KR101658364B1 - 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 및 방법 - Google Patents

전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 제1주사기; 제1주사기에 수용된 전혈을 원심분리하기 위해 제1주사기에 장착되는 원심분리튜브; 원심분리로 제1주사기에 채집된 혈장을 재차 원심분리하기 위해 제1주사기에 장착되는 캡; 및 원통형상이면서 양측에 각각 제1주사기 및 제2주사기가 장착되도록 한 쌍의 입구부를 갖는 몸체와, 몸체에 내장된 중공의 멤브레인 및, 몸체와 멤브레인 사이에 형성되어 멤브레인을 통과한 성분이 수집되는 제1공간을 갖는 멤브레인 필터;가 포함되어 이루어짐으로써, 전혈을 원심분리하여 적혈구를 제거한 다음 혈장을 멤프레인 필터에 통과시킴으로써, 별도의 키트를 이용하지 않고도 고농도의 혈소판이 포함된 농축혈장을 얻을 수 있으므로 편의성이 향상되고, 공정이 단순해지며, 시간이 단축되도록 한 것이다.

Description

전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 및 방법{Device and method for extraction rich plasma from full blood}
본 발명은 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전혈에서 분리되어 채집된 혈장을 멤브레인 필터에 통과시켜 고농도의 농축혈장을 추출하도록 된 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전혈(全血;whole blood)은 크게 혈구(blood corpuscle)와 혈장(plasma)으로 나뉘어진다. 여기서, 혈구는 적혈구, 백혈구 및 혈소판으로 이루어지고, 혈장은 주로 수분으로 이루어지면서 그 외에 혈액응고인자 및 전해질 등이 포함되어 있다.
혈장에 대해 좀 더 자세히 설명하자면, 혈장은 물 91%, 단백질 7%, 지방 1%, 당질 0.1% 및 기타 무기질이온 0.9%로 이루어져 있다. 이때, 혈장의 단백질은 황산암모늄에 대한 용해도의 차를 이용하여 알부민과 글로불린을 구분할 수 있고, 이들은 각기 여러 개의 단백질이 혼합되어 이루어져 있다. 여기서, 알부민은 단백질에서 대략 55% 정도를 차지하고, 주로 단백질의 공급과 콜로이드 삼투압 유지에 중요한 역할을 한다. 또한, 글로불린은 단백질에서 대략 38% 정도를 차지하고, 이는 다시 α,β 및 γ의 3종류로 나눌 수 있다. α-글로불린은 리포단빅잴(lipoprotein) 및 당단백질(糖蛋白質)을 함유하며, 비타민 및 호르몬 등의 운반에 이용되고, β-글로불린은 프로트롬빈, 혈장트롬보플라스틴, 철 및 구리성분 등을 운반하며, γ-글로불린에는 주로 면역항체가 포함되어 있다.
이와 같이, 혈액 내에서 중요한 역할을 하는 혈장은 인체에 주입하는 것만으로도 영양공급을 활발하게 하면서 유해물질을 억제하는 등의 역할을 극대화할 수 있다.
따라서, 도 1에서와 같이, 전혈(Wb)로부터 원심분리과정을 통해 적혈구층(Red Blood Cell;RBC), 혈소판농축혈장(Platelet Rich Plasma;PRP) 및 혈소판소량혈장(Platelet Poor Plasma;PPP)으로 분리하고, 혈소판농축혈장(PRP)과 혈소판소량혈장(PPP)을 각기 채취한다. 일 예로 10ml의 전혈(Wb)에 대해 대략 2.5ml 정도의 혈소판농축혈장(PRP)과 대략 2.5ml 정도의 혈소판소량혈장(PPP)을 얻을 수 있었다. 여기서, 혈소판농축혈장(PRP)은 상악동 거상술(sinus elevation)을 포함한 임플란트의 상처치료, 심장수술, 정형수술, 피부의학 등을 포함한 다양한 치료 및 미용분야에 이용되었다. 이때, 혈소판소량혈장(PPP)은 전혈(Wb)로부터 분리 채취되면서 미처 분리되지 못한 소량의 혈소판과 단백질 등을 함유하고 있다. 이 혈소판소량혈장(PPP)은 혈소판농축혈장(PRP) 시술 후 마사지 재료로 사용하거나 폐기한다. 그리고, 종전 방식으로 제조된 혈소판농축혈장(PRP)에는 혈소판이 고농도로 농축되지만, 혈장은 2배 정도 밖에 농축되지 않는다는 단점이 있다. 따라서, 전혈에 포함된 성분중 적혈구를 제외하고, 혈소판 뿐만아니라 혈장 등을 농축할 필요성이 있다. 이를 위해 종래에는 혈소판소량혈장(PPP)으로부터 다시 혈장을 재추출하기 위해 필터링과정을 수행하거나 원심분리과정을 통해서 단순히 혈장만을 농축하는 방법이 사용되고 있다.
하지만, 혈소판소량혈장(PPP)으로부터 재추출된 혈소판농축혈장은 혈소판의 농도가 높지 않다는 문제점이 있다. 또한, 이러한 저농도 혈소판이 포함된 농축혈장을 얻기 위한 종래의 장치 및 방법에 대한 낮은 효율성에 대해서도 문제가 제기되었다.
KR10100116106 10 KR10100041436 10
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 전혈에서 원심분리한 후 적혈구를 배출하여 채집된 혈장에 대해 버피코트가 존재 또는 부재하는 경우를 구분하여 멤브레인 필터에 통과시킴으로써, 간단한 필터링 과정을 통해 혈장으로부터 백혈구의 존재 유무를 구분한 고농도의 농축혈장을 추출하고, 채집된 농축혈장 속에는 고농도의 혈소판이 포함되도록 한 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치와 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전혈에서 원심분리되어 채집된 적혈구가 제거된 혈장을 직접 혹은 재차 원심분리한 후 멤브레인 필터에 통과시킴으로써, 고농도의 농축혈장을 추출할 수 있도록 한 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치와 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시 예에 따른 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치는, 제1주사기; 제1주사기에 수용된 전혈을 원심분리하기 위해 제1주사기에 장착되는 원심분리튜브; 원심분리로 제1주사기에 채집된 혈장을 재차 원심분리하기 위해 제1주사기에 장착되는 캡; 및 원통형상이면서 양측에 각각 제1주사기 및 제2주사기가 장착되도록 한 쌍의 입구부를 갖는 몸체와, 몸체에 내장된 중공의 멤브레인 및, 몸체와 멤브레인 사이에 형성되어 멤브레인을 통과한 성분이 수집되는 제1공간을 갖는 멤브레인 필터;가 포함되어 이루어지고, 원심분리 또는 재차 원심분리된 혈장이 제1주사기 및 제2주사기로 한번 또는 다수 왕복 유동하면서 혈장 내에 수용된 물 또는 물을 포함한 일정 입경 이하의 성분이 멤브레인에 의해 배출되어 고농축혈장이 추출되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 멤브레인 필터는 몸체의 개방된 양단부를 폐쇄하도록 장착되면서 일면으로부터 돌출된 고정부재가 멤브레인을 고정시키도록 형성된 마개 및, 제1공간과 외부를 통하도록 몸체에 형성된 출구부를 더 포함하고, 입구부를 통해 제1주사기 및 제2주사기로 유동하는 혈장이 마개를 지나 멤브레인을 통과하는 것을 특징으로 한다.
