DE60312644T2

DE60312644T2 - Systeme und verfahren zur herstellung von autologem fibrinkleber

Info

Publication number: DE60312644T2
Application number: DE60312644T
Authority: DE
Inventors: Roberto Beretta; Nicholas A. Wayne Grippi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP5085600B2; JP4476628B2; US20020169408A1; EP1772159B1; EP1772159A3; WO2003059405A3; US8491564B2; AU2003205157A1; EP1465675B1; ATE357263T1; US20150090650A1; JP2009185056A; US20110020196A1; JP5189605B2; JP2010115507A; DE60312644D1; US6979307B2; DE60331868D1; US8802362B2; ES2283747T3

Description

Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung und beansprucht die Priorität der US-Anmeldung Nr. 09/446,729 angemeldet am 13.07.2001, welche als US-Patentnummer 6,368,298 B1 erteilt wurde, und welche eine Anmeldung nach dem § 371 35 U.S.C. ist und die Priorität der internationalen Anmeldung Nr. PCT/IT98/00173 angemeldet am 24.06.1998 beansprucht, welche wiederum die Priorität der italienischen Anmeldung Nr. MI97A001490 angemeldet am 24.06.1997 beansprucht. Diese Anmeldung beansprucht die Priorität jeder der oben genannten Anmeldungen.
Hintergrund der Erfidung
Die Erfindung bezieht sich auf Systeme, eine Vorrichtung und Methoden zum Herstellen von festem Fibringewebe oder von autologem Fibrinkleber. Fibrinkleber ist weitestgehend als Hämoderivat bekannt, welches als topisches chirurgisches Klebemittel oder als blutstillendes Mittel genutzt wird. Auf dem Markt sind verschiedene Vorrichtungen erhältlich, welche konzentriertes Fibrinogen eines Spenders in Verbindung mit einem Proteinaktivator menschlichen oder tierischen Ursprungs, wie z. B. Thrombin oder Batroxobin, enthalten, um heterogenen Fibrinkleber herzustellen.
Solche bekannten Vorrichtungen beinhalten den Gebrauch von Material menschlichen oder tierischen Ursprungs. Dies kann, aufgrund der Herkunft des Materials zu einer eventuellen Kontamination mit Viren und zu schwerwiegenden Risiken für den Empfänger des Fibrinklebers führen. In der Vergangenheit waren die Behörden dazu gezwungen, den Verkauf von Hämoderivaten, welche durch die Verwendung von Material menschlichen oder tierischen Ursprungs hergestellt wurden, vorübergehend einzustellen oder sogar ganz zu stoppen. Des weiteren sind aus der Literatur Fälle bekannt, bei welchen das Implantieren von mittels menschlichen oder tierischen Proteinen erzeugten Fibrinprodukten in einen Patienten zu Abstoßungsreaktionen geführt hat. Solche Fälle sind in der Tat durch die im Hinblick auf den Empfängerorganismus heterologe Abstammung des implantierten Dichtproteins oder einiger zu seiner Herstellung benutzten Komponenten begründet.
Der autologe Fibrinkleber, das heißt Fibrinkleber, welcher autolog, aus dem Eigenblut des Patienten hergestellt wurde, ist im Hinblick auf Abstoßungsreaktionen und/oder Infektionsrisiken zuverlässiger. Verschiedene Verfahren zum sofortigen Herstellen von autologem Fibrinkleber wurden bereits beschrieben. Dennoch ist auf dem Markt keine gebrauchsfertige Vorrichtung erhältlich, obwohl in der Patentliteratur einige relevante Hinweise gefunden werden können.
US-Patent 5,733,545 beschreibt ein Plasma-Leukozytenfilmkonzentrat zum Kombinieren mit einem Fibrinogenaktivator, um einen Thrombozytenwunddichtmittel zu erhalten. Die in diesem Patent beschriebene Methode erlaubt es Patientenblut zu verarbeiten, um autologen Fibrinkleber zu erhalten, die Methode nutzt jedoch Thrombin oder Batroxobin als Fibrinogenaktivator. Diese Aktivatoren sind menschlicher oder tierischer Natur und bergen daher für den Patienten stets das Risiko einer Abstoßungsreaktion und/oder einer viralen Infektion.
WO98/58689 zeit eine gebrauchsfertige Vorrichtung zum Herstellen von autologem Fibrinkleber. Sie umfasst einen gedichteten Behälter, welcher Kalziumchlorid als Koagulationsaktivator und, eventuell Tanexamsäure oder Epsilon-Aminokapronsäure als Fibrinstabilisator, enthält. Um autologen Fibrinkleber herzustellen, wird einem Patienten Blut abgenommen, z. B. mittels steriler Probenröhrchen. Das Probenröhrchen wird dann in eine geeignete Zentrifuge eingesetzt. Die Probe wird zentrifugiert, wobei sich die roten Blutzellen von dem Zitratplasma trennen. Das Probenröhrchen, welches das separierte Plasma enthält, wird verschlossen und unter sterilen Bedingungen aufbewahrt und wird vertikal in eine Haltevorrichtung gestellt, um das Plasma zu erhalten. Die Außenseite der Verschlusskappe des Probenröhrchens wird dann durch denaturierten Alkohol sterilisiert und eine sterile Nadel, welche mit einer sterilen Spritze verbunden ist, wird in die Verschlusskappe des Teströhrchens eingestochen. Die Nadel wird soweit vorgeschoben, bis sie einen Abstand von 3 bis 4 mm von der Trennfläche der beiden Phasen hat und 4 ml des Plasmas werden herausgesogen. Mit derselben Nadel, wird in den Verschluss des oben beschriebenen Behälters eingestochen, welcher zuvor durch Alkohol sterilisiert wurde. Das in der Spritze enthaltene Zitratplasma wird vollständig in den Behälter gesogen. Dieser wird sanft geschüttelt und nach ca. zwei Minuten bei 37°C erhält man einen Klumpen aus sterilem, autologem Fibrinkleber.
US-Patent 5,555,007 beschreibt eine Methode und eine Vorrichtung zum Herstellen von konzentriertem Plasma, welches als Abdichtungsmittel für Gewebe genutzt wird. Die Methode beinhaltet das Trennen des Plasmas von dem Vollblut und Entfernen des Wassers aus dem Plasma indem es mit einem Konzentrationsmittel in Kontakt gebracht wird, um konzentriertes Plasma herzustellen, welches im Anschluss mittels einer Thrombin und Kalzium beinhaltenden Lösung koaguliert werden kann. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Zentrifugaltrenner in einer ersten Kammer, ein Konzentrationsmittel (z. B. Dextranomer oder Polyacrylamid) in einer zweiten Kammer, welche mit der ersten Kammer verbunden ist sowie ein zweites Trennmittel. Die hier beschriebene Methode erfordert eine lange Zeit für das Herstellen des Plasmakonzentrats, welches nötig ist, um anschließend den Fibrinkleber zu erzeugen. Außerdem ist die Vorrichtung teuer und zum mehrmaligen Gebrauch gedacht. Die Methode offenbart nicht den Gebrauch eines Kalziumkoagulationsaktivators und erfordert einen vorgelagerten Konzentrationsschritt.
Viele Verfahren und Systeme erfordern die Übertragung eines Fluids von einem Behälter in einen anderen. Zum Beispiel erfordern viele chemische und medizinische Geräte die Übertragung eines erforderlichen Flüssigkeitsvolumens, um es der Reihe nach mit verschiedenen Reagenzien und bestimmten volumetrischen Teilproben zur Reaktion zu bringen. Ein übliches Vorgehen ist, die Abdeckungen beider Behälter zu entfernen und die Flüssigkeit von einem Behälter in den anderen zu pipettieren. Dieses Vorgehen setzt die Probe jedoch Fremdstoffen aus der Umwelt aus. Diese Technik wird z. B. dazu genutzt, Plasma zu übertragen, dass in einer Blutprobe von roten Blutzellen separiert wurde. Eine spezielle Technik ist jedoch von Nöten, um das Plasma an der Phasengrenze zu entfernen. Häufig verunreinigt der hochdichte, unerwünschte, darunterliegende Anteil der roten Blutzellen die angesaugte Probe. Um dieses Problem zu vermeiden, wird die Pipette häufig in einen Sicherheitsabstand zu dem Meniskus (das heißt der Trennfläche zwischen dem Plasma und den roten Blutzellen) gehalten, was zu einer unvollständigen Übertragung der Probe führt. Die unvollständige Übertragung des erwünschten Anteils führt zu einem geringeren erzielten Volumen, als optimal möglich, und zu nicht stöchiometrischen Verhältnissen der Probenreagenzien und der Reagenzien in dem zweiten Behälter. Dieser letztgenannte Umstand kann eine wichtige Ursache für Veränderungen in der Wirkungsweise des Produkts sein. Dies ist bei vielen Enzymreaktionen der Fall, bei welchen die Reaktionsraten bei einem bestimmten stöchiometrischen Verhältnis ein Maximum erreichen und bei höheren oder niedrigeren Konzentrationen schnell abnehmen.
