DE69425893T2

DE69425893T2 - Beutelsatz zur verwendung bei trennschleudern

Info

Publication number: DE69425893T2
Application number: DE69425893T
Authority: DE
Inventors: Peter Unger; Eric Westberg
Original assignee: Sanguistech AB
Current assignee: Sanguistech AB
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2014-06-29
Also published as: EP0706422A1; ATE196264T1; DK0706422T3; WO1995001842A1; ES2151553T3; US5723050A; DE69425893D1; JP3349154B2; JPH08512235A; EP0706422B1; SE9302369D0; PT706422E

Description

Die Erfindung betrifft eine Beutelanordnung für die Verwendung bei der Zentrifugaltrennung in Folge. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Beutelanordnung von der Art, welche einen äußeren, im wesentlichen ringförmig ausgebildeten Beutel und einen inneren Beutel umfaßt, der aus dem Zentralabschnitt des Rings gebildet ist, als auch ein oder mehrere Verbindungsrohr(e) zwischen den Innenräumen dieser Beutel.
Systeme von gekoppelten Beuteln werden bei der Zentrifugaltrennung von Blut, Blutprodukten und anderen biologischen Fluiden eingesetzt. Das zu trennende Fluid wird einem ersten Beutel des Systems zugeführt und nach der Zentrifugierung und Trennung des Fluids in zwei oder mehrere Bestandteile werden ein oder mehrere dieser Bestandteile in die anliegenden Beutel gedrückt. Für die Zentrifugaltrennung sind spezifisch angepaßte runde und ringförmige Beutel in diesem Zusammenhang bekannt. Beutelsysteme dieser Art sind beispielsweise in den internationalen Patentanmeldungen WO 87/06844 und WO 89/02273 beschrieben. Diese Dokumente beschreiben darüberhinaus, wie diese Art von Beutelsystem aus dünnen Kunststoffschichten, welche aufeinander geschichtet und mit Hilfe einer äußeren ringförmig ausgebildeten Naht und einer inneren ringförmig ausgebildeten Naht miteinander verbunden sind, hergestellt werden können, so daß sowohl ein ringförmiger äußerer Beutel als auch ein plattenförmiger Innenbeutel in dem zentralen Abschnitt des Rings gebildet werden. Es können mehrere übereinander angeordnete Kammern im Innenbeutel gebildet werden, je nachdem, wieviele dünne Schichten miteinander versiegelt sind. Die innere Naht ist geeigneterweise mit einer Perforation versehen, so daß Außenbeutel und Innenbeutel voneinander getrennt werden können.
Das zu trennende Fluid wird dem äußeren ringförmig ausgebildeten Beutel zugeführt und nach der Zentrifugierung einem externen Druck ausgesetzt, welcher den dem Rotorzentralabschnitt am nächstgelegenen Bestandteil durch das Verbindungsrohr in den Innenbeutel drückt. Mehrere unterschiedliche Kombinationen von Verbindungskanälen können auftreten, falls der Innenbeutel eine Vielzahl von Kammern aufweist. Es sind zudem unterschiedliche Verfahren bekannt, um die Druckaufbringung auf den Beutel zu erreichen, während sich dieser im Rotor befindet und einer Drehung ausgesetzt ist.
Aus Kostensicht ist es vorteilhaft, wenn der Innenbeutel aus einem Schichtwerkstoff hergestellt werden kann, der aus dem verbleibenden Mittelabschnitt des äußeren Beutels gebildet wird. Falls ein großes Volumen für den Innenbeutel erforderlich ist, bedeutet dies jedoch, daß der Durchmesser des äußeren Beutels groß ist, und dies ist bei vielen Anwendungen von Nachteil und erfordert Zentrifugen mit großen Rotordurchmessern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Beutelanordnung von der zuvor beschriebenen Art zu schaffen, welche eine erhöhte Flexibilität mit Bezug auf die Wahl der Größe des Innenbeutels und des Durchmessers des Außenbeutels ermöglicht.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung, welche ausführlicher in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben sind, werden mit Hilfe einer Beutelanordnung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, erzielt.
Somit umfaßt die Beutelanordnung einen äußeren im wesentlichen ringförmigen Außenbeutel und einen Innenbeutel, welcher aus dem Mittelabschnitt des Rings gebildet ist und vorzugsweise vom Ring herausnehmbar ist, sowie ferner ein oder mehrere Verbindungsrohre zwischen den Innenräumen dieser Beutel. Erfindungsgemäß weist die Beutelanordnung ferner ein starres kreisförmiges Mittelbauteil auf, auf dem der Außenbeutel in einer Position für die Zentrifugierung angebracht ist, wobei der äußere Beutel mit Hilfe einer durch Kontraktion bewirkten Ringverkürzung des Beutels eine konische Form um das Mittelbauteil herum annimmt.