또한, 원심분리튜브에서, 내부의 상측 내면에는 적혈구를 수용하는 공간의 체적을 넓혀 수용량을 상승시키면서 원심분리 중에 수용공간 내의 공기가 배출되도록 제1만곡면이 형성되고, 제1배출부와의 장착부위에는 원심분리튜브에 수용된 적혈구가 표면장력에 의해 응집되어 외부로의 유출을 방지하기 위한 제1갭이 형성되며, 캡에서, 내부의 상측 내면에는 적혈구를 수용하는 공간의 체적을 넓혀 수용량을 상승시키면서 원심분리 중에 수용공간 내의 공기가 배출되도록 제2만곡면이 형성되고, 제1배출부와의 장착부위에는 캡에 수용된 적혈구가 표면장력에 의해 응집되어 외부로의 유출을 방지하기 위한 제2갭이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 멤브레인 필터는 혈장 중의 물과, 물에 녹아있는 요산 및 칼륨 등을 배출시키고, 알부민 등 유용한 물질들을 혈장에 잔존시키기 위해 알부민의 분자량인 66,000달톤(dalton)보다 작은 40,000 ~ 60,000달톤의 분자량을 잔류시킬 수 있는 메시를 갖는 것을 특징으로 한다.
그리고, 전혈은 제1주사기, 시험관, 분리겔이 포함된 시험관 또는 PRP키트에 수용되어 원심분리되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 방법에 있어서, 제1주사기에 전혈을 채집하는 제10단계; 제1주사기에 원심분리튜브를 장착하고, 원심분리하는 제11단계(S11); 원심분리로 인해 적혈구가 수용된 원심분리튜브를 분리하는 제12단계(S12); 제1주사기에 잔존하는 버피코트를 드랍하여 제1주사기에 혈장만 잔존시키는 제13단계(S13); 멤브레인 필터에 형성된 한 쌍의 입구부에 각각 제1주사기 및 제2주사기를 장착하는 제14단계(S14); 압력을 가하여 제1주사기 내의 혈장을 멤브레인 필터에 주입하여 제2주사기로 유동시키는 제15단계(S15); 제2주사기에 수용된 혈장을 다시 멤브레인 필터에 주입하여 제1주사기로 유동시키는 제16단계(S16); 제15단계(S15) 및 제16단계(S16)을 반복하는 제17단계(S17); 및 멤브레인 필터에 내장된 멤브레인을 통과하지 못하고, 멤브레인의 내부인 중공에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분을 포함하는 고농축혈장을 별도 채집하는 제18단계(S18);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 방법에 있어서, 제1주사기에 전혈을 채집하는 제20단계(S20); 제1주사기 에 원심분리튜브 를 장착하고, 원심분리하는 제21단계(S21); 원심분리로 인해 적혈구가 수용된 원심분리튜브를 분리하여 제1주사기에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시키는 제22단계(S22); 멤브레인 필터에 형성된 한 쌍의 입구부에 각각 제1주사기 및 제2주사기를 장착하는 제23단계(S23); 압력을 가하여 제1주사기내의 버피코트가 포함된 혈장을 멤브레인 필터에 주입하여 제2주사기로 유동시키는 제24단계(S24); 제2주사기에 수용된 버피코트가 포함된 혈장을 다시 멤브레인 필터에 주입하여 제1주사기로 유동시키는 제25단계(S25); 제24단계(S24) 및 제25단계(S25)을 반복하는 제26단계(S26); 및 멤브레인 필터에 내장된 멤브레인을 통과하지 못하고, 멤브레인의 내부인 중공에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분을 포함하는 고농축혈장을 별도 채집하는 제27단계(S27);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 전혈로부터 농축혈장을 추출하는 방법에 있어서, 제1주사기에 전혈을 채집하는 제30단계(S30); 제1주사기에 원심분리튜브를 장착하고, 원심분리하는 제31단계(S31); 원심분리로 인해 적혈구가 수용된 원심분리튜브를 분리하여 제1주사기에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시키는 제32단계(S32); 제1주사기에 캡을 장착하고, 재차 원심분리를 하는 제33단계(S33); 재차 원심분리로 인해 적혈구가 수용된 캡을 분리하는 제34단계(S34); 멤브레인 필터에 형성된 한 쌍의 입구부에 각각 제1주사기 및 제2주사기를 장착하는 제35단계(S35); 압력을 가하여 제1주사기 내의 농축혈장을 멤브레인 필터에 주입하여 제2주사기로 유동시키는 제36단계(S36); 제2주사기에 수용된 농축혈장을 다시 멤브레인 필터에 주입하여 제1주사기로 유동시키는 제37단계(S37); 제36단계(S36) 및 제37단계(S37)을 반복하는 제38단계(S38); 및 멤브레인 필터에 내장된 멤브레인을 통과하지 못하고, 멤브레인 의 내부인 중공에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분을 포함하는 고농축혈장을 별도 채집하는 제39단계(S39);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 변형된 멤브레인 필터가 포함된 장치를 이용하여 전혈로부터 고농축혈장을 추출하기 위한 장치에 있어서, 제1주사기; 제1주사기에 수용된 전혈을 원심분리하기 위해 제1주사기에 장착되는 원심분리튜브; 제1주사기가 장착되도록 입구부가 형성된 몸체 및, 몸체의 내부 일부 공간에 멤브레인이 내장되고, 잔여 공간에 제2공간이 형성된 멤브레인 필터;가 포함되어 이루어지고, 제2공간에 유입된 혈장 중에서 혈장 내에 수용된 물 또는 물을 포함한 일정 입경 이하의 성분이 멤브레인을 통과하여 배출되고, 멤브레인을 통과하지 못한 일정 입경 이상의 성분을 포함하는 고농축혈장이 제2공간에 잔존하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 멤브레인 필터는 몸체의 상부에 형성된 입구부와 대향되도록 하부에 형성된 출구부, 몸체의 내부 상측에 형성된 제2공간에 잔존하는 성분을 외부에서 채집하기 위해 제2공간이 외부와 통하도록 형성된 집수부 및, 집수부의 외측 단부를 개폐하도록 장착된 개폐부재가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 변형된 멤브레인 필터가 포함된 장치를 이용하여 전혈로부터 농축혈장을 추출하는 방법에 있어서, 제1주사기에 전혈을 채집하는 제40단계(S40); 제1주사기에 원심분리튜브를 장착하고, 원심분리하는 제41단계(S41); 원심분리로 인해 적혈구가 수용된 원심분리튜브를 분리하여 제1주사기에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시키는 제42단계(S42); 멤브레인 필터에 형성된 입구부에 제1주사기를 장착하는 제43단계(S43); 압력을 가하여 제1주사기 내의 버피코트가 포함된 혈장을 멤브레인 필터에 주입하는 제44단계(S44); 및 멤브레인 필터에 내장된 멤브레인을 통과하지 못하여 제2공간에 