Durchlaufzentrifuge, vorzugsweise zur industriellen Produktion von Proteinen aus menschlichem Blutplasma

Abstract

 Bei einer Durchlaufzentrifuge werden in der Schleu­dertrommel (1) konzentrisch zueinander angeordnete, im Bodenbereich durch mindestens einen Kanal (15) untereinander verbundene, ringförmige oder ringsegmentförmige Kammern bildende Kunststoffbehälter (13,14) an­geordnet, von denen der oder die der Drehachse (8) der Schleudertrommel (1) zugewandt liegenden Kunststoffbehälter (13) einen Zulaufstutzen (18) und der oder die im Außenbereich der Schleudertrommel (1) vorgese­henen Kunststoffbehälter (14) einen obenliegenden Ablaufkanal (19) auf­weisen. Die Außenflächen der Kunststoffbehälter, des oder der Verbin­dungskanäle (15), des oder der Ablaufkanäle (19) und des oder der Zu­flußstutzen sind an Innenflächen der Schleudertrommel (1) und an in die Schleudertrommel eingesetzten und demontierbaren Formteilen (24,26,27,28) abgestützt. Während des Zentrifugenbetriebs erfolgt über diese Formteile und über die anderen den Kunststoffbehältern zugeordneten Stützflächen eine Kraftabtragung von den Kunststoffbehältern auf die Schleudertrommel, so daß die Belastung der Kunststoffbehälter relativ gering ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchlaufzentrifuge, vorzugsweise zur industriellen Produktion von Proteinen aus menschlichem Blutplasma, mit einer zylindrischen, mit mehreren konzentrisch angeordneten, im Bo­denbereich untereinander verbundenen Kammern versehenen Schleudertrom­mel, in deren Innenbereich das Blutplasma oder dergleichen zugeführt und aus deren Außenbereich eine flüssige Phase kontinuierlich abgezogen wird.

[0002] Es ist eine Durchlaufzentrifuge dieser Art bekannt (DE-PS 24 23 319), bei der die Schleudertrommel zwei konzentrisch angeordnete Kammern auf­weist, die im Bodenbereich durch Kanäle verbunden sind, durch die Blut­plasma o.dgl. aus der Innenkammer in die Außenkammer fließen kann. Aus dieser Außenkammer fließt die flüssige Phase in eine Schälkammer und wird über eine Schälscheibe nach außen geführt. Die von der flüssigen Phase abgetrennten Plasmaproteine (Eiweiß) setzen sich in den beiden Kammern der Schleudertrommel ab. Nachdem diese Kammern gefüllt sind, muß das Eiweiß vom Bedienungspersonal manuell aus diesen Kammern her­ ausgeschabt werden. Hierbei ist zu beachten, daß weder die Plasmaprote­ine bei diesem Vorgang vom Bedienungspersonal infiziert werden dürfen, noch daß das Bedienungspersonal mit in den Plasmaproteinen enthaltenen Krankheitskeimen in Berührung kommen darf.

[0003] Da die Schleudertrommel der bekannten Durchlaufzentrifuge sich aus­schließlich aus hochbelastbaren Metallteilen zusammensetzt, kann diese Zentrifuge mit der maximalen Drehzahl betrieben werden, die das verwen­dete Zentrifugenmaterial erlaubt. Zur wirtschaftlichen Gewinnung der Plasmaproteine sind hochtourige Zentrifugen erforderlich.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Durchlaufzentrifuge, vorzugsweise zur industriellen Produktion von Proteinen aus menschlichem Blutplasma, der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß unter Auf­rechterhaltung eines wirtschaftlichen Betriebs mit maximalen Drehzahlen das Produkt vor Kontaminationen und das Bedienungspersonal von im Pro­dukt enthaltenen Krankheitskeimen geschützt werden sowie der Arbeits­aufwand bei der Entnahme und Lagerung der abgeschleuderten Proteine ver­ringert wird.

[0005] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Schleu­dertrommel konzentrisch zueinander angeordnete, im Bodenbereich durch mindestens einen Kanal miteinander verbundene ringförmige oder ringseg­mentförmige Kammern bildende Kunststoffbehälter angeordnet sind, von denen der oder die der Drehachse der Schleudertrommel zugewandt liegen­den Kunststoffbehälter einen Zulaufstutzen und der oder die im Außenbe­reich der Schleudertrommel vorgesehenen Kunststoffbehälter einen oben­liegenden Ablaufkanal aufweisen,und daß die Außenflächen der Kunststoff­behälter, des oder der Verbindungskanäle, des oder der Ablaufkanäle und des oder der Zuflußstutzen sich an Innenflächen der Schleudertrommel und an die Schleudertrommel eingesetzten und demontierbaren Formteilen abstützen.

