DE2612990A1

DE2612990A1 - Stroemungssystem fuer die bearbeitung von zellen in einer zellbearbeitungszentrifuge

Info

Publication number: DE2612990A1
Application number: DE19762612990
Authority: DE
Inventors: Houshang Lolachi
Original assignee: Baxter Laboratories Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1976-10-21
Also published as: FR2305239B1; ES446428A1; JPS583747B2; BR7601897A; IL49223A0; IT1058594B; AU507995B2; US4056224A; GB1537096A; NL7603038A; DK119576A; JPS51120469A; FR2305239A1; AU1203876A; FI760813A; NO761021L; CA1048464A

Description

Strömungssystem für die Bearbeitung von Zellen in einer Zellbearbeitungszentrifuge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strömungssystem für die Bearbeitung von Zellen in einer Zellbearbeitungszentrifuge und insbesondere auf ein vorsterilisiertes wegwerfbares Strömungssystem für die Bearbeitung von Blut und anderen biologischen Zellen, während diese der Zentrifugierung in der Zellbearbeitungszentrifuge ausgesetzt sind, wobei keine Drehdichtung eingesetzt wird.

In den zurückliegenden Jahren wurde erreicht, daß menschliches Blut über länge Zeiträume gelagerten werden konnte, indem die 'Plasmakomponente des Bluts abgetrennt wurde und die zurückbleiben-j _:de aus roten Blutzellen bestehenden Komponente in einem flüssigen ;Medium, wie z.B. Glycerol, gefroren wurde. Vor der Wiederverwen-I dung des Blutes wurden die glycerolisierten roten Blutzellen auf-I getaut und in eine zentrifugierende Waschkammer eingeführt, in der

j sie mit Hilfe einer salzhaltigen Lösung zur Verdrängung des GIy-

icerolkonservierungsmittels gewaschen wurden, während sie infolge der Zentrifugierung zusammengehalten wurden. Das sich ergebende

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'rekonstituierte Blut wurde dann aus der Waschkammer entfernt und
für den Einsatz abgepackt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Bearbeitungsgang zur Rekonstituierung des Blutes ist es erforderlich, die Lösung glycerolisierter Zellen und die salzhaltige Waschlösung in die Waschkammer zu überführen und die glycerolhaltige Abfallwaschlösung und das rekonstituierte Blut aus der Waschkammer zu entfernen, während sich die Kammer in Bewegung befindet. Um eine Vergiftung und Verschmutzung des Blutes zu vermeiden und die die Waschung durchführenden Personen vor einer Infektion zu schützen, müssen die Flüssigkeitsüber¹ führungsschritte des Waschverfahrens innerhalb eines abgedichteten vorsterilisierten Strömungssystems erfolgen, das vorzugsweise aus ι einem flexiblen Kunststoff oder einem vergleichbaren Material be- j steht, welches nach jedem Einsatz fortgeworfen werden kann.

Ein Nachteil, der bei den bisher verwendeten Strömungssystemen zu verzeichnen ist, ist der Einsatz einer Drehdichtung bzw. Dreh- .: kupplung zwischen dem von dem Zentrifugenrotor getragenen Teil des: Strömungssystems und dem Teil des Systems, der während des Waschgangs stationär gehalten bleibt. Während die zur Verfügung stehen-; ;den Drehdichtungen im allgemeinen ein zufriedenstellendes Dichtverhalten zeigen, sind sie doch sehr teuer in der Herstellung und |

, haben die Kosten für das Strömungssystem unnötigerweise in die
I
Höhe getrieben. Weiterhin führen derartige Drehdichtungen eine

zusätzliche Komponente in das Strömungssystem ein, die bei fehler-, haftem Arbeiten zu einer Kontamination des zu bearbeitenden Blutes ..führen kann. Dies-ist insbesondere dann der Fall, wenn zwei ver-
\ schiedene Blutchargen gleichzeitig bearbeitet werden, da die Korn-

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ponenten der einen Blutcharge Seite an Seite mit den Komponenten ider anderen Blutcharge durch die rotierende Dichtung hindurchge-

[führt werden müssen.

Zur Lösung der mit einer Drehdichtung verbundenen Probleme ist bereits ein Strömungssystem vorgeschlagen worden, das einen sich drehenden Träger benutzt, auf dem ein einziges Gehäuse drehbar gelagert ist. Eine Nabelleitung, die sich von einem stationären Punkt zu dem Gehäuse hin erstreckt, prägt dem Gehäuse eine planetenähnliche Bewegung auf und verhindert so, daß sich die Leitung verdrillt. Um die zentrifugierende Behandlung einer Flüssigkeit zu ' ermöglichen, ist in dem Gehäuse eine innenliegende Waschkammer I

drehbar angeordnet, die mit der Nabelleitung durch eine Drehdichtuijig

verbunden ist. Ein Gewicht auf der Kammer bewirkt, daß die Kammer j radial ausgefluchtet ist, wenn sich der Zentrifugenrotor zur Auf- s

rechterhaltung eines konstanten Zentrifugalkraftfeldes in der Flüs·*-

sigkeit dreht. Unglücklicherweise macht diese Anordnung den Ein- \ satz einer teueren mit einer großen Fehlerwahrscheinlichkeit behafteten Drehdichtung erforderlich und läßt nur den Einsatz einer Waschkammer zu, so daß die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Zeil-)· Chargen nicht möglich ist.

