DE4440383A1 - Verfahren und Einrichtung zur Durchführung von in vitro Untersuchungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut in Gegenwart gezüchteter Endothelzellen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Durchführung von in vitro Untersuchungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut in Gegenwart gezüchteter Endothelzellen

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DE4440383A1
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    • G01N33/4905Determining clotting time of blood

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von in vitro Untersuchungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 13.
Die Fließfähigkeit von Blut durch die kleinsten Blutgefäße (Kapillaren) ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für den lebensnotwendigen Stoffaustausch der Körperorgane mit dem Blut. Blut ist bekanntlich eine komplex zusammengesetz­ te Suspension verschiedener Zellarten in einer isotoni­ schen, proteinhaltigen Suspensionsflüssigkeit (Plasma). Während man früher vor allem physikalische Faktoren für die Fließfähigkeit des Blutes verantwortlich machte (z. B. Größe und Verformbarkeit der Blutzellen, Viskosität des Plasmas), erkennt man heute immer mehr, daß auch zahlreiche biochemi­ sche Prozesse eine große Rolle spielen.
Unter dem Einfluß bestimmter Entzündungsmediatoren, die z. B. aus einem ver­ letzten oder infizierten Gewebebezirk in das Blut gelangen können, werden an bestimmten Blutzellarten (z. B. den Plättchen oder den Granulozyten) rasche Änderungen in ihrer Form, Größe, Flexibilität, Adhäsivität und/oder Aggregabi­ lität induziert, die (in Abhängigkeit von der Konzentration der Entzündungsmediatoren) eine reibungslose Passage dieser Blutzellen durch die kleinsten Blutgefäße bis zur Vollstän­ digkeit behindern können. Generalisieren sich die resultie­ renden Kapillarverschlüsse, kommt es bis zum klinisch ge­ fürchteten multiplen Organversagen. Eine solche Situation ist z. B. bei einer schweren Sepsis oft die Todesursache.
Interessanterweise kann nun aber die beschriebene Wirkung der Entzündungsmediatoren physiologischerweise durch be­ stimmte Hemmfaktoren verhindert werden, die von funktions­ fähigem vaskulären Endothel schon unter Normalbedingungen, vermehrt aber in pathophysiologischen Zuständen, ständig in das fließende Blut abgegeben werden. Dieses Gewebe bildet quasi die Innentapete aller Blutgefäße, ist daher im gesam­ ten Kreislaufsystem anwesend und steht in allen Blutgefäßen in allerengstem Kontakt mit dem vorbeifließenden Blut. Es gibt mehr Hinweise darauf, daß die kurz angedeuteten, bene­ fizialen mikrorheologischen Effekte des Endothels schon im Gesunden eine optimale Durchblutung der Endstrombahnen des Kreislaufsystems sichern. In vielen Krankheitsfällen (Injektion, Sepsis, Verbrennungen, ARDS, Polytrauma etc.) bestimmen diese Endothelaktivitäten entscheidend mit, ob die jeweiligen Patienten überleben.
Von der pharmakologischen bzw. pharmazeutischen Seite her versucht man, diese Endothelfunktionen quasi zu imitieren, indem man bei entsprechenden Krankheiten spezielle "Vasotherapeutika" verabreicht, die neben anderen Effekten oft auch die Fließfähigkeit von Blut verbessern sollen.
Eine systematische Untersuchung all dieser komplexen zellu­ lären und humoralen Reaktionen ist im lebenden Menschen aus verständlichen Gründen nicht möglich. Analoge Studien an lebenden Tieren (Tierversuche) sind in diesem Zusammenhang schon deshalb abzulehnen, weil das Blut verschiedener Tier­ spezies auf gegebene Entzündungsmediatoren in verblüffender Weise meist ganz anders reagiert, als das menschliche Blut und derartige Untersuchungen deshalb oft ohne die ange­ strebte klinische Relevanz sind. Andererseits sind entspre­ chende Untersuchungen in abgenommenen Vollblutproben wegen der Komplexibilität der möglichen Reaktionen bis heute technisch nicht erschlossen. Studien an gereinigten Blut­ zellarten oder in vitro gezüchteten Endothelzellen sind an­ dererseits zwar möglich, aber oft nicht aufschlußreich, da die in vivo vorliegenden Wechselwirkungsmöglichkeiten im Blutstrom fehlen.