Das Mittelbauteil hat darüberhinaus die Funktion, die Handhabung der Beutelanordnung als auch die Befestigung des Innenbeutels in der vorgegebenen Position für die Zentrifugierung zu erleichtern. Das Mittelbauteil weist einen Innenhohlraum auf, in welchem der Innenbeutel auf eine Weise angeordnet ist, so daß die radiale Ausbreitung begrenzt wird, die Ausdehnung in axialer Richtung jedoch möglich ist, wenn der Beutel mit Fluid gefüllt wird. Der Innenhohlraum weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser des Innenbeutels ist, wobei der Innenbeutel in den Hohlraum gedrückt wird, so daß sich sein Umfangsabschnitt entlang der Wände des Hohlraum krümmt. Der Mittelabschnitt weist vorzugsweise im wesentlichen die Form eines nach unten geöffneten Zylinders auf.
Die durch Kontraktion bewirkte Ringverkürzung des Außenbeutels kann mit Hilfe eines Abschnitts des Rings erzielt werden, welcher zusammengefaltet wird. Auf diese Weise ist die gemäß der Innenform des Rings ausgebildete Fluidverbindung im Beutel blockiert. Die Falte kann auf dem Ring angeordnet sein, so daß sowohl zwei sich überlappende Beutelenden als auch ein Werkstoffabschnitt zwischen den Beutelenden geschaffen wird, der leer und für den Fluidstrom gesperrt bleibt. Der äußere Beutel kann auch auseinandergeschnitten und die entstehenden freien Enden versiegelt werden. Die Verkürzung des Beutels kann durch Zusammenziehen der Enden erzielt werden, so daß sich diese gegenseitig überlappen. Der Beutel kann ferner an zwei Stellen auseinandergeschnitten und der dazwischenliegende Werkstoffabschnitt entfernt werden, wodurch die freien Enden auf entsprechende Art und Weise zusammengezogen werden, bis sie sich überlappen.
Aufgrund der Tatsache, daß die kreisförmige Fluidverbindung im äußeren Beutel blockiert oder unterbrochen ist, wird die Strömung des Fluids um den Beutel, wenn die Zentrifuge beschleunigt oder sich verlangsamt, verhindert, wodurch der Beginn des Trennvorgangs beschleunigt und die Verschlammung verhindert wird, wenn sich der Rotor verlangsamt.
Die Trennkammer im Rotor ist an die konische Form des verkürzten Außenbeutels angepaßt. Aufgrund der Tatsache, daß die Trennung in radialer Richtung in einer relativ schmalen konischen Kammer erfolgt, werden ein winkelförmiger Trenneffekt und eine schnelle Trennung erreicht. Der Trennweg in radialer Richtung ist kurz und der spezifisch schwerere Bestandteil bewegt sich lediglich einen kleinen Abstand voraus und trifft auf eine Schrägfläche, welche ihn zu dem Bodenabschnitt des Kegels führt.
Eine zentrale Anordnung des Innenbeutels in der Mitte des Rotors verbunden mit einer begrenzten Ausdehnung in radialer Richtung bedeutet, daß das Fluid, welches sich in dem Innenbeutel sammelt, einem begrenzten Kraftfeld ausgesetzt ist. Dies hat sich als besonders wichtig bei der Rückgewinnung von Teilchensuspensionen, wie z. B. Thrombozytensuspensionen, er wiesen, da eine Wiedersedimentierung und unerwünschte Teilchenanhäufung vermieden werden soll.
Die erfindungsgemäße Beutelanordnung ist darüberhinaus besonders geeignet bei der Wiedergewinnung von Knochenmarkzellen durch Zentrifugaltrennung von Knochenmarksuspensionen.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen:
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Außen- und eines Innenbeutels für eine erfindungsgemäße Beutelanordnung;
Fig. 2 eine zum Teil unterschiedliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Außen- und Innenbeutels;
Fig. 3 einen Querschnitt durch das starre Mittelbauteil für eine erfindungsgemäße Beutelanordnung;
Fig. 4 ein Mittelbauteil gemäß Fig. 3 im Horizontalschnitt;
Fig. 5 eine Teilansicht durch eine erfindungsgemäße Beutelanordnung mit dem starren Mittelbauteil gemäß den Fig. 3 bis 4.
Fig. 6 die Beutelanordnung gemäß Fig. 5 im Horizontalschnitt;
