[0001] Die Erfindung betrifft eine Zentrifugenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Eine gattungsgemäße Zentrifugenanordnung ist beispielsweise aus der DE-OS 28 21
055 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist eine Zentrifugenanordnung mit einem Zentrifugenrotor
bekannt, dessen Mittelteil einen an drei Seiten geschlossenen Kanal aufweist. In diesen
Kanal kann ein Separationsbehälter eingelegt werden. Da dieser Separationsbehälter
aus halbsteifen Material besteht, legt er sich während der Zentrifugation durch die
hohen auftretenden Drücke an die Wände des Kanales an und stützt sich dabei an dessen
beiden Seitenwänden und dessen Bodenwand ab.
[0003] Hierbei ist jedoch nachteilig, daß die endgültige Form des Separationskanales des
Separationsbehälters erst nach Einlegen in den im Mittelteil des Zentrifugenrotors
vorhandenen Kanal geschaffen wird. Dieser Kanal kann jedoch aus Fertigungsgründen
nie so exakt dimensioniert und ausgeführt werden, daß sich der Separationsbehälter
während der Zentrifugation gleichmäßig an alle Seiten des Kanales anlegt, was wiederum
die Separationsleistung der bekannten Zentrifugenanordnung negativ beeinflußt. Darüber
hinaus ist der im Zentrifugenkörper befindliche Kanal von seiner Dimension her begrenzt,
so daß nur bestimmte dimensionierte Separationsbehälter eingelegt werden können.
[0004] Eine weitere Zentrifugenanordnung ist aus der DE-OS 28 21 057, dort die Fig. 1, bekannt,
die jedoch im wesentlichen der gattungsgemäßen Zentrifugenanordnung entspricht und
daher ebenfalls deren Nachteile aufweist.
[0005] Eine weitere Zentrifugenanordnung ist aus der DE-OS 26 24 154, dortige Fig. 4 bekannt.
Diese Zentrifugenanordnung weist einen Zentrifugenrotor auf, der eine Antriebsscheibe,
eine mit der Antriebsscheibe verbundene Antriebsquelle und einen Separationsbehälter
umfaßt. Der Separationsbehälter selbst weist wenigstens einen allseits geschlossenen,
kreisringförmigen Separationskanal und wenigstens eine mit diesem verbundene Separationskammer
auf, die mit einem Auslaßkanal verbunden ist, während der Separationskanal mit wenigstens
einem Einlaßkanal verbunden ist. Diese Kanäle führen von ihren Anschlüssen an die
Separationskammer bzw. den Separationskanal zur Mitte des Separationsbehälters bzw.
der Antriebsscheibe, auf der der Separationsbehälter festgelegt ist.
[0006] Bei der bekannten Zentrifugenanordnung besteht der Separationsbehälter aus flexiblem
elastischem Material, wie z.B. für medizinische Zwecke geeignetem Polyvinylchlorid,
und wird aus zwei formgleichen kreisförmigen Stücken dieses Materials beispielsweise
zusammengeschweißt. Nach Anbringung der Einlaß- und Auslaßkanäle an den Separationsbehälter
wird dieser in die Antriebsscheibe des Zentrifugenrotors eingelegt und mittels eines
zusätzlichen Deckels auf dieser befestigt. Ferner muß für einen Druckausgleich und
zum Verhindern des Zerberstens des Separationsbehälters eine hydraulische Flüssigkeit
zwischen den Separationsbehälter und die Oberfläche des Zentrifugenrotors eingebracht
werden.
[0007] Diese bekannte Zentrifugenanordnung weist jedoch aufgrund der Verwendung von flexiblem
Material für den Separationsbehälter den Nachteil auf, daß für diesen ein relativ
hoher Fertigungsaufwand betrieben werden muß, da zunächst zwei formgleiche Stücke
aus flexiblem Material hergestellt, diese miteinander exakt verbunden und dann unter
Verwendung einer hydraulischen Schutzflüssigkeit auf dem Zentrifugenrotor angebracht
werden müssen. Darüber hinaus ergibt sich der Nachteil, daß relativ große Fertigungstoleranzen
von flexiblem Material bestehen und eine nicht vollkommen gleichmäßige Kanalform ohne
Durchmesser- und Hüllenschwankungen erreichbar ist, was zu Aufwirbelungen und Verwirbelungen
durch Kanalformschwankungen führt, was wiederum die Wirkung der Zentrifugenanordnung
nachteilig beeinflußt.
