PL237582B1 - Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert - Google Patents

Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert Download PDF

Info

Publication number
PL237582B1
PL237582B1 PL413910A PL41391015A PL237582B1 PL 237582 B1 PL237582 B1 PL 237582B1 PL 413910 A PL413910 A PL 413910A PL 41391015 A PL41391015 A PL 41391015A PL 237582 B1 PL237582 B1 PL 237582B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
partition
insert
container
disc
separation
Prior art date
Application number
PL413910A
Other languages
English (en)
Other versions
PL413910A1 (pl
Inventor
Mateusz Grzegorz ADAMSKI
Mateusz Grzegorz Adamski
Patryk GUMANN
Patryk Gumann
Original Assignee
Spark Tech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spark Tech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Spark Tech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL413910A priority Critical patent/PL237582B1/pl
Priority to ES16791676T priority patent/ES2910923T3/es
Priority to PCT/IB2016/055503 priority patent/WO2017046736A1/en
Priority to US15/759,191 priority patent/US20180250669A1/en
Priority to DK16791676.6T priority patent/DK3349897T3/da
Priority to CN201680065865.3A priority patent/CN108367288A/zh
Priority to EP16791676.6A priority patent/EP3349897B8/en
Publication of PL413910A1 publication Critical patent/PL413910A1/pl
Publication of PL237582B1 publication Critical patent/PL237582B1/pl
Priority to US17/354,735 priority patent/US20210316299A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021Test tubes specially adapted for centrifugation purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16Reagents, handling or storing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0609Holders integrated in container to position an object
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/087Multiple sequential chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633Valves, specific forms thereof with moving parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0644Valves, specific forms thereof with moving parts rotary valves

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy insertu do pojemnika do wirowania, zwłaszcza do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości.
W innym aspekcie wynalazek dotyczy także pojemnika do wirowania zawierającego ten insert. W szczególności wynalazek służy do rozdziału uprzednio pobranych płynów ustrojowych np. krwi zwierząt, w tym ludzi, w celach diagnostycznych.
Rozwiązanie będące przedmiotem wynalazku należy do dziedziny pojemników służących do celów laboratoryjnych, a zwłaszcza do probówek specjalnie przystosowane do celów wirowania. Inny aspekt wynalazku dotyczy dziedziny związanej z badaniem lub analizą materiałów przez określanie ich właściwości chemicznych lub fizycznych, a w szczególności obejmuje analizę ciekłego materiału biologicznego np. krwi.
Pobieranie, oczyszczanie, rozdział na frakcje i/lub utrwalanie próbek płynów ustrojowych, w tym krwi, odgrywają ważną rolę m.in. w diagnostyce medycznej oraz w badaniach klinicznych. W przypadku konwencjonalnych systemów i metod zbierania próbek krwi na dużą skalę, próbki krwi pobrane od pacjenta mogą być rozdzielane na różne frakcje za pomocą wirowania, filtracji lub elutriacji, a następnie przechowywane do późniejszego użycia lub dalszych badań. Rozdzielone składniki krwi zazwyczaj zawierają frakcje krwinek czerwonych, krwinek białych, płytek krwi i osocza. Rozdzielenie krwi na jej frakcje można przeprowadzić w sposób ciągły, podczas pobierania krwi lub w etapach następujących już po jej pobraniu. Rozdzielenie krwi na różne składniki w wysoce sterylnych warunkach jest kluczowe dla wielu zastosowań terapeutycznych oraz dla celów badań klinicznych.
Istnieje wiele metod rozdziału krwi na jej frakcje. Metody znane w stanie techniki wymagają zastosowania wysokiej klasy specjalistycznych urządzeń medycznych/badawczych oraz wysoce wykwalifikowanego personelu do ich prawidłowej obsługi.
Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO8805331, znana jest technika służąca do oddzielenia białych krwinek (leukocytów) od czerwonych krwinek (erytrocytów), która polega na zmieszaniu próbki krwi z roboczym roztworem, który agreguje ze sobą czerwone krwinki, a tym samym zwiększa ich prędkość sedymentacji. Gęstość roboczych rozdzielających płynów jest tak dobrana, aby sedymentacja białych krwinek była minimalnie zmieniona i aby białe krwinki nie opadały na dno i w efekcie mogły być pobrane z górnej części rozdzielonego płynu po tym jak czerwone krwinki opadną.
