DE19956983C1 - Container zum Transport von vitalen Gewebe-, Flüssigkeits- und Zellmaterialien - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Container zum Transport von vitalen Gewebe-, Zellprobenmaterialien und Körperflüssigkeiten jeglicher Art. Der Container weist eine erste Kammer (A) mit einer Öffnung (5) zur Aufnahme von Körperflüssigkeiten sowie eine zweite Kammer (B) mit einer Öffnung (7) zur Aufnahme von lebendem Zellmaterial wie Gewebe-, Flüssigkeits- und Zellprobenmaterial auf. Weiterhin weist der Container eine Vorrichtung (8, 12, 13) zum Ansaugen von Körperflüssigkeiten in die erste Kammer (A) sowie eine in der ersten Kammer (A) angeordnete Vorrichtung (8, 4) zum Trennen verschiedener Komponenten der angesaugten Körperflüssigkeit auf.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Con­ tainer zum Transport von vitalem Zell- und Gewebema­ terial- sowie Körperflüssigkeiten jeglicher Art. Der­ artige Transportcontainer werden zur Entnahme und zum stabilen Transport von entsprechenden biologischen Proben verwendet, die einer Untersuchung zugeführt werden sollen, um z. B. die Wirkung von Prüfsubstanzen zu ermitteln. Derartige Transportcontainer werden in den Bereichen der klinischen Analyse und Diagnostik, in der Chemo-, Immun- und Gentherapie, in der Pharma­ kologie, z. B. im Rahmen der Abklärung pharmakodynami­ scher Wirkmechanismen, oder für die toxikologische Prüfung von Stoffen oder der nahrungsmittelinduzier­ ten Allergie verwendet.

Es ist bekannt, Organgewebe, Zellstanzen und Feinna­ delaspirate in adaptiertem Transportmedium an Unter­ suchungslaboratorien zu versenden und dort selektiv für die spezifischen Untersuchungen und Tests aufzu­ arbeiten.

Bislang wurden die Versandbedingungen (Art der Ver­ packung, Behältnisse, Transportmedien etc.) und die damit einhergehende Beeinträchtigung des Probenmate­ rials nur unzureichend berücksichtigt. Häufig besteht Diversität bei der Zusammensetzung des Transportmedi­ ums. Es enthält Komponenten, die z. B. dem Tier oder humanen Plasmaproben entstammen und nicht individuel­ le, auf das Untersuchungsgut des Patienten (Proband) adaptierte Komponenten besitzen. Diese Situation er­ gibt sich, wenn durch eine artifizielle Isolierung, Zellen (z. B. Gewebeproben, Biopsie, Proben Excision) ihrem natürlichen Körperumfeld entzogen werden und folglich assoziierte und stabilisierende Faktoren für das Untersuchungsgut verloren gehen und im Transport­ medium nicht mehr zur Verfügung gestellt werden. Dies kann zur Unterversorgung der Zellen mit notwen­ digen Komponenten führen und unphysiologische Verän­ derungen an den Zellen auslösen.

Werden Zellen in dieser Situation einem anschliessen­ den Monitoring durch Diagnosetestung unterzogen (z. B. einer Interaktion mit Referenz- oder Festsubstanzen), so kann das Testergebnis für eine anschliessende Ana­ lyse zu einer falschen Diagnose führen. Davon betrof­ fen können in-vitro Testsysteme sein, die eingesetzt werden, um das Verhalten eines Organs oder des betroffenen Gewebes oder den systemischen Zustand eines Patienten zulassen.

Bisherige Transportbehälter und Transportmedien be­ rücksichtigen kaum diese physiologische Voraus­ setzung zum Transport von Zellen, so dass ein drin­ gender Bedarf besteht, diese Behälter unter dem Aspekt deutlich zunehmender in-vitro- und ex-vivo- Untersuchungen zu verbessern.