Allgemein werden Methoden und Systeme zum Herstellen von autologem Fibrinkleber oder von festem Fibrin benötigt, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
2 zeigt einen Querschnitt durch einen ersten Behälter des ersten Ausführungsbeispiels aus 1.
3 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des ersten Behälters aus 2.
4 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des ersten Behälters aus 2.
5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels aus 1, welcher ein erstes Ende des Übertragungsmittels beim Einstechen in einen ersten gedichteten Behälter darstellt.
6 zeigt eine ähnliche Ansicht wie 5, welche das erste Ende des Übertragungsmittels in einem vollständig in den gedichteten, ersten Behälter eingestochenen Zustand und ein zweites Ende des Übertragungsmittels in einem vollständig in einen gedichteten, zweiten Behälter eingestochenen Zustand darstellt.
7 zeigt eine ähnliche Ansicht wie 2, welche den ersten Behälter und seine Inhaltsstoffe auf dem Kopf stehend darstellt.
8 zeigt eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel aus 1.
9 zeigt einen Querschnitt durch 8, welcher den ersten Behälter, den zweiten Behälter und das Übertragungsmittel in einem miteinander verbundenen Zustand sowie die Übertragung der Inhaltsstoffe aus dem ersten Behälter in den zweiten Behälter darstellt.
10 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
12 zeigt einen Querschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung aus 11.
13 zeigt einen Querschnitt ähnlich dem aus 12, welcher das Reservoir und den ersten Behälter beim Einstechen in den ersten Behälter darstellt.
14 zeigt einen Querschnitt ähnlich dem aus 12, welcher das Reservoir in einem in den ersten Behälter eingestochenen Zustand beim Entleeren seiner Inhaltsstoffe in denselben darstellt.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
16 zeigt einen Querschnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung aus 15.
17 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Übertragungsmittels.
18 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 18-18 in 17.
Bevor ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail erläutert wird, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und die Anordnung der Komponenten, wie sie im folgenden beschrieben oder in der Zeichnung darstellt sind, begrenzt ist. Die Erfindung ist auch für andere Ausführungsbeispiele geeignet und kann in verschiedenen anderen Weisen ausgeführt werden. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass die hierin genutzten Phrasen sowie die Terminologie dem Zweck der Beschreibung dient und nicht als Einschränkung verstanden werden soll.
Zusammenfassung der Erfindung
Einerseits sieht die Erfindung ein System zum Herstellen eines autologen festen Fibringewebes zur Regeneration von Gewebe in einem lebenden Organismus vor, wie in Anspruch 1 beschrieben. Das System weist einen gedichteten, ersten Behälter auf, der ein Trennmittel enthält, welches dazu geeignet ist Plasma von roten Blutzellen zu trennen. Vorzugsweise ist das Trennmittel dazu geeignet rote Blutzellen von Plasma zu trennen, wenn der Behälter mit Blut befüllt ist, zentrifugiert wird und einen ersten Druck aufweist. Das System weist weiterhin einen gedichteten, zweiten Behälter auf, welcher einen Kalziumkoagulationsaktivator enthält. Der zweite Behälter hat einen zweiten Druck, welcher geringer als der erste Druck ist. Des weiteren weist das System ein Übertragungsmittel auf, welches vorzugsweise eine Kanüle mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist. Das erste und das zweite Ende sind dazu geeignet den gedichteten ersten und zweiten Behälter einzustechen, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Container herzustellen. Ein hochviskoses Fluid geringer Dichte, welches dazu geeignet ist den Fluss durch die Kanüle bei Eintritt in dieselbe zu blockieren, kann in dem ersten Behälter vorgesehen sein.
Andererseits, sieht die Erfindung ein anderes System zum Herstellen eines festen Fibringewebes, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren vor, wie in Anspruch 18 beschrieben. Das System umfasst einen gedichteten, ersten Behälter mit einem ersten Druck, welcher zur Blutbefüllung geeignet ist. Das System weist weiterhin einen gedichteten, zweiten Behälter mit einem zweiten Druck auf, welcher einen Kalziumkoagulationsaktivator enthält. Der zweite Druck ist geringer als der erste Druck. Das System umfasst ebenfalls ein Übertragungsmittel, welches vorzugsweise eine Kanüle mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist. Das erste und das zweite Ende sind dazu geeignet in die gedichteten Behälter einzustechen und das Übertragungsmittel ist dazu geeignet einen Teil des in den ersten Behälter gefüllten Blutes in Folge einer Druckdifferenz in den zweiten Behälter zu übertragen. Des weiteren ist ein hochviskoses Fluid geringer Dichte zum Blockieren der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter vorgesehen. Das System weist vorzugsweise auch eine Zentrifuge zum gleichzeitigen Zentrifugieren und Koagulieren des Teils des Blutes auf, welcher durch das Übertragungsmittel von dem ersten Behälter in den zweiten Behälter übertragen und mit dem Kalziumkoagulationsaktivator in Kontakt gebracht wurde, um ein festes Fibringewebe zu erzeugen, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren.
Andererseits, sieht die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines festen Fibringewebes für die Regeneration von Körpergewebe in einem lebenden Organismus gemäß Anspruch 12 vor. Das Verfahren umfasst das Einleiten von Patientenblut in einen ersten Behälter und das Trennen des Plasmas von dem Blut in dem ersten Behälter mit Hilfe eines Trennmittels. Das Plasma wird durch ein Übertragungsmittel, welches vorzugsweise eine Kanüle mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist, aus dem ersten Behälter in einen zweiten Behälter, welcher einen Kalziumkoagulationsaktivator enthält, übertragen, um das Plasma mit dem Kalziumkoagulationsaktivator in Kontakt zu bringen. Das Plasma und der Kalziumkoagulationsaktivator werden in dem zweiten Behälter gleichzeitig koaguliert und zentrifugiert, um ein festes Fibringewebe zu erzeugen. Das Fibringewebe ist dazu geeignet Körpergewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren.
Des weiteren wird ein System zum Herstellen eines festen Fibringewebes, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren, offenbart. Das System umfasst einen gedichteten, ersten Sammelbehälter, mit einen Innenraum, der ein Trennmittel aufweist. Der erste Sammelbehälter ist für das Einfüllen von Blut in den Innenraum geeignet und das Trennmittel ist dazu geeignet Plasma von roten Blutzellen zu trennen, wenn der erste Sammelbehälter Blut enthält und zentrifugiert wird. Das System weist weiterhin ein Reservoir mit einer Kammer und einer mit dieser in Fluidverbindung stehenden Leitung auf. Die Kammer beinhaltet einen Kalziumkoagulationsaktivator und die Leitung ist wenigstens teilweise mit einem Blockierungsmittel gefüllt, um zu verhindern, dass der Aktivator unter Umweltbedingungen aus der Kammer herausfließt.
