WO2007054159A1 - Apparatus for obtaining cell suspensions with subsequent admixture of additives and corresponding methods - Google Patents

Apparatus for obtaining cell suspensions with subsequent admixture of additives and corresponding methods Download PDF

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WO2007054159A1
WO2007054159A1 PCT/EP2006/009386 EP2006009386W WO2007054159A1 WO 2007054159 A1 WO2007054159 A1 WO 2007054159A1 EP 2006009386 W EP2006009386 W EP 2006009386W WO 2007054159 A1 WO2007054159 A1 WO 2007054159A1
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WO
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sample
supernatant
punch
hollow punch
protective agent
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PCT/EP2006/009386
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Inventor
Thomas Montag-Lessing
Ingo Spreitzer
Bettina Löschner
Bettina Ziegele
Original Assignee
Paul-Ehrlich-Institut Bundesamt Für Sera Und Impfstoffe
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0236Mechanical aspects
    • A01N1/0263Non-refrigerated containers specially adapted for transporting or storing living parts whilst preserving, e.g. cool boxes, blood bags or "straws" for cryopreservation

Definitions

  • the present invention relates to a device for obtaining cell suspensions with subsequent admixture of additives, in particular protective agents for cryopreservation.
  • the device of the invention eliminates the need for cell isolations and other expensive and potentially contaminating treatment steps.
  • the present invention further relates to a method of obtaining cell samples using the device.
  • PBMCs mononuclear cells
  • WO 2005-089837 describes a two-component prefilled syringe.
  • US 5,522,804 describes a syringe for aspiration, mixing and injection of substances.
  • the syringe contains a chamber integrated into its piston for substances that can be injected after injection of a first substance. It is an object of the present invention to provide a device which facilitates facilitated, safe and thus improved sample preparation. It should thereby be developed a device with which in particular individual blood samples can be obtained and mixed with additives, so that the samples without further processing directly in the device with the least possible effort and at the lowest possible cost cryopreserved and transported (eg for the clinical Testing vaccines against pathogens defended by cell-mediated immunity to determine the individual immune status of patients).
  • a device for preparing a blood sample which has a sample chamber (12) with an inlet (1), a movable plunger (3) with a stamp plate with pores (2) arranged inside the sample chamber. , and a second chamber (5), within the sample chamber (12), for sample conditioning means connected to the sample chamber (12) via a closable inlet (8).
  • a device has been developed in which, in particular, individual blood samples can be obtained and admixed with additives, so that the samples can be frozen directly in the device according to the invention without further processing.
  • the monocytes and lymphocytes of the samples retain their function and are not significantly activated.
  • the cryopreservation and the transport are carried out according to the invention without liquid nitrogen. This makes it possible to obtain individualized blood samples (for clinical vaccine testing, for example) with very little financial and technical effort.
  • the principle is also applicable to other cell suspensions.
  • the second chamber is formed by a within the sample chamber (12) lying movable hollow punch (7), in particular by a sealing washer (6).
  • the sealing disk (6) is entrained by suitable surface design (eg roughness) of the overflow channels (8).
  • the gasket can be connected via a groove with the hollow punch (7).
  • the device is provided with a multi-step fixation principle for the hollow die in the lower position, as will be explained below.
  • a device according to the invention is characterized in that the closable inlet (8) of the second chamber (5) can be opened by a rotary and / or piercing mechanism by means of the hollow punch (7).
  • the protective means (5) passes through the transfer channels (8) into the supernatant (for example plasma).
  • the gasket (6) is still moveable when a little more pulling is applied.
  • a connection can be made between the hollow die and sealing washer (e.g., via a groove) which can be dissolved (e.g., by spinning) prior to mixing the supernatant with the treating agent (e.g. By rotating the device several times overhead, uniform mixing of the supernatant with the treating agent (e.g., preservative) is achieved.
  • this is thus characterized in that the sealing disc (6) via a groove with the hollow punch (7) is detachably connected.
  • the closable inlet (8) comprises overflow channels (8) with a guide for the sealing disc (6).
  • this is characterized in that the punch (3) is movably mounted within the hollow punch (7). It is preferred that the punch (3) is guided by a sealing ring (4).
  • this is characterized in that the punch (3) and the hollow punch (7) by a releasable connection clip (9) are interconnected.
  • the connection clip (9) provides for the defined simultaneous retraction of both punches (3 and 7), but if necessary removed from the punch (3) and from the hollow punch (7).
  • a rotatable punch may be provided with a groove connection or other locking, which is then released accordingly.
  • this is characterized in that a stop and / or a corresponding marking is provided for the hollow punch (7) within the first sample space (12).
  • a stop is preferably provided for the hollow punch (7), which guarantees the stop of both punches in such a way that no protective means (5) is pressed into the sample space.
  • the hollow die can be fixed in this position by turning (for example by 90 °).
  • the device contains a mark for stopping the stamper (e.g., for blood at about 50% of the total sample volume) so as not to subject the cells to any mechanical pressure.
  • Turbulence can lead to a first breakthrough of protective agent through the overflow channels as well as to mixing with supernatant (for example plasma), which is not disadvantageous, since in the next step a thorough mixing of protective agent and supernatant takes place.
  • a device is preferred in which, by further turning (for example 90 °) of the hollow punch (7), it is released from the first holder and can be pulled out of the device until it stops against the sealing disk (6).
  • the protective means (5) passes through the transfer channels (8) into the supernatant (for example plasma).
  • the gasket (6) is still moveable when a little more pulling is applied.
  • a connection can be made between the hollow die and sealing washer (e.g., via a groove) which can be loosened (e.g., by rotation) prior to mixing the supernatant with the preservative.
  • this is characterized in that the hollow punch (7) within the first sample space (12), in particular by a rotation, is fixable to the stop.
  • the inlet (1) has a screw cap with a thread. This facilitates both the filling of the sample, as well as the closing and further storage.
  • the porous stamp plate (2) has a pore size of between 500 nm to 10 ⁇ m, preferably from 1 ⁇ m to 7 ⁇ m, most preferably from 2 ⁇ m to 5 has ⁇ m.
  • the pore size is chosen (e.g., 2-5 ⁇ m) so that smooth passage of the liquid takes place without clogging of the stamp plate, but prevents passage of cells.
  • protective agent-containing supernatant and cells are mixed.
  • the supernatant as a liquid penetrate the pores of the stamp plate and there is automatically optimal mixing of protective agent-containing supernatant and cell suspension.
  • the now protective agent-containing cell suspension can be frozen directly in the device. After storage and thawing, the cell suspension can be recovered from the device by pressure on the punches.
  • this is characterized in that the punches (3, 7) are provided with a predetermined breaking point and / or a corresponding marking or the grips of the punches (3, 7) are detachably provided.
  • the device can thus be provided with a predetermined breaking point for the stamp, which can be canceled for storage.
  • the device has on the connection side a screw cap, which is removed to recover the cell suspension.
  • the sample conditioning agent is selected from a cryopreservative, especially DMSO, hydroxyethyl starch (HES), such as final 10% or 20% DMSO in PBS or other aqueous buffer.
  • a cryopreservative especially DMSO, hydroxyethyl starch (HES), such as final 10% or 20% DMSO in PBS or other aqueous buffer.
  • this is completely pyrogen-free so as not to interfere with the measurements.
