DE1798288C3 - Aus Kunststoff bestehender Einwegbehälter zum Transport und zur Trennung einer Flüssigkeitsprobe, insbesondere Blut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aus Kunststoff bestehenden Einwegbehälter zum Transport und zur Trennung einer Flüssigkeitsprobe, insbesondere Blut, in eine leichte und eine schwere Phase durch Zentrifugation, sowie zum Getrennthalten der beiden Phasen, mit einem durchstechbaren elastischen Verschluß an seiner Oberseite.

Die bisher bekannten nicht aus Glas gefertigten Behälter für den Einsatz in klinisch-chemischen Laboratorien können nur für einen Arbeitsgang, nämlich den Probentransport, die Probentrennung oder die Probenaufbewahrung verwendet werden. Es ist daher erforderlich, die Proben zur Durchführung einer Analyse wenigstens einmal umzufüllen, was den Nachteil mit sich bringt, daß die Benutzung mehrerer Behälter notwendig ist.

Die bekannten aus Glas gefertigten Behälter sind ^fl° auch nur für maximal zwei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge verwendbar. Sie müssen aus preislich :n Gründen nach dem Gebrauch wieder gereinigt werden, wobei zu den Lohnkosten zusätzlich noch ziemlich hohe Materialkosten anfallen, weil viele Behälter während des Reinigens zu Bruch gehen.

Es sind für den Transport und zur Trennung von Flüssigkeitsproben in eine leichte und eine schwere Phase durch Zentrifugation auch bereits Behälter vorgeschlagen worden, die neben einem im Behälter befindlichen Kolben zum Abdichten der getrennten Phasen gegeneinander einen durchstechbaren elastischen Verschluß an ihrer Oberseite haben, wobei das spezifische Gewicht des Kolbens zwischen dem der !eichten und dem der schweren Phase liegt. Diese Behälter haben sich jedoch nicht in die Praxis einführen lassen, weil sie aufwendig im Aufbau, teuer in der Herstellung und kompliziert in der Handhabung sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Mangel zu beseitigen und einen aus Kunststoff bestehenden Einwegbehälter zum Transport und zur Trennung einer Flüssigkeitsprobe, insbesondere Blut, zu schaffen, der einen mehrfachen Verwendungszweck hat, leicht zu handhaben und so billig in der Herstellung ist, daß er nach einmaligem Gebrauch weggeworfen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Verschluß aus einem aufgeklebten oder aufgeschweißten Kunststoffhäutchen besteht, daß der Innenraum des Behälters durch eine radiale Lumeneinschnürung in einen oberen und einen unteren Teilraum unterteilt ist, deren Volumenverhältnis demjenigen der getrennten Phasen entspricht und daß die Behälterwandung oberhalb des Behälterschwerpunkts etwa in der Mi'iie des Einweg-Proben- und Schleuderbehälters gegenüber der übrigen Behälterwandung flanschartig nach außen vorspringt.

Der Behälter kann, um nach seiner Herstellung jede Verschmutzung zu vermeiden und eine thermische oder Strahlensterilisation zu ermöglichen, durch das vorzugsweise während oder nach der Herstellung des Behälterkörpers fabrikatorisch aufgeschweißte oder aufgeklebte elastische Kunf.sloffhäutchen luftdicht verschlossen werden, das zweck näßig mit einer seitlich vorspringenden Zunge versehen ist, die ein leichtes Abziehen des Kunststoffhäutchens ermöglicht.

Das Volumenverhältnis zwischen den beiden Teilräumen beträgt beispielsweise bei Humanblut 50 : 45.

Der erfindungsgemäße Behälter, der auch einstückig aus Kunststoff gefertigt sein kann, hat einen mehrfachen Verwendungszweck und ermöglicht dadurch eine neue Laboratoriumstechnologie, weil ein und derselbe Behälter als Auffang-, Reaktions-. Trennungs-, Transport- und Aufbewahrungsbehälter dienen kann.

