JP2003506159A - マイクロ型透析プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、潅流溶液用の供給ライン（１）及び排出ライン（６）を有し、透析部分を含むマイクロ型透析プローブに関する。供給ライン（１）と排出ライン（６）とは、透析部分の領域で反転する。さらに、供給ライン（１）と排出ライン（６）とは、プローブの外壁で分離された中空の通路として並列に並ぶように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、点滴液の供給ライン及び排出ラインと、透析部分と、を備え、前記
点滴液の流れ通路は、前記供給ラインと前記排出ラインとの間の前記透析部分の
領域に反転部分を有するマイクロ型透析プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

医薬的及び生物学的な研究に用いるマイクロ型透析において、移植用中空ファ
イバ、中空ファイバループまたは透析プローブが使用される。従来の透析プロー
ブは、透析物が流される管形状の軸を有し、点滴液を供給するために、内側に細
い管が突出している閉鎖した円筒形薄膜（１方の側が密封された中空ファイバ）
を備えている。中空のファイバの薄膜での透析は、還流する点滴液と周囲の物質
との間で、透過性物質の濃度平衡を生じさせる。透析ファイバが、非バックリン
グケーシングまたはフレームワークによって包囲されている同じ原理の構成を備
えたプローブが知られており、前記透析ファイバは、一部が前記ケーシングまた
はフレームワークから突出し、ケーシングまたはフレームワークにより支持され
ている。このような透析プローブは、例えば、DE3342470C2に開示されている。

【０００３】 粘性の点滴液を、特に早い流速で使用する場合において、このような透析プロ
ーブを通る流れが最適なものではないことは明らかである。プローブへの側方か
らの圧力は、内側の管を中央位置から移動させ、中空円筒を通る流れのプロフィ
ールが変わるおそれが生じる。流れは外側及び内側円筒の間の空隙が非常にせま
い側で低速となり停滞するようになり、その反対側で流れの早い優先通路が形成
される。さらに、この構成によって、排出管への移動点で、透析物が排出される
軸にデッドスペースが生じる。これらの双方は、平衡調整における遅延を生じる
。

【０００４】 DE19414087A1は、このようなプローブにおいて、中空ファイバの内側管の位置
を安定させるために、輪郭部材によって毛管を包囲することを提案している。し
かしながら、このような小さい直径と中央穴を備えた輪郭部材は、製造上高いコ
ストが必要になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、従来技術の上述した欠点を解消する透析プローブを提供する
ことである。特に、安定した流れの案内、したがって、迅速な平衡調整が保証さ
れる。さらに、本発明発明の目的は、透析領域において、又供給ラインにおいて
流れを妨げるデッドスペースが形成されることを回避することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的は、分離した中空の通路としてプローブの外壁にマイクロ型透析プロ
ーブの供給ライン及び排出ラインの双方の各々を並置する本発明によって達成さ
れる。

【０００７】 供給ライン及び排出ラインは、本発明によれば、従来技術のように一方が他方
の内側に配置されるのではなく、並置されるように配置される。したがって、供
給ライン及び排出ラインの各々は、外壁の一部を形成し、それら自身の構造によ
り、または対応する通路上に保護装置を形成することによって、機械的な影響が
点滴液の流れを妨げないような安定した構造を提供することができる。従来技術
において、例えば、DE3342170C2によれば、外側の中空ライン（すなわち、排出
ライン）の圧力は、外側の中空ラインの中の供給ラインに自動的に影響を与える
が、このことは、本発明によって配置された供給ライン及び排出ラインにおいて
はもはや重大な問題ではない。

【０００８】 本発明による透析プローブの他の利点は、透析プローブの後方部分から供給ラ
インと排出ラインの各々が単に直線的に出入りするように配置され、流れ向きが
変わり、デッドスペースを生じることをほとんど回避することができることであ
る。

【０００９】 本発明によるマイクロ型透析プローブの１つの実施形態において、流れの方向
の第１の排出ラインは、反転後に供給ラインに貫通する透析用中空ファイバから
成り、この中空ファイバは、反転後に流れの直線経路が達成されるように密封端
部の領域に取り付けられている。その他端は、排出ラインの第２の安定部分に密
封される。この態様において、点滴液は、透析中空ファイバの断面全体を通じて
一方向に流れ、透析物は、方向の変化を生じることなく排出ラインに直線的に導
入される。流れの方向は、ここで反転し、この反転は、透析自身が、流れの乱れ
によっては妨げられないように、点滴流が中空ファイバに入る前に一方の側から
供給され排出されることが可能になるために必要とされるものである。前述した
安定部分は、排出ラインの外側部分、すなわち、その支持部品を形成する管であ
ることが好ましい。この態様において、中空ファイバ上にあるプローブの先端領
域の管の部分は、透析中空ファイバが供給ラインに貫通する場合、プローブのこ
の部分を機械的に強化する支持部分を形成している。