Es bestand daher der Wunsch nach einer Zellbearbeitungsanlage mit einer Zentrifuge, in der mehrere Zellenchargen gleichzeitig und wirksam bearbeitet werden können, ohne daß Drehkupplungen erforderf lieh sind. In der Continuation-in-part-Anmeldung der am 27. März 1975 unter dem Aktenzeichen Nr. 562 748 getätigten Anmeldung der Anmelderin wird eine Zellbearbeitungszentrifuge beschrieben, die ohne Drehkupplungen auskommt. Die vorliegende Erfindung ist auf

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ein vorzugsweise wegwerfbares Strömungssystem für die Bearbeitung von Zellen vorzugsweise in dieser Zellbearbeitungszentrifuge gerichtet.

Das Strömungssystem ist gekennzeichnet durch mindestens einen Behälter für die Aufnahme der zu bearbeitenden Zellmasse, mindestens einen Behälter für die Aufnahme einer Waschlösung für das Waschen der Zellmasse, mindestens eine in dem Rotor der Zellbearbeitungszentrifuge einbringbare Zellbearbeitungskammer und Strömungsmittelverbindungselemente mit einer sich nicht-drehenden Kupplung zwischen dem Zeilmassenbehälter und dem Waschlösungsbehälter einerseits und der Zellenbearbeitungskammer andererseits, wenn die Kammer zentrifugiert wird.

Vorzugsweise ist die Erfindung auf ein Strömungssystem für den Einsatz zusammen mit einer Zellbearbeitungszentrifuge gerichtet, die eine stationäre Basis, eine Rotor-Antriebsbaugruppe, die um eine vorgegebene Achse drehbar auf der Basis gelagert ist, und eine Rotorbaugruppe aufweist, die wenigstens eine Zellbearbeitungskammer aufnehmen kann und bezüglich der Basis für eine Drehung um dieselbe Achse drehbar gelagert ist; weiterhin sind Führungsmittel vorgesehen, die für die Drehung eines betriebsmäßig erfaßten Leitungssegments zusammen mit der Rotorantriebsbaugruppe um diese Achse ausgelegt sind. Schließlich sind Antriebsmittel für die Drehung der Rotorbaugruppe und der Rotorantriebsbaugruppe in der- _: selben Richtung mit einem Drehzahlverhältis von 2:1 vorgesehen. Das in Zusammenhang mit dieser Zellbearbeitungszentrifuge beanspruchte Strömungssystem weist wenigstens eine Zellbearbeitungs- ; kammer auf, die in den Rotor eingebracht werden kann; weiterhin

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gehört dazu ein Behälter für die Aufnahme der zu waschenden Zellen und ein Behälter für die Aufnahme der Waschlösung. Schließlich
sind Verbindungsleitungen zwischen der Waschkammer und den Behäl- . tern vorgesehen, zu der ein flexibler Nabelleitungsabschnitt mit
wenigstens einem Kanal darin gehört, der in Strömungsverbindung
mit der Bearbeitungskammer steht und diese selektiv in Strömungsmittelverbindung mit dem Zellenbehälter und dem Waschlösungsbehälter bringen kann.

Verschiedene Unteransprüche richten sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen des Strömungssystems.

Weiterhin ist die Erfindung auf eine Einführung gerichtet, die dem Einführen des der Zellbearbeitungszentrxfuge zugeordneten Teils
des Strömungssystems erleichtern soll, wenn dieses Strömungssystem; wenigstens eine Zellenbearbeitungskammer mit flexiblen Wänden und das vorstehend genannte flexible Verbindungselement aufweist. Die Zellbearbeitungszentrifuge weist die Führungsmittel auf, durch die Bearbeitungskammer und das flexible Leitungssegment hindurchge- !

Tasche
führt werden sollen. Die Einführung besteht aus einer mit einer

öffnung , durch die die Bearbeitungskammer in die

mit

Tasche hineingestopft werden kann, sowie ein flexiblen Führungskabel, das an dem einen Ende der Tasche befestigt ist, um die
Tasche durch die Führung hindurchzuziehen.

!Eine Ausführungsform des Strömungssystems und der Einführung solleiji taun anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben werden. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente. Von den
Figuren zeigt:

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Fig. 1 ein Strömungssystem zum Teil in bildlicher Darstellung und zum Teil in schematischer Darstellung, das für die Rekonstituierung roter Blutzellen geeignet ist,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der in der Fig. 1 dargestellten Nabelleitung,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 zur Darstellung des inneren Aufbaus der Nabelleitung,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3 zur Darstellung der Verbindung der Kanäle in der Nabelleitung mit anderen Röhren bzw. Schläuchen im System,

Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des in der Fig. 1 in Aufsicht gezeigten Anschlußblockes, wobei Wegbrechungen zur Darstellung des inneren Aufbaus des Blockes vorgenommen worden sind,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer taschenartigen Einführung für die Aufnahme von zwei Waschsäcken des Strömungssystems,

