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DE10301176A1 - Membrane separator recovering blood plasma from whole blood samples includes barrier component penetrating end face, in or on blood plasma transfer channel - Google Patents

Membrane separator recovering blood plasma from whole blood samples includes barrier component penetrating end face, in or on blood plasma transfer channel Download PDF

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DE10301176A1
DE10301176A1 DE2003101176 DE10301176A DE10301176A1 DE 10301176 A1 DE10301176 A1 DE 10301176A1 DE 2003101176 DE2003101176 DE 2003101176 DE 10301176 A DE10301176 A DE 10301176A DE 10301176 A1 DE10301176 A1 DE 10301176A1
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DE
Germany
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blood plasma
arrangement according
transfer channel
membrane
barrier element
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DE2003101176
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German (de)
Inventor
Peter Dipl.-Biol.Dr.rer.nat. Rauch
Alexander Dipl.-Ing. Bendyk
Todt Ulrich
Tobias Dipl.-Biol. Dr.rer.nat. Polifke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut fuer Chemo und Biosensorik Muenster eV ICB
Original Assignee
Institut fuer Chemo und Biosensorik Muenster eV ICB
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Publication date
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Abstract

A barrier component (6) is arranged in or on the blood plasma transfer channel (3), penetrating an end face. This holds back cellular components from the separation membrane (2). The barrier reduces the open cross section of the transfer channel and is formed by a fluid-tight material. It has increased separation efficiency in comparison with the membrane. It is at right angles, or is inclined with respect to the longitudinal axis of the transfer channel. It closes of the end face of the separation membrane in the transfer channel direction. A transport membrane (5) is provided. This is covered by the separation membrane and fully fills the area of the transfer channel. Further details of construction are provided. Chromatographic separation is achieved.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Separation von Blutplasma aus Vollblutproben. Dabei kann das aus einer Vollblutprobe separierte Blutplasma z.B. für human- und veterinärmedizinische analytische Untersuchungen eingesetzt werden.The invention relates to an arrangement for the separation of blood plasma from whole blood samples. It can blood plasma separated from a whole blood sample e.g. for human and veterinary analytical investigations are used.

Dabei sollen ein Blutplasma, das durch die Erfindung von zellulären Bestandteilen im Vollblut befreit worden ist, zur Verfügung gestellt werden und dies im Gegensatz zu den üblicherweise eingesetzten zentrifugierenden Verfahren mit reduzierten Kosten und einer schonenderen Behandlung der enthaltenen biochemischen Komponenten erreicht werden.A blood plasma is said to through the invention of cellular Ingredients in whole blood has been released and this is in contrast to the centrifuging commonly used Procedures with reduced costs and gentler treatment of the contained biochemical components can be achieved.

In WO 02/20141 A1 ist eine Vorrichtung beschrieben, mit der ungelöste Bestandteile aus biologischen Flüs sigkeiten separiert werden sollen, wobei es sich dabei ebenfalls um eine Separation zellulärer Bestandteile aus Vollblut zu einem reinen Blutplasma handeln soll.WO 02/20141 A1 describes a device described with the unresolved Ingredients from biological liquids should be separated, which is also a separation cellular components from whole blood to pure blood plasma.

Mit der dort beschriebenen Vorrichtung wird die jeweilige biologische Flüssigkeit in einen Aufgaberaum gegeben, der mittels mindestens einer flächigen, die ungelösten Bestandteile separierenden Membran von einem sogenannten Hohlraum geringer Höhe getrennt ist. Durch diesen, ähnlich einem flachen Kanal ausgebildeten Hohlraum geringer Höhe, wird das Blutplasma im Wesentlichen infolge von wirkenden Kapillarkräften in Richtung auf eine Abflussöffnung transportiert, wobei eine Unterstützung der Blutplasmaströmung durch zusätzlich wirkende Druck- oder Saugkräfte erfolgen kann.With the device described there the respective biological fluid is placed in a feed area given the by means of at least one flat, the undissolved components separating membrane separated by a so-called cavity of low height is. Through this, similar a flat channel of low height the blood plasma essentially due to acting capillary forces Direction to a drain opening transported, with a support of the blood plasma flow through additionally acting pressure or suction forces can be done.

Insbesondere für den kapillarkraftbedingten Transport des aus einer Vollblutprobe separierten Blutplasmas können in diesem Hohlraum geringer Höhe kapillarförmige Kanäle ausgebildet oder eine entsprechend wirkende Transportmembran angeordnet sein.Especially for transport caused by capillary forces of the blood plasma separated from a whole blood sample can be in this cavity of low height capillary channels trained or arranged a correspondingly acting transport membrane his.

Für die Separation zellulärer Bestandteile werden bei dieser bekannten Lösung chromatographische Effekte zumindest bei der dort sogenannten Separationsmembran, optional jedoch auch bei der Transportmembran ausgenutzt.For the separation more cellular In this known solution, components become chromatographic effects at least with the so-called separation membrane there, optional but also used in the transport membrane.

Dabei kann eine solche chromatographische Separation mittels der Separationsmembran bei einer orthogonalen Durchströmung der Probenflüssigkeit durch die Separatrionsmembran ausgenutzt werden, wohingegen bei der Transportmembran dieser Effekt beim lateralen Durchströmen durch die Transportmembran ausgenutzt werden kann.Such a chromatographic separation by means of the separation membrane with an orthogonal flow through the sample liquid can be exploited by the separation membrane, whereas in this effect through the transport membrane during lateral flow the transport membrane can be used.

