DE19860952A1 - Verfahren zur effizienz- und/oder selektivitätsgesteigerten Sortierzentrifugation oder Sortierdurchflußzentrifugation und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Bisher bekannte Sortierzentrifugen erzielen bei hochkonzentrierten feindispersen Suspensionen aufgrund unzureichender Entsuspendierung ein schlechtes Trennergebnis. DOLLAR A Das Verfahren und die Vorrichtung zur effizienz- und/oder selektivitätsgesteigerten Sortierzentrifugation oder Sortierdurchflußzentrifugation erzielt durch den Einsatz einer mit porösem, faserartigem, netzartigem oder gelartigem Material oder Filtermaterial befüllten zirkulär bewegenden Ablenkvorrichtung innerhalb der Separationskammer eines Zentrifugenrotorsystems eine verstärkte Auftrennung der zu trennenden Bestandteile in hochkonzentrierten feindispersen Suspensionen. Die zu trennenden Bestandteile werden dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich von zentral her gerichtet auf einen peripheren Fixpunkt in das rotierende Zentrifugenrotorsystem eingeleitet. Durch die Zentrifugalkraft sedimentieren sie in Richtung Fixpunkt. Die Ablenkvorrichtung lenkt die Bestandteile gleichzeitig zirkulär ab und beeinflußt durch o. g. Materialien das Sedimentationsverhalten der Bestandteile, so daß sich eine verstärkte Auftrennung ergibt. Die aufgetrennten Bestandteile gelangen in Behälter im Bereich der Peripherie. DOLLAR A Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich als Industriezentrifuge bei der Abfallstofftrennung und bei der Blutzellseparation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effizienz- und/oder selektivitätsgesteigerten Sortierzentrifugation oder Sortier­ durchflußzentrifugation nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 23.

Die Zentrifugation ist ein Trennverfahren, daß zur Auf­ trennung von Gemischen oder Suspensionen der Art fest/flüssig, flüssig/flüssig, fest/gasförmig, gasförmig/gas­ förmig eingesetzt wird. Dabei findet bei der konventionellen Zentrifugation eine Auftrennung in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften (Dichte, Größe) der je­ weiligen Bestandteile im Schwerefeld statt. Eine Auftren­ nung der Bestandteile erfolgt innerhalb einer Trennkammer oder eines Gefäßes in Sediment und Überstand, wobei das Sediment zwar eine Schichtung unterschiedlicher Fraktio­ nen erkennen lassen kann, ohne jedoch eine substanzspe­ zifische Selektivität innerhalb dieser Schichten zu erzielen. Reinfraktionen können aus den Schichten des Sedimentes in der Regel nicht abgeschöpft werden. Jedoch läßt sich eine Abtrennung von Sediment und Überstand erreichen. Als Beispiel kann die Zentrifugation von Vollblut erwähnt werden, durch die ohne Schwierigkeiten eine Trennung des Vollblutes in sedimentierte Blutkörperchen und Blutplasma erzielt werden kann. Beide Fraktionen lassen sich leicht voneinander abtrennen. Eine Auftrennung der verschie­ denen Blutkörperchen im Sediment gelingt hingegen nicht, da sich die verschiedenen weißen Blutkörperchen in einer nur 1-2 mm dicken Schicht (buffy coat) oberhalb der roten Blutkörperchen absetzen. Zur Fraktionierung dieser ver­ schiedenen Schichten eines Sedimentes werden in der Industrie Decanterzentrifugen bzw. Separatoren, in der Medizin Zellseparatoren eingesetzt. Hierbei handelt es sich um Zentrifugen, die nach dem Durchflußprinzip arbeiten, d. h. die zu trennenden Bestandteile werden während der Zentrifugation in die Separationskammer einer ent­ sprechenden Zentrifuge geleitet. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft findet eine Auftrennung der Bestandteile durch Aufschichtung statt. In weiteren Schritten werden die gewünschten Bestandteile durch unterschiedliche Verfah­ ren, z. B. nach dem Überlaufprinzip abgeerntet und in separate Behälter geleitet. Dabei ist in der Regel eine erhebliche Verunreinigung durch Bestandteile angrenzender Schichten nicht zu vermeiden. Beim Einsatz im Bereich der Blutzellseparation wird antikoaguliertes Blut während der Zentrifugation in einen mit einem NaCl-/Antikoagulanz­ gemisch vorgefüllten Zellseparator geleitet und dort wie beschrieben aufgeteilt. Hierbei werden geschlossene steri­ lisierte Separationssets eingesetzt. Eine ausreichende zell­ spezifische Selektivität wird durch dieses Trennverfahren nicht erzielt, lediglich eine Anreicherung. In der Industrie werden Rohstoffe, Zwischenprodukte oder Abfallstoffe gegebenenfalls nach einer Vorbehandlung (Reinigung, Zer­ kleinerung) in einer entsprechenden Trennflüssigkeit (Wasser, Alkohol- oder Estergemische für die Kunststoff­ trennung) suspendiert und in einer Decanterzentrifuge oder einem Separator wie beschrieben aufgeteilt. Eine aus­ reichende substanzspezifische Selektivität wird nicht erzielt, lediglich eine Anreicherung. Die Ultrazentrifugation ermöglicht zwar die Sedimentation und Anreicherung kleinster Partikel (subzelluläre Bestandteile, Proteine, Viren) in flüssigen Trennmedien oder aber die Anreicherung von radioaktiven Isotopen in entsprechenden Gaszentrifugen, eine substanzspezifische Selektivität wird jedoch nicht erzielt.

Ein neuartiges Verfahren zur Sortierzentrifugation oder Sortierdurchflußzentrifugation ist erstmals in der Lage während eines Zentrifugationsschrittes eine Auftrennung von verschiedenen Bestandteilen eines Gemisches oder einer Suspension in verschiedene Auffangbehälter zu ge­ währleisten, sofern diese eine unterschiedliche Sedimen­ tationsgeschwindigkeit aufweisen. Dies wird erzielt durch eine zirkulär rotierende Ablenkvorrichtung innerhalb des Zentrifugenrotorsystems, die kontinuierlich und gerichtet auf einen peripheren Fixpunkt einströmende Bestandteile unterschiedlicher Sedimentationsgeschwindigkeit in unter­ schiedliche Auffangbehälter leitet. Anwendungen dieses Verfahrens ergeben sich als Industriezentrifuge im Bereich der Produktion und als Zellseparator.

Mit dem aus DE 196 34 413 C2 bzw. der WO 98/08611 bekannten Sortierzentrifugen läßt sich das gattungsgemäße Verfahren durchführen. Aus der DE 196 34 413 C2 bzw. der WO 98/08611 ist die gattungsgemäße Vorrichtung des Anspruchs 23 bekannt. Verfahren und Vorrichtungen nach EP 0664159 A1 und WO 8850691 gehören weiterhin zum Stand der Technik.

