DE69630653T2

DE69630653T2 - Verfahren zur adsorption von in einer biologischer flüssigkeit enthaltenden antimikrobischen agenzien und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE69630653T2
Application number: DE69630653T
Authority: DE
Inventors: Roger Chatelin; Daniel Monget; Thierry Pollet; Catherine Fitzer-Couturier; Patrick Gayrine
Original assignee: Biomerieux SA; Institut Textile de France; Institut Francais Textile et Habillement
Current assignee: Biomerieux SA; Institut Textile de France; Institut Francais Textile et Habillement
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: ATE254185T1; EP0777742B1; FR2735790A1; WO1997000970A1; JP3651904B2; AU6363096A; FR2735790B1; US5897782A; CA2196437A1; DE69630653D1; EP0777742A1; JPH10505509A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adsorption oder Beseitigung von Anti-Mikroben-Mitteln, auch als "Inhibitoren" oder "Inhibitor-Mittel" bezeichnet, welche in einer biologischen Flüssigkeit wie insbesondere Blut enthalten sind; sie betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen wird mit "Anti-Mikroben-Mitteln", "Inhibitor-Mitteln" oder "Inhibitoren" jedes Mittel bezeichnet, welches dazu bestimmt ist, die Proliferation von Mikroben oder von Krankheitskeimen zu vermeiden, wie beispielsweise Antibiotika, Antipilzmittel, Antivirenmittel, Antiseptika.
Mit "biologische Flüssigkeit" wird jede Flüssigkeit bezeichnet, welche lebende Materie enthält, wie Plasma, Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, Urin, Synovialflüssigkeit und vorzugsweise Blut.
In der Beschreibung wird im folgenden die Erfindung im wesentlichen bei ihrer bevorzugten Anwendung auf Blut dargestellt.
Bei vielfältigen Anwendungen ist es wohlbekannt, die in dem Blut enthaltenen Antibiotika zu adsorbieren, insbesondere um sie zu beseitigen, um anschließend das so gereinigte Blut zu untersuchen.
Das Auffinden pathogener Mikroorganismen in biologischen Flüssigkeiten muß innerhalb möglichst kurzer Zeit erfolgen, insbesondere im Fall von Sepsis, für den die Sterblichkeit hoch bleibt trotz der großen Auswahl an Antibiotika, über die die Ärzte verfügen. Um die Über-lebenschancen der Kranken zu erhöhen, verabreichen die Ärzte den Patienten häufig ein Antibiotikum oder eine Mischung von Antibiotika. Es ist dennoch wichtig, eine geeignete Antibiotika-Therapie innerhalb kürzester Zeit zu bestimmen. Leider ist die Isolierung und schnelle Charakterisierung der infektiösen Keime schwierig, wenn die zu untersuchenden Blutproben Inhibitor-Mittel enthalten wie Antibiotika, welche häufig das Wachstum der Mikroben bremsen oder sogar unterdrücken.
Gleiches gilt für die Keime, welche für Meningitis verantwortlich sind, deren Vorhandensein in der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit extrem schnell festgestellt werden muß. Auch hier kann dieser Nachweis durch das Vorhandensein von Antibiotika gestört werden.
Die Bakteriurie kann ebenfalls schwer diagnostizierbar sein, wenn der Patient einer Antibiotika-Therapie unterzogen wird und Antibiotika im Urin ausscheidet. Häufig kann die Isolierung der infektiösen Keime negativ sein.
Um diese Nachteile zu beseitigen und die Erkennung der Mikroben und ihre Isolierung in Proben biologischer Flüssigkeit von Patienten unter Antibiotika-Therapie zu verbessern, wurden bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen, welche darauf abzielen, die in dem Blut vorhandenen Antibiotika zu entnehmen oder zu neutralisieren, bevor das so gereinigte Blut untersucht wird.
Zunächst wurde vorgeschlagen, das Blut über Ionenaustauscher (Austauscherharze) oder adsorbierende Polymere zu leiten. Hierzu wird das dem Kranken entnommene Blut in einen ersten Kolben gegeben, der derartige Harze oder derartige Polymere enthält, und das Ganze wird für einen geeigneten Zeitraum leicht geschüttelt. Ein Teil dieses gereinigten Blutes wird dann in einen zweiten Kolben überführt, welcher das für das Wachstum gegebenenfalls vorhandener Mikroorganismen geeignete Nährmilieu enthält. Dieses Verfahren ermöglicht eine gute Adsorption des größten Teils der Antibiotika. Da die adsorbierenden Materialien in Form von in den ersten Kolben enthaltenen Körnern oder Pulver vorliegen, erfordert dieses Verfahren außerhalb der eigentlichen Blutentnahme jedoch einen zusätzlichen Schritt der Rückgewinnung und Überführung des so gereinigten Blutes, welcher aufwendig und gelegentlich von umstrittener Effizienz ist, zumal nicht alle vorhandenen Antibiotika adsorbiert werden, und gelegentlich zu einem Aussalzen mit der Zeit führt.
Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, auf direkt in den das Nährmilieu enthaltenen Untersuchungs-Kolben enthaltene Harze zurückzugreifen. Auch hier wird die Gefahr des Aussalzens von Inhibitor-Mitteln mit der Zeit und die Gefahr einer Inhibition gerade aufgrund der Zusammensetzung der Harze festgestellt.
In der Schrift EP-A-0 597 542, entsprechend der Schrift US-A-5,314,855, wurde eine adsorbierende Zusammensetzung vorgeschlagen, welche aus einer Mischung aus Aktivkohle, Fuller-Erde, einem Anionen-Austauscher in Pulverform und einer Mischung aus kationischen und anionischen Polyelektrolyten besteht. Dieses Verfahren weist jedoch die gleichen Nachteile wie die der Ionenaustauscher auf. Es handelt sich nämlich um ein Verfahren, bei welchem das Blut zunächst entnommen wird und danach außerhalb des Entnahmeortes in dem Untersuchungs-Kolben, der eine geeignete Nährlösung und die adsorbierende Zusammensetzung enthält, gleichzeitig behandelt und untersucht wird.
Da das Antibiotikum in der Mischung verbleibt, ist außerdem, wie zuvor, die Gefahr des Aussalzens zu beobachten. Zudem beeinträchtigt das Vorhandensein von Aktivkohle in Suspension die Untersuchung in dem Kolben, denn diese Kohle kann andere Verbindungen adsorbieren, insbesondere für das Wachstum der Mikroorganismen erforderliche Faktoren, was zu fälschlicherweise negativen Ergebnissen führt. Außerdem erweisen sich die Austausch-Oberflächen häufig als unzureichend, um die Gesamtheit der in der entnommenen Probe vorhandenen Inhibitor-Mittel zu adsorbieren, so daß der gefüllte Kolben erheblich geschüttelt werden muß, um eine gute Austausch-Wirksamkeit zu erzielen. Schließlich kann dieses Verfahren aufgrund des Vorhandenseins von Aktivkohle die Komplementär-Untersuchungen wie insbesondere die Betrachtung direkt mit dem Auge oder mit dem Mikroskop erschweren.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile.
Sie zielt auf ein Verfahren zur Adsorption, insbesondere der in einer biologischen Flüssigkeit enthaltenen Anti-Mikroben-Mittel, welches sofort im Anschluß an und kontinuierlich mit der Entnahme der genannten biologischen Flüssigkeit und vor ihrer Kultur durchgeführt werden kann, wodurch jede Beeinträchtigung vermieden und das Wachstum der Mikroorganismen der zu untersuchenden Probe begünstigt wird.
Dies ist von ganz besonderer Bedeutung, denn wenn die Entnahmen durchgeführt und danach während mehrerer Stunden in einem Trockenapparat aufbewahrt werden, um eine Kultur und eine anschließende Untersuchung durchzuführen, kann sich eine hemmende Wirkung der antibiotischen Mittel auf die Mikroorganismen des Entnahmegutes entfalten. Wie zuvor, kann dies zu fälschlicherweise negativen Ergebnissen führen.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung weist zur Adsorption der in einer biologischen Flüssigkeit enthaltenen Anti-Mikroben-Mittel durch Leiten dieser Flüssigkeit über eine filtrierende und adsorbierende Verbindung die genannte Verbindung die Form eines textilen Fasermaterials auf Aktivkohlefaserbasis und ohne jegliches Bindemittel auf.
Mit anderen Worten besteht die Erfindung in der Adsorption der in einer biologischen Flüssigkeit enthaltenen Anti-Mikroben-Mittel oder Inhibitoren nicht mehr mit Hilfe eines Ionenaustauschers oder einer Zusammensetzung auf der Basis von Aktivkohle und Fuller-Erde in Körner- oder in Pulverform, sondern durch Leiten einer Blutprobe sofort im Anschluß an die und kontinuierlich mit der Entnahme über ein textiles Fasermaterial auf der Basis von Aktivkohlefasern, deren Zusammenhalt einzig durch ihre Verflechtung und somit in Abwesenheit jedes Bindemittels gewährleistet ist, vor Einleiten des so gereinigten Blutes in Kolben, die das Nährmilieu enthalten, zur Entwicklung der Mikroorganismen, welche vorhanden sein können.