Andererseits sieht die Erfindung gemäß Anspruch 29 ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines festen Fibringewebes, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren, vor. Das Verfahren umfasst vorzugsweise das Einleiten von Patientenblut in einen ersten Sammelbehälter mit einer Dichtung und das Vorsehen eines Reservoirs mit einer Kammer und einer Leitung, welche in Fluidverbindung mit der Kammer steht. Die Kammer ist wenigstens teilweise mit einem Kalziumkoagulationsaktivator gefüllt und die Leitung ist wenigstens teilweise mit einem Blockierungsmittel gefüllt, um den Aktivator daran zu hindern unter Umweltbedingungen aus der Kammer heraus zufließen. Das Reservoir ist derart mit dem ersten Sammelbehälter verbunden, dass die Kammer, die Leitung und der Sammelbehälter in Fluidverbindung stehen würden, wenn das Blockierungsmittel nicht vorgesehen wäre. Der erste Sammelbehälter wird anschließend mit einer ersten Geschwindigkeit zentrifugiert. Die erste Geschwindigkeit ist ausreichend um das Plasma von dem Blut zu trennen, jedoch nicht ausreichend um das Blockierungsmittel aus der Leitung in den ersten Sammelbehälter zu befördern. Anschließend wird der erste Sammelbehälter mit einer zweiten Geschwindigkeit zentrifugiert. Die zweite Geschwindigkeit ist ausreichend, um wenigstens einen Teil des Blockierungsmittels aus der Leitung in den ersten Sammelbehälter zu befördern, wodurch der Kalziumkoagulationsaktivator in den Sammelbehälter fließen und in Kontakt mit dem Plasma treten kann. Dadurch wird ein festes Fibringewebe erzeugt, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Diese Erfindung ist eine Teilfortsetzung und beansprucht die Priorität der US-Anmeldung Nr. 09/446,729 angemeldet am 13.07.2001, welche als US-Patentnummer 6,368,298 B1 erteilt wurde und welche eine Anmeldung unter § 371 35 U.S.C. ist und die Priorität der internationalen Anmeldung PCT/IT98/00173 angemeldet am 24.06.1998 beansprucht, welche wiederum die Priorität der italienischen Anmeldung Nr. MI97A001490 angemeldet am 24.06.1997 beansprucht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es eine gebrauchsfertige Vorrichtung zu entwickeln, welche es erlaubt autologen Fibrinkleber schnell herzustellen, welcher bei Gebrauch in der Chirurgie nicht zu Virusinfektionen und/oder Abstoßreaktionen führt.
Diese Aufgabe wird durch die Benutzung eines Koagulationsaktivators gelöst, welcher weder menschlichen noch tierischen Ursprungs, sondern vielmehr eine anorganische Substanz ist, die daher nicht infiziert sein kann und keine Abstoßungsreaktionen hervorruft.
Die „gebrauchsfertige" Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst einen gedichteten Behälter mit Kalziumchlorid als Koagulationsaktiator. Kalziumchlorid aktiviert das in dem Patientenblut vorhandene Fibrinogen, wenn es in den gedichteten Behälter gegeben wird.
Das System und die Vorrichtung gemäß der Erfindung haben den großen Vorteil, dass sie die Herstellung eines autologen Fibrinklebers erlauben, welcher ohne Risiko einer Virusinfektion oder einer Abstoßungsreaktion eingesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass sie es erlaubt autologen Fibrinkleber aus Patientenplasma in sehr kurzer Zeit in Form von Klumpen, einer Membran oder als Spray herzustellen. Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen, gebrauchsfertigen Vorrichtung ist, dass sie es erlaubt autologen Fibrinkleber im Vergleich zu bekannten Systemen zu relativ geringen Kosten herzustellen.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden für den Fachmann aus der folgenden, detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele ersichtlich.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignete Behälter schleißen z. B. Glasbehälter für Antibiotika mit ein, wie sie nachfolgend in dem Beispiel 1 beschrieben sind. Ebenso können Glas oder Plastikprobenröhrchen verwendet werden. Der Behälter hat vorzugsweise ein Volumen von 5 bis 15 ml. Die Probenröhrchen haben vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 12 bis 16 mm und eine Höhe im Bereich von 75 bis 100 mm. Der Behälter sollte eine geeignete Wandstärke aufweisen, um den Kräften standzuhalten, welche aus der Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Behälters und der Atmosphäre resultieren, wenn in dem Behälter ein Unterdruck erzeugt wird. Röhrchen mit rundem, halbkugelartigem oder konischem Boden haben vorzugsweise eine Wandstärke von 0,7 mm, Röhrchen mit einem flachen Boden von einem 1 mm. Die Plastikbehälter sind vorzugsweise aus einem transparenten Polyesterresin mit einer Dicke von 0,2 bis 0,8 mm hergestellt, um sicherzustellen, dass das Vakuum bis zu wenigstens 12 Monaten nach der Herstellung erhalten bleibt. Nach der Vorbereitung werden die Kunststoffteströhrchen vorzugsweise in einen luftdichten vakuumierten Behälter aus Zinnfolie eingebracht, welcher eine verschweißte innere Polyethylenschicht aufweist, um eine perfekte Luftdichtigkeit bis zu dem Tag der Benutzung zu gewährleisten.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Vakuumierung der Behälter oder Teströhrchen zwar ratsam aber nicht notwendig ist, um die Erfindung in der Praxis umzusetzen.
Die Behälter oder Teströhrchen sind mit durchstechbaren Gummi- oder Silikonabdeckkappen versiegelt, welche dazu geeignet sind eine absolute Luftdichtheit des Behälters zu gewährleisten sowie nach dem Einfüllen der chemischen Komponenten und vor der Sterilisation mittels Dampf oder Strahlung eine Vakuumplombierung zu erlauben.
Nach der Versiegelung können die Container mit Dampf bei 121°C für 30 Minuten sterilisiert werden. Die Sterilisation kann auch mittels Strahlung erfolgen, mit Gammastrahlen oder mit einem Elektronenstrahl.
Obwohl Tranexamsäure als Fibrinstabilisator genutzt werden kann, ist auch reine und kristalline Exsilonaminokapronsäure dafür geeignet. Eine Menge von ca. 1 g ist für 20 ml Plasma geeignet, wenn ein 25 ml Behälter genutzt wird. Manchmal ist es nicht notwendig einen Fibrinstabilisator zu benutzen.
Als Kalziumkoagulationsaktivator werden in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung festes CaCl₂·2H₂O oder eine flüssige Lösung mit Kalzium genutzt, obwohl auch andere Kalziumaktivatoren (siehe unten) genutzt werden können. Zum Beispiel werden 11,76 mg des CaCl₂·2H₂O in einen 5 ml Behälter mit einem Präzisionsdosimeter (maximaler Fehler: 1 bis 2 mg) eingebracht, um die Verschmutzung anderer Komponenten, welche ebenfalls eingebracht werden sollen, zu verhindern.
Im Fall eines 15 ml Behälters für 12 ml Plasma werden bis zu 35,28 mg des festen, dehydrierten Kalziumchlorids eingefüllt, während die Menge an Tranexansäure proportional bis zu 300 mg Kristall beträgt.
Im Fall eines 25 ml Behälters für 20 ml Plasma wird eine Menge von bis zu 58,8 mg des dehydrierten Kalziumchlorids eingefüllt, während die Menge an Tranexansäure proportional bis zu 500 mg Kristall beträgt.
Neben der in den Beispielen genutzten dehydrierten Form kann das Kalziumchlorid auch in einer beliebigen anderen, auf dem Markt erhältlichen Form vorliegen, z. B. als CaCl₂·2H₂O. Es kann auch eine Lösung dieses Salzes benutzt werden, wie in dem Beispiel 1 beschrieben.
Beispiele
Beispiel 1
In einen 5 ml Glasbehälter für Antibiotika, welcher unter Vakuum versiegelt wurde und aus inertem, transparentem weißen Glas von 1 mm Wandstärke besteht, wurden 100 mg Transexamsäure eingefüllt, welche als Fibrinstabilisator wirkt. Die synthetische, mehr als 98% reine Transexamsäure wird durch die amerikanische Firma Sigma Inc. vertrieben. Separat wurde eine 1M CaCl₂-Lösung hergestellt, indem auf einer Präzisionswaage 147,0 g des CaCl₂·2H₂O (>99% Reinheit) derselben amerikanischen Firma Sigma Inc. abgewogen wurde.