Aus der DE 196 34 413 C2 bzw. der WO 98/08611 ist ein Verfahren und verschiedene Vorrichtungen zur Sortierzen­ trifugation oder Sortierdurchflußzentrifugation bekannt, bei dem die zu trennenden Bestandteile während der Zentri­ fugation oder Ultrazentrifugation kontinuierlich in ein mit flüssigem Medium vorgefülltes Zentrifugenrotorsystem ein­ geleitet werden und bei dem optional eine kontinuierliche Ausleitung von Flüssigkeitsüberstand und/oder der aufgetrennten Bestandteile stattfindet. Dabei erfolgt der kontinuierliche Einstrom der zu trennenden Bestandteile in das Zentrifugenrotorsystem im Bereich der zentralen Rota­ tionsachse und optional eine Ausleitung von Flüssigkeits­ überstand und/oder aufgetrennten Bestandteilen aus dem jeweiligen Ort ihrer Anreicherung im Zentrifugenrotor­ system räumlich abgegrenzt ebenso im Bereich der zentra­ len Rotationsachse. Die Flußrichtung der einströmenden zu trennenden Bestandteile wird auf einen peripheren Fixpunkt des rotierenden Zentrifugenrotorsystems gelenkt, sodaß un­ ter der Wirkung der Zentrifugalkraft eine zum peripheren Fixpunkt des rotierenden Zentrifugenrotorsystems gerichtete Sedimentation der zu trennenden Bestandteile im flüssi­ gen Medium stattfindet. Gleichzeitig wird über eine zirku­ lär bewegliche Ablenkvorrichtung innerhalb des Zen­ trifugenrotorsystems eine zirkuläre Ablenkung der gerichtet sedimentierenden Bestandteile erzielt, wobei das Ausmaß der Ablenkung von der Differenz der Winkel­ geschwindigkeiten des Zentrifugenrotorsystems und der zirkulär beweglichen Ablenkvorrichtung und von der Sedi­ mentationsgeschwindigkeit der zu trennenden Bestandteile abhängt, die die Kontaktzeit zwischen Ablenkvorrichtung und den jeweiligen Bestandteilen bestimmt. Die aufge­ trennten Bestandteile werden schließlich in zirkulär hinter­ einander folgende Auffangbehälter im Bereich der peri­ pheren Zirkumferenz des Zentrifugenrotorsystems gelenkt.

In einem Zellseparator der Fa. Haemonetics (EP 0664159 A1) wird antikoaguliertes Vollblut während der Zentri­ fugation über eine Gleitdichtung in eine sogenannte Latham- Glocke geleitet. Die Glocke besteht aus einem feststehenden Bereich mit dem Zu- und Ablaufkanal und einem rotierenden Teil mit der Separationskammer und der Gleitdichtung. Das antikoagulierte Blut wird über den Einlaßkanal zum Glockenboden gepumpt. Durch die Zen­ trifugalkraft wandert das Blut am Glockenboden nach auswärts in die Separationskammer zwischen Glockenkern und Glockenaußenwand. Die in der Glocke vorhandene sterile Luft wird durch das einströmende Blut nach oben über den Ablaufkanal in einen Sammelbeutel überführt. Die Bestandteile des Blutes trennen sich entsprechend ihrer Dichte durch Aufschichtung in verschiedene Komponenten, wobei die schweren Erythrozyten an der Glockenaußen­ wand sedimentieren. Wenn die Luft bei der Füllung der Glocke gänzlich entwichen ist, werden die verschiedenen Zellschichten, die durch optische Sensoren erkannt werden durch Schaltung verschiedener Ventile in unterschiedliche Sammelbeutel übergeleitet.

Aus der WO 8850691 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gleitdichtungsfreien Durchflußzentrifuga­ tion bekannt, bei dem eine Doppelzentrifuge realisiert ist, die aus einer äußeren und einer inneren Zentrifuge besteht, wobei die innere Zentrifuge in der äußeren installiert ist, wobei die Antriebsachsen beider Zentrifugen coaxial und entgegengesetzt angeordnet sind und wobei die innere Zen­ trifuge gegenüber der äußeren Zentrifuge mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit im gleichen Drehsinn betrieben wird und wobei die innere Zentrifuge eine Separationskammer antreibt, wobei die Separationskammer axial auf der Gegenseite der Antriebsachse mit einer mehrkanaligen Schlauchanordnung für die Einfuhr und Ausfuhr von Be­ standteilen in Verbindung steht, wobei die Schlauch­ anordnung durch eine Führungseinrichtung der äußeren Zentrifuge um Separationskammer und innere Zentrifuge mit der halben Geschwindigkeit der inneren Zentrifuge herumgeführt wird und im Bereich der Verlängerungslinie der Rotationsachse der Doppelzentrifuge fixiert ist und wobei die Kanäle der Schlauchanordnung mit Pumpen­ systemen verbunden sind, die die Einfuhr und Ausfuhr gewährleisten. Eine Auftrennung des eingeleiteten anti­ koagulierten Vollblutes findet auch hierbei gemäß der Dichte der Blutzellen durch Aufschichtung statt, wobei die aufgeschichteten Bestandteile in weiteren Schritten aus der Separationskammer über eine Pumpe abgepumpt werden, wobei die Bestandteile über optische Sensoren geführt werden zur Diskriminierung der Trenngrenzen zwischen den Schichten und eine Einleitung in Sammelbeutel erfolgt.

Das Verfahren zur Sortierzentrifugation oder Sortierdurch­ flußzentrifugation nach DE 196 34 413 erweist sich bei der Trennung von hochkonzentrierten, feindispersen Suspen­ sionen als nachteilig, da die Entsuspendierung im flüssigen Medium innerhalb der Ablenkvorrichtung bei verschiedenen Anwendungen unvollständig abläuft. Im Extremfall tritt eine laminare Strömung der Suspension gegenüber dem Füllmedium in der Ablenkvorrichtung ein. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Suspension ein deutlich höheres spezifisches Gewicht als das Füllmedium aufweist, sodaß sich eine Phasengrenze ausbildet. Abhilfe ist oftmals nur durch hochgradige Verdünnung der Suspension und durch besonders langgestreckte Kanäle der Ablenkvorrichtung möglich. Dies wirkt sich jedoch ungünstig auf die Effizienz (Materialdurchsatz) und auf die Größenausdehnung der Zentrifuge aus.