Fig. 7 eine Teilansicht durch eine Beutelanordnung mit doppelten Innenbeutelkammern, welche in einem Zentrifugenrotor befestigt ist;
Fig. 8 einen von oben betrachteten Zentrifugenrotor; und
Figs. 9 bis 11 die schematische Verwendung einer erfindungsge mäßen Beutelanordnung während der Rückgewinnung der Thrombozytensuspension.
Fig. 1 zeigt somit eine Ausführungsform eines äußeren, im wesentlichen ringförmig ausgebildeten Außenbeutels 1 und einen zentralen, im wesentlichen kreisförmigen Innenbeutel 2, der aus einem Mittelabschnitt des Rings gebildet ist. Die Innenräume der Beutel sind mit einem Rohr 3 verbunden, wobei das Rohr eine Öffnung 4 im Außenbeutel und eine Öffnung 5 im Innenbeutel aufweist. Der Außenbeutel ist mit einer zusätzlichen Verbindung 6 für die Zufuhr des Fluids in den Außenbeutel und die Entfernung des Fluids aus dem Außenbeutel versehen. Die Öffnung 4 ist in einer radial einwärts gerichteten Ausbauchung 7 des Außenbeutels vorgesehen. Wenn die leichtere angereicherte Phase zur Mitte des Rotors hin mit Hilfe eines auf dem Außenbeutel aufgebrachten Drucks aus diesem herausgedrückt wird, kann nach der Trennung leicht eine Wirbelbildung um die Auslaßöffnung herum erfolgen und Teile der nächsten Phase können herausgesaugt werden. Durch die Anordnung der Öffnung 4 auf einer Ausbauchung, die sich weiter radial einwärts erstreckt als die anderen Bauteile des Außenbeutels, und durch Bildung des Rotors derart, daß dieser Teil des Außenbeutels eine relativ enge Lücke zwischen dem Rotor und der Rotorabdeckung in Höhenrichtung bildet, kann die Wirbelbildung um die Öffnung 4 verhindert werden und die leichtere Phase kann mit hoher Qualität und hoher Ausbeute wiedergewonnen werden.
Der Außenbeutel ist ferner mit einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen versehen, beispielsweise mit Ösen 8, welche zur Befestigung des Außenbeutels auf einem starren Mittelbauteil, das noch ausführlicher mit Bezug auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben wird, dienen.
Die Beutel werden mit Hilfe zweier übereinander angeordneter und mit einer äußeren Ringschweißnaht 9 und einer inneren Ringschweißnaht 10 versiegelten dünnen Kunststoffschichten hergestellt. Die letztere Schweißnaht ist derart, daß sie die Beutel entweder vollständig voneinander trennt oder sie durch Abreißen voneinander trennbar macht.
Fig. 2 zeigt eine zum Teil unterschiedliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beutels und unterscheidet sich von der Beschreibung bezüglich Fig. 1 dadurch, daß die innere Ringschweißnaht 10 im Vergleich zu der äußeren Ringschweißnaht ein wenig exzentrisch angeordnet ist. Der Außenbeutel ist dadurch im Bereich der Öffnung 4 des Rohrs 3 in dem Außenbeutel breiter. Dieser breitere Abschnitt erfüllt die gleiche Funktion wie die Ausbauchung 7 in der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Dieser breitere Teil des Außenbeutels ist in einer entsprechenden Art und Weise in der schmalen Lücke zwischen dem Rotor und der Rotorabdeckung angeordnet. Details, welche sich in den Figuren entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Ringform des Außenbeutels wird aufgeschnitten und die dadurch entstehenden freien Enden 11 und 12 werden geschlossen. Das Aufschneiden kann beispielsweise mit Hilfe einer Schweißnaht erfolgen, welche gleichzeitig die Enden abdichtet. In der gezeigten Ausführungsform wird der Außenbeutel mit zwei im wesentlichen radial ausgerichteten Schweißnähten 13 und 14 in einem bestimmten Abstand zueinander aufgeschnitten. Das dazwischenliegende Werkstoffstück 15 wird entfernt. Der im wesentliche ringförmig ausgebildete Außenbeutel ist somit frei von jeglicher zirkulierenden inneren Fluidverbindung.
Zur Reduzierung des Durchmessers, welchen die Beutelanordnung aufweist, und zur gleichzeitigen Vereinfachung der Handhabung der Beutel und deren Befestigung an den vorgesehenen Positionen zur Zentrifugierung, wird ein starres kreisförmiges Mittelbauteil 16 verwendet. Der Außenbeutel ist um die Außenseite des Mittelbauteils herum befestigt und der Innenbeutel ist in einem Innenhohlraums 17 im Mittelbauteil befestigt.
