HU215246B - Eljárás és berendezés folyadékok komponenseinek elválasztására - Google Patents

Abstract

A találmány eljárás és berendezés különböző sűrűségű fázisrészekettartalmazó főlyadék fázisrészeinek szétválasztására centrifűgálásősszeparációval. A találmány szerinti eljárás megvalósí ására szőlgálóberendezésnek van egy mintatartálya (10), amelynek háza (12) egyhősszanti tengelyt, egy alsó falrészt (18) és egy felső falrészt (16)meghatárőzó kőncentrikűs belső és külső hengeres alrészt tartalmaz,ahől a külső hengeres falrész (14), a belső hengeres falrész (26), azalsó falrész (18) és a felső falrész (16) együttesen határőzzák meg afőlyadékmintát befőgadó gyűrű alakú kamr t (32); van tővábbá azemlített ház alsó vagy felső falrészét alkőtó dűgattyúrésze (22),amely a gyűrű alakú kamrán (32) belül elmőzgatható egy elsőhelyzetből, amelynél a gyűrű alakú kamra belső tér őgata maximális,egy másődik helyzetbe, amelyben a gyűrű alakú kamrának minimális abelső térfőgata; van még egy lefőlyóvezetéke (65), amely közlekedik agyűrű alakú kamrával (32), és egy főlyadékbet pláló vezetéke (76),mely a főlyadékmintát a fázisszétválasztó tartály gyűrű alakúkamrájáhőz vezeti, amikőr a dűgattyútest az első helyzetében van;rendelkezik egy mőtőrral, a fázisszétválasztó tart lynak (10)hősszanti tengelye körüli főrgatásáhőz őlyan sebességgel, amelynél afőlyadékminta fázisrészekre választódik szét; végül el van látvaműködtetőszerkezettel a dűgattyútestnek a gyűrű alakú amrában valómőzgatásáhőz az első helyzetből a másődik helyzetbe, miközben afázisszétválasztó tartály az említett sebességgel főrőg, úgyhőgy azegyik fázisrész eltávőlítódik a gyűrű alakú kamrából ( 2) alefőlyóvezetéken (65) keresztül. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés különböző fajtömegű, sűrűségű komponenseket tartalmazó folyadékok centrifügálásos szeparálására, közelebbről pedig vérszeparáló berendezés, ami például fibrinelzáráshoz szolgáló komponensek készítésénél használható.

Folyadékoknak különféle fajtömegű, sűrűségű frakciókra vagy komponensekre való szeparálását már számos kórházban, laboratóriumban és ipari körülmények között kivitelezték, többek között centrifugálással. Például a centrifugálást széleskörűen használják a vérszeparálási technikában a vér szétválasztásához olyan frakciókra, melyek plazmát, vérlemezkéket, vörösvérsejteket, fehérvérsejteket és/vagy alakított komponenseket tartalmaznak, mint például fibrinogén, fibronektin, VIII. faktor, XIII. faktor és hasonlók. Ezekben a technikákban alkalmazható berendezések egész egyszerűen a nagyobb sűrűségű komponensekre alapoznak, mint például a vérben sejttartalmú frakció(k)ra, melyeket a centrifügálási erő a berendezés központtól távoli részére kényszerít.

A számos készülékkivitel közül, melyek centrifugálást használnak, sokat két kategóriába sorolhatunk: az első csoport, amelynél a mintatartály magának a centrifügarendszemek központi tengelye körül forog; a második csoportnál a kamrát a saját hossztengelye körül forgatják. Az első kategóriában a tartály jellegzetesen egy műanyag zsák vagy az egyik végén lezárt cső. Az ilyen tartályok úgy keringenek a centrifugarendszer központi tengelye körül, hogy a nagyobb sűrűségű komponensek a cső aljához vagy a zsák egyik oldalához kényszerítődnek. Vannak azután olyan eszközök, melyek a kisebb sűrűségű komponenseket - mint a plazma — szelektíven eltávolítják a nagyobb sűrűségű komponensektől, mint a vérsejtek és vérlemezkék, vagy megfordítva. Ezen eszköz jellegzetesen egy szeparátorberendezés, ami behelyezhető egy hosszúkás, vért tartalmazó csőbe. Egy változatként, ha műanyag zsákot használnak, ez a zsák gondosan úgy van kisajtolva, hogy a plazmát eltávolítja. Az US-PS 3,932,277 számú (McDermott és társa) leírás ismertet egy olyan készüléket, amelynek van egy mintacsöve és egy gyűjtőcsöve. A gyűjtőcső rendelkezik egy szűrővel és egy visszacsapó szeleppel az egyik végénél, amely be van helyezve egy már centrifugált mintacsőbe azért, hogy összegyűjtse a plazmát. Az US-PS 3,799,342 számú (Greenspan) leírás hasonlóképpen egy olyan szeparátort alkalmaz, amelynek visszacsapó szelepe kinyit a mintatartály nyomására, és lehetővé teszi, hogy a leválasztott, szeparált plazma áthaladva rajta, bejusson a gyűjtőkamrába. Az US-PS 4,818,386 számú (Bums) leírásban egy félig rugalmas elválasztó van alkalmazva, amelynek fajtömege azon két komponens fajtömege közötti, melyekre a folyadékot szét kell választani. A centrifügáláskor ez az elválasztó egy hosszúkás vérmintacsőben mozog, éspedig olyan helyzetbe, amikor lényegileg a nagyobb sűrűségű, a cső aljánál lévő anyag és a kisebb sűrűségű, a cső tetejénél lévő anyag között helyezkedik el. Egy elasztomer karmantyú, amely körülveszi az elválasztót, rögzíti azt a helyén akkor, ha a centrifugálást megszakítják, hogy könnyebb legyen a kisebb sűrűségű komponens szelektív eltávolítása.

Amint már említettük, a második csoportba olyan készülékek tartoznak, amelyeknél a folyadékot tartalmazó kamrát a hossztengelye körül forgatják. A folyadékot tartalmazó kamra jellegzetesen hengeres vagy gömb alakú, úgyhogy a centrifügáláskor a nehezebb folyadékösszetevők, például vérsejtek, kifelé vándorolnak a kamrafal felé, míg a könnyebb összetevők, például a plazma, belül maradnak. Ebben a készülékcsoportban olyanok vannak, amelyek vezetékekkel rendelkeznek másik, különálló tartályokhoz, jellegzetesen a centrifügálás során a folyadék befogadásához és/vagy továbbításához, valamint olyan készülékek, melyek önállóak egy fix folyadéktérfogat kezeléséhez. Egyik ilyen készülék az előző változatból az úgynevezett „Latham-gömb”, amelyet számos módosításban ismertetnek több szabadalomban, így például az US-PS 4,086,923, az US-PS 4,300,717 számú stb. leírásban. A Latham-gömb úgy van kialakítva, hogy a kisebb sűrűségű komponensek a forgó gömb belső része felé kényszerülnek, egy gyűjtőterületre, a gömb legkülső sugarától befelé. Ez a rendszer azonban szükségessé teszi az állandó véráramlást ahhoz, hogy a szeparált plazma kikényszerüljön, és ez a „forgás közbeni áramlás”-megoldás komplex és költséges forgó tömítéseket kíván meg.

Az US-PS 4,828,716 számú (McEwen) leírás szerint a folyadékot - például vért - szeparálják alkotóira, mint a plazma és a vörösvérsejtek, centrifúgálással egy hosszúkás csőben olyan sebességgel, ami elegendően nagy ahhoz, hogy koncentrikus határfelület jöjjön létre az említett alkotók között. Ez azt jelenti, hogy a lényegileg hengeres berendezés a közép- vagy hossztengelye körül forog úgy, hogy a sűrűbb, sejtes komponensek a külső falhoz mozognak, míg a kevésbé sűrű komponensek a sűrűbb komponenseken belül találhatók. A McEwen-féle berendezés ezután csökkenti a kezelőkamra térfogatát, és a kevésbé sűrű plazmakomponenseket összegyűjti azáltal, hogy a központi gyűjtőnyíláshoz kényszeríti.

Az előzőekben ismertetett koncentrikus szeparálás a centrifugális vagy G-erő hatására hat a komponensekre, s ez a sugártól függ, továbbá az alábbi képlettel fejezhető ki:

G = 1,18 χ 10⁵ x sugár (cm) χ [fordulat/perc]²

A komponensek jó szeparálásának biztosításához előnyös, ha olyan „éles” határfelületet biztosítunk a két különböző sűrűségű komponens között, amennyire ez lehetséges. Ilyen módon minden olyan folyadék számára, amely két vagy több komponensből áll, szükséges egy minimális G-erő ezen koncentrikus határfelület fenntartásához. Ennél az ismert technikánál a térfogatcsökkentés/koncentrikus határfelület jelent tényleges nehézséget, éspedig amiatt, hogy nehezen lehet fenntartani a kívánt szeparálást határfelületet, mivel amint a térfogatot csökkentik, és a plazmát összegyűjtik, a kezelőkamra magassága is csökken. Ez nyilván azt eredményezi, hogy az állandó térfogatú sejtes (nagyobb sűrűségű, illetve fajtömegű) anyag befelé kényszerül, azaz egy csökkenő sugarú részbe. Valójában ennek kell bekövetkeznie az ismert típusú készülékeknél ahhoz, hogy a plazmaanyagot középre, a gyűjtőnyílás felé kényszerítsék. Be kell azonban látni, hogy ha a sejtes

HU 215 246 Β anyag sugara egy olyan kritikus érték alá esik, ami szükséges a koncentrikus határfelület fenntartására egy adott sebességnél, akkor ez a határfelület sokkal kevésbé tisztán meghatározottá válik, hacsak teljesen meg nem szűnik, és ez a nem szándékolt sejtes anyag összegyűlését eredményezi. A McEwen-típusú vérszeparátor esetében a tiszta plazma térfogata nem annyira kritikus, mint más egyéb alkalmazásoknál. A McEwen-típusú készülék az ultracentrifugálás területén is működik.

Az inkább gyakori technológiáknál kritikus lehet, hogy képesek legyenek a véralkatrészek szeparálására megbízhatóan nagyobb tisztaságú szétválasztással, ami magasabb értéket, azaz a vörösvérsejteknek a teljes mintatérfogathoz való arányát eredményezi. Az is igen kívánatos, hogy a szeparálás rövidebb idő alatt legyen biztosítható, és minimálisan legyen szükség detektálókészülékekre. Továbbá az ultracentrifugálás rendkívüli nyíróerőket képes kifejteni a véralkotó elemekre, amelyeknek nem kívánatos a hatásuk, például a hemolízis. Hasznos lehet több alkalmazás esetében az elmondott folyadékszeparálási előnyök biztosítása, különösen a 20 000 fordulat/perc alatti, de előnyösen a 3000-15000 fordulat/perc közötti, optimálisan pedig az 5000-10000 fordulat/perc közötti centrifugálási sebességzónákban. Jellegzetesen a körülbelül 10000 fordulat/perc feletti centrifugálási sebességek súlyos csapágyazási problémákat eredményeznek, főként a megfelelő kenés biztosításának problémáját illetően.

A jelen találmány egyik feladata a folyadék - főként a vér - pontosabb és hatékonyabb szeparálásának biztosítása, azaz a különböző fajtömegű, sűrűségű fázisrészekre való szétválasztása tökéletesített szeparálási technika alkalmazása által. A jelen találmány külön előnye az, hogy a folyadékalkotó elemek gyors és hatékony szeparálását valósítja meg olyan hátrányok nélkül, mint például a költséges berendezés, valamint az alkotóelemek - mint a vér alkotóelemeinek - károsodása, amelyek az ultracentrifugálásnál fellépnek.

A találmány különös jellegzetessége az a körülmény, hogy a találmány szerinti új szeparálási és gyűjtési technika segítségével a vérmintát használni lehet fibrinextraktum előállítására, amit egy szövet-helyreállítást elősegítő szer, egy úgynevezett „szövetragasztó” készítéséhez használnak, ahol a szeparálást és előkészítést egy mezőszakaszban hajtjuk végre, kiküszöbölve annak kockázatát, hogy a laboratórium személyzete vagy a kezelők ki lennének téve fertőző hatóanyagoknak, melyek a vérrel való érintkezés útján vihetők át, például a hepatitisz vagy az AIDS.

A jelen találmány különös előnye az új szeparálási és összegyűjtési technikára vonatkozik, amely lehetővé teszi a vérminta szeparálásának megvalósítását, amikor is a vérmintát plazmára és vérsejtekre választjuk szét, mely szétválasztás továbbá biztosítja a vérlemezkék szeparálását a vérsejtektől, következésképpen az is biztosítható, hogy kívánt magasságú vagy alacsonyságú vérlemezke-szintű plazmát nyerjünk a megfelelő eljárási paraméterek változtatásával.

A feladat a találmány értelmében biztosítható a folyadéknak pontosabb és hatékonyabb szeparálása annak elkülönített alkatelemeire, tökéletesített szeparálási és összegyűjtési technikák alkalmazásával, valamint az ezen technikát szolgáló új berendezésekkel.

A centrifugálással történő szeparálásnál a folyadék komponensei közötti koncentrikus határfelület létrejötte elősegíthető olyan hengeres ház alkalmazásával, melynek fix külső és belső hengeres fala, valamint felső és alsó falrésze gyűrű alakú kamrát határoz meg. A belső hengeres falnak a készülék hossztengelyétől mért sugarát úgy választjuk meg, hogy bizonyos kívánatos centrifugálási sebesség(ek)nél mindenkor elegendő nagyságú centrifugális erő (G-erő) tartható fenn a belső hengeres falnál, és ily módon a gyűrű alakú kamrában ahhoz, hogy fennmaradjon a komponensek közötti határfelület. A gyűrű alakú kamra térfogatának a centrifugálás alatt történő csökkentésével a kívánt komponens vagy vegyület szelektív módon eltávolítható egy lefolyóvezetéken át.

Az ebből adódó szeparálás viszonylag gyorsan végrehajtható, viszonylag alacsony sebességekkel. A kamra belső és külső sugarának alkalmas megválasztásával lehetséges például a plazmának a vérmintából való körülbelül 80%-os szeparálása körülbelül 1 perc alatt, körülbelül 5000 fordulat/perc forgási sebességgel. A tengelyszimmetrikus belső fal biztosítja, hogy a kamra, amelyben a szeparálás történik, gyűrű alakú, ami viszont azt biztosítja, hogy a kamrában lévő alkotórészek mindenkor olyan G-erő hatása alatt állnak a térfogat csökkentése során, ami fenntartja az éles határfelületet. Egy gyűrű alakú kamra továbbá lehetővé teszi egy adott vérmintával kapcsolatban azt, hogy viszonylag kis távközt érhessünk el a belső és a külső fal között, aminek az az eredménye, hogy az egymástól szétválasztandó komponenseknek csak viszonylag rövid távközön át kell mozogniuk. Ennek megfelelően a szeparálás gyorsan elvégezhető, az egyes komponensek viszonylag nagyfokú tisztaságával.

