KR102218140B1 - 원심분리기용 일체형 주사기 및 이를 이용한 혈액 원심분리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심분리기용 일체형 주사기 및 이를 이용한 혈액 원심분리방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 원심분리기용 일체형 주사기는 채혈주사기와 상기 채혈주사기에 연결되는 분획주사기로 구성된다.
상기 채혈주사기와 분획주사기를 연결될 때 채혈주사기의 팁 내부에 암나사산을 형성시키고, 상기 채혈주사기의 암나사산과 직접 결합될 수 있도록 분획주사기의 팁 외부에 숫나사산을 형성하여 상기 암나사산과 결합시킨다.
상기 채혈주사기로 채혈한 다음 채혈주사기의 팁에 끼워진 주사바늘을 제거하고, 채혈주사기의 팁에 직접 분획주사기를 나사결합하여 일체형의 주사기로 고정시킨 다음, 상기 일체형으로 고정시킨 주사기를 원심분리기에 넣고 혈액을 원심분리시켜 혈액의 특정성분을 분리시키는 것이다.

Description

원심분리기용 일체형 주사기 및 이를 이용한 혈액 원심분리방법{.}

본 발명은 원심분리기용 일체형 주사기 및 이를 이용한 혈액 원심분리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채혈주사기에 분획주사기를 직접 연결하여 일체형으로 고정시킨 상태에서 원심분리기에서 혈소판 풍부 혈장(platelet rich plasma, 이하, 'PRP'라고 한다)을 분리시킬 수 있는 혈소판 풍부 혈장 원심분리기용 일체형 주사기에 관한 것이다.

혈소판 풍부혈장(PRP)은 주사기로 채혈한 혈액을 원심분리하여 적혈구(red blood cell)를 버리고 혈소판(platelet)과 성장인자(growth factor)가 풍부한 버피코트(buffy coat)층을 분리한 혈액으로 혈소판과 성장인자가 고농축 되어 있다.

PRP는 원래 혈관 안의 손상된 부분을 재건 재생하는 기능을 가지고 있기 때문에 성장인자를 고농축하여 피부재생을 촉진시키거나 증식치료(prolotherapy)와 같이 조직의 재생을 촉진시키는 촉진제(stimulants)로 사용된다. 즉, PRP는 피부나 조직(인대, 건)을 재건 재생하므로 관절염, 만성허리통증, 골반통, 어깨나 무릎인대 손상 등에 효과가 있다.

이 경우 기존의 프롤로테라피보다 조직 재생능력이 탁월하여 빠른 치유력을 보이며 자가 혈액을 사용하기 때문에 부작용이나 감염(infection)이 적다.

종래의 PRP 추출방법은 튜브형 시험관을 사용하는 방식으로서 다음의 단계들에 의해 이루어진다. 먼저 인체로부터 채취된 혈액을 튜브형 시험관에 주입하고 혈액이 주입된 시험관을 원심분리기를 사용하여 원심분리를 수행한다. 원심분리의 수행이 완료되면 적혈구는 시험관의 아래부분으로 내려가고 혈장이 적혈구의 위쪽에 위치한다.

다음으로 시험관의 내부로 주사기의 주사바늘을 삽입하여 적혈구의 위쪽에 위치한 혈장을 흡입하여 추출한다.

다음으로 추출된 혈장을 다시 한 번 원심분리하면 시험관의 가장 아래쪽에 PRP가 모이게 되고 PRP의 위쪽으로 혈소판 결핍 혈장(platelet-poor plasma, 이하 'PPP'로 약칭함)을 포함한 혈장의 나머지 부분이 모인다. 이후 주사기를 사용하여 시험관의 위쪽에 위치한 PPP를 포함한 혈장의 나머지 부분을 흡입하여 시험관에서 배출한 후 시험관에 남은 PRP를 새로운 주사기로 추출하는 것이다.

국내 공개 특허공보 제2017-0067016호에는 혈소판 풍부 혈장 추출용 혈액분리장치가 기재되어 있다.

상기 발명은 혈액을 추출한 키트에서 플런저를 분리하여 원심분리하고, 혈액이 원심분리된 키트에 커넥터를 이용하여 주사기를 연결하여 분리된 혈소판 풍부 혈장(platelet rich plasma, 이하, 'PRP'라고 한다) 등 혈액의 특정성분을 주사기로 분리 수용할 수 있는 혈소판 풍부 혈장 추출용 혈액분리장치에 관한 것이다.