Die genannten Verfahren zur Zellseparation sind an eine primäre Trennung durch Aufschichtung bei der Zentri­ fugation gekoppelt. In weiteren Schritten werden die unterschiedlichen Zellschichten abgeerntet. Hierbei wird je­ doch stets eine erhebliche Verunreinigung durch Zellen angrenzender Zellschichten in Kauf genommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effizienz- und selektivitäts­ gesteigerten Sortierzentrifugation oder Sortierdurchflußzen­ trifugation anzugeben, bei dem die Möglichkeit besteht hochkonzentrierte, feindisperse Suspensionen unverdünnt durch Sortierzentrifugation oder Sortierdurchflußzentrifu­ gation zu trennen, wobei eine Effizienzsteigerung durch die Verarbeitung unverdünnter Suspensionen und eine Selek­ tivitätssteigerung durch Beeinflussung der Sedimentations­ geschwindigkeit der unterschiedlichen Bestandteile erzielt wird.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren durch die Merkmale des Anspruches 1 und bei der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruches 23 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahrensansprüche sind in den Ansprüchen 2-22 angegeben. Die zu trennenden Bestand­ teile werden während der Zentrifugation kontinuierlich oder diskontinuierlich entweder durch Pumpensysteme und Schläuche oder über einen zentralen Einfuhrtrichter in das mit flüssigem oder gasförmigen Füllmedium vorgefüllte Zentrifugenrotorsystem eingeleitet, und zwar optimaler­ weise im Bereich der zentralen Rotationsachse. Bei Verwendung eines zentralen Einfuhrtrichters findet ent­ weder eine manuelle Zufuhr in den Einfuhrtrichter oder eine Zufuhr über Dosierer statt. Bei Applikationen, bei denen lediglich eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Zu­ fuhr stattfindet, kann der Zentrifugenüberstand in ein internes oder externes Reservoir abgeleitet werden, während die aufgetrennten Bestandteile in Behälter oder Kavitä­ ten im Bereich der peripheren Zirkumferenz des Zentrifugenrotorsystems gelangen. Alternativ besteht die Möglichkeit ein Durchflußprinzip zu realisieren bei dem der Zentrifugenüberstand und/oder die aufgetrennten Be­ standteile aus dem Zentrifugenrotorsystem kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgeleitet werden. Bei Realisierung eines Durchflußprinzipes erfolgt die Einleitung der zu tren­ nenden Bestandteile und die Ausleitung von Zentrifugen­ überstand und/oder aufgetrennten Bestandteilen räumlich abgegrenzt im Bereich der zentralen Rotationsachse, und zwar über Kanäle einer Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung. Diese Kanäle treten entweder über Öffnungen, die durch Gleitdichtungen abgedichtet sind, im Bereich der zentralen Rotationsachse räumlich abgegrenzt in verschiedene zentrale Kompartimente des Zentrifugenrotorsystems ein, und zwar einmal in das zentrale Kompartiment eines radiär gerichteten Einfuhrstutzens und weiterhin in die zentralen Kompartimente von Verbindungsleitungen zu den An­ reicherungsorten der zu trennenden Bestandteile und des Zentrifugenüberstandes. Alternativ können die Kanäle der Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung über gleitdichtungsfreie Verfahren nach dem Prinzip der Omega-Zentrifugation in einem geschlossenem System mit den beschriebenen Kom­ partimenten des Zentrifugenrotorsystems unmittelbar in Verbindung stehen. Bei Realisierung eines Durchflußprin­ zipes mit Gleitdichtungssystemen wird die Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung als kompaktes Rohr angelegt, welches am Zentrifugengehäuse fixiert ist und welches über getrennte Kanäle und räumlich abgegrenzte Öffnungen dieser Kanäle für die Ein- und/oder Ausfuhr von Bestandteilen verfügt. Dieses Rohr tritt im Bereich der zentralen Rotationsachse über kreisförmige Öffnungen in die oben genannten zentralen Kompartimente des Zentrifugenrotorsystems ein, die alle über Gleitdichtungen, welche einen dichten Abschluß während der Zentrifugation gewährleisten, gegenüber dem Rohr mit seinen räumlich abgegrenzten Öffnungen separat abgedichtet sind. Am anderen Rohrende stehen die Kanäle für die Ein- und/oder Ausfuhr von Bestandteilen mit Schläuchen in Verbindung, die über Pumpen- und Ventilsysteme geführt werden, deren verfahrensgemäßes Zusammenwirken den geordneten Einstrom der zu trennenden Bestandteile und Ausstrom der aufgetrennten Bestandteile in unterschiedliche Sammelbeu­ tel gewährleistet. Bei Verwendung gleitdichtungsfreier Ver­ fahren ist die Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung als mehr­ kanaliger kompakter Schlauch angelegt, der im Bereich der zentralen Rotationsachse gegenseitig zur Antriebachse in das Zentrifugenrotorsystem eintritt und mit diesem fest in Verbindung steht. Ein Kanal im Schlauch mündet in einen radiär gerichteten Einfuhrstutzen, die anderen Kanäle in die Verbindungsleitungen zu den Anreicherungsorten der zu trennenden Bestandteile und des Zentrifugenüberstandes. Am anderen Schlauchende, daß in der Verlängerung der Rotationsachse am Gehäuse fixiert ist, stehen die Kanäle für die Ein- und/oder Ausfuhr von Bestandteilen mit Schläuchen in Verbindung, die über Pumpen- und Ventilsysteme geführt werden, deren verfahrensgemäßes Zusam­ menwirken den geordneten Einstrom der zu trennenden Bestandteile und Ausstrom der aufgetrennten Bestandteile in unterschiedliche Sammelbeutel gewährleistet. Der mehr­ kanalige kompakte Schlauch wird ausgehend von der Fixierungsstelle am Zentrifugengehäuse außen um das Zentrifugenrotorsystem herumgeführt und tritt nach einer Drehung des Schlauchendes um 180 Grad von der Gegen­ seite im Bereich der zentralen Rotationsachse in das Zentrifugenrotorsystem ein. Über eine separate Vorrichtung wird der Schlauch während der Zentrifugation mit der halben Winkelgeschwindigkeit des Zentrifugenrotorsystems im gleichen Drehsinn um dieses herumgeführt. Dies gewährleistet eine stete Entdrillung gemäß dem Prinzip der Omega-Zentrifugation. Sowohl bei den Verfahren mit Einsatz von Gleitdichtungen, bei den gleitdichtungsfreien Verfahren und bei Einfuhr über einen Einfuhrtrichter fin­ det die Einfuhr der zu trennenden Bestandteile in das rotie­ rende Zentrifugenrotorsystem im Bereich der zentralen Rotationsachse statt. Die zu trennenden Bestandteile ge­ langen dabei in einen radiär umgelenkten Einfuhrstutzen und werden gerichtet auf einen Fixpunkt im Bereich der Peripherie des Zentrifugenrotorsystems, der der Rotations­ bewegung des Zentrifugenrotorsystems folgt, radiärwärts eingeleitet. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft tritt im Füllmedium eine zum peripheren Fixpunkt des rotierenden Zentrifugenrotorsystems gerichtete Sedimentation der zu trennenden Bestandteile mit substanzspezifischer Sedimen­ tationsgeschwindigkeit ein. Gleichzeitig bewirkt eine sich zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung innerhalb des Zen­ trifugenrotorsystem, die entweder über das flüssige oder gasförmige Füllmedium indirekt mit den zu trennenden Bestandteilen in Kontakt tritt oder aber deren Elemente unmittelbar mit den zu trennenden Bestandteilen in Kontakt treten, eine zirkuläre Ablenkung der gerichtet sedimentie­ renden Bestandteile. Die Ablenkvorrichtung nimmt im Zentrifugenrotorsystem optimalerweise eine konzentrische Anordnung ein, sodaß ihre innere Begrenzung an der Öffnung des radiär umgelenkten Einfuhrstutzens vorbei­ zirkuliert. Die Ablenkvorrichtung besteht z. B. aus je einer ringförmigen konzentrischen Grund- und Deckplatte, wobei zwischen Grund- und Deckplatte poröses, faserartiges, netzartiges oder gelartiges Material oder aber Filtermaterial angeordnet ist, daß wie beschrieben direkt oder indirekt mit den zu trennenden Bestandteilen in Kontakt tritt. Die Materialien können dabei in austauschbaren Hülsen abge­ packt sein, die in die Ablenkvorrichtung eingesetzt werden können. Dies gewährleistet eine Adaptation an unter­ schiedliche Trennvorgänge durch einfachen Material- bzw. Hülsenwechsel. Die Materialien beeinflussen das Sedimen­ tationsverhalten der zu trennenden Bestandteile und ver­ stärken die Auftrennung. Je nach Beschaffenheit der Mate­ rialien wird eine primäre Auflagerung der zu trennenden Bestandteile auf die Materialien stattfinden, bevor die Bestandteile durch sie hindurch sedimentieren. Zudem ver­ meiden die Materialien laminare oder turbulente Gas- oder Flüssigkeitsströme der Füllmedien oder eventueller Träger­ medien der zu trennenden Bestandteile innerhalb der Ablenkvorrichtung. Bei der Blutzellseparation hat sich ein poröses Material bestehend aus gepackten Mikrokugeln bewährt. Diese Mikrokugeln müssen aus einer biokompa­ tiblen Substanz bestehen und sollten optimalerweise einen Durchmesser zwischen 0,15-0,6 mm haben. Falls eine Herstellung von Blutprodukten zum Zwecke der Trans­ fusion vorgesehen ist, sind sie steril einzusetzen. Lamellen, die zwischen Grund- und Deckplatte angeordnet sind und die radiäre Richtungskomponenten beinhalten, verbessern die Effizienz der Ablenkvorrichtung, da sie zirkuläres Abdriften innerhalb der Ablenkvorrichtung vermeiden. Alternativ können Kanäle oder Kapillaren mit radiären Richtungskomponenten in einer Ablenkvorrichtung zirkulär hintereinanderfolgend angeordnet sein und eine Füllung mit den genannten Materialien beinhalten. Die Kanäle sollten an der inneren Begrenzung der Ablenkvorrichtung unmittelbar aneinander angrenzen. Weiter sollten sie konisch zulaufen und sich von innen nach außen hin verjüngen. Darüberhinaus kann die gesamte Ablenkvorrichtung an ihrer inneren Begrenzung konisch aufgeweitet sein. Dies gewährleistet, daß über den Einfuhrstutzen radiärwärts eingeleitete Bestandteile in die Ablenkvorrichtung gelangen und nicht etwa vorbeiströmen. Das Ausmaß der Ablenkung der zu trennenden Bestandteile, bzw. ihr Ablenkwinkel, der in Bezug zur Verbindungslinie von Rotationsachse und Fixpunkt erzielt wird, ist abhängig von der relativen Drehgeschwindigkeit der Ablenkvorrichtung gegenüber dem Zentrifugenrotorsystem und von der Verweildauer der verschiedenen Bestandteile innerhalb der Ablenkvorrich­ tung. Die Verweildauer wird wiederum von der Sedimen­ tationsgeschwindigkeit der zu trennenden Bestandteile be­ stimmt und ist u. a. abhängig von ihrer Dichte und Größe und ihrer Wechselwirkung mit den Materialien innerhalb der Ablenkvorrichtung. Der Zusatzantrieb der Ablenkvor­ richtung könnte z. B. aus einem Schrittmotor oder einem Getriebemotor bestehen. Dieser kann unmittelbar im Zen­ trifugenrotorsystem installiert sein, und zwar coaxial zur Antriebsachse des Zentrifugenrotorsystems oder aber exzentrisch unmittelbar benachbart zur inneren Begrenzung der Ablenkvorrichtung. Dabei besteht eine kraftschüssige Verbindung zwischen der Ablenkvorrichtung und dem Zu­ satzantrieb. Bei coaxialem Zusatzantrieb ist die Ablenk­ vorrichtung über eine direkte Verbindung zum Zusatz­ antrieb kraftschüssig verbunden, bei exzentrischem Zusatz­ antrieb imdet eine kraftschüssige Verbindung z. B. über ein Zahnrad an der Drehachse des Zusatzantriebes und einen konzentrischen Zahnkranz an der Ablenkvorrichtung statt. Bei exzentrischem Zusatzantrieb muß die Ablenkvorrich­ tung weiter von einer konzentrischen Lagervorrichtung geführt werden, bestehend aus Lager am Zentrifugen­ rotorsystem und Gegenlager an der Ablenkvorrichtung. Bei coaxialen Zusatzantrieb dient der Zusatzantrieb gleichzeitig als Lagervorrichtung. Der Zusatzantrieb der Ablenkvorrich­ tung kann aber auch außen am Zentrifugenrotorsystem installiert sein. Dabei kann er in gleicher Weise wie der interne Zusatzantrieb coaxial oder exzentrisch lokalisiert sein. Die Drehachse des Zusatzantriebes der Ablenkvor­ richtung tritt dann über eine Gleitdichtung in das Zentri­ fugenrotorsystem ein. Hier tritt sie wie für den internen Zusatzantrieb beschrieben in kraftschüssiger Verbindung zur Ablenkvorrichtung. Die coaxiale Drehachse des Zusatz­ antriebes wird dabei gleichzeitig als Lagervorrichtung dienen. Ein externer coaxialer Zusatzantrieb der Ablenk­ vorrichtung kann entweder nach dem Achse-/Hohl­ achsenprinzip funktionieren, d. h. die Hohlachse treibt das Zentrifugenrotorsystem an, die Achse tritt über eine Gleitdichtung in das Zentrifugenrotorsystem ein und treibt die Ablenkvorrichtung an. Alternativ kann ein externer coaxialer Zusatzantrieb für die Ablenkvorrichtung jedoch auch mit auf der Antriebsachse des Zentrifugenrotorsystems plaziert werden. Dabei könnte das Gehäuse des Zusatzantriebes der Ablenkvorrichtung gleichzeitig als ver­ längerte Antriebsachse des Zentrifugenantriebs fungieren. Das Gehäuse des Zusatzantriebes der Ablenkvorrichtung steht dann axial in kraftschüssiger Verbindung zum Zentrifugenrotorsystem. Die Drehachse des Zusatzantriebes der Ablenkvorrichtung tritt coaxial über eine Gleitdichtung in das Zentrifugenrotorsystem ein und steht in kraftschüssi­ ger Verbindung zur Ablenkvorrichtung. Die Energieversor­ gung des Zusatzantriebes der Ablenkvorrichtung kann über einen Akkumulator stattfinden, der am oder im Zentrifugen­ rotorsystem angebracht ist. Alternativ kann die Energiever­ sorgung über Gleitkontakte im Bereich der Rotorachse oder elektromagnetisch nach dem Dynamoprinzip stattfinden. Dabei sind Spulen im Zentrifugenrotorsystem zu plazieren, die während der Zentrifugation an Magneten im Bereich des Zentrifugengehäuses vorbeirotieren. Letztlich kann die Energiezufuhr auch nach dem Prinzip der Omega-Zentrifu­ gation stattfinden. Dabei muß der kompakte Schlauch neben separaten Kanälen für die zu trennenden Bestandteile, die aufgetrennten Bestandteile und den Zentrifugenüberstand auch Kabel für die Energieversorgung und Ansteuerung der Ablenkvorrichtung beinhalten. Im Anschluß an die Passage der Ablenkvorrichtung und der unterschiedlich starken zir­ kulären Ablenkung durch die