A fenti cél, a fenti jellemzők és a fenti előnyök számos más céllal, előnnyel és műszaki jellemzőkkel együtt, amelyek az előnyös kiviteli alakok további részletes leírásából nyilvánvalóak, összhangban állnak a jelen találmány első szempontjával, ami szerint létrehozunk egy berendezést különböző sűrűségű, fajtömegű fázisrészeket tartalmazó folyadék ezen fázisrészeinek szétválasztására centrifugálásos szeparációjával, amelyre az jellemző, hogy van egy mintatartálya, amelynek háza hosszanti tengelyt, egy alsó falrészt és egy felső falrészt meghatározó koncentrikus belső és külső hengeres falrészt tartalmaz, ahol a külső és belső hengeres falrész, az alsó és a felső falrész együttesen határozzák meg a folyadékmintát befogadó gyűrű alakú kamrát; van továbbá az említett ház alsó vagy felső falrészét képező dugattyúrésze, amely az említett gyűrű alakú kamrán belül elmozgatható egy első helyzetből, amelynél a gyűrű alakú kamra belső térfogata maximális, egy második helyzetbe, amelyben a gyűrű alakú kamra minimális belső térfogatú; van még egy lefolyóvezetéke, amely közlekedik az említett gyűrű alakú kamrával, és egy folyadékbetápláló vezetéke, mely a folyadékmintát a fázisszeparáló tartály gyűrű alakú kamrájához vezeti,

HU 215 246 Β amikor a dugattyúrész az említett első helyzetében van; rendelkezik továbbá egy motorral az említett mintatartálynak az említett hosszanti tengely körüli forgatásához, éspedig olyan sebességgel, amelynél a folyadékminta fázisrészekre választódik szét; végül el van látva működtetőszerkezettel a dugattyúrésznek a gyűrű alakú kamrában való mozgatásához az említett első helyzetből egy második helyzetbe, miközben a fázisszeparáló mintatartály az említett forgási sebességgel forog, úgyhogy az egyik fázisrész eltávozik a gyűrű alakú kamrából az említett lefolyóvezetéken keresztül.

A fenti cél, fenti műszaki jellemzők és előnyök számos más célokkal, előnyökkel és műszaki jellemzőkkel együtt, melyek nyilvánvalóak lesznek a jelen találmány előnyös kiviteli alakjainak itt következő ismertetéséből, összhangban vannak a találmány második szempontjával, mely egy olyan fázisszeparáló mintatartály, amely a különböző sűrűségű, fajtömegű fázisrészeket tartalmazó folyadékmintának ezen fázisrészekre történő centrifiigálásos szétválasztását szolgáló szeparáló berendezésben alkalmazható, s amely fázisszétválasztó mintatartálynak háza egy belső és egy külső hengeres falrésszel rendelkezik, amely meghatároz egy hosszanti tengelyt, továbbá van egy alsó és egy felső falrésze, ahol az említett külső hengeres falrész, a belső hengeres falrész, valamint az alsó és a felső falrész együttesen egy gyűrű alakú kamrát határoz meg a folyadékminta befogadására, van továbbá az említett gyűrű alakú ház alsó vagy felső falrészét alkotó dugattyúrésze, amely elmozdítható a gyűrű alakú kamrában egy, a gyűrű alakú kamra maximális belső térfogatát meghatározó első helyzetből egy, a gyűrű alakú kamra minimális belső térfogatát meghatározó helyzetbe; végül rendelkezik egy lefolyóvezetékkel, amely közlekedik a gyűrű alakú kamrával.

A találmány harmadik szempontja szerint a berendezésnek van egy hengeres befogadókamrája, a gyűrű alakú kamrából kiűzött és a gyűrű alakú kamrától a dugattyúrész által elválasztott fázisrész befogadására.

A találmány negyedik szempontja a fentiek szerinti fázisszeparáló mintatartályra vonatkozik, ahol a gyűrű alakú kamra belső hengeres falát a dugattyúrész hengeres falrésze alkotja.

A találmány ötödik szempontja olyan eljárásokra vonatkozik, amelyeknél a fenti berendezést alkalmazzuk a folyadék különböző sűrűségű, fajtömegű fázisrészekre történő szeparálásához.

A találmány hatodik szempontja értelmében az említett eljárásnál a belső fal η sugarának a külső fal r_o sugarához való aránya (r,:r₀) körülbelül 0,3:1 és körülbelül 0,8:1 közötti, előnyösen pedig 0,5:1 értékű.

A találmány hetedik szempontja szerinti, az előzőekben ismertetett fázisszétválasztó mintatartály és berendezés tartalmaz olyan kapcsolóeszközt, amely összeköti a fázisszétválasztó tartályt a motorral.

Az előzőekben említett cél, műszaki jellemzők és előnyök számos más céllal, előnnyel és műszaki jellemzővel együttesen - mint ez nyilvánvaló lesz a jelen találmány előnyös kiviteli alakjainak következő ismertetéséből - összhangban vannak a találmány egy további szempontjával, amely eljárásra vonatkozik olyan fázisszeparáló alkalmazásával, amelynek külső és belső hengeres fallal bíró háza meghatároz egy hosszanti tengelyt, egy alsó falrészt és egy felső falrészt, ahol az említett külső hengeres fal, a belső hengeres fal, az alsó, valamint a felső falrész együttesen egy gyűrű alakú kamrát határoz meg a folyadékminta befogadására, van továbbá az említett ház alsó vagy felső falrészét megvalósító dugattyúteste, amely elmozdítható a gyűrű alakú kamrában egy első helyzetből, melyben maximális belső térfogat van meghatározva a gyűrű alakú kamrában, egy minimális belső teret meghatározó második helyzetbe a gyűrű alakú kamrán belül; rendelkezik még egy lefolyóvezetékkel, amely kommunikál a gyűrű alakú kamrával; az első műveleti lépésben betápláljuk a folyadékmintát a fázisszeparáló tartály gyűrű alakú kamrájába, amikor a dugattyútest az említett első helyzetében van; ezután a fázisszeparáló tartályt a hosszanti tengelye körül forgatjuk olyan sebességgel, amely a gyűrű alakú kamrában akkora gravitációs erőteret létesít, amelynél a folyadékminta a gyűrű alakú kamra valamely helyén szétválasztódik az említett fázisrészekre; végül a dugattyútestet elmozdítjuk a gyűrű alakú kamrán belül az első helyzetből a második helyzetbe, miközben a fázisszeparáló tartályt olyan sebességgel forgatjuk, amely az egyik fázisrészt eltávolítja a gyűrű alakú kamrából az említett lefolyóvezetéken keresztül.

Az előbbi cél, műszaki jellemzők és előnyök, számos más céllal, előnyökkel és műszaki jellemzőkkel együtt nyilvánvaló lesz a jelen találmány előnyös kiviteli alakjainak alább következő ismertetéséből, melyek összhangban vannak a jelen találmány egy másik céljával, amely egy eljárás különböző sűrűségű, fajtömegű fázisrészeket tartalmazó folyadékminta centrifúgálással a fázisrészekre történő szeparálására; az eljárásnál olyan fázisszeparáló tartályt alkalmazunk, amelynek van egy belső és külső hengeres falat tartalmazó háza hosszanti tengellyel, valamint alsó és felső falrésszel, ahol a külső és belső hengeres fal, továbbá az alsó és felső falrész együttesen egy, a folyadékmintát befogadó gyűrű alakú kamrát határoz meg; rendelkezik továbbá az említett ház alsó vagy felső falrészét képező dugattyútesttel, amely a gyűrű alakú kamrán belül elmozdítható az első helyzetéből, amelyben a gyűrű alakú kamra maximális belső térfogatát határozza meg, egy második helyzetébe, amelyben a gyűrű alakú kamra minimális belső térfogatát határozza meg, végül el van látva egy lefolyóvezetékkel a belső hengeres falnál, amely kommunikál a gyűrű alakú kamrával; első lépésként betápláljuk a folyadékmintát a fázisszeparáló tartály gyűrű alakú kamrájába, amikor is a dugattyútest az említett első helyzetében van; ezután folyamatosan forgatjuk a fázisszeparáló tartályt a hosszanti tengelye körül olyan forgási sebességgel, amely előidézi az egyik szeparálandó fázisrész leválasztását a folyadékmintából; végül a dugattyútestet elmozdítjuk a gyűrű alakú karmában, az első helyzetéből a második helyzetébe, miközben a fázisszeparáló tartályt olyan sebességgel forgatjuk, amely folyamatosan eltávolítja az egyik fázisrészt a gyűrű alakú kamrából az említett lefolyóveze4

HU 215 246 Β téken keresztül, amint ezen fázisrész szeparálódott a folyadékmintából.

A fenti cél, a műszaki jellemzők és előnyök számos más céllal, előnnyel és műszaki jellemzőkkel együtt, ami nyilvánvalóvá lesz a jelen találmány előnyös kiviteli alakjai alább ismertetéséből, melyek összhangban vannak a jelen találmány egy másik szempontjával, amely szerinti berendezés a különböző sűrűségű, fajtömegű fázisrészeket tartalmazó folyadékminta ezen fázisrészekre való szeparálásra szolgál centrifugálással, amely tartalmaz a fázisszeparáló tartályban lévő egyik vagy mindkét komponens jellemzőinek a szeparálási eljárás során történő detektálására szolgáló eszközt.

A jelen találmány fenti szempontjai szerinti eljárások, valamint a találmány másik szempontja szerinti berendezés és tartály előnyösen használhatók vérmintából a plazma elválasztásához. így a berendezés, a fázisszétválasztó mintatartály és a jelen találmány szerinti eljárás előnyösen és kedvezően használható vérmintának különféle alkotóelemeire, mint vérsejtekre és a plazmára, mely adott esetben vérlemezkéket tartalmaz, vagy változatként vérlemezkementes plazmára.

Legelőnyösebb, ha a berendezést és az eljárást olyan kompozíciók elkészítéséhez alkalmazzuk, amelyek fibrinmonomert vagy nem térhálósodott fibrint tartalmaznak, s optimálisan használhatók egy fibrintömítőnél.

A találmányt a továbbiakban a berendezés példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben a csatolt rajzok segítségével, ahol:

- az 1. ábra egy centrifugálással szeparáló és kezelő berendezés találmány szerint elkészített mintatartályának egyik kiviteli alakját mutatja vázlatos hosszmetszetben;

- a 2-10. ábrák az 1. ábrához hasonló vázlatos hosszmetszetben szemléltetik az 1. ábrán bemutatott első kiviteli alak alkalmazása esetén az egyes, speciális szeparálási és extrahálási eljárási lépéseket;

- a 11. ábrán egy centrifugálással szeparáló és kezelő berendezés találmány szerint elkészített mintatartályának másik kiviteli alakja látható, az 1. ábrához hasonlóan vázlatos hosszmetszetben;

- a 12-18. ábráink a 2-10. ábrákhoz hasonló vázlatos és hosszmetszetben mutatják all. ábrán látható másik kiviteli alakja esetében az egyes speciális szeparálási és extrahálási eljárási lépéseket;

- 19. ábránk egy centrifugálással szeparáló és kezelő berendezés találmány szerinti kivitelezett mintatartályának harmadik kiviteli alakját, illetve prototípusát szemlélteti vázlatos hosszmetszetben;

- 20. ábránkon a 19. ábra szerinti harmadik kiviteli alak egyik alkatrészének perspektivikus, robbantott képe látható;

- a 21. ábra vázlatos és részben kitört nézetben mutatja be a centrifugálással szeparáló és kezelő berendezést, amelyben a találmány szerinti mintatartály helyezkedik el, a szeparálási és extrahálási művelet automatikus vagy félautomatikus módon való megvalósításához;

- a 22a-22c. ábrákon egy mechanizmus vázlatos hosszmetszete látható, amely a mintatartálynak a centrifugáló- és kezelőberendezéshez való reteszelésére és rögzítésére szolgál, éspedig a reteszelési és rögzítési eljárás három fázisának bemutatásával;

- a 22d-22e. ábrák vázlatos metszetben mutatják be a mintatartály fedélrészét, éspedig két alternatív optikai detektálási elvnek megfelelően kialakított optikai detektorokkal összeköttetésben;

- a 23. ábra diagramban szemlélteti az összefüggést a mintatartály fázisokat szeparáló kamrájának belső és külső falánál lévő gravitációs erő, valamint a mintatartály forgási sebessége között;

- 24. ábránk ugyancsak diagramban mutatja be egy speciális vérminta süllyedési százalékát, amikor ezt a vérmintát a találmány szerinti mintatartály segítségével szeparáljuk, éspedig a szeparálás elvégzési idejének függvényében, továbbá bemutat két speciális, jellegzetes süllyedési görbét, amelyek megfelelnek magas, illetve alacsony vérlemezke-tartalmú plazma süllyedésének; végül

- a 25. ábra diagramban szemlélteti a találmány szerinti mintatartállyal ellátott centrifugáló szeparátor és kezelő-berendezésben szeparálandó vérminta térfogata, valamint a szeparálási művelet elvégzési ideje közötti összefüggést.

Rátérve mármost az 1. ábrára, azon a jelen találmány tanítása szerint elkészített mintatartály első kiviteli alakját láthatjuk, amit egészében a 10 hivatkozási jellel láttunk el. Ez a 10 mintatartály egységes szerkezeti kialakítást mutat, ami az alábbiakban ismertetendő centrifugálásos szeparálást és kezelést végző berendezésnél használható. Jóllehet a találmányt itt a vér szeparálásánál használt terminológiával ismertetjük, éspedig előnyösen a „fibrin glue”-hoz szolgáló komponensek szeparálásához, azonban nyilvánvaló, hogy a készülékek, berendezések és eljárások alkalmazhatók egyéb folyadékok szeparálásához is. A jelen találmány különösen megfelel vérmintáknak vérsejtekre és plazmára történő szeparálásához, valamint a plazmából fibrinextraktum készítéséhez, például azzal a technikával, ami a PCT/DK 87/00117 számú, WO 88/02259 nemzetközi közzétételszámú bejelentésben, valamint az EP 592,242 számú Európa-bejelentésben [bejelentve 1993. október 18-án, „Fibrin-sealant” (fibrintömítő) kompozíciók és eljárás ezek alkalmazására” címmel] van ismertetve; ezen irodalmi helyekre itt referenciaként utalunk.

Az EP 592,242 számú leírásban teljesen új „fibringlue”-ként (fíbrinenyv) szolgáló eljárások és kompozíciók vannak ismertetve. Általánosságban, az EP 592,242 számú leírás bemutat egy eljárást „fibrintömítő” készítéséhez, amelynek során egy kívánt helyet érintkezésbe hoznak egy fibrinmonomereket tartalmazó kompozícióval, és ezt a monomert fibrinpolimerré alakítják át az érintkeztetési művelettel egyidejűleg, ezáltal egy sealantot hozva létre a kívánt helyen. A „fibrin” kifejezés alatt „fibrin I”, „fibrin II” és a „des BB fibrin” értendő. Az EP 592,242 számú leírásból továbbá meg5

HU 215 246 Β ismerhető egy eljárás fibrinmonomer kompozíció készítésére, amely a következő műveleti lépésekből áll:

a) érintkeztetnek egy fibrinogént tartalmazó kompozíciót egy trombinszerű enzimmel, nem térhálósodon fibrinpolimer előállításához;

b) elválasztják a nem térhálósodon fibrinpolimert a fibrinogén kompozíciótól, és

c) oldhatóvá teszik a nem térhálósodon fíbrinpolimert, egy fibrinmonomert tartalmazó kompozíció biztosítására.