Fig. 7 die noch geöffnete Tasche gemäß Fig. 6, wobei jedoch zwei Waschsäckchen hintereinanderliegend in den Innenraum der Tasche eingebracht sind und

Fig. 8 eine zum Teil als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Zeilbearbeitungszentrifuge mit Führungshülse, wobei das am vorderen Ende der Tasche befindliche Kabel bereits durch die Führungshülse geführt und nunmehr in ! Richtung des Pfeils gezogen werden muß, um die die bei-

! den Waschsäckchen enthaltende geschlossene Tasche in die Führungshülse hinein und durch eine hohle Achse der

: Rotorbaugruppe so weit herausgezogen werden muß, daß

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; - 7 - 2 6 1 ? 9 9 O j

j ;

! Waschsäckchen der Tasche entnommen und in die dafür vorgesehenen Zentrifugierbecher der Rotorbaugruppe eingeführt werden können.

In der Fig. 1 ist ein wegwerfbares Strömungssystem 10 dargestellt, das zusammen mit einer Zeilbearbeitungszentrifuge 11 eingesetzt

Gegenstand ■
werden soll, die einerContinuation-in-part-Anmeldung der am 27.

März 1975 in den Vereinigten Staaten unter dem Aktenzeichen Nr. 562 748 getätigten Anmeldung ist. Zu dem Strömungssystem 10 gehören zwei zusammenfaltbare Kunststoffsäckchen 12 und 13, in denen der Zeilreinigungsgang während einer Zentrifugierung stattfindet. Diese dem Waschen' dienenden Säckchen 12 und 13, die aus einem geeigneten haemoabstoßenden Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyvinylchlorid, hergestellt sein können und auf ihrer Innenseite mit einer Silicongummi verbindung oder einem anderen haemokompatiblen Material überzogen sind, weisen vorzugsweise einen zylindrischen Körperabschnitt und einen konischen Endabschnitt auf, wie dies insbesondere in der Fig. 6 dargestellt ist. In der Rotorbaugruppe 14 der Zellbearbeitungszentrifuge 11 sind in der Fig. 1 nicht dargestellte Zentrifugierbecher mit entsprechend ausgeformten Hohlräumen vorgesehen, j die die Waschsäckchen 12 bzw. 13 aufnehmen.

Den Waschsäckchen 12 und 13 sind ein Einlaßrohr 15 bzw. 16 und ein,

Auslaßrohr 17 bzw. 18 zugeordnet, in_dem diese Röhrchen mit dem j

Innenraum des zugeordneten Waschsäckchens thermisch versiegelt sinc|.

i Die Einlaßrohre 15 und 16 erstrecken sich so weit in das Innere j der zugeordneten Waschsäckchen hinein, daß sie nahe der Spitzen der konisch geformten Endabschnitte der Waschsäckchen liegen, wenn die Säckchen unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft insolier Länge

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I " ⁸ " 2 61 ? 9 9 O S

!ausgedehnt sind. Diese Konfiguration ist für das Erzielen einer \ 'optimalen Waschung· wünschenswert, da sich während der Zentrifugierung die Zellmasse in den konischen Abschnitten der Waschsäckchen zusammenballt. Die Auslaßrohre 17 und 18 enden in der Wandung der Waschsäckchen. Die Gesamtlänge der Einlaß- und Auslaßrohre ; außerhalb der die Waschsäckchen aufnehmenden Zentrifugierbecher ist nicht kritisch; sie muß nur für das Anschließen der Rohre an den Rest des Strömungssystems ausreichend sein. Außer der Rotorbaugruppe 14, die die Waschsäckchen 12 und 13 aufnimmt, weist die Zellbearbeitungszentrifuge noch eine Rotorantriebsbaugruppe 20 auf, die in der Fig. 1 und in größerem Detail in der Fig. 8 dargestellt ist. Die Rotorantriebsbaugruppe 20 trägt die Rotorbaugruppe 14 mit Hilfe einer in der Rotorantriebsbaugruppe drehbar gelagerten Hohlwelle 21. Die Rotorantriebsbaugruppe 20 ist in einer stationären Nabenbaugruppe 22 mittels einer sich vertikal erstreckenden Antriebswelle 23 gelagert. Die Rotorantriebsbaugruppe umfaßt zwei radial ausgefluchtete Führungsbauteile 24 und 25..

Zwischen den Waschsäckchen 12 und 13, die sich mit der Rotorbaugruppe 14 drehen, und dem sich nicht-drehenden Teil des Strömungssystems wird mit Hilfe einer vierkanaligen Nabelleitung 30 eine Strömungsmittelverbindung aufgebaut. Die Nabelleitung 30 erstreckt sich von der Mitte zwischen den beiden Waschsäckchen axial nach unten durch die Hohlwelle 21 hindurch; von dem freien Ende der Hohlwelle 21 erstrecki^Xlich radial nach außen durch das Führungsbauteil 24 hindurch, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist. Von dort wird die Nabelleitung' nach oben unter Führung durch das Führungsbauteil 25 zu einer festen axial ausgefluchteten Position ! geführt, die von einem Stützarm 31 definiert ist. Wie in weiter- ;

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!gehenden Einzelheiten in der vorstehend erwähnten CIP-Anmeldung |

ι ^:

i !