[0008] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zentrifugenanordnung der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die gute Zentrifugenergebnisse
auch bei Zentrifugierung verschiedener Medien mit unterschiedlichen Eigenschaften
ermöglicht.
[0009] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.
[0010] Die erfindungsgemäße Zentrifugenanordnung ermöglicht eine völlig gleichmäßige Kanalform
des Separationsbehälters, die sehr geringe Durchmesser- und Höhenschwankungen aufweist.
Dies wiederum ermöglicht im Betrieb eine besonders vorteilhafte, laminare und gleichmäßige
Strömung des zu zentrifugierenden Gutes, was auch bei Behandlung unterschiedlichster
Medien ständig gute Zentrifugierergebnisse ermöglicht.
[0011] Dadurch wird zunächst erreicht, daß der Separationsbehälter maßgenau und auf einfache
Art und Weise hergestellt und äußerst leicht in den Zentrifugenrotor eingelegt werden
kann. Dies vereinfacht allgemein die Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Zentrifugenanordnung,
wobei sich ferner Material- und Kostenreduzierungen des auch als Einmalteil ausbildbaren
Separationsbehälters durch einfachen und leichten Aufbau ergeben. Die Separationskammer
kann beispielsweise aus lediglich zwei Teilen, dem Separationskammergehäuse und dem
Verschlußdeckel zusammengesetzt werden.
[0012] Ferner ergibt sich der Vorteil, daß der Separationsbehälter nicht einzeln ausgewuchtet
werden muß, sondern nur in Verbindung mit der Antriebsscheibe, also pro Zentrifugenanordnung
lediglich einmal.Eine Auswuchtung des Einmalteiles ist nicht nötig, was bei unsymetrischen
Kanalanordnungen zu erheblichen Vereinfachungen führt. Ferner benötigt der Separationsbehälter
keine eigene Verbindung zur Antriebsquelle, die sehr aufwendig auszuführen ist, sondern
diese Verbindung ist lediglich einmal an der Antriebsscheibe vorhanden.
[0013] Desweiteren ergeben sich vorteilhafterweise geringere Fertigungstoleranzen und eine
bessere Oberflächenbeschaffenheit, wobei es sogar möglich ist, den Separationsbehälter
auf Hochglanz zu polieren.
[0014] Ein weiterer beträchtlicher Vorteil, der vor allem die Zentrifugierergebnisse, die
mit der erfindungsgemäßen Zentrifugieranordnung erreichbar sind, erheblich verbessert,
ist in der völlig gleichmäßigen Kanalform zu sehen, die sehr geringe Durchmesser-
und Höhenschwankungen aufgrund der Verwendung von starrem bzw. halbstarrem Material
aufweist. Dadurch wird es möglich, im Betrieb der erfindungsgemäßen Zentrifugenanordnung
eine besonders vorteilhafte, laminare, gleichmäßige Strömung des zu zentrifugierenden
Gutes zu erreichen, was beispielsweise bei thrombozytenarmen Plasma besonders wichtig
ist.
[0015] Ferner ist es durch die Verwendung von starrem oder halbstarrem Material möglich,
klarsichtige Bereiche zu schaffen, die beispielsweise die Schaffung von Fensterbereichen
für die Anordnung von Meßgeräten, wie beispielsweise Lichtschranken, ermöglichen.
[0016] Das starre und halbstarre Material ermöglicht es außerdem, eine sehr glatte, durchsichtige
Oberfläche zu fertigen und so eine Betrachtung mit Stroboskoplicht des Zentrifugationsvorganges
zu erhalten.
[0017] Schließlich wird eine leichte Freispülbarkeit durch füllgut- und druckunabhängige
Kanalform mit konstanten Kanalformen über die gesamte Länge des Separationsbehälters
erreicht. Der sich in dem Separationsbehälter bei einer bestimmten Drehzahl einstellende
Druck ist nämlich von der Zentrifugalbeschleunigung und dem spezifischen Gewicht des
Füllgutes abhängig und führt bei elastischen Separationsbehältern zu unterschiedlichen
Kanaldicken.
[0018] Eine weitere vorteilhafte Separation läßt sich erreichen, indem zwei miteinander
in Verbindung stehende Separationsbehälter für eine zweistufige Separation auf einer
Antriebsscheibe untergebracht sind.
[0019] Die Unteransprüche haben eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zentrifugenanordnung
zum Inhalt.