Zum Stand der Technik wird allgemein verwiesen auf die EP-A-0 512 769.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Containers zum Transport von vitalen Gewebe-, Flüssigkeits- und Zellmaterialien, in dem die Probe stabilisiert und in ihrer Vitalität und natürlichen Funktionsfähigkeit weitestgehend erhalten wird. Auf­ gabe ist es daher auch, einen Transportcontainer zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, entnommene Gewebe in einem herkunftsnahen Umfeld zu transportie­ ren, damit die anschliessenden Untersuchungen ver­ lässliche Aussagen über das Gewebe zulassen, dem die Probe entnommen wurde.

Diese Aufgabe wird durch den Transportcontainer nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Transportcontainers werden in den abhängiger Ansprüchen gegeben.

Erfindungsgemäss weist der Transportcontainer zwei Kammern auf.

Eine der Kammern (Kammer A) dient zur Aufnahme von Körperflüssigkeiten. Diese Kammer kann beispielsweise in Form eines Röhrchens unterschiedlicher Grösse ausgebildet sein, an deren Ende sich eine Öffnung be­ findet, an der z. B. eine Injektionsnadel befestigt werden kann.

Die zweite Kammer (Kammer B) kann das zu transportie­ rende vitale Gewebe-, Flüssigkeits- und Zellmaterial aufnehmen. Die beiden Kammern sind über einen beweg­ lichen als Filter ausgeführten Stempel (Trennelement) voneinander getrennt. Dieser Stempel dient zum einen dem Ansaugen von Körperflüssigkeiten, zum anderen dient er gleichzeitig als Filter zum Trennen disper­ ser Flüssigkeiten. So lässt sich beispielsweise in die erste Kammer A Blut eines Patienten aufnehmen, das anschliessend mit Hilfe des Filterstempels in verschiedene Bestandteile z. B Serum und Blutkuchen getrennt wird. Nach Entfernen des Stempelstiels und Befüllen der Kammer B kann dann sich das abgetrennte Serum mit dem Zellmaterial vermischen. Damit kann gewährleistet werden, dass das vitale Probenmaterial während des weiteren Transportes beständig in einem Medium aufbewahrt und transportiert wird, das kör­ pereigene, probandenspezifische Komponenten enthält (physiologisches Milieu). Dadurch wird eine individu­ ell adaptierte Stabilisierung der Probe bzw. des vi­ talen Gewebes erreicht.

Insgesamt wird durch den erfindungsgemässen Trans­ portcontainer die Vitalität und die Funktionsfähig­ keit der Gewebeprobe erheblich verbessert und verlän­ gert.

Es folgt daraus eine hohe Zuverlässigkeit für die Aussagekraft der anschließenden Diagnostik der Probe.

Insgesamt können damit Zellkonglomerate, die aus un­ terschiedlichen Biopsien gewonnen wurden, transpor­ tiert werden. Als Zellmaterialien können fungieren: Zell- und Gewebeverbände, Körperflüssigkeiten und Se­ krete jeglicher Art und Herkunft.

Vorteilhafterweise besteht die Vorrichtung zum Ansau­ gen von Körperflüssigkeiten aus einem als Filter aus­ geführten Stempel, der mit einem Stiel verbunden ist, der sich durch die zweite Kammer erstreckt. Durch Aufziehen des Stempels wird folglich in die erste Kammer durch Unterdruck Flüssigkeit, beispielsweise eine Blutprobe angesaugt und durch anschliessendes Herunterdrücken des Stempels, der als Filter mit ei­ ner bestimmten Porengrösse ausgeführt ist, der Blut­ kuchen von den restlichen Bestandteilen abgetrennt. Anschliessend kann der Stiel von dem Stempel an einer Sollbruchstelle innerhalb der ersten Kammer abge­ trennt und aus dem Transportcontainer gezogen werden. Der als Filter ausgebildete Stempel verbleibt im Sy­ stem und bildet jetzt die Trennwand zwischen Serum und Blutkuchen und gleichzeitig zwischen Kammer A und Kammer B. Das abgepresste Serum befindet sich jetzt bereits in Kammer B und kann dort das noch einzufül­ lende Probenmaterial umspülen.