[0006] Da den Außenflächen der in die Schleudertrommel eingesetzten Kunststoff­ behältern über den gesamten Flächenbereich Stützflächen zugeordnet sind, die durch Teile der Schleudertrommel durch eingesetzte und demon­tierbare Formteile oder durch Wandungen benachbarter Kunststoffbehälter gebildet werden können, sind von den Wandungen der Kunststoffbehälter während des Zentrifugalbetriebs nur Kräfte auf Stützflächen zu über­tragen, so daß auch bei hochtourigen Zentrifugen als Kunststoffbehälter Kunststoffbeutel verwendet werden können.

[0007] Die Kunststoffbehälter werden steril angeliefert. Zur Aufrechterhaltung der Sterilität der Innenräume der Behälter werden die Zulauföffnungen und die Ablauföffnungen durch Stopfen verschlossen. Dieser Stopfenver­schluß bleibt auch beim Einsetzen der Behälter in die Schleudertrommel und bei der Montage der Formteile und ggf. der Zwischenwände erhalten. Erst kurz vor dem Aufsetzen des Verteilers, der die Schälkammer für die abzuführende flüssige Phase begrenzenden Teile und des Trommeldeckels werden die Stopfen entfernt.

[0008] Nachdem die Innenräume der Kunststoffbehälter mit Proteinen gefüllt sind, wird die Schleudertrommel angehalten und es werden nach dem Lösen des Trommeldeckels und dem Entfernen der Trommelteile im Zulauf- und Ablaufbereich sowie einiger Formteile und Zwischenwände die gefüllten Kunststoffbehälter aus der Schleudertrommel entfernt und ggf. gelagert. Für die Entnahme der Plasmaproteine aus den Kunststoffbehältern müssen die Kunststoffbehälter zerstört werden.

[0009] Bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge werden Produktverlustevermieden. Eine Reinigung der Trommeleinsätze zwischen den einzelnen Chargen ist nicht mehr erforderlich. Eine Trommelauskleidung aus Sondermaterialien, z.B. aus Titan, entfällt.

[0010] Weiter Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Un­teransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist.

Es zeigen:

[0011] 

Fig. 1 die Schleudertrommel einer Durchlaufzentrifuge mit eingesetz­ten Kunststoffbehältern im Vertikalschnitt, und zwar im Be­reich eines unteren Verbindungskanals und eines oberen Ablauf­kanals,

Fig. 2 eine Schleudertrommel mit eingesetzten Kunststoffbehältern im Vertikalschnitt, der versetzt zu dem Verbindungskanal und zu dem Ablaufkanal gelegt wurde,

Fig. 3 einen Montagezwischenzustand,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1 und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 3,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 3.

[0012] Die Durchlaufzentrifuge weist eine Schleudertrommel 1 auf, die mit einem zylindrischen Unterteil 2, einem Deckel 3 und einem Verschlußring 4 ver­sehen ist, durch den der Deckel gegenüber dem Unterteil festgelegt wird.

[0013] In dem Unterteil 2 befindet sich ein Kühlmantel 5, der von Kühlflüssig­keit durchströmt wird, auf dessen Funktion hier aber nicht weiter ein­gegangen wird. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel fluchtet seine Innenfläche 6 mit der Innenfläche 7 des Deckels.

[0014] Der Füllraum der Schleudertrommel wird zur Drehachse 8 hin und nach unten durch ein Einsatzteil 9 begrenzt, dessen untere Bodenplatte 10 aus den einen stumpfen Winkel bildenden Plattenteilen 11 und 12 be­steht.

[0015] In der in der Fig. 3 dargestellten Montagezwischenstellung sind auf der Bodenplatte 10 des Einsatzteiles 9 die Kunststoffbehälter 13 und 14 an­geordnet, die über einen Kanal 15 im Bodenbereich untereinander verbun­den sind.

[0016] Die konstruktive Ausbildung des Kanals 15 kann man aus der Fig. 4 ent­nehmen. Der Verbindungskanal 15 ist als Schlauch ausgebildet und über eine Rippe 16 mit dem Boden 17 des Kunststoffbehälters 13 verbunden. Der Kanal 15, die Rippe 16 und der Boden 17 des Behälters 13 sind ein­stückig ausgebildet. Der Kanal 15 ist ferner mit dem Kunststoffbehälter 14 verbunden, so daß die beiden konzentrisch angeordneten Behälter 13, 14 eine Baueinheit bilden.

[0017] Der Behälter 13 ist mit einem Zulaufstutzen 18 ausgerüstet. Der Kunst­stoffbehälter 14 weist einen obenliegenden Ablaufkanal 19 auf, der mit einem Ablaufstutzen 20 ausgerüstet ist. Der Zulaufstutzen 18 und der Ablaufstutzen 20 sind bei der Anlieferung und bei dem Einbau der Kunst­stoffbehälter in die Schleudertrommel durch Stopfen 21,22 verschlossen. Hierdurch wird verhindert, daß irgendwelche Verunreinigungen in den Innenraum der Kunststoffbehälter gelangen.

