DE2100209C - Vorrichtung zur Abtrennung von Blutplasma von anderen Blutkomponenten - Google Patents

Description

Lösungen zu bewirken vermag. Dieser Ausdruck soll sowohl anisotrope als auch Tiefenfilter-Membranen umfassen. Wenn auch anisotrope Membranen bevorzugt werden, sofern sie ohne weiteres erhältlich sind, besteht ein besonders überraschendes Merkmal der Erfindung darin, daß beim Blutauftrennverfahren homogene Tiefenfilter verwendet werden können.

Im folgendes sind zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer einen engen Durchgang bzw. Kanal aufweisenden Ultrafiltrier-Zelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g 2 eine von der Unterseite her gesehene perspektivische Darstellung des Behälters rad der Strömungs-Leiteinrichtung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsforni der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Einrichtung zum Anschließen einer Subkutan-Nadel Ivw. -Spritze aufweist, und

F i g. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß f i g. 3 im Betrieb.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ultrafiltrations-Zelle 10 weist eine obere Kappe 12, eine Boden-Kappe 14 und eine Zylinder-Anordnung 16 auf. Der Zylinder ist mit Hilfe einer Kipp-Spannanordnung 18, eines oberen O-Rings 20 und eines unteren O-Rings 22 zwischen den Kappen 12 und 14 verspannt und abgedichtet.

Die Kappe 12 weist ein Überdruck-Ventil 24 und eine Einrichtung zum Durchleiten von Fluidum über die Membran mit einem Zulaß 25 auf, der an eine Druckgasquelle anschließbar ist, um die in einem Behälter 28 befindliche Flüssigkeit unter Druck zu setzen.

Auf der Boden-Kappe 14 ruht eine makroporöse Tragplatte 30 aus gesintertem Polypropylen, über welcher sich eine aus Zelluloseester bestehende Filter-Membran 32 mit einer mittleren Porengröße von 0,45 ± 0,02 μ befindet. Der untere O-Ring 22 ist gegen den Umfang der Membran 32 verpreßt und bildet somit eine wirksame Randabdichtung.

Die Zylinder-Anordnung 16 weist den Behälter 28 sowie eine Öffnung 34 auf, die vom Behälter 28 in eine spiralige Strömungsbahn 36 übergeht, welche durch an der Bodenfläche 39 der Anordnung 16 vorgesehene Spiral-Nuten 38 gebildet wird. Diese Strömungsbahn 36 ist 3,2 mm breit und 0,25 mm hoch. Sie folgt einer spiraligen Bahn in einer parallel zur Membran-Oberfläche liegenden Ebene und läuft in einem Fluidum-Auslaß 40 aus, über welchen zurückgehaltene Flüssigkeit mittels einer Leitung 41 aufgefangen oder zur weiteren Konzentration zurückgeführt werden kann. Das Filtrat, d. h. diejenige Fraktion des Stoffs, welche durch das Filter hindurchtritt, wird über eine in die Boden-Kappe eingelassene Leitung 42 aus der Zelle abgeführt.

Bei einem Durchführungsbeispiel wurde eine mit ACD behandelte Probe Gesamtblut in den Behälter 28 eingeführt und unter einer Treibkraft von 0,14 kg/cm² (absolut) in eine Plasma-Fraktion und eine Zellen-Fraktion aufgetrennt. Das Gesamlblul wurde durch dieöffnung34 in der Zylinder-Anordnung 16 geleitet und strömte sodann in der spiraligen Strömunesbalin 36 über die Oberfläche der Membran Eine Blutplasma-Fraktion trat durch die Filter-Membran 32 hindurch und wurde unter Atmos phärendruck über die Leitung 42 aufgefangen. Etwa 6O°/o des Plasmagehalts des Bluts wurden so gewonnen, und es gaben sich in dem so gewonnenen Plasma keine Anzeichen für Hämolyse.

Obgleich die optimale Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung mit einem Arbeitsdruck von 0,14 bis 0,28 kg/cm² (absolut) gewährleistet wurde, wird darauf hingewiesen, daß auch höhere Arbeitsdrucke angewandt werden können, wenn besondere Sorgfalt auf glatte Blut-Berührungsflächen gelegt wird, so daß eine übermäßige mechanische Scherbeanspruchung der gebildeten Blut-Elemente vermieden wird. In dieser Hinsicht ist beispielsweise eine strömungsgünstige oder glattflächige Wand mit sanft gerundeten Ecken der Öffnung 34 vorteilhaft, im allgemeinen ist jedoch ein Niederdruck-Verfahren zur Anwendung bei Not-Blutspendevorgängen am ao günstigsten.