Der durch Blas-, Extruder-, Schuß- oder andere Automaten erzeugte Kunststoffbehälter, besteht, um ihn universell anwenden zu können, zweckmäßig aus einem polyolefinischen Ausgangsmaterial. Die Trennung von Plasma (Serum, Supernat) und Blutteilchen (Niederschlag, Sediment) erfolgt durch die Lumeneinschnürung zwischen den koaxialen Teilräumen, die sich zweckmäßig nach oben konisch verjüngt.

Zum Einfüllen der Probe wird das Kunststoffhäutchen mit einer Kanüle durchstoßen. Nach dem Zurückziehen der Kanüle schließt das elastische Kunststoffhäutchen die entstandene öffnung mechanisch wenigstens flüssigkeitsdicht wieder ab.

In manchen Fällen empfiehlt sich die Verwendung von Behältern, in die zwecks Verbesserung des Trennungseffekts — vor allem im Hinblick auf eine Weiterverarbeitung des Supernates in einem folgenden Arbeitsgang - vor dem Aufbringen des Kunststoffhäutchens einige mm³ hinreichend kleine, frei in allen Richtungen bewegliche Kunststoffpartikd eingegeben wurden, deren spezifisches Gewicht zwischen dem des Supernats und dem des Sediments liegt.

Durch Zentrifugation des eben noch als Probenglas dienenden Behälters erhält man eine exakte Trennung z. B. von Plasma und Blutteilchen.

Hier kommt ein weiterer Vorteil des Kunststoffbehälters zur Geltung: wegen der gegenüber Glas erhöh- ten Materialelastizität kommt es während des Zentrifugierens nicht mehr zu den sonst sehr häufigen Gefäßbrüchen.

Die Formgebung und die Zusatzstoffe erlauben es, den erfindungsgemäßen Behälter unmittelbar als Vor lagebehälter für taktgesteuerte Probenehmer oder Verdünnungsautomaten zu verwenden und dadurch jede manuelle Abmeß- und Verdünnungsarbeit mit all ihren Fehlermöglichkeiten zu vermeiden.

In der Zeichnung, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigt, ist

F i g. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Behälters halb in Ansicht und halb im Längsschnitt,

F i g. 2 eine ähnliche Darstellung eines mit Längsnuten versehenen Zwischenpuffers, F i g. 3 eine Draufsicht auf F i g. 2,

F i g. 4 eine der F i g. 2 ähnliche Darstellung eines mit Längsrippen versehenen Zwischenpuffers.

F i g. 5 eine Draufsicht auf F i g. 4 und

Fig. 6 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform.

F i g. 1 zeigt einen aus Kunststoff, z. B. Polyäthylene, Polypropylene, Polystyrol od. dgl., hergestellten Behälter, der in der Praxis ein Fassungsvermögen von etwa 5 ml hat. Der Behälter hat einen Boden 1, der dicker als die übrige Behälterwandung ausgebildet ist, um die Standfestigkeit des Behälters zu erhöhen. Um die Standfestigkeit des Behälters noch weiter zu erhöhen, ist die Unterfläche des Bodens 1 mit einer im wesentlichen kugelabschnitlförmigen Einbuchtung 2 versehen, die den beim Herstellen des Behälters eventuell entstandenen Grat oder Austrieb aufnimmt. Oberhalb des Bodens 1 sind zwei koaxiale Teilräume 4 und 5 vorgesehen, die durch eine eine Trennzone 6 bildende, sich nach oben konisch verjüngende Lumeneinschnürung 3 voneinander getrennt sind. Das Volumverhältnis der beiden Teilräume 4 und 5 zueinander entspricht dem des Normalblutes in bezug auf sein Blutteilehcn: Plasma (Serum)-Verhältnis, d. h. also etwa 50 :45. Das Gesamtvolumen des Behälters kann jedoch bei dessen Herstellung in jedes beliebige Volumveriiältnis aufgeteilt und dadurch beliebigen Separations- und Reaktionsverhältnissen angepaßt werden.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der untere Teilraum 4 zylindrisch und der obere Teilraum 5 nach oben divergierend ausgebildet. Es ist jedoch selbstverständlich, daß beide Teilräume auch jede andere Form haben können, solange das bestimmte Volumverhältnis der beiden Teilräume zueinander gewahrt bleibt.

in der durch die Lumenverengung 3 gebildeten Trennzonc 6, die etwa 5% des Gesamtvolumens des Behälters einnimmt, reichern sich die kleinen Kunststoffpartikel an, die gegebenenfalls a priori in den Behälter gegeben wurden und deren Dichte zwischen der des Supernats und der des Sediments liegt.