Es hat sich aber herausgestellt, dass beim Einsatz dieser bekannten Vorrichtung der Anteil des aus einer Vollblutprobe gewinnbaren Blutplasmas begrenzt ist und aus kleinen Blutprobenvolumina nicht ohne weiteres ein ausreichendes Volumen an Blutplasma für Analysezwecke zur Verfügung gestellt werden kann.But it turned out that when using this known device, the proportion of a whole blood sample of recoverable blood plasma is limited small blood sample volumes are not sufficient Volume of blood plasma for Analysis purposes available can be put.

Ein weiteres Problem stellen Vollblutproben mit erhöhten Hämatokritwerten oberhalb 45% dar, bei denen erhebliche Schwierigkeiten bei der Separation auftreten oder eine Separation von Blutplasma nicht möglich ist.Whole blood samples pose another problem increased hematocrit above 45%, where there are considerable difficulties in separation occur or a separation of blood plasma is not possible.

Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der Erfindung eine Lösung vorzuschlagen, mit der die Gewinnung von Blutplasma aus Vollblutproben kostengünstig mit kurzem Zeitaufwand einem erhöhten Anteil an aus einer Vollblutprobe separierbarem Blutplasma und/oder die Separation von Blutplasma aus Vollblutproben mit erhöhtem Hämatokritwert möglich ist.Based on this, it is therefore the task the invention a solution propose to obtain blood plasma from whole blood samples economical an increased share in a short amount of time of blood plasma separable from a whole blood sample and / or the Separation of blood plasma from whole blood samples with an increased hematocrit value is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Anordnung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.According to the invention, this object is achieved with a Arrangement having the features of claim 1 solved. advantageous Embodiments and developments of the invention can with in the subordinate claims designated features can be achieved.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Separation von Blutplasma aus Vollblutproben ist in einigen Teilen analog zur WO 02/20141 A1 beschriebenen Vorrichtung aufgebaut.The arrangement for separation according to the invention of blood plasma from whole blood samples is analogous in some parts to Device described in WO 02/20141 A1.

So ist ebenfalls eine Aufgabeeinrichtung für das Vollblut, mindestens eine flächige Separationsmembran für die Separation der zellulären Bestandteile aus dem Vollblut, ein Blutplasma-Transferkanal mit rechteckigem freien Querschnitt, der zumindest ähnlich ausgebildet ist, wie der im Stand der Technik als Hohlraum geringer Höhe bezeichnete und auch eine Abflussöffnung, aus der das separierte Blutplasma in ein Volumen überführt werden kann, vorhanden.So is also a task facility for the whole blood, at least one flat Separation membrane for the separation of the cellular Ingredients from whole blood, using a blood plasma transfer channel rectangular free cross-section, which is at least similar, such as the one referred to in the prior art as a cavity of low height and also a Drain opening, from which the separated blood plasma is transferred into a volume can exist.

Ein solches Volumen ist beispielsweise ein Gefäß, ein Zylinder einer Kolbenzylindereinheit oder ein Gefäß innerhalb eines entsprechenden Blutplasma-Analysegerätes.Such a volume is, for example a vessel, a cylinder a piston-cylinder unit or a vessel within a corresponding one Blood plasma analyzer.

Das in die Aufgabeeinrichtung aufgegebene Vollblut gelangt in die Separationsmembran, in der ebenfalls unter Ausnutzung chromatographischer Effekte die Trennung von zellulären Bestandteilen aus dem Vollblut erreicht werden kann.The whole blood placed in the feeder gets into the separation membrane, which is also under utilization chromatographic effects the separation of cellular components can be obtained from whole blood.

Das bis zu einem bestimmten Zeitpunkt aus dieser Separationsmembran austretende Blutplasma wird infolge einer Kapillarkraftwirkung durch den Blutplasma-Transferkanal zur Abflußöffnung geführt. Hierfür können die Kapillarkräfte, wie ebenfalls bereits aus dem Stand der Technik bekannt, mittels Kapillarlamellen/ -kanälen innerhalb des Blutplasma-Transferkanals oder einer entsprechenden Transportmembran realisiert werden.Until a certain point in time Blood plasma escaping from this separation membrane is consequent a capillary action through the blood plasma transfer channel to the drain opening. For this they can capillary forces, as also known from the prior art, by means of Capillary fins / channels within the blood plasma transfer channel or a corresponding transport membrane will be realized.

Erfindungsgemäß wird aber ein zusätzliches Barriereelement eingesetzt, das zu einer erhöhten Separationswirkung für die zellulären Bestandteile führt und insbesondere einen Durchbruch dieser Bestandteile durch die in Richtung auf den Blutplasma-Transferkanal angeordnete Stirnfläche der Separati onsmembran verhindert. Ein solches Barriereelement kann im aber auch am Blutplasma-Transferkanal angeordnet sein. Der letztgenannte Fall betrifft insbesondere den Eingangs- bzw. Eintrittsbereich des Blutplasma-Transferkanals.According to the invention, however, an additional barrier element is used which leads to an increased separation effect for the cellular components and in particular prevents these components from breaking through the end face of the separation membrane arranged in the direction of the blood plasma transfer channel. Such a barrier element can also be arranged in the blood plasma transfer channel. The latter case concerns in particular the entrance or entry area of the blood plasma transfer channel.

So kann ein erfindungsgemäß einzusetzendes Barriereelement im, aber auch am Eingangs- bzw. Eintrittsbereich des Bluttransferkanals angeordnet oder dort ausgebildet sein und dem freien Querschnitt des Blutplasma-Transferkanals verkleinern.So can be used according to the invention Barrier element in, but also at the entrance or entry area the blood transfer channel arranged or formed there and reduce the free cross-section of the blood plasma transfer channel.