Bekanntlich sind Aktivkohlefasern Materialien, welche interessante mechanische Eigenschaften aufweisen, die mit einer geringen Dichte verbunden sind und es ermöglichen, sie in den verschiedensten textilen Formen wie Filamentgarnen, Fasern oder Stoffen oder Geflechten, zwei- oder dreidimensional, zu verwenden. Am häufigsten werden diese Fasern durch Pyrolyse eines Zwischenstoffes, insbesondere auf der Basis natürlicher oder künstlicher oder auch synthetischer (Acrylfasern) Zellulosefasern, hergestellt. Da diese Kohlefasern wohlbekannt sind, ist es nicht angebracht, sie hier ausführlich zu beschreiben.
Es wurde völlig überraschenderweise festgestellt, daß es zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses, nämlich der Adsorption der Anti-Mikroben-Mittel, wichtig ist, daß diese Kohlefasern aktiviert worden sind, das heißt einer gelenkten Oxidation unterzogen wurden, was einen Angriff an der Oberfläche und in die Tiefe jeder der Fasern hervorruft, welche dann mehr oder weniger porös werden. Es entwickeln sich dann an der Oberfläche und im Inneren dieser Fasern mehr oder weniger radiale Kanäle, welche geeignet sind, unerwünschte Moleküle zu adsorbieren. Je feiner die Poren sind, desto größer ist somit die spezifische Oberfläche, und desto mehr erhöht sich die Wirksamkeit der Adsorption. Ebenso ist es möglich, die Oxidationsbedingungen der Fasern zu verändern, indem insbesondere die Behandlungstemperatur verändert wird, und zwar um die Größe der an der Oberfläche und im Inneren der Fasern entwickelten Poren und damit ihre Trennschärfe zu kontrollieren.
In der Praxis wird die Oxidationstemperatur so eingestellt, daß im Inneren und an der Oberfläche der Fasern Poren kleiner Größen angeordnet werden, wodurch die unerwünschten Moleküle zurückgehalten werden und gleichzeitig die Moleküle großer Größen durchgelassen werden.
Ganz allgemein wird die Aktivierung der Kohlefasern durch gelenkte Oxidation bei einer Temperatur zwischen 800 und 1000°C in Inertatmosphäre durchgeführt.
Aktivkohlefasern sind wohlbekannt im Bereich der Desodorierung oder der Reinigung, insbesondere von Gasen. Es ist überraschend, daß die Verwendung dieser Aktivkohlefasern es ebenfalls ermöglicht, eine derartige Wirksamkeit und eine derartige Schnelligkeit der Adsorption zu erzielen, während Aktivkohlepartikel oder nicht aktivierte Kohlefasern das Erzielen vergleichbarer Ergebnisse nicht zulassen und vor allem mit Sicherheit zu erwartende Schwierigkeiten bei der Durchführung bereiten. Auf diese Weise wurden Fachleute auf dem Gebiet der Untersuchung mikrobiologischer Wirkstoffe in Kenntnis der vorerwähnten Nachteile der Adsorption auf Kohlenstoff-Fasern oder Aktivkohlepartikeln davon abgehalten, auf spezifische Kohlenstoff-Fasern, nämlich Aktivkohlefasern, zurückzugreifen.
Zudem ist der Zusammenhalt der Aktivkohlefasern durch ihre Verflechtung, und zwar ohne jedes Bindemittel, gewährleistet, was eine überraschende Erhöhung der Filtrations- und Adsorptionsfähigkeit der Kohlenstoff-Fasern ermöglicht.
Aufgrund einer kombinierten Wirkung von Schnelligkeit und Wirksamkeit wird das erfindungsgemäße Verfahren mit den Geschwindigkeiten der Entnahme der biologischen Flüssigkeit vereinbar und kann daher gleichzeitig mit der Entnahme selbst durchgeführt werden und kontinuierlich in den eigentlichen Entnahmevorgang, genauer gesagt, bei dem Patienten und außerhalb der Untersuchungsumgebung, eingegliedert oder integriert werden, wodurch jede Beeinträchtigung der späteren Untersuchungen vermieden wird.
So läßt die Wahl von Aktivkohlefasern die Adsorption der Anti-Mikroben-Mittel oder Inhibitoren sofort im Anschluß an und kontinuierlich mit der Entnahme zu, was bisher nicht möglich war. Dies äußert sich in einer Einfachheit bei der Durchführung und einer besseren Zuverlässigkeit der erhaltenen Ergebnisse.