W innej technice, w której roztwór roboczy agregujący czerwone krwinki nie jest wymieszany z krwią, krew jest precyzyjnie rozlewana na powierzchni roboczych płynów rozdzielających po czym czerwone krwinki aglutynują lub agregują pod wpływem powierzchniowego kontaktu z roboczymi płynami rozdzielającymi w efekcie czego opadają na dno tejże tubki. Jest kilka dobrze znanych wielopolimerowych związków, które powodują aglutynację czerwonych krwinek, np. FICOLL 400 (Pharmacia Fine Chemicals, Szwecja). Separacja krwi może przebiegać pod wpływem grawitacji lub pod wpływem wirowania. Większość białych krwinek pozostaje na granicy faz, jednak tego typu wcześniej opracowane systemy nie są skuteczne w separacji białych krwinek na subpopulacje, czyli np. na populacje jednojądrzastych białych krwinek (PBMC) i białych krwinek o jądrze segmentowanym (PMN). W szczególności, poszukuje się jednoetapowej metody, wykorzystującej medium do rozdziału o jednej gęstości, która pozwoliłaby na rozdzielenie białych krwinek w pełnej krwi na subpopulacje.
Aby dokonać wspomnianego rozdziału białych krwinek na subpopulacje, jedna ze znanych metod polega na izolacji białych jednojądrzastych krwinek (PBMC) w oparciu o proces wirowania, gdzie w pierwszym etapie wykorzystuje się mieszaninę Isopaque-Ficoll (Nyegaard & Co., Norwegia), mający jako główny składnik metrizoat sodu, w kolejnym etapie izoluje się białe krwinki o segmentowanym jądrze przy użyciu dekstranu lub żelatyny, które to powodują sedymentację czerwonych krwinek. Inna metoda wykorzystuje nieciągłe gradienty gęstości gdzie dwa lub więcej roboczych płynów rozdzielających jest wlewanych warstwowo jeden na drugi. Gęstości są tak dobrane aby (nieciągły) gradient był w odpowiednim/wymaganym zakresie dostosowanym do gęstości rozdzielanych substancji.
Z kolei amerykańskie zgłoszenie patentowe nr US4824560 A ujawnia sposoby i środki wirowania w rurkowatym pojemniku mającym co najmniej dwie przylegające komory, które są ze sobą połączone wąskim, w zasadzie kapilarnym otworem. Do funkcjonowania, płyn roboczy jest umieszczany w dolnej komorze, natomiast płyn, który ma zostać rozdzielony na frakcje jest umieszczony w górnej komorze, przy czym nie ma potrzeby stosowania specjalnych środków ostrożności w celu uniknięcia mieszania się płynów przed rozpoczęciem wirowania. Metoda ta ma kilka zalet w stosunku do opisanych powyżej
PL 237 582 B1 metod manualnych, ma też wadę polegającą na tym, że wąskie połączenie obydwu komór, nawet podczas wirowania stawia opór uniemożliwiając efektywne przejście komórkom krwi między komorami tak aby krew mogła zostać rozdzielona na frakcje.
Problemem pojawiającym się w opisanych powyżej manualnych metodach separacji polega na przygotowaniu próbki do tego procesu, a w szczególności na warstwowym ułożeniu wlewanych płynów służących do rozdziału o różnej gęstości oraz materiału badanego np. krwi. Istotne jest, aby płyny się ze sobą nie mieszały i żeby wytworzyła się granica faz pomiędzy płynami o różnej gęstości. Aby osiągnąć ten stan opracowano różne techniki i umiejętności pozwalające na prawidłowe przygotowanie płynów służących do separacji i krwi, które najczęściej ostrożnie wprowadza się np. pipetą do pojemnika celem ich dalszego rozdziału na frakcje stosując wirowanie na gradiencie stężeń. Niestety procedury te są uciążliwe, trudne w wykonaniu, wprowadzają możliwość pojawienia się niekontrolowanych błędów ludzkich, a dodatkowo wymagają wysoko wykwalifikowanego personelu, co wiąże się z wysokimi kosztami eksploatacji, ogranicza powtarzalność procedury i uniemożliwia przeprowadzanie separacji/rozdziału na szeroką skalę.