Ablenkvorrichtung werden die aufgetrennten Bestandteile durch eine Auffangvorrich­ tung in verschiedene Behälter oder Kavitäten geleitet. Auffangvorrichtung und Behälter oder Kavitäten sind entlang der peripheren Zirkumferenz des Zentrifugenrotor­ systems angeordnet. Die Auffangvorrichtung grenzt unmit­ telbar an die äußere Begrenzung der Ablenkvorrichtung an, die idealerweise konzentrisch verläuft. Die Auffangvorrich­ tung besteht aus keil- oder trichterförmig sich nach außen hin verjüngend zulaufenden Elementen, die an ihrer inneren der Ablenkvorrichtung zugewandten Begrenzung unmittel­ bar aneinander angrenzen. Die keil- oder trichterförmig zu­ laufenden Elemente dürfen keine Stoßkanten beinhalten, da sich hier Bestandteile verfangen könnten. Alle Kanten sind abzurunden. Die keil- oder trichterförmig zulaufenden Elemente sollten nicht stumpfwinklig zulaufen, da sonst die Sedimentation in die Behälter oder Kavitäten behindert wird. Nach außen hin verjüngen sich die keil- oder trichterförmigen Elemente und münden entweder direkt in Behälter oder Kavitäten oder münden über eine Rohrleitung in die Behälter oder Kavitäten ein. Diese Rohrleitung kann bedarfsweise eine Diskonnektionsstelle beinhalten. Dabei können abgedichtete Steck- oder Schraubverbindungen in der Rohrleitung den Kontakt zwischen Auffangvorrichtung und Behälter oder Kavitäten herstellen. In die Steck- oder Schraubverbindungen können Ventile integriert sein, die bei Diskonnektion unmittelbar einen dichten Abschluß gewähr­ leisten. Alternativ können vor den Steck- oder Schraubver­ bindungen Absperrhähne angebracht sein, die einen einseiti­ gen oder beidseitigen Verschluß der Diskonnektionsstellen ermöglichen. Dies gewährleistet die Abnahme und gegebe­ nenfalls das Auswechseln von Behältern oder Kavitäten. Die Rohrleitung kann jedoch auch nur über einen Absperrhahn verfügen ohne Diskonnektionsstelle. Hierüber könnte das Zentrifugenrotorsystem verschlossen werden, bevor man die Behälter oder Kavitäten öffnet, entleert und gegebenen­ falls mit Füllmedium wiederauffüllt. Die Behälter und Kavitäten verfügen an Boden, Seite oder Decke über einen Verschlußmechanismus, der eine unkomplizierte Entnahme der aufgetrennten Bestandteile sicherstellt. Der geordnete Ablauf des Separationsvorganges kann bedarfsweise durch eine Zentraleinheit, die die Zentrifugengeschwindigkeit, die Pumpvorgange und die Ventilbewegungen steuert, sicherge­ stellt werden. Dabei kann die Zentraleinheit über eine Vor­ richtung zur Trübungsmessung oder zur kolorimetrischen Messung, die entweder im Bereich der Ablenkvorrichtung, der Auffangvorrichtung oder der Behälter oder Kavitäten installiert ist, mit Informationen über den Trennvorgang versorgt werden, sodaß eine Prozeßkontrolle ermöglicht wird. Dabei könnte alternativ das reflektierte oder das transmittierte Licht gemessen werden, daß von einer Strahlungsquelle in Richtung auf die genannten Kompo­ nenten des Zentrifugenrotorsystems ausgestrahlt wird. Die genannten Komponenten müßten entsprechend über licht­ durchlässige (optische) Fenster verfügen. Zum Vorfüllen des Zentrifugenrotorsystems mit einem jeweils geeigneten Füllmedium könnte falls erforderlich ein Entlüftungs­ mechanismus integriert werden. In aller Regel füllt sich jedoch ein verfahrensgemäßes Zentrifugenrotorsystem, vor­ ausgesetzt das der Füllvorgang bei Rotation erfolgt, selbst­ ständig von außen nach innen hin auf. Die Luft entweicht über den Auslaßkanal für den Zentrifugenüberstand. Ein Teil der Komponenten oder alle Komponenten eines ver­ fahrensgemäßen Zentrifugenrotorsystems könnten für be­ stimmte Anwendungen, z. B. im Bereich der Blutzell­ separation als Einwegartikel bzw. als sterilisiertes ge­ schlossenes Einwegsystem aus biokompatiblem Material konfiguriert werden. Sinnvoll erschiene zum Beispiel einen Block aus Separationskammer, Ein-/Ausfuhrvorrichtung, Schläuche, Ablenkvorrichtung, Auffangvorrichtung, Behäl­ ter oder Kavitäten als Kunststoffeinmalartikel zu konfigu­ rieren. Die Antriebseinheiten werden dann günstigerweise fest im Zentrifugengehäuse installiert. Der Kunststoffein­ wegartikel würde dann vor einem Separationsvorgang an die Antriebseinheiten fest angeschlossen. Als Behälter oder Kavitäten könnten z. B. auch sterile Blutbeutel eingesetzt werden, die über gut zugängliche Kunststoffröhren oder Schläuche an die Auffangvorrichtung angeschlossen sind, sodaß sie nach Separationsende steril abgeschweißt oder abgetrennt werden können. Speziell bei Zellseparations­ anwendungen am Blutspender oder Patienten ist in den Blutschlauch, der für die Rückgabe des Ausgangsstoffes (Blut) oder des Zentrifugenüberstandes (Plasma) bestimmt ist, aus sicherheitstechnischen Gründen eine Luftfalle, ein Luftdetektor und ein Transfusionsfilter zu integrieren. Die Luftfalle besteht aus einem senkrecht stehenden Zylinder durch den das Blut von oben nach unten durchgeleitet wird. Vorhandene Luftblasen steigen im Zylinder auf und entziehen sich dem Blutstrom. Über dem Blutschlauch oder der Luftfalle ist ein optischer Sensor oder ein Ultraschall­ sensor zu installieren, der Luft im Blutschlauch oder in der Luftfalle registriert und diese Information an die Zentral­ einheit meldet. Ein biokompatibler Transfusionsfilter mit einer Porengröße von etwa 150 µm ist Bestandteil des Blutschlauches. Er verhindert, daß Blutgerinnsel in die Blutzirkulation des Spender oder Patienten gelangen. Falls eine Trennung von subzellulären Strukturen, Proteinge­ mischen, Viren oder allgemein von feinsten Strukturen oder Substanzen (radioaktive Isotopen) vorgenommen werden soll, müssen Ultrazentrifugationsbedingungen erreicht wer­ den. Dazu ist es nötig, daß das Zentrifugengehäuse luftdicht abschießbar ist und über eine Vakuumpumpe evakuiert werden kann. Auf diese Weise werden Luftreibungs­ einflüsse bei hohen Drehzahlen minimiert. Weiter sollten besonders hitzebeständige Gleitdichtungen verwendet wer­ den. Bei den allgemein zur Durchflußzentrifugation verwendeten Silikongleitdichtungen wäre gegebenenfalls eine zusätzliche Kühlvorrichtung, z. B. peltierelement­ gesteuert oder durch Verwendung eines separaten Kühl­ kreislaufes zu gewährleisten, um einer hitzebedingten Zerstörung entgegenzuwirken. Außerdem ist das Zentrifu­ gengehäuse aus sicherheitstechnischen Gründen besonders robust zu konfigurieren, sodaß selbst bei plötzlich eintretendem Rotorschaden bei der Zentriugation keine Sicherheitsrisiken für die Umgebung entstehen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer hochselektiven Abtrennung der zu trennenden Bestandteile mit höchstmöglicher Trennschärfe.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. I zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Sortierzentri­ fuge, wobei die wesentlichen Bestandteile herausgestellt werden. Auf die Darstellung von Schläuchen, Pumpen und Ventilen wurde bewußt verzichtet.