상기 종래 발명의 혈소판 풍부 혈장 추출용 혈액분리장치는 니들이 연결되는 팁이 형성되고 혈액을 수용할 수 있는 외통과, 상기 외통의 내부에 구비되는 가스켓과, 상기 가스켓을 진퇴시키는 플런저(Plunger)를 포함하는 키트(kit); 상기 팁을 밀폐시키는 캡; 상기 키트와 연결되어 분리된 혈장이나 버피코트(buffy coat) 등 특정성분을 전달받는 주사기 및 상기 키트와 주사기의 팁을 연결하는 커넥터를 포함한다.

그리나 상기 커넥터를 연결하여 PRP를 출출하는 혈액 분리장치는 주사기 2개를 커넥터로 연결하여 원심분리하게 되므로 사용하기에 불편하며, 커넥터를 별도로 관리하는 것도 노력이 많이 든다.

그리고 종래 튜브형 시험관을 사용하는 PRP 추출은 여러가지 단점을 가진다.

첫째, 적혈구와 분리된 혈장을 추출할 때에 적혈구가 함께 주사기로 흡입되지 않도록 적혈구와의 경계를 이루는 부분에서 어느 정도 떨어진 부분까지의 혈장만을 추출하며 적혈구와 경계부분에 있는 혈장은 적혈구가 혈장을 따라 흡입될 수 있기 때문에 추출하지 못한다. 따라서 추출하지 않고 버려두는 혈장이 많다.

둘째, 혈장을 원심분리하여 PRP를 추출할 때에 PPP를 먼저 흡입하여 배출시켜야 하는데 PRP와 PPP의 사이의 경계층의 부분에서 PPP와 PRP를 정확하게 분리하기가 어렵다.

셋째, 버피코트(백혈구 연층)는 보통 혈액의 0.1%정도를 차지하여 매우 소량이므로 튜브형 시험관에서는 버피코트를 확인하기 어렵다. 또한 버피코트를 확인하더라도 버피코트를 적혈구와 분리하여 추출하기는 어렵다.

국내 공개특허공보 제2017-0067016호(2017. 06. 15)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 혈액을 추출한 채혈주사기에서 주사바늘을 제거하고 채혈주사기의 팁에 분획주사기팁을 직접 연결하여 채혈주사기와 분획주사기를 일체형으로 고정시킨 상태에서 원심분리기에서 혈액을 원심분리할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기와 같은 방법으로 두개의 주사기를 커넥터 없이 직접 일체형으로 연결하여 원심분리함으로써 혈액의 특정성분을 용이하게 추출할 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 원심분리기용 일체형 주사기는 채혈주사기와 상기 채혈주사기에 연결되는 분획주사기로 구성된다.

상기 채혈주사기와 분획주사기를 연결될 때 채혈주사기의 팁 내부에 암나사산을 형성시키고, 상기 채혈주사기의 암나사산과 직접 결합될 수 있도록 분획주사기의 팁 외부에 숫나사산을 형성하여 상기 암나사산과 결합시킨다.

상기 채혈주사기로 채혈한 다음 채혈주사기의 팁에 끼워진 주사바늘을 제거하고, 채혈주사기의 팁에 직접 분획주사기를 나사결합하여 일체형의 주사기로 고정시킨 다음, 상기 일체형으로 고정시킨 주사기를 원심분리기에 넣고 혈액을 원심분리시켜 혈액의 특정성분을 분리시키는 것이다.

상기 원심분리기용 일체형 주사기의 채혈주사기 팁의 내부 구멍 주위에 탄성고무를 형성시켜 분획주사기의 팁을 분획주사기 팁에 연결시킬 때 밀착 고정되어 흔들리거나 빠지지 않도록 일체형의 주사기로 고정시킨다.

상기 원심분리기용 일체형 주사기 중 채혈주사기의 팁의 직경을 2~10mm로 하고 팁의 길이를 5~20mm로 하여 원심분리기로 분획된 혈액의 혈소판 풍부혈장이나 버피코트(buffy coat)를 쉽게 분리 추출할 수 있도록 구성한다.

본 발명에 따르면 혈액을 채혈한 채혈주사기를 분획주사기를 직접 연결하여 원심분리할 수 있는 효과가 있다. 즉, 혈액을 채혈한 채혈주사기에서 주사바늘을 제거하고 채혈주사기의 팁에 분획주사기팁을 직접 연결하여 채혈주사기와 분획주사기를 일체형으로 고정시켜 원심분리기용 일체형 주사기를 사용함으로써 혈액의 원심분리 과정을 단축하여 쉽게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 두개의 주사기를 커넥터 없이 직접 일체형으로 연결하여 원심분리하게 되면 채혈, 원심분리 및 혈구 제거 등을 쉽게 할 수 있으므로 사용이 간편하게 된다.