Das die Erfindung kennzeichnende Fasermaterial kann die verschiedensten Formen aufweisen. Beispielsweise kann man auf ein Bündel paralleler Filamentgarne zurückgreifen. Ebenfalls können Spinnfasern, textile Flächengebilde oder Stoffe verwendet werden: gewebt, geflochten, gewirkt, Vliesstoffe, zwei- oder dreidimensional, Filze, Scherwolle, Flor, Velours, etc. ...
Es ist wichtig, daß die spezifische Oberfläche der Fasern (oder der Filamentgarne) hoch ist. Es wurde festgestellt, daß gute Ergebnisse mit spezifischen Oberflächen höher als 500 m²/g, vorzugsweise höher als 1000 m²/g, bei einem Durchmesser der Fasern (oder der Filamentgarne) zwischen fünf und fünfzig Mikrometer, vorzugsweise nahe zehn Mikrometer, erzielt werden.
Es ist wichtig, daß die Organisation des Fasermaterials in der Vorrichtung den Durchlaß der großen Moleküle oder von Mikroorganismen der zu untersuchenden biologischen Flüssigkeit zuläßt, es aber ermöglicht, kleinere Moleküle wie die Anti-Mikroben-Mittel oder Inhibitoren zurückzuhalten.
So kann die zu adsorbierende Flüssigkeit in Berührung mit den in den oben erwähnten Formen oder Oberflächen organisierten Fasern oder Filamentgarnen gebracht werden. So ermöglicht es das Fasermaterial, einerseits durch die mikroporöse Struktur der Aktivkohlefasern eine gute Adsorption der Anti-Mikroben-Mittel zu gewährleisten und andererseits aufgrund der Struktur des Materials selbst eine selektive Trennung der Bestandteile der zu untersuchenden Flüssigkeit durchzuführen.
Je nach Erscheinungsform des Fasermaterials erfolgt die Berührung mit der biologischen Flüssigkeit im wesentlichen an der Oberfläche und/oder im Inneren des Materials.
Es wurde festgestellt, daß gute Ergebnisse erzielt werden, indem man die biologische Flüssigkeit in einen biegsamen Entnahmekatheter leitet, in dessen Inneren ein Bündel aus einigen (fünf bis fünfzig) parallelen Aktivkohlefaser-Filamentgarnen eingesetzt wurde.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die erfindungsgemäße adsorbierende Verbindung in einem Modul oder mehreren übereinander angeordneten Modulen gehalten, welche im Verlauf eines biegsamen Katheters eingefügt werden.
Es werden ebenfalls gute Ergebnisse erzielt, indem die biologische Flüssigkeit durch eine Spritze geleitet wird, deren zylindrischer Körper eine adsorbierende Verbindung wie die erfindungsgemäße einschließt.
Die Wirksamkeit der Berührung und des Austausches zwischen der biologischen Flüssigkeit und der filtrierenden und adsorbierenden Verbindung kann vorteilhaft verstärkt werden, indem stromaufwärts der genannten Verbindung in Bezug auf die Strömungsrichtung der biologischen Flüssigkeit ein Verteiler angeordnet wird, dessen Funktion darin besteht, den Fluß biologischer Flüssigkeit auf der gesamten Oberfläche der genannten filtrierenden und adsorbierenden Verbindung zu verteilen.
Der Fluß kann auch durch dreidimensionale Stoffe in Labyrinthform, Zickzackform, Spiralform oder anderen Formen hindurch erfolgen, um die Strecke und dadurch die Oberfläche und die Dauer sowie die Wirksamkeit des Kontaktes und des Austausches zu vergrößern. Es können auch zusammengesetzte Materialien mit offener Struktur (Wirkware mit offenen Maschen, Zellstruktur mit offenen Poren) verwendet werden.
Die Wahl der Erscheinungsform des eigentlichen Fasermaterials berücksichtigt im wesentlichen die zu behandelnde Flüssigkeit, die Strömungsgeschwindigkeit und die zu adsorbierenden Anti-Mikroben-Mittel.
Das Leiten über das kennzeichnende Fasermaterial auf Aktivkohlefaserbasis erfolgt mittels beliebiger bekannter Mittel. Es kann auf die Schwerkraft zurückgegriffen werden. Vorzugsweise wird die Flüssigkeit unter einem leichten Unterdruck geleitet, wie einer Ansaugung, ausreichend, um die Flüssigkeit bei der Entnahme biologischer Flüssigkeit bei einem Patienten anzuziehen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese Vorrichtung umfaßt:

– ein Mittel zur Entnahme einer biologischen Flüssigkeit;
– eine Leitung, welche an einer Seite mit dem Mittel zur Entnahme und an der anderen Seite mit einem Behälter verbunden ist, welcher zur Aufnahme der zu untersuchenden abgenommenen biologischen Flüssigkeit bestimmt ist;
– ein Mittel, welches dazu bestimmt ist, die Entnahme der biologischen Flüssigkeit einzuleiten.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung in ihrem Inneren und mindestens auf einem Teil ihrer Länge ein Fasermaterial auf Aktivkohlefaserbasis aufweist, mit dem die abgenommene biologische Flüssigkeit während der Entnahme in Berührung tritt.