  • a further aspect of the present invention then relates to a method for preparing and freezing a blood sample, comprising the steps of a) providing a device according to the invention as above, b) providing a blood sample to be frozen, c) drawing the blood sample into the device from a) up to d) closing the inlet of the device, e) removing the connecting clip (9), f) separating cells and supernatant by pushing in the stamp (3), g) mixing protective agent and supernatant, h) mixing protective agent-containing supernatant and cells, and i) freezing the protective agent-containing cell suspension.
  • the supernatant is plasma. Even more preferred is a method according to the invention, wherein a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is carried out by multiple overhead rotation of the device.
  • a final aspect of the present invention then relates to the use of a device according to the invention for preparing and freezing a blood sample, as stated above.
  • the e.g. Syringe contains all the necessary means to prepare the spot for a freezing process.
  • no further expensive devices except a -80 ° refrigerator or other suitable freezer at temperatures of -100 ° C or higher are required.
  • Blood samples can be obtained directly in the device according to the invention with minimal effort, the additives can be mixed gently and the samples are frozen. Further, cryopreservation can be accomplished without the use of liquid nitrogen (e.g., in the -80 ° C freezer or on dry ice). The principle can also be used for other cell suspensions.
  • Figure 1A to C show schematically a preferred apparatus of the present invention and its use in sampling and sealing of the apparatus.
  • Figures 2 A to C show schematically the preferred apparatus of the present invention of Figure 1 and its use in staple removal, filtration and mixing of the cell-free supernatant with sample conditioning agent (preservative).
  • Figure 3A shows schematically a preferred apparatus of the present invention of Figures 1 and 2 and their use in mixing the whole sample with the sample conditioning agent (preservative). Not shown are further steps of freezing at between -7O 0 C and -100 ° C without liquid nitrogen in a refrigerator or on dry ice.
  • FIG. 4 shows a further preferred device of the present invention, in which the second chamber (5) is opened by means of a piercing device (13).
  • the second chamber (5) is separated from the sample space (12) in this case by a membrane (14) (A).
  • A a membrane
  • the membrane (14) or other partition is pierced or pushed up by the piercing device (13) while filtration is taking place (B).
  • the protective agent is released into the sample chamber (12) and mixed with retraction of the punch (3) with the plasma.
  • Step 1 Sampling ( Figure IA and B)
  • the sampling (eg blood with anticoagulants) is carried out as with a conventional syringe.
  • Sealing ring (4) and movable sealing washer (6) guarantee the necessary negative pressure for mounting the sample. If these parts were not present, there would be no negative pressure in the sample chamber (12) when retracting the stamp, since air would pass through the porous stamp plate (2) into the sample chamber (12).
  • the sealing disc (6) is pulled along by suitable surface design (eg roughness) of the overflow channels (8).
  • the gasket can be connected via a groove with the hollow punch (7).
  • step 5 mixing the supernatant with the protective agent
  • the connection between the sealing washer and the hollow punch would then be released (eg by turning the punch).
  • Step 2 Remove the cannula, close the device ( Figure IC)
  • the device After removing the Luer-Lock cannula (10), the device is closed with a commercially available Luer-Lock cover (1).
  • the closure is a prerequisite for step 4 (see there), but also serves to protect the sample.
  • Step 3 Remove clamp ( Figure 2A)
  • connection clip (9) is removed from the punch (3) and the hollow punch (7).
  • Step 4 Separate cells from the supernatant ( Figure 2B)
  • the punch (3) By pushing in the punch (3), cells and supernatants (e.g., blood and plasma) are separated because the liquid can pass through the porous stamp plate (2) but not the cells.
  • the pore size is chosen (e.g., 2-5 ⁇ m) so that smooth passage of the liquid takes place without clogging of the stamp plate, but prevents passage of cells.
  • the device contains a mark for stopping the stamper (e.g., for blood at about 50% of the total sample volume) so as not to subject the cells to any mechanical pressure.
  • the hollow punch remains fixed in its intermediate position (see step 1). Turbulence can lead to a first breakthrough of protective agent through the overflow channels as well as to mixing with supernatant (for example plasma), which is not disadvantageous, since in the next step a thorough mixing of protective agent and supernatant takes place.
  • Step 5 Mix supernatant with preservative ( Figure 2C)
  • the protective means (5) passes through the overflow channels (8) in the supernatant (eg plasma). Due to the design of the surface (eg roughness, no firm connection to the hollow punch) of the overflow channels (8), the sealing disc (6) is still movable, if a little stronger train is exercised. Alternatively, a connection can be made between the hollow punch and the sealing washer (eg via a groove), which can be loosened before mixing the supernatant with the protective agent (eg by turning). By repeatedly turning the device upside down, a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is achieved. The amount of protective agent is chosen so that the cells are optimally protected during cryopreservation.
  • Step 6 Blend Protecting Agent-containing Supernatant with Cells ( Figure 3A)
  • protective agent-containing supernatant and cells are mixed.
  • the supernatant as a liquid can penetrate the pores of the stamp plate.
  • Optimal mixing of protective agent-containing supernatant and cell suspension takes place automatically.
  • the now protective agent-containing cell suspension can be frozen directly in the device.
  • the cell suspension can be recovered from the device by pressure on the punches.
  • the device may be provided with a predetermined breaking point for the stamp, which can be canceled for storage. In this case, it is advantageous if the device has a screw cap on the connection side, which is removed for obtaining the cell suspension.

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for obtaining cell suspensions with subsequent admixture of additives, especially protectants for cryopreservation. The apparatus of the invention eliminates in particular the need for centrifugation and other elaborate and possibly contaminating processing steps. The present invention further relates to a method for obtaining cell samples using the apparatus.

Description

Vorrichtung zur Gewinnung von Zellsuspensionen unter anschließender Beimischung von Zusatzstoffen und entsprechende Verfahren Apparatus for obtaining cell suspensions with subsequent admixture of additives and corresponding processes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Zellsuspensionen unter anschließender Beimischung von Zusatzstoffen, insbesondere Schutzmitteln zur Kryokonservierung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt insbesondere das Erfordernis von Zellisolationen und anderen aufwendigen und möglicherweise kontaminierenden Aufbereitungsschritten. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Gewinnung von Zellproben unter der Verwendung der Vorrichtung.The present invention relates to a device for obtaining cell suspensions with subsequent admixture of additives, in particular protective agents for cryopreservation. In particular, the device of the invention eliminates the need for cell isolations and other expensive and potentially contaminating treatment steps. The present invention further relates to a method of obtaining cell samples using the device.
Für die klinische Prüfung von Impfstoffen gegen Erreger, welche durch zellvermittelte Immunität angewehrt werden (bzw. des zellulären Immunstatus von geimpften Individuen), oder auch ganz allgemein zur Bestimmung des Immunstatus von Patienten werden häufig die mononukleären Zellen (PBMCs) aus den Blutproben der Impflinge isoliert. Dazu müssen vor Ort hochspezialisierte Labors mit entsprechend qualifiziertem Personal eingerichtet werden. Weiterhin müssen sämtliche Gefäße und Reagenzien pyrogenfrei sein. Die Zellen werden üblicherweise in flüssigem Stickstoff eingefroren und ebenso transportiert.For the clinical testing of vaccines against pathogens infested by cell-mediated immunity (or the cellular immune status of vaccinated individuals), or more generally for determining the immune status of patients, mononuclear cells (PBMCs) are often isolated from the vaccine blood samples , For this purpose, highly specialized laboratories with appropriately qualified personnel must be set up on site. Furthermore, all vessels and reagents must be pyrogen-free. The cells are usually frozen in liquid nitrogen and transported as well.