!ausgeführt wird, führt diese Führung der vierkanaligen Nabelleitung

- i

I3O zusammen mit einer Relativdrehung der Rotorbaugruppe 14 und der i

; j

i i

'■Rotorantriebsbaugruppe 20 in der gleichen Richtung mit einem Dreh-^: Zahlverhältnis von 2:1 dazu, daß die Strömungsmittelverbindung zu ■ den Waschsäckchen 12 und 13 hin aufgebaut wird, ohne daß die Leitung 30 verdrillt wird. Anstelle einer Verdrillung unterliegt die Nabelleitung 30 nur einer Biegung oder wiederholten Teilverdrillungen um seine Achse in einem 180° nicht übersteigenden Winkelbereich, wenn sich die Rotorbaugruppe 14 dreht. Auf die Einzelheiten der Antriebsverhältnisse zwischen dem in der Fig. 1 dargestellten , und nicht näher bezeichneten Elektromotor, der Nabenbaugruppe 22, , der Rotorantriebsbaugruppe 20 und der Rotorbaugruppe 14 wird auf ! die Fig. 1 und 8 verwiesen. I

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist die in dem Strömungssystem 10 vorgesehene Nabelleitung 30 vier symmetrisch angeordnete Kanäle 32 bis 35 auf, die Flüssigkeiten in die Waschsäckchen 12 und 13 hineinleiten und Flüssigkeiten aus diesen ableiten. Die Nabelleitung kann als einstückiges zylindrisches Extrudier- ;stück erstellt werden, wobei während des Extrudierens die vier !Kanäle offen gehalten werden. Es ist aber auch möglich, daß ge-I
trennt hergestellte Leitungen zu der Nabelleitung 30 zusammenge- !faßt werden. Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Nabelleijtung 30 handelt es sich um eine extrudierte Nabelleitung. Der ;Außendurchmesser beträgt 12,25 mm und die vier Kanäle 32-35 weisen 'einen Durchmesser von 2,94 mm und einen Mittelpunktsabstand von 0,59 mm auf. Die Nabelleitung wird vorzugsweise aus einem PolyvinyfL

•chlorid-Kunststoff oder einem ähnlich biegsamen haemokompatiblen

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Material, wie z.B. Polypropylen, Polyäthylen, Polytetrafluorwasserstoff, Nylon oder Silicon, hergestellt; die Kanalwandungen ; können mit einer Silicongummiverbindung ausgekleidet sein. Vor- i zugsweise ist die Nabelleitung transparent, kann jedoch durch Zugabe geeigneter Pigmente auch farbkodiert werden. Die Leitung weist eine hinreichende Länge auf, um sich von der Mitte der Rotorbaugruppe 14 bis zu einem Punkt 36 hin zu erstrecken, an dem sie mit diskreten Rohrsegmenten verbunden werden kann. Eine typische Anwendungslänge sind ungefähr 152 cm.

Gemäß den Fig. 2 und 4 können die in der Nabelleitung 30 vorgesehenen Kanäle 32 bis 35 mit den zugeordneten Einlaßrohren 15 und 16 und Auslaßrohren 17 und 18 der Waschsäckchen 12 bzw. 13 durch geeignete Kupplungen 40 bis 43 vom Luer-Typ verbunden werden. Diese Kupplungen weisen vorstehende männliche Abschnitte von reduziertem Durchmesser auf, die in die Kanäle der Nabelleitung 30 bzw. die Einlaß- und Auslaßrohre der Waschsäckchen eingeführt werden. Damit kann eine kompakte glatte Verbindung aufgebaut werden, die insbesondere in dem beschränkten Raum der Rotorbaugruppe 14 geeignet ist. Weiterhin stellt die ausgezeichnete mechanische Festigkeit \ dieses Verbindungstyps es sicher, daß alle beweglichen Komponenten

■des Strömungssystems 10, d.h. die Waschsäckchen 12 und 13, die | Rohre 15-18, die Kupplungen 40-43 und der sich zum Arm 31 erstrek-j

'■ kende Abschnitt der Nabelleitung 30 durch die Führungsbauteile 24 und 25 und den mittigen Innenraum der Hohlwelle 21 geführt werden können, wenn das Strömungssystem in die Zellbearbeitungszentrifuge .11 eingebracht wird.

Am anderen Ende der Nabelleitung 30 können die Kanäle 32 - 35 in I

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i ;