Dieses Salz wurde in exakt 1 Liter ultrareinem, nicht pyrogenem, destilliertem Wasser unter ständigem Rühren über einige Minuten bei Raumtemperatur gelöst. Mit Hilfe eines Präzisionskolbenspenders, der eine Spenderpräzision von ± 5% (ähnlich Eppendorf) hat, wurden 80μL der Aktivatorlösung in den Glasbehälter gefüllt. Während dieses Schritts wurde gleichzeitig zu dem Einfüllen eine Filterung mit einem 0,22 μm Millpore Sterilisa tionsfilter durchgeführt, wobei eine mögliche Verschmutzung durch Pulver oder Fasern jeglicher Art sorgfältig verhindert wurde. Schließlich wurde der Glasbehälter mit einer Gummiabdeckkappe verschlossen, welche durchstechbar und vakuumverschließbar ist, wobei darauf geachtet wurde den Behälter nicht vollständig zu verschließen, um ein anschließendes Vakuumverschließen und eventuell eine weitere Gassterilisation zu erlauben. Der Behälter wurde dann in ein zum Vakuumverschließen geeignetes Gerät eingesetzt, wobei jegliche mögliche Verunreinigung durch feste Partikel in der Atmosphäre verhindert wurde (ULPA oder HEPA Filterung in einer sterilen Kammer). Mittels einer Membranvakuumpumpe und eines Mikrometerreglers wurde im Innern des Behälters ein Vakuum von bis zu 4 ml erzeugt. Um das Vakuumniveau im Innern zu regeln wurde eine Präzisionsvakuumdruckanzeige genutzt (Genauigkeit 1 mbar). Schließlich wurde der Behälter, ohne Entlastung des Geräts, unter Vakuum verschlossen, um im Anschluss daran für den Gebrauch wieder geöffnet zu werden, wie in dem folgenden Beispiel beschrieben.
Beispiel 2
Gemäß den Qualitätsvorschriften für klinische Analysen wurde einem Patienten 10 ml venösen Bluts entnommen, z. B. mittels VACUTAINER^® sterilen Teströhrchen von Becton-Dickinson gefüllt mit einer 0,106 M Sodiumzitratlösung. Für diesen Zweck können auch Teströhrchen mit Disodium oder Dipotassiumethylendiamintetraacetat genutzt werden. Die Probe wurde während des Blutabnehmens sorgfältig steril gehalten. Schließlich wurde die Probe sanft geschüttelt, um alte Komponenten vollständig zu vermischen und die antikoagulative Wirkung des Sodiumzitrats zu gewährleisten. Das Teströhrchen wurde dann in eine geeignete Zentrifuge eingesetzt, wobei das Rotorgewicht sorgfältig ausbalanciert wurde, um eine Beschädigung der Zentrifuge zu vermeiden. Nachdem der Deckel abgedichtet wurde, wurde die Probe bei 3500, Umdrehungen pro Minute für 15 Minuten zentrifugiert, wobei die roten Blutzellen (welche dicker sind) von dem Ziratplasma (Überstand) getrennt wurden. In diesem Fall war die Plasmaausbeute, welche hauptsächlich von den Charakteristika des Spenderbluts abhängt, bis zu 55%. Das das separierte Plasma enthaltende Teströhrchen wurde unter sterilen Bedingungen verschlossen gehalten und in einen vertikalen Ständer eingesetzt, um das Plasma zu gewinnen. In diesem Schritt wurde darauf geachtet das Teströhrchen nicht zu schütteln, um ein Vermischen der beiden, durch das Zentrifugieren getrennten Phasen zu verhindern. Der äußere Teil der Abdeckkappe des Teströhrchens wurde dann mittels denaturiertem Alkohol sterilisiert und eine sterile, mit einer sterilen Spritze verbundene Nadel wurde in die Abdeckkappe des Teströhrchens eingestochen. Die Nadel wurde vorgeschoben bis sie 3 bis 4 mm von der Schnittstelle (Meniskus) der beiden Phasen entfernt war und 4 ml Plasma wurden entnommen. Mit derselben Nadel wurde die Abdeckkappe des Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher wie in dem Beispiel 1 beschrieben vorbereitet wurde, durchstochen, nachdem sie zuvor mittels Alkohol sterilisiert wurde. Sobald die Nadel die Abdeckplatte durchstochen hatte, wurde das in der Spritze enthaltene Zitratplasma vollständig in den Behälter gesaugt. Dieser wurde sanft geschüttelt, wobei nach ca. 2 Minuten bei 37°C ein Klumpen sterilen, autologen Fibrinklebers gewonnen wurde, welcher gebrauchsfertig war.
Beispiel 3
Ca. 18 ml venösen Blutes wurden einem Normtyp 49 Jahre alten Patienten mittels 5 ml Sodiumzitrat VACUTAINER^® Teströhrchen von Becton-Dickinson, entnommen, wobei darauf geachtet wurde die Probe direkt nach der Entnahme sanft zu schütteln. Das so erhaltene Blut wurde sofort zentrifigiert (15 Minuten bei 2500 Umdrehungen pro Minute) um das Plasma abzutrennen. Das Plasma (12 ml) wurde sorgfältig in zwei 10 ml Teströhrchen mit jeweils 120 μL CaCl₂ (10g/100ml) übertragen, welche wie in Beispiel 1 beschrieben vorbereitet wurden, jedoch ohne die Benutzung von Tranexamsäure. Nachdem das Plasma mit dem Aktivator gemischt wurde, wurden die Teströhrchen bei 3000 Umdrehungen pro Minute für 30 Minuten zentrifugiert, wobei schließlich zwei massive Fibrinproben erhalten wurden, welche unter allen sterilen Schutzmaßnahmen innerhalb von zwei bis drei Stunden nach der Herstellung in eine große, blasenförmige mandibulare Kavität, resultierend aus der Extraktion eines abgebrochenen linken Eckzahns und des rechten zweiten Schneidezahns sowie der Abtragung einer Zyste aus dem zentralen Bereich des ersten Schneidezahns, eingesetzt wurden. Schließlich wurden die Zahnfleischkanten mit acht Stichen vernäht. Eine radiologische Überprüfung nach 15 Tagen zeigte, dass das Fibrin immer noch an seiner Position und offensichtlich im Takt war. Eine histologische Untersuchung 7 Monate später bestätigte, dass das Fibrin vollständig durch Knochengewebe ersetzt wurde und zwar mit einem besseren postoperativen Verlauf als bei herkömmlichen Methoden, welche über 12 Monate erfordern um das gleiche Resultat zu erzielen. Da keine antifibriolytischen Mittel für die Herstellung des autologen Fibrins genutzt wurden, kann in diesem Fall die Aussage getroffen werden, dass das besagte Additiv für den speziell Zweck nützlich war.
Beispiel 4
Um adhäsiven Finbrinkleber herzustellen, wurden 12 ml Plasma, welche analog Beispiel 3 gewonnen wurden, unter Einhaltung aller Maßnahmen um die Sterilität zu erhalten, in einen 20 ml Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung übertragen, welcher wie in Beispiel 1 beschrieben vorbereitet wurde.
Nach sorgfältigem Rühren wurde das gemischte Plasma auf einen sterilen Glasobjektträger geschüttet, wie er in Chemielaboratorien Verwendung findet, wo das Plasma mit sterilem und sehr reinem Kalziumkarbonat korallischen Ursprungs (BIOCORAL^TM•NOTEBS S.A. Frankreich), oder mit Kalziumfluorid (>98% Simga Inc.). vermischt wurde. Diese Kalziumsalze sind dem Fachmann beide als Stimulatoren für Fibroplasten bekannt.
Durch das Vermischen eines Teils des Plasmas mit einem Teil des Kalziumkarbonats, (z. B.; 2 ml mit 500 mg) wurde eine verformbare, sterile und adhäsive Paste gewonnen und als Füllung für subgingvigale Räume oder unterschiedliche Kavitäten nach der Ausräumung von infektiösen Schleimhauttaschen genutzt. Die Paste, welche so positioniert wurde, dass sie die Hohlräume füllte, bildete innerhalb von wenigen Minuten ein festes Fibringewebe welches als haemostatischer Verschluss wirkt und bildete ein autologes, biologisches Substrat, welches die Schleimhautkanten in ihrer Position fixiert und in welches später verbindende Zellen einwandern.
Beispiel 5
Um eine Membran aus Fibrinkleber zu gewinnen wurden 20 ml Plasma, gewonnen analog Beispiel 3, in einen 25 ml Behälter mit flachem Boden gemäß der vorliegenden Erfindung gefüllt, welcher wie in Beispiel 1 beschrieben vorbereitet wurde. Nach dem üblichen, vorsichtigen Rühren, wurde der Behälter für 40 Minuten bei 4000 Umdrehungen pro Minute mit einem Swing-Out-Rotor zentrifugiert. Nach dem Zentrifugieren wurde auf dem Boden des Teströhrchens eine weiße, sehr kompakte und zugfeste Membran entdeckt, welche dieselbe Größe wie der Boden des Teströhrchens (24 mm im Durchmesser) und eine Dicke von 3 mm hatte. Diese autologe Membran wurde aufgrund ihrer Kompaktheit und Stärke als Halterung und Trennmembran in der dentalen und der allgemeinen Chirurgie, als Ersatz für poröse synthetische Membranen eingesetzt. Die gewonnene Membran kann für mehrere Tage bei 4°C steril aufbewahrt werden.