Die Beutelanordnung kann auf diese Weise mit einem leichten Handgriff in den Rotor eingesetzt bzw. aus diesem herausgenommen werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform eines derartigen Mittelbauteils in der Form eines nach unten hin offenen Zylinders. Fig. 3 zeigt eine Teilansicht durch das Mittelbauteil, und Fig. 4 zeigt das Mittelbauteil im Horizontalschnitt. Der Zylinder ist an seinem offenen Ende mit einem konischen, schräg ausgebildeten Rand 18 versehen, in welchem die Innenkante des Außenbeutels in der Befestigungsvorrichtung 19 einrastet, wobei diese Befestigungsvorrichtung 19 mit den Befestigungsösen 8 im Außenbeutel zusammenwirkt. Der Zylinder weist auf seiner Innenfläche Halter 20 und 21 für die Befestigung des Verbindungsrohrs 3 zwischen dem Außenbeutel und dem Innenbeutel auf und ist mit Öffnungen 22 und 23 versehen, welche einen Zugang zum Rohr von der Oberseite des Mittelbauteils gewähren, wodurch die Anbringung von Klemmventilen oder optischer Sensoren usw. auf dem Rohr ermöglicht wird, wenn die Beutelanordnung in dem Rotor angeordnet wird.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine vollständige Beutelanordnung mit dem Mittelbauteil in Teilansicht bzw. in Horizontalansicht. Der Innenbeutel 2 ist im Inneren des Mittelbauteils 16 angeordnet, wobei dieser so angeordnet ist, daß er die radiale Breitenausdehnung des Innenbeutels begrenzt, andererseits jedoch die axiale Ausdehnung des Innenbeutels ermöglicht, wenn dieser mit einem Fluid gefüllt wird. In den Figuren ist ein Mittelbauteil in der Form eines Zylinders gemäß den Fig. 3 und 4 dargestellt. Der Zylinder weist einen kleineren Durchmesser als der Beutel auf, der in den Zylinder gedrückt wird, so daß sein Umfangsabschnitt 25 gefaltet ist und an der Innenfläche des Zylinders anliegt. Wenn der Innenbeutel gefüllt ist, dehnt er sich in vertikaler Richtung im Zylinder aus. Es hat sich herausgestellt, daß das Falten des Umfangsabschnitts des Innenbeutels, das dadurch auftritt, da der Innenbeutel einen größeren Durchmesser als das Mittelbauteil 16 aufweist, das Maximalvolumen, das der Innenbeutel aufnehmen kann, nur geringfügig beeinträchtigt.
Der Außenbeutel 1 weist einen zu großen Durchmesser auf, als daß seine Innenkante auf den Rand 18 passen würde. In Verbindung mit der Befestigung auf dem Mittelbauteil wird der ringförmig ausgebildete Außenbeutel verkürzt, indem ein Abschnitt des Rings in eine Falte 24 zusammengezogen wird, welche auf dem Ring angeordnet wird. Die kontinuierliche Fluidverbindung in dem Ring ist somit unterbrochen. In dem Fall, daß der Ring mit Hilfe einer Schweißnaht oder ähnlichem aufgeschnitten wird, wird der Ring durch Übereinanderlappen des Endes verkürzt. Durch die Verkürzung des Rings nimmt der Beutel eine konische Form an, ohne gefaltet zu werden, und kann auf einfache Weise an dem konischen, schräg ausgebildeten Rand 18, welcher auf die gleiche Weise auf dem Zylinder 16 ausgebildet wird, befestigt werden. Auf diese Weise weist das Beutelsystem einen kleinen Durchmesser auf und kann in kleinen Zentrifugenrotoren verwendet werden, obwohl die Beutel mit einem Durchmesser hergestellt werden, der von der für den Innenbeutel 2 bevorzugten Größe abhängt, d. h. von dem zentralen Abschnitt des Außenbeutels.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Beutelanordnung, welche in einem an das System angepaßten Zentrifugenrotor 26 angeordnet ist. In diesem Falle weist die Beutelanordnung einen Innenbeutel mit einer oberen Kammer 27 und einer unteren Kammer 28 auf. Fig. 8 zeigt den Rotor von oben. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet die Basis des Rotors und das Bezugszeichen 30 dessen Abdeckung. Ein Kanal 31 für die Hydraulikflüssigkeit fließt durch die Achse des Rotors zum kreisförmigen abgetrennten Rotorabschnitt 32, wo eine ringförmig ausgebildete Hydraulikammer 33 mit. Hilfe einer Membran 34 vom Rest des kreisförmigen abgetrennten Rotorabschnitts abgegrenzt ist. Der Außenbeutel ist in dem ringförmigen abgetrennten Rotorabschnitt angeordnet und dessen Ausbauchungsabschnitt 7 ist in der Lücke 35 zwischen der Basis des Rotors und dessen Abdeckung angeordnet. Das Verbindungsrohr 3, das eine Öffnung in der Ausbauchung 7 im Außenbeutel aufweist, verzweigt in eine Verzweigung 36, welche eine Öffnung in der oberen Innenbeutelkammer 27 aufweist, und in eine Verzweigung 37, welche eine Öffnung in der unteren Innenbeutelkammer aufweist. Die Zweigrohre werden in Klemmventilen 38 und 39 angeordnet, die durch den programmierten Betrieb der Zentrifuge und/oder durch Photozellen, die die Verschiebung der Grenzfläche der Phase im Verbindungsrohr 3 erfassen, gesteuert werden. Der Außenbeutel ist mit einem zusätzlichen Rohr 6 verbunden, das durch das Loch 22 in das Mittelbauteil ragt und ferner durch ein Loch 40 in die Rotorabdeckung. Das Rohr wird zur Füllung des Außenbehälters mit dem zu trennenden Fluid verwendet und ist daher von außerhalb des Rotors zugänglich. Nach der Füllung des Außenbehälters wird das Rohr mit Hilfe von Elektrodenzangen für das Schweißen von Rohren verschlossen und in einer Nut 41 in der Rotorabdeckung plaziert.
Anstelle eines verzweigten Verbindungsrohrs 3 kann der Außenbeutel mit jeder Kammer im Innenbeutel über separate Rohre und Einwegventile auf die gleiche Art und Weise verbunden werden, wie es in der WO 89/02273 beschrieben worden ist, und die Beutelanordnung kann für Reinigungsvorgänge verwendet werden, wie es ebenfalls in diesem Dokument beschrieben worden ist.
Die erfindungsgemäße Beutelanordnung kann auf diese Weise für die Trennung von Blut und von anderen biologischen Fluiden und bei der Behandlung derartiger Fluide mit unterschiedlichen Komponenten verwendet werden. Das System mit doppelten Innenbeutelkammern und einem verzweigten Verbindungsrohr zwischen dem Außen- und Innenbeutel kann eingesetzt werden, wenn eine Trennung in drei unterschiedliche Bestandteile erfolgen soll. Zwei Bestandteile werden zur jeweiligen Innenbeutelkammer geleitet und der dritte Bestandteil bleibt im Außenbeutel.
Die erfindungsgemäße Beutelanordnung ist spezifisch für die Gewinnung von Thrombozytensuspensionen aus isoliertem Buffycoat-Bestandteilen angepaßt, wobei die Beutelanordnung schema tisch in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist. Buffycoat wird als ein intermediärer Bestandteil durch Zentrifugaltrennung von Vollblut gewonnen. Eine Anzahl von Buffycoats 42, z. B. sechs, wird über das Rohr 6 zum Außenbeutel 1 geleitet, woraufhin das Rohr 6 abgeschnitten und mit Hilfe von Elektrodenzangen für das Schweißen von Rohren (Fig. 9) abgedichtet wird. Die Buffycoats werden zentrifugiert und in ein thrombozytenreiches Plasma 43 und eine verbleibende Menge 44 (Fig. 10) getrennt. Diese Zentrifugierung erfolgt mit einem gewissen Aufwand an Sorgfalt, um ein Herauszentrifugieren der Thrombozytenzellen zu vermeiden. Die konische Abwinklung des Außenbeutels und der relativ kleine Durchmesser sind dabei ein großer Vorteil. Ein Druck wird anschließend auf den Außenbeutel ausgeübt und die Thrombozytensuspension wird während der weitergehenden Zentrifugierung über das Rohr 3 in den Innenbeutel 2 gedrückt (Fig. 11). Der Innenbeutel dehnt sich auf diese Weise in vertikaler Richtung aus, während die radiale Ausdehnung durch das Mittelbauteil (nicht dargestellt) festgelegt ist.
Da die Thrombozytensuspension zur Mitte des Rotors geleitet wird und in einem in radialer Richtung begrenzten Bereich gehalten wird, wird sie nur einer schwachen Zentrifugalkraft ausgesetzt, sobald sie gewonnen ist. Falls die Thrombozytensuspension einer langandauernden starken Zentrifugalkraft ausgesetzt wird, tritt eine unerwünschte Anhäufungsformation und ein Verlust von Thrombozytenzellen auf. Die speziellen Anforderungen, welche bei der Gewinnung einer Thrombozytensuspension von hoher Qualität und hoher Ausbeute gestellt werden, werden somit durch die erfindungsgemäße Beutelanordnung erfüllt.
Ein weiteres Anwendungsgebiet, in welchem die erfindungsgemäße Beutelanordnung besonders geeignet ist, ist die Knochenmarktrennung. Knochenmarktrennung wird in Verbindung mit Krebsbehandlungen eingesetzt, bei denen eine große Anzahl an Strah lenbehandlungen durchgeführt werden. Einem Patienten wird vor der Strahlenbehandlung Knochenmark entnommen, und durch mehrere verschiedene Trenn- und Reinigungsvorgänge werden Knochenmarkzellen isoliert, welche dem Patienten dann nach der Strahlenbehandlung wieder eingesetzt werden.