Das Barriereelement kann dabei aus einem flüssigkeitsdichten Werkstoff gebildet sein.The barrier element can a liquid-tight Be formed material.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, Barriereelemente aus Werkstoffen einzusetzen, die insbesondere gegenüber der Separationsmembran eine erhöhte Separationswirkung aufweisen. Ein solches Barriereelement kann beispielsweise eine von der Separationsmembran abweichende Porenstruktur oder Porosität aufweisen. Es kann so in Form einer Membran ausgebildet sein.But there is also the possibility To use barrier elements made of materials, particularly in relation to the Separation membrane an increased Have separation effect. Such a barrier element can, for example have a pore structure or porosity that differs from the separation membrane. It can be designed in the form of a membrane.

So ist es beispielsweise denkbar, einen in Richtung auf den Blutplasma-Transferkanal ausgerichteten stirnseitigen Bereich einer Separationsmembran mit einer Flüssigkeit, Emulsion oder Lösung zu tränken und mit einer daran anschließenden Trocknung zu erreichen, so dass ein bestimmter Teil der Separationsmembran das Barriereelement bildet.For example, it is conceivable one directed towards the blood plasma transfer channel front area of a separation membrane with a liquid, Emulsion or solution to soak and with a subsequent drying to reach so that a certain part of the separation membrane forms the barrier element.

Das Barriereelement sollte über die gesamte Breite des Blutplasma-Transferkanals reichen, dessen Höhenobergrenze bei 2 mm, bevorzugt bei 1,5 mm begrenzt sein sollte.The barrier element should be above the entire width of the blood plasma transfer channel, the upper limit of which is sufficient should be limited to 2 mm, preferably 1.5 mm.

Es besteht die Möglichkeit das Barriereelement orthogonal zur Strömungsrichtung des Blutplasmas und dementsprechend auch orthogonal zur Längsachse des Blutplasma-Transferkanals auszurichten. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, das Barriereelement in hierzu schräg geneigten Winkeln auszurichten. So kann ein Barriereelement beispielsweise eine Keilform aufweisen oder in konkav – bzw. konvex gewölbter Form ausgebildet sein. Eine solche gewölbte Form kann im Extremfall auch eine wellenförmige Ausbildung sein.There is the possibility of the barrier element orthogonal to the direction of flow of the blood plasma and accordingly also orthogonal to the longitudinal axis of the blood plasma transfer channel. For certain applications but it may also be advantageous to incline the barrier element at an angle to this Align angles. For example, a barrier element have a wedge shape or in a concave or convex shape be trained. In extreme cases, such a curved shape can also a wavy formation his.

Das Barriereelement kann auch den stirnseitigen Abschluss der Separationsmembran in Richtung auf den Blutplasma-Transferkanal bilden. Die entsprechende Stirnfläche bzw. auch ein entsprechender stirnseitiger Flächenbereich kann beispielsweise mittels einer Kunststoff-Folie flüssigkeitsdicht abgeschlossen sein.The barrier element can also end of the separation membrane towards the Form blood plasma transfer channel. The corresponding face or a corresponding frontal surface area can also be used, for example sealed liquid-tight with a plastic film his.

Da die für die erfindungsgemäße Lösung einsetzbaren Separationsmembranen aus einer Polyestermatrix hergestellt worden sein können, besteht auch die Möglichkeit, diese Stirnseite durch eine Wärmebeaufschlagung aufzuschmelzen und so diese Stirnseite flüssigkeitsdicht zu gestalten.Since the usable for the solution according to the invention Separation membranes have been made from a polyester matrix could be, there is also the possibility this end face by applying heat melt and so make this face liquid-tight.

Ein Barriereelement kann auch mit einer Sensormembran und/oder einer Transportmembran, bevorzugt an einer Stirnseite stoffschlüssig verbunden sein. Dies kann z.B. durch Kleben, Schmelzkleben oder Verschweißen erreicht werden.A barrier element can also be used a sensor membrane and / or a transport membrane, preferably on one end face materially be connected. This can e.g. by gluing, hot melt or weld together can be achieved.

Wie bereits angedeutet, kann auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine Transportmembran eingesetzt werden. Diese kann lediglich einen Teil, aber auch die gesamte Fläche, bevorzugt auch das gesamte Volumen mit freiem Querschnitt des Blutplasma-Transferkanals ausfüllen.As already indicated, can also in the arrangement according to the invention a transport membrane can be used. This can only be a part, but also the entire area, preferably also the entire volume with a free cross section of the blood plasma transfer channel to complete.

In diesem Fall kann das erfindungsgemäß einzusetzende Barriereelement die Separationsmembran und/oder die Transportmembran überdecken.In this case, the one to be used according to the invention Barrier element cover the separation membrane and / or the transport membrane.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Transportmembran so auszubilden, dass sie sowohl innerhalb des Blutplasma-Transferkanals angeordnet ist, wie auch mit der Separationsmembran in berührendem Kontakt steht, wobei hier eine vollflächige Überdeckung von Separationsmembran und Transportmembran zu bevorzugen sein sollte. Die Transportmembran kann so mittels des Barriereelementes bereichsweise innerhalb des Blutplasma-Transferkanals komprimiert werden.But there is also the possibility train the transport membrane so that it is both within the Blood plasma transfer channel is arranged, as well as with the separation membrane in touching Contact is made, here a full coverage of the separation membrane and transport membrane should be preferred. The transport membrane can by means of the barrier element in areas within the Blood plasma transfer channel can be compressed.