잔존하는 일정 입경 이상의 성분을 포함하는 고농축혈장을 별도 채집하는 제45단계(S45);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 제45단계(S45)에서, 제2공간에 잔존하는 고농축혈장은 입구부 또는, 제2공간과 외부가 통하도록 멤브레인 필터에 형성된 집수부를 통해 외부로 배출되어 채집되는 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면 전혈이 수용된 주사기, PRP키트 또는 시험관 또는 분리겔이 포함된 시험관을 원심분리하여 PRP 및 PPP를 채집하거나, 적혈구를 배출하여 채집된 혈장을 멤프레인 필터에 통과시킴으로써, 혈장, 농축혈소판, 단백질 및 섬유소(fibrin) 등을 포함한 고농도의 농축혈장을 간단하면서 단순한 공정으로 빠른 시간 내에 추출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전혈로부터 채집된 혈장에서 멤브레인 필터를 이용하여 물과 요산 등을 분리함으로써, 알부민, 글로불린 등을 포함한 유익한 성분은 잔존 시키고, 혈소판소량혈장 내의 혈장 농도보다 적어도 4배 이상의 농도를 갖는 고농도의 농축혈장을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 전혈을 원심분리한 상태에서 버피코트가 제거된 혈장 또는, 버피코트가 포함된 혈장을 선택하여 채집한 상태에서 멤브레인 필터에 통과시킴으로써, 백혈구가 존재 또는 부재하는 고농도의 농축혈장을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 전혈을 원심분리하여 잔존하는 버피코트가 포함된 혈장을 재차 원심분리하여 미량의 적혈구를 다시 제거한 다음 멤브레인 필터를 통과시킴으로써, 짙은 노란색의 고농도의 농축혈장을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 단순한 필터링공정만으로 고농도의 농축혈장을 채집할 수 있기 때문에 다양한 종류의 농축혈장을 얻을 수 있고, 종래의 혈소판농축혈장(PRP) 및 농축혈장을 채집하기 위한 원심분리 및 필터링공정 보다 더 공정이 단순화되고, 시간 및 질적면에서 효율성이 향상되는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 일반적으로 전혈이 원심 분리된 상태가 도시된 측면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 중 원심분리를 위한 주사기와 원심분리튜브가 개략적으로 도시된 측단면도이다.
도 3은 도 2의 고농축혈장을 추출하기 위한 장치 중 주사기와 멤브레인필터가 개략적으로 도시된 측단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 멤브레인이 도시된 측면도이다.
도 5는 도 2의 고농축혈장을 추출하기 위한 장치 중 주사기와 캡이 개략적으로 도시된 측단면도이다.
도 6은 도 2의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
도 7은 도 2의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 다른 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
도 8은 도 2 및 도 5의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
도 9는 도 3에 도시된 멤브레인 필터의 실시 예가 개략적으로 도시된 측단면도이다.
도 10은 도 9의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
<구성>
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치 중 원심분리를 위한 주사기와 원심분리튜브가 개략적으로 도시된 측단면도이고, 도 3은 도 2의 고농축혈장을 추출하기 위한 장치 중 주사기와 멤브레인필터가 개략적으로 도시된 측단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 멤브레인이 도시된 측면도이고, 도 5는 도 2의 고농축혈장을 추출하기 위한 장치 중 주사기와 캡이 개략적으로 도시된 측단면도이다.
본 발명에 따른 추출장치는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1주사기(100), 제2주사기(110), 멤브레인 필터(120), 원심분리튜브(200) 및 캡(300)이 포함되어 이루어진다.
먼저, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 제1,2주사기(100,110)는 제1,2실린더(101,111), 제1,2고무패킹(102,112), 제1,2플런저(103,113) 및 주삿바늘(미도시)을 포함하여 이루어지고, 이하에서는 설명의 편의상 주삿바늘이 제거된 상태를 도면에 도시하고 설명한다.
제1주사기(100)는 전혈(Whole Blood;Wb)을 채집하여 수용하는 부재이다. 이 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에는 1차 원심분리를 위해 원심분리튜브(200)가 장착된다. 또한, 제1배출부(104)에는 1차 원심분리 후 미량의 적혈구를 제거하기 위한 2차 원심분리를 위해 캡(300)이 장착되고, 특히 혈장을 필터링하기 위한 멤브레인 필터(120)의 한 쌍의 입구부(122) 중 일측 입구부(122)에 장착된다.
또한, 제1주사기(100)에는 전혈(Wb)이 수용된 상태로, 도 2에서 처럼 제1고무패킹(102) 및 제1플런저(103)가 제1배출부(104)로부터 후방으로 밀려 위치한다. 이때, 제1주사기(100)를 1차 원심분리시키기 위해 제1배출부(104)에 원심분리튜브(200)가 장착된다.
또한, 1차 원심분리된 이후 적혈구가 수용된 원심분리튜브(200)가 분리되고, 제1주사기(100)에 채집된 혈장과 버피코트(buffy coat)에 대해 버피코트를 배출하는 경우, 제1주사기(100)의 제1플런저(103)를 이용하여 버피코트를 드랍(drop)시킨다.
또한, 제1주사기(100)에 수용된 혈장(또는 혈장과 버피코트)이 멤브레인 필터(120)를 통과할 수 있도록 제1배출부(104)는 멤브레인 필터(120)의 한 쌍의 입구부(122) 중 일측 입구부(122)에 장착된다.
그리고, 혈장(또는 혈장과 버피코트)가 수용된 상태의 제1주사기(100)에는 일정량의 공기(A)가 수용된다. 공기(A)는 멤브레인 필터(120)를 통과하는 혈장이 제2주사기(120)로 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위함이다. 일예로, 혈장과 공기(A)는 대략 1:1의 비율로 제1주사기(100)에 수용되는 것이 바람직하고, 이외에도 혈장이 제1주사기(100)에서 제2주사기(110)로 완전히 유동될 수 있을 정도의 공기량을 조절하여 수용할 수 있다.