【００１０】 中空ファイバは、交換可能に形成されることが好ましいが、それに対応して管
、特に、中空ファイバが外側に露出され、透析を実行することができるように凹
所を有する支持部分に密封されることが好ましい。この態様において、供給ライ
ン及び前記供給ラインに平行な中空ファイバの反対側に配置された支持部分は、
中空ファイバとそれを包囲する媒体との間での直接的な液体接触を妨げることな
く、周囲の組織細胞から中空ファイバを機械的に保護する外側のフレームワーク
を形成している。供給ライン及び排出ラインは、原理的には、分離した部品であ
り、組み立てられたとき、先端及びその反対側の面をしっかりと接続することが
できる。側面が反対側に面している。しかしながら、先端流れ接続部を有する供
給ライン及び排出ラインが、例えば、固定材料により単一の部品に統合される場
合には、特に有利である。

【００１１】 本発明によるマイクロ型透析プローブの他の好ましい実施形態において、点滴
用の流れ通路は、中空ファイバに挿入された支持輪郭部材を備えた中空ファイバ
を備え、支持輪郭部材は、供給ライン及び排出ラインを互いに分離し、流れが反
転する領域に溢流開口を有する。したがって、前述したように本発明の原理は、
供給ライン及び排出ラインの各々が、中空ファイバとともに、プローブの外壁の
一部を形成するが、流れが妨げられない態様で分離され支持されているというこ
とである。この態様において、支持機能と流れの案内は、輪郭部材によって行わ
れる。したがって、支持輪郭部材は、本発明によって、流れが通過する中空ファ
イバの容積が多数の細長い中空スペースからなるように構成されている。これら
の中空スペースは、点滴液がプローブの先端に流れ、溢流開口によって流れが反
転され、反対側に再循環されることができる。また、流入流出も直線経路も達成
される。

【００１２】 上述したようなマイクロ型透析の実施形態は、好ましくは、プローブの供給ラ
イン端部及び排出ライン端部の中空ファイバがプローブ軸に密封される。この軸
は、供給ラインと排出ラインを別々に収容してそれらを連続させるように構成さ
れている。このようなプローブ軸は、安定性をさらに増大させ、必要な接続を提
供することを可能にする。

【００１３】 支持部材は、例えば、３つまたは４つのアームを有する星形形状の断面を有す
る部材である。しかしながら、他方、支持部材は、矩形またはレンズ状の断面を
有する平坦な隔壁を形成し、中空ファイバの壁を一定の距離に保持する細かな毛
、またはこぶ状部分を平坦な側面の一方または双方に形成することができる。

【００１４】 しかしながら、星形形状の輪郭部材を用いて最も大きな機械的安定性が達成さ
れる。４つのアームを有する星形の輪郭を有する場合において、点滴液は、供給
ラインとして２つの平行な通路に案内され、他の２つの通路は、排出ラインを形
成している。３つのアームを有する星形形状を使用する場合、乾燥した中空ファ
イバが輪郭部材上にピンと張られ、丸められたコーナーを有する３角形状の断面
が現れる場合には、中空ファイバ材料の膨張による伸長が補償されることができ
るる。中空ファイバ薄膜が伸長された場合、これは、円形の断面を形成する。３
つのアームを有する輪郭部材の実施形態の場合、供給ラインは唯一つであるが、
排出ラインは２つになる。中空ファイバは、内部から十分に支持されるので、長
さ全体にわたって周囲の細胞組織の中に露出されることができる。透析は、供給
ライン並びに排出ラインの双方で生じる。

【００１５】 小さい断面の供給ラインにおいては、流速が早くなるが、物質の交換の効率的
な交換が生じる。なぜならば、この領域では、依然として点敵液と周囲との間の
濃度勾配が最も高いからである。先端のすぐ近くで点滴液が２つの平行な排出ラ
インに溢流した後、流速が半分になり、これは、中空ファイバを通過する物質の
間の濃度平衡を促進する。なぜならば、この目的のためにさらに多くの時間が利
用できるからである。