[0020] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung ergeben sich
aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der
Es zeigt
Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines Separationsbehälters der erfindungsgemäßen
Zentrifugenanordnung;
Fig. 2: eine der Fig. 1 entsprechenden Darstellung einer Antriebsscheibe eines Zentrifugenrotors
der erfindungsgemäßen Zentrifugenanordnung;
Fig. 3: einen Schnitt durch den Separationsbehälter und die Antriebsscheibe im zusammengebauten
Zustand;
Fig. 4: eine Draufsicht auf den Separationsbehälter gemäß Fig. 1;
Fig. 5: einen Schnitt I-I gemäß Fig. 4 durch die Separationskammer und
Fig. 6: eine Draufsicht auf die Separationsbehälter bei einer zweistufigen Separation.
[0021] Gemäß Fig. 1 ist ein Separationsbehälter (1) einer erfindungsgemäßen Zentrifugenanordnung
dargestellt. Der Separationsbehälter (1) ist als selbsttragendes Teil aus starrem
oder halbstarrem Material ausgebildet, wobei das Material jedoch eine gewisse Flexibilität
hat. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß der Separationsbehälter (1) einerseits formstabil
ist, jedoch aufgrund seiner Flexibilität in gewissem Rahmen verformt, insbesondere
in seinem Durchmesser vermindert werden kann, was seine Handhabbarkeit insbesondere
bei der Montage der er findungsgemäßen Zentrifugenanordnung erheblich vereinfacht.
[0022] Wie aus Fig. 1 weiterhin ersichtlich ist, ist der erfindungsgemäße Separationsbehälter
(1) als kreisförmiger Ring ausgebildet, der jedoch nicht geschlossen ist. So weist
der Separationsbehälter (1) zwei gegenüberliegend angeordnete Enden (2, 3) auf, die
einen Zwischenraum (4) begrenzen. Damit ist es möglich, die beiden Enden (2, 3) aufgrund
der Flexibilität des Materials des Separationsbehälters (1) aufeinander zuzubewegen,
dadurch, daß die Enden zusammengedrückt werden, bis sie aufeinander zu liegen kommen.
Hierzu kann beispielsweise der Endbereich (3) mit einem geeigneten Griffteil (5) versehen
sein. Weitere Einzelheiten des Separationsbehälters (1) werden im folgenden anhand
von Fig. 4 erläutert.
[0023] Aus der Draufsicht auf den Separationsbehälter (1) in Fig. 4 wird nochmals dessen
Kreisringform angedeutet. Ferner ist ersichtlich, das der Separationsbehälter (1)
im Beispielsfalle einen Separationskanal (6) aufweist, der nahezu um den gesamten
Umfang des Separationsbehälters (1) herum verläuft. Die Darstellung des vollen kreisförmigen
Separationskanals ist aus Gründen der Übersichtlichkeit hier weggelassen worden. Ferner
ist im Beispielsfalle ein Endbereich des Separationskanales (6), der am Ende (3) des
Separationsbehälters (1) liegt, mit einem Rohrstutzen (7) versehen, der im Endmontagezustand
mit einem Einlaßkanal zur Einleitung von zu zentrifugierendem Gut mittels einem Schlauchstück
verbunden wird. Das andere Ende (4) ist mit einem Rohrstutzen (8) versehen, der
im Endmontagezustand mit Ausgangskanälen verbunden wird, aus denen die zentrifugierten
Bestandteile abgeleitet werden. Wie aus der Darstellung in Fig. 4 ersichtlich ist,
ist am Endbereich (4) ferner eine Separationskammer (9) angeordnet, die einen erweiterten
Querschnitt gegenüber dem Separationskanal (6) hat und deren Höhe vorzugsweise gegenüber
der Höhe des Separationskanales (6) vermindert ist, wozu eine schräg verlaufende Fläche
(9ʹ) vom oberen Endbereich des Separationskanals (6) bis in einen in Fig. 4 nicht
näher dargestellten Deckenbereich der Separationskammer (9) vorgesehen sein kann.
Ist diese Schrägfläche (9ʹ), die in Fig. 1 als Strichlinie dargestellt ist, vorgesehen,
dient sie zur Verringerung der Schichtdicke, beispielsweise zur Anbringung eines optischen
Detektorsystems. Es ist jedoch ebenso möglich, die Separationskammer (9) in ihrer
Höhe entsprechend der Höhe des Separationskanals (6) auszubilden, also keine Höhenverminderung
vorzunehmen.