Celem rozwiązania według wynalazku było uzyskanie narzędzia do szybkiego i częściowo automatycznego rozdziału płynów na frakcje o różnej gęstości np. płynów biologicznych, w tym krwi, które dodatkowo może pozwalać na oczyszczanie, izolację i utrwalanie próbek biologicznych.
Istotą wynalazku jest insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości charakteryzujący się tym, że składa się z przegrody, zasadniczo w kształcie spłaszczonego krążka, zawierającą przynajmniej jedno wycięcie usytuowane w pobliżu zewnętrznej krawędzi przegrody, oraz dysk zawierający co najmniej jedno wycięcie, przy czym dysk przylega i jest ruchomy względem przegrody za pomocą pionowej przegrody usytułowanej prostopadle w stosunku do dysku, przy czym przegroda pionowa wyposażona jest w element umożlwiający obrót dysku względem przegrody, oraz przy czym w zależności od wzajemnego położenia przegrody i dysku światło wycięć co najmniej częściowo się pokrywa.
Korzystnie, gdy średnica wycięcia jest większa niż 2,54 mm oraz mniejsza niż połowa średnicy przegrody, przy czym średnica nie jest większa niż 12,7 mm.
W przypadku zastosowania pionowej przegrody w kształcie prostokątnym dzieli ona przestrzeń nad dyskiem na dwie komory, w których umieszcza się płyny o różnej gęstości do warstwowego ułożenia na dnie pojemnika, a także płyn do rozdziału np. krew (jednorazowo tylko jeden typ płynu na komorę). W przypadku innego kształtu przegrody można wydzielić więcej niż dwie komory i równocześnie stosować odpowiednio większą liczbę płynów.
Równie korzystnie, gdy element umożlwiający obrót dysku względem przegrody stanowi przegroda pionowa.
Korzystnie, gdy brzeg wycięcia w dysku rozpoczyna się nie dalej niż 7 mm od brzegu dysku.
Przedmiotem wynalazku jest także pojemnik do wirowania charakteryzujący się tym, że zwiera insert (6) określony w zastrz. 1-4, który to insert (6) dzieli pojemnik w kształcie probówki na komorę dolną (3) i komorę górną (2), przy czym przegroda (7) insertu szczelnie przylega do wewnętrznych ścianek pojemnika.
Dla lepszego zrozumienia wynalazek przedstawiono w przykładzie wykonania zilustrowanym na rysunku nie stanowiącym ograniczenia wnioskowanej ochrony, na którym:
fig. 1 ilustruje pojemnik w kształcie probówki do wirowania wraz z insertem, przeznaczony do zbierania płynów, w tym zwłaszcza materiału biologicznego, a następnie do jego rozdzielania/separacji, który - zgodnie z wynalazkiem - umożliwia warstwowe ułożenie płynów umieszczonych w pojemniku przed wirowaniem;
fig. 2 i 3 ilustruje odpowiednio przekrój podłużny i widok z boku pojemnika w kształcie probówki do wirowania, w której dla lepszego zrozumienia istoty wynalazku dysk i przegroda insertu są od siebie oddalone;
fig. 4 i 5 ilustruje odpowiednio widok z boku i przekrój podłużny pojemnika w kształcie probówki z widocznym zwężającym się światłem probówki wraz ze wzrostem grubości jej ścianki;
fig. 6 ilustruje przekrój poprzeczny przez pojemnik w kształcie probówki w przykładzie bez przegrody pionowej, ale z uwidocznionym kanałem powietrznym;
fig. 7a i 7b ilustruje odpowiednio widok z boku i przekrój poprzeczny górnej część insertu w postaci dysku z niepełną przegrodą;
fig. 8a i 8b ilustruje odpowiednio widok z boku i przekrój poprzeczny górnej część insertu w postaci dysku z przegrodą w kształcie prostokąta;
PL 237 582 B1 fig. 9a i 9b ilustruje odpowiednio widok z boku i przekrój poprzeczny górnej część insertu w postaci dysku z przegrodą w kształcie trzech prostokątów;
fig. 10a i 10b ilustruje odpowiednio widok z boku i przekrój poprzeczny górnej część insertu w postaci dysku z przegrodą w kształcie dwóch przecinających się krzyżowo prostokątów;
fig. 11a i 11 b ilustruje odpowiednio przekrój poprzeczny i widok z boku przegrody w kształcie dysku z wycięciem.