또한 커넥터를 사용하지 않아도 되므로 주사기 키트를 제작하고 관리하는데 편리하고 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 원심분리기용 일체형 주사기의 연결 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원심분리기용 일체형 주사기의 또 다른 연결상태도 실시예이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌 과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에서 사용되는 '채혈주사기'는 혈액을 뽑아 주는 주사기를 의미하며, '분획주사기'는 채혈주사기의 혈액을 원심분리하였을 때 분획되는 적혈구를 뽑아 분리 이동시키는 주사기로 정의한다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 도시된 것이다.

도 1은 본 발명의 원심분리기용 일체형 주사기의 연결 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원심분리기용 일체형 주사기의 또 다른 연결상태도 실시예이다.

도 1에서 원심분리기용 일체형 주사기는 채혈주사기(20)와 상기 채혈주사기에 연결되는 분획주사기(20)로 구성된다.

상기 채혈주사기(20)는 주사기 몸통에 해당하는 채혈주사기실린더(12)에 채혈주사기플렌지(11)가 삽입되어 있으며, 혈액을 채혈할 때 채혈주사기의 실린더손잡이(15)를 잡고 채혈주사기(10)의 플렌지손잡이(13)를 잡아당겨서 채혈한다.

상기 채혈주사기(20)와 분획주사기(20)를 연결시켜 원심분리기용 일체형 주사기를 구성할 때, 채혈주사기의 팁 내부에는 암나사산(17)을 형성시키고 분획주사기(20)의 팁 외부에 숫나사산(27)을 형성하시켜 상기 숫나사산을 상기 암나사산에 끼워서 결합시킨다. 상기와 같이 본 발명은 채혈주사기(20)의 암나사산(17)과 분획주사기의 숫나사산(27)은 직접 결합시킬 수 있어 커넥터의 구성이 필요 없게 된다.

혈액을 원심분리기로 분획하기 위해서는 먼저 채혈주사기(20)로 혈액을 채혈한 다음 채혈주사기(20)의 팁에 끼워진 주사바늘을 제거하고, 분획주사기(20)의 팁을 나사결합하여 일체형의 주사기로 고정시킨 다음, 상기 일체형으로 고정시킨 주사기를 원심분리기에 넣고 혈액을 원심분리시켜 혈액의 특정 성분을 분리시키는 것이다.

상기 일체형으로 고정시킨 주사기를 원심분리시키면 채혈주사기에 담겨진 혈액은 분획되며, 분획된 혈액의 적혈구를 제거하기 위해서 채혈주사기플렌지(11)를 밀어주거나, 분획주사기(20)의 실린더손잡이(25)와 플렌지손잡이(23)을 양손으로 각각 잡고 분획주사기플렌지(21)를 밖으로 잡아당기면 채혈주사기실린더(12)의 하부에 있던 적혈구가 분획주사기실린더(22)로 빨려들어오게 되며, 백혈구 및 혈소판이 들어 있는 혈장과 적혈구의 경계선까지 도달될 때까지 상기 분획주사기플렌지(21)를 잡아당겨 주게 된다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예로써 원심분리기용 일체형 주사기를 구성하는 채혈주사기팁(16)의 내부 구멍 주위에 탄성고무(18)를 형성시켜 분획주사기팁(26)을 채혈주사기팁에 연결시킬 때 밀착 고정되어 흔들리거나 빠지지 않도록 일체형의 주사기로 고정시킨다.

상기 탄성고무(18)의 재질에는 인장강도 70~200㎏/㎠, 신장율 50~500%의 고무를 사용하며, 상기 탄성고무의 종류로 생고무, 합성고무, 부틸고무, 지오콜고무, 하이파론, 폴리우레탄고무, 아크릴고무, 실리콘고무 및 이피디엠고무 등을 사용하여 제조한다.

상기 원심분리기용 일체형 주사기 중 채혈주사기팁은 직경 2~10mm, 돌출 길이 5~20mm로 하는 경우 원심분리기로 분획된 혈액의 혈소판 풍부혈장이나 버피코트(buffy coat)를 쉽게 분리 추출할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 원심분리기용 일체형 주사기을 이용한 혈소판 풍부 혈장의 분리추출방법은 다음과 같다.

먼저 혈소판 풍부 혈장을 추출하기 위해 채혈주사기(20)의 팁에 주사바늘을 연결한 상태에서 혈액을 채혈한다.

그런 다음 상기 채혈주사기팁(16)에서 주사바늘을 제거하고 분획주사기팁(26)을 상기 채혈주사기팁(26)을 나사결합 또는 끼움식으로 연결 고정시켜 원심분리기용 일체형 주사기를 구성한다.