In der Praxis:

– ist das Mittel zur Entnahme der biologischen Flüssigkeit je nach der vorgesehenen Anwendung entweder eine Nadel (Blut) oder eine Sonde (Urin);
– ist die Leitung ein biegsamer Katheter aus einem biokompatiblen Material, zum Beispiel aus Kunststoff;
– ist der Behälter mit dem Mittel zur Einleitung der Entnahme verbunden; dieses kann zum Beispiel ein Kolben unter Unterdruck oder ein Pumpengehäuse sein.

Bei einer anderen Ausführungsform wird die biologische Flüssigkeit durch eines oder mehrere Module hindurch geleitet, wobei jedes Modul einen inneren Hohlraum bildet und auf beiden Seiten des genannten Hohlraums zwei Öffnungen aufweist, welche dazu bestimmt sind, auf eine Zufuhrleitung bzw. auf eine Austrittsleitung für die biologische Flüssigkeit gesteckt zu werden.
Im Fall einer Mehrzahl von Modulen sind diese übereinander angeordnet, und in jedem Fall schließt jedes von ihnen ein textiles Fasermaterial auf Aktivkohlefaserbasis ein, welches die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke einnimmt.
Um die Verteilung des Flusses biologischer Flüssigkeit auf der Oberfläche des textilen Fasermaterials zu optimieren, schließt jedes Modul vorteilhafterweise einen Verteiler ein, welcher mindestens stromaufwärts des textilen Fasermaterials in Bezug auf die Strömungsrichtung der biologischen Flüssigkeit angeordnet ist.
Vorzugsweise weist jedes Modul einen kreisförmigen Querschnitt auf, und das textile Fasermaterial auf Aktivkohlefaserbasis weist die Form einer Scheibe auf, deren Durchmesser ein wenig größer ist als der Innendurchmesser des durch das Modul definierten Hohlraums, wobei die Scheibe die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke einnimmt.
Mit einem "ein wenig größeren Durchmesser" wird ein Durchmesser bezeichnet, der um 1 bis 2 Millimeter größer ist als der Innendurchmesser des Moduls.
Schließlich kann die biologische Flüssigkeit auch mittels einer Spritze filtriert werden, deren zylindrischer Körper ein erfindungsgemäßes textiles Fasermaterial einschließt, welches die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke einnimmt. Bei dieser Ausführungsform wird die zu behandelnde Flüssigkeit in den Körper der Spritze eingeleitet, deren Kolben eingezogen ist, danach wird sie durch das textile Fasermaterial hindurch nach Anordnen und Verschieben des Kolbens geleitet, bevor sie durch den Befestigungsaufsatz der Nadel oder die Nadel selbst abgelassen wird.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen wird unter dem Ausdruck "die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke einnehmend" der im Inneren des Moduls oder des Körpers der Spritze verfügbare Raum verstanden, welcher einerseits durch die seitlichen inneren Wände des Moduls bzw. der Spritze definiert wird und andererseits durch die dem genannten Material überlassene bestimmte Dicke, so daß kein freier Raum zwischen dem filtrierenden und adsorbierenden Material und den genannten Wänden existiert.
Die Art und Weise, wie die Erfindung ausgeführt werden kann, und die sich aus ihr ergebenden Vorteile gehen besser aus den folgenden Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der einzigen beigefügten Figur hervor.
1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Apparatur.
2 ist ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Moduls.
3 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spritze.
Vorrichtung
Eine Entnahme- und Behandlungsvorrichtung zur Durchführung der Erfindung umfaßt (siehe 1) auf bekannte Weise jeweils eine Nadel 1 mit Flügeln 3 (Butterfly-Kanüle), welche auf bekannte Weise in einer Schutzröhre 2 angeordnet ist. Das Ende der Nadel 1 ist mit einem biegsamen Katheter 4 verbunden, welcher an seinem anderen Ende mit einer Nadel 5 verbunden ist, welche von einer Schutzkappe 6 umgeben ist. Diese Kappe 6 ist zur Anordnung auf einem Stopfen 7, im allgemeinen aus Gummi, eines Kolbens 8 bestimmt, welcher eine Nährlösung 9 enthält. Im Inneren des Kolbens 8 herrscht ein Unterdruck, der einigen Hundert Pa entspricht.