Wünschenswert wäre also ein Meßsystem, das die Möglichkeit eröffnet, zelluläre und humorale Wechselwirkungen in fließendem Vollblut auch ins Abwesenheit von Endothelzellen quantitativ in vitro zu erfassen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein praktikables Verfahren und eine entsprechende Einrich­ tung zur Durchführung von in vitro Untersuchungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut, wahlweise auch in Gegenwart von Endothelzellen, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch das eingangs genannte Verfahren, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspru­ ches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist, und die eingangs genannte Einrichtung gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 13 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß dafür Sorge getragen ist, daß künstlich mit Endothelzellen bewachsene Mikroträger in einer Blutprobe in einem einer Filtereinrichtung vorgeschalteten Probenreser­ voir in hohen Konzentrationen vorhanden sein können, ohne daß der zu Meßzwecken vorgenommene eigentliche Filtrations­ prozeß gestört wird. Dadurch können nicht nur die Wirkung von Entzündungsmediatoren auf Blutzellen sondern auch die gegenteiligen Effekte des gesunden oder auch pathophysiolo­ gisch veränderten Endothels studiert werden. Dabei liegen diese Studienmöglichkeiten sehr nahe an den in vivo Bedin­ gungen. Mehr oder weniger fragwürdige Tierversuche können dadurch vermieden werden. Vorteilhafterweise ist die erfin­ dungsgemäße Einrichtung leicht montierbar und demontierbar, so daß sie relativ einfach zu reinigen ist und die Fil­ tereinrichtung zu Studiumzwecken leicht zugänglich ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung von in vitro Unter­ suchungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der fortlaufenden Registrierung der absoluten Filtratmengen bei der Filtration von Blut unter dem Einfluß verschiede­ ner ADP-Konzentrationen und
Fig. 4 eine Weiterbildung der Erfindung.
In der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise weist die vor­ liegende Einrichtung im wesentlichen ein Probenreservoir 1, eine Filtereinrichtung 2, ein Filtratreservoir 3, eine Schwenkvorrichtung 4 zum Verschwenken wenigstens des Pro­ benreservoirs 1 um eine, durch die Mitte der Filtereinrich­ tung 2 verlaufende Schwenkachse 5 und eine elektronische Waage 6 mit einer Rechen- und Anzeigeeinheit 61 auf.
Das Probenreservoir 1 wird vorzugsweise durch zwei Gehäuse­ teile 7 und 8 gebildet, wobei sich vorzugsweise in dem Ge­ häuseteil 7 in der dem Gehäuseteil 8 zugewandten Fläche ei­ ne Vertiefung 9 befindet und das Gehäuseteil 7 unter Zwi­ schenschaltung einer den Randbereich der Vertiefung 9 umge­ benden O-Ringdichtung 10 dicht an das Gehäuseteil 8 ansetz­ bar ist. Vorzugsweise sind die Gehäuseteile 7, 8 kreiszy­ linderförmig ausgebildet und weist die Vertiefung die Form eines hohlen Kreiszylinders auf. In das Innere des Proben­ reservoirs 1 führt eine Leitung 11 dicht hinein, über die während der Ausübung des Verfahrens Gas in das Probenreser­ voir 1 von einer nicht näher dargestellten Begasungsvor­ richtung mit einem