A trombinszerű enzim lehet maga a trombin, vagy valamely más, hasonló aktivitású enzim, például Ancrod, Acutin, Venzim, Asperáz, Botropáz, Crotaláz, Flavoxobin, Gabonáz vagy Batroxobin, ahol a Batroxobin az előnyös és ajánlott.

A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a korábban feltárt fibrinmonomer készítményt (preparátumot) gyors, hatékony és biztos módon lehet előállítani egy egységes két- vagy többkamrás készülékben. A jelen készülék az ilyen fibrinmonomer preparátumot (készítményt) 30 percnél rövidebb idő alatt létrehozza, és különösen hasznos az egyetlen donoros vagy előnyösen antológ fibrin-sealant készítményeknél. Az egyetlen donoros vagy antológ fibrinmonomer kompozíció együtt adható be egy alkálikus pufferoldattal vagy desztillált vízzel, mely előnyösen kalciumion forrást tartalmaz.

A 10 mintatartálynak 12 háza van, amely hengeres 14 falrészből, felső 16 falrészből és alsó 18 falrészből áll. A felső 16 falrész el van látva központos elhelyezésű átmenő 20 nyílással, amelybe 22 dugattyúrész nyúlik bele, és a felső 16 falrész központi átmenő 20 nyílásával szemben jellegzetesen 24 O-gyűrűvel van tömítve.

A 14, 16 és 18 falrészt azután egyesítjük, miután a 22 dugattyúrészt behelyeztük a központos átmenő 20 nyílásba; ez az egyesítés hagyományosan például menetes kapcsolat vagy a falrészek összeragasztása útján történhet. így a hengeres 14 falrész és az alsó fenék - 18 falrész egységes szerkezetet alkothat, amely azután például ragasztás vagy menetes kapcsolat által csatlakoztatható a felső - fedél - 16 falrészhez. Másik változat lehet az, hogy a felső 16 falrész és a hengeres 14 falrész alkot egységes szerkezetet, amit egy különálló alsó 18 falrésszel csatlakoztatunk. További változat az, amikor a 14, 16 és 18 falrész három különálló alkatrészt képez, melyeket menetes kapcsolattal vagy valamely alkalmas más módon, például ragasztással vagy hegesztéssel egyesítünk egymással.

Amint látható, egy belső hengeres 26 falrész és a külső hengeres 14 falrész egy gyűrű alakú kamrát képez, amelyben a centrifugálás történik. Ezen falaknak a hosszanti tengelytől mért sugarait úgy választjuk meg, hogy a kívánt forgási sebességeknél kielégítő nagyságú G-erő jöjjön létre a folyadékkomponensek koncentrikus szeparálásának fenntartásához. Természetesen ezek a méretek változni fognak a folyadéktól és a kívánatos sebességektől függően. így például a vér szeparálásához körülbelül 400-tól körülbelül 1000 G értéket kell fenntartani a jelen berendezés alkalmazásakor. Ezt biztosítja, hogy ha körülbelül 5000-10000 fordulat/perc előnyösen körülbelül 5000 fordulat/perc - sebességnél a belső hengeres 26 fal sugara legalább 1 és 1,5 cm között van, a sebességtől és a vérmintától függően. A külső hengeres 14 falrész sugara megfelelően változhat, a mintához alkalmazkodó méret szerint. A 2 és 3,5 cm közötti külső sugarak alkalmasak a vérkomponensek szeparálásához, az 5000-10000 fordulat/perc sebességtartományban. Előnyösen a belső 26 fal η sugarának a külső 14 falrészt r₀ sugarához való viszonya körülbelül 0,3:1-től körülbelül 0,8:1 értékig változhat, de legelőnyösebben körülbelül 0,5:1 értékű.

A 22 dugattyúrésznek van egy hengeres 26 falrésze, amely a már említett 24 O-gyűrű által van tömítve. A hengeres 26 falrész egy darabból van kialakítva egy kör alakú 28 lappal, ami a hengeres 14 falrész belső felületével szemben 30 O-gyűrűvel van tömítve. A 24 és 30 O-gyűrűk lehetővé teszik, hogy a 22 dugattyúrész emelhető és süllyeszthető a 12 házhoz viszonyítva azért, hogy változtassuk a 10 mintatartályon belül kialakított belső kamrákat, amint azt a továbbiakban majd részletesebben ismertetjük. Az említett O-gyűrűk továbbá tömítik a belső kamrákat egymáshoz, valamint a környezethez viszonyítva.

A 22 dugattyúrész alapvetően egy, két vagy három kamrát határozhat meg a 10 mintatartály 12 házán belül, éspedig egy 32 első kamrát, ami alapvetően egy gyűrű alakú tér, mely a hengeres 14 és 26 falrész között van meghatározva; továbbá adott esetben egy 34 második kamrát, melyet az alsó 18 falrész és a kör alakú 28 lap határol, végül adott esetben egy 36 harmadik kamrát, amely a 22 dugattyúrész hengeres 26 falrészén belül található.

Az alsó 18 falrész belső felületétől adott esetben 38 kiemelkedés nyúlik ki felfelé - ezt egy vagy több dudor vagy kör alakú kiemelkedés alkotja -, úgyhogy a 34 második kamra belső térfogata nem csökkenhet nullára. A 34 második kamrán belül helyezkedhet el a kívánt első kémiai vagy biokémiai 40 hatóanyag, éspedig olyan formában, ami használható a 32 első kamrában szeparált folyadékkomponens kezelésére vagy azzal kölcsönhatásba lépésre, majd kivonásra kerül a 34 második kamrába.

A 22 dugattyúrész továbbá tetszés szerint ellátható egy gyűrű alakú 42 fedélrésszel, ami arra szolgál, hogy befogadja és tartsa a tetszés szerinti 44 fecskendőt. A 44 fecskendő alapjában hagyományos, eldobható fecskendő lehet, 46 hengeres házzal. A 44 fecskendőt, mint ezt az alábbiakban ismertetett előnyös kiviteli alaknál, arra használjuk, hogy bevezessük a kívánatos második kémiai vagy biokémiai hatóanyagot vagy oldatot a 34 második kamrába. Egy változatnál a 44 fecskendő helyettesíthető egy ampullával, vagy kissé eltérő szerkezetű és kialakítású fecskendővel, hogy alkalmazkodjunk a speciális követelményekhez, mint a mechanikai kompatibilitásra vonatkozó követelmények azon adagolóvagy fecskendőszerelvényre vonatkozóan, amelyben az ampullát vagy a fecskendőt kell használni. A 46 hengeres ház legfelső végénél egy kifelé kinyúló gyűrűs 48 perem van, a 46 hengeres ház legalsó végénél pedig kúpos 50 csővég található, amely a 46 hengeres ház hengeres külső falához csatlakozik a 46 hengeres ház 52 alsó falán

HU 215 246 Β keresztül. A 46 hengeres házban 54 dugattyútest foglal helyet.

A kúpos 50 csővég egy kúpos 56 illesztőelembe helyezhető, amely az alsó végénél közlekedik az 58 csővel. Az 58 cső lényegileg olyan hosszú, amilyen az 58 cső szignatúrája, lehetővé téve, hogy a 44 fecskendő eltávolítható legyen a 36 harmadik kamra belsejéből anélkül, hogy a 44 fecskendő kúpos 50 csővégét el kellene választani a kúpos 56 illesztőelemtől. Az 58 cső a kör alakú 28 lap központi furatán át benyúlik a 34 második kamrába, és kommunikál egy leágazó darabon keresztül egy további 60 csővel. A 60 cső összeköttetésben áll a 22 dugattyúrész legfelső végénél lévő 62 bemenettel, amely a kilépési végénél 64 szűrőelemmel van ellátva. A 60 cső egy bevezetőcsőként szolgál, amelyen keresztül egy második kémiai vagy biokémiai 88 hatóanyag vezethető be (ez látható a 2. ábrán) a 44 fecskendő 46 hengeres házában kialakított belső térbe, amely belső tér az 54 dugattyútest alatt található, amikor az 54 dugattyútest az 1. ábrán látható helyzetéből felemelkedik a 2. ábra szerinti helyzetébe. A 88 hatóanyagnak a 44 fecskendő belső terébe történt bevezetése után a 62 bemenetet célszerűen tömítetten lezárjuk egy - a rajzokon nem látható - tömítősapkával. Változatként a 62 bemenet levegőztető kivezetésként is szolgálhat az 58 és 60 cső levegőfeleslegének kibocsátására a környező atmoszférába, a 2-10. ábrákra hivatkozással ismertetendő eljárás keretében.

A 34 második kamrától az 58 csőhöz vezető összeköttetés tartalmazhat egy 66 mikropórusos szűrőt, amely a kör alakú 28 lapban, annak alsó oldalfelületében kialakított horonyban helyezkedik el. Egy kívánatos biokémiai vagy kémiai hatóanyagot is lehet rögzíteni vagy adszorbeálni ebben a 66 mikropórusos szűrőben, vagy valahol az 58 csövön belül, az első folyadékkomponens kezeléséhez, amely el van különítve a 32 első kamrában és abból vonható ki. A 32 első kamrától összeköttetés van létesítve a 34 második kamrához a 65 vezetéken keresztül, ami a 22 dugattyúrész hengeres 26 falrészén és a kör alakú 28 lapon keresztül. Ezt úgy valósítjuk meg, hogy a 65 vezetéket a hengeres 26 falrész külső felületén belül sugárirányú helyzetben alkalmazzuk. A 65 vezeték adott esetben alkalmazható a 32 első kamrán belül, valahol a 28 lap felső felületében, amikor is a kívánt folyadékkomponensek összegyűjthetők. A 65 vezeték normál esetben le van zárva a 68 visszacsapó szelep útján, amely tartalmazhat egy 70 zárótestet és egy 72 rugót, amely a 73 szárra van tekerve, és a 70 zárótestet a tömítő- vagy záróhelyzetbe kényszeríti. A 68 visszacsapó szelep előnyösen a lehető legközelebb van elhelyezve a 10 mintatartály hossztengelyéhez képest. így egy, a 10 mintatartály alternatív megoldású kiviteli alakjánál a 68 visszacsapó szelep egy különálló mellékkamrán belül helyezkedik el, ami a 36 harmadik kamrában található, és a 36 harmadik kamrától egy külön falrész útján van elválasztva, továbbá kommunikál a 32 első kamrával egy olyan vezeték útján, amely a 22 dugattyúrész hengeres falán nyúlik keresztül. Egy további változatnál a 68 vissza csapószelep behelyezhető egy külön horonyba, ami a kör alakú 28 lapon belül van kialakítva. Az összeköttetés a 65 vezetéken keresztül a 34 második kamrába egy további mikroporózus 74 szűrőelem alkalmazásával történik, amely hasonló a már ismertetett mikroporózus 66 szűrőelemhez. A mikroporózus 74 szűrőelem a 22 dugattyúrész kör alakú 29 lapjának alsóoldali felületében helyezkedik el.

A 32 első kamra továbbá összeköttetésben áll a 76 betáplálóvezetékkel a 12 ház felső 16 falrészében kialakított 78 füraton át. A 76 betáplálóvezeték a külső végénél ellátható egy 80 illesztőelemmel, amely (a rajzokon nem látható) fecskendő tűjének befogadására szolgál, ahol a fecskendő egy mintát - előnyösen vérmintát - tartalmaz, amit a 10 mintatartály 32 első kamrájába vezetünk be.

A 32 első kamra előnyösen összeköttetésben van a környezettel a 82 szellőztetőcsövön vagy vezetéken keresztül, ami közlekedést hoz létre a 32 első kamra belsejétől egy 84 szellőztetőkivezetéshez, amely a már előzetesen tárgyalt 62 bemenettel átellenben helyezkedik el. A 32 első kamrától induló összeköttetés a 82 szellőztetőcsövön, vezetéken keresztül, általában létrejön, feltéve, hogy a 22 dugattyúrész a legalsó helyzetében van, amint ez az 1. ábrán látható, amikor a 82 szellőztetőcső bemenete a 24 O-gyűrűs tömítés fölé emelkedik, feltéve, hogy a 22 dugattyúrész például a 4. ábrán bemutatott helyzetébe emelkedett.

Alternatíva lehet, hogy a szellőztetőeszközt a 10 mintatartályban valamely alkalmas helyen alkalmazzuk.

A 10 mintatartály, miként ezt már az előzőekben említettük, előnyösen alkalmazható olyan vérmintának vérsejtekre és plazmára történő szétválasztásához, amely nagy mennyiségű vagy kis mennyiségű vérlemezkéket tartalmaz, továbbá véralkatelemnek a plazmából való kivonásához, amint ezt a következőkben a 2-10. ábrák kapcsán ismertetjük.

A 2. ábrán a 86 vérminta speciális folyadék-összetevőkre és egy véralkatelemnek a folyadék-összetevőktől való szétválasztási eljárásának első műveleti lépése látható.

A 2. ábrán a 86 vérminta, amely a 32 első kamrában található, kitölti a 32 első kamra specifikus térfogatát úgy, hogy maradék 87 légtér legyen a 86 vérminta felett. Egy előnyös kiviteli alaknál a 32 első kamrában lévő vérmintában antikoaguláns szer van jelen. Bármilyen antikoaguláns szer alkalmazható, és ezekre megfelelő példát jelent a heparin, EDTA, hirudin, citrát és más kalcium-kelát képződik, mint az NTA, HEEDTA, EDDHA, EGTA, DTPA, DCTA, HEPES, HIMOA stb. A 32 első tartályban lévő 86 vérmintát számos kis körrel érzékeltettük. A 86 vérminta felett 87 légtér található. A 2. ábrán a 44 fecskendő 54 dugattyúteste fel van emelve, és a 88 „redisszolvens” puffer hatóanyag, amely például egy „redisszolvens” pufferoldat is lehet, és amely előnyösen a 60 csövön keresztül van bevezetve a 44 fecskendő belsejébe, mint ezt már ismertettük előbb, el van zárva a 44 fecskendő belsejében. A 10 mintatartály 22 dugattyúrésze ekkor a legalsó helyzetben van, és így lehetővé teszi, hogy a 32 első kamra levegőzhessen a 82 szellőztetőcsövön, vezetéken keresztül, amint a 86 vérmintát bevezetjük a 32 első

HU 215 246 Β kamrába. A 86 redisszolvens puffért számos kis háromszöggel érzékeltettük.

A „redisszolvens” puffer 88 hatóanyag valamilyen savas pufferoldat lehet, előnyösen olyan, melynek pHja 1 és 5 között van. Megfelelő példák erre: az ecetsav, krotonsav, ciszteinsav, glukuronsav, borostyánkősav, itakonsav, glutonsav, hangyasav, aszparaginsav, adipinsav, továbbá ezek valamelyikének sói. Előnyösek a borostyánkősav, aszparaginsav, adipinsav és az ecetsav sói, például a nátrium-acetát. Az oldhatóvá tételt (szolibilizációt) is el lehet végezni neutrális pH mellett egy kaotrop hatóanyaggal. Alkalmas hatóanyagok: a karbamid, nátrium-bromid, kálium-bromid, kálium-jodid, kálium-tiocianát és guanidin-hidroklorid. Az ilyen savas pufferek vagy az ilyen kaotrop hatóanyagok koncentrációját és térfogatát például az EP 592,242 számú leírásban találhatjuk.