Fig. II zeigt einen Horizontalschnitt durch eine Sortierzen­ trifuge, wobei die wesentlichen Bestandteile herausgestellt werden. Auf die Darstellung des Gehäuses wurde hierbei der Übersichtlichkeit halber verzichtet.

Fig. III zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Sortierzen­ trifuge im Horizontalschnitt. Hierbei ist der Separationsvor­ gang bei Zentrifugenbetrieb angedeutet.

In Fig. I ist ein zirkulär konfiguriertes Zentrifugenrotor­ system (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14), das eine zirkuläre Separa­ tionskammer (5), eine zirkulär bewegliche Ablenkvorrich­ tung (6) innerhalb der Separationskammer (5), einen radiär umgelenkten Einfuhrstutzen (13), eine Auffangvorrichtung (9), Behälter (10) und eine Ein-/Ausfuhrvorrichtung (4) beinhaltet, zentral in einem Zentrifugengehäuse (1) instal­ liert. Dabei befindet sich an der Basis des Zentrifugenge­ häuses (1) der Zentrifugenantrieb (2) mit senkrecht nach oben ausgerichteter Antriebachse (3). Zwischen der An­ triebsachse (3) des Zentrifugenantriebes (2) und dem Zentri­ fugenrotorsystem (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14) ist in coaxialer Bauweise ein Zusatzantrieb (7) befestigt, dessen Drehachse (8) über eine axiale Öffnung von der Grundseite her in die Separationskammer (5) des Zentrifugenrotorsystems (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14) eintritt. Eine Gleitdichtung (12) im Bereich dieser Öffnung gewährleistet einen flüssigkeitsdich­ ten Abschluß. Gleichzeitig tritt eine als kompaktes mehr­ kanaliges Rohr (4) angelegte Ein-/Ausfuhrvorrichtung, die am Zentrifugengehäuse (1) fixiert ist, von der Deckseite her über axiale Öffnungen in räumlich abgegrenzte zentrale Kompartimente der Separationskammer (5) ein. Auch hier­ bei gewährleisten Gleitdichtungen (12) einen flüssigkeits­ dichten Abschluß der Kompartimente gegenüber dem Rohr (4) und den räumlich abgegrenzten separaten Öffnungen der Kanäle im Rohr (4). Ein zentrales Kompartiment mündet in einen radiär umgelenkten Einfuhrstutzen (13). Ein zweites Kompartiment bildet der zentrale Bereich der Separations­ kammer (5), in dem sich der Zentrifugenüberstand sammelt. Im Separationskammerbereich (5) ist weiter eine zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung (6) in konzentrischer Anord­ nung installiert. Die Ablenkvorrichtung (6) beinhaltet radiär ausgerichtete konisch zulaufende Kanäle, die an der inneren Begrenzung der Ablenkvorrichtung (6) unmittelbar aneinan­ der angrenzen und die sich nach außen hin verjüngen. Die Kanäle sind mit einem porösem Material (14) aufgefüllt. Die innere Begrenzung der Ablenkvorrichtung (6) grenzt an den radiär umgelenkten Einfuhrstutzen (13) an. An der Grund­ seite ist die Ablenkvorrichtung (6) über Streben mit der Drehachse (8) des Zusatzantriebes (7) verbunden. An der äußeren Begrenzung der Ablenkvorrichtung (6) grenzt in­ nerhalb der Separationskammer (5) die Auffangvorrichtung (9) an. Die Auffangvorrichtung (9) besteht aus keilförmigen sich nach außen hin verjüngend zulaufenden Elementen, die an ihrer inneren der Ablenkvorrichtung (6) zugewandten Begrenzung unmittelbar aneinander angrenzen. Nach außen hin münden die keilförmigen Elemente über Rohrleitungen in Behälter (10) ein, die entlang der gesamten peripheren Zirkumferenz des Zentrifugenrotorsystems (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14) positioniert sind.

In Fig. II sind im zentralen Bereich der Separationskammer (5) ein Kanal der Ein-/Ausfuhrvorrichtung (4), das zentrale Kompartiment des radiär umgelenkten Einfuhrstutzens (13) und der radiär umgelenkte Einfuhrstutzen (13) horizontal angeschnitten. Nach außen angrenzend befindet sich in einer konzentrischen Anordnung die Ablenkvorrichtung (6) mit ihren Kanälen. Die Kanäle sind radiär ausgerichtet, konisch nach außen hin verjüngend zulaufend und mit porösem Material (14) aufgefüllt. An der äußeren Begrenzung der Ablenkvorrichtung (6) grenzt innerhalb der Separationskam­ mer (5) die Auffangvorrichtung (9) an. Die Auffangvorrich­ tung (9) besteht aus keilförmigen sich nach außen hin verjüngend zulaufenden Elementen, die an ihrer inneren der Ablenkvorrichtung (6) zugewandten Begrenzung unmittel­ bar aneinander angrenzen. Nach außen hin münden die keilförmigen Elemente über Rohrleitungen in Behälter (10) ein, die entlang der gesamten peripheren Zirkumferenz des Zentrifugenrotorsystems (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14) positio­ niert sind.

In Fig. III treten aus dem radiär umgelenkten Einfuhrstutzen (13) die zu trennenden Bestandteile einer Suspension ein, und zwar gerichtet auf einen Fixpunkt, der sich in der Verlängerungslinie des radiär umgelenkten Einfuhrstutzens (13) in der Peripherie des Zentrifugenrotorsystems (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14) befindet. Die zu trennenden Be­ standteile der Suspension sind als homogene ovale Wolken angedeutet. Die Auftrennung unter der Wirkung der Zentrifugalbeschleunigung und die Verteilung auf die Behälter (10) ist hier in einer Momentaufnahme wiederge­ geben. Schnell sedimentierende Bestandteile reichern sich in Behälter (10) nahe zum Fixpunkt an. Langsam sedimentie­ rende Bestandteile gelangen in Behälter (10) die weiter entfernt angeordnet sind.