Przykłady wykonania
Insert do pojemnika do wirowania w postaci probówki
Jak pokazano na fig. 1, insert 6 w tym przypadku składa się z przegrody 7 szczelnie przylegającej do wewnętrznych ścianek pojemnika 1 oraz z dysku 8 wyposażonego w pełną przegrodę pionową 11, a w przykładzie wykonania jest umieszczony wewnątrz pojemnika 1 stanowiącego probówkę do wirowania o średnicy 5,842 mm. Insert 6 może być wykonany z tworzywa sztucznego i może być wytwarzany w obróbce mechanicznej lub odlewany z jednego kawałka tworzywa sztucznego. Insert w innym przykładzie wykonania może być także umieszczony np. dołączany do pojemnika 1 do wirowania fig. 12, wówczas insert 6 znajduje się na zewnątrz pojemnika 1.
W związku z tym, że ścianki pojemnika 1 w kształcie probówki poszerzają się stopniowo (por. fig. 4 i 5), światło probówki stopniowo maleje w kierunku jej dna. W przykładzie wykonania przegroda 7 ma okrągły kształt (fig. 11 a, fig. 11b) i jest ściśle dopasowana do kształtu pojemnika 1, tak więc średnica z jej wierzchniej strony jest większa niż ze strony dolnej, a przekrój podłużny przegrody 7 jest zbliżony do spłaszczonego odwróconego trapezu. Przegroda 7 dzieli pojemnik 1 na komorę górną 2 i komorę dolną 3. Przegroda w przykładzie posiada wycięcie 4 w kształcie zbliżone do półokręgu.
Jak pokazano na fig. 8a i 8b, przegroda pionowa 11 może być w kształcie prostokąta, który przylega ściśle do ścianki wewnętrznej pojemnika 1, wtenczas przegroda pionowa 11 umieszczona na dysku 8 dzieli komorę górną 2 pojemnika 1 w kształcie probówki na dwie podkomory 10a, 10b. W każdej z połówek dysku 8 utworzonego przez przegrodę 11 znajduje się po jednym wycięciu 5, które można zamykać dyskiem 8. W przykładzie wykonania wycięcia 5 mają taki sam kształt półokręgu. W innych realizacjach rozwiązania według wynalazku jest również możliwe stosowanie dysków 8 z innymi kształtem wycięć 5. Od kształtu wycięć 4, 5 zależy szybkość przepływu płynów z komory górnej 2 do komory dolnej 3.
W przykładzie wykonania wycięcia są takie same 4, 5 i mają średnicę 5,842 cm. W innych przykładach wykonania wycięcia 4, 5 mogą mieć różne kształty i mogą się różnić od siebie, ale ich średnica jest większa niż 2.54 mm oraz mniejsza niż połowa średnicy odpowiednio przegrody 7 lub dysku 8, przy czym średnica nie może być większa niż 12,7 mm, gdyż wtenczas istnieje ryzyko zmniejszenia stabilności dysku. Przy takim ustawieniu przegrody 7 i dysku 8, że wycięcia 4, 5 się na siebie nie nakładają, przepływ płynów pomiędzy komorą górną 2 a komorą dolną 3 jest zablokowany i właściwe przelewanie się płynów nie może mieć miejsca.