[0024] Wie ferner aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist, weist der Rohrstutzen (8) drei
unterschiedlich lange Abzugsstutzen (10, 11, 11ʹ) auf, die in unterschiedliche Bereiche
der Separationskammer (9) hineinreichen, so daß es möglich ist, die sich in der Separationskammer
(9) bildenden Bereiche unterschiedlicher zentrifugierter Komponenten durch den jeweiligen
Stutzen (10, 11, 11ʹ) mittels Schläuchen separat abzuziehen. Somit wird der radial
kürzeste Stutzen (10) bei der Separation von Blut zum Abziehen der leichtesten Blutkomponente,
namlich des Plasmas verwendet, während der radial längste Stutzen (11ʹ) zum Entfernen
der schwersten Komponente, also der Erythrozyten eingesetzt wird. Der gegebenenfalls
radial etwa in der Mitte liegende Stutzen (11) wird dagegen zum Abziehen von Leukozyten
oder Thrombozyten ("buffy coat") eingesetzt. Bei einer reinen Plasmaseparation kann
dieser Stutzen entfallen.
[0025] Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist lediglich ein Separationskanal
(6) vorgesehen, jedoch ist es auch möglich, eine Mehrzahl von miteinander in Verbindung
stehenden Separationskanälen vorzusehen, die beispielsweise konzentrisch ineinanderliegend
angeordnet werden können.
[0026] Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Separationskanal (6) zumindest in größeren
Teilbereichen einen rechteckförmigen Querschnitt auf und umfaßt einen Kanalboden (12)
und mit dem Kanalboden fest verbundende und im wesentlichen senkrecht auf diesem stehende
feste Kanalwände (13) bzw. (14). Die dementsprechend noch verbleibende offene Seite
ist mittels eines dauerhaft angebrachten flüssigkeitsdichtenden Deckels (15) verschlossen.
[0027] Die Separationskammer (9) weist ebenfalls die Wände (13, 14) und den Kanalboden (12)
auf, wobei sich jedoch die Wände (13, 14) in einem allmählich größer werdenden Abstand
voneinander erstrecken, so daß sich die aus Fig. 4 im einzelnen ersichtliche Form
der Separationskammer (9) ergibt. Natürlich ist die Separationskammer (9) auch mit
dem Deckel (15) versehen, der in seiner Form dem Verlauf der die Separationskammer
(9) begrenzenden Wände (13, 14) angepaßt ist. Ferner ist eine Wand (16) vorgesehen,
die die Wände (13, 14) verbindet und die Separationskammer (9) vollständig verschließt.
Eine entsprechende Wand (17) ist ebenfalls im Endbereich (3) vorgesehen, so daß auch
dort der Separationskanal (6) allseitig geschlossen ist und lediglich über den Anschlußstutzen
(7) und eine in der Wand (14) vorgesehene Ausnehmung mit dem Außenbereich in Verbindung
steht.
[0028] Zum flüssigkeitsdichtschließenden Deckel (15) ist ergänzend zu sagen, daß er größer
sein kann als die Öffnung des Kanales (6), wobei die Länge des Deckels (15) etwas
größer als die Länge des offenen Kanals (6) und seine Breite an keiner Stelle wesentlich
größer als der Abstand der Außenflächen der Kanalwände (13, 14) voneinander, jedoch
größer als der Abstand der Innenflächen der Kanalwände (13, 14) sein kann. Auch kann
der Deckel aus mehreren Teilen bestehen, die verschiedene Abschnitte der Kanäle verschließen.
[0029] Ferner kann die vom Kanalboden (12) gebildete Fläche über die Seitenwände (13, 14)
des Separationskanals herausragen und so eine Grundfläche bilden, auf der mehrere
bzw. verschiedene Kanalwände lagefixiert zueinander an bestimmten Positionen angeordnet
werden können. Diese Grundfläche zur Lagefixierung verschiedener Kanäle oder Kanalabschnitte
kann ebenfalls zwischen den Kanalwänden ausgebildet sein, insbesondere an der offenen
Seite der Kanäle, da hier die für den Schweißvorgang größte Stabilität gefordert wird.
[0030] Die Wandstärken der Kanalwände (13, 14) sowie der Bodenwand (12) und des Deckels
(15) liegen im Bereich von 0,5 bis 5 mm und insbesondere im Bereich von 1,5 bis 3
mm .