여기서, 제1주사기(100)는 전혈을 수용하고, 이 전혈을 원심분리시키기 위한 도구이고, 이 제1주사기(100)를 대신하여 통상의 시험관, 분리겔이 포함된 시험관 또는 PRP키트를 사용할 수 있다. 이는, 전혈을 원심분리하는데 있어서, 어느 하나의 도구나 방식에 얽메이지 않고, 다양한 도구와 방식으로 수행할 수 있다는 것이다.
제2주사기(110)는 제1주사기(100)로부터 배출되어 멤브레인 필터(120)를 통과한 혈장이 수용되는 부재이다. 이 제2주사기(120)의 제2배출부(114)가 멤브레인 필터(120)의 한 쌍의 입구부(122) 중 타측 입구부(122)에 장착된다. 이때, 제2주사기(120)는 혈소판소량혈장(PPP)을 수용하기 위한 상태로, 도 3에서 처럼 제2고무패킹(112) 및 제2플런저(113)가 제2배출부(114)측에 위치한다.
따라서, 제1주사기(100)의 제1플런저(103)를 하방으로 가압하면, 혈장이 멤브레인 필터(120)를 지나 제2주사기(110)로 유입되면서 제2플런저(113)가 후방으로 밀리도록 제1,2주사기(100,110)가 상호 동작하게 설치된다. 이후, 제2플런저(113)를 가압하여 제2주사기(110)에 수용된 혈장이 제1주사기(100)로 유동하여 재수용되는 것은 당연하다. 그러므로, 제1플런저(103)와 제2플런저(113)을 번갈아 가압하게 되면 혈장이 왕복 유동하면서 멤브레인 필터(120)를 지나게 되고, 이러한 과정을 통해 혈장으로부터 물,요산, 칼륨 및 인산염 등을 포함한 일정 입경이하의 성분이 분리되는 것이다. 물론, 추후 일정 입경이하의 성분을 제외하고 남은 단백질 및 알부민 등의 일정 입경을 초과하는 성분이 포함된 혈장은 제1주사기(100) 또는 제2주사기(110)에 수집된다.
멤브레인 필터(120)는 몸체(121)와, 2개의 입구부(122)와, 출구부(123)와, 멤브레인(124) 및 제1공간(125)이 포함되어 이루어진다. 이 멤브레인 필터(120)는 메시(mesh)의 크기를 조정하여 혈장으로부터 물 또는, 물, 요산, 칼륨 및 인산염 등을 포함한 일정 입경이하의 성분을 분리하고, 일부 함유된 단백질 및 알부민 등을 포함한 일정 입경을 초과하는 성분인 유익한 성분을 잔류시켜 혈장에 포함시키기 위한 부재로서, 혈액 투석용 멤브레인 필터를 이용하거나 이를 변형 또는 응용하여 제작할 수 있다.
먼저, 몸체(121)는 대략 원통형상으로, 내부에 멤브레인(124)이 내장되고, 양측부에 각각 형성된 입구부(122)와 통하도록 마개(121a)가 장착되어 이루어진다. 즉, 입구부(122)를 통해 유동하는 혈장이 마개(121a)를 지나 멤브레인(124)을 통과하도록 설치된다. 이때, 도 3에서와 같이 마개(121a)의 일면으로부터 돌출된 고정부재(121b)는 멤브레인(124)의 중공에 끼워지고, 이를 통해 멤브레인(124)이 고정된다.
또한, 입구부(122)는 한 쌍으로 이루어지고, 몸체(121)의 양측부에 각각 제1주사기(100)와 제2주사기(110)가 동일한 방향으로 장착되도록 형성된다. 물론, 입구부(122)는 몸체(121)로부터 상향으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 출구부(123)는 멤브레인(124)을 통과하면서 혈장으로부터 분리된 물 또는, 물, 요산 칼륨 및 인산염등을 포함한 일정 입경이하의 성분이 외부로 배출될 수 있도록 몸체(121)로부터 하향으로 형성된다. 이때, 출구부(123)는 하나 또는 다수가 형성될 수 있고, 몸체(121)의 양측부에 각각 하나씩 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 멤브레인(124)은 혈장으로부터 일부 함유된 단백질 및 알부민 등을 포함한 농축혈장을 추출하기 위한 부재이고, 도 4에서와 같이 중공의 원통형상이며, 혈장이 중공을 따라 유동할 수 있도록 몸체(121)에 내장된다. 여기서, 멤브레인(124)은 내경이 200~300㎛이고, 두께가 40~50㎛인 원형형태이고, 약 50~1000개의 멤브레인 파이버가 필터 몸체에 내장되며, 유효단면적은 대략 0.01m2 ~ 0.014m2 정도가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 알부민의 분자량인 66,000달톤(dalton)보다 작은 40,000 ~ 60,000달톤의 분자량을 가진 물질을 잔류시킬 수 있는 메시를갖는 것이 바람직하다. 여기서, 멤브레인(124)은 혈액 투석용 멤브레인인 것이 바람직하다.
그리고, 제1공간(125)은 몸체(121)의 내면과 멤브레인(124)의 외면 사이에 일정한 간격이 이루어짐으로써 형성된다. 이 제1공간(125)은 멤브레인(124)을 관통하여 배출된 일정 입경이하의 성분이 수집되고, 출구부(123)로 원활히 유동할 수 있도록 하기 위해 형성된 것이다.
원심분리튜브(200)는 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에 장착되고, 전혈을 1차 원심분리하여 채집된 적혈구(RBC)를 수용하는 부재로서, 1차 원심분리 이후 제1배출부(104)로부터 분리된다. 즉, 원심분리튜브(200)는 1차 원심분리를 위해 제1주사기(100)에 장착되었다가 제1주사기(100)를 멤브레인 필터(120)에 장착시키기 이전에 분리된다. 여기서, 원심분리튜브(200)에서 내부의 상측 내면은 적혈구(RBC)를 수용하는 공간의 체적을 넓혀 수용량을 상승시키고, 1차 원심분리 중에 내부 공간 내의 공기가 정체되지 않고 모두 외부로 빠져나갈 수 있도록 제1만곡면(220)이 형성된다. 또한, 제1배출부(104)와의 장착부위에는 제1갭(210)이 형성되고, 이 제1갭(210)은 원심분리튜브(200)에 수용된 적혈구(RBC)가 표면장력에 의해 응집되어 외부로 유출되는 것을 방지한다.
