig. 15A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 15A-15A in Fig. 15.

Fig. 16 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines distalen Endes einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.

Fig. 16A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie 16A-16A in Fig. 16.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Entnahmevorrichtung dargestellt. Dargestellt ist ein Schaft (10), der vorzugsweise im wesentlichen unbiegsam ist und im allgemeinen einen einheitlichen Querschnitt aufweist. Der Schaft hat ein distales Ende (22) und ein proximales Ende (23). Der dargestellte Schaft ist nicht hohl; diese Entnahmevorrichtung ist daher für die passive Entnahme von biologischem Material geeignet. Der Schaft kann mit einer Griffeinrichtung (17) versehen sein. Die dargestellte Vorrichtung ist gegebenenfalls mit Rippen oder Leisten als Griffeinrichtungen ausgestattet.

Der Schaft (10) weist an seinem distalen Ende (22) eine Entnahmeeinrichtung (11) auf. Die Entnahmeeinrichtung (11) hat mindestens eine nicht-schneidende Schabkante (12), die so ausgeführt ist, daß sie biologisches Material in das Innere (20) der Entnahmeeinrichtung leitet, und mindestens eine nicht-schabende oder Hinterkante (13). Wie in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt, ist die Entnahmeeinrichtung eine längliche, schlingenförmige Einrichtung, die einen ersten Teilabschnitt (25), einen zweiten Teilabschnitt (26) und ein geschlossenes Ende (18) aufweist und einen inneren Raum oder Bereich (20) definiert. Eine Bezugsebene (28), welche durch das proximale Ende (21) und das distale Ende (18) der Entnahmeeinrichtung (11) verläuft, definiert den ersten Teilabschnitt (25) und den zweiten Teilabschnitt (26). Jeder Teilabschnitt hat eine innere Oberfläche (27) und eine äußere Oberfläche (24). Mindestens eine der äußeren Oberflächen ist so gewölbt, daß die Verbindungsstelle der gewölbten Oberfläche mit der gegenüberliegenden inneren Oberfläche eine nicht-schneidende Schabkante (12) bildet. Wie dargestellt, weisen erster und zweiter Teilabschnitt eine löffelähnliche Form auf.

Die Abmessungen der Entnahmeeinrichtung hängen von der Körperstelle, von der die Probe entnommen werden soll, und von der zur Durchführung des Tests benötigten Materialmenge ab. Im allgemeinen aber weist die Entnahmeeinrichtung ein Innenvolumen von 10 µl bis 1000 µl, vorzugsweise von 10 µl bis 500 µl auf. Diejenigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die für die Entnahme endocervicaler Proben ausgelegt sind, verfügen über Entnahmeeinrichtungen, deren Innenvolumen im allgemeinen 75 µl bis 500 µl und vorzugsweise 100 µl bis 150 µl beträgt. Das distale Ende (18) ist wie dargestellt geschlossen, rund und stumpf. Die Breite des geschlossenen, distalen Endes (18) oder der Spitze der Entnahmeeinrichtung hängt ab von der Probenart und der Körperstelle, von der die Probe gewonnen wird. Im allgemeinen beträgt die Breite des geschlossenen Endes 0,25 mm bis 2,5 mm und vorzugsweise 0,5 mm bis 1 mm. Bei den Ausführungsformen mit geschlossenem Ende ist das Ende im allgemeinen so schmal ausgebildet, daß ein Materialfluß um dieses Ende leicht möglich ist. Wie vorher erwähnt, kann das distale Ende (18) auch offen sein. Die Abmessungen und die Form des Endes, einschließlich der Entscheidung darüber, ob das Ende offen oder geschlossen sein soll, werden unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren festgelegt, wie z.B. der zur Entnahme beabsichtigten Materialmenge, der Art des zu entnehmenden Materials und der Körperstelle, von der das Material entnommen werden soll.

Wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt, ist die Entnahmeeinrichtung (11) in einer bevorzugten Ausführungsform mit zwei Leit- oder Schabkanten (12) ausgestattet, die entweder sequentiell oder aufeinanderfolgend so angeordnet sind, daß sie die Entnahme von Material ermöglichen, wenn der Schaft entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Wie abgebildet, weist die Entnahmevorrichtung auch zwei nicht-schabende oder Hinterkanten (13) auf. In dieser Ausführungsform stehen die beiden Schabkanten (12) weiter hervor wie die nicht-schabenden Kanten (13) und die Oberfläche (24) des ersten Teilabschnittes (25) der Entnahmeeinrichtung (11) ist größer als die Oberfläche des zweiten Teilabschnittes (26).

Der Schaft (10) weist vorzugsweise einen Luftkanal (15) auf, der eine Einrichtung zur Aufnahme von Luft, die in der Entnahmeeinrichtung (11) eingeschlossen ist, und zum Entfernen der Luft aus der Entnahmeeinrichtung während der Probenentnahme darstellt. Der Luftkanal (15) ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, eine Aussparung, die sich in einen Teil der Länge des Schaftes (10) erstreckt und mit dem inneren Bereich (20) der Entnahmeeinrichtung (11) in Verbindung steht.

Zusätzlich kann gegebenenfalls eine Einrichtung (14) zum Festhalten der Probe innerhalb der Entnahmeeinrichtung (11) vorgesehen sein. Die Festhalteeinrichtung (14) ist innerhalb der Entnahmeeinrichtung angeordnet und kann an mindestens eine innere Oberfläche eines Teilabschnitts der Entnahmeeinrichtung (11) angebracht oder integral damit verbunden sein und ragt in den inneren Bereich (20) der Entnahmeeinrichtung (11) vor. Vorzugsweise umfaßt die Festhalteeinrichtung (14) mindestens ein Element, welches sich zwischen gegenüberliegenden Seiten der Entnahmeeinrichtung erstreckt. Wie in der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform dargestellt, kann die Festhalteeinrichtung (14) gitterförmig sein. Wie in Fig. 6A dargestellt, kann die Festhalteeinrichtung (34) eine oder mehrere Leisten oder Stege aufweisen, welche an der inneren Oberfläche (47) mindestens eines Teilabschnittes (45) oder (46) der Entnahmeeinrichtung (31) angebracht sind. Wie in Fig. 11 dargestellt, kann die Festhalteeinrichtung (54) eine Wand oder eine Trennwand innerhalb der Entnahmeeinrichtung (51) sein, oder es kann, wie in Fig. 12 dargestellt, die Festhalteeinrichtung (74) im wesentlichen parallel zu einer Bezugsebene ausgerichtet sein, die durch das distale Ende des Schaftes und die äußere Begrenzung der Entnahmeeinrichtung (71) verläuft. Wie in Fig. 15 dargestellt, kann die Festhalteeinrichtung (154) gewebeähnlich sein. Wie in Fig. 16 dargestellt, kann die Festhalteeinrichtung (134) zahnförmig sein und in das Innere der Entnahmeeinrichtung (140) hineinragen, ohne sich zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Entnahmeeinrichtung (131) zu erstrecken. Die vorstehenden Ausführungsformen von Festhalteeinrichtungen dienen lediglich als Beispiele und es sind weitere Ausführungsformen möglich.

Darüber hinaus können eine oder mehrere Schabeinrichtungen (16) auf der äußeren Oberfläche (24) mindestens eines der Teilabschnitte (25) oder (26) der Entnahmeeinrichtung (11) vorgesehen sein. Beispiele solcher Schabeinrichtungen sind texturierte Oberflächen, Rippen und Rillen. Die Schabeinrichtung (16) kann parallel oder senkrecht zur Längsachse des Schaftes angeordnet sein. Die Schabeinrichtung (16) kann aber auch regellos angeordnet sein. Wie in den Fig. 4A und 4B dargestellt, ist die bevorzugte Schabeinrichtung (16) eine texturierte äußere Oberfläche (24) der Entnahmeeinrichtung (11). In Fig. 12 hat eine bevorzugte Schabeinrichtung sägezahnähnliche Elemente (76). Weitere nicht-schneidende Schabeinrichtungen sind möglich.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 6 bis 10 dargestellt. Die in den Fig. 6 bis 10 verwendeten Bezugszeichen sind so gewählt, daß die zweite Ziffer der Zahl gleich der zweiten Ziffer der Zahl des entsprechenden Elementes der in den Fig. 1 bis 5 abgebildeten Entnahmevorrichtung ist. In den Fig. 6 bis 10 verfügt der Schaft (30) über ein distales Ende (42) und ein proximales Ende (43). Der Schaft (30) umfaßt einen Kanal (39) und kann am oder in der Nähe seines proximalen Endes (43) an eine Saug- oder Spülvorrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen werden. Diese Vorrichtung kann demnach sowohl für passive als auch aktive Materialentnahme verwendet werden.