In F i g. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei dieser Vorrichtung, die sich am vorteilhaftesten für analytische Arbeiten eignet, wird eine Subkutana5 Spritze 50 zur Entnahme einer Blutprobe von einem Patienten verwendet. Die nicht dargestellte Nadel der Spritze wird nach der Blutentnahme abgenommen, und die Spritze wird mit Hilfe einer Anschlußeinrichtung 52, wie einer Luerschen Kupplung 54, an einer Filtrations-Zelle 56 mit einer oberen Halteplatte 58, einer Filter-Membran 60, einer porösen, aus gesintertem Polyäthylen bestehenden Tragscheibe 62 und einer unteren Halteplatte 64 befestigt.

Die Halteplatte 58 weist einen Spiralsteg auf. der eine flache Strömungsbahn 66 mit einer Tiefe ν on etwa 0,15 mm, einer Breite von 0,5 cm und einer Länge von 70 cm zwischen einer Einlaßöffnung 68 und einer Auslaßöffnung 70 festlegt. Die Halteplatte 64 ist mit einem Filter-Auslaß 71 versehen.

Zur Gewährleistung optimal reproduzierbarer Filterergebnisse hat es sich als vorteilhafter erwiesen, die vorstehend beschriebene Vorrichtung mit einer zwangsläufigen Überdruck-Regelung zu versehen, anstatt sich auf den durch mehrere verschiedene Bedienungsperson von Hand ausgeübten Druck zu verlassen. Zu diesem Zweck ist eine Federeinrichtung 72 mit ihrem einen Ende 74 an einem Stutzen des Auslasses 71 angebracht. Das andere Ende 76 der Feder vermag gegen einen Kolben der Subkutan-Spritze 50 zu drücken. Wenn die Federeinrichtung 72 so angeordnet ist, daß sie den Kolben 78 beaufschlagt, wird ein geregelter Druck von beispielsweise etwa 0,18 kg/cm² (absolut) für das Filtern des Bluts erzeugt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß eine Bedienungsperson eine Anzahl dieser Vorrichtungen gleichzeitig anwenden kann, da sie wählend des Filtriervorgangs keiner genauen Aufmerksamkeit bedürfen.

Fig. 4 veranschaulicht in schematischer Darstellung die Analysevorrichtung gemäß Fig. 3 im Betrieb. Hierbei wird eine Plasma-Fraktion des Bluts in einem Gefäß 82 gesammelt, während die anderen Blut-Komponenten in einem Gefäß 80 aufgefangen werden.

Unter Verwendung einer Zclluloseester-Mcmbrun vorstellend beschriebener Art wurde eine Hämolyse von weniger als 0,1 ⁿ/n beobachtet, und das gewon-

nene Plasma unterschied sich nicht feststellbar von dem durch herkömmliches Zentrifugieren gewonnenen. Aus einer 10-ml-Probc frischen Bluts, die aus einer nurmalen Blutzentrifüge gewonnen wurde, wurden in einer Filtrierzeit von 15 bis 20 Minuten etwa 3,0 bis 3,4 ml Plasma gewonnen. Ähnliche Ergebnisse wurden unter denselben Bedingungen bei Verwendung einer Polycarbonat-Membran von 0,025 bis 0,25 mm Dicke mit einer Porengröße von 0,5 ± 0,06 μ erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abtrennung von Blut- 5 plasma von anderen Blutkomponenten, gekennzeichnet durch einen Behälter zur Aufnahme des zu fraktionierenden Gesamtbluts, durch eine Filter-Membran mit einem Poren-

Strömung-Leiteinrichtung zur Leitung des Gesamtbluts vom Behälter über die Oberfläche der Membran in einer Zone mit einer maximalen

gende Einrichtung zum Hindurchtreiben des zu fraktionierenden Gesamtbluts durch die Strömungsbahn mit einem Druckgefälle von 0,07 bis

augenfällig, wenn bei militärischen Operationen aufgetretene Verwundungen behandelt werden müssen oder wenn der Spender eine seltene Blutgruppe besitzt, für die ein Notbedarf besteht

Eine Blutfraktionierung der vorstehend umrissenen Art wird in der Praxis jedoch nicht so häufig vorgenommen, wie dies wünschenswert wäre, da bisher noch keine wirklich wirkungsvolle Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfugung

durchmesser von etwa 0,1 bis 0,8 μ, durch eine io steht. Im allgemeinen wird diese Art der Blutfrakan der einen Seite der Membran vorgesehene tionierung bisher dadurch vorgenommen, daß zunächst das von einem Spender gespendete Blut mit Hilfe von den meisten Blutspendern bekannten Einrichtungen in einen Blutbeutel abgezapft wird, da-

Tiefe von 0,5 mm, gemessen senkrecht zur Men;- 15 nach der Blutbeutel in ein« Fliehkraft-Auftrennvorbran-Obcrfläche, und durch eine druckerzeu- richtung überführt wird, sodann das Blut mit einer