그런다음 원심분리기용 일체형 주사기를 원심분리기에 거치하여 채혈한 채혈주사기(20) 내부의 혈액을 원심분리하며, 원심분리할 때 원심분리기의 RPM은 2800~3500rpm의 속도로 회전시키는 것이 혈액에서 혈장, 혈소판 풍부혈장 및 적혈구로 용이하게 분획된다.

즉, 상기 방법으로 원심분리하는 경우 맨 아래층(P3)은 빨간색의 적혈구(Red blood cell)층으로 약 45% 정도 되며, 맨 위층(P1)은 혈소판이 거의 없는 혈장(Plasm)으로만 구성된 PPP층으로 약 55%의 구성비를 갖는다.

그리고 중간층(P2)은 백혈구와 혈소판(Platelets)으로 구성된 Buffy coat층으로 약 1%의 구성비를 갖는다.

상기 원심분리된 채혈주사기(20)의 하부에 모여있는 적혈구를 뽑아내기 위해서는 채혈주사기와 일체형으로 고정된 분획주사기(20)의 플렌저손잡이(23)을 잡고 분획주사기플렌지(21)를 잡아당겨 분획주사기(20)로 적혈구를 이동시켜 분리한다.

상기 채혈주사기(20)에서 적혈구를 제거하여 채혈주사기(20)의 하부에 PRP를 잔류하도록 한다.

이와 같은 방법으로 환자의 혈액에서 PPP 및 PRP를 추출하여 공지의 사용법에 의해 처방 및 사용할 수 있다

10 : 채혈주사기 20 : 분획주사기
11 : 채혈주사기플렌지 12 : 채혈주사기실린더
13 : 플렌지손잡이 15 : 실린더손잡이
16 : 채혈주사기팁 17 : 암나사산
18 : 탄성고부
21 : 분획주사기플렌지 22 : 분획주사기실린더
23 : 플렌지손잡이 25 : 실린더손잡이
26 : 분획주사기팁 27 : 숫나나산
P : 혈액
P1 : PPP(platelet-poor plasma) 혈소판 결핍 혈장
P2 : PRP(platelet-rich plasma) 혈소판 풍부 혈장
P3 : 적혈구

Claims (4)

1. 원심분리기용 일체형 주사기에 있어서,
   상기 일체형 주사기는 팁의 직경이 2~10mm이고, 팁의 길이가 5~20mm인 채혈주사기와 상기 채혈주사기에 연결되는 분획주사기로 구성되며,
   상기 채혈주사기와 분획주사기를 연결할 때 채혈주사기의 팁 내부 구멍 주위에 탄성고무를 형성시켜 분획주사기의 팁을 분획주사기 팁에 연결시킬 때 밀착 고정되어 흔들리거나 빠지지 않도록 일체형의 주사기로 고정시시키되,
   상기 채혈주사기 팁 내부에 형성되는 탄성고무(18)는 인장강도 70~200㎏/㎠, 신장율 50~500%의 고무로서, 그 종류로 생고무, 합성고무, 부틸고무, 지오콜고무, 하이파론, 폴리우레탄고무, 아크릴고무, 실리콘고무 및 이피디엠고무 중 하나를 사용하며,
   상기 일체형으로 고정시킨 주사기를 원심분리기에 넣고 혈액을 원심분리시키는 것을 특징으로 하는 원심분리기용 일체형 주사기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 원심분리기용 일체형 주사기을 이용한 혈소판 풍부 혈장의 분리추출방법에 있어서,
   상기 혈소판 풍부 혈장의 분리추출방법은 채혈주사기의 팁 내부가 시시키되,
   상기 채혈주사기 팁 내부가 인장강도 70~200㎏/㎠, 신장율 50~500%의 탄성고무로 형성시켜 분획주사기와 탈착이 용이하도록 구성하고, 상기 채혈주사기의 팁에서 주사바늘을 제거하고 분획주사기의 팁을 상기 채혈주사기 팁에 연결하여 고정시켜 원심분리기용 일체형 주사기를 형성시키는 단계;
   상기 원심분리기용 일체형 주사기를 원심분리기에 거치하여 채혈주사기(10) 내부의 혈액을 원심분리하는 단계;
   상기 원심분리된 채혈주사기(10)의 하부에 모여있는 혈구를 분획주사기(20)의 플렌저를 잡아당겨 분획주사기(20)로 혈구를 이동 분리하여 제거하는 단계;
   상기 채혈주사기(10)에서 혈구를 제거하여 채혈주사기(10)의 하부에 PRP(platelet-rich plasma; 혈소판 풍부 혈장)를 잔류하도록 하는 것을 특징으로 하는 원심분리기용 일체형 주사기을 이용한 혈소판 풍부 혈장의 분리추출방법
   
   

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