Der Schaft (30) trägt eine Entnahmeeinrichtung (31) an seinem distalen Ende (42). Die Entnahmeeinrichtung (31) besteht aus einem ersten Teilabschnitt (45) und einem zweiten Teilabschnitt (46), welche durch die durch die Mitte verlaufende Längsachse des Schaftes, welche die äußere Begrenzung der Entnahmeeinrichtung in zwei Teile teilt, definiert werden. Jeder Teilabschnitt weist eine innere Oberfläche (47) und eine äußere Oberfläche (44) auf. Die dargestellte Vorrichtung verfügt über zwei Leit- oder Schabkanten (32) und zwei nicht-schabende Hinterkanten (33). Wie dargestellt, sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Leitkanten nicht- sequentiell oder nicht-aufeinanderfolgend angeordnet, so daß die Entnahme von Material möglich ist, wenn der Schaft (30) im Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Erfindungsgemäß können die Leitkanten (32) zur Bereitstellung von Schabkanten auch nicht-sequentiell angeordnet sein, so daß das Material entnommen wird, wenn die Vorrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird.

Wie bereits erwähnt, verfügt die in den Fig. 6 bis 10 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung über Probefesthalteeinrichtungen (34) in Form von stegförmigen Leisten, die auf mindestens einer inneren Oberfläche (47) eines Teilabschnittes (45) oder (46) der Entnahmeeinrichtung (31) angebracht sind.

Wie bereits erwähnt, können sich Schabkanten auf einer oder auf beiden äußeren Oberflächen der Entnahmeeinrichtung befinden. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann sich die Schabeinrichtung (36) auf der äußeren Oberfläche (44) mindestens einer der äußeren Oberflächen (44) der Teilabschnitte (45) oder (46) der Entnahmeeinrichtung (31) befinden. Wie bereits angedeutet, kann die Schabeinrichtung jede nicht-schneidende, schabende Konfiguration haben, wie beispielsweise Leisten, Rillen und texturierte Oberflächen.

Weitere Ausführungsformen der Entnahmevorrichtung sind in den Fig. 11 bis 16A dargestellt. Die in den Fig. 11 bis 16A verwendeten Bezugszeichen sind so gewählt, daß die Endziffer der Zahl gleich der zweiten Ziffer der Zahl des entsprechenden Elements der in den Fig. 1 bis 5 abgebildeten Vorrichtung ist.

In den Fig. 11 und 11A besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Schaft (50) mit einer Entnahmeeinrichtung (51) an einem Ende. Die Entnahmeeinrichtung (51) verfügt über eine Leitkante (52) und eine Hinterkante (53). Aus Fig. 11 geht weiterhin hervor, daß das distale Ende (58) der Entnahmeeinrichtung (51) offen ist, um eine Materialentnahme zu erleichtern. Die Entnahmeeinrichtung (51) weist eine Festhalteeinrichtung (54) auf, die sich zwischen den inneren Oberflächen gegenüberliegender Seiten der Entnahmeeinrichtung erstreckt. Fig. 11 zeigt auch den gegebenenfalls vorgesehenen Luftkanal (55) zur Aufnahme von Luft, die in der Entnahmeeinrichtung (51) eingeschlossen ist. Der Luftkanal (55) steht in Verbindung mit dem inneren Raum (60) der Entnahmeeinrichtung (51) und ermöglicht die Entfernung von Luft aus dem Inneren der Entnahmeeinrichtung (51) während der Probenentnahme.