Erfindungsgemäß ist der Katheter 4 durch eine Röhre 10 unterbrochen, mit der er in Verbindung steht, wobei die genannte Röhre ein aus einer Mehrzahl paralleler Filamentgarne 12 aus Aktivkohle mit einem Durchmesser von zehn Mikrometer gebildetes Bündel 11 enthält. Diese Röhre 10 ist auf bekannte Weise mit ihren beiden Enden 13, 14 mit dem Katheter 4 verbunden.
Vorteilhafterweise wird die Röhre 10 durch ein Modul 24 ersetzt, welches mit zwei Öffnungen versehen ist, einer aufnehmenden Öffnung 26, die eine Zufuhrleitung für biologische Flüssigkeit aufnimmt, und einer Einstecköffnung, die durch einen Kanal 27 verlängert ist, der dazu bestimmt ist, auf eine Austrittsleitung für biologische Flüssigkeit gesteckt zu werden (siehe 2), wobei die genannte Austrittsleitung für biologische Flüssigkeit mit einem Behälter verbunden ist, der zur Aufnahme der zu untersuchenden abgenommenen biologischen Flüssigkeit bestimmt ist. Dieses Modul, von kreisförmigem Querschnitt, begrenzt einen Hohlraum 28, welcher zwei Verteiler 29, 30 einschließt, die auf beiden Seiten eines textilen Fasermaterials auf Aktivkohlefaserbasis angeordnet sind, welches die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke E1 einnimmt, wobei die Verteiler dazu bestimmt sind, den Fluß biologischer Flüssigkeit auf der Gesamtheit des textilen Materials zu verteilen. Dieses Modul weist den Vorteil auf, daß es in großer Stückzahl hergestellt werden kann und daß es universell an die Standard-Entnahmekatheter angepaßt werden kann. Mit anderen Worten ermöglicht es diese Vorrichtung, das Blut sofort am Ort der Entnahme auf einfache und wirtschaftliche Weise zu reinigen.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform wird eine Reihe Module übereinander angeordnet, welche wie zuvor mit einer oberen Einstecköffnung und einer unteren aufnehmenden Öffnung versehen sind, dazu bestimmt, jeweils auf die Öffnungen der benachbarten Module gesteckt zu werden. Die Öffnungen der so definierten Module können auch auf Zufuhr- und Austrittsleitungen für biologische Flüssigkeit gesteckt werden.
Wenn das Blut eines Patienten untersucht werden soll, wird die Nadel 1 in eine Vene eingeführt. Wenn das Blut in dem Katheter 4 erscheint, wird die Kappe 6 auf den Stopfen 7 des Kolbens 8 gesetzt, indem die Nadel 5 durch den Stopfen 7 hindurchgesteckt wird. Der Unterdruck des Kolbens 8 saugt das Blut in den Kreislauf 4, 10 an, das dann in den Kolben 8 strömt, wo es mit der Nährlösung 9 reagiert.
Während dieser Entnahme fließt das Blut über und durch das Bündel 11 aus parallelen Filamentgarnen aus Aktivkohle, welche dabei die Anti-Mikroben-Mittel oder Inhibitoren zurückhalten, dann wird das so gereinigte Blut in Berührung mit dem geeigneten Nährmilieu gebracht, um das Wachstum der gegebenenfalls in der Probe vorhandenen Mikroorganismen zu ermöglichen.
Bei einer anderen Ausführungsform (3) besteht die Vorrichtung aus einer Spritze 15, welche auf bekannte Weise eine Nadel 16, einen zylindrischen Körper 17 und einen Kolben 23 umfaßt. Der Körper 17 umfaßt in dem dem Kanal für den Übergang zur Nadel unmittelbar benachbarten Teil einen eingeschobenen Filz, welcher die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke E2 einnimmt, aus einer Mehrzahl paralleler Filamentgarne aus Aktivkohle 18 gebildet ist und durch einen Stellring 19 gehalten wird, welcher jegliche Verschiebung des Filzes in der Spritze sowie jegliches fortschreitende Fließen, insbesondere entlang der Wände des Körpers, verhindert. Im übrigen nimmt der zwischen dem adsorbierenden Material der Erfindung 18 und dem Ende 21 des Kolbens ausgesparte Raum 20 die zu behandelnde Probe auf. Stromaufwärts des Filzes 18 in Bezug auf die Strömungsrichtung der biologischen Flüssigkeit ist ein Gitter 31 angeordnet, das dazu bestimmt ist, den Fluß biologischer Flüssigkeit auf die Gesamtheit der Oberfläche des genannten Filzes zu verteilen.