Beispiel 6
Um eine große Membran aus Fibrinkleber zu erhalten, wurden einem Patienten ca. 200 ml Zitratplasma entnommen, gesammelt und in einem doppelten Transfusionsbeutel separiert. Das Plasma wurde einer Kälteausfällung durch Frieren bei –80°C für 12 Stunden ausgesetzt, wobei das Auftauen über Nacht bei 4°C stattfand (diese Methode ist dem Fachmann wohl bekannt). Am selben Morgen wurde das durch dieses Vorgehen gewonnene Plasma für 15 Minuten bei 5000 Umdrehungen pro Minute und 4°C zentrifugiert, um ca. 20 ml des Kälteausfalls zu gewinnen. Nach sorgfältiger Entfernung des Überstands mittels eines Druckgeräts (z. B. XP100 der Firma Jouan S.A. Frankreich) wurde der Kälteausfall mit 20 ml Vollplasma desselben Patienten aufgefüllt. Die resultierenden 40 ml wurden in einen sterilen Polypropylenbehälter mit einem Durchmesser von 35 mm und einem flachen Boden, gemäß der vorliegenden Erfindung, gefüllt, welcher eine geeignete Menge an Aktivator, wie im Beispiel 1 beschrieben, enthielt. Nach vorsichtigem Schütteln wurde der Container für 40 Minuten bei 5000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert, um eine Membran wie in Beispiel 5, jedoch kompakter und mit höherer Zugfestigkeit aufgrund des höheren Fibringehalts, zu erhalten. Auch diese Membran kann für einige Tage steril bei 4°C aufbewahrt werden.
Die Membran, welche durch die in dem Beispiel 5 beschriebene Methode gewonnen wurde, kann zusätzlich zu dem in Beispiel 4 beschriebenen Gebrauch, auch als Substrat für eine Invitrokultur von Hautzellen desselben Patienten genutzt werden, um Transplantate zu gewinnen, die in Fällen von sehr schweren Verbrennungen transplantiert werden können.
Membranen von guter Qualität und für die oben beschriebenen Zwecke nutzbar können auch aus separiertem Vollplasma gewonnen werden, welches direkt in den erfindungsgemäßen Behälter übertragen wird. Die so gewonnene Membran wird dünner als die oben beschriebene, aber dennoch für chirurgische Zwecke und als Substrat für die Zellzüchtung nutzbar sein.
Beispiel 7
Um ein Fibrinspray zu gewinnen wurden, ausgehend von dem Kälteausfall, wie im Beispiel 5 beschrieben, 20 ml des Kälteausfalls mit 10 ml Plasma mit Raumtemperatur aufgefüllt und sanft geschüttelt, um sich vollständig darin zu lösen. Das erhaltene Plasma wurde vorsichtig in einen erfindungsgemäßen 50 ml Behälter übertragen, welcher wie in Beispiel 1 vorbereitet wurde, und sanft geschüttelt um die Komponenten vollständig miteinander zu vermischen. Nach 120 Sekunden bei Raumtemperatur wurde das Teströhrchen an einen sterilen Luftkompressor des Venturi-Typs, welcher dem Fachmann bekannt ist, angeschlossen, um gleichmäßig auf der Oberfläche eines blutenden, chirurgisch behandelten Organs (Lunge, Herz, Milz, arterielle Anastomose) verteilt zu werden. Das über das Organ verteilte, konzentrierte Plasma, welches konzentriertes Fibrinogen, Thrombin, Kalziumionen und andere Koagulationsenzyme enthält, koagulierte binnen weniger Sekunden, auch aufgrund der in dem Endothel des Patienten vorhandenen koagulationsaktivierenden Gewebeenzymen, und erzeugte einen Fibrinfilm, der eine schützende, haemostatische Funktion hat. Die chirurgische Operation wurde daher unter Reduktion von internen Blutungen und somit unter Vermeidung weiterer Bluttransfusionen oder Komplikationen durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Systeme und Methoden zur Herstellung von festem Fibringewebe und autologem Kleber, welche dazu geeignet sind Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren, zur Verfügung. In diesen Methoden und Systemen wird unkoaguliertes Plasma durch Zentrifugieren einer Blutprobe erhalten. Die hier beschriebene Übertragungsmittel ermöglicht es, das Plasma in einen zweiten Behälter mit Kalziumgerinnungsfaktoren zu übertragen und anschließend sofort zu zentrifugieren, um ein stabiles, festes autologes Fibrin und Blutplättchengewebe zu erhalten. Die hierin beschriebene Übertragungsmittel können auch dazu genutzt werden andere Flüssigkeiten in anderen Anwendungen zu übertragen. In anderen Worten, die hierin beschriebenen Übertragungsmittel und Systeme ermöglichen gleichzeitiges Zentrifugieren und Koagulieren. Die Nutzung dieser Systeme und Verfahren bietet verschiedene Vorteile: 1) Die Handhabung der Probe erfolgt so, dass die Sterilität aufrechterhalten wird; 2) Das gesamte Volumen des Plasmas wird übertragen, um die volle Ausbeute des Klumpen zu maximieren; 3) Das stöchiometrische Verhältnis von Antikoagulant und Kalziumgerinnungsfaktor wird in einem engen Rahmen aufrechterhalten, um die Gerinnungszeit zu verkürzen; 4) Die Übertragung erfolgt rasch; 5) Gesundheitsdienstleister, welche diese Verfahren normalerweise nicht ausführen (z. B. Zahnärzte) können diese Verfahren leicht durchführen und die Systeme handhaben; und 6) Die Geräte sind Einwegartikel, um einen erneuten Gebrauch und mögliche Kontamination mit durch Blut übertragbaren Pathogenen zu verhindern.
Im Allgemeinen stellt die Erfindung integrierte Systeme und Verfahren zur Herstellung eines festen Fibringewebes oder autologem Kleber bereit, welcher für die Regeneration von Gewebe in einem lebenden Organismus genutzt werden kann. In einem Ausführungsbeispiel (in 1 dargestellt), weist das System einen ersten Behälter 10, einen zweiten Behälter 14 und ein Übertragungsmittel 18 auf. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Behälter 10, 14 Röhrchen, und insbesondere Teströhrchen, obwohl jeglicher Behälter, welcher fähig ist ein Fluid oder eine Flüssigkeit aufzunehmen und zentrifugiert zu werden, für den Gebrauch mit der Erfindung geeignet ist. Vorzugsweise sind die Behälter 10, 14 aus Glas oder Kunststoff hergestellt.
Der erste Behälter 10 muss für die Blutentnahme mittels Standardvenenpunktionstechniken geeignet sein. Vorzugsweise ist der erste Behälter 10 mit einer Dichtung 22 versiegelt während das Blut abgenommen wird, um eine Kontamination zu verhindern, obwohl der Behälter 10 auch kurz danach versiegelt werden kann. Eine Vielzahl von Dichtungen 22 kann zum Dichten des ersten Behälters 10 verwendet werden z. B. ein Gummipfropf, eine Kappe, Schaumstoff, Elastomere oder andere Komposite. Die Dichtung 22 sollte dazu geeignet sein durchbohrt oder durchstochen zu werden. Daher sind Gummi und Silikon bevorzugte Materialien für die Herstellung der Dichtung, obwohl jegliches Material, welches eine Dichtung bietet und durchbohrbar ist genutzt werden kann. Der erste Behälter 10 kann eine Antikoagulantlösung 25 enthalten. Das Antikoagulant 25 in der Lösung weist vorzugweise einen kalziumbindenden Stoff auf. Insbesondere kann das Antikoagulant 25 Sodiumzitrat, Ethylendiamintetraessigsäure Sodiumsalz, Ethylendiamintretraessigsäure Dipotassiumsalz und Tripotassiumsalz und Kombinationen derselben aufweisen. Vorzugsweise enthält der Behälter 10 eine Sodiumzitratlösung. Das Antikoagulant 25 neigt dazu das in dem Behälter 10 gesammelte Blut zu verdünnen, um es für die Zentrifugation vorzubereiten. Zusätzlich weist der erste Behälter ein Dichtegradienttrennmittel 26, Luft 27 sowie ein hochviskoses Fluid geringer Dichte 28 auf (siehe 10, welche die weiter unten beschriebene Vorrichtung darstellt).