In den Fig. 12 und 12A weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Schaft (70) mit einer Entnahmeeinrichtung (71) auf. Das Ende (78) der Entnahmeeinrichtung (71) ist geschlossen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, hat die Entnahmeeinrichtung (71) eine Leit- oder Schabkante (72) und eine Hinterkante (73). Die äußere Oberfläche (84) der Entnahmeeinrichtung (71) weist gegebenenfalls eine Schabeinrichtung (76) auf. Die Schabeinrichtung (76) hat ein Sägezahnmuster und kann sich auf der äußeren Oberfläche von einem oder von beiden Teilabschnitten der Entnahmeeinrichtung befinden. Zusätzlich besitzt die Vorrichtung eine Festhalteeinrichtung (74), die im wesentlichen parallel zum Schaft (70) der Vorrichtung ausgerichtet ist.

Die Fig. 13 und 13A zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Schaft (90) und einer Entnahmeeinrichtung (91). Der Schaft verfügt über einen Kanal (99), weshalb die Vorrichtung für eine aktive Probenentnahme genutzt werden kann, indem sie z.B. an eine Saug- und/oder Spülvorrichtung angeschlossen wird. Die Entnahmeeinrichtung (91) besteht aus einem ersten Teilabschnitt (105) und einem zweiten Teilabschnitt (106) zum Festhalten des Materials, einer Schabkante (92) und einer nicht-schabenden Hinterkante (93). Das distale Ende (98) der Entnahmeeinrichtung (91) ist offen, um die Entnahme von Material zu erleichtern. Die Spitzen des Endes (98) sind abgerundet, so daß das Material ohne Schneiden entnommen wird.

In den Fig. 14 und 14A verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über einen Schaft (110) und eine Entnahmeeinrichtung (111). Die Entnahmeeinrichtung (111) weist eine Schabkante (112) und eine nicht-schabende Hinterkante (113) auf. Das distale Ende (118) der Entnahmeeinrichtung (111) ist abgerundet. Am distalen Ende des Schaftes ist der gegebenenfalls vorgesehene Luftkanal (115) dargestellt, welcher in Verbindung mit dem Inneren (120) der Entnahmeeinrichtung steht.

In den Fig. 15 und 15A ist das distale Ende (158) der Entnahmeeinrichtung (151) geschlossen und die Entnahmeeinrichtung (151) verfügt über zwei Leit- oder Schabkanten (152) und zwei nicht-schabende Kanten (153). Die Schabkante kann so angeordnet sein, daß sie eine Materialentnahme ermöglicht, wenn der Schaft in Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Die Leitkante (152) kann so angeordnet sein, daß eine Entnahme durch Drehung der Vorrichtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn erfolgt. Wie bereits erwähnt, kann die Festhalteeinrichtung (154) gewebeähnlich sein.

In den Fig. 16 und 16A weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Schaft (130) mit einer Entnahmeeinrichtung (131) auf. Die Entnahmeeinrichtung (131) weist einen ersten Teilabschnitt (145) und einen zweiten Teilabschnitt (146) auf. Jeder Teilabschnitt besitzt eine innere Oberfläche (147) und eine äußere Oberfläche (144). Die Entnahmeeinrichtung (131) verfügt über eine Leitkante (132) und eine Hinterkante (133) und das distale Ende (138) ist offen, um die Entnahme biologischen Materials zu erleichtern. Die Spitzen des distalen Endes (138) sind abgerundet, so daß das Material ohne Schneiden entnommen werden kann. Die Entnahmeeinrichtung (131) weist Festhalteeinrichtungen (134) auf, die an den inneren Oberflächen (147) angebracht sind und sich in den inneren Bereich der Entnahmeeinrichtung (131) erstrecken. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, dehnen sich die Festhalteeinrichtungen (134) nicht zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Entnahmeeinrichtung aus.

Die Entnahmevorrichtungen der vorliegenden Erfindung können aus jedem geeigneten Material hergestellt werden. Beispielsweise sollte das geeignete Material (a) nicht- reaktiv mit und unlöslich in dem zu entnehmenden Material sein, (b) physikalische Eigenschaften aufweisen, die es erlauben, Material zu entnehmen und anschließend freizusetzen, und (c) über ausreichende Steifheit verfügen, um eine Handhabung der Vorrichtung und eine Probenentnahme zu ermöglichen.