Als Transportmembran können solche, wie sie unter der Handelsbezeichnung „Cytosep 1660" von der Firma Pall Corporation oder unter der Handelsbezeichnung „FR 1" von der Firma Advanced Micro Devices PVD. LtD. kommerziell erhältlich sind, eingesetzt werden. Beide Membranen kombinieren den Transport von separiertem Blutplasma infolge Kapillarkraftwirkung mit zusätzlicher lateraler Separation in Strömungsrichtung unter Ausnutzung chromatographischer Effekte.As transport membrane, such as they are under the trade name "Cytosep 1660" from Pall Corporation or under the trade name "FR 1" from Advanced Micro Devices PVD. LtD. commercially available are used. Both membranes combine transport of separated blood plasma due to capillary action with additional lateral separation in flow direction using chromatographic effects.

Weitere geeignete Membranen können unter der Handelsbezeichnung LF1 oder MF1 von der Firma Whatman International Ltd. erworben werden.Other suitable membranes can be found under the Trade name LF1 or MF1 from Whatman International Ltd. be acquired.

Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass eine zumindest bereichsweise Verjüngung des Blutplasma-Transferkanals in Richtung auf die Abflussöffnung über die das separierte Blutplasma in ein Volumen überführt werden kann, die Separationsgeschwindigkeit infolge erhöhter wirkender Kapillarkräfte vorteilhaft beeinflussen kann. So kann in Richtung der Abflussöffnung eine kleinere Breite des Blutplasma-Transferkanals gewählt werden. Für den Fall, dass eine Transportmembran im Blutplasma-Transferkanal angeordnet und bis zur Abflussöffnung geführt ist, ist es besonders vorteilhaft, in der Transportmembran eine entsprechend gestaltete und dimensionierte Durchbrechung vorzusehen, die so angeordnet ist, dass sie mit der Abflussöffnung kommunizieren kann. Dadurch kann erreicht werden, dass Blutplasma ausschließlich aus den stirnseitigen Rändern der Durchbrechung innerhalb der Transportmembran austreten und so in die Abflussöffnung gelangen und von dort gegebenenfalls über einen sich an die Abflussöffnung anschließenden Abzugskanal in ein Volumen überführt werden kann.It also turned out that an at least partial tapering of the blood plasma transfer channel in Direction to the drain opening over the the separated blood plasma can be transferred into a volume, the separation speed as a result of increased acting capillary forces can advantageously influence. So in the direction of the drain opening smaller width of the blood plasma transfer channel chosen become. For the case that a transport membrane in the blood plasma transfer channel arranged and up to the drain opening guided is, it is particularly advantageous to have a in the transport membrane to provide appropriately designed and dimensioned openings, which is arranged so that it can communicate with the drain opening. This can ensure that blood plasma is made up exclusively of the front edges of the Breakthrough emerge within the transport membrane and so in the drain opening get there and from there, if necessary, via a discharge duct adjoining the drain opening be converted into a volume can.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann aus wenigen, kostengünstig herstellbaren und miteinander verbindbaren Einzelelementen hergestellt werden.The arrangement according to the invention can consist of a few economical producible and interconnectable individual elements become.

So können beispielsweise die wesentlichen Elemente, wie Aufgabeeinrichtung, Blutplasma-Transferkanal und Abflussöffnung durch entsprechende Gestaltung eines planaren Deckel- und/oder Bodenteiles ausgebildet worden sein.For example, the essential elements, such as the feed device, blood plasma transfer channel and drain opening, can be corresponded to appropriate design of a planar cover and / or base part.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, nahezu vollständig planare und ebene Boden- und Deckelteile einzusetzen, die in an sich bekannter und geeigneter Form miteinander verbunden werden können. Zwischen solchen ebenen Boden- und Deckelteilen kann ein Zuschnittsteil beispielsweise aus einer flüssigkeitsdichten Kunststoff-Folie eingesetzt werden, in dem mindestens eine entsprechende Durchbrechung ausgebil det ist. wird eine solche Folie beidseitig mit einem Haftvermittler versehen, kann so die Verbindung von Boden- und Deckelteil mit der zwischen ihnen eingeschlossenen Folie relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden. Selbstverständlich sind auch andere geeignete form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen für Boden- und Deckelteil – gegebenenfalls mit dazwischen angeordneter Folie – möglich.But there is also the possibility almost completely planar and flat bottom and lid parts to be used in known and suitable form can be connected. Between such a flat base and cover parts can be a blank, for example from a liquid-tight Plastic film are used in the at least one corresponding opening is trained. is such a film on both sides with an adhesion promoter provided, so the connection of the base and cover part with the between the enclosed film is relatively simple and inexpensive to manufacture become. Of course are other suitable positive and / or non-positive connections for floor and Lid part - if necessary with foil in between - possible.

Die erfindungsgemäßen Barriereelemente können bei der Ausführungsform, die ein Boden- und ein Deckelteil aufweisen, aber auch in anderen Ausgestaltungsformen als Erhöhung am Boden oder der oberen Begrenzung des Blutplasma-Transferkanals ausgebildet sein. Solche Erhebungen können beispielsweise an einem Boden- und/oder Deckelteil bei deren Herstellung, beispielsweise im Kunststoffspritzgußverfahren ausgebildet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit dort solche Barriereelemente zu befestigen, wobei dann stoffschlüssige Verbindungen zu bevorzugen sind.The barrier elements according to the invention can be used for the embodiment, which have a base and a cover part, but also in others Design forms as an increase formed at the bottom or the upper boundary of the blood plasma transfer channel his. Such surveys can for example on a floor and / or Cover part in their manufacture, for example in the plastic injection molding process be formed. But there is also the possibility of such barrier elements to fasten, in which case material connections are to be preferred are.

