DK151616B - Skilleroer til centrifugaladskillelse - Google Patents

Description

1 DK 151616 B

Den foreliggende opfindelse angår et skillerør til centrifugaladskillelse af en væske , der indeholder mindst to komponenter, og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

5 For at skille forskelligt tunge komponenter af en væske, f.eks.

"blod, ved centrifugering og for at undgå en senere uønsket blanding af komponenterne, har man hidtil, således som det f.eks. fremgår af af beskrivelsen til U.S.-patent 3 508 653»benyttet glasbeholdere med en af et elastomeret materiale fremstillet prop, som kan forskydes ved 10 hjælp af centrifugalkraften, og hvis diameter skal være større end diametren for glasbeholderen. Sådanne skilleelementer har den ulempe, at de skal fremstilles med meget snævre tolerancer for at opnå en effektiv tætning. Friktionskræfterne er ved disse redskaber så stor, at slet 2 DK 1516166 sesskrift 25 55 580 kendes endvidere centrifugebeholdere, ved hvilke der i skillerøret er anbragt et skilleelement, hvis vægtfylde ligger mellem de komponenter, der skal adskilles, og hvis ydre diameter er væsentlig mindre end rørets indre diameter; komponenternes tætning 5 skal her ske ved hjælp af en elastisk skive, der ligger an imod beholdervæggen, og som er udformet som filter. Ved disse skillerør forekommer ved hjælp af diffusion gennem filtret væsentlige blandinger af i den ene fase opløste substanser, såsom kaliumioner eller enzymer såsom LDH, således at disse beholdere efter centrifugeringen 10 er uegnede ved længere opbevaring eller ved transport. Fra DE-OS 22 43 569 kendes endvidere en lignende indretning til opretholdelse af adskillelsen mellem en tungere og en lettere fase af en væske, ved hvilken en cylindrisk spole med en central axialåbning ved den ene ende bærer en ringflanche, der bevirker en glidende tætnende L5 berøring med glasrørets indre flade; spolens midteråbning lukkes efter væskens adskillelse i det mindste periodevist ved hjælp af en lille prop. Også ved denne indretning kan den lille prop, f.eks. under transport løsne sig fra sit tætte sæde, således at der ligeledes sker en blanding af komponenterne. Ved alle disse indretninger 20 skal væsken , f.eks. blod, påfyldes på en omstændelig måde, enten vedgpn-nemstikning af m gummihætte eller ved hjælp af en pipette, f.eks. gennem en axialboring gennem det spoleformede skilleelement.

Det er den foreliggende opfindelses formål at fjerne disse ulemper 25 og foreslå en enkel indretning, der kan fremstilles på en teknisk enkel måde, f.eks. ved sprøjtestøbefremgangsmåden, og ved hvilken man for det første efter centrifugeringen undgår en sammenblanding af komponenterne eller en diffusion af opløste bestanddele,også ved en transport af skillerørene eller ved en længere lagring af disse, og hvor 30 man for det andet væsentligt forenkler skillerørenes fyldning, især idet skillerørene samtidig udformes som blodudtagelsesapparat.

For at tilgodese dette formål er det indledningsvist omtalte skillerør ifølge den foreliggende opfindelse ejendommelig ved det i den kende-35 tegnende del af krav 1 anførte.

Det er overraskende, at man med skillerøret ifølge den foreliggende opfindelse kan skille de enkelte komponenter efter det samme princip som ved de kendte apparater, selvom skilleelementets ydre diameter 10 er lig med rørets indre diameter. Dette skyldes, at det af plast 3

DK 151616 B

fremstillede rør på grund af den i røret værende væske under påvirkning af centrifugalkraften udvides ganske let og dermed øger sin indre diameter. Den ringformede spalte, der kun danner sig under centrifugeringen mellem rørvæggen og skilleelementet, muliggør en 5 adskillelse af de lettere og tungere komponenter. Efter afsluttet centrifugering antager røret igen sin oprindelige diameter og klemmer skilleelementet fast mellem de to komponenter i den indtagne stilling og modvirker en yderligere væskeudveksling, da der nu eksisterer to indbyrdes adskilte kamre. Det til centrifugalseparering beregnede skil-10 lerør er endvidere let at fremstille.