Das Dichtegradienttrennmittel 26 muss dazu geeignet sein unterschiedliche Anteile einer bestimmten Flüssigkeit oder eines Fluids in dem ersten Behälter 10 mit unterschiedlichen Dichten voneinander zu trennen. Das Trennmittel 26 erlaubt dichte, unerwünschte Anteile einer Flüssigkeit durch Zentrifugieren abzutrennen und anschließend zu entfernen. Zum Beispiel kann das Trennmittel 26 während des Zentrifugierens einer Blutprobe rote Blutzellen 30 von plättchenreichem Plasma 34 trennen. In einem Beispiel kann das Trennmittel 26 am Boden des ersten Behälters 10 angeordnet sein. In anderen Beispielen kann das Trennmittel 26 als ein Ring entlang der Innenfläche des ersten Behälters 10 oder an irgend einer anderen geeigneten Stelle im Innern des Containers vorgesehen sein. Obwohl jedes beliebige Dichtegradienttrennmittel 26, welches fähig ist Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte während der Zentrifugation zu trennen, für die Erfindung geeignet ist, ist das Mittel 26 vorzugsweise ein Gel, und insbesondere ein thixotropisches Gel. 2 zeigt den ersten Behälter 10 nach dem Zentrifugieren der Blutprobe und zeigt ebenfalls das Geltrennmittel 26. Vorzugsweise hat das thixotropische Gel eine ausreichende Festigkeit, so dass es bei gewöhnlichen Umgebungsbedingungen nicht in den ersten Behälter 10 hinein oder in diesem umher fließt, jedoch bei höheren Zentrifugalkräften, welche es während der Zentrifugation erfährt, fließt. Insbesondere wird ein Gel bevorzugt, dessen Dichte geringer als die Dichte des unerwünschten Anteils an roten Blutzellen 30 aber größer als die Dichte des erwünschten Plasmaanteils 34 ist. Mit anderen Worten, wünschenswert ist ein Gel oder ein Medium, welches dazu geeignet ist rote Blutzellen 30 von Plasma 34 zu trennen nachdem die Blutprobe zentrifugiert wurde. Ein solches Mittel 26 bewegt sich oder fließt innerhalb des Behälters während des Zentrifugierens, aber nich danach, wodurch eine semi-permanente Barriere zwischen den getrennten Anteilen erzeugt wird, wenn die Zentrifugation beendet ist.
Ein anderes Dichtegradienttrennmittel 26, welches in dem ersten Behälter 1 eingesetzt werden kann, ist eine Vielzahl von Kunststoffperlen 26, welche die gewünschte Dichte für die Trennung der Anteile haben, wie in 3 gezeigt. Die Perlen können in dem hochviskoen Fluid geringer Dichte zum späteren Abdichten des Transfermittels 38 angeordnet sein. Während des Zentrifugierens wandern die Perlen 26 zu der Schnittstelle zwischen den beiden Anteilen 30, 34 und werden dort verdichtet, ähnlich wie beim Sintern, um so eine stabile Barriere zwischen den Anteilen mit unterschiedlichen Dichten (z. B. den roten Blutzellen 30 und dem Plasma 34) zu bilden. Das übrige hochviskose Fluid geringer Dichte, welches die Perlen ummantelt trägt zu der Stabilität dieser kompakten Schicht bei.
Andere, geeignete Dichtegradienttrennmittel weisen einen polymeren Schwimmkörper auf, wie die in den US-Patent Nr. 5,560,830 und 5,736,033 offenbarten, welche an Coleman erteilt wurden. 4 zeigt einen polymeren Schwimmkörper 26.
Das unmischbare, hochviskose Fluid geringer Dichte 28 („LDHV Fluid") in dem ersten Behälter weist im allgemeinen ein inertes Öl auf. Vorzugsweise ist das LDHV-Fluid ein Polyester, Silikon oder ein anderes inertes Fluid und wird mittels Verdrängungs- oder Druckpumpen über dem Gel in den ersten Behälter eingebracht. Das LDHV-Fluid muss dazu geeignet sein den Fluss durch die Kanüle 38 des Transfermittels 18 beim Eintritt in dieselbe zu blockieren, wie unten genauer beschrieben.
Der zweite Behälter 14 (unter anderem in den 1 und 10 dargestellt) enthält die für bestimmte Reaktionen notwendigen chemischen Reagenzien. Der zweite Behälter 14 ist mit einer Dichtung 24 in ähnlicher Weise wie der erste Behälter 10 abgedichtet, z. B. mit einem Gummipfropfen, einer Kappe, einem Schaum, einem Elastomer oder einem Komposit. In einer unten beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann der zweite Behälter einen Kalziumkoagulationsaktivator 36 enthalten. Beispiele für einen geeigneten Kalziumkoagulationsaktivator umfassen aber sind nicht begrenzt auf Kalziumchlorid, Kalziumfluorid, Kalziumkarbonat und Kombinationen derselben, allerdings ist jedes Kalzium enthaltende Salz als Kalziumkoagulationsaktivator ausreichend. Ferner enthalten andere Aktivatoren Kalziumglukonat, Kalziumfumarat, Kalziumpyruvat und andere organische Kalziumsalze, die wasserlöslich und verträglich mit dem menschlichen Leben sind. Der Koagulationsaktivator lässt das Plasma gerinnen, wenn es mit diesem in Kontakt kommt. Der zweite Behälter 14 kann vollständig bis zu einem inneren. Druck von ungefähr Null evakuiert werden. Die Evakuierung des zweiten Behälters 14 erleichtert die Übertragung von Fluid aus dem ersten Behälter 10 in den zweiten Behälter 14 durch das Übertragungsmittel 18. Da keine Gasmoleküle vorhanden sind wenn der zweite Behälter 14 während der Übertragung gefüllt wird, gibt es keine Kompression des restlichen Gases mit resultierendem Druckanstieg. Daraus ergibt sich eine Maximierung der Flussgeschwindigkeit, außerdem wird die vollständige Übertragung erleichtert, durch den Wegfall der Notwendigkeit einer Belüftung wird die Sterilität aufrechterhalten und das gewünschte stöchiometrische Verhältnis für die gewünschte Reaktion bleibt erhalten.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der zweite Behälter ebenfalls einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweisen: ein Antibiotikum, ein Analgetikum, ein Krebstherapeutikum, einen Plättchenwachstumfaktor, einen Knochenwachstumsfaktor. Andere therapeutische Wirkstoffe, welche fallabhängig verabreicht werden können, können ebenfalls enthalten sein. Beispiele für Antibiotika umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf Ampicillin, Erythromycin und Tobramycin. Analgetika umfassen sind jedoch nicht begrenzt auf Aspirin und Kodein. Krebstherapeutika umfassen sind jedoch nicht begrenzt auf 5-Fluorurazil.
Das Übertragungsmittel 18 kann zwei Teile aufweisen wie z. B. in 1 gezeigt, oder kann alternativ einteilig ausgebildet sein wie z. B. in den 17 bis 18 zu sehen. Ein einstückiges, einzeln geformtes Übertragungsmittel 18 wird bevorzugt. Wie am besten in den 5 bis 6 und 17 bis 18 zu sehen, umfasst das Übertragungsmittel 18 eine Kanüle 38 mit einem ersten Ende 42, welches eine erste Öffnung 46 aufweist, und einen zweiten Ende 50 mit einer zweiten Öffnung 54. Die Enden 42, 50 der Kanüle sind schart oder spitz (oder weisen sogar einen Phasenschliff auf), so dass sie dazu geeignet sind die Dichtungen 22, 24 des ersten und des zweiten Behälters 10, 14 zu durchstehen oder zu durchstoßen. Die Kanüle 38 ist vertieft und koaxial in dem Gehäuse 58 montiert, um ein versehentliches einstechen der Finger während der Handhabung der Behälter zu vermeiden. Das Gehäuse 58 hat zwei zylindrische, gegenüberliegende Führungen 62, 64, welche zentral und axial an der Kanüle 38 ausgerichtet sind. Die Führungen 62, 64 dienen dazu den ersten und den zweiten Behälter 10, 14 auf das erste und das zweite Ende 42, 50 des Übertragungsmittels 18 zu führen. Die 5 und 6 zeigen die Führungen 62, 64 wie sie die Behälter 10, 14 auf das erste und das zweite Ende 42, 50 führen.