[0018] Bei dem in den Zeichnungen dargestellen Ausführungsbeispiel ist zwi­schen dem Kunststoffbehälter 13 und dem Kunststoffbehälter 14 ein Ring­mantel 23 angeordnet, der Stützflächen für die benachbart liegenden Wandungen der genannten Behälter bildet. Der Ringmantel 23 besitzt Ausnehmungen, durch die der Verbindungskanal 15 und der Ablaufkanal 19 hindurchführen.

[0019] Unterhalb des Bodens 17 des Innenbehälters 13 bzw. der Innenbehälter ist ein Formteil 24, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, angeordnet, das sich an der Bodenplatte 10 des Einsatzteils 9 abstützt und den Raum zwischen dem Boden 17 des oder der Innenbehälter und der Boden­platte 10 ausfüllt. Dieses Formteil weist eine oder mehrere Ausnehmun­gen zur Aufnahme jeweils eines Verbindungskanals 15 auf. Damit die ge­samte Außenfläche des durch einen Schlauch gebildeten Verbindungskanals 15 sich an Formteilflächen während des Zentrifugenbetriebes abstützen kann, werden in die Ausnehmung 25 des Formteils 24 weitere Formteile 26 eingesetzt.

[0020] Aus der Fig. 4 kann man entnehmen, daß die gesamte Oberfläche des Ver­bindungskanals 15 in Formteilen eingebettet ist.

[0021] Auch der Ablaufkanal 19 bzw. die Ablaufkanäle 19 werden in Formteilen 27,28 eingebettet, die zwischen dem Oberboden 29 des innenliegenden Kunststoffbehälters 13 bzw. zwischen den Oberböden 29 der innenliegen­den Kunststoffbehälter und dem Deckel 3 angeordnet werden.

[0022] Die Zuordnung dieser Formteile 27,28 zu dem Ablaufkanal 19 ergeben sich aus den Fig. 1 und 5.

[0023] Aus der Fig. 6 ergibt sich, daß die konzentrisch angeordneten Kunst­stoffbehälter 13 und 14 ringsegmentförmig ausgebildet sein können, so daß durch eine Reihe dieser Kunststoffbehälter der Innenraum der Schleudertrommel ausgefüllt wird. Durch die Verwendung kleinerer, ring­segmentförmiger Kunststoffbehälter 13 und 14 wird die Herstellung der Kunststoffbehälter im Blasverfahren ermöglicht.

[0024] Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 6 stützen sich während des Betriebs benachbarte, radial verlaufende Wandungen der Kunststoffbe­hälter aneinander ab.

[0025] Die Durchlaufzentrifuge ist mit einem Verteilerraum 30 ausgerüstet, dem das Blutplasma über ein ortsfestes Einlaufrohr 31 zugeführt wird. Dem Verteilerraum 30 ist eine Sammelkammer 32 und ein Füllstutzen 33 zugeordnet, die in die Zulaufstutzen 18 der Kunststoffbehälter 13 ein­greifen. In den Ablaufstutzen 20 des Ablaufkanals 19 greift ein Stut­zen 34 ein, durch den die abgezogene flüssige Phase in eine Schälkam­mer 35 gelangt.

[0026] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist die Bodenplatte 10 mit einem Ringsteg 36 versehen, auf dem sich der Ringmantel 23 ab­stützt. Der Ringsteg 36 weist im Bereich der Verbindungskanäle 15 Aus­nehmungen 37 auf, die mit Ausnehmungen 38 in dem Ringmantel 23 fluchten. Die Ausnehmungen sind mit einem Formteil 39 ausgefüllt, welches eine Baueinheit mit den Kunststoffbehältern 13,14 und dem Verbindungskanal 15 bildet.

Bezugszeichen

[0027] 