캡(300)은 1차 원심분리 이후 2차 원심분리가 요구될 때 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에 장착되고, 2차 원심분리로 채집된 적혈구(RBC)를 수용하는 부재이다. 또한, 이 캡(300)은 1차 원심분리 이후 혈장에 잔류하는 미량의 적혈구를 제거할 때 사용하기 위해 제1배출부(104)에 장착되는 부재이다. 여기서, 버피코트를 드랍시킬 때 캡(300)을 사용하지 않을 수도 있다. 또한, 캡(300)에서 내부의 상측 내면은 적혈구(RBC)를 수용하는 공간의 체적을 넓혀 수용량을 상승시키고, 원심분리 중에 내부 공간 내의 공기가 정체되지 않고 모두 외부로 빠져나갈 수 있도록 제2만곡면(320)이 형성된다. 그리고, 제1배출부(104)와의 장착부위에는 제2갭(310)이 형성되고, 이 제2갭(310)은 캡(300)에 수용된 적혈구(RBC)가 표면장력에 의해 응집되어 외부로 유출되는 것을 방지한다.
<방법1>
본 발명에 따라 전혈을 1차 원심분리하여 버피코트와 적혈구를 분리하고, 제1주사기에 채집된 혈장을 멤브레인 필터에 통과시켜 고농축혈장을 추출하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 6은 도 2의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
먼저, 제1주사기(100)에 전혈을 채집한다(S10).
다음으로, 제1주사기(100)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 원심분리한다(S11). 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 제1주시기(100)와 원심분리튜브(200)를 원심분리한다. 이를 통해 전혈을 적혈구(RBC), 버피코트를 포함한 혈소판농축혈장(PRP) 및 혈소판소량혈장(PPP)의 층으로 구분된다. 이때, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된다. 여기서, 원심분리튜브(200)의 내부 수용공간은 전혈로부터 구분되는 적혈구의 양을 고려하여 형성된다. 즉, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용되고, 제1주사기(100)의 제1배출부(104) 부위에는 버피코트가 위치하게 된다.
다음으로, 적혈구가 수용된 원심분리튜브(200)를 분리한다(S12). 원심분리 이후 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된 상태이고, 이 원심분리튜브(200)를 제1주사기(100)로부터 분리한다. 따라서, 제1주사기(100)에는 버피코트를 포함한 혈장이 채집된 상태이다.
다음으로, 버피코트를 드랍하여 제1주사기(100)에 혈장만 잔존시킨다(S13). 여기서, 원심분리튜브(200)를 분리하면 제1주사기(100)의 제1배출부(104) 부위인 최하부에는 버피코트가 위치하게 되고, 이 버피코트를 제1플런저(103)을 이용하여 드랍시켜 제1주사기(100)에 혈장만 잔존하게 한다.
다음으로, 멤브레인 필터(120)에 형성된 한 쌍의 입구부(122)에 각각 제1주사기(100) 및 제2주사기(110)를 장착한다(S14). 이때, 멤브레인 필터(120)의 일측 입구부(122)에 제1주사기(100)의 제1배출부(104)를 장착하고, 멤브레인 필터(120)의 타측 입구부(122)에 제2주사기(110)의 제2배출부(114)를 장착한다.
다음으로, 압력을 가하여 제1주사기(100) 내의 혈장을 멤브레인 필터(120)에 주입하여 제2주사기(110)로 유동시킨다(S15). 여기서, 멤브레인 필터(120)에 유입된 혈장은 멤브레인(124)의 중공 부분을 지나 유동하게 된다. 이때, 혈장으로부터 물, 요산, 칼륨 및 인산염 등을 포함한 일정 입경이하의 성분과, 단백질 및 알부민 등을 포함한 일정 입경을 초과하는 성분을 분리한다. 즉, 일정 입경 이하의 성분은 제1공간(125)에 수집된 후 출구부(123)를 통해 외부로 배출되고, 일정 입경이상의 성분은 혈장에 잔존하여 제2주사기(110)으로 유동하게 된다.
다음으로, 제2주사기(110)에 수용된 혈장을 다시 멤브레인 필터(120)에 주입하여 제1주사기(100)로 유동시킨다(S16). 물론, 이 과정에서도 앞선 단계(S15)와 동일한 작용이 반복된다. 여기서, 멤브레인(124)의 메시는 40,000 ~ 60,000달톤으로 하고, 이 크기의 메시를 통해 66,000달톤의 분자크기의 알부민이 혈장에 잔존하도록 한다. 멤브레인(124)은 내경이 200~300㎛이고, 두께가 40~50㎛인 원형형태이고, 약 50~1000개의 멤브레인 파이버가 필터 몸체에 내장되며, 유효단면적은 대략 0.01m2 ~ 0.014m2 정도가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 알부민의 분자량인 66,000달톤(dalton)보다 작은 40,000 ~ 60,000달톤의 분자량을 가진 물질을 잔류시킬 수 있는 메시를갖는 것이 바람직하다. 여기서, 멤브레인(124)은 혈액 투석용 멤브레인인 것이 바람직하다.
다음으로, 단계 (S15) 및 단계 (S16)을 반복 시행한다(S17). 제1공간(125)에 수집되어 출구부(123)를 통해 외부로 배출되는 일정 입경이하의 성분의 배출량이 모두 배출될 때까지 반복 시행하게 된다. 이렇게, 제1주사기(100) 및 제2주사기(110)에 번갈아 수용되도록 유동하는 혈장은 물 또는, 물을 포함한 일정 입경 이하의 성분이 분리되어 고농축혈장으로 변하게 된다.
끝으로, 멤브레인(124)을 통과하지 못하고, 멤브레인(124)의 내부인 중공에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분인 고농축혈장을 별도 채집한다(S18). 이때에는 제1주사기(100)를 충분히 가압하여 제2주사기(110)에 일정 입경을 초과하는 성분이 완전히 수용되도록 한다. 물론, 제2주사기(110)를 가압하여 제1주사기(100)에 일정 입경을 초과하는 성분을 수용할 수도 있다.
이러한 과정은 종래의 혈소판소량혈장에서 혈소판농축혈장을 얻는 것과는 달리 전혈에서 적혈구를 배출한 혈장으로부터 얻은 고농축혈장을 얻기 위한 것이고, 종래의 혈소판농축혈장(PRP) 및 농축혈장을 채집하기 위한 원심분리 및 필터링공정보다 더 공정이 단순화되고, 고농도 혈소판을 포함하는 농축혈장은 농도 및 성분면에서 종래방법으로 얻을 수 있는 것보다 더 고순도의 많은 양을 채집할 수 있다.
<방법2>
본 발명에 따라 전혈을 1차 원심분리하여 적혈구를 분리하고, 제1주사기에 채집된 버피코트와 혈장을 멤브레인 필터에 통과시켜 고농축혈장을 추출하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 7은 도 2의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 다른 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
먼저, 제1주사기(100)에 전혈을 채집한다(S20).