elektronischen Druckregelventil ein­ bringbar ist. Auf diese Weise kann in dem Probenreservoir 1 befindliches Blut 12 auf einem konstanten hydrostatischen Druck gehalten werden. Das Probenreservoir 1 weist ferner eine Leitung 27 zur Gasableitung auf. Die Gehäuseteile 7 und 8 sind beim Betrieb der Einrichtung so angeordnet, daß das zylindrische Probenreservoir 1 vorzugsweise vertikal ausgerichtet ist, d. h., daß die Zylinderachse horizontal verläuft. An dem unteren Ende geht das Probenreservoir 1 bzw. die das Probenreservoir 1 bildende Vertiefung 9 seit­ lich in einen Übergangsbereich 13 über, der zur Filterein­ richtung 2 führt. Die Filtereinrichtung 2 weist vorzugs­ weise die Form eines scheibenförmigen Filters auf, das in einer vertikalen Ebene, d. h. also senkrecht zur Zylinder­ achse des Probenreservoirs 1, gehalten wird. Vorzugsweise wird die Filtereinrichtung 2 am Boden einer in dem Gehäuse­ teil 8 angeordneten Bohrung 16 durch ein in diese einge­ setztes Ringteil 14 gehalten, wobei die Öffnung des Ring­ teiles 14 die Öffnung des Übergangsbereiches 13 und den da­ vor befindlichen Filterbereich konzentrisch umgibt. Das Ringteil 14, das beispielsweise aus Teflon besteht, wird durch ein zylindrisches Gehäuseteil 15 gegen die Filterein­ richtung 2 gepreßt, das dicht in die zylindrische Bohrung 16 eingesetzt ist. Zwischen dem Ringteil 14 und dem Boden der Bohrung 16 und dem Ringteil 14 und dem Gehäuseteil 15 befinden sich zweckmäßigerweise O-Ringdichtungen, die nicht näher bezeichnet sind. Das Gehäuseteil 15 weist eine zen­ trische Bohrung 17 auf, die in ein durch ein Gehäuseteil 18 gebildetes Filtratreservoir 3 führt. Das Gehäuseteil 18 weist vorzugsweise die Form eines einseitig verschlossenen Zylinders mit einer Innenbohrung 19 auf, der mit seiner Öffnung dicht an das Gehäuseteil 15 angesetzt ist, so daß die Bohrung 17 in die, das Filtratreservoir 3 bildende In­ nenbohrung 19 übergeht. Das Gehäuseteil 18 weist eine Ab­ leitung 21 auf, die mit der bereits genannten elektroni­ schen Waage 6 verbunden ist.
Die beschriebenen Gehäuseteil 7, 8, 15 und 18 werden durch eine Klemmeinrichtung in der beschriebenen Weise zusammen­ gehalten, die vorzugsweise die Form einer das Gehäuseteil 18 in Richtung auf das Gehäuseteil 7 drückenden Halteklam­ mer 22 aufweist.
Es ist dafür Sorge getragen, daß die beschriebene Einrich­ tung vorzugsweise bei vertikaler Ausrichtung der Ebene der Filtereinrichtung 2 und des Querschnittes des Probenreser­ voirs 1 um eine Achse hin- und herverschwenkbar ist, die senkrecht und vorzugsweise mittig durch die aktive Fläche der Filtereinrichtung 2 verläuft. Zu diesem Zweck ist vor­ zugsweise der Abtrieb eines als Schwenkvorrichtung 4 die­ nenden Schwenkmotors zur Schwenkachse 5 ausgerichtet und drehfest mit dem Gehäuseteil 7 verbunden. Der Schwenkmotor 4 ist an einem Rahmenteil 23 befestigt, das an der dem Schwenkmotor 4 abgewandten Seite der Einrichtung ein Aufla­ ger 24 für einen in der Schwenkachse 5 angeordneten, mit der Halteklammer 22 bzw. dem Gehäuseteil 18 verbundenen Schwenkzapfen 25 bildet.
Die Leitung 11 reicht vorzugsweise bis in den unteren Be­ reich des Probenreservoirs 1.