W przykładzie wykonania pojemnik 1 wyposażony jest w wieczko 9a i 9b i posiada szczelinę 15 w części 9b, w której mieści się wolny koniec przegrody pionowej 11 insertu 6. Takie położenie pionowej przegrody pionowej 11 umożliwia zmianę położenie dysku 8 względem przegrody 7 przez przekręcenie wystającej części tejże przegrody a tym samym ruchomej części wieczka 9b. Pojemnik 1 i wieczko 9a posiada gwint i stanowi nakrętkę. Alternatywnie używa się wieczka 9c bez szczeliny oraz przegroda pionowa 11 insertu jest krótsza i dopasowana do długości pojemnika 1 tak aby po zakręceniu wieczka 9c przegroda pionowa 11 szczelnie przylegała do wewnętrznej powierzchni wieczka 9c.Wieczko 9a, 9b, 9c może być z tworzywa sztucznego i może posiadać skalibrowaną skalę obrotu/przekręcenia. Na pojemniku 1 do wirowania i na wieczku 9a mogą być zaznaczone wskaźniki, które ułatwią prawidłowe dopasowanie/ułożenie otworów 4, 5 w stosunku do siebie.
Alternatywnie w innych wersjach przykładu wykonania możliwe są różne kształty i ułożenia przegrody pionowej 8.
Jak pokazano na fig. 7a i 7b, przegroda pionowa 11 może nie przylegać do ścianek pojemnika 1, wtenczas przegroda pionowa 11 umieszczona na dysku 8 dzieli probówkę tylko na dwie komory - komorę górną 2 oraz komorę dolną 3, a komora górna 2 nie jest podzielona na dodatkowe podkomory. W tej wersji, dysk 8 jest wyposażony w jedno wycięcie 4, przy czym wycięcie 4 mogłoby być większe, bowiem wystarczające jest gdy rozmiar dysku 8 jest taki, że zasłania wycięcie 4 przegrody 7.
PL 237 582 B1
Jak pokazano na fig. 9a i 9b, przegroda pionowa 11 może składać się z trzech prostokątów połączonych ze sobą, których boki przylegają ściśle do ścianki wewnętrznej pojemnika 1, wtenczas przegroda pionowa 11 umieszczona na dysku 8 dzieli komorę górną 2 pojemnika 1 w kształcie probówki na trzy podkomory. W tej wersji, dysk 8 jest wyposażony w trzy wycięcia 5, po jednym w każdej z podkomór.
Jak pokazano na fig. 10a i 10b, przegroda pionowa 11 może składać się z czterech prostokątów połączonych ze sobą, których boki przylegają ściśle do ścianki wewnętrznej pojemnika 1, wtenczas przegroda pionowa 11 umieszczona na dysku 8 dzieli komorę górną 2 pojemnika 1 w kształcie probówki na cztery podkomory. W tej wersji, dysk 8 jest wyposażony w cztery wycięcia 5, po jednym w każdej z podkomór.
Insert 6 może być także stosowany w pojemnikach 1 o innych kształtach niż probówka do wirowania przedstawiona w przykładzie wykonania z tym, że musi być możliwość jego wirowania.
Sposób wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości z próbki zawierającej frakcje o różnej gęstości.
Sposób według wynalazku można zrealizować w ten sposób, że w poszczególnych podkomorach 10a, 10b górnej komory 2 umieszczono dwa różne media do separacji w gradiencie gęstości, pierwsze medium ma gęstość 1.119 g/mL drugie medium ma gęstość 1.077 g/mL (odpowiednio Histopaque 1.119 oraz Histopaque 1.077 Sigma Aldrich), przy czym wycięcia 4, 5 - odpowiednio przegrody 7 i dysku 8 - nie nachodzą na siebie pozostając w pozycji zamkniętej. Następnie zmieniając położenie dysku 8 poprzez jego przekręcenie, wycięcia 4, 5 nachodzą na siebie na tyle, aby umożliwić przepływ medium z komory górnej 2 do komory dolnej 3. Przepływ następuje po ściance 12 wewnętrznej pojemnika 1 w związku z tym, że położenie wycięć 4, 5 z przegrodzie 7 i dysku 8 z przykładu przylegają do ścianki 12 pojemnika 1. Dodawanie mediów następuje w kolejności od najwyższej do najniższej gęstości, a pomiędzy mediami o różnej gęstości tworzy się granica faz. Następnie do jednej z pustych podkomór 10 z zamkniętym przepływem pomiędzy komorą górną 2 oraz komorą dolną 3 dodaje się ciecz lub mieszaninę przeznaczoną do rozdzielenia na frakcje o różnej gęstości pod wpływem np. krew natywną lub rozcieńczoną.