Häufig werden o.g. klinische Prüfungen in Entwicklungsländern (z.B. in Afrika) durchgeführt. Die Einrichtung von Speziallabors vor Ort, die Rekrutierung geeigenten Personals sowie der Probentransport in flüssigem Stickstoff erfordern einen extrem hohen finanziellen und technischen Aufwand. Weiterhin ist die Isolierung der mononukleären Zellen unter pyrogenfreien Bedingungen störanfällig; es kann zu Aktivierungen der Monozyten z.B. durch Pyrogene kommen, wodurch die Probe wertlos wird.Often o.g. clinical trials in developing countries (e.g., in Africa). The establishment of specialized laboratories on site, the recruitment of suitable personnel and the sample transport in liquid nitrogen require extremely high financial and technical effort. Furthermore, the isolation of the mononuclear cells is prone to failure under pyrogen-free conditions; it may lead to activations of the monocytes e.g. by pyrogens, rendering the sample worthless.
WO 2005-089837 beschreibt eine zwei-Komponenten vorgefüllte Spritze.WO 2005-089837 describes a two-component prefilled syringe.
Die US 5,522,804 beschreibt eine Spritze zur Aspiration, dem Mischen und der Injektion von Substanzen. Die Spritze enthält eine in ihren Kolben integrierte Kammer für Substanzen, die nach einer Injektion einer ersten Substanz injiziert werden können. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine erleichterte, sichere und somit verbesserte Probenaufbereitung ermöglicht. Es soll dabei eine Vorrichtung entwickelt werden, mit der insbesondere individuelle Blutproben gewonnen und mit Zusatzstoffen versetzt werden können, so dass die Proben ohne weitere Aufbereitung direkt in der Vorrichtung mit möglichst geringem Aufwand und zu möglichst niedrigen Kosten kryokonserviert und transportiert werden (z.B. für die klinische Prüfung von Impfstoffen gegen Erreger, welche durch zellvermittelte Immunität abgewehrt werden, für die Bestimmung des individuellen Immunstatus von Patienten).US 5,522,804 describes a syringe for aspiration, mixing and injection of substances. The syringe contains a chamber integrated into its piston for substances that can be injected after injection of a first substance. It is an object of the present invention to provide a device which facilitates facilitated, safe and thus improved sample preparation. It should thereby be developed a device with which in particular individual blood samples can be obtained and mixed with additives, so that the samples without further processing directly in the device with the least possible effort and at the lowest possible cost cryopreserved and transported (eg for the clinical Testing vaccines against pathogens defended by cell-mediated immunity to determine the individual immune status of patients).
Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird in einem ersten Aspekt durch eine Vorrichtung zur Aufbereitung einer Blutprobe gelöst, die eine Probenkammer (12) mit einem Einlass (1), einen beweglichen Stempel (3) mit einer innerhalb der Probenkammer angeordneten Stempelplatte mit Poren (2), und eine innerhalb der Probenkammer (12) liegenden zweite Kammer (5), für ein Probenaufbereitungsmittel, die über einen verschließbaren Einlass (8) mit der Probenkammer (12) verbunden ist, umfaßt.This object of the present invention is achieved in a first aspect by a device for preparing a blood sample which has a sample chamber (12) with an inlet (1), a movable plunger (3) with a stamp plate with pores (2) arranged inside the sample chamber. , and a second chamber (5), within the sample chamber (12), for sample conditioning means connected to the sample chamber (12) via a closable inlet (8).
Erfindungsgemäß wurde eine Vorrichtung entwickelt, in der insbesondere individuelle Blutproben gewonnen und mit Zusatzstoffen versetzt werden können, so dass die Proben ohne weitere Aufbereitung direkt in der erfindngsgemäßen Vorrichtung eingefroren werden können. Die Monozyten und Lymphozyten der Proben behalten dabei ihre Funktion bei und werden nicht wesentlich aktierviert. Die Kryokonservierung und der Transport erfolgen erfindungsgemäß ohne flüssigen Stickstoff. Dadurch wird mit äußerst geringem finanziellen und technischen Aufwand die Asservierung von individuellen Blutproben (z.B. für die klinische Prüfung von Impfstoffen) möglich. Das Prinzip ist für andere Zellsuspensionen ebenfalls einsetzbar.According to the invention, a device has been developed in which, in particular, individual blood samples can be obtained and admixed with additives, so that the samples can be frozen directly in the device according to the invention without further processing. The monocytes and lymphocytes of the samples retain their function and are not significantly activated. The cryopreservation and the transport are carried out according to the invention without liquid nitrogen. This makes it possible to obtain individualized blood samples (for clinical vaccine testing, for example) with very little financial and technical effort. The principle is also applicable to other cell suspensions.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Kammer durch einen innerhalb der Probenkammer (12) liegenden beweglichen Hohlstempel (7) gebildet wird, insbesondere durch eine Dichtungsscheibe (6). Die Dichtungsscheibe (6) wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung durch geeignete Oberflächengestaltung (z.B. Rauhigkeit) der Überströmkanäle (8) mitgezogen. Alternativ kann die Dichtungsscheibe über eine Nut mit dem Hohlstempel (7) verbunden werden. Für den Schritt 5 („Überstand mit dem Schutzmittel mischen", siehe unten) würde dann in einer anderen Ausführungsform eine bestehende Verbindung zwischen Dichtungsscheibe und Hohlstempel (z.B. durch Drehen des Stempels) gelöst werden. Bei Verwendung gelangt zunächst kein Schutzmittel in die Probe, weil das Volumen des Reservoirs gleich bleibt und/oder der Einlass (8) geschlossen ist.Preferred is a device according to the invention, which is characterized in that the second chamber is formed by a within the sample chamber (12) lying movable hollow punch (7), in particular by a sealing washer (6). In a preferred embodiment of the device, the sealing disk (6) is entrained by suitable surface design (eg roughness) of the overflow channels (8). Alternatively, the gasket can be connected via a groove with the hollow punch (7). For step 5 ("mixing supernatant with the protective agent", see below), then in another embodiment, an existing connection between Gasket and hollow punch (eg by turning the punch) are released. In use, no protective agent initially enters the sample because the volume of the reservoir remains the same and / or the inlet (8) is closed.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, dass die Vorrichtung mit einem Mehrschritt- Fixationsprinzip für den Hohlstempel in der unteren Stellung versehen ist, wie im folgenden erläutert wird.According to the invention it is preferred that the device is provided with a multi-step fixation principle for the hollow die in the lower position, as will be explained below.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung die dadurch gekennzeichnet ist, dass der verschließbare Einlass (8) der zweiten Kammer (5) durch einen Dreh- und/oder Durchstechmechanismus mittels des Hohlstempels (7) geöffnet werden kann. Dadurch gelangt das Schutzmittel (5) durch die Überströmkanäle (8) in den Überstand (z.B. Plasma). Durch die Gestaltung der Oberfläche (z.B. Rauhigkeit, keine feste Verbindung zum Hohlstempel) der Überströmkanäle (8) ist die Dichtungsscheibe (6) weiterhin beweglich, wenn etwas stärkerer Zug ausgeübt wird. Alternativ kann in einer Ausführungsform eine Verbindung zwischen Hohlstempel und Dichtungsscheibe (z.B. über eine Nut) hergestellt werden, die sich vor dem Mischen des Überstandes mit dem Aufbereitungsmittel (z.B. Schutzmittel) lösen lässt (z.B. durch Drehen). Durch mehrfaches Überkopf-Drehen der Vorrichtung wird ein gleichmäßiges Durchmischen des Überstandes mit dem Aufbereitungsmittel (z.B. Schutzmittel) erreicht. In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese also dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (6) über eine Nut mit dem Hohlstempel (7) lösbar verbunden ist.Preferably, a device according to the invention is characterized in that the closable inlet (8) of the second chamber (5) can be opened by a rotary and / or piercing mechanism by means of the hollow punch (7). As a result, the protective means (5) passes through the transfer channels (8) into the supernatant (for example plasma). By the design of the surface (e.g., roughness, no firm connection to the hollow die) of the overflow channels (8), the gasket (6) is still moveable when a little more pulling is applied. Alternatively, in one embodiment, a connection can be made between the hollow die and sealing washer (e.g., via a groove) which can be dissolved (e.g., by spinning) prior to mixing the supernatant with the treating agent (e.g. By rotating the device several times overhead, uniform mixing of the supernatant with the treating agent (e.g., preservative) is achieved. In a further preferred embodiment of the device of the present invention, this is thus characterized in that the sealing disc (6) via a groove with the hollow punch (7) is detachably connected.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass der verschließbare Einlass (8) Überströmkanäle (8) mit einer Führung für die Dichtungsscheibe (6) umfaßt.In a further preferred embodiment of the device of the present invention, this is characterized in that the closable inlet (8) comprises overflow channels (8) with a guide for the sealing disc (6).