Im folgenden werden das vorliegende Verfahren sowie die Funktion bzw. Arbeitsweise der vorliegenden Einrichtung nä­ her beschrieben. Zunächst wird die Einrichtung zusammenge­ baut, so daß sie die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Form aufweist. Es wird dann in das Probenreservoir 1 über die Leitung 11 eine Blutprobe 12 eingebracht, der zu Studienzwecken Entzündungsmediatoren zugegeben werden kön­ nen. Besonders bevorzugt werden auch mit Endothelzellen be­ wachsene Mikroträger 26 in die Blutprobe 12 eingebracht. Anschließend wird das Probenreservoir 1 über die Leitung 11 derart begast, daß in der Blutprobe 12 ein konstant gehal­ tener hydrostatischer Druck herrscht. Überschüssiges Gas wird über die Leitung 27 abgeführt. Das Begasen bewirkt ei­ nerseits, daß die Blutprobe 12 mit dem konstant gehaltenen hydrostatischen Druck aus dem Probenreservoir 1 und dem Übergangsbereich 13 durch die Filtereinrichtung 2 in die Bohrung 17 und das Filtratreservoir 3 gepreßt wird, die mit einer isotonischen Kochsalzlösung gefüllt sind. Dabei wird fortlaufend eine der durch die Filtereinrichtung 2 hin­ durchtretenden Blutmenge entsprechende Menge der Kochsalz­ lösung über die Leitung 21 auf die elektronische Waage 6 gebracht. Die Gewichtszunahme wird laufend ermittelt und durch die Rechen- und Anzeigeeinheit 61 bewertet und ange­ zeigt. Da die gesamte Einrichtung mit der Hilfe der Schwenkvorrichtung 4 bei diesem Vorgang fortlaufend um die Schwenkachse 5 über einen vorbestimmten Winkelbereich hin- und hergeschwenkt wird, wird dafür Sorge getragen, daß die in dem Blut 12 befindlichen Mikroträger 26 den Filtrations­ prozeß nicht stören können, weil sie wegen der durch die Schwenkbewegungen hervorgerufenen Fliehkräfte im wesentli­ chen im Blutreservoir 1 in vertikalen Ebenen, d. h. also in Ebenen senkrecht zur Schwenkachse 5 gehalten werden und nicht über den Übergangsbereich 13 zur Filtereinrichtung 2 gelangen. Dies bedeutet, daß die mit den Endothelzellen be­ wachsenen Mikroträger 26 den Filter nicht zusetzen.
Vorzugsweise bestehen die Gehäuseteile 7, 8, 15 und 18 aus biologisch besonders inertem Polykarbonatelementen. Als Filtereinrichtung 2 wird vorzugsweise ein Polykarbonatfilter, insbesondere mit einer Dicke von 10 µm, eine Porenweite von 5 µm, eine Porendichte von 4000/mm² und einer Fläche von etwa 32 mm² verwendet. Das Probenreservoir 1 umfaßt etwa 10 ml. Die Begasung der Blutproben 12 erfolgt vorzugsweise mit Preßluft mit einem Zusatz von 5% (v/v) CO₂. Durch diese Begasung wird eine definierte Oxigenierung des Hämoglobins und die Konstanthaltung des pH-Wertes sowie die Durchmischung der Blutsuspension während der Filtration erreicht. Der durch diese Begasung erreichte konstante Filtrationsdruck beträgt vorzugsweise etwa 10 cm H₂O. Die Leitung 27 zur Gasableitung begrenzt den Gasfluß dabei vorzugsweise auf ca. 10 ml/min. Durch den Schwenkmotor 4 wird die gesamte Einrichtung zur guten Durchmischung der Blutprobe 12 während der Filtration ständig hin- und herbewegt, wobei die Frequenz vorzugsweise 70 min-1 und der Drehwinkel ca. 180° betragen.
Die elektronische Feinwaage 6 ermittelt fortlaufend die ak­ tuellen Filtratgewichte, beispielsweise mit einer Rate von 5 sec-1. Die zu der Rechen- und Anzeigeeinheit 61 übertra­ genen Meßergebnisse werden gespeichert und mit der Hilfe eines Programms ausgewertet und in der Form von errechneten Meßdaten angezeigt und ausgedruckt. Die Fig. 3 zeigt die dabei beispielsweise aufgenommenen Kennlinien, die die Fil­ tratmengen in Abhängigkeit von der Zeit unter dem Einfluß verschiedener ADP-Konzentrationen zeigen. Die Kennlinie a entspricht einer ADP-Konzentration von 0. Entsprechend zei­ gen die Kennlinien b, c, d und e ADP-Konzentrationen von 0,1, 0,2, 0,4 bzw. 1 µM-ADP. Aus den so gewonnen Daten kön­ nen die zugehörigen Verschlußdaten errechnet werden.
