ES2675279B2 - Dispositivo cerrado y estéril para la separación y concentración aséptica de componentes biológicos - Google Patents
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Abstract
Dispositivo cerrado y estéril para la separación y concentración aséptica de componentes biológicos; que comprende, al menos: - un tubo (1) cerrado por un primer extremo (11) y que dispone de una boca (12) en un segundo extremo; - un émbolo (2) de material flexible, sin vástago de accionamiento, montado en el interior del tubo (1) con posibilidad de desplazamiento longitudinal y que dispone de un orificio (21) de carga de un fluido a separar y concentrar, y de descarga de las fracciones separadas, cuyo orificio (21) está provisto de una conexión (22) luer-lock hembra valvulada; y de un conducto (23) de purga, provisto de un filtro autosellable (24) para la purga automática del aire/gas contenido en el tubo (1) durante el llenado del tubo (1) con el fluido a separar y concentrar; y - un tapón (3) de protección del conjunto conexión/émbolo, acoplable a la boca del tubo.
Description
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DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO CERRADO Y ESTÉRIL PARA LA SEPARACIÓN Y CONCENTRACIÓN ASÉPTICA DE COMPONENTES BIOLÓGICOS.
Objeto de la invención.
El objeto de la presente invención es un dispositivo cerrado y estéril para la separación y concentración aséptica de componentes biológicos, tales como sangre, plasma, tejido adiposo, células u otros cualesquiera.
Esta invención presenta unas características orientadas a permitir a investigadores, científicos, biólogos, médicos y veterinarios, separar y concentrar diferentes líquidos, tejidos o fluidos corporales de forma aséptica en un dispositivo cerrado mediante gradientes de densidad y/o centrifugación diferencial, para luego ser analizados, estudiados y aplicados "in vitro” e "in vivo” sin problemas de contaminación externa/ambiental por patógenos, bacterias, etc.
Campo de aplicación de la invención.
Esta invención es aplicable en aquellos campos relacionados con la investigación I+D, la biología, la medicina y la veterinaria.
Estado de la técnica.
Actualmente, existen varios sistemas para separar y concentrar componentes de la sangre, tejidos, médula ósea, etc., pero no garantizan la asepsia o posible contaminación, debido a que son básicamente tubos de cristal o de plásticos con un tapón (tubos de centrifugación estándar, Eppendorf o Falcon así como otros tubos y dispositivos del mercado) que separan algunos componentes; pero, para retirar dichos componentes del tubo, aspirándolos mediante pipetas o cánulas, es
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preciso retirar el tapón que lleva el tubo, exponiendo el concentrado a los patógenos del ambiente.
Otros sistemas permiten llenar los tubos y retirar las fracciones mediante agujas que perforan un tapón, normalmente de goma o silicona o polímero flexible, para inyectar o aspirar a través de ellas, con el peligro que conllevan las agujas para el manipulador/usuario del dispositivo, a parte del riesgo de contaminación por entradas/salidas con las agujas al sistema.
También, son conocidos diversos dispositivos para esta aplicación, tales como los descritos en el modelo de utilidad ES 1 059 764 U, o en la patente de invención ES 2 437 541 B1, que disponen de una jeringuilla provista de un cuerpo cilíndrico con sendas bocas en los extremos opuestos y un émbolo, sin vástago de accionamiento, montado con posibilidad de desplazamiento en el interior de dicho cuerpo cilíndrico; duplicándose en este caso la posibilidad de contaminación del producto contenido en la jeringuilla, por la existencia de dos entradas opuestas en la misma.
Otro de los inconvenientes que plantean los dispositivos conocidos es la dificultad de extraer de forma separada las sucesivas fracciones de líquido separadas en capas, por ejemplo mediante centrifugación, sin que se mezclen entre sí.
Descripción de la invención.
El dispositivo cerrado y estéril para la separación y concentración aséptica de componentes biológicos, objeto de la invención, presenta unas características técnicas orientadas a solucionar los problemas mencionados y permitir la permeabilidad al interior de un tubo de separación a través de una válvula montada en un émbolo de cierre del interior del tubo, sin riesgos de contaminación y de seguridad para el usuario.