Bei der Separation von Blutplasma aus Vollblutproben wird so vorgegangen, dass die jeweilige Vollblutprobe in die Aufgabeeinrichtung gegeben, mittels zumindest einer Separationsmembran eine chromatographische Trennung von zellulären Bestandteilen aus Vollblutproben durchgeführt wird, um von zellulären Bestandteilen freies Blutplasma in ein Volumen überführen zu können. Über den Blutplasma-Transferkanal kann dann infolge zumindest wirkender Kapillarkräfte Blutplasma in die Abflussöffnung geführt und von dort in das Volumen überführt werden. Dies erfolgt über einen bestimmten vorgebbaren Zeitraum, gemessen ab dem Zeitpunkt der Vollblutprobenaufgabe. Dadurch kann gesichert werden, dass von zellulären Bestandteilen befreites Blutplasma der Analyse zur Verfügung gestellt wird.When separating blood plasma from whole blood samples, the procedure is such that the respective whole blood sample given in the feed device, by means of at least one separation membrane a chromatographic separation of cellular components from whole blood samples carried out is going to be from cellular Components to be able to transfer free blood plasma into a volume. Via the blood plasma transfer channel can then be led into the drain opening due to at least effective capillary forces from there be transferred into the volume. This is done via a certain predefinable period, measured from the time the whole blood sample. This can ensure that cellular Components of freed blood plasma are made available for analysis.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können Blutplasmaausbeuten oberhalb von 20 Vol.-% des jeweiligen Vollblutprobenausgangsvolumens realisiert werden.With the arrangement according to the invention can Blood plasma yields realized above 20 vol .-% of the respective whole blood sample starting volume become.

Es können auch Vollblutproben von Risikopatienten mit Hämatokritwerten oberhalb 45% und sogar oberhalb 50% mit für Analysen ausreichender Blutplasmaausbeute separiert werden.Whole blood samples can also be taken from Risk patients with hematocrit values above 45% and even above 50% with sufficient blood plasma yield for analysis be separated.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch mit weiteren hier nicht explizit genannten technischen Elementen ergänzt bzw. kombiniert werden, die auch in WO 02/20141 A1 und auf deren Offenbarungsgehalt hier vollumfänglich zurückgegriffen werden soll, beschrieben sind. Dies betrifft beispielsweise Möglichkeiten für die Ausübung von Druckkräften auf die Vollblutflüssigkeitssäule oder auch eines Zwischenbehälters für separiertes Blutplasma in der erfindungsgemäßen Anordnung.The arrangement according to the invention can also be used further technical elements not explicitly mentioned here added or can be combined, also in WO 02/20141 A1 and on their disclosure content here in full resorted are to be described. For example, this affects opportunities for the exercise of compressive forces the whole blood fluid column or also an intermediate container for separated Blood plasma in the arrangement according to the invention.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below by way of example.

Dabei zeigen:Show:

1 in schematischer Form die Anordnung einer Separationsmembran mit Barriereelement und einer Transportmembran in einer Draufsicht und einer Seitenansicht; 1 in schematic form the arrangement of a separation membrane with a barrier element and a transport membrane in a top view and a side view;

2 eine schematische Anordnung einer Separationsmembran mit Transportmembran und einem Barriereelement in einer Seitenansicht; 2 a schematic arrangement of a separation membrane with transport membrane and a barrier element in a side view;

3 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Schnittdarstellung; 3 an example of an arrangement according to the invention in a sectional view;

4 ein Beispiel einer Anordnung mit einer flüssigkeitsdichten Stirnfläche einer Separationsmembran, als Barriereelement mit zusätzlicher Transportmembran; 4 an example of an arrangement with egg ner liquid-tight end surface of a separation membrane as a barrier element having z u sätzlicher transport membrane;

5 ein Beispiel einer Anordnung mit einer Separationsmembran und einer lediglich in einem Blutplasma-Transferkanal angeordneten Transportmembran und 5 an example of an arrangement with a Se paration membrane and, arranged only in a blood plasma transfer channel transport membrane and

6 ein Beispiel mit Separations- und Transportmembran, die jeweils ein Barriereelement aufweisen. 6 an example with separation and transport membrane, each having a barrier element.

In 1 (1) ist beispielhaft eine Anordnung einer Separationsmembran 2, an deren in Richtung auf einen hier nicht dargestellten Blutplasma-Transferkanal 3 ein Barriereelement 6 stoffschlüssig befestigt ist, mit einer Transportmembran 5 in einer Draufsicht und einer Seitenansicht dargestellt.I n 1 ( 1 ) is an example of an arrangement of a separation membrane 2 , in the direction of a blood plasma transfer channel, not shown here 3 a barrier element 6 is firmly attached, with a transport membrane 5 shown in a top view and a side view.