Im folgenden wird im Zusammenhang mit der Fig. 4 eine be­ sonders bevorzugte und einfache Einrichtung näher erläu­ tert. Dabei sind Elementen der zuvor beschriebenen Einrich­ tung entsprechende Elemente mit entsprechenden Bezugszei­ chen bezeichnet, denen ein Apostroph angefügt ist. In einem scheibenförmigen Gehäuseteil 7′ befindet sich die das Pro­ benreservoir 1′ bildende Vertiefung 9′. Außerhalb des Be­ reiches der Vertiefung 9′ weist das Gehäuseteil 7′ eine Um­ fangsnut 40 auf, an derem Boden sich eine ringförmige Dich­ tung 10′ befindet. In die Nut 40 greift ein in der Umfangs­ richtung verlaufender Vorsprung 41 eines Gehäuseteiles 8′ ein, wobei das freie Ende des Vorsprunges 41 fest und dicht gegen die Dichtung 10′ drückt, wenn die Gehäuseteile 7′ und 8′ gegeneinander gepreßt werden. Auf dem in Richtung auf das Gehäuseteil 8′ vorstehenden Randbereich 42 der Vertie­ fung 9′ befindet sich eine ringförmige Dichtung 30 an der eine die Vertiefung 9′ dicht abschließende Scheibe 31 an­ liegt, die vorzugsweise aus Edelstahl besteht. Bei vertika­ ler Ausrichtung des Querschnittes der Vertiefung 9′ weist die Scheibe 31 in ihrem unteren Bereich eine Öffnung 43 auf, an die eine in Richtung auf das Gehäuseteil 8′ vorste­ hende Umfangswandung 32 angesetzt ist. Ein weiteres schei­ benförmiges Teil 33, das vorzugsweise aus Teflon besteht, weist eine Öffnung 34 auf, mit der es auf die Umfangswan­ dung 32 aufsetzbar ist. Das Scheibenteil 33 ist deckungs­ gleich zum Scheibenteil 31 ausrichtbar, wobei zwischen den Scheibenteilen 33 und 31 an den Umfangsbereichen derselben eine ringförmige Dichtung 35 anordenbar ist. An der dem Ge­ häuseteil 8′ zugewandten Seite ist eine weitere ringförmige Dichtung 36 am Umfangsbereich des Scheibenteiles 33′ ange­ ordnet, die an dem Boden der den Vorsprung 41 bildenden Vertiefung 39 des Gehäuseteiles 8′ angreift, wenn die Ge­ häuseteile 8′ und 7′ gegeneinander gepreßt werden. Das Fil­ tratreservoir 19′ wird durch eine Vertiefung 44 gebildet, die sich im Gehäuseteil 8′ ausgehend vom Boden der Vertie­ fung 35 vor der Öffnung 34 des Scheibenteiles 33′ befindet.
Die Filtereinrichtung 2′ wird beim Zusammenbau der Einrich­ tung zunächst auf das Ende der Wandung 32 aufgesetzt, wobei dann die Wandung 32 mit dem aufgesetzten Filter 2′ in die Öffnung 34 des Scheibenteiles 33 eingeschoben wird. Bei diesem Vorgang wird das Filter 2′ über der durch die Wan­ dung 32 umschlossenen Öffnung plangespannt.
In der bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 er­ läuterten Weise führen in das Probenreservoir 1′ die Lei­ tung 11′ und die Leitung zum Gasablassen (nicht erkennbar) und in das Filtratreservoir 19′ die Leitung 21′.
Wie dies durch die Linie 22′ dargestellt ist, werden die Gehäuseteile 8′ und 7′ nach ihrem Zusammenbau durch eine Klemmvorrichtung zusammengepreßt. Der Vorteil der Einrich­ tung der Fig. 4 besteht insbesondere darin, daß sie sehr leicht montierbar und demontierbar ist, so daß nach einer Meßreihe die Filtereinrichtung 2′ beispielsweise für histo­ logische Untersuchungen leicht zugänglich ist. Außerdem kann die gesamte Einrichtung zum Zwecke der Säuberung und Sterilisation sehr schnell und einfach auseinandergenommen werden.