[0031] Als Material für den Separationskanal (6) und die Separationskammer (9) kann insbesondere
für medizinische Zwecke geeigneter Kunststoff, vorzugsweise als klarsichtiges Material,
verwendet werden. Hierfür kommen beispielsweise Polycarbonat, PVC oder Styrol in Frage.
Ferner können die Wände (13, 14) und die Bodenwand (12) ein Teil bilden, auf das der
Deckel (15) beispielsweise durch Verklebung, Ultraschallschweißung, Vibrationsschweißung
oder termische Schweißung aufgebracht werden kann. Ferner ist es möglich, den Deckel
(15) zu verklemmen. Hierbei erfolgt die Dichtung des Separationskanals durch den
Deckel (15), wobei es möglich ist, eine Fixierungshilfe zum Verschließen durch das
Vorsehen von Führungen zu schaffen.
[0032] Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und Fig. 3 die Antriebsscheibe der erfindungsgemäßen
Zentrifugenanordnung näher beschrieben.
[0033] Gemäß Fig. 2 weist die Antriebsscheibe (18) eine kreisförmige Grundplatte (19) auf,
die ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich ist. Mittig auf der Grundplatte (19) ist ein
zylinderförmiger Stutzen (20) angeordnet, der gemäß Fig. 3 eine mittige Durchgangsausnehmung
(21) und eine sich im unteren Bereich daran anschließende,in ihrem Durchmesser vergrößerte
Ausnehmung aufweist, die zum Anschluß einer nicht näher dargestellten Antriebsquelle
dient, wobei die Ausnehmung beispielsweise mit einem Keilnutprofil versehen sein kann.
[0034] In die Durchgangsausnehmung (21) werden die ebenfalls nicht näher dargestellten Einlaß-
und Auslaßschläuche eingeführt, die zur Separationskammer bzw. zum Separationskanal
führen und mittels Hebel (22), der eingeklinkt wird, verschlossen.
[0035] Wie aus der Darstellung in Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Antriebsscheibe (18)
eine Vorrichtung (23) auf, an der sich der Separationsbehälter (1) über den Separationskanal
(6) bzw. die Separationskammer (9) abstützt, wobei diese Einrichtung (23) fest an
der Antriebsscheibe (18), bzw. deren Grundplatte (19) angeordnet ist. Genauer gesagt,
weist die Vorrichtung (23) zur Rotationsachse der Antriebsscheibe (18) weisende Flächen
auf, die im Beispielsfall aufgrund der kreisrunden Ausbildung derselben eine kreisringförmige
Fläche bzw. Wand (29) ist. Diese Wand (29) steht im wesentlichen senk recht auf der
Antriebsscheibe (18) bzw. deren Bodenplatte (19). In der Oberfläche der Bodenplatte
(19) ist ferner eine Nut (24) ausgebildet, die, wie im einzelnen aus Fig. 3 entnommen
werden kann, sich an die Wand (29) anschließt und von dieser aus sich auf die Drehachse
der Antriebsscheibe (18) hin erstreckt. Wie ferner aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist
hierbei die Breite der Nut (24) etwas größer als die Breite des Separationskanales
(6), was jedoch nicht zwingend ist.
[0036] Wie ferner aus der Zusammenschau der Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich ist, verläuft
die Wand (29) um den radialäußersten Rand der Antriebsscheibe (18) und umfaßt deren
gesamten Umfang, bildet also einen geschlossenen Ring.
[0037] Ferner ist aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich, daß die Wand (29) an ihrem oberen Rand
einen radial sich nach innen erstreckenden Vorsprung (25) aufweist, der ebenfalls
um den gesamten Rand läuft und vorzugsweise zwei, im Durchmesser verminderte, gegenüberliegende
Bereiche (26) aufweist, was im einzelnen aus Fig. 2 zu ersehen ist. Insgesamt bildet
also der Vorsprung (25) einen um den gesamten Umfang der Wand (29) herumlaufenden
Ring mit einem geringeren Innendurchmesser als der Innendurchmesser der ringförmigen
Wand (29) und übergreift daher zumindest einen Teil des Separationsbehälters (1) bzw.
dessen Deckel (15), so daß er ein unerwünschtes Herausrutschen des Separationsbehälters
(1) in einer Richtung weg von der Grundplatte (19) verhindern kann.