Durch die Wahl unterschiedlicher Porengrössen und Membraneigenschaften für den Filter ist eine diffe­ rentielle Separation, beispielsweise in grosse oder kleine Zellen bzw. Partikel oder Moleküle unter­ schiedlicher Grösse und damit eine spezifische Sepa­ ration der aufgezogenen Flüssigkeit z. B Blut in ein­ zelne Komponenten möglich. Da der Filter in der er­ sten Kammer als Trennwand dauerhaft verbleibt, bleibt auch während des gesamten Transportes die abgetrennte Fraktion, beispielsweise der Blutkuchen zwar in dem Transportcontainer, jedoch von dem Probenmaterial ge­ trennt.

Im folgenden wird ein beispielhafter erfindungsgemäs­ ser Transportcontainer unter Bezug auf Fig. 1 be­ schrieben.

Fig. 1 zeigt einen Transportcontainer 1, der in eine erste Kammer A und eine zweite Kammer B aufgeteilt ist. Kammer A dient dabei der Aufnahme von Körper­ flüssigkeiten wie z. B. Blut, Lymphe o. ä., deren Auf­ nahme mittels einer Injektionsnadel oder einem ande­ rem Entnahmesystem möglich ist. Die Kammer B dient der Aufbewahrung und dem Transport von lebendem Zellmaterial.

Die röhrchenförmig gebaute Kammer A kann zur Entnahme von beispielsweise Blut oder anderen Körperflüssig­ keiten an einer Öffnung 5 mit einer nicht dargestell­ ten Injektionsnadel im Luer-Lock-System gekoppelt werden. Über einen in der Kammer A angeordneten Kol­ ben 8 wird dabei die Flüssigkeit durch Unterdruck an­ gesaugt, indem der Kolben 8 an einem Kolbenstiel 9 und einem an dem Kolbenstiel angeordneten Griff 13 von der Öffnung 5 weggezogen wird. In der Kammer B befindet sich ggf. eine am Stempelstiel befestigte vakuumunterstützende Membran 4, die bei Zug entspre­ chend mit dem Stempel bewegt wird. Damit fliesst in die Kammer A die zu entnehmende Flüssigkeit, bei­ spielsweise Blut. Die Kammer A kann auf ihrer Innen­ seite individuell mit entsprechenden Substanzen be­ schichtet sein, um eine Stabilisierung der jeweiligen Flüssigkeit zu gewährleisten.

Der Kolben 8 ist zugleich als Filter mit einer für die jeweilige Anwendung geeigneten Porengrösse ausge­ führt (s. o.).

Nachdem der Kolben 8 bis zu einem Anschlag 11 als Fi­ xiererhebung zurückgezogen wurde und damit die Kammer A mit der vorbestimmten Flüssigkeitsmenge gefüllt ist, wird die Öffnung 5 durch eine Steck- oder Schraubverbindung 6 verschlossen. Daraufhin wird der Kolben 8 zurück in Richtung der Öffnung 5 gepresst, wobei lediglich Flüssigkeiten oder Partikel einer durch die Porengröße limitierten Größe den Filter 8 passieren können und die nicht filtergängigen Be­ standteile in Richtung der Öffnung 5 abgepresst wer­ den.

Anschliessend wird der Kolbenstiel 9 an einer in Nähe des Filters 8 angeordneten Sollbruchstelle 10 abge­ dreht und anschliessend mit der Membran 4 aus dem Transportcontainer entnommen. Die Trennung der beiden Kammern erfolgt durch den Filter 8. Das Zellmaterial wird durch die Öffnung 7a in die Kammer B eingefüllt und kann nun mit den probandenspezifischen Komponenten interagieren (s. u.).

Der Transportcontainer 1 weist weiterhin auf der Sei­ te der Kammer B einen Verschlussmechanismus 7 auf, auf den ein Schraub- oder Steckverschluß 12 aufge­ bracht werden kann, um den Behälter auch auf der Sei­ te der Kammer B zu verschliessen.