Dabei ist die Transportmembran 5 so gestaltet und dimensioniert, dass sie die Separationsmembran 2 vollflächig überdeckt und den hier nicht dargestellten Blutplasma-Transferkanal 3 ebenfalls vollflächig ausfüllt, so dass die äußere Wandung des Blutplasma-Transferkanals 3 einen stirnseitigen Durchbruch von separiertem Blutplasma aus der Transportmembran 5 verhindern kann.Here is the transport membrane 5 designed and dimensioned so that it separates the membrane 2 completely covered and the blood plasma transfer channel, not shown here 3 also fills the entire area, so that the outer wall of the blood plasma transfer channel 3 a frontal breakthrough of separated blood plasma from the transport membrane 5 can prevent.

Im keilförmig sich verjüngend ausgebildeten Teil der Transportmembran 5 ist eine Durchbrechung 5' ausgebildet, aus deren umlaufender Stirnfläche das sepa rierte Blutplasma aus der Transportmembran 5 austreten kann.In the wedge-shaped part of the transport membrane 5 is a breakthrough 5 ' trained, from the circumferential end face of the separated blood plasma from the transport membrane 5 can leak.

In 2 (3 rechts) ist dann gezeigt, wie Separationsmembran 2 unmittelbar auf der Transportmembran 5 aufliegt und das stoffschlüssig mit der Separationsmembran 2 verbundene Barriereelement 6 ebenfalls unmittelbar auf der Oberfläche der Transportmembran 5 aufliegt.In 2 ( 3 right) is then shown as a separation membrane 2 directly on the transport membrane 5 rests and that integrally with the separation membrane 2 connected barrier element 6 also directly on the surface of the transport membrane 5 rests.

Dieser Sachverhalt wird mit der Darstellung gemäß 3 (4) weiter verdeutlicht. Hier ist eine seitliche Schnittdarstellung durch ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt.This fact is dealt with according to the presentation 3 ( 4 ) further clarified. Here is a side sectional view through an example of an arrangement according to the invention.

Hierbei sind zwischen einem Deckelteil 7 und einem Bodenteil 9 eine Separationsmembran 2 mit einer zusätzlichen Transportmembran 5 angeordnet und ein Blutplasma-Transferkanal 3 ausgebildet, der in eine Abflussöffnung 8 mündet, die wiederum an einen Abflusskanal 4 angeschlossen ist.Here are between a cover part 7 and a bottom part 9 a separation membrane 2 With an additional transport membrane 5 arranged and a blood plasma transfer channel 3 trained in a drain opening 8th flows, which in turn to a drainage channel 4 connected.

Im Deckelteil 7 ist eine Öffnung als Aufgabeeinrichtung 1 für die Aufgabe einer Vollblutprobe ausgebildet.In the lid part 7 is an opening as a feeder 1 trained to give a whole blood sample.

Im Gegensatz zur Darstellung kann diese Öffnung 1 deutlich größer gewählt werden, so dass ein größeres Volumen für die Aufgabe von Vollblut und ein Flächenbereich für einen unmittelbaren Kontakt von Vollblut mit der Separationsmembran 2 zur Verfügung gestellt werden kann.Contrary to the illustration, this opening can 1 can be chosen significantly larger, so that a larger volume for the application of whole blood and a surface area for direct contact of whole blood with the separation membrane 2 can be made available.

Bei dem in 3 gezeigten Beispiel wird eine Kombination von Separationsmembran 2 mit Transportmembran 5, wie sie in den 1 und 2 gezeigt worden ist, eingesetzt.At the in 3 The example shown is a combination of separation membrane 2 with transport membrane 5 as in the 1 and 2 has been shown.

Mit den Pfeilen soll die Strömung der Flüssigkeit verdeutlicht werden.The flow of the liquid be made clear.

So gelangt ein Teil des Blutes in die Separationsmembran 2 und wird durch diese orthogonal und auch lateral in Richtung auf den Blutplasma-Transferkanal 3 mit Abflussöffnung 8 strömend transportiert und dabei gleichzeitig eine chromatographische Separation der zellulären Bestandteile aus der Vollblutprobe erreicht.This is how part of the blood gets into the separation membrane 2 and becomes orthogonal and also laterally in the direction of the blood plasma transfer channel 3 with drain opening 8th transported fluently and at the same time achieved a chromatographic separation of the cellular components from the whole blood sample.

An der in Strömungsrichtung vorderen Stirnseite der Separationsmembran 2 ist ein Barriereelement 6 stoffschlüssig mit dieser verbunden.On the front face of the separation membrane in the direction of flow 2 is a barrier element 6 cohesively connected to this.

Wie mit 3 weiter verdeutlicht ist, besteht das Barriereelement 6 bei diesem Beispiel nicht aus einem vollständig flüssigkeitsdichten Werkstoff, sondern das hier gezeigte Barriereelement 6 weist eine gegenüber der Separationsmembran 2 erhöhte Separationswirkung auf, so dass sicher gestellt werden kann, dass kein entsprechender Durchbruch zellulärer Bestandteile an dieser Stirnseite der Separationsmembran 2 auftreten kann.As with 3 is further clarified, there is the barrier element 6 in this example not from a completely liquid-tight material, but the barrier element shown here 6 has one opposite the separation membrane 2 increased separation effect, so that it can be ensured that there is no corresponding breakthrough of cellular components on this end face of the separation membrane 2 can occur.