【００１６】 本発明によるマイクロ型透析プローブの供給ライン及び／又は排出ラインは、
流れのデッドスペースが形成されることを著しく解消するためにはほぼ直線の経
路を有するのが好ましい。

【００１７】 本発明を２つの好ましい実施形態を使用してさらに詳細に説明する。

【００１８】

【発明の実施の形態】

図１に示すマイクロ型透析プローブは、供給通路、すなわち、点滴液が導入さ
れる供給ライン１を備えている。プローブは、反対側において、先端が皮下組織
に導入されることができるように先端が密封材料１３で密封され先端が尖ってい
る。プローブの先端近傍において、中空ファイバ４は、供給ライン１の開口１０
に上方から貫通している。この流体接続は、流れが実質的に妨げられることなく
反転することができるように密封材料の成形の補助によって形成される。他方、
開口１０を取り巻く中空ファイバ４は、漏れが生じないように密封材料の補助に
よって密封されている。

【００１９】 流れが反転した後、中空ファイバ４は、透析部分を形成する。この目的のため
に、排出ライン６を取り囲む管１１は、中空ファイバ４が周囲の組織に露出され
、透析が生じるように左側の断面で示す領域に凹所５を備えている。

【００２０】 この側の前記ファイバを機械的圧力から保護するためにこの領域の中空ファイ
バ４上に管１１の支持部分３が１つだけある。排出ライン６の右端に向かう途中
において右側の断面で示す中空ファイバ４は、中空管１１によって完全に包囲さ
れている。この領域において、中空ファイバ４は、図面で黒色で示す支持材料に
よって密封される。包囲管１１を備えている供給ライン１及び排出ライン６は、
固定材料９を使用してこの領域で互いに固定され、この固定材料９は、右側の断
面図で容易に識別することができる。したがって、この透析プローブは、一体の
ユニットを形成する。

【００２１】 本発明によるマイクロ型プローブのこの実施形態を考慮するとき、図１に示す
ように、特に、点滴液の供給と排出の間、流れの途中に、流れを遮り平衡を遅延
させるデッドスペースが生じないことは明らかである。他方、供給ライン１及び
排出ライン６を並置することによって、外部の機械的な影響が流れの連続性にほ
とんど影響することのない非常に安定したプローブを形成することができる。要
するに、供給ライン及び排出ラインの双方は、機械的によく保護されることがで
きる。なぜならば、これらの部品は、少なくとも大部分がプローブの外壁に平行
に配置されるからである。従来技術によって提供されるような排出ラインに収容
された供給ラインにおいては、これは、不可能であるか、非常に大きなコストが
かかる。

【００２２】 図２は、第２のマイクロ型透析プローブの他の実施形態を示している。この構
成において、供給ライン通路１及び排出ライン通路６は、挿入ホース１４及び１
５が配置されているプローブ軸１２のプローブの供給ライン端部及び排出ライン
端部にある。３つのアームを備えた星形形状の輪郭部材２は、軸１２の左前面に
取り付けられており、その上を中空ファイバ８が引かれ、取付点で密封されてい
る。供給ライン１及び排出ライン６は、右側に示す断面図に見られるように、軸
自身によって軸１２の上に形成されている。右から二番目の断面図は、下方供給
ラインと２つの上方排出ライン６とが中空ファイバ８によってカバーされた輪郭
部材２によってどのように形成されるかを示している。供給ライン１及び排出ラ
イン６は、前方まで先端領域に向かって互いに分離され、平行に走っている。左
から二番目の断面図は、輪郭部材２の中間部分が、この点で開放しており、点滴
液体が供給ライン１から排出ライン６に流れることができる溢流開口７がつくれ
られる。したがって、この実施形態において、ここで流れの反転が生じる。この
輪郭部材は、左側の断面で分かるように、密封材料１３によって先端が中空ファ
イバで一緒に密封されている。外側開口７を通過すると、点滴液体は、２つの排
出ライン６に戻り、軸の領域で再び合流する。ここで、供給ライン及び排出ライ
ンは、外部の影響を通じた流れへの妨げがほとんど解消されることができるよう
に並置され輪郭部材によって支持されている。また、この実施形態において、広
い範囲において直線的に案内されるため、デッドスペースと、それらに関連した
流れの抵抗及び平衡調整の遅延とが解消される。