A 3. ábrán az első eljárás második lépését láthatjuk, amikor is az egész 10 mintatartályt annak központi hossztengelye körül forgatjuk. Ezt úgy kell megvalósítani, hogy a 10 mintatartály teljes szerkezetét alapvetően szimmetrikusan kell kialakítani, ami az 1. ábrából is adódik, illetve nyilvánvaló. Azt is meg kell valósítani, hogy a 32 első kamrában lévő vérmintát alapvetően állandó, éspedig 500-1000 G nagyságrendű centrifugális erő hatásának tegyük ki, mivel a 32 első kamra körgyűrűs kialakítású, melynek sugara meglehetősen szűk határok között változhat, továbbá mivel a 10 mintatartályt körülbelül 5500 fordulat/perc sebességgel forgatjuk. A 3. ábrán a 32 első kamrában lévő vérminta két komponensre bomlik, éspedig egy 90 folyadék-összetevőre, amely vérsejteket tartalmaz, és amint már az előzőekben leírtuk, kis körökkel van érzékeltetve, továbbá a 92 plazmára, amelyet számos kis négyzettel érzékeltettünk. A vérsejteket tartalmazó 90 folyadék-összetevő sűrűsége valamivel nagyobb, mint a 92 plazmáé, s ez előidézi a szeparálást a 10 mintakamra nagy forgási sebességéből adódóan, amit az 5-10000 fordulat/perc fordulatszám idéz elő.

Amikor a 10 mintatartályt az előzőekben említett fordulatszámmal forgatjuk, akkor a 68 visszacsapó szelep nyitva van, mivel a tömítő 70 zárótestet a centrifugális erő sugárirányban kifelé kényszeríti. Jóllehet a 68 visszacsapó szelep nyitva van, a 32 első kamrában lévő folyadék nem tud átáramlani a 65 vezetéken, mivel egyrészt az a folyadék, ami a 90 folyadék-összetevőbe szeparálódik, és a 92 plazma sugárirányban kifelé kényszerül a hengeres 14 falrész felé, másrészt a 65 vezeték, amint ezt már előzetesen hangsúlyoztuk, sugárirányú helyzetet foglal el a hengeres 26 falrészen belül. Amikor a 10 mintatartályt még forgatjuk, a 22 dugattyúrész az első eljárási művelet harmadik lépcsőjében felemelkedik a 3. ábrán látható helyzetéből a 4. ábra szerinti helyzetbe, ami folyadékszállítást idéz elő a 32 első kamrából a 34 második kamrába.

A 22 dugattyúrész kezdeti emelkedése során a 32 első kamrában lévő levegő kiszellőződik a 82 szellőztetőcsövön, vezetéken keresztül. Miután a 82 szellőztetőcső, vezeték a tömítő 24 O-gyűrű fölé emelkedett, a 2. ábrán látható, a 32 első kamra 87 légteréből valamennyi felesleges levegő átjut a 34 második kamrába, amint a 32 első kamra és a 34 második kamra közötti térfogatkülönbség kiegyenlítődik a szellőztető 60 csövön keresztül, amely közlekedik a 34 második kamrával a 66 mikropórusos szűrőn keresztül. A 3. ábrán látható 92 plazma ugyancsak átkerül a 32 első kamrából a 34 második kamrába, a 65 vezetéken át. A 4. ábrán a 34 második kamrába továbbított plazmát 94 hivatkozási jel mutatja, és kis négyzetekkel érzékeltettük, mint erről az előzőekben már szó volt. Amint a 34 második kamra térfogata növekszik, a tetszés szerinti kémiai vagy biokémiai 40 hatóanyag szintén kitolódik a 2. és 3. ábrán látható helyzetéből a megnövekedett 34 második kamra belső hengeres felületénél lévő helyzetbe. A 40 hatóanyag - mint ezt az előzőekben láthatjuk - különféle formájú lehet; például a hatóanyag vagy enzim abszorbeálható vagy megköthető valamilyen makrorészecskés közegben, így egy enzim megköthető agar jellegű gélhez vagy más hasonló részecskékhez.

Miután előre meghatározott mennyiségű plazma szállítódott át a 32 első kamrából a 34 második kamrába, avagy lényegileg az összes plazma átkerült a 32 első kamrából a 34 második kamrába, akkor leállítjuk a 22 dugattyúrész felemelkedését. Belátható, hogy a mikropórusos 74 szűrőelem megakadályozza kis részecskék, például vérsejtek átjutását a 32 első kamrából a 34 második kamrába abban az esetben, amikor a 22 dugattyúrész azon helyzet fölé emelkedett, amely helyzetben valamennyi 92 plazma átkerült a 32 első kamrából a 34 második kamrába. Továbbá az is belátható, hogy a folyadéknak a 32 első kamrából a 34 második kamrába történő átjuttatása, különösen az az állapot, amelyben a plazmát már teljes egészében átjuttattuk, és így a 32 első kamrában már kizárólag vérsejtek vannak, könnyen észrevehető azon erő érzékelése által, amit a 22 dugattyúrész felemeléséhez ki kell fejteni, mivel a vérsejteknek a 32 első kamrából a 34 második kamrába történő átjuttatásához szükséges erő a mikroporózus 74 szűrőelemen keresztül sokkal nagyobb, mint az az erő, amire a 22 dugattyúrész emeléséhez akkor van szükség, amikor a plazma átjuttatása történik a 32 első kamrából a 34 második kamrába. Az összes plazmának a 32 első kamrából a 34 második kamrába történt átkerülését ebből következően könnyen érzékelhetjük abból, hogy alapvetően megnövekszik a 22 dugattyúrész továbbmozgatásához szükséges erő.

Ezt követően, az első eljárás negyedik műveleti lépésében a 10 mintatartály forgatását leállítjuk, amint ez az 5. ábrán látható. Az 5. ábrán a 34 második kamrában tartózkodó 94 plazmában szuszpendált 40 hatóanyagot reagáltatjuk egy meghatározott időperiódusban. Például egy enzim, mint a Batroxobin, átalakítja a plazmából a fibrinogént fibrinmonomerré, ami csaknem azonnal polimerizálódik egy nem térhálós fibrinpolimerré, jellegzetesen gélformában, amint ezt az említett EP 592,242 számú leírás részletesebben ismerteti.

Az első eljárás ötödik és hatodik műveleti lépésénél - ezt a 6., illetve a 7. ábrán szemlélhetjük - a nem térhálós fíbrinpolimer és a Batroxobin rögzítődik a 40 hatóanyag agar-jellegű gélrészecskéiben; ezt sok

HU 215 246 Β kis hullámfonallal jelöltük, s elkülönül a 34 második kamrában lévő 94 plazmától. A 34 második kamra ugyancsak tartalmazhat egy belső hengeres falat, ami biztosítja, hogy a 34 második kamra is körgyűrű alakú. A 6. ábrán azt mutatjuk be, hogy a 10 mintatartályt az első eljárás ötödik lépésében forgatjuk, éspedig olyan fordulatszámmal, ami előidézi a nem térhálós fibrinpolimer gélt tartalmazó 96 fázist és a 40 hatóanyagot a 94 plazmából. Az a forgási sebesség, amellyel a 10 mintatartályt forgatjuk, az első eljárás lehet, azonban ennél az eljárásnál alkalmas, ha az valamivel alacsonyabb, mint az előzőekben említett azon forgási sebesség, amellyel a 10 mintatartályt forgatjuk az első eljárás második lépésében, amint ezt a 3. ábrával kapcsolatban említettük, úgyhogy a forgási sebesség közelítőleg 0,5-szerese az említett forgási sebességnek, így például 2500-3000 fordulat/perc lehet, vagy ennél alacsonyabb. A gél/részecske 96 fázisnak a 34 második kamrában lévő 94 plazmától való elválasztását követően a 22 dugattyúrészt az első eljárás hatodik lépésében lesüllyesztjük, ami azt idézi elő, hogy a 94 plazma a 34 második kamrából a 65 vezetéken keresztül átkerül a 32 első kamrába, amint a 68 visszacsapó szelep kinyílik. Belátható, hogy a mikropórusos 74 szűrőelem megakadályozza, hogy valamely részecskék vagy nagyobb darabok - mint a 40 hatóanyag részei - átjussanak a 34 második kamrából a 65 vezetéken keresztül a 32 első kamrába, mivel a mikropórusos 74 szűrőelem egyszerűen lezárja, blokkolja a részecskék vagy darabok átjutását.

A második centrifugálásos szeparáció és a második plazmaátviteli műveleti lépés befejezése után a 34 második kamra kizárólag a 96 folyadékfázist tartalmazza, beleértve a nem térhálósodott fibrinpolimert és a 40 hatóanyag-részecskéket, amint ez a 7. ábrán látható. A 32 első kamrán belül a vérsejteket tartalmazó folyadék és a 34 második kamrából visszajuttatott plazma 98 keveréke található, amint ezt a kis körök és négyzetek kombinált szimbólumai jelzik.

A 7. ábrán az első eljárás hetedik lépésében a „redisszolving” 88 puffért a 44 fecskendőből a 34 második kamrába adjuk be azáltal, hogy a 44 fecskendő 54 dugattyútestét lesüllyesztjük, s ezzel egyidejűleg a 28 dugattyútestet felfelé emeljük annak érdekében, hogy biztosíthassuk a „redisszolving” 88 puffemek a 44 fecskendőből a 34 második kamrába való teljes eljuttatását, és megelőzzük azt, hogy a „redisszolving” 88 puffer behatoljon az 58 cső elágazásába, majd tovább a 60 szellőztetőcsőbe.

Egy bizonyos időtartam után, ami alatt a „redisszolving” 88 puffer kioldja a nem térhálósodott fibrinpolimert a 40 hatóanyag-részecskékből, s így egy fibrinmonomert tartalmazó oldat jön létre, amelyet be kell juttatni a 44 fecskendőbe, a 9., illetve a 10. ábrán látható nyolcadik és kilencedik műveleti lépésben. A fibrinmonomemek a 34 második kamrában létrehozott 100 folyadékban lévő Batroxobintól való elválasztása a „redisszolving” 88 puffer hatására egyszerűen elvégezhető valamely hagyományos szeparáló művelettel, például szűréssel vagy előnyösen egy centrifügálásos szeparálással, avagy ezen kettő kombinációjával, amit a 9. ábrán mutatunk be. A centrifugálásos szeparálás végrehajtásával, amit a 9. ábra mutat, a 40 hatóanyag-részecskéket leválasztjuk a 100 folyadékokból, és összegyűjtjük a 34 második kamra hengeres 14 falrészének belső oldali felületénél, amint a 10 mintatartályt olyan sebességgel forgatjuk, ami normálisan kisebb, mint az a forgási sebesség, amellyel a 10 mintatartályt a 3., 4. és 6. ábrán látható szeparálási lépésekben forgatjuk, így nem idézi elő a 68 visszacsapó szelep nyitását, hogy biztosítsa az átjárást a 65 vezetéken keresztül a 34 második kamrától a 32 első kamrához. A 9. ábrán a 32 első kamrában lévő 98 keverék valójában nincs kitéve nagy gravitációs térhatásnak, így a folyadék egyrészt nem szeparálódik különféle sűrűségű folyadékkomponensekre, másrészt nem tolódik el a 8. ábrán látott helyzetéből, amelyben a folyadék felszíne vízszintes.

Miután a 40 hatóanyag-részecskéknek a 100 folyadéktól való szeparálása megtörtént az első eljárásnak a 10. ábrán látható kilencedik műveleti lépésében - ezt már előbb, a 9. ábrával kapcsolatban tárgyaltuk -, akkor a 100 folyadék a 10 mintatartály 34 második kamrájából átkerül a 10 mintatartály 36 harmadik kamrájában lévő 44 fecskendőhöz, a 44 fecskendő 54 dugattyútestének egyidejű emelése, valamint a 22 dugattyúrész süllyesztése által. Miután a fibrinmonomer-oldatot eljuttattuk a 44 fecskendőhöz az első eljárás kilencedik műveleti lépésében - ezt a 10. ábrán látjuk -, ekkor eltávolítjuk a 10 mintatartályról a 44 fecskendőt, mint szerkezeti egységet, ami együttesen csatlakozik az 58 csőhöz a kúpos 56 illesztőelem útján, amely befogadja a 44 fecskendő kúpos 50 csővégét, mivel az 58 cső alapvető hossza akkora, mint amit fentebb említettünk. Ezután a 44 fecskendőt szétválasztjuk a 10 mintatartálytól úgy, hogy az 58 csövet elvágjuk egy forróra hevített szerszám segítségével, ami egyidejűleg tömíti is az 56 kúpos illesztőrészhez csatlakozó 58 cső szabad végét. Következésképpen a kúpos 56 illesztőelem további célt is szolgál, éspedig tömítést biztosít a 44 fecskendő belsejének a környezettel szemben, amit a kúpos 56 illesztőelemhez csatlakozó cső szabad végét tömítjük, lezárjuk. A 10 mintatartályról a 44 fecskendő eltávolítása, leválasztása után a 10 mintatartály visszamaradó része anélkül van „lerontva”, hogy a mintatartályból bármilyen folyadék-összetevő kilöttyenhetne, amely összetevők a 10 mintatartály kezelésére használt centrifugával dolgozó személyt vagy személyeket kockázatos fertőzésnek teheti ki olyan fertőzők részéről, mint a baktériumok vagy vírusok, melyek veszélyes betegséget idéznek elő, például hepatitiszt vagy AIDS-t (ucquired immuné c/eficiency .vyndrome).

Amint ezt az előzőekben ismertettük, illetve tárgyaltuk, a 44 fecskendő használható az így előállított fibrinpolimer oldatnak megfelelő alkálikus pufferrel vagy desztillált vízzel való együttes beadásához, mely utóbbi előnyösen kalciumion-forrással rendelkezik, hogy a páciensnél fibrintömítő szert biztosítson.

Az előzőekben ismertetett 10 mintatartály, valamint az ugyancsak előzőekben ismertetett első eljárás vérminta szeparálásához folyadékalkotókra és egy vér9

HU 215 246 Β összetevőnek valamelyik folyadékalkotóból való leválasztásához számos módon változtatható. Mindenekelőtt a 44 fecskendő elhagyható, mivel a 10 mintatartály 36 harmadik kamrája olyan kamrát alkothat, amelyben a visszadifíúndáló puffer kezdetben tartózkodik, vagy abba beadagolódik az első eljárás egyik műveleti lépésében, amely megfelel a 8. ábrán látható műveleti lépésnek, továbbá amelybe később a fíbrint tartalmazó 100 folyadékot juttatjuk egy utolsó eljárási lépésben, a 10. ábrán látható lépéshez hasonlóan.

A 6. ábrán látható plazmaszeparálást centrifugálás útján helyettesíthetjük egy egyszerű szűrési műveleti lépésben, ahol is a mikropórusos 74 szűrőelemet egyszerűen azon 40 hatóanyagrészek 34 második kamrában való visszatartására használjuk, amelyikhez a fibrin kötődött, miközben a plazmát egyszerűen visszajuttatjuk a 32 első kamrába.

Hasonlóképpen helyettesíthető a 40 hatóanyagrészek centrifugálásos szeparálással való kiszűrési lépése a 100 folyadékból - mint a 9. ábrán látható - egy egyszerű szűrési művelettel, amelynek során a mikroporózus 66 szűrőelemet használjuk a 40 hatóanyagrészek visszatartására a 34 második kamrában, míg a fíbrint tartalmazó „visszaoldó” (redisszolvens) puffért a 44 fecskendőbe, vagy változatként a 10 mintatartály 36 harmadik kamrájába kényszerítjük.