So wird, wenn das Blut eines Patienten untersucht werden soll, der Kolben 23 der Spritze 15 entnommen, danach wird die zu untersuchenden Probe in dem Raum 20 angeordnet. Anschließend wird der Kolben wieder in die Spritze eingeführt, danach wird durch seine Verschiebung der Durchfluß der Flüssigkeit durch das adsorbierende Material 18 erzwungen. Die Probe wird dann filtriert, danach durch den Kanal zur Anpassung der Nadel oder durch die Nadel selbst abgelassen, um in einem unabhängigen Behälter mit einem geeigneten Nährmilieu in Berührung gebracht zu werden.
Umsetzung des Verfahrens der Erfindung
Die Adsorptionsfähigkeit für Antibiotika wird durch das nachstehend beschriebene herkömmliche Verfahren der Diffusion im Nährboden ermittelt.
Eine Blutprobe wird einem normalen und gesunden, das heißt nicht unter Antibiotika stehenden, Patienten entnommen. Anschließend wird diesem Blut eine vorbestimmte Menge eines wichtigen üblicherweise verwendeten Antibiotikums hinzugefügt. So wird eine Referenzprobe, nachstehend mit S-ATB bezeichnet, erhalten.
Mit Hilfe einer Spritze wird ein Teil der Probe dieses S-ATB-Blutes entnommen, das in den Katheter 4 eingeleitet wird, um es über das Fasermaterial 11 zu leiten.
Die gereinigte Blutprobe wie auch die Referenzprobe werden in der Nährlösung 9 aufgenommen. Anschließend läßt man sich die roten Blutkörperchen während dreißig Minuten in Reagenzgläsern mit konischem Boden ablagern. Anschließend wird eine bakteriologische Bestimmung der Antibiotika durchgeführt.
Auf bekannte Weise wird ein Teil des zu untersuchenden Blutes entnommen und auf einer Papierscheibe angeordnet, die getrocknet wird. Anschließend wird diese Scheibe in eine Petrischale gelegt, auf deren Oberfläche für das Anti-Mikroben-Mittel, das nachgewiesen und quantifiziert werden soll, empfindliche Bakterien aufgebracht werden. Anschließend wird die Petrischale in den Trockenapparat gestellt. Während der Inkubation diffundiert das Anti-Mikroben-Mittel, sofern vorhanden, auf dem Nährboden, und es wird nach vierundzwanzig Stunden ein Inhibitionsdurchmesser erhalten.
Anschließend wird der erhaltene Durchmesser mit einem Referenzbereich verglichen, um die Menge vor und nach der erfindungsgemäßen Behandlung vorhandener Inhibitoren quantifizieren zu können.
Beispiel 1
In diesem Beispiel ist das Bündel 11 aus acht parallelen Fäden von dreißig Zentimeter Länge aus Aktivkohlefasern mit einem Durchmesser von zehn Mikrometer gebildet, welche eine spezifische Oberfläche von 1500 m2/g aufweisen. Der Innendurchmesser der Röhre 10 beträgt 3,10 mm.
Die Dauer des Durchlaufs einer Probe von fünf Milliliter Blut wird durch den Unterdruck des Kolbens 8 reguliert oder durch den Unterdruck eines Spritzen-Kolbens zwischen 15 und 45 Sekunden, um der Dauer einer normalen Blutentnahme bei einem Patienten zu entsprechen.
Die Menge auf dem Fasermaterial 11, 12 adsorbierter Antibiotika wird durch herkömmliche mikrobiologische Bestimmung durch Diffusion auf dem Nährboden auf einer Petrischale gemessen. Der Prozentsatz auf dem Fasermaterial adsorbierter Inhibitoren ist gleich:
Die Ergebnisse sind unten in der Tabelle I zusammengestellt.
Beispiel 2
Das vorangehende Beispiel wird wiederholt und dabei das Bündel 12 durch ein Bündel aus vierundzwanzig mit den acht Fäden des Beispiels 1 identischen Fäden ersetzt.
Die Ergebnisse sind unten in der Tabelle I zusammengestellt.
Die aufgeführten Werte entsprechen Prozentsätzen der Adsorption für das kennzeichnende Fasermaterial 11, 12.
Beispiel 3
Beispiel 1 wird wiederholt und dabei die für die Erfindung kennzeichnenden Aktivkohlefasern 12 durch Kohlefasern des gleichen Titers und der gleichen Länge ersetzt, die jedoch nicht aktiviert sind.
Es ist keine Adsorption festzustellen.
Beispiel 4
Beispiel 1 wird wiederholt und dabei die Aktivkohlefasern durch Aktivkohlekörner ersetzt.
Es ist keine nennenswerte Adsorption festzustellen.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, ermöglichen es das Verfahren, die Apparatur und die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die biologische Flüssigkeit während der Entnahme zu reinigen.