Wielkość prześwitu tworzonego przez wycięcia 4, 5 odpowiednio przegrody 7 oraz dysku 8 może być kontrolowana przez regulacje położenia przegrody 7 i dysku 8. Powolne przekręcenie górnej części insertu 11, a tym samym dysku 8, powoduje stopniowe zwiększanie szybkości przepływu płynu do momentu, gdy uzyska się zakładaną prędkość przepływu cieczy pomiędzy komorami 2, 3. Przez regulację wielkości wzajemnego nakładania się wycięcia 4 i wycięcia 5, przepływ cieczy może być kontrolowany w celu utworzenia ciągłego przepływu laminarnego po ściance 12 pojemnika 1 do wirowania. Budowa przegrody 7 i dysku 8 według wynalazku zapewnia bardzo łagodne wlewanie się płynu z komory górnej 2 do komory dolnej 3 pojemnika 1 do wirowania w taki sposób, że powierzchnia cieczy jest nienaruszona i kolejny płyn wlewany z komory górnej 2 nie miesza się z płynem obecnym w komorze dolnej 3.
Po warstwowym wlaniu dwóch mediów do separacji w gradiencie gęstości płyny te układają się warstwami jeden na drugim ze względu na różną gęstość, dodano badaną próbkę w postaci krwi, choć możliwe jest stosowanie różnych rodzajów płynów do rozdziału, w tym natywne lub rozcieńczonych próbek biologicznych. Krew najpierw umieszczona została w podkomorze 10a, a następnie po przekręceniu dysku 8 insertu 6 w taki sposób, że otwór 4 przegrody 7 pokrywa się przynajmniej w części z odpowiednim otworem 5 dysku 8 insertu 6 i umożliwia przepływ krwi po ściance 12 pojemnika 1 z podkomory 10a do dolnej komory 3 rozlewając się na powierzchni uprzednio tam umieszczonych mediów do separacji. Ze względu na budowę insertu 6 nie jest konieczne, aby materiał biologiczny był umieszczany w pojemniku 1 z nadzwyczajną precyzją i ostrożnością.
Następnie krew w komorze dolnej 3 pojemnika 1 wiruje się wg sposobów ogólnie znanych w dziedzinie. W trakcie wirowania następuje dwukierunkowy przepływ płynów w ramach różnych przedziałów tworzonych przez płyny rozdzielające o różnej gęstości w komorze dolnej 3, a na końcu wirowania tworzy się ciągły gradient gęstości z czerwonymi krwinkami osiadającymi na dnie tworzącymi najniżej usytuowaną warstwę, wyższą warstwę stanowi ciecz o gęstości 1.119 g/mL, następna wyżej usytuowana warstwa to białe krwinki o jądrach segmentowanych, powyżej znajduje się warstwa utworzona przez ciecz o gęstości 1.077 g/mL, powyżej znajduje się warstwa białych krwinek jednojądrzastych, powyżej jako najwyższa warstwa znajduje się osocze. Po wyjęciu insertu, każda z warstw komórek / lub cieczy może być usunięta przez zasysanie za pomocą pipety lub dekantacji.
PL 237 582 B1
Wyniki eksperymentalne
Metodę według wynalazku można zastosować na przykład do oddzielania pożądanego podzbioru komórek krwi. W przykładzie wykonania pobrano dziesięć próbek krwi od zdrowych ochotników (po 20 ml krwi żylnej) do komercyjnie dostępnych probówek z kwasem wersenowym (EDTA) (probówka EDTA, Becton Dickinson). W tym eksperymencie objętość probówki do wirowania 1 będących istotą wynalazku wynosiła 50 ml, zastosowano również dwa media do separacji o różnej gęstości (Histopaque 1.119 oraz Histopaque 1.077 Sigma Aldrich). Zastosowane media do separacji miały neutralne pH, były izotoniczne do płynów ustrojowych, pierwsze medium do separacji miało gęstość 1,119 g/ml, natomiast drugie miało gęstość 1,077 g/ml.