1 Schleudertrommel

2 Unterteil

3 Deckel

4 Verschlußring

5 Kühlmantel

6 Innenfläche

7 Innenfläche

8 Drehachse

9 Einsatzteil

10 Bodenplatte

11 Plattenteil

12 Plattenteil

13 Kunststoffbehälter

14 Kunststoffbehälter

15 Verbindungskanal

16 Rippe

17 Boden

18 Zulaufstutzen

19 Ablaufkanal

20 Ablaufstutzen

21 Stopfen

22 Stopfen

23 Ring

24 Formteil

25 Ausnehmung

26 Formteil

27 Formteil

28 Formteil

29 Oberboden

30 Verteiler

31 Einlaufrohr

32 Sammelkammer

33 Füllstutzen

34 Stutzen

35 Schälkammer

36 Ringsteg

37 Ausnehmung

38 Ausnehmung

39 Formteil

Ansprüche

1. Durchlaufzentrifuge, vorzugsweise zur industriellen Produktion von Proteinen aus menschlichem Blutplasma, mit einer zylindrischen, mit mehreren konzentrisch angeordneten, im Bodenbereich untereinander ver­bundenen Kammern versehenen Schleudertrommel, in deren Innenbereich das Blutplasma oder dergleichen zugeführt und aus deren Außenbereich eine flüssige Phase kontinuierlich abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schleudertrommel (1) konzen­trisch zueinander angeordnete, im Bodenbereich durch mindestens einen Kanal (15) untereinander verbundene, ringförmige oder ringsegmentför­mige Kammern bildende Kunststoffbehälter (13,14) angeordnet sind, von denen der oder die der Drehachse (8) der Schleudertrommel (1) zugewandt liegenden Kunststoffbehälter (13) einen Zulaufstutzen (18) und der oder die im Außenbereich der Schleudertrommel vorgesehenen Kunststoffbehäl­ter einen obenliegenden Ablaufkanal (19) aufweisen, und daß die Außen­flächen der Kunststoffbehälter, des oder der Verbindungskanäle, des oder der Ablaufkanäle und des oder der Zuflußstutzen sich an Innenflä­chen der Schleudertrommel (1) und an in die Schleudertrommel eingesetz­ten und demontierbaren Formteilen (24,26,27,28) abstützen.

2. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (15) zwischen einem innen- und einem außenliegenden Kunststoffbehälter (13,14) mit den Behältern fest verbunden ist.

3. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (15) mit dem innenliegenden Behälter (13) einstückig ist, unterhalb des Bodens (17) des innenliegenden Behälters (13) ver­läuft und mit dem Boden durch eine Rippe (16) verbunden ist.

4. Durchlaufzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Schleudertrommel (1) mit ringsegmentförmigen Kunststoffbehältern gefüllt ist, von denen jeweils ein innenliegender und der zugeordnete außenliegende Kunststoffbehälter (13,14), die über den Verbindungskanal (15) im Bodenbereich vereinigt sind, eine Bauein­heit bilden.

5. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ringsegmentförmigen Innenbehältern (13) und den ringseg­mentförmigen Außenbehältern (14) ein Ringmantel (23) vorgesehen ist.

6. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Bodens (17) des Innenbehälters oder der Innenbehälter ein Formteil (24) angeordnet ist, das eine oder mehrere Ausnehmungen (25) zur Aufnahme jeweils eines Verbindungskanals (15) aufweist und daß der dem Boden (17) des Innenbehälters oder den Böden der Innenbe­hälter benachbarte Teil der Ausnehmung durch weitere Formteile (26) ausgefüllt ist.

7. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Oberboden (29) des innenliegenden Kunststoffbehälters (13) oder den Oberböden der Innenbehälter und dem Deckel (3) der Schleu­dertrommel Formteile (27,28) angeordnet sind, die den Raum zwischen den genannten Bauelementen ausfüllen und in denen die Ablaufkanäle (19) des oder der Außenbehälter eingebettet sind.

8. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Wände zweier Kunststoffbehälter (13,14) unmittelbar anein­anderliegen.

9. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Drehachse (8) der Schleudertrommel (1) zugewandt liegende Be­grenzungswand des oder der Kunststoffbehälter (13) sich an einem den Füllraum der Schleudertrommel (1) zur Drehachse (8) hin und unten be­grenzenden Einsatzteil (9) der Schleudertrommel abstützt.

10. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (9) eine Bodenplatte (10), die aus den Plattenteilen (11 und 12) besteht, aufweist, auf der sich der Boden des Kunststoff­behälters (14) und ein oder mehrere Formteile (24) abstützen, die un­terhalb des Bodens (17) des Kunststoffbehälters (13) oder der Kunst­stoffbehälter (13) angeordnet sind.

11. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (10) mit einem Ringsteg (36) versehen ist, auf dem sich der Ringmantel (23) abstützt und der im Bereich der Verbindungs­kanäle (15) Ausnehmungen (37) aufweist, die mit Ausnehmungen (30) in dem Ringmantel (23) fluchten, wobei die Ausnehmungen (37,38) mit einem Formteil (39) ausgefüllt sind, welches eine Bauteinheit mit den Kunst­stoffbehältern (13,14) und dem Verbindungskanal (15) bildet.

12. Durchlaufzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß die Formteile (24,26,27,28,39) aus Kunst­stoff gefertigt sind.

13. Durchlaufzentrifuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verteilerraum (30), dem eine Sammelkammer (32) und Füllstutzen (33) zugeordnet sind, die in die Zulaufstutzen (18) der Innenbehälter ein­greifen.

Zeichnung