[0038] Fig. 3 verdeutlicht den Zustand, in welchem der Separationsbehälter (1) in die Antriebsscheibe
(18) eingesetzt ist. Wie bereits zuvor beschrieben worden ist, weist der Separationsbehälter
(1) aufgrund der Verwendung flexiblen Materials eine Elastizität auf, die es er möglicht,
die Enden (2, 3) aufeinander zuzubewegen, was es wiederum ermöglicht, den Separationsbehälter
(1) in die Antriebsscheibe (18) trotz des Vorsprunges (25) einzusetzen. Hierzu werden
die Enden (2, 3) durch zusammendrücken der Griffstücke (5) aufeinander zubewegt,
der Separationsbehälter (1) eingesetzt und dann die Enden (2, 3) freigegeben, worauf
sie sich aufgrund der Eigenelastizität des Separationsbehälters (1) wieder voneinander
wegbewegen und damit die in Fig. 3 verdeutlichte Stellung einnehmen, in welcher sich
der Separationsbehälter (1) über die äußeren Wände (13) an der Wand (29) abstützt
und gegen ein unerwünschtes Herausrutschen nach oben durch den Vorsprung (25) gesichert
ist. Dieses einfache Einlegen und Sichern des Separationsbehälters (1) wird dadurch
möglich, daß der ringförmige Separationskanal (6) im zusammengedrückten Zustand der
Enden (5) einen kleineren Durchmesser hat, als er in eingelegtem Zustand aufweist.
Sollte der Separationsbehälter (1) aus irgendwelchen Gründen entfernt werden müssen,
ist es lediglich erforderlich, wiederum die Enden (2, 3) aufeinander zuzubewegen,
wonach der Separationsbehälter (1) problemlos der Antriebsscheibe (18) entnommen werden
kann. Ferner führt diese Ausbildung zu dem Vorteil einer Materialreduzierung des
Separationsbehälters (1), da die bei Betätigung der Zentrifugenanordnung auftretenden
Fliehkräfte auf die Wand (29) der Antriebsscheibe (18) übertragen und von dieser
aufgenommen werden können, so daß der Separationsbehälter (1) selbst in hohem Maße
entlastet wird und folglich es nicht erforderlich ist, diesen besonders stabil auszubilden.
Bei der Ausbildung der Kanalformen braucht hier keine Rücksicht auf das Auswuchtverhalten
gelegt zu werden, da der Separationsbehälter (1) lediglich zusammen mit der Antriebsscheibe
(18) ausgewuchtet wird, Ausgleichsgewichte also nur an der Antriebsscheibe angebracht
werden müssen. Um das Einlegen bzw. Herausnehmen des Separationsbehälters (1) zu erleichtern
und diesen sicher zu arretieren, sind an der Innenfläche der Antriebsscheibe (18)
weitere Ausnehmungen (27) vorhanden. Im Gegensatz dazu besitzt der Separationsbehälter
(1) an seinen Enden (2, 3) entsprechende Vorsprünge (30). Damit das Verhalten der
Separation der Flüssigkeit beobachtet werden kann, kann in der Grundplatte (19) der
Antriebsscheibe (18) ein Durchbruch (28) vorgesehen sein.
[0039] Im Betrieb der erfindungsgemäßen Zentrifugenanordnung, in welchem gemäß Fig. 3 der
Separationsbehälter (1) in die Antriebsscheibe (18) eingesetzt ist, wird beispielsweise
Blut über den Eingangskanal, der am Stutzen (7) angebracht ist, in den Separationskanal
(6) eingeführt, wobei sich im äußeren Bereich, also benachbart der Wand (13), beispielsweise
Erythrozyten sammeln, wohingegen sich im inneren Bereich, also benachbart der Wand
(14), Blutplasma sammelt. Diese beiden Komponenten wandern in Verbindung mit den Thrombozyten
während der Zentrifugierung in die Separationskammer (9), aus der sie über den Stutzen
(8) bzw. die Abzugsstutzen (10, 11, 11ʹ) gemäß Fig. 5 separat entnommen werden können.
Hierbei ergibt sich aufgrund der querschnittskonstanten Ausbildung insbesondere des
Separationskanals (6) eine laminare gleichmäßige Strömung, die insbesondere bei thrombozytenarmen
Plasma für eine zufriedenstellende Zentrifugierung wichtig und vorteilhaft ist.