Zusammenfassend wird ausgeführt, daß das Wesen der vorlie­ genden Erfindung darin besteht, daß das in einem Probenre­ servoir 1′ befindliche Blut 12, das mit Endothelzellen be­ wachsene Mikroträger 13 in einer hohen Konzentration ent­ halten kann, um eine Schwenkachse 5, 5′ verschwenkt wird, die etwa senkrecht zur Ebene einer Filtereinrichtung 2, 2′ verläuft, so daß im Blut 12 enthaltene Mikroträger 13 in­ folge der Schwenkbewegungen und der dabei auf sie ausgeüb­ ten Kräfte etwa in Ebenen parallel zur Filterebene gehalten und bewegt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß trotz Anlegung des genannten hydrostatischen Druckes an das im Probenreservoir 1, 1′ befindliche Blut 12 und auch bei der erfolgenden Begasung die Mikroträger 13 nicht über den Übergangsbereich 13 bzw. die Öffnung 34 zur Filterein­ richtung 2, 2′ gelangen, so daß der eigentliche Filtervor­ gang durch die Mikroträger 13 nicht gestört wird. Auf der anderen Seite können aber die Mikroträger 13 wegen der Ver­ schwenkung und der Begasung und der dabei erfolgenden Ver­ wirbelung in hohen Konzentrationen in die Blutprobe 12 ein­ gebracht werden. Dies ist für gute in vitro Untersuchungen eine unabdingbare Voraussetzung.
Bei den Mikroträgern handelt es sich vorzugsweise um Biosi­ lon-Mikroträger mit einem Durchmesser von ca. 200 µm, auf die die zuvor in Zellkulturschalen gezüchteten Endothelzel­ len in an sich bekannter Weise in einem Zellkulturmedium aufgewachsen werden.

Claims (22)

1. Verfahren zur Durchführung von in vitro Untersu­ chungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut, bei dem das zu untersuchende Blut (12) durch eine Filtereinrichtung (2) verläuft und die resultierende Blutflußmenge gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit Endothelzellen bewachsene Mikroträger (26) enthalten­ des Blut (12) in einem Probenreservoir (1; 1′) enthalten ist, aus dem Blut (12) unter Druck durch die Filterein­ richtung (2) gepreßt wird und daß das Probenreservoir (1; 1′) so bewegt wird, daß die Mikroträger (26) infolge der an ihnen angreifenden, durch die Bewegung bewirkten Kräf­ te nicht zur Filtereinrichtung (2; 2′) gelangen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blut (12) aus dem Blutreservoir (1; 1′) zu der seitlich vom Blutreservoir (1) angeordneten Filterein­ richtung (2) über einen vom Blutreservoir (1) zur Filter­ einrichtung (2) führenden Übergangsbereich (13; 43) zur Filtereinrichtung (2; 2′) gepreßt wird und daß das Pro­ benreservoir (1; 1′) um eine Schwenkachse (5; 5′) ver­ schwenkt wird, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Filtereinrichtung (2; 2′) verläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Blutreservoir (1; 1′), der Übergangsbe­ reich (13; 43) und die Filtereinrichtung (2; 2′) in einem Gehäuse (7, 8; 7′, 8′) angeordnet sind, das um die Schwenkachse (5; 5′) verschwenkt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung eine Hin- und Herbewegung um die Schwenkachse (5; 5′) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Hin- und Herbewegung etwa 70 min-1 beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehwinkel der Hin- und Herbewegung et­ wa 180° beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinrichtung (2; 2′) an der dem Blutreservoir (1; 1′) abgewandten Seite ein Filtrat­ reservoir (3; 3′) nachgeschaltet ist, das mit einer Flüs­ sigkeit gefüllt wird, die entsprechend der durch die Fil­ tereinrichtung (2; 2′) hindurchtretenden Blutmenge zu ei­ ner elektronischen Waage (6) verdrängt wird, die fortlau­ fend die ihr zugeführte Flüssigkeitsmenge mißt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit eine Kochsalzlösung verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das Blut (12) enthaltenden Blutreservoir (1; 1′) ein konstanter Druck dadurch aufgebaut wird, daß das Probenreservoir (1; 1′) fortlaufend mit einem Gas über eine in das Blutreservoir (1, 1′) führende Leitung (11; 11′) begast wird und daß überschüssiges Gas aus dem Probenreservoir (1; 1′) über eine aus dem Probenreservoir (1, 1′) führende weitere Leitung (27) abgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (11, 11′) so in das Probenreservoir (1; 1′) hineingeführt wird, daß bei der Begasung eine fort­ laufende Verwirbelung des im Probenreservoir (1; 1′) be­ findlichen Blutes (12) und der Mikroträger (26) erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Blut (12) ein Entzündungs­ mediator zugegeben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Entzündungsmediator ADP zugegeben wird.