다음으로, 제1주사기(100)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 원심분리한다(S21). 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 제1주시기(100)와 원심분리튜브(200)를 원심분리한다. 이를 통해 전혈은 적혈구(RBC), 버피코트를 포함한 혈소판농축혈장(PRP) 및 혈소판소량혈장(PPP)의 층으로 구분된다. 이때, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된다. 여기서, 원심분리튜브(200)의 내부 수용공간은 전혈로부터 구분되는 적혈구의 양을 고려하여 형성된다. 즉, 적혈구는
원심분리튜브(200)에 수용되고, 제1주사기(100)의 제1배출부(104) 부위에는 버피코트가 위치하게 된다.
다음으로, 적혈구가 수용된 원심분리튜브(200)를 분리하여 제1주사기(100)에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시킨다(S22). 원심분리 이후 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된 상태이고, 이 원심분리튜브(200)를 제1주사기(100)로부터 분리하면 된다. 따라서, 제1주사기(100)에는 버피코트를 포함한 혈장이 채집된 상태이다.
다음으로, 멤브레인 필터(120)에 형성된 한 쌍의 입구부(122)에 각각 제1주사기(100) 및 제2주사기(110)를 장착한다(S23). 이때, 멤브레인 필터(120)의 일측 입구부(122)에 제1주사기(100)의 제1배출부(104)를 장착하고, 멤브레인 필터(120)의 타측 입구부(122)에 제2주사기(110)의 제2배출부(114)를 장착한다.
다음으로, 압력을 가하여 제1주사기(100) 내의 버피코트가 포함된 혈장을 멤브레인 필터(120)에 주입하여 제2주사기(110)로 유동시킨다(S24). 여기서, 멤브레인 필터(120)에 유입된 혈장은 멤브레인(124)의 중공 부분을 지나 유동하게 된다. 이때, 혈장으로부터 물, 요산, 칼륨 및 인산염 등을 포함한 일정 입경이하의 성분과, 단백질 및 알부민 등을 포함한 일정 입경을 초과하는 성분을 분리한다. 즉, 일정 입경 이하의 성분은 제1공간(125)에 수집된 후 출구부(123)를 통해 외부로 배출되고, 일정 입경이상의 성분은 혈장에 잔존하여 제2주사기(110)으로 유동하게 된다.
다음으로, 제2주사기(110)에 수용된 혈장을 다시 멤브레인 필터(120)에 주입하여 제1주사기(100)로 유동시킨다(S25). 물론, 이 과정에서도 앞선 단계(S24)와 동일한 작용이 반복된다. 여기서, 멤브레인(124)은 알부민의 분자량인 66,000달톤(dalton)보다 작은 40,000 ~ 60,000달톤의 분자량을 잔류시킬 수 있는 메시를 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 단계(S24) 및 단계(S25)를 반복 시행한다(S26). 제1공간(125)에 수집되어 출구부(123)를 통해 외부로 배출되는 일정 입경이하의 성분의 배출량이 모두 배출될 때까지 반복 시행하게 된다. 이렇게, 제1주사기(100) 및 제2주사기(110)에 번갈아 수용되도록 유동하는 혈장은 물 또는, 물을 포함한 일정 입경 이하의 성분이 분리되어 고농축혈장으로 변하게 된다.
끝으로, 멤브레인(124)을 통과하지 못하고, 멤브레인(124)의 내부인 중공에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분인 고농축혈장을 별도 채집한다(S27). 이때에는 제1주사기(100)를 충분히 가압하여 제2주사기(110)에 일정 입경을 초과하는 성분이 완전히 수용되도록 한다. 물론, 제2주사기(110)를 가압하여 제1주사기(100)에 일정 입경을 초과하는 성분을 수용할 수도 있다.
이러한 과정을 통해 얻은 고농축혈장은 농도 및 성분면에서 종래의 원심분리 및 필터링으로 얻을 수 있는 그것보다 더 고순도의 많은 양을 채집할 수 있다.
<방법3>
본 발명에 따라 전혈을 1차 원심분리하여 적혈구를 분리하고, 제1주사기에 채집된 버피코트와 혈장을 2차 원심분리하여 재차 적혈구를 분리한 다음, 멤브레인 필터에 통과시켜 고농축혈장을 추출하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 8은 도 2 및 도 5의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
먼저, 제1주사기(100)에 전혈을 채집한다(S30).
다음으로, 제1주사기(100)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 원심분리한다(S31). 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 제1주사기(100)와 원심분리튜브(200)를 원심분리한다. 이를 통해 전혈을 적혈구(RBC), 버피코트를 포함한 혈소판농축혈장(PRP) 및 혈소판소량혈장(PPP)의 층으로 구분된다. 이때, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된다. 여기서, 원심분리튜브(200)의 내부 수용공간은 전혈로부터 구분되는 적혈구의 양을 고려하여 형성된다. 즉, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용되고, 제1주사기(100)의 제1배출부(104) 부위에는 버피코트가 위치하게 된다.
다음으로, 적혈구가 수용된 원심분리튜브(200)를 분리하여 제1주사기(100)에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시킨다(S32). 1차 원심분리 이후 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된 상태이고, 이 원심분리튜브(200)를 제1주사기(100)로부터 분리한다. 따라서, 제1주사기(100)에는 버피코트를 포함한 혈장이 채집된 상태이다.
다음으로, 제1주사기(100)에 캡(300)을 장착하고, 2차 원심분리한다(S33). 1차 원심분리 이후 제1주사기(100)의 제1배출구(104)에 캡(300)을 장착하고, 제1주사기(100)와 캡(300)을 원심분리한다. 이를 통해 제1주사기(100)에 수용된 버피코트가 포함된 혈장으로부터 미량의 적혈구가 분리된다. 2차 원심분리 이후 캡(300)에 소량의 적혈구가 수용되고, 이 캡(300)을 제1주사기(100)로부터 분리한다.
다음으로, 적혈구가 수용된 캡(300)을 분리한다(S34). 2차 원심분리 이후 적혈구는 캡(300)에 수용된 상태이고, 이 캡(300)을 제1주사기(100)로부터 분리한다. 따라서, 제1주사기(100)에는 적혈구가 완전 제거된 짙은 노란색의 농축혈장이 채집된 상태이다.
다음으로, 멤브레인 필터(120)에 형성된 한 쌍의 입구부(122)에 각각 제1주사기(100) 및 제2주사기(110)를 장착한다(S35). 이때, 멤브레인 필터(120)의 일측 입구부(122)에 제1주사기(100)의 제1배출부(104)를 장착하고, 멤브레인 필터(120)의 타측 입구부(122)에 제2주사기(110)의 제2배출부(114)를 장착한다.