Im Teilraum 5 befindet sich nach dem Zentrifugieren der Überstand, der zur Analyse dienen soll. Dieser Überstand kann leicht manuell oder automatisch abgehebert werden, ohne daß der Niederschlag im Teilraum 4 aufgewirbelt wird.

Den oberen Abschluß des Behälters bildet im AusführunesbeisDiel ein elastisches Kunsistoffhäutchen 7, das während oder nach der Herstellung des Behälterkörpers aufgeschweißt oder aufgeklebt werden kann und beispielsweise aus Polyäthylene, Polypropylene od. dgl. besteht.

Durch dieses elastische Kunststoffhäutchen 7 wird die völlige Abdichtung des Behälters zur Umgebung sichergestellt, so daß im gesamten Innenraum des Behälters einschließlich eventuell eingesiegelter Chemikalien nach der Sterilisation über beliebig lange Zeit sterile Bedingungen aufrechterhalten werden können.

Um den Behälter in einen Probenteller einstellen zu können, ist vorgesehen, daß die Behälterwandung oberhalb des Behälterschwerpunkts, beispielsweise an der Wurzel der Lumenverengung 3 gegenüber der übrigen Behälterwandung flanschartig nach außen vorspringt. Durch Präparierung vor dem Versiegeln ist es möglich, in dem Behälter chemische Reaktionen und Trennun gen durchzuführen, ohne andere als die beschriebenen Behälter oder labortechnische Einrichtungen gebrauchen zu müssen.

F i g. 2 bis 5 zeigen einen ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Zwischenpuffer 12, der dazu dient, den relativ kleinen in F i g. 1 dargestellten Behälter auch in bisher handelsübliche Zentrifugenhülsen einsetzen zu können, ohn? daß er bis zum Hülsenboden fällt und nur sehr schwer wieder herausgenommen werden kann. Damit der Zwischenpuffer 12 sich nicht in einer Zentrifugenhülse festsaugen kann, weist er mehrere über seinen Umfang symmetrisch verteilte Längsnuten 8 (F i g. 2 und 3) oder Längsrippen 9 (F i g. 4 und 5) auf.

Wie aus den F i g. 2 bis 5 hervorgeht, führt durch den Zwischenpuffer 12 eine zentrale Längsbohrung 10, die die bereits durch die Anbringung der Längsnuten 8 bzw. der Längsrippen 9 eingeleiteten Maßnahmen gegen ein Festsaugen des Zwischenpuffers 12 in der Zentrifugenhülse unterstützt und darüber hinaus ein Festsaugen des Behälterbodens 1 an der oberen Stirnfläche il des Zwischenpuffers verhindert. Diese obere Stirnfläche 11 des Zwischenpuffers ist zwecks elastischer Aufnahme des Behälters während des Schleudervorganges mit einer Ringnut 18 versehen, die die obere Stirnfläche 11 nachgiebig und weich macht.

In F i g. 6 ist eine zweite Ausführungsform des Einweg-Proben- und Schleuderbehälters für ein Fassungsvermögen von etwa 10 ml dargestellt. Auch hier wird durch eine eine Trennzone 16 bildende sich nach oben konisch verjüngende Lumeneinschnürung 13 eine Unterteilung des Behälters in Teilräume 14 und 115 in dem bereits in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Verhältnis erreicht, das durch die Zugabe fester Partikel mit einer Dichte zwischen Plasma (Serum) und festen Blutteilchen variiert werden kann. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. I wird auch hier der Effekt erreicht, Supernat im Teilraum 15 vom Niederschlag im Teilraum 14 abzutrennen, ohne daß beim Abhebern des Supernats die spezifisch schwereren Bestandteile aufgewirbelt werden. Ein elastisches Versicgelungshäutchen 17 gewährleistet auch hier die Aufrechterhaltung steriler Bedingungen in den Teilräumen 14 und 15 über beliebig lange Zeiträume. Nach dem Füllen des Behälters mittels einer Kanüle schließt nach dem Zurückziehen der Kanüle ein zurückschnellendes Flächenstück des Versiegelungshäutchens die Verletzung sofort, allerdings nicht mehr völlig keimfrei ab; unter normalen Transportbedingungen ist der gefüllte Behälter flüssigkeitsdicht.