13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Probenreservoir (1; 1′) und die Filtereinrichtung (2; 2′) in einem Ge­ häuse (7, 8, 15, 18; 7′, 8′) angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (7, 8, 15, 18; 7′, 8′) um die Schwenkachse (5′) verschwenkbar ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß auch das Filtratreservoir (3; 3′) in dem Gehäuse angeordnet ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil (7′) und ein zweites Gehäuseteil (8′) aufweist, daß das erste Gehäuse­ teil (7′) eine das Blutreservoir (1′) bildende Vertiefung (9′) an der dem zweiten Gehäuseteil (8′) zugewandten Seite aufweist, die sich zum zweiten Gehäuseteil (8′) hin öffnet, daß die einander zugewandten Flächen des ersten und zweiten Gehäuseteiles (7′; 8′) dicht miteinander ver­ bindbar sind, daß die Vertiefung (9′) durch ein Scheiben­ teil (31) an der dem zweiten Gehäuseteil (8′) zugewandten Seite dicht verschlossen wird, das eine Öffnung (43) be­ sitzt, über deren Querschnitt die Filtereinrichtung (2′) anordenbar ist, daß das zweite Gehäuseteil (8′) an der dem ersten Gehäuseteil (1′) zugewandten Seite eine Ver­ tiefung (44) vor der Filtereinrichtung (2′) aufweist, die das Filtratreservoir (3′) bildet.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Öffnung (43) des Scheibenteiles (31) an der dem Probenreservoir (1′) abgewandten Seite von einer zy­ lindrischen Wandung (32) umgeben ist und daß an der dem Probenreservoir (1′) abgewandten Seite des Scheibenteiles (31) ein weiteres Scheibenteil (33) angeordnet ist, das eine weitere Öffnung (34) besitzt, die auf die Wandung (32) aufschiebbar ist, derart, daß eine scheibenförmige Filtereinrichtung (2′) nach dem Anordnen quer zur Wandung (32) und dem Aufschieben der Öffnung (34) des weiteren Scheibenteiles (33) auf die Wandung (32) mit einem Teil­ bereich quer zur Wandung (32) gespannt ist, wobei der Außenbereich des Filters zwischen der Wandung (32) und der Öffnung (34) festgeklemmt ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß das Scheibenteil (31) und das weitere Scheiben­ teil (33) in einer Vertiefung (39) des zweiten Gehäuse­ teiles (8′) gehalten sind, in die die das Filtratreser­ voir (3′) bildende Vertiefung (44) mündet.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Boden der Vertiefung (39) und dem zweiten Scheibenteil (33) zwischen dem ersten Scheiben­ teil (31) und dem zweiten Scheibenteil (39) und zwischen dem ersten Scheibenteil (31) und dem Gehäuseteil (1′) je­ weils eine Ringdichtung (36, 35, 30) angeordnet sind.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (7, 7′) durch eine Klammereinrichtung (22′) zusammenhaltbar sind.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß bei Ausrichtung der Filterein­ richtung (2′) in einer vertikalen Ebene die Filterein­ richtung (2′) und die Öffnung (43) im unteren Bereich des Probenreservoirs (1′) vorgesehen sind.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leitung (11′) zur Begasung des Probenreservoirs (1; 1′;) mit ihrem freien Ende bis in den unteren Endbereich des Probenreservoirs (1′) hinein­ geführt ist.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken der in einem Rahmenteil (23) gehaltenen Einrichtung ein Schwenkmotor (5) vorgesehen ist.
DE19944440383 1994-11-11 1994-11-11 Verfahren und Einrichtung zur Durchführung von in vitro Untersuchungen zum mikrorheologischen Verhalten von humanem Blut in Gegenwart gezüchteter Endothelzellen Withdrawn DE4440383A1 (de)

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