Ein bekanntes Verfahren zur Isolierung von Knochenmarkzellen umfaßt die folgenden Schritte:
a) die Zentrifugaltrennung der Knochenmarksuspension in drei Bestandteile und die Gewinnung des intermediären Bestandteils Buffycoat;
b) der Buffycoat-Bestandteil von Schritt (a) wird erneut in einem Trennfluid zentrifugiert, für gewöhnlich in Ficoll®, (Amersham, Pharmacia Biotech AB), und ein intermediärer Bestandteil, welcher die Knochenmarkzellen aufweist, wird gesammelt.
c) die Reinigung des gesammelten Bestandteils von Schritt (b) für die Wiedergewinnung von wiedertransfusionsfähigen Knochenmarkzellen.
Die erfindungsgemäße Beutelanordnung kann in einem derartigen Verfahren auf folgende Art und Weise eingesetzt werden:
Bei Schritt (a) wird eine Beutelanordnung mit doppelten Kammern im Innenbeutel und ein verzweigtes Verbindungsrohr vom Außenbeutel zu den Innenbeuteln verwendet, d. h. eine Beutelanordnung von der Art, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Dem Außenbeutel wird eine Füllung Knochenmarkzellensuspension zugeführt, die durch Zentrifugierung in Plasma, Buffycoat (welches das Knochenmark enthält) und Restprodukte getrennt wird. Aufgrund des Druckeinflusses auf den Außenbeutel wird der Plasmabestandteil anschließend während der fortlaufenden Drehung in den ersten Innenbeutel gedrückt, und anschließend eine bestimmte Menge an Buffycoat in den zweiten Innenbeutel, wobei die Restprodukte in dem Außenbeutel zurückbleiben.
Bei Schritt (b) wird eine ähnliche Beutelanordnung wie bei Schritt (a) verwendet. Das Trennfluid (Ficoll) wird dem Außenbeutel zugeführt und eine Suspension des Buffycoatbestandteils von Schritt (a) wird vorsichtig zugesetzt, so daß diese eine Schicht auf den Trennfluid bildet. Die Zentrifuge wird langsam in Gang gesetzt, so daß eine Vermischung vermieden wird. Abhängig von dem spezifischen Gewicht der Zellen wandern diese durch das Trennfluid oder halten sich während der Zentrifugierung oberhalb von diesem. Die Knochenmarkzellen sind in einer Schicht oberhalb des Trennfluids angereichert. Das obenstehende Plasma wird anschließend bei laufender Zentrifugierung in die erste Innenbeutelkammer gedrückt, und daraufhin wird ein intermediärer Bestandteil, welcher aus der Schicht besteht, die am dichtesten auf dem Trennfluid angeordnet ist (enthält die Knochenmarkzellen) in die zweite Innenbeutelkammer gedrückt. Der schwerere Zellwerkstoff verbleibt im Außenbeutel.
Bei Schritt (c) kann eine Beutelanordnung verwendet werden, die einen Innenbeutel mit einer einzelnen Kammer aufweist, d. h. eine Beutelanordnung von der Art, welche mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben ist. Der Bestandteil der Knochenmarkzellen, welcher mit dem Trennfluid von Schritt (b) versetzt ist, wird an den Außenbeutel weitergeleitet und ein geeignetes Reinigungsfluid wird zugegeben. Nach der Zentrifugierung wird das verwendete Reinigungsfluid hinaus in den Innenbeutel gedrückt. Dem Außenbeutel wird dann über ein Rohr (wie es in Fig. 7 dargestellt ist) neues Waschfluid zugeführt, wobei das Rohr von der Außenseite der Rotorabdeckung her zugänglich ist und das Reinigungsverfahren, falls erforderlich, nochmals wiederholt werden kann. Die gereinigten Knochenmarkzellen werden in dem Außenbeutel isoliert.
Mit der erfindungsgemäßen Beutelanordnung kann eine kostengünstige Behandlungsanordnung geschaffen werden, welche die Trennung von biologischen Fluiden während laufender Zentrifugierung in separate Bestandteilbehälter ermöglicht, ohne daß die Fluide komplizierte, teuere und hinsichtlich Sterilität unsichere, sich drehende Kupplungen durchlaufen müssen. Trotz eines kleinen Durchmessers, welcher an einen vorhandenen Zentrifugentyp angepaßt werden kann, können relativ große Mengen im Innenbeutel aufgenommen werden. Die Beutelanordnung ist aus diesem Grund bei vielen unterschiedlichen Trennungsarten einsetzbar.