【００２３】 供給ライン１及び排出ライン６の双方において軸１２から密封材料１３まで中
空ファイバ８の全体部分に沿って透析が行われる。供給ライン１では、断面が小
さいので、溶液は早く流れるが、十分な透析が生じるように最も高い濃度勾配も
この領域に存在する。この濃度勾配は、２つの排出ラインで低いが、ここでは接
触面積が大きく、流速は半分になるので、この領域で効果的な濃度平衡が達成さ
れる。部品１４及び１５は、供給及び排出ホースとして開発することができ、溶
液が逃げないようにそれらの挿入点で軸に簡単に密封される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ２つの断面図を伴った、本発明によるマイクロ型透析プローブの第１の実施形
態の長手方向の断面でである。

【図２】 ４つの断面図を伴った、本発明によるマイクロ型透析プローブの第２の実施形
態の長手方向の断面である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ベイアー，ウヴェ スイス国ツェーハー−3007 ベルン，ゼフ ティゲンシュトラーセ 43 (72)発明者 トーマス，アンドレアス ドイツ連邦共和国デー−01796 ピルナ， カルル−リープクネフト−シュトラーセ １ Ｆターム(参考） 4C066 AA07 BB01 CC01 DD01 FF04 4C077 AA25 BB01 BB10 CC01 DD21 EE02 EE03 FF01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点滴液の供給ライン（１）及び排出ライン（６）と、透析部
   分と、を備え、前記点滴液の流れ通路は、前記供給ライン（１）と前記排出ライ
   ン（６）との間の前記透析部分の領域に反転部分を有するマイクロ型透析プロー
   ブにおいて、前記供給ライン（１）及び前記排出ライン（６）の双方は、それぞ
   れ、前記プローブの外壁の分離した中空の通路として並置され、特に平行になる
   ように配置されていることを特徴とするマイクロ型透析プローブ。
2. 【請求項２】 流れの方向の前記排出ライン（６）の第１の部分は、前記反
   転部分の後方で前記供給ライン（１）に貫通している透析中空ファイバ（４）か
   ら成り、前記中空ファイバ（４）は、前記反転の後に直線的な流れ経路が達成さ
   れるように前記プローブの密封先端の領域に取り付けられ、他端が前記排出ライ
   ン（６）の第２の安定管（１１）に密封されていることを特徴とする請求項１に
   記載のマイクロ型透析プローブ。
3. 【請求項３】 前記中空ファイバ（４）上にある前記プローブの前記先端の
   領域の前記管（１１）の部分は、支持部分（３）を形成することを特徴とする請
   求項２に記載のマイクロ型透析プローブ。
4. 【請求項４】 前記中空ファイバ（４）は、交換可能であるように形成され
   、前記安定管（１１）、特に支持部分に密封され、特に、前記支持部分（３）は
   、凹所（５）を有し、該凹所を通って前記中空ファイバ（４）が外側に露出され
   ることを特徴とする請求項２または３に記載のマイクロ型透析プローブ。
5. 【請求項５】 前記点滴液の流れ通路は、挿入された支持輪郭部材（２）を
   備えた中空ファイバ（８）から成り、前記支持輪郭部材（２）は、前記供給ライ
   ン（１）と前記排出ライン（６）とを互いに分離し、前記流れ反転領域に溢流開
   口（７）を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ型透析プローブ。
6. 【請求項６】 前記プローブの前記供給ライン端部と前記排出ライン端部の
   前記中空ファイバ（８）は、プローブ軸（１２）に密封され、前記プローブ軸（
   １２）は、前記供給ライン（１）と前記排出ライン（６）とを受け入れ、前記供
   給ライン（１）と前記排出ライン（６）とを分離して連続させることを特徴とす
   る請求項５に記載のマイクロ型透析プローブ。
7. 【請求項７】 前記輪郭部材（２）は、星形形状、特に、３つまたは４つの
   アームを有する星形形状を有することを特徴とする請求項５または６に記載のマ
   イクロ型透析プローブ。
8. 【請求項８】 前記輪郭部材は、平坦に形成されていることを特徴とする請
   求項５または６のいずれかに記載のマイクロ型透析プローブ。
9. 【請求項９】 前記輪郭部材は、前記中空ファイバを支持するためにその平
   坦な側面の少なくとも１つに形成された毛またはこぶ状部分を有することを特徴
   とする請求項８に記載のマイクロ型透析プローブ。
10. 【請求項１０】 前記支持ライン（１）及び／又は前記排出ライン（６）は
    、 ほぼ直線の経路を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項
    に記載のマイクロ型透析プローブ。