Als vorteilhafte Weiterbildung ist bei Verwendung des Containers zum Transport größerer Zellverbände, wie beispielsweise Biopsaten o. ä., gemäß Fig. 2 die Kam­ mer B dann so ausgestattet, dass hierfür ein vom Schraubverschluss 12 spezifisch abgewandelter Deckel 15 mit zuerst rechtsgängigem und dann linksgängigem Gewinde 16 verwendet werden kann. An der Unterseite des Deckels sind z. B. Messerklingen 17 und eine rand­ ständige aus dem Deckel 15 ausfahrbare Ringklinge 18 angebracht. Die Messer dienen dem Gewebeaufschluss und können zur Zerkleinerung von Gewebestücken einge­ setzt werden. Hierzu wird zuvor auf die Kammer B ein Sieb 19 aufgesetzt (Fig. 3A). Darauf wird die. Biop­ sieprobe aufgebracht. Der Deckel 15 mit den aufsit­ zenden Messern wird dann aufgeschraubt, wobei das Ge­ winde nach links gedreht wird. Als Folge wird durch die Drehbewegung des Deckels das Gewebe durch die Messerklingen 17 mazeriert (Fig. 3B). Der Gegendruck wird durch das Sieb 19 erzeugt. In einem weiteren Schritt wird der Deckel 15 nun weiter, dazu jedoch nach rechts in das Gewinde von Kammer B 14 gedreht, wobei zusätzlich ein Auslösemechanismus im Deckel die Ringmesser ausfährt (Fig. 3C). Als dessen Folge wird das Sieb 19 inklusive der Gewebeprobe von der Kammer B abgetrennt und in die Transportlösung überführt. Die Kammer B wird dann durch den flüssigkeitsdichten Schraub- oder Steckverschluß 15 verschlossen.

Das Zellmaterial kann in die Kammer B als Zellsuspen­ sion oder als Gewebestück einem zuvor eingefüllten vordefinierten Medium zugesetzt werden. Außerdem be­ steht die Möglichkeit der Einbringung eines ampul­ lenähnlichen Flüssigkeitsbehälters, der beispiels­ weise Transportmedium o. ä. enthält und zur Durch­ mischung mit dem Zellmaterial und der angesaugten und abseparierten Flüssigkeit zerbrochen oder zerdrückt werden kann.

Das zerkleinerte Gewebe kann weiterhin durch Zusatz von Enzymen oder anderer Substanzen vorpräpariert werden. Dazu kann, um beispielsweise einen unkontrol­ lierten Abbau des Gewebes zu vermeiden, eine begrenz­ te Menge von Enzymen oder anderen Substanzen als Lyo­ phylisat oder als Wandbeschichtung in der Kammer B vorgelegt werden. Damit besteht die Möglichkeit be­ stimmte Laborprozesse bereits beim Transport im Transportcontainer ablaufen zu lassen.

Nach dem Transport und bei Ankunft der Probe im Labor ist das Zellmaterial bereits zerkleinert, enzymatisch vorbehandelt und damit weitestgehend aufgearbeitet, so dass sich der anschließende Laborprozess zeitlich deutlich verkürzt. Die Probe wird somit unter her­ kunftsnahen physiologischen Bedingungen transportiert und in kurzer Zeit bearbeitet und einer Diagnosestel­ lung zugeführt.

Der Transport kann gekühlt oder auch bei Umgebungs­ temperatur erfolgen.

In dem beschriebenen Transportcontainer wird während des gesamten Transportes die Anwesenheit von kör­ pereigenen, probandenspezifischen Komponenten gewähr­ leistet, das Probenmaterial bereits zerkleinert und durch entsprechende Zusätze stabilisierend Vorbehan­ delt und aufgearbeitet. Die Probe zeigt dadurch idea­ le Voraussetzungen für eine sich anschliessende dia­ gnostische Massnahme.