All. ábrán az összességében 10 jelölésű, találmány szerinti mintatartály másik kiviteli alakját mutatjuk be.

All. ábrán, valamint a 12-18. ábrákon, amelyek a második eljárás jellegzetes lépéseit szemléltetik vérminta szeparálásához jellegzetes folyadék-összetevőkre, valamint véralkatelem szeparálásához az egyik folyadék-összetevőtől, amikor is a 10’ mintatartályt alkalmazzuk a második eljáráshoz, mely igen hasonlít a 2-10. ábrák kapcsán ismertetett eljáráshoz; a második, példaképpeni kiviteli alakot jelentő 10’ mintatartály alkatrészei, elemei, melyek azonosak az 1-10. ábrán látott kiviteli alak ismertetett alkatrészeivel, ugyanazon hivatkozási jelekkel vannak ellátva, mint amelyeket az 1-10. ábrákon használtunk. A második kiviteli alakot jelentő 10’ mintatartály alapvetően abban tér el az előzőekben ismertetett első kiviteli alaktól, hogy a 10 mintatartály - azaz az első kiviteli alak - 22 dugattyúrésze helyett 22’ dugattyútestet alkalmaztunk, mely kissé eltérő kialakítású és struktúrájú az előzőleg említettől. A 22’ dugattyútest tartalmaz egy hengeres 26’ falrészt és egy kör alakú 28’ laprészt. Azt is láthatjuk, hogy a hengeres 26’ falrész enyhén csökkentett méretű a 63’ vezeték felett, összehasonlítva a hengeres 26’ falrész területéhez hasonlítva, a 63’ vezeték alatt. Az ily módon kialakult vállak segítik a vérsejtek megtartását a 63’ vezetéken kívül, a szeparálás utolsó fázisa során. Továbbá az 1-10. ábrákon látható 38 kiemelkedés elhagyható, mivel a kémiai vagy biokémiai hatóanyag például az agarózgélben megkötött Batroxobin - egy szűrőtartályban van elhelyezve.

A második kiviteli alakot jelentő 10’ mintatartály 22’ dugattyútestében van elhelyezve a 44 fecskendő, éspedig a 36 harmadik kamrán belül, amely a 10’ mintatartály 34 második kamrájával az 58’ csövön keresztül közlekedik; ez az 58’ csővezeték hasonló az 1. ábrán látható 58 csővezetékhez, azonban ezen, a korábbiakban ismertetett 58 csővezetéktől abban különbözik, hogy az a leágazás, amely az 58 csővezetéktől a szellőztető 60 csőhöz létesít kapcsolatot, itt el van hagyva, mivel a szellőztető 60 cső, a 62 kimenet, valamint ezen 62 kimenet 64 szűrőeleme is el van hagyva. A 32 első kamra és a 34 második kamra közötti közlekedés a 10’ mintatartály esetében szintén kissé eltérő szerkezeti kialakítású, az

1. ábrával kapcsolatban tárgyalt szerkezethez képest. A közlekedő összeköttetés visszacsapó szelepeket tartalmaz, melyek azonban egy nyomáskülönbség hatására nyílnak, nem pedig gravitációs erő hatására, ami nyilvánvaló különbséget jelent az 1. ábrán látott és az előzőekben tárgyalt 68 visszacsapó szelephez képest.

A 10’ mintatartály 32 első kamrája és 34 második kamrája közötti összeköttetés két vezetékből áll. Az első vezeték két 63’ és 65’ vezetékszakaszt tartalmaz, s az első 68’ visszacsapó szelepet, mely összeköti a 63’ és 65’ vezetékszakaszt; ez a visszacsapó szelep golyósszelepként van kialakítva, mely 70’ golyót tartalmaz, és lehetővé teszi a folyadék átjutását a 34 második kamrából a 32 első kamrába, viszont megakadályozza a folyadék átjutását a 32 első kamrából a 34 második kamrába az első vezetéken keresztül. A második vezeték két 63” és 65” vezetékszakaszt tartalmaz, valamint egy 68” visszacsapó szelepet, mely golyósszelepként van kialakítva, s egy 70” golyót tartalmaz, valamint egy 69 tartályt is, amelyben egy hatóanyag, például Batroxobin található, egy 66’ szűrőn elhelyezve. Beláthatjuk, hogy a 32 első kamrától jövő második vezeték bemenete csökkentett az első 63’ vezeték kimenetéhez képest, amely el van látva egy kissé csökkent térfogatú gyűrű alakú kamrával, amely közlekedik a második vezetékkel kizárólag azért, hogy tovább tökéletesítse a plazmának pontos, alapos szeparálását a vérmintából, amit bevezettünk a 10’ mintatartályba, amint ezt a továbbiakban a 12-18. ábrára hivatkozva ismertetjük. A második 68” visszacsapó szelep lehetővé teszi a folyadék átjutását a 32 első kamrából a második kamrába, ugyanakkor viszont megakadályozza, hogy folyadék jusson vissza a 34 második kamrából a 32 első kamrába a 69 tartályon keresztül. A közlekedés a 32 első kamrához és onnét, az első vezetéken át, amely a 63’ és 65’ vezetékszakaszból áll, valamint a második vezetéken át, mely 63” és 65” vezetékszakaszt tartalmaz, egyetlen mikropórusos 66 szűrőelemen keresztül valósul meg, amely a kör alakú 28’ laprészben, annak legalsó felületénél kialakított központi horonyban helyezkedik el.

A második kiviteli alakot jelentő 10’ mintatartály hasonló a fentiekben ismertetett első kiviteli alakot reprezentáló 10 mintatartályhoz, amit előnyösen vérmintának vérsejtekre és plazmára történő szeparálásához, továbbá véralkotó elemnek a plazmából való kivonásához használunk, amint ezt a következőkben, a 12-18. ábrákkal kapcsolatban fogjuk ismertetni.

A 12. ábrán az első műveleti lépés látható, amely hasonlít a 2. ábrára hivatkozással ismertetett első lépéshez, és a második eljáráshoz tartozik, amellyel a 86 vérmintát speciális folyadék-összetevőkre lehet szeparálni,

HU 215 246 Β valamint leválasztható vele egy véralkotó elem az egyik folyadék-összetevőből.

A 13. ábrán a második eljárás második műveleti lépése látható, amely hasonlít a 3. ábrával kapcsolatban ismertetett második műveleti lépéshez, amelyben a 92 plazmát szeparáljuk a vérsejteket tartalmazó 90 folyadékból.

A 14. ábra a második eljárás harmadik műveleti lépését szemlélteti, amely hasonló a 4. ábrával kapcsolatban tárgyalt harmadik lépéshez, amely harmadik lépésben a 92 plazmát átjuttatjuk a 32 első kamrából a 34 második kamrába a második vezetéken keresztül, mely a 65” és 63” vezetékszakaszból áll, továbbá tartalmazza a 68” visszacsapó szelepet és a 69 tartályt. Amikor a 32 első kamrából a 34 második kamrába juttatott plazma érintkezésbe jut a 69 tartályban lévő Batroxobinnal, akkor a 34 második kamrában lévő plazma Batroxobint tartalmaz, ami a plazmából a fibrinogénnek fibronmonomerré átalakulását idézi elő, ez pedig közvetlenül polimerizálódik egy nem térhálósodott fibrinpolimer géllé. A plazmának a 32 első kamrából a 34 második kamrába történő átjuttatását elegendően kis sebességgel kell megvalósítani annak érdekében, hogy lehetővé váljon a plazma reakcióba lépése a 69 tartályban lévő Batroxobinnal. Belátható, hogy az a sebesség, amellyel ez az átjuttatás történik, megfelelő kell legyen ahhoz az időhöz, ami szükséges a Batroxobin vagy más kémiai hatóanyag reakcióba lépéséhez a plazmában lévő fibrinogénnel, vagy annak kezeléséhez.

Miután a 94 plazma átjutott a 34 második kamrába, és adott esetben egy speciális reakcióperiódus után, amelyben kialakul a fibringél kötése, a 10’ mintatartályt forgathatjuk vagy leállíthatjuk, a fibringél szeparálódott a visszamaradt 94 plazmától és a 40 hatóanyagtól, majd a második eljárás negyedik és ötödik műveleti lépésében, amit a 15., illetve 16. ábra szemléltet, s ami megfelel az előzőekben a 6., illetve 7. ábra kapcsán tárgyalt második eljárás ötödik, illetve hatodik műveleti lépésének. A 10” mintatartály 34 második kamrájában lévő 94 plazmát átjuttatjuk a 34 második kamrából a 32 első kamrába, a 63’ és 65’ vezetékszakaszt és a 68’ visszacsapó szelepet tartalmazó első vezetéken keresztül, miközben a 68” visszacsapó szelep megakadályozza, hogy a 94 plazma áthaladjon a második vezetéken keresztül.

A 17. ábra a második eljárás hatodik műveleti lépését mutatja be, amely lépésben a visszaoldó 88 puffért bejuttatjuk a fibrint tartalmazó 100 folyadékba, egyszerűen úgy, hogy a visszaoldó 88 puffért kinyomjuk a 44 fecskendőből ugyanúgy, ahogyan azt a 8. ábrával kapcsolatban előzetesen tárgyalt műveleti lépésben tettük.

A vérminta szeparálásának második eljárása, amellyel a mintát speciális folyadék-összetevőkre szeparáljuk, és leválasztunk egy véralkotó elemet, az egyik folyadék-összetevőből származó vérminta fibrinje a második eljárás hetedik műveleti lépésében végleges formába jut, amikor a 10’ mintatartályt alkalmazzuk, s amely lépés megfelel a 10. ábrán látható kilencedik lépésnek azáltal, hogy a fibrint tartalmazó 100 folyadékot átjuttatjuk a 10’ mintatartály 34 második kamrájából a

10’ mintatartály 36 harmadik kamrájában elhelyezkedő 44 fecskendőbe, egyidejűleg felemelve a 44 fecskendő 54 dugattyútestét, és lesüllyesztve a 22’ dugattyútestet. Egy változatként a 100 folyadék átjuttatása a 10’ mintatartály 34 második kamrájából a 44 fecskendőbe úgy végezhető, hogy érzékeljük azt az erőt, amit alkalmazni kell a kör alakú 28’ laprésznek a 10’ mintatartály 12 házához viszonyított mozgatásához, mint ezt már a találmány első kiviteli alakja szerinti 10 mintatartály ismertetésénél az előzőekben elmondtuk.

Hasonlóan ahhoz az első eljáráshoz, amit az előzőekben a 2-10. ábrákra hivatkozással ismertettünk, valamint a mintatartálynak az 1. ábrán látható első kiviteli alakjához, a 12-18. ábrákkal kapcsolatban az előzőekben leírt második eljárás, valamint all. ábrával kapcsolódóan ismertetett második kiviteli alakú mintatartály számos módon változtatható és módosítható, például úgy, ahogy azt az előzőekben már tárgyaltuk. Az is belátható továbbá, hogy az első, illetve második kivitelű 10, illetve 10’ mintatartály tovább módosítható egyszerűen úgy, hogy a mintatartályt fejtetőre fordítjuk, mely esetben a 34 második kamra helyezkedik el a 32 első kamra és a 36 harmadik kamra felett.

A 19. ábrán a mintatartály harmadik kiviteli alakjának prototípusa látható. A mintatartály harmadik kiviteli alakját egészében a 10” hivatkozási jellel láttuk el. A 10” mintatartály szerkezetileg alapvetően azonos az első és második kivitelű 10, illetve 10’ mintatartállyal, melyeket az előzőekben az 1. és 11. ábrával kapcsolatban ismertettünk. A 19. ábrán azokat az alkatrészeket, melyek azonosak az 1., illetve 11. ábrán láthatókkal, ugyanazon hivatkozási jelekkel láttuk el. A harmadik kivitelű 10” mintatartály 12 háza az első és második kivitelű 10, illetve 10’ mintatartály 12 házától abban különbözik, hogy a 10” mintatartály felső 16” falrésze tartalmaz egy 17” palástrészt, amely körkörösen körülfogja a kör alakú 14 falrészt, létrehozva egy tömített kapcsolódást a hengeres 14 falrész külső felületével. A felső 16” falrészen 78 furat halad keresztül egy járulékos 82” vezetékkel vagy fúrattal együtt, amely all. ábrával kapcsolatban ismertetett 82’ vezetékhez hasonló szellőztetővezetéket alkot, és közlekedik a 84’ ’ szellőztetőkivezetéssel, mely all. ábrán látott 84’ szellőztetőkivezetéshez hasonló. Változatként a 84” szellőztetőkivezetés lezárható vagy záró- vagy tömítősapkával, ami azonban a rajzokon nem látható. A 12 ház belsejében egy 22” dugattyútest - mely ugyanazt a célt szolgálja, mint az 1., illetve 11. ábrával kapcsolatban előzőleg ismertetett 22, illetve 22’ dugattyútest - a felső 16 falrészhez képest tömítetten van behelyezve a tömítő 24 O-gyűrű útján, amely a 22” dugattyútest hengeres 26” falrészével szemben tömít. A hengeres 26” falrészt egy bizonyos hosszúságú cső alkotja, ami a két átellenes végén külső menettel van ellátva, hogy összeköttetés létesüljön egy felső peremmel, amely azt a célt szolgálja, hogy a 44 fecskendő 48 peremét hordozza, ahol a felső peremrész a rajzokon nem látható, és illeszkedik egy hengeres összekötőrész belső menetéhez, amely összekötőrész egy darabból van egy kör alakú 28” laprésszel, hasonló azon kör alakú 28 és 28’ laprészhez, amit az előzőekben

HU 215 246 Β ismertettünk az 1., illetve 11. ábrára hivatkozással. A hengeres 29 összekötőrész és a hengeres 26 falrész közötti összeköttetés a 31 O-gyűrű útján van tömítve.

A kör alakú 28” laprész alsó oldalfelülete alatt mikropórusos 66” szűrőelem van elrendezve, amelyet például egy darab hagyományos szűrőszövet alkothat, és ezt előnyösen egy mikropómsos szűrő hordozza, ily módon összetett szűrőszerkezetet képezve. A mikropórusos 66” szűrőelem ugyanazt a feladatot látja el, mint all. ábrán látható mikropórusos 66’ szűrőelem. A hengeres 26” falrészen két, szimmetrikusan elrendezett 27 furat nyúlik keresztül, ily módon közlekedést hozva létre a hengeres 26” falrészt körkörösen körülvevő 32 kamrától a 22” dugattyútest belseje felé.

A 22” dugattyúrész alsó végénél egy sorozat gyűrűs elemet és egy csőszerű elemet tartalmazó gyűrű alakú részegység van elhelyezve a 22” dugattyútest belsejében. Ez a gyűrűs részegység itt a dugattyú szárán belül látható, azonban elhelyezhető bárhol ebben, vagy más centrifügáló készülékben, és azt a célt szolgálja, hogy a 32 első kamrában szeparálódott folyadék-összetevőt szűrje, illetve kémiailag kezelje. Általában a központos, gyűrűs elrendezésnél ez a részegység tartalmaz egy legkülső gyűrűs hordozót a 108 testben, valamint két gyűrű alakú szűrőt, ezen 108 testen belül távközzel elrendezve, éspedig úgy, hogy ezek a nyitott gyűrű alakú területek

1. a 108 test belsejében;

2. az első szűrő belsejében; és

3. a második szűrő belsejében vannak meghatározva.