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (3) beweglich innerhalb des Hohlstempels (7) gelagert ist. Dabei ist bevorzugt, der Stempel (3) durch einen Dichtungsring (4) geführt ist.In a further preferred embodiment of the device of the present invention, this is characterized in that the punch (3) is movably mounted within the hollow punch (7). It is preferred that the punch (3) is guided by a sealing ring (4).
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (3) und der Hohlstempel (7) durch eine lösbare Verbindungsklammer (9) mit einander verbunden sind. Die Verbindungsklammer (9) sorgt für das definierte gleichzeitige Zurückziehen beider Stempel (3 und 7), wird bei Bedarf aber vom Stempel (3) sowie vom Hohlstempel (7) entfernt. In einer weiteren Ausführungsform kann abstelle der Verbindungsklammer (9) ein verdrehbarer Stempel mit einer Nutverbindung oder anderen Arretierung versehen sein, die dann entsprechend gelöst wird.In a further preferred embodiment of the device of the present invention, this is characterized in that the punch (3) and the hollow punch (7) by a releasable connection clip (9) are interconnected. The connection clip (9) provides for the defined simultaneous retraction of both punches (3 and 7), but if necessary removed from the punch (3) and from the hollow punch (7). In a further embodiment, instead of the connecting clip (9), a rotatable punch may be provided with a groove connection or other locking, which is then released accordingly.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass für den Hohlstempel (7) innerhalb des ersten Probenraums (12) ein Anschlag und/oder eine entsprechende Markierung vorgesehen ist. Bevorzugt ist für den Hohlstempel (7) somit ein Anschlag vorhanden, welcher den Stopp beider Stempel dergestalt garantiert, dass kein Schutzmittel (5) in den Probenraum gedrückt wird. Der Hohlstempel lässt sich in einer Ausführungsform durch Drehen (z.B. um 90 °) in dieser Position fixieren. Die Vorrichtung enthält eine Markierung für den Stopp des Stempels (z.B. für Blut bei etwa 50 % des gesamten Probenvolumens), um die Zellen keinem mechanischen Druck auszusetzen. Durch Turbulenzen kann es zu einem ersten Übertreten von Schutzmittel durch die Überströmkanäle sowie zur Durchmischung mit Überstand (z.B. Plasma) kommen, was nicht von Nachteil ist, da im nächsten Schritt ohnehin eine Durchmischung von Schutzmittel und Überstand erfolgt. Bevorzugt ist eine Vorrichtung, wobei durch weiteres Drehen (z.B. 90 °) des Hohlstempels (7) dieser aus der ersten Halterung gelöst wird und bis zum Anschlag an die Dichtungsscheibe (6) aus der Vorrichtung herausgezogen werden kann. Dadurch gelangt das Schutzmittel (5) durch die Überströmkanäle (8) in den Überstand (z.B. Plasma). Durch die Gestaltung der Oberfläche (z.B. Rauhigkeit, keine feste Verbindung zum Hohlstempel) der Überströmkanäle (8) ist die Dichtungsscheibe (6) weiterhin beweglich, wenn etwas stärkerer Zug ausgeübt wird. Alternativ kann eine Verbindung zwischen Hohlstempel und Dichtungsscheibe (z.B. über eine Nut) hergestellt werden, welche sich vor dem Mischen des Überstandes mit dem Schutzmittel lösen lässt (z.B. durch Drehen). Durch mehrfaches Überkopf-Drehen der Vorrichtung wird ein gleichmäßiges Durchmischen des Überstandes mit dem Schutzmittel erreicht.In a further preferred embodiment of the device of the present invention, this is characterized in that a stop and / or a corresponding marking is provided for the hollow punch (7) within the first sample space (12). Thus, a stop is preferably provided for the hollow punch (7), which guarantees the stop of both punches in such a way that no protective means (5) is pressed into the sample space. In one embodiment, the hollow die can be fixed in this position by turning (for example by 90 °). The device contains a mark for stopping the stamper (e.g., for blood at about 50% of the total sample volume) so as not to subject the cells to any mechanical pressure. Turbulence can lead to a first breakthrough of protective agent through the overflow channels as well as to mixing with supernatant (for example plasma), which is not disadvantageous, since in the next step a thorough mixing of protective agent and supernatant takes place. A device is preferred in which, by further turning (for example 90 °) of the hollow punch (7), it is released from the first holder and can be pulled out of the device until it stops against the sealing disk (6). As a result, the protective means (5) passes through the transfer channels (8) into the supernatant (for example plasma). By the design of the surface (e.g., roughness, no firm connection to the hollow die) of the overflow channels (8), the gasket (6) is still moveable when a little more pulling is applied. Alternatively, a connection can be made between the hollow die and sealing washer (e.g., via a groove) which can be loosened (e.g., by rotation) prior to mixing the supernatant with the preservative. By repeatedly turning the device upside down, a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is achieved.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlstempel (7) innerhalb des ersten Probenraums (12), insbesondere durch eine Drehung, am Anschlag fixierbar ist.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, this is characterized in that the hollow punch (7) within the first sample space (12), in particular by a rotation, is fixable to the stop.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (1) einen Schraubdeckel mit einem Gewinde aufweist. Das erleichtert sowohl das Einfüllen der Probe, als auch das Verschließen und die weitere Lagerung.In a still further preferred embodiment of the apparatus of the present invention this is characterized in that the inlet (1) has a screw cap with a thread. This facilitates both the filling of the sample, as well as the closing and further storage.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Stempelplatte (2) eine Porengröße von zwischen 500 nm bis 10 μm, bevorzugt von zwischen 1 μm bis 7 μm, am meisten bevorzugt von 2 μm bis 5 μm aufweist. Durch Hineindrücken des Stempels (3) werden Zellen und Überstand (z.B. Blut und Plasma) getrennt, weil die Flüssigkeit durch die poröse Stempelplatte (3) hindurchtreten kann, die Zellen jedoch nicht. Zu diesem Zweck wird die Porengröße so gewählt (z.B. 2 - 5 μm), dass ein problemloser Durchtritt der Flüssigkeit ohne Verstopfen der Stempelplatte stattfindet, der Durchtritt von Zellen jedoch verhindert wird. Um die Trennung von Zellen und Flüssigkeiten zu erleichtern, kann man die gefüllte Spritze einige Zeit Überkopf stehen lassen oder auch zentrifugieren, um eine Sedimentation der Zellen zu erzielen.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, it is characterized in that the porous stamp plate (2) has a pore size of between 500 nm to 10 μm, preferably from 1 μm to 7 μm, most preferably from 2 μm to 5 has μm. By pushing in the punch (3), cells and supernatant (e.g., blood and plasma) are separated because the liquid can pass through the porous stamp plate (3) but not the cells. For this purpose, the pore size is chosen (e.g., 2-5 μm) so that smooth passage of the liquid takes place without clogging of the stamp plate, but prevents passage of cells. In order to facilitate the separation of cells and liquids, one can leave the filled syringe overhead for some time or centrifuge to achieve a sedimentation of the cells.