Das von zellulären Bestandteilen freie Blutplasma gelangt durch die Transportmembran 5 infolge wirkender Kapillarkräfte, die durch die keilförmige, sich in Richtung auf die Abflussöffnung 8 verjüngende Gestaltung des Blutplasma-Transferkanals 3 und der Transportmembran 5 unterstützt wird, durch den Blutplasma-Transferkanal 3 und kann aus den Stirnflächen der in der Transportmembran 5 ausgebildeten Durchbrechung 5' austreten und über die Abflussöffnung 8 und den Ab flusskanal 4 abfließen.The blood plasma free of cellular components passes through the transport membrane 5 due to capillary forces acting through the wedge-shaped, moving towards the drain opening 8th rejuvenating design of the blood plasma transfer channel 3 and the transport membrane 5 is supported by the blood plasma transfer channel 3 and can from the end faces of the in the transport membrane 5 trained breakthrough 5 ' emerge and through the drain opening 8th and the drainage channel 4 flow away.

Die Separation kann gefördert und auch beschleunigt werden, wenn an den Abflusskanal 4, wie in 3 gezeigt, eine Kolbenzylindereinheit 10 beispielsweise in Form einer herkömmlichen Spritze angesetzt oder angeschlossen wird. Durch entsprechende Relativbewegung von Kolben und Zylinder kann so zusätzlich eine Saugkraft auf die Flüssigkeit ausgeübt und das Zylindervolumen gleichzeitig für die Aufnahme von separiertem Blutplasma genutzt werden. Dementsprechend bildet dieser Zylinder ein Volumen, in das Blutplasma überführt werden kann.The separation can be promoted and also accelerated when connected to the drainage channel 4 , as in 3 shown a piston-cylinder unit 10 for example in the form of a conventional syringe. By means of a corresponding relative movement of the piston and cylinder, a suction force can additionally be exerted on the liquid and the cylinder volume can be used at the same time for the absorption of separated blood plasma. Accordingly, this cylinder forms a volume into which blood plasma can be transferred.

Deckelteil 7 und Bodenteil 9 sind so miteinander verbunden, dass eine möglichst vollflächige Druckkraftwirkung auf Separationsmembran 2, Transportmembran 5 und Barriereelement 6 ausgeübt und insbesondere im Bereich des Blutplasma-Transferkanals 3 Totvolumina vermieden werden können.cover part 7 and bottom part 9 are connected to each other in such a way that the full-surface pressure force acts on the separation membrane 2 , Transport membrane 5 and barrier element 6 exercised and especially in the area of the blood plasma transfer channel 3 Dead volumes can be avoided.

In 4 (Variante 3 von 5) ist eine beispielhafte Anordnung und Ausbildung von Separationsmembran 2 mit Transportmembran 5 – ähnlich wie bei den vorab beschriebenen Beispielen – dargestellt. Im Gegensatz dazu soll aber das Barriereelement 6 als flüssigkeitsdichter, stirnseitiger Abschluss in Richtung auf den hier nicht dargestellten Blutplasma-Transferkanal 3, der Separationsmembran 2 ausgebildet worden sein. Ein solcher stirnseitiger, flüssigkeitsdichter Abschluss als Barriereelement 6 kann – wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnt – ausgebildet worden sein.In 4 (Variant 3 of 5 ) is an exemplary arrangement and formation of separation membrane 2 with transport membrane 5 - Similar to the previously described examples. In contrast, however, the barrier element 6 as a liquid-tight, frontal end in the direction of the blood plasma transfer channel, not shown here 3 , the separation membrane 2 have been trained. Such a liquid-tight end as a barrier element 6 can - as mentioned in the general part of the description - have been trained.

Mit dem in 5 (Variante 5 nach 5) ist ein Beispiel gezeigt, bei dem ebenfalls eine Kombination von Separationsmembran 2 und Transportmembran 5 eingesetzt werden kann. Hierbei ist die Transportmembran 5 jedoch so gestaltet und dimensioniert, dass von ihr lediglich der hier nicht dargestellte Blutplasma-Transferkanal 3 vollflächig ausgefüllt ist und keine Überdeckung mit der Separationsmembran 2 auftritt.With the in 5 (Variant 5 to 5 ) an example is shown, in which also a combination of separation membrane 2 and transport membrane 5 can be used. Here is the transport membrane 5 however designed and dimensioned such that only the blood plasma transfer channel (not shown here) is used 3 is completely filled and no overlap with the separation membrane 2 occurs.

Das in 6 (Variante 7 von 5) gezeigte Beispiel, entspricht in wesentlichen Punkten dem Beispiel nach 5. Im Gegensatz dazu sind jedoch zwei sich in überdeckender Anordnung befindliche Barriereelemente 6 vorhanden, wobei eines dieser Barriereelemente 6 einen stirnseitigen Abschluss der Separationsmembran 2 bildet und das darunter angeordnete zweite Barriereelement 6 auf die Oberfläche einer Transportmembran 5 aufgesetzt oder ebenfalls mit dieser stoffschlüssig verbunden worden ist.This in 6 (Variant 7 of 5 ) shown example corresponds in essential points to the example 5 , In contrast, however, there are two barrier elements in an overlapping arrangement 6 present, with one of these barrier elements 6 a front end of the separation membrane 2 forms and the second barrier element arranged below 6 on the surface of a transport membrane 5 put on or has also been integrally connected to this.

Dabei sollte zumindest eines der Barriereelemente 6 so ausgewählt worden sein, dass es vom von zellulären Bestandteilen befreitem Blutplasma durchströmt werden kann.At least one of the barrier elements should be included 6 have been selected so that it can be traversed by blood plasma freed from cellular components.