Ved det i den kendetegnende del af krav 2 anførte får man et skillerør, ved hvilket skilleelementet samtidig kan benyttes som sugestempel. Efter opsugning af den væske, der skal deles, brækkes enten stempelstan-15 gen fra skilleelementet eller sugestemplet fjernes.

Skilleelementet ifølge opfindelsen er for at opnå en god styring under forskydningen i skillerøret fortrinsvis udformet som et cylindrisk legeme, der har indad og/eller udadhvælvede frontflader. Skilleelemen-20 tet kan endvidere have langs siden anbragte styreribber eller stivere for at forhindre, at det stiller sig skråt under centrifugeringen.

Ved det i den kendetegnende del af krav 5 anførte opnår man, at opfindelsens genstand først kan benyttes som sprøjte, og i tilslutning her-25 til - uden forurenende omfyldning til en anden beholder - kan benyttes som skillerør.

Skillerøret ifølge opfindelsen, der i sin foretrykne udførelsesform har et vedføjet stykke eller en påsat del for en injektionsnål, og 30 hvis skilleelement er forbundet med et sugestempel, kan fortrinsvis fremstilles endnu enklere, således at det med få greb efter blodudsugningen kan sættesi en centrifuge. Dette opnås ved hjælp af et skillerør, hvor skilleelementet via et indiceret brudsted er direkte forbundet med en i skillerøret ragende stempelstang og selv fungerer 35 som sugestempel og udformet som angivet i den kendetegnende del af krav 6. Ved dette redskab adskilles efter foretagen blodudtagning og efter lukning af stempelstangens sugeåbning, stempelstangen fra skilleelementet i området for det indicerede brudsted, og skillerøret lukkes med en sædvanlig lukkeprop, hvorpå det er klart til at sætte i 4

DK 151616 B

Ved en videre udførelsesfonn ifølge den foreliggende opfindelse er skillerørets vægtykkelse udformet i overensstemmelse med det i den kendetegnende del af krav 7 anførte for derved at få en forsinket fri givelse af skilleelementet til et tidspunkt, hvor faseadskillelsen alle-5 rede har indstillet sig fuldstændigt eller i det væsentlige. Ved en videre udførelsesform til opnåelse af den samme virkning er skillerørets indre diamter en lille smule formindsket i det nedre område, jf. det i den kendetegnende del af krav 8 anførte. Ved hjælp af begge forholdsregler opnår man, at skilleelementet under centrifugalkraftens på-10 virkning langsommere når hen til fasegrænsen, hvad enten fordi forøgelsen af rørets indre diameter på grund af udvidelse er mindre på grund af den voksende vægtykkelse, eller fordi skillerørets sande indre diameter bliver en lille smule mindre i retning mod det nedre område. Forøgelsen af vægtykkelsen, henholdsvis formindskelsen af den indre 15 diameter, ligger fortrinsvis i et område fra 0,01 til 0,4 mm.

Ved ikke fuldstændigt fyldte skillerør er udvidelsen eller udhugningen på grund af manglende indre tryk mindre ved centrifugeringen, således at det ikke kan komme til dannelse af en ringformet spalte, og 2o skilleelementet komprimerer blot den over væsken stående luft. For at undgå dette er det i en videre udførelsesform hensigtsmæssigt at tilvejebringe et skillerør, ved hvilket der på den indre væg, fortrinsvis i det øvre områder, er indarbejdet koaxialt eller spiralformet forløbende riller, således som angivet i den kendetegnende del af krav 25 9, hvorved man forhindrer afsætning af thrombocytter, når genstanden ifølge opfindelsen benyttes til at separere blodkomponenter. I denne forbindelse er det endvidere hensigtsmæssigt at overtrække rørets indre væg og fortrinsvis rillerne med et tætningsmiddel, specielt en silikoneolie eller et silikonefedtstof, jf. det i den kendetegnende 30 -del af krav 10 anførte, hvilket middel under påvirkning af centrifugalkraften under centrifugeringen kan strømme for at passere et throm= bocytiag.