Durch Zurückziehen des Stempels (3) werden Schutzmittel-haltiger Überstand und Zellen gemischt. Dabei kann der Überstand als Flüssigkeit die Poren der Stempelplatte durchdringen und es erfolgt automatisch eine optimale Durchmischung von Schutzmittel-haltigem Überstand und Zellsuspension. Die nunmehr Schutzmittel-haltige Zellsuspension kann unmittelbar in der Vorrichtung eingefroren werden. Nach Lagerung und Auftauen kann die Zellsuspension durch Druck auf die Stempel aus der Vorrichtung gewonnen werden.By retracting the punch (3) protective agent-containing supernatant and cells are mixed. In this case, the supernatant as a liquid penetrate the pores of the stamp plate and there is automatically optimal mixing of protective agent-containing supernatant and cell suspension. The now protective agent-containing cell suspension can be frozen directly in the device. After storage and thawing, the cell suspension can be recovered from the device by pressure on the punches.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel (3, 7)mit einer Sollbruchsstelle und/oder einer entsprechenden Markierung versehen sind oder die Griffe der Stempel (3, 7) lösbar vorgesehen sind. Die Vorrichtung kann also mit einer Sollbruchstelle für die Stempel versehen sein, die für die Lagerung abgebrochen werden können. In diesem Fall ist es auch vorteilhaft, wenn die Vorrichtung an der Anschlussseite einen Schraubdeckel besitzt, welcher zum Gewinnen der Zellsuspension entfernt wird.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, this is characterized in that the punches (3, 7) are provided with a predetermined breaking point and / or a corresponding marking or the grips of the punches (3, 7) are detachably provided. The device can thus be provided with a predetermined breaking point for the stamp, which can be canceled for storage. In this case, it is also advantageous if the device has on the connection side a screw cap, which is removed to recover the cell suspension.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass das Probenaufbereitungsmittel ausgewählt ist aus einem Kryokonservierungsmittel, insbesondere DMSO, Hydroxyethylstärke (HES), wie etwa finale 10% oder 20% DMSO in PBS oder einem anderen wässrigen Puffer. Durch mehrfaches Überkopf-Drehen der Vorrichtung wird ein gleichmäßiges Durchmischen des Überstandes mit dem Schutzmittel erreicht. Die Schutzmittel-Menge ist so gewählt, dass die Zellen in optimaler Weise bei der Kryo-Konservierung geschützt werden.In yet another preferred embodiment of the apparatus of the present invention, it is characterized in that the sample conditioning agent is selected from a cryopreservative, especially DMSO, hydroxyethyl starch (HES), such as final 10% or 20% DMSO in PBS or other aqueous buffer. By repeatedly turning the device upside down, a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is achieved. The amount of protective agent is chosen so that the cells are optimally protected during cryopreservation.
In einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese vollständig Pyrogen- frei, um nicht mit den Messungen zu interferieren.In a further aspect of the device according to the invention, this is completely pyrogen-free so as not to interfere with the measurements.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann ein Verfahren zur Aufbereitung und Einfrieren einer Blutprobe, umfassend die Schritte von a) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wie oben, b) Bereitstellen einer einzufrierenden Blutprobe, c) Aufziehen der Blutprobe in die Vorrichtung aus a) bis zu einem Anschlag und Fixieren des Hohlstempels (7), d) Verschließen des Einlasses der Vorrichtung, e) Entfernen der Verbindungsklammer (9), f) Abtrennen von Zellen und Überstand durch Hineindrücken des Stempels (3), g) Durchmischen von Schutzmittel und Überstand, h) Durchmischen von Schutzmittel-haltigem Überstand und Zellen, und i) Einfrieren der Schutzmittel-haltigen Zellsuspension.A further aspect of the present invention then relates to a method for preparing and freezing a blood sample, comprising the steps of a) providing a device according to the invention as above, b) providing a blood sample to be frozen, c) drawing the blood sample into the device from a) up to d) closing the inlet of the device, e) removing the connecting clip (9), f) separating cells and supernatant by pushing in the stamp (3), g) mixing protective agent and supernatant, h) mixing protective agent-containing supernatant and cells, and i) freezing the protective agent-containing cell suspension.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Blutprobe mit einem Gerinnungshemmer, wie hierin beschrieben und in der Literatur bestens bekannt, versehen wird.Preferred is a method of the invention wherein the blood sample is provided with an anticoagulant as described herein and well known in the literature.
Weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Fixieren durch Drehen des Hohlstempels (7) erfolgt, falls dieser entsprechende Fixierungsmittel umfasst.Further preferred is a method according to the invention, wherein the fixing takes place by turning the hollow punch (7), if this comprises corresponding fixing means.
Weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der Überstand Plasma ist. Noch weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei ein gleichmäßiges Durchmischen des Überstandes mit dem Schutzmittel durch mehrfaches Überkopf-Drehen der Vorrichtung erfolgt.Further preferred is a method according to the invention, wherein the supernatant is plasma. Even more preferred is a method according to the invention, wherein a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is carried out by multiple overhead rotation of the device.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die aufbereitete Schutzmittel-haltige Zellsuspension unmittelbar in der Vorrichtung eingefroren wird. Beispiel dafür sind hier ebenfalls beschreiben. Ein letzter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbereiten und Einfrieren einer Blutprobe, wie oben ausgeführt.Particularly preferred is a method according to the invention, wherein the prepared preservative-containing cell suspension is frozen directly in the device. Example of this are also described here. A final aspect of the present invention then relates to the use of a device according to the invention for preparing and freezing a blood sample, as stated above.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind unter anderem, dass die z.B. Spritze (als bevorzugte Ausführungsform) alle nötigen Mittel enthält, um vor Ort das Blut für einen Gefriervorgang vorzubereiten. Dabei sind keine weiteren aufwendigen Vorrichtungen außer einem -80°-Kühlschrank oder anderen geeigneten Einfriergerät bei Temperaturen von -100°C oder höher erforderlich. Blutproben können so mit geringstem Aufwand direkt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewonnen werden, das Zusatzstoffen kann schonend zugemischt und die Proben eingefroren werden. Weiterhin kann die Kryokonservierung ohne den Einsatz von flüssigem Stickstoff (z.B. im -80°C-Tiefkühler bzw. Transport auf Trockeneis) erfolgen. Das Prinzip kann für andere Zellsuspensionen ebenfalls eingesetzt werden.The advantages of the device according to the invention include that the e.g. Syringe (as a preferred embodiment) contains all the necessary means to prepare the spot for a freezing process. In this case, no further expensive devices except a -80 ° refrigerator or other suitable freezer at temperatures of -100 ° C or higher are required. Blood samples can be obtained directly in the device according to the invention with minimal effort, the additives can be mixed gently and the samples are frozen. Further, cryopreservation can be accomplished without the use of liquid nitrogen (e.g., in the -80 ° C freezer or on dry ice). The principle can also be used for other cell suspensions.