Claims

1. Beutelanordnung für die Verwendung bei der Zentrifugaltrennung, welche einen äußeren, im wesentlichen ringförmig ausgebildeten Beutel (1), und einen zentral angeordneten inneren Beutel (2), der von dem zentralen Abschnitt des Rings gebildet ist und vom Ring herausnehmbar ist, aufweist, ferner ein oder mehrere Verbindungsrohr(e) (3, 36, 37) zwischen den Innenräumen der Beutel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein starrer, kreisförmiger Mittelabschnitt (16) vorgesehen ist, auf welchem der äußere Beutel (1) in einer Position für die Zentrifugierung angebracht ist, wobei der äußere Beutel mit Hilfe einer durch Kontraktion bewirkten Ringverkürzung des Beutels (1) eine konische Form um den starren Mittelabschnitt (16) herum annimmt.

2. Beutelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Beutel (1) zwei freie Enden aufweist, welche durch Aufschneiden des Rings und durch Abdichten der entstehenden Ringenden gebildet sind, und daß diese freien Enden zur Verkürzung des Rings übereinander gestülpt sind, wenn der äußere Beutel (1) auf dem starren Mittelabschnitt (16) befestigt wird.

3. Beutelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring an zwei Stellen auseinandergeschnitten ist und der Werkstoffabschnitt dazwischen entfernt ist.

4. Beutelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Beutel (1) nach Herausnahme aus dem zentralen Innenbeutel (2) durch eine Falte verkleinert wird.

5. Beutelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Beutel einen radial nach innen ausgerichteten Fortsatz (7) aufweist, in welchem eine Öffnung für das Verbindungsrohr angeordnet ist.

6. Beutelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Abschnitt des äußeren Beutels (2), welcher als Innenbeutel (2) verwendet wird, ein wenig exzentrisch angeordnet ist, so daß der äußere Beutel (1) auf einer Seite breiter ist und eine Öffnung (4) für das Verbindungsrohr an der Innenkante dieser breiteren Seite angeordnet ist.

7. Beutelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbeutel (2) zwei oder mehrere übereinander angeordnete Kammern (27, 28) umfaßt, wobei jede Kammer mit dem äußeren Beutel (1) über separate oder verzweigte Verbindungsrohre verbunden ist.

8. Beutelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Mittelabschnitt (16) einen Hohlraum (17) aufweist, in welchem sich der Innenbeutel (2) befindet, und daß der Hohlraum so angeordnet ist, daß er die radialen Abmessungen des Innenbeutels (2) begrenzt, jedoch eine axiale Ausdehnung des Beutels ermöglicht, wenn der Beutel mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.

9. Verfahren zur Zentrifugaltrennung einer Thrombozytensuspension aus Buffycoat, welches durch Trennungen von Vollblut erhalten wird, wobei die Beutelanordung nach Anspruch 8 und eine Zentrifuge, die einen Rotor (26) mit einem konzentrisch zur Drehachse des Rotors angordneten Arbeitsraum aufweist, verwendet werden, und der Arbeitsraum einen zentralen, abgetrennten Rotorabschnitt sowie einen ringförmig ausgebildeten, abgetrennten Rotorabschnitt (32) umfaßt, und im Arbeitsraum ferner Vorrichtungen (31, 33, 34) zur Reduzierung des Volumens des ringförmig ausgebildeten, abgetrennten Rotorabschnitts während der Drehung des Rotors vorgesehen sind, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß

das Buffycoat dem äußeren ringförmig ausgebildeten Beutel (1) der Beutelanordnung zugeführt wird und die Beutelanordnung in dem Arbeitsraum derart angeordnet ist, daß der starre kreisförmige Mittelabschnitt (16) in dem zentralen, abgetrennten Rotorabschnitt und der äußere ringförmig ausgebildete Beutel in dem kreisförmigen, abgetrennten Rotorabschnitt (32) angeordnet werden;

das Buffycoat zentrifugiert wird, wodurch es in eine leichte, die Thrombozytensuspension aufweisende Phase und eine dichtere, die restlichen Produkte aufweisende Phase getrennt wird;

die Thrombozytensuspension von dem äußeren Beutel (1) in den inneren Beutel (2) der Beutelanordnung während der Drehung des Rotors ausgestoßen wird, indem das Volumen des kreisförmig ausgebildeten, abgetrennten Rotorabschnitts (32) verringert wird; und

die Thrombozytensuspension in den inneren Beutel (2) gelangt.