Para ello, el dispositivo comprende, al menos:
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- un tubo, cerrado por un primer extremo y que dispone de una boca en un segundo extremo;
- un émbolo de material flexible, sin vástago de accionamiento, montado en el interior del tubo con posibilidad de desplazamiento longitudinal y que dispone de un orificio de carga y descarga de un fluido a concentrar y separar en diversas fracciones, cuyo orificio está provisto de una conexión luer-lock hembra valvulada; y de un conducto, provisto de un filtro autosellable, a través del cual se realiza la purga automática del aire/gas contenido en el tubo durante el llenado del tubo con el fluido a separar y concentrar y,
- un tapón de protección del conjunto conexión/émbolo, acoplable a la boca
del tubo.
El émbolo provisto de la conexión luer-lock hembra valvulada permite, mediante el acoplamiento de una jeringuilla con conexión luer-lock macho, realizar la carga de la sangre o líquido a tratar y la posterior extracción de las fracciones obtenidas después de una centrifugación a través del émbolo y de la mencionada conexión luer-lock hembra valvulada; realizándose, dichas operaciones, de una forma segura, rápida y fiable, tantas veces como sea necesario, sin destapar el tubo y sin utilizar agujas u otros elementos para perforar el émbolo, evitando la contaminación del interior del tubo.
De acuerdo con la invención, el émbolo presenta un extremo anterior cóncavo provisto de unas aletas radiales para evitar turbulencias y favorecer un fraccionamiento preciso, controlando la dinámica de fluidos y estabilizando el paso de la fracción líquida separada desde el interior del cilindro a una jeringuilla de extracción acoplada a la conexión del émbolo.
Dicho émbolo dispone de una superficie lateral con un rebaje perimetral definido entre unos anillos de ajuste que garantizan un buen sellado del interior del tubo y evitan un exceso de fricción del émbolo con el tubo.
De acuerdo con la invención el filtro autosellable del émbolo, dispuesto en el conducto de purga automática del aire/gas, comprende un relleno gelificante que,
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una vez llenado el tubo con el fluido a separar, se humedece automáticamente con el fluido incorporado e inmediatamente se gelifica y sella, perdiendo su permeabilidad al aire/gas y a los líquidos, convirtiendo todo el dispositivo en una cámara cerrada herméticamente, de modo que las fracciones de líquido separadas sólo se pueden retirar a través del conector luer-lock hembra del émbolo.
Por tanto, este dispositivo no emplea agujas, evitando riesgos para el usuario y riesgos de contaminación.
Otra de las ventajas de este dispositivo es que la conexión luer-lock hembra acoplada al émbolo no dispone en su parte externa de espacios muertos donde puedan quedar retenidas fracciones significativas de los fluidos introducidos o retirados, que quedarían expuestos a contaminación.
No obstante, con la finalidad de eliminar el riesgo de contaminación por esta causa, el tapón de protección incorpora en su interior un relleno absorbente que protege y seca exteriormente la conexión luer-lock hembra de posibles gotas de los fluidos a separar y concentrar, y proporciona una permeabilidad al entorno, evitando riesgos de contaminación.
Este tapón proporciona una protección del conjunto conexión/embolo evitando su contaminación, al impedir su contacto eventual con cualquier objeto durante la manipulación del tubo por parte del usuario, y su contacto con las partículas en suspensión desplazadas por las corrientes de aire que se producen durante la centrifugación del contenido del tubo.
Para garantizar un buen deslizamiento entre el émbolo y el cilindro del tubo se utiliza un lubricante de última generación.
En una realización de la invención, el dispositivo comprende en el interior del tubo una boya cilíndrica, de una densidad predeterminada, de un diámetro adecuado al diámetro del interior del tubo y provista de un orificio central con una válvula unidireccional para el paso de las fracciones más densas hacia la zona situada por
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debajo de la boya y así flotar sobre una fracción más densa, aunque la posición de partida de la boya sea el extremo inferior del tubo, y dicha boya esté muy ajustada a las paredes del tubo, pero sin estar bloqueada en el mismo; suficiente para deslizarse y para mantenerse estable sin oscilaciones.
Dicha boya está destinada a posicionarse por flotación entre las fracciones obtenidas después de una centrifugación del fluido a separar formando una barrera física entre fracciones de diferente densidad, flotando por encima de las fracciones más densas que ella misma.
En una realización de la invención, dicha boya presenta una cara superior cóncava que remata en el orificio central de paso de fluido a través de la boya.
En una realización de la invención, la mencionada boya presenta en su cara superior un chaflán perimetral enfrentado a un labio perimetral definido en el extremo inferior del émbolo. La finalidad de dicho chaflán perimetral es provocar una expansión lateral de dicho labio cuando el émbolo contacta con la boya durante la extracción de una de las fracciones separadas de líquido, provocando un incremento del rozamiento entre el émbolo y el tubo y, consiguientemente, el frenado del avance del émbolo.