!ähnlicher Weise mit Kupplungen 44-47 vom Luer-Typ mit entsprechen-; 'den Rohren 50-53 (Fig. 1) verbunden werden. Wie schon beim An- ; Schluß der sich von den Waschsäckchen 12 und 13 forterstreckenden ' flexiblen Rohren kann auch hier mit den Kupplungen 44-47 vom Luer-Typ eine mechanisch integrale Verbindung aufgebaut werden. Die Schläuche bzw. Röhren 50 und 51, die aus siliconüberzogenem Polyvinylchlorid oder einem ähnlichen Material gefertigt sein können, werden durch eine zwei Förderelemente aufweisende umsteuerbare Schlauchpumpe 54 bis zu einem Anschlußblock 55 beführt. Der Anschlußblock 55 baut die Strömungsmittelverbindung zwischen diesen Röhren und den Vorräten an glycerolisierten roten Blutzellen und salzigen Waschlösungen und Aufnahmebehältern für das rekonstituierte Blut auf. Die Schlauchpumpe 54, die von üblicher Auslegung und Konstruktion sein kann, weist zwei gekrümmte Haltekörper 56 und 57 auf, in denen die Schläuche 50 und 51 einsitzen; jedes Förderelement weist neben den Haltekörpern noch Druckrollenbaugruppen 58 bzw. 59 auf, die die Schläuche bei ihrer Drehung gegen die Haltekörper drücken , so daß in den Schläuchen enthaltene Flüssigkeit in einer Richtung gefördert wird, die von der Drehrichtung der Druckrollenbaugruppen abhängig ist. j

Das schlauchartige Rohr 50, das den Kanal 32 in der Nabelleitung 30 mit dem Einlaßrohr des Waschsäckchens 12 verbindet, ist mit einem Y-Verbinder innerhalb des Anschlußblocks 55 mit einem schlauchartigen Rohr verbunden, das über eine Filterkammer 63 zu einem Behälter 64 führt, der eine erste Charge an zu verarbeiten- | den glycerolisierten roten Blutzellen enthält. Der Y-Verbinder stellt weiterhin eine Verbindung zu einem schlauchartigen Rohr 65 her, das sich durch ein Schlauchklemmventil 66 zu zwei parallel

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,geschalteten Behältern 67 und 68 hin erstreckt, die salzhaltige Waschlösung für die Bearbeitung der ersten Blutcharge enthalten. Im Anschlußblock 55 ist das flexible Rohr 50 weiterhin mit einem flexiblen Rohr 69 verbunden, das den Anschluß zu einem Behälter 70 für die Aufnahme des aus der ersten Charge von glycerolisierten roten Blutzellen rekonstituierten Blutes aufbaut. In gleicher Weise ist das flexible Rohr 51 über ein Rohr 71 und einen Filter 72 mit einem Behälter 73 verbunden, der eine zweite Charge an glycerolisierten roten Blutzellen enthält. Weiterhin ist das Rohr 51 über ein flexibles Rohr 74 und ein Schlauchklemmenventil mit zwei parallelliegenden Behältern 76 und 77 verbunden, die Waschlösung für die zweite Blutcharge enthalten. Weiterhin ist über ein Rohr 78 die Verbindung zu einem Behälter 79 hergestellt, der der Aufnahme des aus der zweiten Charge der glycerolisierten roten Blutzellen rekonstituierten Blutes dient. Die Rohre 52 und 53, die: in Verbindung mit den Kanälen 34 und 35 in der Nabelleitung 30 ^: und damit mit den Auslaßrohren 17 und 18 der Waschsäckchen 12 und 13 stehen, werden durch den Anschlußblock 55 hindurchgeführt und öffnen sich zu einem Abfluß hin.

Bei Betrieb der Anordnung werden die beiden Chargen an glyceroli- ! sierten roten Blutzellen aus den Behältern 64 und 73 durch die : Schlauchpumpe 54 über die Rohre 50 und 51, die Nabelkanäle 31 und j 32 und die Einlaßrohre 15 und 16 in die Waschsäckchen 12 und 13 gedrückt. Infolge der durch die Rotorbaugruppe 14, die sich mit Geschwindigkeiten über 2000 üpm drehen kann, aufgebrachten ZentriH fugalkraft sammeln sich die roten Blutzellen an der Spitze des konischen Abschnitts der ausgestreckten Waschsäckchen. Danach wird

i die salzhaltige Waschiösung aus den Behältern 67 und 68 bzw. 76 !

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und 77 durch die Schlauchpumpe 54 über denselben Strömungspfad ge-j

!pumpt. Die salzhaltige Waschlösung durchströmt die unter dem Ein-

ifluß der Zentrifugierkraft zusammengeballte Masse an roten Blut-

: i

jzellen und die verbrauchte Waschlösung strömt durch die Auslaß- j rohre 17 und 18, die Nabelkanäle 34 und 35 und die Rohre 52 und 53i :als Abfall-Lösung ab. Dies Verfahren wird so lange geführt, bis der ganze Vorrat an Waschlösung verbraucht worden ist; damit wird das Glycerol als Schutzmittel der roten Blutzellen durch die salzhaltige Lösung ersetzt und es ist rekonstituiertes Blut aufgebaut worden. Das rekonstituierte Blut wird nun aus den Waschsäckchen

.12 und 13 über die Einlaßrohre 15 und 16, die Nabelkanäle 32 und 33, die Röhren 50 und 51 und die Röhren 69 und 78 in die Behälter 70 bzw. 90 abgepumpt. Es ist klar, daß die Schlauchpumpe 54 dann in anderem Drehsinne arbeitet.

Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, weist der Anschlußblock 55 ;eine spritzgegossene Kunststoffbasis 80 auf, in dem die verschiedenen Röhren und Y-Verbinder in geeignet dimensionierten Ausnehmungen 81 einsitzen. Eine Schutzabdeckung 82 ist mittels eines

j geeigneten Klebemittels an der Oberfläche der Kunststoffbasis 80 !befestigt, um die Röhren und Y-Verbinder in Position zu halten.