Bei beiden Ausführungsformen wird das Kunststoffhäutchen zweckmäßig mit einer seitlich vorspringen-

den Zunge versehen, die ein leichtes Abziehen des Kunststoffhäutchens ermöglicht.

Zur speziellen Präparation des Analysengutes z. B. der Gerinnungshemmung bei Blutproben kann vor dem Versiegeln und dem gegebenenfalls erfolgenden Sterilisieren des Behälters in diesen eine exakt dosierte Menge eines oder mehrerer Zusatzstoffe, z. B. Fluoride. Oxalate, Heparin, Titriplex und ähnliche gerinnungshemmende Verbindungen, eingegeben werden.

Es ist auch möglich, neben oder statt der gerinnungshemmenden Verbindungen eiweißfällende Stoffe oder beliebige andere Bestandteile des nicht notwendigerweise biologischen Analysengutes niederschlagende Reagenzien vor der Versiegelung einzudosieren und die erhaltenen Niederschläge bzw. Fällungen durch Schleuderoperationen abzuscheiden. Auch hier kann man den Trenneffekt wie vorstehend beschrieben ver stärken.

Durch Labellierung z. B. Aufbringen von mehrstclli gen Metallfeldern auf der Behälteraußenseite und/odei Anbringen anderer maschinell, elektronisch oder in Klartext lesbarer Zeichen bei der Herstellung oder be der ersten Verwendung des erfindungsgemäßen Behäl ters ist es möglich, ihn zur Ursprungs- und Identitäts kennung zu kennzeichnen und so eine elektronischi Daten- und Identifikationserfassung mit einer Daten Verarbeitungsanlage zusammenzustellen.

Durch unterschiedliches Anfärben, vornehmlich de: für das Häutchen verwendeten Kunststoffs, kann di( Art der eingesiegelten Zusatzstoffe vcrwendungsfre gekennzeichnet werden.

Hierau 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Aus Kunststoff bestehender Einwegbehälter zum Transport und zur Trennung einer Flüssigkeitsprobe, insbesondere Blut, in eine leichte und eine schwere Phase durch Zentrifugation, sowie zum Getrennthalten der beiden Phasen, mit einem durchstechbaren elastischen Verschluß an seiner Oberseite, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einem aufgeklebten oder aufgeschweißten Kunststoffhäutchen (7, 17) besteht, daß der Innenraum des Behälters durch eine radiale Lumeneinschnürung (3, 13) in einen oberen (5, 15) und einen unteren (4, 14) Teilraum unterteilt ist, deren Volumenverhältnis demjenigen der getrennten Phasen entspricht, und daß die Behälterwandung oberhalb des Behälterschwerpunktes etwa in der Mitte des Behälters gegenüber der übrigen Behälterwandung flanschartig nach außen vorspringt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffhäutchen (7. 17) eine seitlich vorspringende Zunge aufweist.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von beispielsweise Humanblut das Verhältnis der beiden Teilräume (4. 5; 14, 15) 50:45 betragt.

4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lumeneinschnürung (3, 13) nach oben konisch verjüngt.

5. Behälter nach einem der Ansprüche ! bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß er einstückig au^ Kunststoff gefertigt ist.

6. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einige mm³ hinreichend kleine, frei in allen Richtungen bewegliche Kurststoffparlikel enthält, deren spezifisches Gewicht zwischen dem des Supernjts und dem des Sediments liegt.

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