Następnie umieszczono 10 ml medium do separacji o gęstości 1,119 g/ml w podkomorze 10a komory górnej 2 pojemnika 1 do wirowania wyposażonego w insert 6 według wynalazku. Drugie medium o gęstości 1,077 g/ml o objętości 10 ml zostało umieszczone w podkomorze 10b komory górnej 2, a następnie warstwowo nałożono je na pierwsze medium z wykorzystaniem insertu 6 według wynalazku opisanego powyżej. W eksperymencie przegroda rozdzielająca miała grubość 2,032 mm a wycięcia 4, 5 przegrody 7 i dysku 8 miały średnice 6,35 mm. Następnie pobraną krew z kwasem wersenowym (EDTA) umieszczono w podkomorze 10a komory górnej 2. Każda próbka krwi została nałożono warstwowo na powierzchnie mediów do separacji za pomocą insertu 6 według wynalazku opisanego powyżej.
W kolejnym kroku wszystkie probówki wirowano z prędkością 700 g (przy minimalnym przyspieszeniu i bez aktywnego hamowania) przez 30 minut w temperaturze pokojowej.
W procesie wirowania na gradiencie gęstości, krew rozdzielono na cztery frakcje: osocze, jednojądrzaste białe krwinki (PBMC), białe krwinki o jądrze segmentowanym (PMN), i czerwonek krwinki. Czystość frakcji PBMC i PMN została potwierdzona za pomocą cytometrii przepływowej. Czystość PBMC i PMN w ich frakcjach wynosiła odpowiednio 95% i 92%. Komórki PBMC i PMN były niewykrywalne we frakcji osocza. Wyizolowane osocze, PBMC i PMN były odpowiednie do dalszych analiz, w tym, ale nie ograniczając się do analizy: RNA, mikro-RNA, DNA mitochondrialnego, DNA jądrowego, białka i fenotypowania komórek.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe
1. Insert (6) do pojemnika (1) do wirowania, zwłaszcza do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości, znamienny tym, że składa się z przegrody (7), zasadniczo w kształcie spłaszczonego krążka, zawierającą przynajmniej jedno wycięcie (4) usytuowane w pobliżu zewnętrznej krawędzi przegrody (7), oraz dysk (8) zawierający co najmniej jedno wycięcie (5), przy czym dysk (8) przylega i jest ruchomy względem przegrody (7) za pomocą pionowej przegrody (11) usytułowanej prostopadle w stosunku do dysku (8), przy czym przegroda pionowa (11) wyposażona jest w element umożlwiający obrót dysku (8) względem przegrody (7), oraz przy czym w zależności od wzajemnego położenia przegrody (7) i dysku (8) światło wycięć (4, 5) co najmniej częściowo się pokrywa.
2. Insert (6) według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica wycięcia (4) jest większa niż 2,54 mm oraz mniejsza niż połowa średnicy przegrody (7), przy czym średnica nie jest większa niż 12,7 mm.
3. Insert (6) według któregokolwiek z zastrz. 1, znamienny tym, że element umożlwiający obrót dysku (8) względem przegrody (7) stanowi przegroda pionowa (11).
4. Insert (6) według któregokolwiek z zastrz. 1, znamienny tym, że brzeg wycięcia (5) w dysku (8) rozpoczyna się nie dalej niż 7 mm od brzegu dysku (8).
5. Pojemnik do wirowania, znamienny tym, że zwiera insert (6) określony w zastrz. 1-4, który to insert (6) dzieli pojemnik w kształcie probówki na komorę dolną (3) i komorę górną (2), przy czym przegroda (7) insertu (6) szczelnie przylega do wewnętrznych ścianek pojemnika.