J Die Schutzabdeckung 82 ist vorzugsweise mit einer Vielzahl von j öffnungen oder Fenstern 83 versehen, so daß der den Blutreinigungs»- I gang beobachtende Techniker sich optisch davon überzeugen kann, !daß die Strömung der verschiedenen Flüssigkeiten in den verschie-

!denen Röhren auch wirklich abläuft. Weiterhin ermöglichen die

.Fenster 83 das Ansetzen von geeigneten Schlauchklemmen an ge- .

ι wünschten Positionen der im Anschlußblock 55 liegenden Strömungs-I pfade.

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;Das vorstehend beschriebene Beobachten und Abklemmen kann auch auto matisch erfolgen. Z.B. kann eine geeignete Anordnung an Fotozellen vorgesehen sein, die den Fluß der verschiedenen für den Zeilwaschvorgang erforderlichen Flüssigkeiten in den verschiedenen Röhren erfassen. Fotozellen können entweder an den Fenstern 83 des Anschlußblocks 55 oder an geeigneten Stellen längs der Röhren angeordnet sein. Geeignete elektromagnetische Klemmen, die von einem geeigneten und von den Fotozellen beaufschlagten Logikschaltkreis angesteuert werden, können entweder an den Fenstern 83 oder an geeigneten Stellen der Rohrsegmente angeordnet werden, um den Flüssigkeitsfluß an diesen Stellen selektiv zu unterbrechen. ;

Während das dargestellte Strömungssystem zwei Zellbearbeitungs- ' abteilungen oder Waschsäckchen und eine Nabelleitung mit vier

Kanälen für das gleichzeitige Bearbeiten der beiden Zellenchargen zeigt, ist klar, daß eine größere oder kleinere Anzahl an Wasch- j säckchen und Kanälen verwendet werden kann, um die gleichzeitige j

Bearbeitung einer geringeren oder größeren Chargenzahl zu ermögli-;

ί chen. Die einzige Beschränkung liegt in dem in der Rotorbaugruppe j zur Verfügung stehenden Raum und der Praktikabilität der Ausbil- I dung der Nabelleitung der entsprechenden Kanalzahl. j

Um die Einführung der Waschsäckchen 12 und 13 des Strömungssystems 10 in die Zellbearbeitungszentrifuge 11 zu erleichtern, kann eine Einführung 90 verwendet werden, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist. Die Einführung 90 weist eine Tasche 91 mit flexiblen Wandungen auf, die aus einem schweren Kunststoffmaterial oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein kann. Die Tasche 91 ist längs einer Seite mit einer Öffnung 92 versehen, durch die' das

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Innere der Tasche 91 zugänglich ist. Die Öffnung 92 wird Vorzugs- i !weise mit einem Reißverschluß 93 oder dergleichen versehen, um !den Inhalt der Tasche zu sichern. Die Tasche läuft an beiden Enden spitz zu, so daß sie die Form eines amerikanischen Fußballs annimmt; diese Form ist für das Einführen in die Zeilbearbeitungszentrifuge besonders geeignet.

Um die Tasche in die Zeilbearbeitungszentrifuge einziehen zu können, ist an dem Vorderende der Tasche ein halbflexibles Kabel 94 aus Nylon oder einem anderen geeigneten Material befestigt. Dieses Kabel weist eine Steifigkeit auf, die für das Durchfädeln des Kabels durch eine Leitung ohne Knäuelbildung ausreicht; andererseits ist das Kabel hinreichend flexibel, um Krümmungen der Leitung folgen zu können. An seinem freien Ende ist das Kabel vorzugsweise mit einem Handgriff 95 versehen, der nach der Durchfädelung des Kabels durch die Leitung leicht von der Bedienungsperson erfaßt werden kann.

Bei Einsatz der Einführung 90 werden die Waschsäckchen 12 und 13 und Abschnitte der Einlaßrohre 15 und 16 und der Auslaßrohre 17 und 18 zusammengedrückt und in das Innere der Tasche 91 gestopft, \

wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist. Um für die gefüllte Tasche ' einen möglichst kleinen Querschnitt zu erzielen, werden die Wasch-j ι säckchen möglichst hintereinanderliegend in die Tasche 91 einge- !bracht. Die Öffnung 92 wird dann durch Schließen des Reißverschluß ses 93 geschlossen, so daß die Waschsäckchen sicher in der Tasche 91 gehalten sind.

Das flexible Kabel 94 wird dann mit Handgriff 95 voraus in die

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^Führung der Zeilbearbeitungszentrifuge 30 eingeführt, die gemäß Fig. 8 aus einer gekrümmten Führungshülse 96 bestehen kann, die an der Rotorantriebsbaugruppe 20 befestigt ist und sich von einer stationären mittig angeordneten Stütztnabe 97 für die Nabelleitung 30 oberhalb der Rotorbaugruppe 14 zu dem unteren Ende der Hohlwelle 21 für den Antrieb des Rotors erstreckt.