Claims (23)

1. Verfahren zur effizienz- und/oder selektivitätsgesteiger­ ten Sortierzentrifugation oder Sortierdurchflußzentrifuga­ tion, bei dem die zu trennenden Bestandteile während der Zentrifugation oder Ultrazentrifugation kontinuierlich oder diskontinuierlich in ein mit flüssigem oder gasförmigem Füllmedium vorgefülltes Zentrifugenrotorsystem eingeleitet werden und bei dem optional eine kontinuierliche Aus­ leitung des Zentrifugenüberstandes und/oder der aufge­ trennten Bestandteile aus dem Zentrifugenrotorsystem stattfindet, wobei die Einfuhr der zu trennenden Bestand­ teile gerichtet auf einen Fixpunkt des Zentrifugenrotor­ systems erfolgt, der in der Peripherie des Zentrifugenrotor­ systems gelegen ist und der der Rotationsbewegung des Zentrifugenrotorsystems folgt, wobei unter der Wirkung der Zentrifugalkraft eine zum peripheren Fixpunkt des rotieren­ den Zentrifugenrotorsystems gerichtete Sedimentation der zu trennenden Bestandteile im Medium mit substanzspezi­ fischer Sedimentationsgeschwindigkeit stattfindet, wobei eine sich zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung innerhalb des Zentrifugenrotorsystems eine zirkuläre Ablenkung der gerichtet sedimentierenden Bestandteile vom Fixpunkt weg bewirkt, deren Ablenkwinkel in Bezug zur Verbindungs­ linie von Rotorachse und Fixpunkt von der relativen Dreh­ geschwindigkeit der Ablenkvorrichtung gegenüber dem Zentrifugenrotorsystem und von der Verweildauer der verschiedenen Bestandteile innerhalb der Ablenkvorrich­ tung abhängt, die wiederum durch deren Sedimentationsge­ schwindigkeit bestimmt wird und wobei die in unterschied­ lichen Ablenkwinkeln zur Verbindungslinie von Rotorachse und Fixpunkt abgelenkten Bestandteile abschließend durch eine Auffangvorrichtung in unterschiedliche Behälter oder Kavitäten entlang der peripheren Zirkumferenz des Zentrifugenrotorsystems gelenkt und somit aufgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung ein poröses, faserartiges, netzartiges oder gelartiges Material oder Filtermaterial beinhaltet, wodurch die Sedimentationsgeschwindigkeit der verschiedenen Be­ standteile beeinflußt und deren Auftrennung verstärkt wird und/oder wodurch laminare oder turbulente Gas- oder Flüssigkeitsströme der Füllmedien oder eventueller Träger­ medien der zu trennenden Bestandteile innerhalb der zirkulär bewegenden Ablenkvorrichtung gedrosselt oder vermieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ein- und/oder Ausfuhr der zu trennenden Bestandteile und/oder des Zentrifugenüberstan­ des aus dem jeweiligen Ort der Anreicherung im Zentri­ fugenrotorsystem räumlich abgegrenzt im Bereich der zentralen Rotationsachse stattfindet, und zwar über Kanäle einer Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung, die entweder über Öffnungen, die mit Gleitdichtungssystemen abgedichtet sind, im Bereich der zentralen Rotationsachse räumlich abgegrenzt in verschiedene zentrale Kompartimente des Zentrifugenrotorsystems eintreten, die mit einem radiär gerichteten Einfuhrstutzen und mit den Anreicherungsorten der zu trennenden Bestandteile oder des Zentrifugenüber­ standes in Verbindung stehen, oder die gleitdichtungsfrei nach dem Prinzip der Omega-Zentrifugation in das Zentri­ fugenrotorsystem eintreten und mit einem radiär gerichteten Einfuhrstutzen und mit den Anreicherungsorten der zu tren­ nenden Bestandteile oder des Zentrifugenüberstandes in Verbindung stehen, oder aber im einfachsten Falle die Ein­ fuhr über einen zentralen Einfuhrtrichter erfolgt, der im Bereich der zentralen Rotationsachse in das Zentrifugen­ rotorsystem eintritt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und/oder Ausfuhr­ vorrichtung als kompaktes Rohr angelegt ist, welches über getrennte Kanäle und räumlich abgegrenzte Öffnungen für die Ein- und/oder Ausfuhr von Bestandteilen verfügt, wobei das Rohr so bemessen ist, daß es gegenüber den Gleitdichtungen im Bereich zentraler Kompartimente des Zentrifugenrotorsystems einen dichten Abschluß gewähr­ leistet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter oder Kavitäten über Verbindungsleitungen mit der Ein- und/oder Ausfuhr­ vorrichtung in Verbindung stehen, sodaß während der Zen­ trifugation eine Ausleitung der auftrennten Bestandteile aus den Behältern oder Kavitäten über diese Leitungen statt­ finden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungsleitungen eine Fördervorrichtung verankert ist, die die aufgetrennten Bestandteile aus den peripher gelegenen Behälter oder Kavitäten in die axial gelegene Ein- und/oder Ausfuhr­ vorrichtung befördert, über die eine Ausleitung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung in gleichen Abständen radiär gerichtete Lamellen, Kanäle oder Kapillaren bzw. Lamellen, Kanäle oder Kapillaren mit radiären Richtungskomponenten bein­ haltet, die mit porösem, faserartigem, netzartigem oder gel­ artigem Material oder Filtermaterial gefüllt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen, Kanäle oder Kapillaren der Ablenkvorrichtung an der inneren Begren­ zung der Ablenkvorrichtung konisch aufgeweitet sind und hier unmittelbar aneinander angrenzen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung in gleichen Abständen konisch zulau­ fende Kanäle mit radiären Richtungskomponenten beinhal­ tet, die sich von innen nach außen hin verjüngen, die an der inneren Begrenzung der Ablenkvorrichtung unmittelbar aneinander angrenzen und die mit porösem, faserartigem, netzartigem oder gelartigem Material oder Filtermaterial gefüllt sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse, faserartige, netz­ artige oder gelartige Material oder das Filtermaterial in se­ paraten Hülsen abgepackt ist, die von ihrer Paßform genau in vorgesehene Bereiche der Ablenkvorrichtung oder der Lamellen oder Kanäle der Ablenkvorrichtung eingesetzt werden können, sodaß auf leichte Weise eine Adaptation des Verfahrens an verschiedene Trennvorgänge durch Austausch der materialbefüllten Hülsenerzielt werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entstehende Zentrifugen­ überstand während der Zentrifugation entweder in ein inter­ nes Reservoir aufgenommen wird oder über eine Öffnung im Zentrifugenrotorsystem in ein externes Reservoir abfließt, wobei die Lage der Öffnung gleichzeitig den maximalen Flüssigkeitsfüllstand und somit die Lage des Flüssigkeits­ meniskus im rotierenden Zentrifugenrotorsystem festgelegt, und zwar bedarfsweise zentripetal zur sich zirkulär bewegenden Ablenkvorrichtung gelegen, sodaß diese flüssigkeitsbedeckt ist, oder aber die Ablenkvorrichtung überschneidend, sodaß die zentripetalen Anteile der Ablenkvorrichtung nicht flüssigkeitsbedeckt sind.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleitung des Zentri­ fugenüberstandes aus dem Zentrifugenrotorsystem räumlich abgegrenzt im Bereich der zentralen Rotationsachse statt­ findet, und zwar mittels Gleitdichtungssysteme oder gleit­ dichtungsfreier Omega-Zentrifugation, wobei der Zentri­ fugenüberstand intern über eine radiär gerichtete Rohr­ leitung abgeschöpft wird, deren zentrifugal gerichtetes Ende die Lage des inneren Flüssigkeitsmeniskus im rotierenden Zentrifugenrotorsystem festlegt, und zwar bedarfsweise zentripetal zur sich zirkulär bewegenden Ablenkvorrichtung, sodaß diese flüssigkeitsbedeckt ist, oder aber die Ablenkvor­ richtung überschneidend, sodaß die zentripetalen Anteile der Ablenkvorrichtung nicht flüssigkeitsbedeckt sind.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ablenkvorrichtung, Auffang­ vorrichtung oder Behälter bzw. Kavitäten lichtdurchlässige Fenster beinhalten, daß über die lichtdurchlässigen Fenster der Ablenkvorrichtung, Auffangvorrichtung oder Behälter bzw. Kavitäten eine Vorrichtung zur Trübungsmessung oder kolorimetrischen Messung installiert ist, die das Sedi­ mentationsverhalten der zu trennenden Bestandteile erfaßt und somit eine Prozeßkontrolle ermöglicht.

13. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle der Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung mit Schlauchsystemen verbunden sind, die über Peristaltikpumpen und/oder Klemmventile geführt werden, sodaß eine geschwindigkeitsgesteuerte Stoffeinfuhr und Stoffausfuhr gewährleistet ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitdichtungen aus hitze­ beständigen Materialien bestehen und für Ultrazentrifuga­ tionsanwendungen zusätzlich durch ein Kühlsystem gekühlt werden, um einer hitzebedingten Zerstörung entgegenzu­ wirken.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzantrieb für die zir­ kulär bewegende Ablenkvorrichtung entweder über Akku­ mulatoren am oder im Zentrifugenrotorsystem, über axiale Schleitkontakte, elektromagnetisch nach dem Dynamoprin­ zip oder über im Zufuhrschlauch integrierte Kabel, die nach dem Prinzip der Omega-Zentrifugation in die rotierende Zentrifuge eingeleitet werden, mit Energie versorgt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung un­ mittelbar an die äußere Begrenzung der Ablenkvorrichtung angrenzt, daß die Auffangvorrichtung aus keil- oder trich­ terförmig sich nach außen hin verjüngend zulaufenden Elementen besteht, die an ihrer inneren der Ablenkvorrich­ tung zugewandten Begrenzung aneinander angrenzen und daß die keil- oder tricherförmigen Elemente entweder direkt in Behälter oder Kavitäten einmünden oder über Rohrlei­ tungen in diese einmünden.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Komponenten oder alle Komponenten eines verfahrensgemäßen Zentrifugen­ rotorsystems als Einwegartikel oder als sterilisiertes ge­ schlossenes Einwegsystem aus biokompatiblen Material ausgelegt sind.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter oder Kavitäten aus sterilen Blutbeutel bestehen, die über gut zugängliche Kunststoffröhren oder Schläuche an die Auffangvorrichtung im Zentrifugenrotorsystem angeschlossen sind.

19. Verfahren nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, das in das Schlauchsystem, daß an der Ein-/Ausfuhrvorrichtung angeschlossen ist, eine Luft­ falle, ein Luftdetektor und ein Transfusionsfilter integriert sind.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter oder Kavitäten über Rohrleitungen und/oder Steck- bzw. Schraubverbin­ dungen mit der Auffangvorrichtung des Zentrifugenrotor­ systems in Kontakt stehen, wobei in den Steck- bzw. Schraubverbindungen Ventile integriert sind, die bei Dis­ konnektion sofort einen dichten Abschluß gewährleisten oder wobei an den Steck- bzw. Schraubverbindungen Absperrhähne angebracht sind, die einen Verschluß vor Öffnung oder Diskonnektion der Behälter oder Kavitäten ermöglichen oder wobei Rohrleitungen die Behälter oder Kavitäten mit der Auffangvorrichtung verbinden und Absperrhähne in den Rohrleitungen einen Abschluß des Zentrifugenrotorsystems vor Öffnung der Behälter oder Kavitäten ermöglichen.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter oder Kavitäten an Boden, Seite oder Decke über einen Verschlußmechanismus verfügen, der eine unkomplizierte Entnahme der aufgetrenn­ ten Bestandteile sicherstellt.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrifugengehäuse luft­ dicht verschließbar ist und für Ultrazentrifugenanwendun­ gen durch eine Vakuumpumpe evakuiert werden kann.

23. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem in einem Zentrifugengehäuse (1) befindlichen Zentrifugenantrieb (2), der einseitig über eine Antriebsachse (3) ein Zentrifugenrotorsystem (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14) antreibt, welches eine Ein- und/oder Aus­ fuhrvorrichtung (4) für die zu trennenden Bestandteile und die aufgetrennten Bestandteile, eine konzentrisch ange­ ordnete Separationskammer (5) mit zirkulär bewegender Ablenkvorrichtung (6), einen Zusatzantrieb (7) für die zir­ kulär bewegende Ablenkvorrichtung (6) und eine Auffang­ vorrichtung (9), Behälter oder Kavitäten (10) für die aufge­ trennten Bestandteile beinhaltet, wobei die Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung (4) über eine Befestigung (11) am Zentrifugengehäuse (1) fixiert ist, wobei die Kanäle der Ein- und/oder Ausführvorrichtung (4) über Schläuche an Pumpensysteme und Ventile angeschlossen sind, wobei die Ein- und/oder Ausfuhrvorrichtung (4) mit ihren Kanälen gegenseitig zur Antriebsachse (3) axial über mit Gleit­ dichtungen (12) versehene Öffnungen in das Zentrifugen­ rotorsystems eintritt, wobei der Einfuhrkanal in einen radiär umgelenkten Einfuhrstutzen (13) einmündet, der im Bereich der Separationskammer (5) unmittelbar an die innere Begrenzung der konzentrisch angeordneten zirkulär bewe­ genden Ablenkvorrichtung (6) angrenzt, wobei der Zusatz­ antrieb (7) der Ablenkvorrichtung (6) über eine motor­ betriebene coaxial zur Antriebsachse (3) des Zentrifugen­ antriebs angeordnete Drehachse (8) verfügt, die über eine Gleitdichtung (12) in das Zentrifugenrotorsystem eintritt und dort in kraftschüssiger Verbindung zur Ablenkvorrichtung (6) steht, wobei die konzentrisch angeordnete Ablenkvor­ richtung (6) ihrerseits im Bereich der Rotorperipherie an eine Auffangvorrichtung (9) angrenzt, die die aufgetrennten Bestandteile aufnimmt und in Behälter oder Kavitäten (10) einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zirkulär bewegende Ablenkvorrichtung (6) ein poröses, faserartiges, netzartiges oder gelartiges Material oder Filtermaterial (14) beinhaltet, wodurch die Sedimentationsgeschwindigkeit der verschie­ denen Bestandteile beeinflußt und deren Auftrennung verstärkt wird und/oder wodurch laminare oder turbulente Gas- oder Flüssigkeitsströme der Füll- oder Trägermedien innerhalb der zirkulär bewegenden Ablenkvorrichtung (6) gedrosselt oder vermieden werden.