PL413910A 2015-09-15 2015-09-15 Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert PL237582B1 (pl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413910A PL237582B1 (pl) 2015-09-15 2015-09-15 Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert
ES16791676T ES2910923T3 (es) 2015-09-15 2016-09-15 Dispositivo y método para la separación de fluidos por centrifugación en gradiente de densidad
PCT/IB2016/055503 WO2017046736A1 (en) 2015-09-15 2016-09-15 Device and method for fluids separation by density gradient
US15/759,191 US20180250669A1 (en) 2015-09-15 2016-09-15 Device and method for fluids separation by density gradient
DK16791676.6T DK3349897T3 (da) 2015-09-15 2016-09-15 Anordning og metode til væske separation ved densitets gradient centrifugering
CN201680065865.3A CN108367288A (zh) 2015-09-15 2016-09-15 通过密度梯度进行流体分离的装置和方法
EP16791676.6A EP3349897B8 (en) 2015-09-15 2016-09-15 Device and method for fluid separation by density gradient centrifugation
US17/354,735 US20210316299A1 (en) 2015-09-15 2021-06-22 Device and method for fluids separation by density gradient

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413910A PL237582B1 (pl) 2015-09-15 2015-09-15 Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL413910A1 PL413910A1 (pl) 2017-03-27
PL237582B1 true PL237582B1 (pl) 2021-05-04

Family

ID=58360192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL413910A PL237582B1 (pl) 2015-09-15 2015-09-15 Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3349897B8 (pl)
CN (1) CN108367288A (pl)
DK (1) DK3349897T3 (pl)
ES (1) ES2910923T3 (pl)
PL (1) PL237582B1 (pl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210220817A1 (en) * 2018-12-08 2021-07-22 Min Wei Apparatus For Manufacturing Cell Therapy Product
TWI683702B (zh) * 2019-01-31 2020-02-01 瑩芳有限公司 採檢容器
SE545603C2 (en) * 2019-08-22 2023-11-07 Grimaldi Dev Ab Separating particles through centrifugal sedimentation
PL434517A1 (pl) * 2020-06-30 2022-01-03 Spark-Tech Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Urządzenie do kontrolowanego warstwowego nalewania cieczy
CN113358451A (zh) * 2021-03-30 2021-09-07 刘开 一种新型离心层析提取器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132232A (en) * 1985-07-30 1992-07-21 V-Tech, Inc. Method and apparatus for preparation of liquids for examination
IL100828A (en) * 1992-01-31 2002-05-23 Novamed Ltd Method and means for density gradient centrifugation
US5648223A (en) * 1994-08-31 1997-07-15 Activated Cell Therapy, Inc. Methods for enriching breast tumor cells
US6516953B1 (en) * 1998-12-05 2003-02-11 Becton, Dickinson And Company Device for separating components of a fluid sample
US7074577B2 (en) * 2002-10-03 2006-07-11 Battelle Memorial Institute Buffy coat tube and float system and method
JP4853295B2 (ja) * 2007-01-11 2012-01-11 株式会社島津製作所 遠心分離機の遠沈管
CN103619484B (zh) * 2011-05-05 2018-03-09 干细胞技术公司 用于密度梯度分离的方法和插入件

Also Published As

Publication number Publication date
ES2910923T3 (es) 2022-05-17
DK3349897T3 (da) 2022-04-04
EP3349897A1 (en) 2018-07-25
CN108367288A (zh) 2018-08-03
EP3349897B8 (en) 2022-02-16
EP3349897B1 (en) 2022-01-26
PL413910A1 (pl) 2017-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2785390C (en) A system and method for particle filtration
US20210316299A1 (en) Device and method for fluids separation by density gradient
PL237582B1 (pl) Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza, do probówki, do wydzielenia frakcji o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik do wirowania zawierający ten insert
JP5971771B2 (ja) ブイ式懸濁液分画システム
US9095798B2 (en) Centrifuge separation method and apparatus using a medium density fluid
KR101289535B1 (ko) 원심분리관
AU2013204820B2 (en) A System and Method for Particle Filtration
US20140349828A1 (en) Apparatus, system, and method for collecting a target material
JP2013514874A (ja) 遠心分離管
US20210170410A1 (en) Devices, systems, and methods for specimen preparation using capillary and centrifugal forces
US20220097062A1 (en) Particle separator system, materials, and methods of use
PL238511B3 (pl) Insert do pojemnika do wirowania, zwłaszcza do probówki, do rozdziału cieczy na frakcje o pożądanym zakresie gęstości metodą wirowania na gradiencie gęstości oraz pojemnik zawierający ten insert
CN106796216B (zh) 用于分离细胞的装置和方法
Nelson Design principles for microfluidic biomedical diagnostics in space
US20120199241A1 (en) Devices and methods for overlaying blood or cellular suspensions
US20220323957A1 (en) Particle separator system, materials, and methods of use
US20220161260A1 (en) Particle concentrator device and methods of use