Wenn der Handgriff 95 des Kabels 94 aus der unterhalb der Hohlwelle 21 liegenden Öffnung der Führungshülse 96 austritt, wird das Kabel so weit durch die Hohlwelle 21 vorgeschoben, bis der Handgriff 95 von der Bedienungsperson erfaßt werden kann. Der Handgriff 95 wird: dann nach oben gezogen, bis die Tasche 91 vom Rotor freikommt. Dann wird die Tasche 91 geöffnet und die Waschsäckchen werden aus der Tasche entnommen und in zugeordneten Zentrifugierbechern 98 bzw. 9$ angeordnet, die in der Rotorbaugruppe 14 vorgesehen sind (siehe Fig. 8). Sollte ein unnötig langer Abschnitt der Nabelleitung durch die Hohlwelle 21 vorgezogen worden sein, kann diese zurückgezogen werden.

Es dürfte klar sein, daß die Einführung 90 insbesondere dann von Vorteil ist, wenn eine Führungshülse 96 verwendet wird. Die Einführung 90 kann aber auch bei der Anordnung gemäß Fig. 1 mit Vorteil verwendet werden, bei der eine Führungshülse nicht vorgesehen ist. Im Falle eines Strömungssystems, bei dem die Waschsäckchen nicht zusammenfaltbar sind, d.h. aus starrem Kunststoff oder einem vergleichbaren Material bestehen, kann der sich nicht drehen+ de Teil des Strömungssystems 10, d.h. der Anschlußblock 55 und die Behälter 64,67,68,70,73,76,77 und 79 zusammen mit den schlauchartigen Verbindungsröhren durch die Zellbearbeitungszentrifuge in ent

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jgegengesetzter Richtung gefädelt werden, indem die vorstehend auf-;

; j

!geführten Teile durch die Hohlwelle 21 nach unten gedrückt und !

I ^:

;durch die Führungshülse 96 geführt werden, wenn eine solche vorhanden ist.

Die Tasche 91 und das Kabel 94 der Einführung 90 können von verschiedenen Längen und Dicken sein, wobei die gewählten Abmaße von der Größe und der Anzahl der in dem Strömungssystem vorgesehenen Waschsäckchen und von dem Querschnitt der Führungshülse 96 abhängen, Die Tasche 91 und das Kabel 94 können auch aus anderen Materialien hergestellt werden. Z.B. kann die Tasche aus Leder bestehen und für das Kabel 94 ein Stahlzug benutzt werden.

Die deutsche Parallelanmeldung P zur CIP-Anmeldung

gemäß Seite 3 hat denselben Anmeldetag wie die vorliegende Anmeldung.

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Claims

Patentansprüche

'ft j. Strömungssystem für die Bearbeitung von Zellen in einer ZeIl-

bearbeitungszentrifuge, gekennzeichnet durch mindestens einen

i Behälter (64?73) für die Aufnahme der zu bearbeitenden ZeIl-

masse, mindestens einen Behälter (67;68;76;77) für die Aufnah- >

me einer Waschlösung für das Waschen der Zellmasse, mindestens j

i eine in dem Rotor (14) der Zellbearbeitungszentrifuge (11) ein-! bringbare Zellbearbeitungskammer (12;13) und Strömungsmittel- ; verbindungselemente (15-18,30,50-53,55,60,65,69,71,74,77,78)
mit einer sich nicht-drehenden Kupplung zwischen dem Zellmassem· behälter und dem Waschlösungsbehälter einerseits und der ZeIlbearbeitungskammer andererseits, wenn die Kammer zentrifugiert j

wird. ■

2. Strömungssystem nach Anspruch 1 für die Bearbeitung von Zellen
in einer Zellbearbeitungszentrifuge, dadurch gekennzeichnet,
daß einerseits die Zeilbearbeitungszentrifuge eine stationäre
Basis, eine auf der Basis bezüglich einer vorgegebenen Achse

drehbar montierte Rotorantriebsbaugruppe (20), eine Rotorbau-

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gruppe (14) für die Aufnahme der Zellbearbeitungskammer (12; 13) ,;

welche derart montiert ist, daß sie sich bezüglich der Basis i um die Achse dreht, Führungselemente (24,25,31) für die Drehung= eines betriebsmäßig der Rotorbaugruppe (14) zugeordneten Lei-.tungsstücks (30) um die Achse und Antriebsmittel für die Drehung der Rotorbaugruppe (14) und der Rotorantriebsbaugruppe (20) in derselben Richtung mit einem Drehzahlverhältnis von 2:1 aufweist und daß die Strömungsmittelverbindungselemente eine flexible Nabelleitung (30) umfassen, die wenigstens einen Kanal (32;33;34;35) in Strömungsmittelverbindung mit der Zellbearbeitungskammer (12;13) umschließen,um selektiv eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Zeilmassenbehälter (64;73) und dem Waschlösungsbehälter (67;68;76;77) aufzubauen.

3. Strömungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abführung der verbrauchten Waschlösung aus der Zellbearbeitungskammer (12;13) die Nabelleitung (30) wenigstens zwei Kanäle für den Aufbau von Strömungsmittelverbindungen zu der Zellbearbeitungskammer hin aufweist.

4. Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Zellbearbeitungskammer (12; 13) und wenigstens zwei Zellmassenbehälter (64;73) und wenigstens zwei Waschlösungsbehälter (67/68,76/77) vorgesehen sind und daß die Nabelleitung (30) jeweils eine Strömungsmittelverbindung nur zwischen den beiden Kammern und dem einen Satz der Behälter aufbaut, um eine gleichzeitige Bearbeitung der beiden in den beiden Zeilmassenbehältern enthaltenen Chargen zu ermöglichen.

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^:

5. Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- ; ■ kennzeichnet, daß die Nabelleitung (30) ein flexibles Kunst- ;

: j

stoffextrusionserzeugnis ist. I

6. Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zu den Kanälen (32-35) in der Nabelleitung (30) mit Hilfe von Kupplungen (40-41,44-47) vom | Luer-Typ erfolgt.

7. Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellbearbeitungskammer (12;13) von einem flexiblen Säckchen (12;13) aufgebaut ist, das von einem größeren Durchmesser zu einem kleineren Durchmesser zusammengefaltet werden kann, damit die Einführung der Zellbearbeitungskammer in die Zeilbearbeitungszentrifuge (11) erleichtert wird.

8. Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabelleitung (30) im Bereich der Rotorbaugruppe (14) und der Rotorantriebsbaugruppe (20) derart

i flexibel ist, daß sie wiederholt verdrillt und entdrillt werden-

kann. i

9. Strömungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabelleitung (30) wenigstens in dem Verdrillbereich aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe: Polypropylen, Polyäthylen, Nylon, Tetrafluoräthylen und Silicon hergestellt ist.

10.Strömungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Zellbearbeitungszentrifuge eine stationäre Basis, eine Um- \ !aufbaugruppe (20), die bezüglich der Basis um eine Achse mit '

ι einer ersten Drehgeschwindigkeit umlaufen kann und eine zentrifugierende Rotorbaugruppe (14) aufweist, die sich um dieselbe Achse mit der doppelten Drehzahl der Umlaufbaugruppe dreht und daß eine Nabelleitung (30) mit wenigstens einem Einlaß und einem Auslaß an einem Ende vorgesehen ist, die der Führung von Strömungsmittel aus einer stationären Position auf der Drehachse durch die umlaufende Baugruppe (20) hindurch zu der zentrifugierenden Rotorbaugruppe (14) hin dient und ein Segment zwischen der stationären Position auf der Drehachse und der zentrifugierenden Rotorbaugruppe (14) aufweist, welches Segment einer wiederholten Verdrillung und Entdrillung unterzogen werden kann und daß die Zellenbearbeitungskammer (12;13) von relativ I großem Durchmesser und Volumen ist und mit dem anderen Ende der

Nabelleitung (30) verbunden ist derart, daß die Bearbeitungs- j kammer (12;13) und die Nabelleitung (30) eine gegenüber der j Außenatmosphäre lecksichere Oberflächen bilden mit Ausnahme des| Einlasses und des Auslasses an dem einen Ende der Nabelleitung

(30) , wobei keine Drehdichtungen vorhanden sind, so daß Flüssig)-

keiten zentrifugierenden behandelt werden können, ohne daß die j

j Gefahr von Verschmutzung oder Leckage besteht.

11.Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem freien Ende der Nabelleitung (30 und den verschiedenen Behältern (64,73,67,68,76,77) und weitere)! Behältern (70;79) zur Aufnahme des gewaschenen Blutes ein Anschlußblock (55) zwischengeschaltet ist, in dem Leitungsverzweigungen (Y-Verbinder) vorgenommen sind und Strömungsmitte1-

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leitungen (50,51,69,78,60,71,65,74) geführt und gehalten sind, j

'^.Strömungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß j in der einen Fläche des Anschlußblocks (55) Fenster (83) vor- : gesehen sind, durch die die Strömung in den durch den Anschlußblock (55) geführten Leitungen beobachtbar oder durch Klemmen
steuerbar ist.

13.Strömungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge-

i kennzeichnet, daß es für ein Wegwerfen nach vorgegebener Be- _;

nutzungsdauer ausgelegt ist. ^;

14.Einführung für den in die Zellbearbeitungszentrifuge einführ- ;

baren Teil des Strömungssystems nach einem der Ansprüche 1 j bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung aus einer '

Tasche (91) für die Aufnahme des oder der Zellbearbeitungskam- j mern (11;12) und einem flexiblen Kabel (94) besteht, das sich !

von der Tasche (91) fort erstreckt und dem Führen des Teils desi

Strömungssystems durch Führungselemente (24,25,31;96,97) der ;

I Zellbearbeitungszentrifuge (11) dient. |

!

j 15.Einführung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die j

'. i

Tasche (91) eine Tasche mit flexiblen Wandungen ist.

'16.Einführung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tasche (91) die Form eines amerikanischen Fußballs einnimmt und das Kabel (94) an einem Ende der Tasche befestigt ist

17.Einführung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß an dem freien Ende des Kabels (94) ein Handgriff j ; (95) vorgesehen ist. j

! ■ ■ ·

:18.Einführung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekenn- j

. zeichnet, daß die Tasche (91) und das Kabel (94) aus einem
flexiblen Kunstatoffmaterial hergestellt sind.

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