Auf diese Weise kann die Erfindung erfolgreich bei der Entfernung von Anti-Mikroben-Mitteln oder Inhibitoren aus Plasma, Gehirn-Rückenmarks- Flüssigkeit, Urin, Synovialflüssigkeit und vor allem Blut angewendet werden.

Claims

Verfahren zur Adsorption von in einer Probe einer biologischen Flüssigkeit enthaltenen Anti-Mikroben-Mitteln durch Leiten dieser Flüssigkeit über eine filtrierende und adsorbierende Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verbindung die Form eines textilen Fasermaterials auf Aktivkohlefaserbasis und ohne jegliches Bindemittel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial die Form eines Bündels (11) aus parallelen Filamentgarnen (12) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Filamentgarne aus Aktivkohle (12) einen Durchmesser zwischen fünf und fünfzig Mikrometer aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Oberfläche der Fasern 500 m²/Gramm übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial die Form von textilen Flächengebilden oder Stoffen mit folgenden Eigenschaften aufweist: gewebt, geflochten, gewirkt, Vliesstoff, zwei- oder dreidimensional, Filze, Scherwolle, Flor, Velours.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial ein dreidimensionaler Stoff in Labyrinthform, Zickzackform, Spiralform ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Flüssigkeit Blut ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, des Typs, der folgendes umfaßt: – ein Mittel zur Entnahme (1) einer biologischen Flüssigkeit; – eine Leitung (4), welche an einer Seite (13) mit dem Mittel zur Entnahme (1) und an der anderen Seite (14) mit einem Behälter (9) verbunden ist, welcher zur Aufnahme der zu untersuchenden abgenommenen biologischen Flüssigkeit bestimmt ist; – ein Mittel, welches dazu bestimmt ist, die Entnahme der biologischen Flüssigkeit einzuleiten; dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (4) durch eine Röhre (10) unterbrochen ist, mit der sie in Verbindung steht, wobei die genannte Röhre (10) mindestens auf einem Teil ihrer Länge ein Fasermaterial auf Aktivkohlefaserbasis umfaßt, mit dem die abgenommene biologische Flüssigkeit während der Entnahme in Berührung tritt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus einem Bündel (11) aus parallelen Filamentgarnen (12) aus Aktivkohlefasern gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Flüssigkeit Blut ist und daß die Leitung (4) ein biegsamer Katheter ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Aufnahme der zu untersuchenden abgenommenen biologischen Flüssigkeit bestimmte Behälter ein Kolben ist, in dessen Inneren ein Unterdruck herrscht.
Vorrichtung zur Adsorption in einer biologischen Flüssigkeit enthaltener Anti-Mikroben-Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens einem Modul (24) gebildet ist, welches einen inneren Hohlraum (28) definiert und welches auf beiden Seiten des genannten Hohlraums zwei Öffnungen (26,27) aufweist, die dazu bestimmt sind, auf eine Zufuhrleitung und eine Austrittsleitung für die biologische Flüssigkeit gesteckt zu werden, wobei der genannte Hohlraum ein textiles Fasermaterial (25) auf Aktivkohlefaserbasis einschließt, welches die Gesamtheit des im Inneren des Hohlraums verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke einnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und daß das Fasermaterial auf Aktivkohlefaserbasis die Form einer Scheibe aufweist, deren Durchmesser ein wenig größer ist als der Innendurchmesser des durch das Modul definierten Hohlraums.
Vorrichtung zur Adsorption in einer biologischen Flüssigkeit enthaltener Anti-Mikroben-Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Mehrzahl übereinander angeordneter Module nach den Ansprüchen 12 und 13 gebildet ist, wobei die beiden Öffnungen jedes der Module auf die unteren bzw. oberen Öffnungen der benachbarten Module gesteckt werden können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul einen Verteiler (29) einschließt, welcher mindestens stromaufwärts des genannten textilen Materials auf Aktivkohlefaserbasis in Bezug auf die Strömungsrichtung der biologischen Flüssigkeit angeordnet ist.
Vorrichtung zur Adsorption in einer biologischen Flüssigkeit enthaltener Anti-Mikroben-Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Spritze (15) gebildet ist, deren zylindrischer Körper (17) ein textiles Fasermaterial (18) auf Aktivkohlefaserbasis einschließt, welches die Gesamtheit des verfügbaren Raumes über eine bestimmte Dicke einnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (17) der Spritze (15) einen Verteiler (31) einschließt, welcher mindestens stromaufwärts des genannten textilen Fasermaterials (18) auf Aktivkohlefaserbasis in Bezug auf die Strömungsrichtung der biologischen Flüssigkeit angeordnet ist.