Nedenfor forklares den foreliggende opfindelse på grundlag af tegningen. 35 På denne viser fig. la til lc en skematisk fremstilling af virkemåden for skillerøret ifølge den foreliggende opfindelse, 5

DK 151616 B

fig. 2 et snit gennem den øvre del af et skillerør, ved hvilket et skilleelement udløseligt er forbundet med lukkeproppen, fig. 3 et delsnit gennem et skillerør, ved hvilket skilleelementet ud-5 løseligt er forbundet med et i røret anbragt sugestempel, fig. 4 delvis i snit et ifølge den foreliggende opfindelse ændret skillerør forud for blodudtagning, 10 fig. 5 skillerøret ifølge fig. 4 efter blodudtagning, fig. 6 delvis i snit en ifølge den foreliggende opfindelse ændret udførelsesf orm for skillerøret med en afdækning i det nedre område, 15 fig. 7 i forstørret målestok det lukkede nedre område af skillerøret vist i fig. 6, fig. 8 et delsnit af et ændret skillerør ifølge den foreliggende opfindelse med et kammer for tilsætningsstoffer forud for blodudtagning, 20 fig. 9 i snit et skillerør med nedadtil voksende vægtykkelse.

fig. 10 et snit gennem et skillerør ifølge den foreliggende opfindelse med nedadtil stadig mindre indre diameter, 25 fig 11 et delsnit gennem et skillerør med koaxialt'forløbende riller på den indre væg, fig. 12 et delsnit gennem et skillerør med spiralformet forløbende 30 riller på den indre væg.

Fig. la til lc viser virkningsmåden ved anvendelse af et skillerør ifølge den foreliggende opfindelse. Skillerørene er vist i vandret stilling, d.v.s. i en stilling, som hyppigt forekommer under centri-35 fugeringen. Skillerøret 2 er fra først af lukket med en lukkeprop 4, idet der på lukkeproppen 4’s underside ved hjælp af et forbindelseselement 8 er anbragt et skilleelement 6 i form af et cylindrisk le- 6

DK 151616 B

gerne. De to faser, der skal adskilles, er gengivet hjælp af streger, henholdsvis punkter, idet stregerne antyder den flydende fase og punkterne en deri dispergeret tungere, f.eks. fast fase. Fig. Ih viser den tilstand, der indstiller sig, efter at centrifugalkraften 5 har virket en given tid, hvorved skilleelementet 6 har løsnet sig fra forbindelseselementet 8, og hvor der allerede er sket en delvis adskillelse mellem de to faser gennem den mellem skilleelementet 6 og rørvæggen dannede ringformede spalte f, der er dannet ved udvidelsen eller udhugningen. Ved yderligere centrifugering træder den 10 flydende fase forhi skilleelementet 4, der selv glider i retning mod rørhunden og svømmer på den tunge rørfase.

Sådanne skilleelementer 6 kan hestå af vilkårlige materialer, specielt plast; de kan være massive, hule eller fyldt med ekstra 15 vægte. Ved adskillelse af hiod benyttes fortrinsvis et skilleelement af polystyrol, der har en vægtfylde på 1,05, altså er lettere end erythrozytlaget med en vægtfylde på 1,09 og noget tungere end plasma-henholdsvis serumlaget, der har en vægtfylde fra 1,04 til 1,045.

20 ved den i fig. 2 viste udførelsesform er lukkeproppen 4* udformet, så den griber udover skillerøret 2rs rand. Skilleelementet har som forbindelseselement en tap 14, der giher ind i en tilsvarende udsparing. Skilleelementet er endvidere ved hjælp af stivere 10 sikret mod, at det skråtstilles indenfor skillerøret.