Estas características facilitan la extracción por separado de las fracciones separadas de líquido, evitando la mezcla de las mismas durante su extracción.
Este dispositivo está diseñado para ser utilizado en equipos de centrifugación que tengan el tamaño adecuado para poder introducirlo en su interior y dispongan de un software que, dependiendo del objetivo, se pueda separar y concentrar de forma flexible el fluido, que (P.ej. en el caso de la sangre) se puedan retirar fracciones más o menos concentradas, o de mayor o menor volumen.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la
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comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra una vista en alzado de un ejemplo de realización del dispositivo cerrado y estéril para la separación de concentración aséptica de componentes biológicos, con el tapón en posición abierta.
- La figura 2 muestra una vista explosionada en alzado del dispositivo de la figura anterior, seccionado por un plano vertical.
- La figura 3 muestra una vista en alzado del dispositivo de las figuras anteriores durante la carga del fluido a separar en el interior del tubo mediante una jeringuilla de carga provista de una conexión “luer- lock” macho, complementaria a la conexión “luer-lock” hembra valvulada del émbolo, y acoplada con la misma.
- La figura 4 muestra una vista del dispositivo en la posición de cierre una vez centrifugado, pudiendo observarse la boya situada entre las dos fracciones de líquido de diferente densidad, separadas y concentradas.
- La figura 5 muestra una vista del dispositivo de las figuras anteriores durante la extracción de una de las fracciones de líquido mediante una jeringuilla de extracción acoplada a la conexión luer-lock del émbolo, y estableciendo contacto dicho émbolo, por medio de su labio perimetral, con el chaflán perimetral de la boya.
Realización preferida de la invención.
Como se puede observar en la figura 1, el dispositivo cerrado y estéril para la separación y concentración aséptica de componentes biológicos; comprende un tubo (1) con un primer extremo (11) cerrado y que dispone de una boca (12) en un segundo extremo.
En el interior del tubo (1) se encuentra montado con posibilidad de desplazamiento
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longitudinal un émbolo (2) de material flexible, sin vástago de accionamiento.
Dicho émbolo (2) presenta un orificio (21) de carga de un fluido a separar y concentrar en diversas fracciones, y de descarga de las fracciones de dicho fluido, de diferente densidad, separadas por centrifugación.
El orificio (21) dispone en el extremo orientado hacia la boca (12) del tubo (1) de una conexión luer-lock hembra (22) valvulada, cuya válvula se mantiene normalmente en una posición cerrada y se abre cuando se acopla con una conexión luer-lock macho (CM).
El émbolo (2) también dispone de un conducto (23) de purga automática del aire/gas contenido en el tubo (1) durante el llenado del tubo (1) con el fluido a separar y concentrar, realizándose esta operación de llenado mediante una jeringuilla de carga (JC) provista de una conexión "luer- lock” macho (CM) complementaria a la del émbolo (2), tal como se representa en la figura 3.
Dicho conducto (23) de purga está provisto de un filtro autosellable (24) que comprende un relleno gelificante que cuando entra en contacto con el fluido a separar debido al llenado completo del tubo (1) y se humedece con dicho fluido, se gelifica y sella inmediatamente, perdiendo su permeabilidad al aire/gas y a los líquidos.
El émbolo (2) presenta un extremo anterior (25) cóncavo, orientado hacia el primer extremo (11) del tubo (1) y provisto de unas aletas radiales (25), que evitan turbulencias y favorecen un fraccionamiento preciso, estabilizando el paso de la fracción líquida separada desde el interior del tubo (1) a una jeringuilla de extracción (JE) acoplada a la conexión "luer-lock” hembra (22) valvulada del émbolo (2) por medio de una conexión "luer- lock” macho (CM) complementaria, tal como se muestra en la figura 5. Esta jeringuilla de extracción (JE) presenta un diámetro menor que el tubo (1) actuando en la posición de acoplamiento como vástago del émbolo (2).
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El émbolo dispone en su superficie lateral de un rebaje perimetral (27) definido entre unos anillos de ajuste (28) con el interior del tubo (1).
El dispositivo comprende un tapón (3) de protección del conjunto conexión/émbolo, acoplable a la boca (12) del tubo (1).