다음으로, 압력을 가하여 제1주사기(100) 내의 농축혈장을 멤브레인 필터(120)에 주입하여 제2주사기(110)로 유동시킨다(S36). 여기서, 멤브레인 필터(120)에 유입된 농축혈장은 멤브레인(124)의 중공 부분을 지나 유동하게 된다. 이때, 농축혈장으로부터 물, 요산, 칼륨 및 인산염 등을 포함한 일정 입경이하의 성분과, 단백질 및 알부민 등을 포함한 일정 입경을 초과하는 성분을 분리한다. 즉, 일정 입경 이하의 성분은 제1공간(125)에 수집된 후 출구부(123)를 통해 외부로 배출되고, 일정 입경이상의 성분은 농축혈장에 잔존하여 제2주사기(110)으로 유동하게 된다.
다음으로, 제2주사기(110)에 수용된 농축혈장을 다시 멤브레인 필터(120)에 주입하여 제1주사기(100)로 유동시킨다(S37). 물론, 이 과정에서도 앞선 단계(S15)와 동일한 작용이 반복된다. 여기서, 멤브레인(124)의 메시는 40,000 ~ 60,000달톤으로 하고, 이 크기의 메시를 통해 66,000달톤의 분자크기의 알부민이 혈장에 잔존하도록 한다.
다음으로, 단계(S36) 및 단계(S37)을 반복 시행한다(S38). 제1공간(125)에 수집되어 출구부(123)를 통해 외부로 배출되는 일정 입경이하의 성분의 배출량이 모두 배출될 때까지 반복 시행하게 된다. 이렇게, 제1주사기(100) 및 제2주사기(110)에 번갈아 수용되도록 유동하는 혈장은 물 또는, 물을 포함한 일정 입경 이하의 성분이 분리되어 고농축혈장으로 변하게 된다.
끝으로, 멤브레인(124)을 통과하지 못하고, 멤브레인(124)의 내부인 중공에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분인 고농축혈장을 별도 채집한다(S27). 이때에는 제1주사기(100)를 충분히 가압하여 제2주사기(110)에 일정 입경을 초과하는 성분이 완전히 수용되도록 한다. 물론, 제2주사기(110)를 가압하여 제1주사기(100)에 일정 입경을 초과하는 성분을 수용할 수도 있다.
이러한 과정을 통해 얻은 고농축혈장은 농도 및 성분면에서 종래의 원심분리 및 필터링으로 얻을 수 있는 그것보다 더 고순도의 많은 양을 채집할 수 있다. 또한, <방법1>과 <방법2>에서는 1번의 원심분리가 수행됨으로써, 혈장 내에 소량의 적혈구가 잔존하는 상태이지만 <방법3>에서 2번의 원심분리가 수행됨으로써, 혈장 내의 적혈구는 완전히 빠져 나간 상태로, 진한 노란색을 띈 농축혈장을 채집할 수 있다.
<멤브레인 필터의 변형예>
본 발명의 멤브레인 필터의 변형예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 9는 도 3에 도시된 멤브레인 필터의 변형예가 개략적으로 도시된 측단면도이다. 이하에서는 도 3에 도시된 멤브레인 필터에서 기재된 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소에 대해 동일한 참조부호를 부여하여 동일한 부재임을 나타낸다. 또한, 변형예를 설명하면서 도 3의 멤브레인 필터와 동일한 구성요소에 대해서는 그 설명을 필요시 간략히 언급하기로 하고, 특히 상이한 구조에 대해 중점적으로 설명한다.
도 9의 멤브레인 필터(120')는 몸체(121'), 입구부(122), 출구부(123), 제2공간(126), 멤브레인(124') 및 수집부(127)가 포함되어 이루어진다. 이 멤브레인 필터(120')는 도 3의 그것과 동일한 기능을 하는 동일한 부재로서, 다만 그 구조가 변형된 예이다.
먼저, 몸체(121')는 대략 사각형상으로, 상부에 입구부(122)가 형성되고, 하부에 출구부(123)가 형성되며, 내부 하측에 멤브레인(124')이 내장되고, 내부 상측에 제2공간(126)이 형성되며, 제2공간(126)과 외부를 통하게 하는 수집부(127)가 형성된다.
또한, 입구부(122)는 상부에 하나 또는 다수 형성되고, 바람직하게는 상부 일측에 몸체(121')로부터 상향으로 1개가 형성된다. 이 입구부(122)에는 제1주사기(100)의 제1배출부(104)가 장착된다.
또한, 출구부(123)은 하부에 하나 또는 다수 형성되고, 바람직하게는 하부 타측에 몸체(121')로부터 하향으로 1개가 형성된다. 이때, 출구부(123)의 위치는 입구부(122)의 위치와 대칭을 이루도록 하는 것이 좋다. 이 출구부(123)를 통해 멤브레인(124')을 통과한 일정 입경 이하의 성분이 외부로 배출된다. 여기서, 멤브레인(124')을 통과한 성분이 손쉽게 출구부(123)로 유동하도록 멤브레인 필터(120)의 하측 내면이 출구부(123)를 향해 하향 경사지게 형성될 수도 있다. 또한, 이 출구부(123)에는 일정 입경 이하의 성분을 수용하기 위해 별도의 주사기가 장착될 수도 있다.
또한, 제2공간(126)은 입구부(122)를 통과하여 유입된 혈장이 일시 저장되는 곳으로, 이 제2공간(126)에 일시 저장된 혈장을 제1주사기(100)에서 가해지는 압력 및 중력에 의해 멤브레인(124')에 원활히 통과시키기 위해 혈장과 멤브레인(124')과의 최대 접촉면적을 확보하도록 형성된다. 이 제2공간(126)은 혈장의 성분들 중에서 일정 입경이하의 물 또는, 물, 요산, 칼륨 및 인산염을 포함한 성분만이 멤브레인(124')을 통과하고, 이외의 일정 입경을 초과하는 단백질 및 알부민 등을 포함한 농축혈장을 잔존시키기 위한 것이다.
또한, 멤브레인(124')은 멤브레인 필터(120)의 내부 하측에 내장된다. 이 멤브레인(124')은 도 3의 멤브레인(124)과 동일한 기능을 하는 동일한 부재로서, 단지 그 형태만 다를 뿐이다. 즉, 멤브레인(124')은 일정 입경 이하의 성분과 일정 입경을 초과하는 성분을 분리하여 혈장으로부터 농축혈장을 걸러내기 위한 부재이다.
그리고, 집수부(127)는 제2공간(126)과 통하도록 형성되고, 외부측 단부는 별도의 개폐부재(128)에 의해 선택적으로 개폐된다. 이 집수부(127)는 제2공간(126)에 수용된 혈장의 성분들 중에서 멤브레인(124')을 통과하지 못하고 제2공간(126)에 잔존한 일정 입경을 초과하는 단백질 및 알부민 등을 포함한 성분인 농축혈장을 외부로 배출시키기 위해 형성된다. 물론, 집수부(127)는 제2공간(126)에 혈장이 수용된 상태에서는 개폐부재(128)에 의해 폐쇄되고, 제2공간(126)에 농축혈장만이 잔존한 상태에서는 개폐부재(128)에 의해 개방되어 농축혈장이 외부로 배출된다.