Die Enden 42, 50 der Kanüle 38 können mit Sicherheit Kappen, Hülsen oder elastomeren Hüllen 68, 72 umgeben oder bedeckt sein, welche eine hermetische Dichtung ausbildenk. Die Sicherheitshüllen 68, 72 decken ebenfalls die erste und die zweite Öffnung 46, 54 ab. Wenn das erste und das zweite Ende 42, 50 die elastischen Hüllen 68, 72 durchstechen schieben sich die Hüllen 68, 72 dementsprechend zurück. 5 zeigt wie das erste Ende 42 beginnt in die Dichtung 22 des ersten Behälters 10 einzustechen und die Hülle 68 dementsprechend zurückgeschoben wird, während die Hülle 72 das zweite Ende 50 noch vollständig bedeckt. Die Enden 42, 50 sind lang genug, um die Dichtungen 22, 24 vollständig zu durchstehen, reichen jedoch nicht viel weiter in die Behälter 10, 14 hinein (wie in 6 dargestellt). Dies erlaubt ein maximal großes Flüssigkeitsvolumen aus dem auf den Kopf gestellten ersten Behälter 10 in den zweiten Behälter 14 zu übertragen. 6 zeigt das erste und das zweite Ende 42, 50, wie sie die Dichtungen 22, 24 des ersten und des zweiten Behälters 10, 14 vollständig durchstochen haben und beide Hüllen 68, 72 vollständig zurückgeschoben sind. Die elastischen Hüllen 68, 72 verhindern den Fluss von Gas oder Flüssigkeit, wenn sie nicht durchstochen sind. Geeignte Materialien für die Hüllen 68, 72 umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Gummiarten und thermoplastische Elastomere.
Im folgenden wird die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Nachdem das Blut in den ersten Behälter 10 mittels Standardvenenpunktionstechniken abgenommen wurde, wird das Blut durch das Antikoagulant 25 darin antikoaguliert. Üblicherweise ist der erste Behälter 10 gedichtet während das Blut abgenommen wird, dennoch kann er auch danach abgedichtet werden. Das Abdichten des ersten Behälters 10 verhindert die Kontamination der Inhaltsstoffe darin. Danach wird der erste Behälter 10 und seine Inhaltsstoffe (z. B. Blut, Antikoagulant 25, Trennmittel 26 und LDHV-Fluid 28) zentrifugiert. Eine geeignte Zentrifugation kann bei einer Gravitationskraft im Bereich von 900 bis 3.500 ×G für 5 bis 15 Minuten stattfinden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der erste Behälter bei einer Gravitationskraft von ungefähr 1000 ×G für ungefähr 10 Minuten zentrifugiert. Diese erste Zentrifugation trennt die Bestandteile oder Anteile des ersten Behälters in eine Vielzahl von Schichten, wie in 2 gezeigt. Die Schichten beinhalten (der Reihe nach vom Boden des ersten Behälters 10 zu der Spitze des Behälters nach dem Zentrifugieren): die Schicht aus roten Blutzellen 30, das Trennmittel 26, die plättchenreiche Plasmaschicht 34, die LDHV-Fluidschicht 28 und schließlich ein verbleibendes Gasvolumen 27 mit einem Druck gleich dem der Atmosphäre. Die Proportionen dieser Schichten können von Anwendung zu Anwendung schwanken und werden hier in diesen Proportionen nur zum Zweck der Illustration gezeigt. Anschließend an das Zentrifugieren wird der gedichtete erste Behälter 10 auf den Kopf gestellt, bevor das Übertragungsmittel 18 dazu genutzt wird die Dichtung 22 zu durchstechen. Mit anderen Worten, der erste Behälter 10 wird auf den Kopf gestellt, so dass sich die gedichtete Öffnung in der untersten vertikalen Position befindet, wie in 7 gezeigt. Das auf den Kopf stellen des ersten Behälters ändert die Reihenfolge, in welcher die Schichten angeordnet sind. Über bei der Dichtung 22 befinden sich vom Boden bis zur Spitze der Reihe nach die folgenden Schichten: das plättchenreiche Plasma 34, das unmischbare, hochviskose Fluid geringer Dichte 28, das verbleibende Gas 27, das Trennmittel 26 und die roten Blutzellen 30.
Als nächstes wird der zweite Behälter 14 in eine vertikale Position gebracht mit seiner gedichteten Öffnung 24 in der obersten Position, am besten zu sehen in 8. Dies bringt den zweiten Behälter 14 in die richtige Position für die Übertragung der Inhalte aus dem ersten Container in ihn hinein. 8 zeigt den zentrifugierten Behälter 10 in einer invertierten Position über den Übertragungsmittel 18, welches über dem zweiten Behälter 14 in einer für die Übertragung geeigneten Position angeordnet ist. Die Führung 64 des Übertragungsmittels wird dann über dem zweiten Behälter 14 platziert und führt die sen, während der invertierte erste Behälter 10 in die Führung 62 eingeführt wird (oder umgekehrt). Mit anderen Worten, jedes Ende 42, 50 der Kanüle 38 kann dazu genutzt werden jede Dichtung 22, 24 zu durchstechen. Da das Übertragungsmittel 18 an beiden Enden symmetrisch ist, ist die Handhabung für den Benutzer bis zu einem gewissen Grad narrensicher. Der Benutzer presst die Behälter anschließend gegeneinander, um beide Dichtungen 22, 24 mit einem entsprechenden Kanülenende 42, 50 zu durchstechen. Die beiden, die Enden 42, 50 bedeckenden Ventilhüllen 68, 72 verbessern die narrensichere Handhabung weiter. Erstens, wenn das erste Ende 42 die erste Dichtung 22 durchsticht (wiederum kann jedes Ende dazu genutzt werden jede Dichtung zu durchstechen) wird die undurchstochene Hülle 72, welche das andere Ende 50 bedeckt, das Fluid beinhalten, wobei sie das Fluid davor schützt verschüttet zu werden. Andererseits wird, wenn das andere Ende 50 zuerst die andere Dichtung 24 durchsticht (und dementsprechend die Hülle 72), das Vakuum durch die Hülle 68 aufrechterhalten, welche das erste Ende 42 bedeckt.
Wenn die Enden 42, 50 beide Hüllen 68, 72 und Dichtungen 22, 24 durchstochen haben, wie in den 6 und 9 gezeigt, wird das gewünschte Fluid von dem ersten Behälter 10 infolge der Druckdifferenz in den zweiten Behälter 14 übertragen. Mit anderen Worten, da der Druck in dem zweiten Behälter 14 verringert wurde, fließen die Inhalte (genauer gesagt, das Plasma 34) aus dem ersten Behälter 10 in den zweiten Behälter 14. Der Druck in dem ersten Behälter 10, welcher anfangs dem atmosphärischen Druck entspricht, fällt während der Flüssigkeitsstand abnimmt und das Gasvolumen zunimmt. Zu keinem Zeitpunkt jedoch ist der Druck gleich Null. Da der zweite Behälter 14 vollständig, bis zu einem Druck von Null evakuiert wurde, nimmt der Druck darin nicht zu während sich der Behälter füllt, da sich kein Gas in ihm befindet, welches komprimiert werden würde. Dementsprechend kann das Gerät 18 dazu genutzt werden eine große Vielfalt von Fluiden und Lösungen von einem Behälter in einen anderen zu übertragen und ist daher nicht nur auf die Übertragung von Blut beschränkt.
Aufgrund der bestimmten, sequentiellen Anordnung der Schichten in dem ersten Behälter 10, kann das plättchenreiche Plasma 34 leicht übertragen werden. Da in dem ersten Behälter 10 des weiteren ein Vakuumlevel voreingestellt ist, füllt sich der Behälter nur zum Teil nach der Blutabnahme. Dies erlaubt dem Gas in dem „Kopfraum" während der Übertragung einen Druck deutlich über Null aufrechtzuerhalten wenn sich sein Volumen vergrößert, wobei eine schnelle und vollständige Übertragung in den zweiten Behälter ermöglicht wird. Dies wird durch das ideale Gasgesetz und durch die Poiseuille-Hagen-Gleichung vorgegeben.