Este tapón (3) de protección incorpora en su interior un relleno absorbente (31) que protege y seca la conexión luer-lock hembra (22) del émbolo (2) de posibles gotas de los fluidos a separar y concentrar, evitando riesgos de contaminación.
El dispositivo de la invención comprende en el interior del tubo (1) una boya (4) cilíndrica de plástico, de una densidad predeterminada y provista de un orificio central (41) con una válvula unidireccional (42) para el paso de las fracciones más densas hacia la zona situada por debajo de la boya; formando, dicha boya, una barrera física entre fracciones de diferente densidad, una vez separadas por centrifugación, tal como se muestra en la figura 4.
Dicha boya (4) presenta una cara superior cóncava (43) que remata, interiormente, en el orificio central (41) de paso de fluido a través de la boya (2) y, exteriormente, en un chaflán perimetral (44).
La misión de este chaflán perimetral (44) es provocar una expansión lateral del labio perimetral (29) del émbolo (2) y el frenado del avance del émbolo (2) por el interior del tubo (1) cuando, dicho émbolo (2), contacta con la boya (4) durante la extracción de una de las fracciones separadas de líquido, tal como se muestra en la figura 5.
Para realizar la extracción de la fracción de líquido situada por encima de la boya (4) basta con desplazar el émbolo (2) hacia la zona inferior, empujándolo con la jeringuilla de extracción (JE) y manteniendo libre el vástago de dicha jeringuilla de extracción de modo que, dicho vástago, se pueda desplazar libremente hacia arriba a medida que la fracción líquida accede al interior de dicha jeringuilla.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo
de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.
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Claims (7)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Dispositivo cerrado y estéril para la separación y concentración aséptica de componentes biológicos; que comprende, al menos:- un tubo (1) cerrado por un primer extremo (11) y que dispone de una boca (12) en un segundo extremo;- un émbolo (2) de material flexible, sin vástago de accionamiento, montado en el interior del tubo (1) con posibilidad de desplazamiento longitudinal y que dispone de un orificio (21) de carga de un fluido a separar y concentrar, y de descarga de las fracciones separadas, cuyo orificio (21) está provisto de una conexión (22) luer-lock hembra valvulada; y de un conducto (23) de purga, provisto de un filtro autosellable (24), a través del cual se realiza la purga automática del aire/gas contenido en el tubo (1) durante el llenado del tubo (1) con el fluido a separar y concentrar; y- un tapón (3) de protección del conjunto conexión/émbolo, acoplable a la boca del tubo.
- 2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el émbolo (2) presenta un extremo anterior (25) cóncavo provisto de unas aletas radiales (25), que evitan turbulencias y estabilizan el paso de la fracción líquida separada desde el interior del cilindro (1) a una jeringuilla de extracción (JE) acoplada a la conexión luer-lock macho (22) del émbolo (2).
- 3. - Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el émbolo (2) dispone de una superficie lateral con un rebaje perimetral (27) definido entre unos anillos de ajuste (28) con el interior del tubo (1).
- 4. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el filtro autosellable (24) del émbolo, dispuesto en el conducto (23) de purga automática del aire/gas, comprende un relleno gelificante que, en contacto con el fluido a separar, se humedece y se gelifica y sella inmediatamente, perdiendo su permeabilidad al aire/gas y a los líquidos.
- 5. - Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el tapón (3) de protección incorpora en su interior un relleno absorbente (31) que protege y seca la conexión “luer-lock” hembra (22) de posibles gotas del fluido a separar y concentrar.5
- 6. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende en el interior del tubo (1) una boya (4) cilindrica de una densidad predeterminada, de un diámetro adecuado al diámetro del interior del tubo (1) y provista de un orificio central (41) con una válvula unidireccional (42) para el paso10 de las fracciones más densas hacia la zona situada por debajo de la boya (4); formando, dicha boya (4), una barrera física entre fracciones de líquido de diferente densidad.7 Dispositivo, según la reivindicación 6; caracterizado porque la boya15 (4) presenta una cara superior (43) cóncava que remata en el orificio central (41) depaso de fluido a través de la boya.
- 8.- Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7,caracterizado porque la boya (4) presenta en su cara superior un chaflán perimetral 20 (44) enfrentado a un labio perimetral (29) definido en el extremo inferior del émbolo(2) y que provoca una expansión lateral de dicho labio perimetral (29) y el frenado del avance del émbolo (2) cuando dicho émbolo (2) contacta con la boya (4) durante la extracción de una de las fracciones separadas de líquido.
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