Es müssen vor Ort keine hochspezialisierten Labors mit entsprechend qualifiziertem Personal eingerichtet werden. Weiterhin entfallen sämtliche Arbeitsschritte sowie die Geräte und Chemikalien zur Isolierung der Zellen. Dadurch werden Kosten und Aufwand enorm reduziert (voraussichtlich um 90 % und mehr). Weiterhin wird die Gefahr von Veränderungen des Zellstatus durch Manipulation enorm reduziert.It is not necessary to set up highly specialized laboratories with suitably qualified personnel on site. Furthermore, eliminates all steps and the equipment and chemicals to isolate the cells. As a result, costs and effort are reduced enormously (probably by 90% or more). Furthermore, the risk of changes in cell status through manipulation is greatly reduced.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung sind alle zitierten Referenzen hiermit vollständig durch Bezugnahme aufgenommen.The features disclosed in the foregoing description, the figures and the claims may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in the various embodiments. For the purposes of the present application, all cited references are hereby incorporated by reference in their entirety.
Besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Hilfe der Figuren, der Bezugszeichenliste und der Beispiele weiter verdeutlicht, ohne dadurch beschränkt zu werden.Particular embodiments of the present invention will now be further clarified with reference to the figures, the list of reference numerals and the examples, without being limited thereby.
Figur 1 A bis C zeigt schematisch eine bevorzugte Vorrichtung der vorliegenden Erfindung und deren Verwendung bei der Probenentnahme und dem Verschließen der Vorrichtung. Figur 2 A bis C zeigt schematisch die bevorzugte Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aus Figur 1 und deren Verwendung bei der Entfernung der Klammer, der Filtration und dem Mischen des zellfreien Überstands mit Probenaufbereitungsmittel (Schutzmittel).Figure 1A to C show schematically a preferred apparatus of the present invention and its use in sampling and sealing of the apparatus. Figures 2 A to C show schematically the preferred apparatus of the present invention of Figure 1 and its use in staple removal, filtration and mixing of the cell-free supernatant with sample conditioning agent (preservative).
Figur 3 A zeigt schematisch eine bevorzugte Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aus Figuren 1 und 2 und deren Verwendung bei Durchmischung der Gesamtprobe mit dem Probenaufbereitungsmittel (Schutzmittel). Nicht gezeigt sind weitere Schritte des Einfrierens bei zwischen -7O0C und -100°C ohne flüssigen Stickstoff in einem Kühlschrank oder auf Trockeneis.Figure 3A shows schematically a preferred apparatus of the present invention of Figures 1 and 2 and their use in mixing the whole sample with the sample conditioning agent (preservative). Not shown are further steps of freezing at between -7O 0 C and -100 ° C without liquid nitrogen in a refrigerator or on dry ice.
Figur 4 zeigt eine weitere bevorzugte Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, bei der die zweite Kammer (5) mittels einer Durchstechvorrichtung (13) geöffnet wird. Die zweite Kammer (5) wird vom Probenraum (12) in diesem Fall durch eine Membran (14) getrennt (A). Zuerst wird die Spritze mit Blut oder Zellsuspension gefüllt, wobei vorher die Durchstechvorrichtng gesichert sein muss, damit das Konservierungsmittel nicht zu früh in den Probenraum gelangt. Bei Bewegung des Stempels (3) nach oben wird die Membran (14) oder andere Trennwand durch die Durchstechvorrichtung (13) durchstoßen oder nach oben gedrückt, während die Filtration stattfindet (B). Dabei wird das Schutzmittel in die Probenkammer (12) freigesetzt und bei Zurückziehen des Stempels (3) mit dem Plasma gemischt.FIG. 4 shows a further preferred device of the present invention, in which the second chamber (5) is opened by means of a piercing device (13). The second chamber (5) is separated from the sample space (12) in this case by a membrane (14) (A). First, fill the syringe with blood or cell suspension, first securing the piercing device so that the preservative does not enter the sample chamber too early. As the punch (3) moves upward, the membrane (14) or other partition is pierced or pushed up by the piercing device (13) while filtration is taking place (B). In this case, the protective agent is released into the sample chamber (12) and mixed with retraction of the punch (3) with the plasma.
Beispielexample
Schritt 1: Probenentnahme (Figur IA und B)Step 1: Sampling (Figure IA and B)
Die Probenentnahme (z.B. Blut mit Gerinnungshemmern) erfolgt wie mit einer üblichen Spritze. Dichtungsring (4) und bewegliche Dichtungsscheibe (6) garantieren den erforderlichen Unterdruck zum Aufziehen der Probe. Wären diese Teile nicht vorhanden, würde beim Zurückziehen der Stempel kein Unterdruck im Probenraum (12) entstehen, da Luft durch die poröse Stempelplatte (2) in den Probenraum (12) gelangen würde. Die Dichtungsscheibe (6) wird durch geeignete Oberflächengestaltung (z.B. Rauhigkeit) der Überströmkanäle (8) mitgezogen. Alternativ kann die Dichtungsscheibe über eine Nut mit dem Hohlstempel (7) verbunden werden. Für den Schritt 5 („Überstand mit dem Schutzmittel mischen", siehe unten) würde dann die Verbindung zwischen Dichtungsscheibe und Hohlstempel (z.B. durch Drehen des Stempels) gelöst werden. Die Verbindungsklammer (9) sorgt für das definierte gleichzeitige Zurückziehen beider Stempel (3 und 7). Es gelangt kein Schutzmittel in die Probe, weil das Volumen des Reservoirs gleich bleibt. Für den Hohlstempel (7) ist ein Anschlag vorhanden, welcher den Stopp beider Stempel dergestalt garantiert, dass kein Schutzmittel (5) in den Probenraum (12) gedrückt wird. Der Hohlstempel lässt sich durch Drehen (z.B. um 90°) in dieser Position fixieren (z.B. durch eine Nut im Anschlag, Notwendigkeit für Fixierung, siehe Schritt 4).The sampling (eg blood with anticoagulants) is carried out as with a conventional syringe. Sealing ring (4) and movable sealing washer (6) guarantee the necessary negative pressure for mounting the sample. If these parts were not present, there would be no negative pressure in the sample chamber (12) when retracting the stamp, since air would pass through the porous stamp plate (2) into the sample chamber (12). The sealing disc (6) is pulled along by suitable surface design (eg roughness) of the overflow channels (8). Alternatively, the gasket can be connected via a groove with the hollow punch (7). For step 5 ("mixing the supernatant with the protective agent", see below), the connection between the sealing washer and the hollow punch would then be released (eg by turning the punch). ensures the defined simultaneous retraction of both punches (3 and 7). There is no protective agent in the sample, because the volume of the reservoir remains the same. For the hollow punch (7) there is a stop which guarantees the stop of both punches in such a way that no protective means (5) is pressed into the sample space (12). The hollow punch can be fixed in this position by turning it (eg by 90 °) (eg by a groove in the stop, need for fixation, see step 4).