Claims (29)

1. Container zum Transport von vitalen Gewebe-, Zellprobenmaterialien und Körperflüssigkeiten jeglicher Art mit einer ersten Kammer (A) mit einer Öffnung zur Aufnahme von Körperflüssig­ keiten, einer zweiten Kammer (B) mit einer Öff­ nung zur Aufnahme von lebendem Zellmaterial wie Gewebe-, Flüssigkeits- und Zellprobenmaterial, einer Vorrichtung zum Ansaugen von Körper­ flüssigkeiten in die erste Kammer (A) sowie ei­ nem in der ersten Kammer angeordneten Vorrich­ tung zum Trennen verschiedener Komponenten der angesaugten Körperflüssigkeit.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ansaugen von Körperflüssigkeiten ein in der er­ sten Kammer angeordneter beweglicher Stempel ist, der mit den Wandungen der ersten Kammer (A) formschlüssig abschliesst.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor­ richtung zum Ansaugen von Körperflüssigkeiten einen Stiel aufweist, der sich durch die zweite Kammer (B) erstreckt.

4. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stiel innerhalb der ersten Kammer eine Sollbruchstelle aufweist.

5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stiel an der Sollbruchstelle abdrehbar und/oder abbrechbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor­ richtung zum Ansaugen zugleich als Vorrichtung zum Trennen ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor­ richtung zum Trennen ein Filter mit einer vorbe­ stimmten Porengrösse ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Stem­ pelstiel im Bereich der zweiten Kammer (B) eine vakuumunterstützende Membran befestigt ist.

9. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vakuumunter­ stützende Membran mit der Wandung der zweiten Kammer (B) formschlüssig abschließt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öff­ nung der ersten Kammer (A) zur Aufnahme von Kör­ perflüssigkeiten als Anschlussstück für eine In­ jektionsnadel ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öff­ nungen der ersten Kammer (A) zur Aufnahme von Körperflüssigkeiten und/oder die Öffnung der zweiten Kammer (B) zur Aufnahme von Zellmaterial verschliessbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öff­ nung der ersten Kammer (A) zur Aufnahme von Kör­ perflüssigkeiten und/oder die Öffnung der zwei­ ten Kammer (B) zur Aufnahme von Zellmaterial mit einem Verschlußmechanismus für einen Schraub- oder Steckverschluß versehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, die Öffnung zur Aufnahme von Zellmaterial mit einem rechts- und anschließend linksgängigen Gewinde 16 ausgestat­ tet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer ein Sieb zur Aufnahme und Lage­ rung des aufgenommenen Zellmaterials angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen abnehmbaren Verschluß für die Öffnung zur Auf­ nahme von Zellmaterial aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Kammer ein rechts- links-gängiges Gewinde und der Verschluß ein dem rechts-linksgängigen Gewinde der zweiten Kammer entsprechendes rechts-links-gängiges Gewinde aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verschluß an seiner im applizierten Zustand der zweiten Kam­ mer (B) zugewandten Seite mindestens ein Messer zum Zerschneiden des Zellmaterials und/oder des in der zweiten Kammer angeordneten Siebes ange­ ordnet ist.

18. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer zum Zer­ schneiden des Siebes als randständige Klinge ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Auslösemechanismus aufweist, um das Messer zum Zerschneiden des Siebes aus einer er­ sten Position in eine zweite Position zu bewe­ gen.

20. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer zum Zer­ schneiden des Siebes in der zweiten Position weiter aus dem Verschluß hervorragt als in der ersten Position.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanis­ mus ausgelöst wird und das Messer zum Zerschnei­ den des Siebes bewegt, wenn die Drehrichtung des Verschlusses beim Aufschrauben des Verschlusses auf die zweite Kammer sich ändert.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer eine Gewindeanordnung aufweist, die in einem ersten Abschnitt in eine Richtung gängig ist und in einem zweiten Abschnitt in die entge­ gengesetzte Richtung gängig ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß eine Gewindeanordnung aufweist, die zwei Abschnitte mit entgegengesetzter Gangrichtung besitzt.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (B) ein Transportmedium enthält.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (A) auf ihrer Innenseite mit stabilisie­ renden Substanzen beschichtet ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (B) einen Ampulleneinsatz aufweist.

27. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ampulleneinsatz zerstörbar ist.

28. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz von Kammer (B) zur Zerkleinerung von Biopsiematerial einsetzbar ist.

29. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (B) der­ art mit Substanzen oder Enzymen vorbeschichtet ist, daß eine Vorbehandlung des Probenmaterials stattfindet.