10. Verfahren zur Zentrifugaltrennung von Knochenmarkzellen aus Knochenmarksuspensionen unter Verwendung der Beutelanordnung nach Anspruch 8, rückbezogen auf Anspruch 7, sowie unter Verwendung einer Zentrifuge von einer Art, welche einen Rotor (26) mit einem konzentrisch zur Drehachse des Rotors angordneten Arbeitsraum aufweist, wobei der Arbeitsraum einen zentralen, abgetrennten Rotorabschnitt sowie einen ringförmig ausgebildeten, abgetrennten Rotorabschnitt (32) umfaßt, und ferner im Arbeitsraum Vorrichtungen (31, 33, 34) zur Reduzierung des Volumens des ringförmig ausgebildeten, abgetrennten Rotorabschnitts während der Drehung des Rotors vorgesehen sind, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß

die Knochenmarksuspension dem äußeren, ringförmig ausgebildeten Beutel (1) der Beutelanordnung zugeführt wird und die Beutelanordnung in dem Arbeitsraum derart angeordnet wird, daß der starre kreisförmige Mittelabschnitt (16) in dem zentralen, abgetrennten Rotorabschnitt und der äußere, ringförmig ausgebildete Beutel in dem kreisförmigen, abgetrennten Rotorabschnitt (32) angeordnet sind;

die Knochenmarksuspension zentrifugiert wird, wodurch sie in einen leichten Plasmabestandteil, einen intermediären Buffycoatbestandteil und einen dichteren Bestandteil der verbleibenden Produkte getrennt wird;

der leichte Plasmabestandteil vom äußeren Beutel (1) in eine erste Beutelkammer (27) des inneren Beutels der Beutelanordnung ausgestoßen wird und anschließend der intermediäre Buffycoatbestandteil in eine zweite Beutelkammer (28) des Innenbeutels während der Drehung des Rotors ausgestoßen wird, indem das Volumen des kreisförmig ausgebildeten, abgetrennten Rotorabschnitts (32) verringert wird; und

der intermediäre Buffycoatbestandteil aus der zweiten Beutelkammer (28) für eine fortlaufende Trennung aufgefangen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die fortlaufende Trennung in einer zweiten Beutelanordnung nach Anspruch 8 erfolgt und folgende Schritte umfaßt:

das Zuführen eines Trennfluids in den äußeren, ringförmig ausgebildeten Beutel (1) der zweiten Beutelanordnung, das Zuführen des gesammelten intermediären Buffycoatbestandteils als eine auf dem Trennfluid in dem äußeren Beutel angeordnete Schicht, und das Anordnen der Beutelanordnung im Arbeitsraum des Rotors derart, daß der starre kreisför mige Mittelabschnitt (16) in dem zentralen, abgetrennten Rotorabschnitt und der äußere, ringförmig ausgebildete Beutel in dem kreisförmigen, abgetrennten Rotorabschnitt (32) angeordnet werden;

das Zentrifugieren des gesammelten Bestandteils zusammen mit dem Trennfluid in dem äußeren Beutel zur Trennung des gesammelten Bestandteils in einen leichten Plasmabestandteil, einen intermediären Bestandteil, welcher sich in einer Schicht auf dem Trennfluid anordnet, und in einen dichteren Bestandteil;

das Ausstoßen des leichten Plasmabestandteils aus dem äußeren Beutel (1) in eine erste Beutelkammer (27) des Innenbeutels der zweiten Beutelanordnung und das anschließende Ausstoßen des intermediären Bestandteils in eine zweite Beutelkammer (28) des Innenbeutels während der Drehung des Rotors, indem das Volumen des kreisförmigen, abgetrennten Rotorabschnitts (32) verringert wird;

das Sammeln des intermediären Bestandteils aus der zweiten Beutelkammer, welcher die Knochenmarkzellen aufweist, zur Fortsetzung des Verfahrens; und

das Reinigen des gesammelten intermediären Bestandteils zum Erhalt wiederübertragbarer Knochenmarkzellen.