Claims (23)

Anordnung zur Separation von Blutplasma aus Vollblutproben, mit einer Aufgabeeinrichtung für Vollblut sowie mindestens einer flächigen Separationsmembran für zelluläre Bestandteile, durch die separiertes Blutplasma in/durch einen Blutplasma-Transferkanal mit rechteckigem freien Querschnitt über eine Abflussöffnung in ein Volumen überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im/am Blutplasma-Transferkanal (3) ein einen stirnseitigen Durchbruch zellulärer Bestandteile aus Separationsmembran (2) verhinderndes Barrierelement (6) angeordnet ist.Arrangement for the separation of blood plasma from whole blood samples, with a feed device for whole blood and at least one flat separation membrane for cellular components, through which separated blood plasma can be transferred into / through a blood plasma transfer channel with a rectangular free cross section via a discharge opening into a volume, characterized in that in / on the blood plasma transfer channel ( 3 ) a frontal breakthrough of cellular components from the separation membrane ( 2 ) preventing barrier element ( 6 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) den freien Querschnitt des Blutplasma-Transferkanals (3) verkleinert.Arrangement according to claim 1, characterized in that the barrier element ( 6 ) the free Cross section of the blood plasma transfer channel ( 3 ) reduced. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) aus einem flüssigkeitsdichten Werkstoff gebildet ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the barrier element ( 6 ) is formed from a liquid-tight material. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) aus einem Werkstoff mit gegenüber der Separationsmembran (2) erhöhter Separationswirkung gebildet ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the barrier element ( 6 ) made of a material with opposite the separation membrane ( 2 ) increased separation effect is formed. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Barrieree lement (6) orthogonal oder in mindestens einem in Bezug zur Längsachse des Blutplasma-Transferkanals (3) geneigten Winkel ausgerichtet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier element ( 6 ) orthogonal or in at least one with respect to the longitudinal axis of the blood plasma transfer channel ( 3 ) is inclined angle. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) einen stirnseitigen Abschluß der Separationsmembran (2) in Richtung auf den Blutplasma-Transferkanal (3) bildet.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier element ( 6 ) a front end of the separation membrane ( 2 ) towards the blood plasma transfer channel ( 3 ) forms. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportmembran (5) vorhanden ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a transport membrane ( 5 ) is available. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmembran (5) von der Separationsmembran (2) zumindest bereichsweise überdeckt ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the transport membrane ( 5 ) from the separation membrane ( 2 ) is covered at least in some areas. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmembran (5) den Blutplasma-Transferkanal (3) vollflächig ausfüllt.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the transport membrane ( 5 ) the blood plasma transfer channel ( 3 ) fills out completely. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Transportmembran (5) eine mit der Abflussöffnung (4) kommunizierende Durchbrechung (5') ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the transport membrane ( 5 ) one with the drain opening ( 4 ) communicating breakthrough ( 5 ' ) is trained. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Separationsmembran (2) orthogonal und/oder transversal/lateral chromatographisch separierend wirkt.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the separation membrane ( 2 ) has an orthogonal and / or transverse / lateral chromatographic separation. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Blutplasma- Transferkanal (3) Kapillarkanäle ausgebildet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the blood plasma transfer channel ( 3 ) Capillary channels are formed. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) als eine Erhöhung am Boden und/oder der oberen Begrenzung des Blutplasma-Transferkanals (3) ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier element ( 6 ) as an elevation at the bottom and / or the upper limit of the blood plasma transfer channel ( 3 ) is trained. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) ein auf der Transportmembran (5) aufliegendes oder stoffschlüssig verbundenes Element ist.Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the barrier element ( 6 ) on the transport membrane ( 5 ) is an overlying or cohesively connected element. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) an einer Stirnseite mit der Separationsmembran (2) stoffschlüssig verbunden ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier element ( 6 ) on one end with the separation membrane ( 2 ) is firmly bonded. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufgabeeinrichtung ein Aufgabebereich (1) vorhanden ist, der von der Separationsmembran (2) vollflächig ausgefüllt ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a task area ( 1 ) from the separation membrane ( 2 ) is completely filled. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Querschnitt des Blutplasma-Transferkanals (3) zumindest bereichsweise in Strömungsrichtung sich verjüngend ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the free cross section of the blood plasma transfer channel ( 3 ) is tapered at least in regions in the direction of flow. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Druck- und/oder Saugkraft auf die zu separierende Flüssigkeit ausübendes Element (10) anschließbar oder vorhanden sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an element (a pressure and / or suction force on the liquid to be separated exerts ( 10 ) can be connected or are available. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmembran (5) in Strömungsrichtung chromatographisch separierend wirkt.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the transport membrane ( 5 ) separates chromatographically in the direction of flow. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Barriereelement (6) keilförmig in Wellen- oder in gewölbter Form ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier element ( 6 ) is wedge-shaped in a wave or in a curved shape. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem vorderen stirnseitigen Ende der Transportmembran (5) ein zweites Barriereelement (6) angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at a front end of the transport membrane ( 5 ) a second barrier element ( 6 ) is arranged. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aufgabebereich (1) und Blutplasma-Transferkanal (3) zwischen einem Deckel- (7) und einem Bodenteil (9) ausgebildet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the task area ( 1 ) and blood plasma transfer channel ( 3 ) between a lid ( 7 ) and a bottom part ( 9 ) are trained. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aufgabebereich (1) und Blutplasma-Transferkanal (3) mittels einer Durchbrechungen aufweisenden und zwischen Boden- (9) und Deckelteil (7) angeordneten Folie (8) ausgebildet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the task area ( 1 ) and blood plasma transfer channel ( 3 ) by means of an opening and between the bottom (9) and cover part ( 7 ) arranged film ( 8th ) are trained.
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