Drehzahl geschleudert wird, bei welcher eine optimale Abtrennung des Plasmas von den anderen Blutkomponenten erreicht, eine Beschädigung der Blut-

1,05 kg/cm² und mit einer Strömungsgeschwin- 20 zellen jedoch praktisch vermieden wird, daraufhin digkeit von 0,6 bis 15 m/min über der Oberfläche das Plasma durch Zusammendrücken des Blutbeutel der Membran. oder Abzug in ein Aufnahmegefäß abgetrennt wird

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- und schließlich die strukturellen Komponenten nach kennzeichnet, daß der Behälter aus dem Kolben üblichen Transfusionsverfahren dem Spender wieder einer Subkutan-Spritze besteht, daß die druck- 25 einverleibt werden.

erzeugende Einrichtung der Kolben der Sub- Dieses Verfahren erfordert nicht nur vergleichs-

kutan-Spritze ist und daß die Spritze abnehmbar _wej_se aufwendige Vorrichtungen, sondern umfaßt mit der Membran und der Strömung-Leitcinrich- _auch eine so große Anzahl von Behandlungsschrittung verbunden ist. ten, daß die Möglichkeit für eine Verunreinigung

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 und/oder Zellenbeschädigung unter den vergleichskennzeichnet, daß die Filter-Membran einen weise rauhen Umgebungsbedingungen beträchtlich Porendurchmesser von etwa 0,4 bis 0,7 μ besitzt. erhöht wird, wie sie an Unfallorten, bei militärischen

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Operationen usw. gegeben sein können, kennzeichnet, daß eine zusätzliche Feder zur Außerdem gibt es zahlreiche Fälle, in denen es automatischen Betätigung des Kolbens der Sub- 35 wünschenswert ist, die Blutkomponenten abzutrenkutan-Spritze vorgesehen ist. _nei,_{7 o}h_ne einige von ihnen an den Spender zurückzuführen, so daß diagnostische Versuche ohne Behinderung durch eine der gebildeten Zellen- oder Plasmakomponenten durchgeführt weiden können.

40 Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine

Vorrichtung zur einfachen Fraktionierung des Gesarntbluts in eine Plasma- und eine Zellenkomponente zu schaffen, durch welche die Komponenten nur geringen Beanspruchungen unterworfen werden.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf- _{45 Dii;se} Vorrichtung soll ohne weiteres an bisher trennen von Blut in eine Plasma- und eine Zellen- übliche Blutspende-Verfahren anpaßbar sein und die fraktion.

praktisch gleichzeitig mit dem Blutspenden erfolgende Rückführung der plasmafreien Komponente bzw. Fraktion zum Spender ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Es ist wichtig, daß das gefilterte Blut in einer Strömungsbahn fließt, die praktisch parallel und innerhalb von 0,5 mm zur Membran-Oberfläche

Bei der Blutentnahme von einem Blutspender ist es häufig wünschenswert, die Zellenkomponenten

wieder an den Spender zurückzugeben, damit hau- 50 figere Blutentnahmen möglich werden. Wenn für Notfälle nur die Plasmakomponente des Bluts gewünscht wird, können die strukturellen Komponenten des Bluts, nämlich die roten und weißen Blutkörperchen

und -plättchen, an sich weggeschüttet oder für an- ₅₅ j|e_gT'Ein Versuch" dieΓ gleichen Membranen unter

dere Zwecke benutzt werden, sie können aber auch Bedingungen zu verwenden, bei welchen das Gesamt-

vorteilhafterweise dem Spender wieder zurückerstat- _bi_{ut nach} herkömmlichen Filtrierverfahren durch die

tet werden. Diese Rückführung ist besonders deshalb Membran gedruckt wird, d. h. indem das Blut über

wesentlich, weil sich dabei erstens der Spender in _ej_ner Filtermembran in einen Behälter eingebracht

zwei Wochen, und nicht erst in zwei Monaten, wie _6o und ein Druckgefälle über die Membran angelegt

dies bei Nichtruckfuhrung der plasmafreien Kompo- _{wirdj um die} Plasmafraktion durch die Membran zu

nente zu ihm der Fall ist, so weit erholen kann, daß drücken oder zu ziehen, führt zu einer nahezu augen-

er erneut Blut zu spenden vermag und zum zweite" blicklichen »Verstopfung« der Membran,

die vorübergehende Schwäche mancher Spender nach Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck

Entnahme von etwa zwei Litern Blut vermieden wird. 6₅ »Filtermembran« bezieht sich auf ein Filter, das in

Die Bedeutung der Fähigkeit eines Spenders, in ver- Form dünner Bahnen zur Verfugung steht und eine

gleichsweise kurzen Zeiträumen wiederholt Blut Abtrennung von sehr kleinen teilchenförmigen oder

spenden zu können, ist besonders in den Fällen molekularen Komponenten aus Suspensionen oder