25

Ved den i fig. 3 viste udførelsesform er skillerøret 2 ved den ene ende forsynet med et sugestempel 16 og ved den anden ende med en påsat del 18 til brug for en injektionsnål. Denne kan være anbragt koaxialt i forhold til røret, men er fortrinsvis anbragt excentrisk 30 i forhold til dette. På stemplet 16 er skilleelementet 6 igen fastgjor-ved hjælp af et forbindelseselement. Med et sådant skillerør kan man f.eks. efter indføring af injektionsnålen udtage blod, derpå fjerne den påsatte del 18 og erstatte denne med et lukkeelement og efter at have udtaget stempelstangen 15, direkte indsætte dette skillerør i centrifugen.

Ved den i fig. 4 viste udførelsesform befinder skillelegemet 6 eller 7

DK 151616 B

skilleelementet sig i skillerøret 2 tæt ved skillerørets bund henholdsvis ved den påsatte del eller tilslutningsområdet 18 for injektionsnålen. Skilleelementet 6 er på den side, der vender væk fra tilslutningsområdet 18, udformet kegleformet og går over et fortyndet eller 5 svækket materialeområde fra det indicerede brudsted 7 over i stempelstangen 15.

Ved den i fig. 5 viste udførelsesform er skillerøret efter blodudtagningen lukket på vilkårlig her ikke vist måde. Skilleelementet 10 befinder sig i skillerørets øvre område, der er lukket med en kendt lukkeprop 4. I denne stilling anbringes skillerøret i centrifugen, hvorpå skilleelementet efter afslutningen af centrifugeringen og dannelsen af to lag i grænseområdet mellem disse forskelligt tunge lag hindrer en sammenblanding.

15

Ved den i fig. 6 viste udførelsesform befinder skilleelementet 6 sig i skillerøret 2 ovenfor det optrukne blod. Sugeindretningen, henholdsvis stempelstangen er allerede fjernet, og skillerøret er lukket med en sædvanlig lukkeprop 4. Det nedre tilslutningsområde 20 18, henholdsvis kanylekonussen 19 lukkes derpå med en afdækning 40, der er tilnærmelsesvis halvkugleformet, hvorved den halvkugleformede afdækning 40’s rand er i et snaplåseagtigt indgreb med skillerørets nedre randområde 44.

25 Afdækningens fastgørelse kan ske ved hjælp af tilsvarende fremspring 42, henholdsvis fordybninger i randen, hvilke fordybninger er i indgreb med tilsvarende fordybninger, henholdsvis fremspring i randområdet 44.

30 Ved centralt anbragt kanylekonus kan der også benyttes et skrueformet lukke.

Ved sådanne afdækninger eller lukker træder ved centrifugeringen væsken med størst vægtfylde ind i det halvkugleformede lukke og 35 kan efter centrifugeringen ikke mere udtages derfra.

8 DK 151616 B

Ved den i fig. 7 viste udførelsesform er kanylekonussen 19 selv lukket ved hjælp af en dækhætte 46, der på vilkårlig måde er forbundet med et slutstykke 48, der er forbundet med den halvkugleformede afdækning eller lukket 40. I kanylekonussen 19's dækhætte 46 er der end-5 videre tilvejebragt en fingerdel 50, der på tætnende måde rager ind i kanylekonussens boring.

Lukket 40 fremstilles fortrinsvist af plast, f.eks. af et polyethylen, der kun er lidt fleksibelt.

10

Ved den i fig. 8 viste udførelsesform er skilleelementet, der i det foreliggende tilfælde virker som sugekolbe, anbragt i skillerørets to punkter. Skillerørets nedre område er udformet således, at der der i det nedre tilslutningsområde af det er tilvejebragt en kanyle-15 konus 19 for injektionsnålen.