Részletesebben, a részegység tartalmaz egy központi 102 alkatrészt, amely egységet alkotva csatlakozik a 103 cső alakú elemhez, ez viszont külső menettel van ellátva a felső végénél; az említett menet illeszkedik az 56” szerelvény belső menetéhez, ami ugyanazt a célt szolgálja, mint az 1. ábrára hivatkozva fentebb ismertetett kúpos 56 illesztőelem, szemben azzal a céllal, hogy befogadja és kapcsolódjon a 44 fecskendővel.

A 103 cső alakú elem el van látva hosszanti 105 átmenő furattal, valamint keresztirányú 104 átmenő furattal, amely a hengeres 26” falrész átmenő 27 füratához van beállítva. A 102 alkatrész a kör alakú 28” laprészhez képest két 106, illetve 107 O-gyűrű útján van rögzítve és tömítve. A 102 alkatrész azt a célt is szolgálja, hogy hordozza a 108 gyűrű alakú testet, mely körkörösen tömítve van a hengeres 26” falrész belső hengeres felületével szemben, a 109 O-gyűrű útján. A hordozó 108 gyűrű alakú test egy készlet gyűrűs 110 és 112 szűrőelemet hordoz, s egymás között gyűrű alakú teret határoznak meg. A gyűrű alakú 110 és 112 szűrőelemek mint ezt a 19. ábra világosan mutatja - úgy vannak elrendezve, hogy a hengeres 26” falrész, illetve a 103 cső alakú elem átmenő 27, illetve 104 fürataival egybeessenek. A gyűrű alakú 110 és 112 szűrőelemet továbbá a járulékos 114 hordozóelem tartja, amely el van látva egy körkörös, külső O-gyűrűs 115 tömítéssel, továbbá amelynek kialakítása hasonló a 108 gyűrű alakú test kialakításához. A gyűrű alakú 114 hordozóelem tetején 116 távtartó elem található, amely távtartó elem belső menettel van ellátva, s ez illeszkedik a 103 cső alakú elem külső menetére.

Az előzőekben a 19. ábra kapcsán ismertetett szerelvény „robbantott” képét a 20. ábrán láthatjuk.

A 19. és 20. ábrán látható 10” mintatartály a találmány harmadik kiviteli alakja, amely hasonlatosan működik, mint amilyen eljárást a 2-10., illetve a 12-13. ábrákra hivatkozva ismertettünk. Az eljárás vérminta szeparálását célozza speciális folyadék-összetevőkre, és egy véralkotó elem szeparálására szolgál az egyik folyadék-összetevőtől. Amint az előzőekben már tárgyaltuk, a vérmintát a 32 első kamrába vezetjük be, és vérsejteket tartalmazó folyadékra és plazmára szeparáljuk a 10” mintatartálynak a hossztengelye körül történő forgatásával olyan nagy forgássebességgel, amely biztosítja a nagyobb sűrűségű - fajtömegű - vérsejteknek a plazmától való elválasztását. A plazmát átjuttatjuk a 32 első kamrából a 34 második kamrába a 22” dugattyúrész felemelésével, míg a mintatartály nagy fordulattal, illetve forgási sebességgel forog, amely előidézi a felesleges levegő kezdeti kiszellőztetését a 84” szellőztetőkivezetésen át, továbbá átjuttatja a plazmát a 34 második kamrába a hengeres 26” falrészen, illetve a 103 cső alakú elemen átmenő 27, illetve 104 furatokon, valamint a 27 és 104 átmenő furat között elhelyezett 110 és 112 szűrőelemen keresztül, végül a 103 cső alakú elem 105 átmenő furatán át a mikropórusos 66” szűrőelemhez. Az agargélben megkötött Batroxobin a gyűrű alakú 110 és 112 szűrőelem között meghatározott térben helyezkedik el, ami ennek következtében olyan struktúrát képez, melynek funkciója hasonló all. ábrával kapcsolatban tárgyalt 69 tartályéhoz vagy egy változatként a 34 második kamrában helyezkedik el, és a 40 hatóanyag-részecskékhez hasonló agarszerű hordozótalajon van elhelyezve, amit a 2-10. ábrákra hivatkozó leírás ismertet. A fibrinnek a plazmából történt kivonása, a fibrinnek fibrin 1 -re történt átalakítása és a fibrin 1 -nek Batroxobinné való kötése után a plazmát visszajuttathatjuk a 32 első kamrába, a 2-10. ábrák kapcsán ismertetett első eljárásnak megfelelően, vagy változatként átjuttathatjuk a 44 fecskendőbe az 54 dugattyútest működtetése által, amivel a plazmát a 44 fecskendő belsejébe kényszeríthetjük.

A 21. ábrán egy, teljességében 120 hivatkozási jellel ellátott berendezést ismertetünk, amely a jelen találmány tanításának megfelelően kivitelezett mintatartály befogadására szolgál, és alkalmas a vérmintának speciális folyadék-összetevőkre történő szeparálást eljárás, valamint egy véralkotó elemnek egy folyadék-összetevőből való eljárás foganatosítására automatizált vagy félautomatikus módon. A 120 berendezésnek 122 háza van, amely alapvetően három rekeszre van osztva, éspedig egy 126 felső rekeszre, egy 124 középső rekeszre, valamint egy 128 alsó rekeszre. A 124 rekesz termosztatikusan van beszabályozva egy speciális hőmérsékletre; a 126 rekesz belsejébe való bemenet, amely a 10 mintatartálynak a rekeszbe való behelyezését, valamint a 10 mintatartály és a 44 fecskendő 126 rekeszből történő eltávolítását szolgálja, egy kinyitható 127 csapóajtón vagy ajtón keresztül.

HU 215 246 Β

A 124 középső rekeszen belül helyezkedik el a 10 mintatartály, éspedig egy forgatható 130 forgórészen, amely a 132 tengelycsapon van rögzítve, mely a 134 motor kimenő tengelyét képezi, ahol a 134 motor a 128 alsó rekeszbe van beépítve. Következőleg a 134 motor az az eszköz, mely létrehozza azt a nagy sebességű forgást, mellyel a 10 mintatartályt az egyes műveleti lépésekben forgatni kell az ismertetett eljárás során, a vérmintát speciális folyadékrészekre szeparáljuk, illetve a folyadékrészből a véralkatelemet leválasztjuk.

A 126 felső rekeszben két, 136 és 138 motor helyezkedik el, s ezek együttműködnek a függőlegesen fel-le mozgó működtető 140, illetve 142 emelőkkel, melyek együttműködnek a 44 fecskendő 54 dugattyútestével, illetve a 22 dugattyúrész gyűrű alakú 42 fedélrészével.

A 120 berendezés tartalmazza továbbá a 122 ház 146 vezérlőrészét, mely egy elektronikus áramkört, előnyösen mikroprocesszor útján vezérelt elektronikus áramkört foglal magában, s ezt a 148 billentyűkkel lehet működtetni ahhoz, hogy a 120 berendezés működésének vezérlését kezdeményezni lehessen, az előzőekben ismertetett eljárás megvalósításához. A 146 vezérlőrész továbbá el van látva 150 kijelző képernyővel, amelyen az éppen folyamatban lévő eljárási lépést lehet megjeleníteni a kezelő (operátor) részére, a lényeges információkkal - mint például a folyamat időtartama, a 122 ház 126 felső rekeszének hőmérséklete - együtt. A 146 vezérlőrész előnyösen még el van látva interface-eszközzel, amely kapcsolatba hozza a berendezést egy külső komputerrel, például személyi számítógéppel, és el van látva érzékelőkkel, a berendezés általános működésének érzékeléséhez, beleértve a folyadék átjuttatását az előzőekben említett kamrák valamelyikéből. A folyadékátvitel detektálása alapulhat optikai detektáláson, vagy a vezetőképesség detektálásán, melyhez tartozik az állandó vagy változó elektromos vagy mágneses mezők detektálása is. A folyadék átjuttatásának detektálása, érzékelése a mintatartály első kamrájából a mintatartály második kamrájába, valamint a mintatartály második kamrájából a mintatartály harmadik kamrájába, végül a mintatartály második kamrájából a mintatartály első kamrájába tetszés szerint alapulhat azon erő detektálásán is, amit a dugattyúrészre ki kell fejteni, amikor ez az erő alapvetően megnövekszik annak következtében, hogy az a szűrőelem, amelyen keresztül kell juttatni a folyadékot, eltömődik a vérsejtekkel vagy más, nagyobb testekkel, mint például az agargél részeivel. Az előzőekben ismertetett mintatartály kiviteli alak tartalmaz egy szeparáló alkatelemet, amelyben a vérmintát vérsejtekre és plazmára választjuk szét szeparálással, majd a plazmát további eljárásnak vetjük alá egy fibrinkivonat előállításához, amely olyan műveletet tartalmaz, melyben a pácienstől vett vérmintát egyszerűen bevezetjük a mintatartály első kamrájába, melyben a teljes szeparálást és feldolgozási műveletsor elvégezhető anélkül, hogy az ember érintkezésbe jutna a vérmintával vagy annak alkatelemeivel, így kiküszöbölve bármely mértékű kockázatát annak, hogy a laboratóriumi személyzet vagy az operátorok ki legyenek téve a vérmintából származó fertőző anyagnak, melyek fertőzést okozhatnak, mint például hepatitiszt vagy AIDS-t. A fibrinkivonat, melyet a jelen találmány előzőekben leírt tanításával összhangban állítottunk elő, egy fecskendőben helyezkedik el, amilyent előnyösen a PCT/DK92/00287 számú nemzetközi bejelentésben (nemzetközi közzététel száma: WO 93/06940) ismertetett típusú adagolófecskendőben használnak, s amelyben a fibrinmonomert tartalmazó folyadékot, mely a 44 fecskendőben van, egy semlegesítő hatóanyaggal való keverés útján semlegesítjük. A plazmának a vérmintából való szeparálásához vagy szeparálásához szolgáló eljárást például a fentebb említett nemzetközi szabadalmi bejelentés (nemzetközi bejelentési szám: PCT/DK87/00117, nemzetközi közzétételi szám: WO 88/02259 vagy az EP 592,242 számú leírás) szerint hajthatjuk végre.

A 10 mintatartály, melyet a 130 forgórész hordoz, előnyösen reteszelve és rögzítve van a 130 forgórészhez olyan reteszelő- vagy záróelemekkel, mint amilyeneket a 22a., 22b. és 22c. ábrákon láthatunk nagyítva, részletesebben. A záróelemet egy, a 10 mintatartály 12 házának hengeres 14 falrészétől lefelé kinyúló, körkörös 160 peremnyúlvány alkotja. Ez a körkörös 160 peremnyúlvány el van látva egymástól szögosztásos távközökkel elválasztott furatokkal, például 900 vagy 1200 különálló fúrattal, melyek egyikét a 22a-22c. ábrákon láthatjuk, s melyet 162 hivatkozási jellel láttunk el. A lefelé kinyúló körkörös 160 peremnyúlvány a 130 forgórész felső felületében kialakított körkörös horonyban helyezhető el. A 130 forgórész külső körkörös peremfelületéből kinyúló sugárirányú furatban két 166 és 170 reteszelő csapszeg található. A 166 és 170 reteszelő csapszegeket a 168, illetve 172 rugók támasztják meg, illetve tolják egymás felé, és el vannak látva tompa, 167, illetve 171 kúpos végrésszel, melyek érintkeznek egymással a 130 forgórész felső felületében kialakított körkörös horony középvonalában, kivéve akkor, ha a reteszelő csapszegek elmozdulnak egymástól - ez látható a 22a. ábrán -, amint a körkörös, lefelé kinyúló 160 peremnyúlvány lefelé behatol a 166 és 170 reteszelő csapszegek közé, miáltal azok elválnak egymástól. A 166 és 170 reteszelő csapszegek, valamint a 168 és 172 rugók reteszelve vannak a 130 forgórész sugárirányú íúratában egy 174 záró-tömítődugó útján, amely a 130 forgórész körkörös külső peremfelületéhez képesti helyzetében kapcsolómenetek vagy más, alkalmas zárószerkezetek útján van reteszelve.

A 22a. ábrán a 10 mintatartálynak a 130 forgórészhez viszonyított helyezésének első műveleti lépése látható, amely lépésben a 166 és 170 csapszeg - mint ezt már az előzőekben ismertettük - egymástól el van kényszerítve, amint a 164 alsó végrész eltávolíthatóan hat a 166 és 170 csapszegre, miáltal lehetővé válik, hogy a 164 alsó végrész lefelé haladjon a 166 és 170 csapszeghez viszonyítva.

A 22b. ábrán látható a 10 mintatartály és a 130 forgórész rögzítésének második műveleti lépése, amely műveleti lépésben a 166 és 170 csapszeg egymáshoz érintkeztetése történik, a 12 ház hengeres 14 falrészén lévő, lefelé nyúló 160 peremnyúlványában lévő 162 át13

HU 215 246 Β menő furatban. A mintatartály azonban elmozdítható a 22b. ábrán látható helyzetéből, egyszerűen a mintatartály felemelésével, ami azt idézi elő, hogy a 166 és 170 csapszegek elválnak egymástól, mint ezt a 22a. ábrán láthatjuk.

A 10 mintatartály eltávolítása a 130 forgórészről ezt a 22a. és 22b. ábrán szemlélhetjük - akkor valósítható meg, amikor a 130 forgórész álló helyzetben van. Amint a 130 forgórész elkezd forogni, a 21. ábrán látható berendezés 134 motorjának hatására, akkor a 166 és 170 reteszelő csapszeg elmozdul a centrifugális erő hatására, ami azt idézi elő, hogy a 166 és 170 reteszelő csapszeg a 22c. ábrán bemutatott, sugárirányban eltolt helyzet felé csúszik el; ebben a helyzetben a 166 reteszelő csapszeg a 160 peremnyúlvány 162 furatában reteszelődik, s megakadályozza, hogy a 12 ház szétkapcsolódjon a 130 forgórésztől, amíg a 130 forgórész és azzal együtt a 10 mintatartály is nagy vagy kis sebességű forgást végez, az 1-18. ábrával kapcsolatban ismertetett eljárás során.