[0040] Nach der Beschickung mit dem zu zentrifugierenden Gut weist die erfindungsgemäße
Zentrifugenanordnung ferner den Vorteil auf, daß sie leicht freispülbar ist, da die
Kanalform füllgut- und druckunabhängig ist und somit nicht nach Entfernung des zu
zentrifugierenden Gutes zusammenfällt.
[0041] Ergänzend ist noch zu betonen, daß die Erweiterung der Separationskammer nach außen
die Auftrennung der Komponenten des zu zentrifugierenden Gutes begünstigt, wobei
es durch einen zusätzlich ausgenommenen Bereich (27) benachbart zur Wand (16) der
Separationskammer (9) möglich ist, diese beispielsweise durch Einleiten von Kochsalzlösung
vollständig rückstandsfrei zu spülen. Dieser ausgenommene Bereich ist dabei mit dem
Ende des Abzugstutzens (11ʹ) verbunden, so daß hierdurch in Verbindung mit einem Schlauch
eines nichtgezeigten, mit den Stutzen (7, 10, 11, 11ʹ) verbundenen Schlauchsystems
Erythrozyten bzw. Kochsalzlösung abgeführt werden kann.
[0042] In einer besonderen Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist der Separationskanal (1) nur
nahezu als halbkreisförmiges Element ausgebildet und enthält an seinem einen Ende
(2) die bereits beschriebene Separationskammer (9) in ihrer Ausbildung gemäß Fig.
4 und Fig. 5. Hier jedoch führt der Stutzen (10) als U-förmiger Kanal (31), der ein
Gefälle besitzt, zu einem eiförmigen zweiten Separationsbehälter (32). Dieser Separationsbehälter
(32) der im Innern des halbkreisförmigen Elements liegt, weist ebenfalls im wesentlichen
einen rechteckigen Querschnitt auf und umfaßt einen Kanalboden (33) und mit dem Kanalboden
fest verbundene und senkrecht auf diesem stehende feste Kanalwände (34) bzw. (35).
Die dementsprechend noch verbleibende offene Seite ist mittels eines dauerhaft angebrachten
flüssigkeitsdichtenden Deckels verschlossen.
[0043] In der Nähe des Kanals (31) ist am Separationsbehälter (32) an seiner nach innen
weisenden Seite ein Stutzen (36) und an seiner gegenüberliegenden Seite, dem äußersten
Punkt vom Separationsbehälter (32), ein weiterer Abzugsstutzen (37) vorgesehen. Dieser
ist vorzugsweise schräg nach innen und unten verlaufend ausgebildet. In diesem Bereich
kann der Querschnitt des Separationsbehälters (32) vergrößert sein, um einen Sammelraum
zu erhalten. An dem der Separationskammer (9) gegenüberliegenden Ende des Separationskanals
(1) ist der Zuführstutzen (38) angeordnet.
[0044] Die Anordnung dieser zweistufigen Separationsbehälter (1,32) erfolgt in entsprechend
geeigneter Weise auf einer nicht näher dargestellten Antriebsscheibe.
[0045] Im Betrieb dieser Zentrifugenanordnung wird beispielsweise das Blut über den Zuführstutzen
(38) in den Separationsbehälter (1) eingeführt, wobei sich im äußeren Bereich, also
benachbart der Wand (13), beispielsweise Erythrozyten sammeln, wohingegen sich im
inneren Bereich, also benachbart der Wand (14), Bluplasma sammelt. Diese beiden Komponenten
wandern in Verbindung mit den Thrombozyten während der Zentrifugierung in die Separationskammer
(9), wobei die Erythrozyten über den Abzygsstutzen (11ʹ) entnommen werden können.
Das thrombozytenhaltige Plasma wird über den Abzugsstutzen (10) bzw. den U-förmigen
Kanal (31) in den eiförmigen zweiten Separationsbehälter (32) geleitet. Hier erfolgt
in einer zweiten Separationsstufe die Absonderung der Thrombozyten vom Blutplasma
und diese gelangen nun infolge der Zentrifugenkräfte in den Bereich des Abzugsstutzens(37),
von welchem die Thrombozyten abgeleitet werden. Das übrig gebliebene Plasmawasser
gelangt dabei auf die gegenüberliegende Seite des Separationsbehälters (32) zum Stutzen
(36), über den das Plasmawasser aus dem Separationsbehälter (32) entfernt wird.
[0046] Denkbar wäre auch eine Kombinationsanordnung von Separationsbehälter (1) gemäß Fig.