Boringen for den i tilslutningsområdet 18 udformede kanylekonus 19 er forlænget med en rørs tuds 21, der strækker sig fra bundfladen eller fra tilslutningsområdet 18 ind i skillerørets 2’s indre rum. Ved 2 0 hjælp af denne rørforlængelse dannes et lagerkammer 23, der forneden begrænses af skillerøret 2’s indre væg og foroven af skilleelementet 6’s frontflade.

For at forhindre, at de substanser, der befinder sig i dette kammer, 25 strømmer ud, er der på skilleelementets bundflade tilvejebragt et vorte- eller fingeragtigt fremspring 7, der griber ind i rørstudsen 21’s øvre åbning og lukker denne på tætnende måde.

Fortrinsvis er rørstudsen 21's og kanylekonussen 19's boringer an-30 bragt koaxialt. Kanylekonussen kan være anbragt centralt i forhold til skillerøret, men kan også være anbragt excentrisk. Det første letter kammerets fyldning med de substanser, der skal sættes til blodet, og den efterfølgende lukning ved, at det fingeragtige fremspring 7 griber ind i rørstudsen 21*s åbning; sidstnævnte letter 35 håndteringen af blodudtagningsorganet ved selve blodudtagningen og især ved apparatets håndtering, når en vene skal findes.

Sådanne skillerør kan efter fyldning med tilsætningsstoffer yderligere endnu lukkes ved kanylekonussen og ved den øvre ende. - '

Ved den i fig. 9 viste udførelsesform har skillerøret 2 gennemgående

Claims (10)

1. Skillerør til centrifugaladskillelse af en mindst 2 komponenter 3 indeholdende væske, med et i skillerøret anbragt skilleelement, hvis 4 vægtfylde ligger mellem vægtfylden for de komponenter, der skal adskil 5 les, kendetegnet ved, at skilleelementet (6) er et lege- 6 me, der ved centrifugering ikke udvider sig lige så meget i diametral retning som det ved centrifugeringen stukkede skillerør (2), og hvis ydre diameter svarer til det ustukkede skillerørs (2) indre diameter og under friktionsglidning endnu sidder frit bevægelig i skiller ør et (2) . DK 151616 B

2. Skillerør ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skilleelementet (6) er forbundet udløseligt med et i skillerøret (2) anbragt sugestempel (16), henholdsvis en stempelstang (15).

3. Skillerør ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at 5 skilleelmentet (6) er udformet som et cylindrisk legeme, der har indad og/eller udad hvælvede frontflader.

4. Skillerør ifølge krav 1 til 3, kendetegnet ved, at skilleelementet (6) har akseparallelt forløbende styreribber (10).

5. Skillerør ifølge krav 1 til 4, kendetegnet ved, at skillerørets (2) bund er dannet af en aftagelig påsat del (18) for en injektionsnål.

6. Skillerør ifølgekrav 1, og hvor skilleelementet (6) over et in diceret brudsted (7) direkte er forbundet med en i skillerøret (2) indragende stempelstang (15) og fungerer som sugestempel, kendetegnet ved, at skilleelementet (6) på den fra den påsatte del (18) for injektionsnålen bortvendte side er udformet kegleformet 20 og i keglens spidse område går over i stempelstangen (15).

7. Skillerør ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skillerørets (2) væg gradvist bliver tykkere og således får 'reduceret fleksibilitet i længderetningen i skilleelementets (6) forskydningsret- 25 ning under centrifugering.

8. Skillerør ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skille-rørvæggens indre diameter gradvist formindskes i skillerørets længderetning og i den aksiale forskydningsretning for skilleelementet 30 under centrifugering.

9. Skillerør ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der på skillerørets indre væg fortrinsvis i skillerørets øvre område er et antal af aksialt eller spiralformet forløbende riller (60, 62). 35

10. Skillerør ifølge krav 9, kendetegnet ved, at rillerne (60, 62) fra først af er belagt med et tætningsmiddel, fortrinsvis en silikoneolie eller et silikonefedtstof.