Schritt 2: Kanüle entfernen, Vorrichtung verschließen (Figur IC)Step 2: Remove the cannula, close the device (Figure IC)
Nach dem Entfernen der Luer-Lock- Kanüle (10) wird die Vorrichtung mit einem handelsüblichen Luer-Lock-Deckel (1) verschlossen. Das Verschließen ist Voraussetzung für den Schritt 4 (siehe dort), dient jedoch auch dem Schutz der Probe.After removing the Luer-Lock cannula (10), the device is closed with a commercially available Luer-Lock cover (1). The closure is a prerequisite for step 4 (see there), but also serves to protect the sample.
Schritt 3: Klammer entfernen (Figur 2A)Step 3: Remove clamp (Figure 2A)
Die Verbindungsklammer (9) wird von vom Stempel (3) sowie vom Hohlstempel (7) entfernt.The connection clip (9) is removed from the punch (3) and the hollow punch (7).
Schritt 4: Zellen vom Überstand trennen (Figur 2B)Step 4: Separate cells from the supernatant (Figure 2B)
Durch Hineindrücken des Stempels (3) werden Zellen und Überstand (z.B. Blut und Plasma) getrennt, weil die Flüssigkeit durch die poröse Stempelplatte (2) hindurch treten kann, die Zellen jedoch nicht. Zu diesem Zweck wird die Porengröße so gewählt (z.B. 2 - 5 μm), dass ein problemloser Durchtritt der Flüssigkeit ohne Verstopfen der Stempelplatte stattfindet, der Durchtritt von Zellen jedoch verhindert wird. Um die Trennung von Zellen und Flüssigkeiten zu erleichtern, kann man die gefüllte Spritze einige Zeit Überkopf stehen lassen oder auch zentrifugieren, um eine Sedimentation der Zellen zu erzielen. Die Vorrichtung enthält eine Markierung für den Stopp des Stempels (z.B. für Blut bei etwa 50 % des gesamten Probenvolumens), um die Zellen keinem mechanischen Druck auszusetzen. Der Hohlstempel bleibt in seiner Zwischenstellung fixiert (siehe Schritt 1). Durch Turbulenzen kann es zu einem ersten Übertreten von Schutzmittel durch die Überströmkanäle sowie zur Durchmischung mit Überstand (z.B. Plasma) kommen, was nicht von Nachteil ist, da im nächsten Schritt ohnehin eine Durchmischung von Schutzmittel und Überstand erfolgt.By pushing in the punch (3), cells and supernatants (e.g., blood and plasma) are separated because the liquid can pass through the porous stamp plate (2) but not the cells. For this purpose, the pore size is chosen (e.g., 2-5 μm) so that smooth passage of the liquid takes place without clogging of the stamp plate, but prevents passage of cells. In order to facilitate the separation of cells and liquids, one can leave the filled syringe overhead for some time or centrifuge to achieve a sedimentation of the cells. The device contains a mark for stopping the stamper (e.g., for blood at about 50% of the total sample volume) so as not to subject the cells to any mechanical pressure. The hollow punch remains fixed in its intermediate position (see step 1). Turbulence can lead to a first breakthrough of protective agent through the overflow channels as well as to mixing with supernatant (for example plasma), which is not disadvantageous, since in the next step a thorough mixing of protective agent and supernatant takes place.
Schritt 5: Überstand mit Schutzmittel mischen (Figur 2C)Step 5: Mix supernatant with preservative (Figure 2C)
Durch weiteres Drehen (z.B. 90°) des Hohlstempels (7) wird dieser aus der ersten Halterung gelöst und kann bis zum Anschlag an die Dichtungsscheibe (6) aus der Vorrichtung herausgezogen werden. Dadurch gelangt das Schutzmittel (5) durch die Überströmkanäle (8) in den Überstand (z.B. Plasma). Durch die Gestaltung der Oberfläche (z.B. Rauhigkeit, keine feste Verbindung zum Hohlstempel) der Überströmkanäle (8) ist die Dichtungsscheibe (6) weiterhin beweglich, wenn etwas stärkerer Zug ausgeübt wird. Alternativ kann eine Verbindung zwischen Hohlstempel und Dichtungsscheibe (z.B. über eine Nut) hergestellt werden, welche sich vor dem Mischen des Überstandes mit dem Schutzmittel lösen lässt (z.B. durch Drehen). Durch mehrfaches Überkopf-Drehen der Vorrichtung wird ein gleichmäßiges Durchmischen des Überstandes mit dem Schutzmittel erreicht. Die Schutzmittel-Menge ist so gewählt, dass die Zellen in optimaler Weise bei der Kryo-Konservierung geschützt werden.By further rotation (eg 90 °) of the hollow punch (7) this is released from the first holder and can be pulled out until it stops against the sealing washer (6) from the device. As a result, the protective means (5) passes through the overflow channels (8) in the supernatant (eg plasma). Due to the design of the surface (eg roughness, no firm connection to the hollow punch) of the overflow channels (8), the sealing disc (6) is still movable, if a little stronger train is exercised. Alternatively, a connection can be made between the hollow punch and the sealing washer (eg via a groove), which can be loosened before mixing the supernatant with the protective agent (eg by turning). By repeatedly turning the device upside down, a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is achieved. The amount of protective agent is chosen so that the cells are optimally protected during cryopreservation.