<방법4>
본 발명에 따른 멤브레인 필터의 변형예를 이용하여 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 10은 도 9의 장치를 이용한 고농축혈장을 추출하는 방법이 개략적으로 도시된 흐름도이다.
먼저, 제1주사기(100)에 전혈(Wb)을 채집한다(S40).
다음으로, 제1주사기(100)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 원심분리한다(S41). 제1주사기(100)의 제1배출부(104)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 제1주시기(100)와 원심분리튜브(200)를 원심분리한다. 이를 통해 전혈은 적혈구(RBC), 버피코트를 포함한 혈소판농축혈장(PRP) 및 혈소판소량혈장(PPP)의 층으로 구분된다. 이때, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된다. 여기서, 원심분리튜브(200)의 내부 수용공간은 전혈로부터 구분되는 적혈구의 양을 고려하여 형성된다. 즉, 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용되고, 제1주사기(100)의 제1배출부(104) 부위에는 버피코트가 위치하게 된다.
다음으로, 적혈구가 수용된 원심분리튜브(200)를 분리하여 제1주사기(100)에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시킨다(S42). 원심분리 이후 적혈구는 원심분리튜브(200)에 수용된 상태이고, 이 원심분리튜브(200)를 제1주사기(100)로부터 분리하면 된다. 따라서, 제1주사기(100)에는 버피코트를 포함한 혈장이 채집된 상태이다.
다음으로, 멤브레인 필터(120')에 형성된 입구부(122)에 제1주사기(100)를 장착한다(S43). 이때, 멤브레인 필터(120')의 일측 입구부(122)에 제1주사기(100)의 제1배출부(104)를 장착한다.
다음으로, 압력을 가하여 제1주사기(100) 내의 버피코트가 포함된 혈장을 멤브레인 필터(120')에 주입한다(S44). 여기서, 멤브레인 필터(120')에 유입된 혈장에서 일정 입경이하의 물 또는, 물, 요산, 칼륨 및 인산염 등을 포함한 성분은 멤브레인(124')을 통과하고, 단백질 및 알부민 등을 포함한 일정 입경을 초과하는 성분은 제2공간(126)에 잔존하게 된다. 여기서, 멤브레인(124)은 알부민의 분자량인 66,000달톤(dalton)보다 작은 40,000 ~ 60,000달톤의 분자량을 잔류시킬 수 있는 메시를 갖는 것이 바람직하다.
끝으로, 멤브레인(124')을 통과하지 못하고, 멤브레인(124')의 내부에 잔존하는 일정 입경을 초과하는 성분인 고농축혈장을 별도 채집한다(S45). 제2공간(126)에 있는 고농축혈장을 채집하기 위해 제1주사기(100)를 멤브레인 필터(120')로부터 분리시킨 다음, 멤브레인 필터(120')를 일방향으로 기울여 입구부(122) 또는 집수부(127)를 통해 별도의 부재에 채집한다. 이때, 고농축혈장을 채집하는 별도의 부재는 제1주사기(100)이거나 별도의 주사기가 될 수 있다.
이러한 과정을 통해 얻은 고농축혈장은 농도 및 성분면에서 종래의 원심분리 및 필터링으로 얻을 수 있는 그것보다 더 고순도의 많은 양을 채집할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 제1주사기
110 : 제2주사기
120 : 멤브레인 필터
121 : 몸체
121a : 마개
122 : 입구부
123 : 출구부
124 : 멤브레인
125 : 제1공간
126 : 제2공간
127 : 집수부
128 : 개폐부재
200 : 원심분리튜브
210 : 제1갭
220 : 제1만곡면
300 : 캡
310 : 제2갭
320 : 제2만곡면.

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  9. 제1주사기(100);
    상기 제1주사기(100)에 수용된 전혈을 원심분리하기 위해 상기 제1주사기(100)에 장착되는 원심분리튜브(200);
    상기 제1주사기(100)가 장착되도록 입구부(122)가 형성된 몸체(121') 및, 상기 몸체(121')의 내부 일부 공간에 멤브레인(124')이 내장되고, 잔여 공간에 제2공간(126)이 형성된 멤브레인 필터(120');가 포함되어 이루어지고,
    상기 제2공간(126)에 유입된 혈장 중에서 상기 혈장 내에 수용된 물 또는 물을 포함한 일정 입경 이하의 성분이 상기 멤브레인(124')을 통과하여 배출되고, 상기 멤브레인(124')을 통과하지 못한 일정 입경 이상의 성분을 포함하는 고농축혈장이 제2공간(126)에 잔존하며,
    상기 멤브레인 필터(120')는 몸체(121')의 상부에 형성된 입구부(122)와 대향되도록 하부에 형성된 출구부(123), 상기 몸체(121')의 내부 상측에 형성된 제2공간(126)에 잔존하는 성분을 외부에서 채집하기 위해 제2공간(126)이 외부와 통하도록 형성된 집수부(127) 및, 상기 집수부(127)의 외측 단부를 개폐하도록 장착된 개폐부재(128)가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항의 장치를 이용하여 전혈로부터 농축혈장을 추출하는 방법에 있어서,
    제1주사기(100)에 전혈을 채집하는 제40단계(S40);
    상기 제1주사기(100)에 원심분리튜브(200)를 장착하고, 원심분리하는 제41단계(S41);
    상기 원심분리로 인해 적혈구가 수용된 원심분리튜브(200)를 분리하여 상기 제1주사기(100)에 버피코트가 포함된 혈장을 잔존시키는 제42단계(S42);
    멤브레인 필터(120')에 형성된 입구부(122)에 상기 제1주사기(100)를 장착하는 제43단계(S43);
    압력을 가하여 상기 제1주사기(100) 내의 버피코트가 포함된 혈장을 멤브레인 필터(120')에 주입하는 제44단계(S44); 및
    상기 멤브레인 필터(120')에 내장된 멤브레인(124')을 통과하지 못하여 제2공간(126)에 잔존하는 일정 입경 이상의 성분을 포함하는 고농축혈장을 별도 채집하는 제45단계(S45);가 포함되며,
    상기 제45단계(S45)에서, 상기 제2공간(126)에 잔존하는 고농축혈장은 상기 입구부(122) 또는, 상기 제2공간(126)과 외부가 통하도록 멤브레인 필터(120)에 형성된 집수부(127)를 통해 외부로 배출되어 채집되는 것을 특징으로 하는 전혈로부터 고농축혈장을 추출하는 방법.
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