A 22d. és 22e. ábrán azon optikai detektálóeszköz két változatát láthatjuk, amely érzékeli, detektálja a folyadék átjutását a mintatartály első kamrájából annak második kamrájába. A 22d. és 22e. ábrán a 10 mintatartály felső 16 falrésze kúposán van kialakítva, mely azután csatlakozik egy gyűrű alakú falrészhez, s ezen belül foglal helyet a 22 dugattyúrész hengeres 26 falrésze, 24 O-gyűrű útján tömítetten. A 17 gyűrű alakú falrész hasonló a 22 dugattyúrész hengeres 26 falrészéhez, és előnyösen könnyű, átlátszó anyagból készül, lehetővé téve a fény áthaladását a falrészen. A 22d. ábrán a folyadéknak a mintatartály első kamrájából való átjutása megkezdődött, s ebből adódóan a 92 plazma bekényszerül abba a keskeny, gyűrű alakú kamrába, amelyet a 22 dugattyúrész 26 falrészének külső felülete és a 17 falrész belső felülete határoz meg. Amint a 92 plazmának a mintatartály első kamrájából való átjutása folyamatban van, a vérsejteket tartalmazó 90 folyadék-összetevő kényszerül be az előzőekben leírt keskeny, gyűrű alakú kamrába, ahogyan a 92 plazma átjutott a mintatartály első kamrájából. A plazma vagy a vérsejtek jelenlétét abban a keskeny, gyűrű alakú kamrába, mely a 22 dugattyúrész hengeres 26 falrészének külső felülete és a 17 falrész belső felülete között alakult ki, egy 180 fénygenerátorból és egy 188 optikai detektorból álló optikai detektálóeszköz érzékeli. A 180 fénygenerátor a 17 gyűrű alakú falon kívül van elhelyezve, és 184 lámpát tartalmaz, mely a 182 villamos huzal útján van a 21. ábrán látható 120 berendezés 146 vezérlőrészével összekötve. A 184 lámpa fényt állít elő, melyet a 186 lencse fókuszál, és egy lényegileg párhuzamos 192 fénysugarat, fénynyalábot hoz létre, amely megvilágítja a fentebb említett gyűrű alakú kamrát, valamint az ezen gyűrű alakú kamrában jelenlévő folyadékot. A 180 fénygenerátorral átellenben van elhelyezve a 188 optikai detektor, amely a 120 berendezés 146 vezérlőrészhez van kötve a 190 villamos huzal útján. A 188 optikai detektor felfogja a 184 lámpa által kibocsátott fényt, melyet a 186 lencse fókuszál, s az így jut az említett gyűrű alakú kamrán keresztül. A 184 lámpa által keltett fényt tetszés szerint szűrjük azért, hogy egy lényegileg keskeny fényspektrumot hozzunk létre, ami magas fényáteresztési tényezőt mutat ki a plazmán keresztülhaladva, és alacsony fényáteresztési tényezőt mutat ki a vérsejteken keresztülhaladva annak érdekében, hogy tökéletesebb legyen a gyűrű alakú kamrában lévő vérsejtek detektálása. A 180 fénygenerátor és a 188 optikai detektor elhelyezkedhet a 21. ábrára hivatkozással ismertetett 122 ház 124 középső rekeszében, hogy megvilágítsa fénnyel az előzőekben ismertetett gyűrű alakú kamrát, és hogy detektálja a gyűrű alakú kamrából felfogott fényt.

A 22d. ábrán a gyűrű alakú kamrában a vérsejtek jelenlétét a fényáteresztési tényeződetektálási technikának megfelelően érzékeljük. Egy változatnál a 22d. és 22e. ábrán látható gyűrű alakú kamrában a vérsejtek jelenlétét a fényvisszaverődés-detektálási technikával is érzékelhetjük, amint ezt a 22e. ábrán látjuk.

A 22e. ábrán a 180 fénygenerátort és a 188 optikai detektort egy integrált 180’ fénygenerátor és optikai detektor helyettesíti, amely tartalmaz egy, a 22d. ábrán látható 184 lámpához hasonló 184’ lámpát, valamint egy, ugyancsak a 22d. ábrán szemlélhető 188 optikai detektorhoz hasonló 188’ optikai detektort. A 184’ lámpa és a 188’ optikai detektor a 120 berendezés elektronikus áramkörével a 182’, illetve 190’ villamos huzal útján van összekötve. A 184’ lámpa 192’ fénysugarat bocsát ki, amely bevilágít a 22 dugattyúrész hengeres 26 falrészének külső felülete és a gyűrű alakú 17 falrész belső felülete között kialakult gyűrű alakú kamrába. A 17 falrész, hasonlóan a 22d. ábrával kapcsolatban ismertetett 17 falrészhez, előnyösen fényátbocsátó anyagból készül, míg a hengeres 26 falrészt fényátnemeresztő anyagból, például fényvisszaverő anyagból készíthetjük. A gyűrű alakú kamrában jelenlévő folyadékot megvilágító fény részben visszaverődik, amint azt a 194’ jelű fénysugár érzékelteti. A gyűrű alakú térben vérsejtek jelenlétét a fény-visszaverődési technikának megfelelően detektáljuk, így biztosítva, hogy a fény, mely bevilágít a gyűrű alakú kamrába, részben abszorbeálódjon a vörösvérsejtek által. Ily módon a 184’ lámpa által előállított fény előnyösen túlnyomóan zöld fény, amit visszaver a 92 plazma, és elnyelnek a 90 folyadékban lévő vörösvérsejtek. A gyűrű alakú kamrában a vérsejtek jelenlétét a 188’ optikai detektor által keltett detektálási jelek eltolódása alapján a 120 berendezés vezérlőrészének elektronikus áramköre állapítja, illetve határozza meg.

Példa

A 19, és 20. ábrán látható, prototípusként megvalósított mintatartály a következő alkatelemekből áll:

A 10” mintatartály 12 háza egy hengeres alkatrészből áll, melynek belső átmérője 70 mm, külső átmérője 75 mm és magassága 80 mm. A 12 ház alsó 18 falrésze 2,5 mm vastagságú. A 12 házat polimetil-metakrilátból (PMMA) öntöttük. A 17” fedélrészt - palástrésszel POM-ból öntöttük, és belső átmérője 75 mm, míg külső átmérője 80 mm, tengelyirányú magassága pedig 13 mm. A 22” dugattyútestet egy kör alakú 28” laprész alkotja, melynek külső átmérője 70-0,1 mm, vas14

HU 215 246 Β tagsága pedig 7,4 mm. A tömítő 30 O-gyűrű egy 3,4 mm magas és 2,5 mm mély horonyban helyezkedik el. A kör alakú 28” laprészt ugyancsak PMMA-ból öntöttük. A hengeres 26’ ’ falrészt egy 100 mm hosszúságú PMMA-csőből készítettük, melynek belső átmérője 30 mm. A 26” falrész hozzá van ragasztva a kör alakú 28” laprészhez. A 102 test, a 103 cső, a 108 test, a 114 test és a 116 test szintén PMMA-ból van készítve.

Egy, körülbelül 5500 fordulat/perc forgási sebességnél látni lehet a plazma és a vörösvérsejtek koncentrikus szeparációját (a mintatartály teteje felől nézve határozott koncentrikus gyűrűk formájában), szinte azonnal, vagyis az első percen belül. A következő egy vagy két percben látható, amint a vérlemezkék kiválnak a plazmából, amit a plazma színének világosodásából észlelhetünk. A vérlemezke nélküli plazma összegyűjtése érdekében a dugattyút nem szabad felemelni addig, amíg ez a komplett szeparáció folyik. A vérlemezkéket tartalmazó plazma összegyűjtéséhez a dugattyút fel kell emelni közvetlenül azután, hogy a vörösvérsejtek szeparálódtak, de azelőtt, hogy a vérlemezkék vándorlása, migrációja megindulna. Ezt úgy végezzük, hogy a dugattyút folyamatosan emeljük a vérlemezkék szeparálást folyamata során. Ilyen módon az összegyűjtött minta korábbi - azaz első — adagja magas vérlemezke-tartalmú, majd a későbbi adag vérlemezke-tartalma alacsony. Ezen minta bármely kívánt adagja vagy a teljes vérlemezke-tartalmú minta használható, kívánság szerint. A szakterületen járatos személyek számára az is nyilvánvaló, hogy speciális vérlemezke-tartalmú vagy speciális tisztaságú plazmaminták gyűjthetők össze a sebesség, a gyűjtési idő, a gyűjtött mennyiség stb. változtatásával.

A 23. ábrán egy diagram látható, amely bemutatja az összefüggést a 19. és 20. ábrán szemlélhető és a példában ismertetett 10” mintatartály - prototípus - 32 első kamráján belül létrejövő gravitációs erő, valamint azon forgási sebesség között, amellyel a mintatartályt forgattuk. Az „A” jelű görbe a 12 ház külső falánál, azaz a 14 falrész belső oldala közelében létrejövő gravitációs erőt szemlélteti, míg a „B” jelű görbe a 22” dugattyúrész hengeres 26” fabészének külső oldalánál fellépő gravitációs erőt jeleníti meg. A 23. ábra diagramjából nyilvánvaló, hogy a gyűrű alakú 32 első kamrában létrejött gravitációs erőt az „A” és a „B” görbe közötti terület szemlélteti, továbbá hogy a külső 14 falrésznél fellépő gravitációs erő körülbelül kétszer akkora, mint a hengeres 26” falrésznél ébredő gravitációs erő. így a gravitációs erő, amely a gyűrű alakú 32 első kamrájában létrejön a mintatartály forgatáskor, körülbelül kétszeresnél kisebb mértékben változik.

A 24. ábrán látható diagram a 19. és 20. ábrán bemutatott, és az előzőekben ismertetett mintatartály-prototípus körülbelül 5500 fordulat/perc sebességgel való forgási ideje, valamint a 90 ml térfogatú vérminta százalékaránya közötti összefüggést szemlélteti, ahol is a vérmintát plazmára és vérsejtekre választottuk szét, azaz szeparáltuk. A 24. ábrán a „C” és „D” görbe mutatja be a vérminta szeparálási százalékarányának idejét, ami kell a plazmának a vérsejtektől való leválasztásához, ahol a plazma vérlemezkéket tartalmaz - ennek felel meg a „C” görbe -, majd a vérlemezkék további szeparálásához a plazmától, aminek a „D” görbe felel meg. A 24. ábrából világosan érthető, hogy a vérminta szinte teljes szeparálása vérsejtekre és plazmára körülbelül 1,5 perc alatt valósítható meg, és körülbelül 1 perc után még a vérsejtek a vérmintának mintegy 15%-át alkotják, amely rész tovább már nem választható le. Feltéve, hogy a vérlemezkéket kell szeparálni a plazmából, egy vérlemezmentes plazma eléréshez, azaz teljes szeparálásához körülbelül 3 perc szükséges.

A vérmintából vérlemezkéket tartalmazó plazma szeparálása - mint az előzőekben említettük - előnyösen egy folyamatos eljárással valósítható meg, ahol az első kiviteli alakú 10 mintatartály 22 dugattyúrészét, vagy a második kiviteli alakú 10’ mintatartály 22’ dugattyúrészét folyamatosan kell emelni annak érdekében, hogy a plazma folyamatosan jusson a mintatartályból 32 első kamrájából a mintatartály 34 második kamrájába, miközben a mintatartályt nagy forgási sebességgel forgatjuk, ami előidézi a vérmintának plazmára és vérsejtekre való szeparálását. A dugattyútest folyamatos emelését könnyen lehet ellenőrizni úgy, hogy érzékeljük, detektáljuk a plazma átjutását az első kamrából a második kamrába, éspedig az előzőekben leírt optikai detektálási technika alapján, vagy egy változatnál azon erő detektálása útján, amit át kell vinni a dugattyúrészre, annak emeléséhez. Feltéve, hogy megtörtént a plazma átjutása az első kamrából a második kamrába a plazmának a vérmintától történt komplett szeparálása után, a plazma igen kis mértékben fog vérlemezkéket tartalmazni, és akár vérlemezkementes plazmát képezhet, feltéve, hogy a centrifugálásos szeparálást megnövelt időperiódusban végezzük, azaz körülbelül 3 percig, mint ezt az előzőekben tárgyaltuk.

A 24. ábrán feltüntetett adatok alapján egy „E” görbét mutatunk be 25. ábránkon, ahol egy diagram szemlélteti azt az időt, ami szükséges egy speciális térfogatnyi vérminta komplett szeparálásának kivitelezéséhez, éspedig azon forgási idő függvényében, ameddig a fentebb ismertetett mintatartály-prototípust 5500 fordulat/perc sebességgel forgattuk. A 25. ábrából világosan látható, hogy egy 90 ml-nyi vérminta 60 mp-en belül szeparálható vérsejtekre és vérlemezkéket tartalmazó plazmára. A körülbelül 100 ml nagyságrendű vérmintatérfogat jelenti azt a maximális vérmintát, ami a fenti példában ismertetett mintatartály segítségével szeparálható, mivel a vérminta kitölti a mintatartály gyűrű alakú első kamrájának legnagyobb részét. Amennyiben szükséges, nagyobb mintatartályok is könnyen alkalmazhatók a jelen találmány tanítása szerint, az oltalmi körön belül.

Claims (34)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés különböző sűrűségű fázisrészeket tartalmazó folyadék fázisrészeinek szétválasztására centrifugálásos szeparációval, azzal jellemezve, hogy van egy mintatartálya (10), amelynek háza (12) egy hosszanti tengelyt, egy alsó falrészt (18) és egy felső falrészt (16)