Geeignete Materialien umfassen Metalle, wie z.B. Aluminium, Stahl und Nickellegierungen, sowie Kunststoffe, wie z.B. Polycarbonat, Polyethylen, Nylon und deren Copolymere. Erfindungsgemäß können auch die physikalischen Eigenschaften einer oder mehrerer Oberflächen der Vorrichtung so beeinflußt werden, daß die Festhalteeigenschaften des Materials gefördert und/oder das Entfernen des Materials erleichtert werden. Derartige Behandlungsmethoden schließen beispielsweise die Plasmaoberflächenbehandlung, die Flammbehandlung, die Coronaentladung und chemische Bäder ein.

Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung besonders für die Entnahme biologischen Materials aus einer Körperöffnung eines Patienten geeignet. Es gibt eine Vielzahl von Fällen, in denen die Entnahme eines solchen Materials wünschenswert ist. Beispielsweise wird bei diagnostischen Verfahren zur Bestimmung von durch Geschlechtsverkehr übertragbaren Krankheiten eine Probe von Lumenmaterial benötigt. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist besonders für die Entnahme von Proben, welche für die Durchführung eines Assays benötigt werden, geeignet. Gleichermaßen ist die erfindungsgemäße Probenentnahmevorrichtung für die Verwendung in Verbindung mit einem diagnostischen immunchemischen Instrument oder einer entsprechenden Vorrichtung geeignet.

Es ist daher von Vorteil, die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls in einem Testsatz bereitzustellen, welcher in abgepackter Kombination die erfindungsgemäße Vorrichtung und die zur Bestimmung der gewünschten Analyten erforderlichen Reagenzien enthält. Der Testsatz kann auch ein immunchemisches Instrument oder eine entsprechende Vorrichtung enthalten.

Claims (21)