Schritt 6: Schutzmittel-haltigen Überstand mit Zellen mischen (Figur 3A)Step 6: Blend Protecting Agent-containing Supernatant with Cells (Figure 3A)
Durch Zurückziehen des Stempels (3) werden Schutzmittel-haltiger Überstand und Zellen gemischt. Wie bei Schritt 4 kann der Überstand als Flüssigkeit die Poren der Stempelplatte durchdringen. Dabei erfolgt automatisch eine optimale Durchmischung von Schutzmittel- haltigem Überstand und Zellsuspension. Die nunmehr Schutzmittel-haltige Zellsuspension kann unmittelbar in der Vorrichtung eingefroren werden. Nach Lagerung und Auftauen kann die Zellsuspension durch Druck auf die Stempel aus der Vorrichtung gewonnen werden. Die Vorrichtung kann mit einer Sollbruchstelle für die Stempel versehen sein, welche für die Lagerung abgebrochen werden können. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung an der Anschlussseite einen Schraubdeckel besitzt, welcher zum Gewinnen der Zellsuspension entfernt wird. By retracting the punch (3) protective agent-containing supernatant and cells are mixed. As in step 4, the supernatant as a liquid can penetrate the pores of the stamp plate. Optimal mixing of protective agent-containing supernatant and cell suspension takes place automatically. The now protective agent-containing cell suspension can be frozen directly in the device. After storage and thawing, the cell suspension can be recovered from the device by pressure on the punches. The device may be provided with a predetermined breaking point for the stamp, which can be canceled for storage. In this case, it is advantageous if the device has a screw cap on the connection side, which is removed for obtaining the cell suspension.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1. Luer Lock-Anschluss für Kanüle und Deckel1. Luer lock connection for cannula and lid
2. Stempelplatte mit Poren2. Stamp plate with pores
3. Stempel3rd stamp
4. Dichtungsring4. Sealing ring
5. zweite Kammer mit Probenaufbereitungsmittel (Schutzmittel)5. second chamber with sample preparation agent (protective agent)
6. bewegliche Dichtungsscheibe6. movable sealing washer
7. Hohlstempel7. Hollow stamp
8. Einlass, Überströmkanäle mit Führung für bewegliche Dichtungsscheibe8. Inlet, transfer channels with guide for movable sealing disc
9. Verbindungsklammer9. Connection bracket
10. Luer Lock-Kanüle10. Luer lock cannula
11. verschließbarer Einlass11. lockable inlet
12. erste Probenkammer12. first sample chamber
13. Durchstechvorrichtung13. piercing device
14. Membran 14. membrane

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung zur Aufbereitung und dem Einfrieren einer Blutprobe, umfassend eine Probenkammer (12) mit einem Einlass (1), einen beweglichen Stempel (3) mit einer innerhalb der Probenkammer (12) angeordneten Stempelplatte mit Poren (2), und eine innerhalb der Probenkammer (12) liegenden zweite Kammer (5), für ein Probenaufbereitungsmittel, die über einen verschließbaren Einlass (8) mit der Probenkammer (12) verbunden ist.A device for preparing and freezing a blood sample, comprising a sample chamber (12) having an inlet (1), a movable plunger (3) with a within the sample chamber (12) arranged stamp plate with pores (2), and one within the Sample chamber (12) lying second chamber (5), for a sample conditioning means which is connected via a closable inlet (8) with the sample chamber (12).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (5) durch einen innerhalb der Probenkammer (12) liegenden beweglichen Hohlstempel (7) gebildet wird, bevorzugt zusätzlich mittels einer Dichtungsscheibe (6).2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second chamber (5) by a within the sample chamber (12) lying movable hollow punch (7) is formed, preferably additionally by means of a sealing washer (6).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (6) über eine Nut mit dem Hohlstempel (7) verbunden lösbar verbunden ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing disc (6) connected via a groove with the hollow punch (7) is detachably connected.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verschließbare Einlass (8) der zweiten Kammer (5) durch einen Dreh- und/oder Durchstechmechanismus z.B. mittels des Hohlstempels (7) geöffnet werden kann.Device according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the closable inlet (8) of the second chamber (5) is closed by a rotary and / or piercing mechanism, e.g. can be opened by means of the hollow punch (7).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der verschließbare Einlass (8) Überströmkanäle mit einer Führung für die Dichtungsscheibe (6) umfaßt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closable inlet (8) overflow channels with a guide for the sealing disc (6).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (3) beweglich innerhalb des Hohlstempels (7) gelagert ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the punch (3) is movably mounted within the hollow punch (7).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (3) durch einen Dichtungsring (4) geführt ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the punch (3) is guided by a sealing ring (4).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (3) und der Hohlstempel (7) durch eine lösbare Verbindungsklammer (9) mit einander verbunden sind.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the punch (3) and the hollow punch (7) by a releasable connection bracket (9) with each other are connected.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Hohlstempel (7) innerhalb des ersten Probenraums (12) ein Anschlag und/oder eine entsprechende Markierung vorgesehen ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that for the hollow punch (7) within the first sample space (12) a stop and / or a corresponding mark is provided.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlstempel (7) innerhalb des ersten Probenraums (12), insbesondere durch eine Drehung, am Anschlag fixierbar ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the hollow punch (7) within the first sample space (12), in particular by a rotation, is fixable to the stop.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (1) einen Schraubdeckel mit einem Gewinde aufweist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inlet (1) has a screw cap with a thread.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Stempelplatte (2) eine Porengröße von zwischen 500 nm bis 10 μm, bevorzugt von zwischen 1 μm bis 7 μm, am meisten bevorzugt von 2 μm bis 5 μm aufweist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the porous stamp plate (2) has a pore size of between 500 nm to 10 .mu.m, preferably from 1 .mu.m to 7 .mu.m, most preferably from 2 microns to 5 microns ,
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel (3, 7) mit einer Sollbruchsstelle und/oder einer entsprechenden Markierung versehen sind oder die Griffe der Stempel (3, 7) lösbar vorgesehen sind.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the stamp (3, 7) are provided with a predetermined breaking point and / or a corresponding marking or the handles of the stamp (3, 7) are provided detachably.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Probenaufbereitungsmittel ausgewählt ist aus einem Kryokonservierungsmittel, insbesondere DMSO.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the sample preparation means is selected from a Kryokonservierungsmittel, in particular DMSO.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese vollständig Pyrogen-frei ist.15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that it is completely pyrogen-free.
16. Verfahren zur Aufbereitung und Einfrieren einer Blutprobe oder Zellsuspension, umfassend die Schritte von a) Bereitstellen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, b) Bereitstellen einer einzufrierenden Blutprobe oder Zellsuspension, c) Aufziehen der Blutprobe in die Vorrichtung aus a) bis zu einem Anschlag und Fixieren des Hohlstempels (7), d) Verschließen des Einlasses (11) der Vorrichtung, e) Entfernen der Verbindungsklammer (9), f) Abtrennen von Zellen und Überstand durch Hineindrücken des Stempels (3), g) Durchmischen von Schutzmittel und Überstand, h) Durchmischen von Schutzmittel-haltigem Überstand und Zellen, und i) Einfrieren der Schutzmittel-haltige Zellsuspension.16. A method for preparing and freezing a blood sample or cell suspension, comprising the steps of a) providing a device according to any one of claims 1 to 15, b) providing a frozen blood sample or cell suspension, c) drawing the blood sample into the device from a) to to a stop and fixing the hollow punch (7), d) closing the inlet (11) of the device, e) removing the connecting clip (9), f) separating cells and supernatant by pushing in the stamp (3), g) mixing protective agent and supernatant, h) mixing protective agent-containing Supernatant and cells, and i) freezing the preservative-containing cell suspension.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Blutprobe mit einem Gerinnungshemmer versehen wird.17. The method of claim 16, wherein the blood sample is provided with an anticoagulant.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei das Fixieren durch Drehen des Hohlstempels erfolgt.18. The method according to any one of claims 16 or 17, wherein the fixing takes place by rotating the hollow punch.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Überstand Plasma ist.19. The method according to any one of claims 16 to 18, wherein the supernatant is plasma.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei ein gleichmäßiges Durchmischen des Überstandes mit dem Schutzmittel durch mehrfaches Überkopf-Drehen der Vorrichtung erfolgt.20. The method according to any one of claims 16 to 19, wherein a uniform mixing of the supernatant with the protective agent is carried out by multiple overhead rotation of the device.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Schutzmittel-haltige Zellsuspension unmittelbar in der Vorrichtung eingefroren wird.21. The method according to any one of claims 16 to 20, wherein the protective agent-containing cell suspension is frozen directly in the device.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei das Durchmischen des Überstandes mit dem Schutzmittel durch eine Durchstechvorrichtung (13) erfolgt.22. The method according to any one of claims 16 to 21, wherein the mixing of the supernatant with the protective agent by a piercing device (13).
23. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Aufbereiten und Einfrieren einer Blutprobe. 23. Use of a device according to one of claims 1 to 15 for preparing and freezing a blood sample.
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