4 und eiförmigen zweiten Separationsbehälter (32), wobei diese ebenfalls durch den
Stutzen (10) und Kanal (31) verbunden sind, wie eben beschrieben. Lediglich befände
sich der Zuführstutzen (38) am gegenüberliegenden Ende (3).
1. Zentrifugenanordnung mit einem Zentrifugenrotor, der folgende Teile aufweist:
eine Antriebsscheibe,
eine Antriebsquelle, die mit der Antriebsscheibe verbunden ist, und
einen Separationsbehälter mit einem durch Begrenzungswände gebildeten Separationskanal,
mit einem Einlaufkanal und mehreren Auslaufkanälen für Flüssigkeiten, wobei diese
Kanäle von ihren Anschlüssen jeweils zur Mitte der Antriebsscheibe führen, auf der
der Separationsbehälter lagefixiert festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Separationsbehälter (1; 32) als selbsttragendes Teil aus flexiblem Material
ausgebildet ist, und
daß eine der Begrenzungswände als an einer offenen Seite des Separationskanals (6)
dauerhaft anbringbarer flüssigkeitsdichter Deckel (15) ausgebildet ist.
2. Zentrifugenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Separationsbehälter (1,32) einen oder mehrere im weiten Bereich kreisförmige
Separationskanäle (6) aufweist, die zumindest in größeren Teilbereichen einen rechteckigen
Querschnitt aufweisen und mit einer Separationskammer (9) verbunden sind.
3. Zentrifugenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Separationsbehälter
(1; 32) aus starrem oder halbstarrem Material ausgebildet ist, und daß der Separationskanal
(6) ferner zwei mit einem Kanalboden (12; 33) fest verbundene, im wesentlichen senkrechte
Kanalwände (13, 14) aufweist.
4. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest Teile des an der Antriebsscheibe (18) angeordneten Separationsbehälter
(1,32) gegen zur Rotationsachse weisende Flächen bzw. Wände (29) einer fest an der
Antriebsscheibe (18) angebrachten Vorrichtung (23) abstützen.
5. Zentrifugenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (23) eine kreisringförmige, im wesentlichen senkrecht auf der
Antriebsscheibe (18) befestigte Wand (29) und eine sich an diese Wand (29) anschließende
in der Oberfläche der Antriebsscheibe (18) ausgebildete Nut (24) aufweist.
6. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1 - 5,dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Enden (2, 3) des Separationsbehälters (1,32) einen oder
mehrere radial nach außen weisende Vorsprünge (30) aufweisen, die in einer gleichartigen
Einbuchtung (28) auf der radial nach innen weisenden Seite der Antriebsscheibe (18)
eingreifen.
7. Zentrifugenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (29) am radial äußersten Rand der Antriebsscheibe (18) und um deren
gesamten Umfang herum verlaufend angeordnet ist.
8. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (29) an ihrem oberen Rand einen radial nach innen weisenden Vorsprung
(25) aufweist.
9. Zentrifugenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (25) um den gesamten Umfang der Wand (29) herumverläuft und damit
einen Ring eines geringeren Innendurchmessers bildet, als der Innendurchmesser der
ringförmigen Wand (29).
10. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Separationsbehälter (1) ein nicht geschlossener Ring ist, dessen einander
gegenüberstehende Enden (2, 3) einen Zwischenraum (4) begrenzen.
11. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ring ausgebildete Separationsbehälter (1) unter Vorspannung in den von
der Wand (29) auf der Antriebsscheibe (18) begrenzten Raum eingesetzt ist.
12. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Teile des Separationsbehälter (1) nach dem Fixieren an der Antriebsscheibe
(18) einen kleineren Abstand zur Rotationsachse aufweisen als in nichtfixiertem Zustand.
13. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Separationskanal (1,32) aus zwei konzentrisch, im wesentlichen senkrecht
auf dem Kanalboden (12,33) angeordneten Kanalwänden (13,14,34,35) und einem auf diesen
flüssigkeitsdicht aufgebrachten Deckel (15) ausgebildet ist.
14. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zweistufigen Separation ein weiterer Separationsbehälter (32) im Innenkreis
des Separationsbehälters (1) angeordnet ist.
15. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Separationsbehälter (32) vorzugsweise eiförmig ausgebildet ist.
16. Zentrifugenanordnung nach den Ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Separationsbehälter (1,32) über einen Kanal (31) verbunden sind.