1. Vorrichtung zur Entnahme von biologischem Material, gekennzeichnet durch einen Schaft (90, 110) mit einer schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (91, 111) an einem Ende, welche eine oder mehrere nicht-schneidende Schabkanten (92, 112) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10, 30, 50, 70, 150, 130) an einem Ende eine schlingenförmige Entnahmeeinrichtung (11, 31, 51, 71, 151, 131) aufweist, welche eine oder mehrere im wesentlichen nicht-schneidende Kanten (12, 16, 32, 36, 52, 72, 76, 152, 132) zum Abschaben und Sammeln von biologischem Material durch Befördern des Materials in den inneren Bereich (20, 60, 120, 140) der Entnahmeeinrichtung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung (11) einen oder mehrere löffelförmige Abschnitte (25, 26) mit nicht- schneidenden Kanten (12) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung (51, 91, 131) ein offenes Ende (58, 98, 138) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung (11, 31, 71, 111, 151) ein geschlossenes Ende (18, 42, 78, 118, 158) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schlingenförmige Entnahmeeinrichtung (51, 91) ein abgerundetes Ende (58, 98) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß sie in eine Körperöffnung eines Patienten eingeführt werden kann, um Material zu entnehmen, ohne das Material während der Entnahme im wesentlichen zu ändern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß die Entnahme von Material durch Einschluß von Stoffen aus einem Lumen möglich ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß das Material im Anschluß an die Entnahme durch Drehung des Schaftes (10, 30, 50, 70, 90, 110, 150, 130) im wesentlichen vollständig aus dem inneren Bereich (20, 60, 120, 140) der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (11, 31, 51, 71, 91, 111, 151, 131) freigesetzt werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schabeinrichtung (12, 16, 32, 52, 72, 92, 112, 152, 132) bei Drehung des Schaftes (10, 30, 50, 70, 90, 110, 150, 130) eine Leitkante zum Befördern des Materials in den inneren Bereich (20, 60, 120, 140) der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (11, 31, 51, 71, 91, 111, 151, 131) darstellt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10, 50, 110) eine Einrichtung (15, 55, 115) zur Aufnahme von Luft, die sich in der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (11, 51, 111) befindet und zur Ableitung dieser Luft aus der Entnahmeeinrichtung aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (14, 34, 54, 74, 154, 134) zum Festhalten der Probe innerhalb der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (11, 31, 51, 71, 151, 131) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14, 54 154) zum Festhalten der Probe mindestens ein Teil (14, 54, 154) aufweist, welches sich zwischen den gegenüberliegenden Seiten der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (11, 51, 151) erstreckt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (30, 110) ein distales Ende und ein proximales Ende aufweist, wobei das distale Ende mit einer schlingenförmigen Einrichtung (31, 111, 151) versehen ist, welche aus einem ersten (45) und einem zweiten Teilabschnitt (46) besteht, welche durch eine Bezugsfläche definiert werden, die durch das distale Ende und die äußere Begrenzung der schlingenförmigen Einrichtung (31, 111, 151) verläuft, wobei jeder Teilabschnitt eine innere und eine äußere Oberfläche aufweist, und wobei mindestens einer dieser Teilabschnitte über eine nicht-schneidende Schabkante (32, 112, 152) verfügt, die durch die Wölbung der äußeren Oberfläche des Teilabschnitts gebildet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (34, 154) zum Festhalten der Probe im Inneren der schlingenförmigen Einrichtung (31, 151) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (30) hohl ist und für den Anschluß an eine Saug- oder Spülvorrichtung ausgelegt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die schlingenförmige Einrichtung (111) einen inneren Bereich (120) definiert, und der Schaft (110) eine äußere Oberfläche hat, die mindestens eine in Längsrichtung in einem Teil der Schaftlänge verlaufende Aussparung (115) definiert, die mit dem inneren Bereich (120) in Verbindung steht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des ersten Teilabschnitts der schlingenförmigen Entnahmeeinrichtung (111) größer als die Oberfläche des zweiten Teilabschnitts ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Oberflächen der schlingenförmigen Einrichtung einer Plasmabehandlung unterzogen worden sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10, 50, 70, 130) ein distales Ende und ein proximales Ende aufweist, wobei das distale Ende eine im wesentlichen längliche Schlinge (11, 51, 71, 131) trägt, die einen ersten (25, 145) und einem zweiten Teilabschnitt (26, 146), welche durch Zweiteilung der Schlinge durch eine in Längsrichtung verlaufende Mittellinie des Schaftes gebildet werden, wobei jeder Teilabschnitt über eine innere Oberfläche (27, 147) und eine äußere Oberfläche (24, 84, 144) verfügt, und wobei mindestens eine der äußeren Oberflächen (24, 84, 144) gewölbt ist, und die Verbindungsstelle zwischen dieser gewölbten Oberfläche und deren gegenüberliegenden inneren Oberfläche (27, 147) eine nicht-schneidende Schabkante (12, 52, 72, 132) bildet, sowie eine Einrichtung (14, 54, 74, 134) zum Festhalten der Probe innerhalb der Schlinge umfaßt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Entnahme von Material aus einer Körperöffnung eines Patienten ausgelegt ist und aufweist:
ein langgestrecktes festes Schaftteil (10, 50) mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende und einer äußeren Oberfläche;
wobei sich an dem distalen Ende des Schaftes eine im wesentlichen elliptische Schlinge (11, 51) befindet, die einen inneren Bereich (20, 60) definiert, und einen ersten und einen zweiten Teilabschnitt aufweist, die durch eine Zweiteilung der äußeren Begrenzung der Schlinge (11, 51) durch eine in Längsrichtung durch den Schaft verlaufende Mittellinie definiert werden, wobei jeder Teilabschnitt eine innere Oberfläche (27) und eine äußere Oberfläche (24) aufweist, und wobei mindestens eine äußere Oberfläche gewölbt ist, und die Verbindungsstelle zwischen der gewölbten Oberfläche (24) und der gegenüberliegenden inneren Oberfläche (27) eine Schabkante (12, 52) bildet, die bei Drehung des Schaftes eine Leitkante darstellt und wobei der Schaft mindestens eine in Längsrichtung, in einem Teil der Schaftlänge verlaufende Aussparung (15, 55) aufweist, die in Verbindung mit dem inneren Bereich (20, 60) steht;
und eine Einrichtung (14, 54) zum Festhalten der Probe innerhalb der Schlinge (11, 51).