   HU 215 246 Β meghatározó koncentrikus belső és külső hengeres falrészt tartalmaz, ahol a külső hengeres falrész (14), a belső hengeres falrész (26), az alsó falrész (18) és a felső falrész (16) együttesen határozzák meg a folyadékmintát befogadó gyűrű alakú kamrát (32); van továbbá az említett ház alsó vagy felső falrészét alkotó dugattyúrésze (22), amely a gyűrű alakú kamrán (32) belül elmozgatható egy első helyzetből, amelynél a gyűrű alakú kamra belső térfogata maximális, egy második helyzetbe, amelyben a gyűrű alakú kamrának minimális a belső térfogata; van még egy lefolyóvezetéke (65), amely közlekedik a gyűrű alakú kamrával (32), és egy folyadékbetápláló vezetéke (76), mely a folyadékmintát a fázisszétválasztó tartály gyűrű alakú kamrájához vezeti, amikor a dugattyútest az első helyzetében van; rendelkezik egy motorral, a fázisszétválasztó tartálynak (10) hosszanti tengelye körüli forgatásához olyan sebességgel, amelynél a folyadékminta fázisrészekre választódik szét; végül el van látva működtetőszerkezettel a dugattyútestnek a gyűrű alakú kamrában való mozgatásához az első helyzetből a második helyzetbe, miközben a fázisszétválasztó tartály az említett sebességgel forog, úgyhogy az egyik fázisrész eltávolítódik a gyűrű alakú kamrából (32) a lefolyóvezetéken (65) keresztül.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) a belső hengeres falrésznél (26) vagy ahhoz közel van elhelyezve, úgyhogy a gyűrű alakú kamrából eltávolítandó fázisrész a legkisebb sűrűségű fázisrész lesz.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) áthalad az alsó falrészen (18), és el van látva egy szabályozható szeleppel (68), ami a zárt helyzetéből a nyitott helyzetébe szabályozható, az eltávolítandó fázisrésznek a gyűrű alakú kamrából való elvezetéséhez.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) a külső falrésznél (14) helyezkedik el, és így a gyűrű alakú kamrából eltávolítandó fázisrész a legnagyobb sűrűségű fázisrész.
5. 5. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szabályozható szelep (68) egy visszacsapó szelep, amely a zárt helyzetből a nyitott helyzetbe kapcsolható, amikor a fázisszeparáló tartály megfelelő sebességgel való forgatásakor fellépő centrifugális erőnek van kitéve.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) a felső falrészen (16) halad át.
7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) a belső hengeres falrésznél (26) helyezkedik el, és a gyűrű alakú kamrából eltávolítandó fázisrész a legkisebb sűrűségű fázisrész.
8. 8. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) a külső hengeres falrésznél (14) helyezkedik el, továbbá hogy a gyűrű alakú kamrából eltávolítandó fázisrész a legnagyobb sűrűségű fázisrész.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a motor a fázisszétválasztó tartálynak a hossztengely körül olyan sebességű forgását biztosítja, ami elegendő egy akkora gravitációs tér létrehozásához a gyűrű alakú kamrán belül, amely a folyadékmintát szeparálja az említett fázisrészekre, a gyűrű alakú kamrán belüli valamennyi helyen.
10. 10. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy, a gyűrű alakú kamrából (32) eltávolított fázisrészt befogadó kamrát (34).
11. 11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lefolyóvezeték (65) tartalmaz egy reakciókamrát (34), amelyben a gyűrű alakú kamrából (32) eltávolított egyik fázisrésszel reakcióba lépő reagens van, egy reakciótermék létrehozásához.
12. 12. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a befogadókamra (34) egy reakciókamra, amelyben a gyűrű alakú kamrából (32) eltávolított egyik fázisrésszel reakcióba lépő reagens van egy reakciótermék létrehozásához.
13. 13. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső hengeres falrész (26) egy további befogadókamrát (36) határoz meg, amely ugyanazon hosszanti tengely körül helyezkedik el, mint a gyűrű alakú kamra (32), továbbá hogy ezek a kamrák a dugattyúrész (22) útján vannak elválasztva egymástól.
14. 14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső hengeres falrész (26), amely meghatározza a gyűrű alakú kamrát (32), tartalmazza a dugattyúrész (22) hengeres falrészét.
15. 15. A 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső hengeres falrész (26) egy további befogadókamrát (36) határoz meg, amely közlekedik a reakciókamrával (34) egy további vezetéken (58) keresztül, hogy befogadja a reakciókamrából származó reakcióterméket.
16. 16. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a további befogadókamrát (36) a belső hengeres falrészen (26) belül elhelyezett különálló fecskendő (44) valósítja meg.
17. 17. Berendezés különböző sűrűségű fázisrészeket tartalmazó folyadéknak fázisrészekre történő centrifugálásos szeparálásához, azzal jellemezve, hogy van egy fázisszétválasztó tartálya (10), amely egy hosszanti tengelyt meghatározó koncentrikus külső (14) és belső (26) hengeres falrészt, egy alsó falrészt (18) és egy felső falrészt (16) tartalmazó házzal (12) rendelkezik, ahol ezen külső hengeres falrész (14), belső hengeres falrész (26), alsó falrész (18) és felső falrész (16) együttesen egy gyűrű alakú kamrát (32) alkot a folyadékminta befogadására, a belső és külső hengeres fal r_i; illetve r_o belső, illetve külső sugárral rendelkezik az említett hosszanti tengelyre vonatkoztatva, mely belső és külső sugár r/r₀ aránya 0,3:1 és 0,8:1 közötti; van továbbá az említett ház alsó falrészét (18) vagy felső falrészét (16) alkotó dugattyúteste (22), amely a gyűrű alakú kamrában (32) mozgatható egy első helyzettől, melyben a gyűrű alakú kamra belső térfogata maximális, egy második helyzetbe, amelyben a gyűrű alakú kamrának minimális a belső térfogata; rendelkezik egy lefolyóvezetékkel (65), mely kommunikál a gyűrű alakú kamrával; van még egy folyadékbetápláló vezetéke (76) a folyadékmintának a fázisszétválasztó tartály gyűrű alakú

    HU 215 246 Β kamrájába való táplálásához, amikor a dugattyútest az említett első helyzetében van; rendelkezik egy motorral a fázisszétválasztó tartálynak hosszanti tengelye körül történő forgatásához, a folyadékminta fázisrészekre való szétválasztására; végül van egy működtetőeszköze a dugattyútest mozgatásához a gyűrű alakú kamrán belül egy első helyzetből egy második helyzetbe, miközben a fázisszétválasztó tartály olyan sebességgel forog, amely eltávolítja az egyik fázisrészt a gyűrű alakú kamrából a lefolyóvezetéken (65) át.
18. 18. A 17. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az γ/γ₀ sugárarány 0,5:1
19. 19. A 17. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső sugár és a forgási sebesség úgy van megválasztva, hogy biztosítsa a fázisrészek koncentrált szeparálásához szükséges gravitációs erőt, mindenütt a gyűrű alakú kamrán belül.
20. 20. Az 1-19. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a berendezés tartalmaz csatlakoztatóeszközt a háznak a motorhoz való csatlakoztatására.
21. 21. A 20. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csatlakoztatóeszköz egy bepattantó szerelvény, amely a ház külső hengeres falán helyezkedik el.
22. 22. Eljárás különböző sűrűségű fázisrészekkel bíró folyadékmintának ezen fázisrészekre való szétválasztásához centrifugális szeparálással, azzal jellemezve, hogy a szeparáláshoz a 2. igénypont szerinti berendezésben lévő fázisszétválasztó tartályt alkalmazzuk, és a folyadékmintát betápláljuk a fázisszétválasztó tartály gyűrű alakú kamrájába, amikor a dugattyútest az első helyzetében van; ezután a fázisszeparáló tartályt forgatjuk hosszanti tengelye körül olyan sebességgel, ami előidézi a folyadékmintának fázisrészekre való szeparálását; végül a dugattyútestet elmozdítjuk a gyűrű alakú kamrában az említett első helyzetből a második helyzetbe, miközben a fázisszeparáló tartályt olyan sebességgel forgatjuk, amelynél az egyik fázisrészt eltávolítjuk a gyűrű alakú kamrából a lefolyóvezetéken át.
23. 23. Eljárás különböző sűrűségű fázisrészeket tartalmazó folyadékmintának centrifúgálással fázisrészekre történő szeparálására, azzal jellemezve, hogy a szeparáláshoz az 1. igénypont szerinti berendezésben lévő fázisszétválasztó tartályt alkalmazzuk, és az első műveleti lépésben betápláljuk a folyadékmintát a fázisszétválasztó tartály gyűrű alakú kamrájába, amint a dugattyútest az említett első helyzetében van; ezután a fázisszétválasztó tartályt a hosszanti tengelye körül forgatjuk olyan sebességgel, amely a gyűrű alakú kamrában akkora gravitációs erőteret létesít, amelynél a folyadékminta a gyűrű alakú kamra valamely helyén szeparálódik az említett fázisrészekre; végül a dugattyútestet elmozdítjuk a gyűrű alakú kamrán belül az első helyzetből a második helyzetbe, miközben a fázisszétválasztó tartályt olyan sebességgel forgatjuk, amely eltávolítja az egyik fázisrészt a gyűrű alakú kamrából az elfolyóvezetéken keresztül.
24. 24. Eljárás különböző sűrűségű fázisrészeket tartalmazó folyadékminta centrifúgálással fázisrészekre történő szeparálására, azzal jellemezve, hogy a 2. igénypont szerinti berendezésben lévő fázisszeparáló tartályt alkalmazzuk, és betápláljuk a folyadékmintát a fázisszeparáló tartály gyűrű alakú kamrájába, amikor is a dugattyútest az említett első helyzetében van; ezután folyamatosan forgatjuk a fázisszeparáló tartályt a hosszanti tengelye körül olyan forgási sebesésgel, amely előidézi az egyik szeparálandó fázisrész leválasztását a folyadékmintából; végül a dugattyútestet elmozdítjuk a gyűrű alakú kamrában, az első helyzetéből a második helyzetébe, miközben a fázisszeparáló tartályt olyan sebességgel forgatjuk, amely folyamatosan eltávolítja az egyik fázisrészt a gyűrű alakú kamrából az említett lefolyóvezetéken keresztül, amint ezen fázisrész szeparálódott a folyadékmintából.
25. 25. Berendezés különböző sűrűségű fázisrészeket tartalmazó folyadékminta centrifúgálással fázisrészekre való szeparálásához, azzal jellemezve, hogy van egy fázisszeparáló tartálya (10), melynek koncentrikus belső hengeres falrészből (26) és külső hengeres falrészből (14), alsó falrészből (18) és felső falrészből (16) álló háza (12) van, s ez hosszanti tengellyel rendelkezik, ahol a külső és a belső hengeres falrész, az alsó és a felső falrész együttesen a folyadékmintát befogadó gyűrű alakú kamrát (32) határoz meg, mimellett a belső hengeres falrész (26) és külső hengeres falrész (14) η, illetve r₀ belső, illetve külső sugarat határoz meg a hosszanti tengelyre vonatkoztatva, a belső és külső sugarak η/Γ_θ aránya pedig a 0,3:1 és 0,8:1 érték között van, előnyösen 0,5 értékű; rendelkezik továbbá a ház alsó vagy felső falrészét megtestesítő dugattyúrésszel (22), amely elmozgatható a gyűrű alakú kamrán belül egy első helyzetből, melyben a gyűrű alakú kamra belső térfogata maximális, egy második helyzetbe, amikor is a gyűrű alakú kamra minimális belső térfogattal rendelkezik; el van látva egy lefolyóvezetékkel (65), mely kommunikál a gyűrű alakú kamrával; ugyancsak van egy folyadékbetápláló vezetéke (76) a folyadékmintának a fázisszeparáló tartály gyűrű alakú kamrájába való juttatásához, amikor a dugattyútest az említett első helyzetében van; rendelkezik egy motorral a fázisszeparáló tartálynak a hosszanti tengely körüli forgatásához olyan forgássebességgel, amely akkora gravitációs teret, mezőt hoz létre a gyűrű alakú kamrán belül, ami a gyűrű alakú kamra valamely helyén a folyadékmintát fázisrészekre szeparálja; ugyancsak rendelkezik egy működtetőeszközzel a dugattyútestnek az első helyzetéből a második helyzetébe való elmozgatásához, miközben a fázisszeparáló tartály azzal a sebességgel forog, amely az egyik fázisrészt eltávolítja a gyűrű alakú kamrából az említett lefolyóvezetéken keresztül; végül van a fázisszeparáló tartályon belüli egyik vagy mindkét alkatelem jelleggörbéjét a szeparálási folyamat során detektáló eszköze.
26. 26. Eljárás folyadék centrifiigálásos szeparálásához két vagy több komponensére ezen komponensek koncentrációja szerint, azzal jellemezve, hogy a folyadék adott térfogatát bevezetjük egy hengeres, változtatható térfogatú, 1-21. igénypontok bármelyike szerinti fázisszétválasztó tartályba, amely tartályt annak hossztengelyétől állandó sugarakkal elhelyezkedő belső és külső falak határozzák meg, ahol a belső fal sugarát úgy vá17

    HU 215 246 Β lasztjuk meg, hogy egy kívánt forgási sebességnél a belső falnál olyan G-erő jön létre, ami szükséges ahhoz, hogy fenntartsunk egy koncentrikus határfelületet a folyadék első és második komponense között, majd a tartályt a hossztengelye körül forgatjuk egy megkívánt sebességgel ahhoz, hogy biztosítsuk az említett koncentrikus határfelületet, és a forgatást folytatjuk, miközben csökkentjük a tartály térfogatát úgy, hogy ezáltal az egyik folyadékkomponenset átkényszerítjük egy lefolyóvezetéken, s ezáltal szeparáljuk ezt a komponenst, miközben a komponensek közötti határfelületet fenntartjuk az előző műveleti lépés során.
27. 27. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadékminta vérminta, az egyik fázisrész pedig vérplazma.
28. 28. Gyűrű alakú részegység, amely behelyezhető egy 1-21. igénypontok szerinti berendezésbe, hogy a kezelendő folyadék kémiai vagy biológiai hatóanyag hatásának legyen kitéve centrifügálás során, azzal jellemezve, hogy a részegység koncentrikusan elrendezve tartalmaz egy külső, gyűrű alakú fakészt (26”) egy gyűrű alakú külső folyadékbevezető kamra meghatározására, tartalmaz továbbá egy első gyűrű alakú szűrőt (110), amely az említett bevezetőkamrától befelé van elhelyezve; van egy gyűrű alakú hatóanyagkamrája, amely az említett kémiai vagy biológiai hatóanyag készletét tartalmazza, és az említett első szűrőtől (110) befelé helyezkedik el, van továbbá második szűrője (112), amely az említett hatóanyagkamrától befelé helyezkedik el, valamint rendelkezik egy belső folyadékkilépési vezetékkel (104), mely az említett második szűrőtől befelé található, végül van egy nyomáskifejtő eszköze, mely elegendő ahhoz, hogy folyadékáramlást biztosítson befelé haladó irányban, a centrifügálás alatt.
29. 29. Eljárás egy véralkotó elem szeparálására vérmintából, azzal jellemezve, hogy adott térfogatú vért vezetünk be az 1-21. igénypontok bármelyike szerinti berendezés első gyűrű alakú kamrájába, ezután a centrifugálóberendezéssel forgásba hozzuk a kamrát a tengelye körül, így lényegileg centrifugálással szeparáljuk a vért két vagy több, különböző sűrűségű frakcióra; majd az egyik frakciót egy második kamrába vezetjük át dugattyú működtetésével, miközben folytatjuk a centrifugálást, hogy fenntartsuk a szeparálást az említett első kamrában; ezután az átvezetett frakciót olyan hatóanyag hatásának tesszük ki, amely alkalmas a kívánt véralkotó elem szeparálásához ezen átvezetett frakcióból, végül ezt a véralkotó elemet eltávolítjuk az átvezetett frakcióból.
30. 30. Eljárás fibrinmonomer készítésére vérből, azzal jellemezve, hogy adott térfogatnyi vért vezetünk be az 1-21. igénypontok szerinti berendezés első, gyűrű alakú kamrájába, ezután a centrifugálóberendezést forgatjuk a tengelye körül, és ezáltal szeparáljuk a vért egy sejtfrakcióra és egy plazmafrakcióra; ezt követően a plazmafrakciót átjuttatjuk egy második kamrába dugattyú működtetésével, miközben folytatjuk a centrifügálást úgy, hogy fenntartjuk az első kamrában a szeparálást, majd a második kamrában lévő plazmafrakciót egy trombinszerű enzim hatásának tesszük ki, amikor is a plazmafrakció folyadékfrakcióra és egy nem térhálósodon fibrinpolimert tartalmazó frakcióra választódik szét; ekkor a folyadékot eltávolítjuk a második kamrából, a nem térhálósodott fibrinpolimert oldhatóvá tesszük, így egy fibrinmonomert tartalmazó oldatot kapunk; végül a trombinszerű enzimet eltávolítjuk az így kialakított fibrinmonomert tartalmazó oldatból.
31. 31. A 30. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gyűrű alakú kamra belső hengeres falán belül egy visszaoldó oldatot tartalmazó harmadik kamrából a visszaoldó oldatot beadagoljuk a második kamrába a nem térhálósodott fibrinpolimer oldhatóvá tételének biztosítására, továbbá ezt a harmadik kamrát a fibrinmonomert tartalmazó oldat összegyűjtésére használjuk az oldhatóvá tételt követően, és adott esetben az említett enzimeltávolítás után.
32. 32. A 30. vagy 31. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy harmadik kamraként egy fecskendőt alkalmazunk.
33. 33. A 30. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nem térhálósodott fibrinpolimert és a fibrinmonomert fibrin I, fibrin II és a des BB fibrin közül választjuk.
34. 34. A 30. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a trombinszerű enzimet a acutin, venzyme, asperase, botropase, crotalase, flavoxobin, gabonásé, batroxcobin és trombin közül választjuk.