Die Übertragung der Inhalte oder Anteile des ersten Behälters (z. B. plättchenreiches Plasma) fährt fort bis das LDHV-Fluid 28 in die Kanüle 38 eintritt. Die hohe Viskosität des LDHV-Fluids verschließt das enge Lumen der Kanüle 38, wodurch der Fluss unterbrochen wird. Dies verhindert eine Wiederbenutzung des Übertragungsmittels 18, was im Hinblick auf das Bemühen kontaminierte Blutübertragungsmittel auszuschließen besonders wichtig ist, sowie versehentliche Kontamination mit durch Blut übertragenen Pathogenen durch vorherigen Gebrauch an einem oder für einen anderen Patienten.
Die Übertragung des Plasmaanteils 34 in den zweiten Behälter 14 ist vollständig, wodurch eine maximale Ausbeute und die Aufrechterhaltung des annähernd stöchiometrischen Verhältnisses der Reagenzien ermöglicht wird. Das Plasma 34 kommt dann mit dem Koagulationsaktivator 36 in den zweiten Behälter 14 in Kontakt, wodurch ein Gemisch 60 entsteht, welches augenblicklich zentrifugiert werden kann, um ein festes Fibringewebe zu erhalten. Die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter 10, 14 wird während der Übertragung im wesentlichen aufrechterhalten, wodurch eine rasche Übertragung ermöglicht wird. Das Übertragungsmittel 18 wird durch die Reihenfolge, in welcher die Behälter eingesetzt werden, nicht beeinflusst, wodurch das System nahezu narrensicher wird. Schließlich erfolgt die Übertragung ohne Belüftung, wodurch die Sterilität und Kontaminationsfreiheit der Probe aufrechterhalten wird.
Insgesamt ermöglicht das Übertragungsmittel 18 einen schnellen und effektiven Weg um das Plasma 34 mit dem Kalziumkoagulationsaktivator 36 in Kontakt zu bringen, unmittelbar nach welchem zeitgleiches koagulieren und zentrifugieren des Plasmas stattfinden kann um ein festes Fibringewebe zu erzeugen. Das feste Fibringewebe ist dazu geeignet Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren. Ein solches Verfahren verringert das Erfordernis das Plasma zuerst vorzukonzentrieren indem ihm Wasser entzogen wird bevor das Plasma mit dem Kalziumkoagulationsaktivator 36 in Kontakt gebracht wird. Des weiteren kann das Übertragungsmittel 18 dazu genutzt werden Blut oder auch andere Flüssigkeiten in einer großen Vielfalt von Anwendungen zu übertragen.
Die Erfindung umfasst ebenfalls einen gebrauchsfertigen Bausatz, wie in 10 dargestellt. Der Bausatz weist einen ersten Behälter 10, einen zweiten Behälter 14 und ein Übertragungsmittel 18 auf. In einem Ausführungsbeispiel des Bausatzes kann der Bau satz zwei Schalen 70, 74 aufweisen, welche aus der Packung entnehmbar sind. Die erste Schale 70 beinhaltet alle Komponenten für den ersten Schritt und die zweite Schale 74 beinhaltet alle Komponenten für den zweiten Schritt. Allerdings können die Komponenten in vielfältiger Weise angeordnet werden.
Schritt 1 umfasst das Entnehmen von Blut in einen ersten Behälter 10 gefolgt von dem Zentrifugieren, um plättchenreiches Plasma zu erhalten. Die Einzelteile der ersten Schale 70 umfassen einen Alkoholtupfer 78 um die Venenpunktionsstelle zu säubern, eine mehrfach verwendbare Nadel 82 zur Blutentnahme (Kaliber 21 × Zoll), ein Sicherheitshalter 86, den ersten Behälter 10 mit einem Antikoagulant (z. B. Zitrat), Gel, LDHV-Fluid und eine Bandage 90 um die Venenpunktionsstelle abzudecken. Die Venenpunktionsstelle wird mit dem sterilen Alkoholtupfer 78 gesäubert. Die Nadelkartusche 84 wird geöffnet und in den Sicherheitshalter 86 geschraubt. Die Nadel 82 wird dann in die Vene eines Patienten eingestochen und der Behälter 10 an den Halter 86 angeschlossen. Blut füllt nun den Behälter. Anschließend wird die Nadel aus der Einstichstelle gezogen und in den Halter 86 zurückgezogen. Das Ende des Halters wird mit einer angelenkten Klappe verschlossen. Die Vene wird mit der Bandage 90 verschlossen. Der Behälter 10 wird für ca. 10 Minuten bei ca. 1000 ×G zentrifugiert wobei sich das Plasma von den roten Blutzellen trennt.
Die Einzelteile der zweiten Schale sind die Einzelteile für den zweiten Schritt und beinhalten ein AF-Röhrchen (Autologes Fibrinröhrchen) oder einen zweiten Behälter 14 und ein Übertragungsmittel 18. Der zweite Schritt umfasst das invertieren, das heißt auf den Kopf stellen des ersten Behälters 10 und das Einbringen desselben in das Übertragungsmittel 18. Der zweite Behälter 14 beinhaltet das Koagulanz und wird mit dem anderen Ende des Übertragungsmittels durchstochen. Die Behälter 10, 14 werden miteinander verbunden und das plättchenreiche Plasma fließt von dem ersten Behälter 10 in den zweiten Behälter 14. Der zweite Behälter 14 wird dann sofort bei 2300 ×G für ca. 30 Minuten zentrifugiert, um ein dichtes Fibrin mit Plättchen oder ein festes Fibringewebe zu erhalten.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein weiteres integriertes System für die Herstellung von festem Fibringewebe vorgesehen, wie in den 11 bis 14 dargestellt. Das System weist einen ersten Sammelbehälter 10 auf, welcher dem ersten Behälter aus dem ersten Ausführungsbeispiel ähnelt. Der Sammelbehälter 10 kann ein Dichtegradientzelltrennmittel 26 (wie oben beschrieben) und ein Antikoagulant (nicht gezeigt) sowie ein Reservoir 94 aufweisen, welches mit dem ersten Sammelbehälter 10 verbunden werden kann oder in diesem integriert ist. Das oben Gesagte, das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung und insbesondere das Trennmittel 26 betreffend, gilt auch für das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit anderen Worten, für das Trennmittel 26 können dieselben Materialien (wie in dem ersten Ausführungsbeispiel) verwendet werden und dieselben Materialien werden bevorzugt. Zum Beispiel, enthält das Trennmittel 26 vorzugsweise ein thixotropisches Gel, dessen Festigkeit ein Fließen bei gewöhnlichen Umgebungsbedingungen verhindert, jedoch ein Fließen bei höheren Zentrifugalkräften, wie sie bei der Zentrifugation auftreten, erlaubt. Das Trennmittel 26 kann am Boden (das heißt das der Öffnung gegenüberliegende Ende) des ersten Sammelbehälters vorgesehen sein, wie in 11 gezeigt. Alternativ kann das Trennmittel einen Ring entlang der Innenseite des ersten Sammelbehälters bilden. Der erste Sammelbehälter 10 ist im wesentlichen der gleiche, wie der oben beschriebene, erste Behälter, bis auf die Tatsache, dass der erste Sammelbehälter kein hochviskoses Fluid geringer Dichte enthält. Vorzugsweise hat der erste Sammelbehälter 10 eine Dichtung 22 wie z. B. einen Gummipfropfen oder eine Verschlusskappe (wie oben beschrieben).
Das Reservoir 94 umfasst eine Kammer 96 und eine Kanüle 100, welche mit dieser in Fluidverbindung steht. Die Kammer 96 enthält ein flüssiges Reagenz 104, vorzugsweise ein Kalziumkoagulationsaktivator. Der Kalziumkoagulationsaktivator ist vorzugsweise Kalziumchlorid, Kalziumfluorid, Kalziumkarbonat, Kalziumglukonat, Kalziumfumarat, Kalziumpyruvat oder eine Kombination derselben. Die Kanüle 100 muss dazu geeignet sein die Dichtung 22 des ersten Sammelbehälters 10 zu durchstechen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Kanüle ein Sperrmaterial 108 wie z. B. ein Yield-Point-Gel, welches das Reagenz 104 in der Kammer 96 unter Umgebungsbedingungen daran hindert aus der Kanüle 100 zu fließen. Andere geeignete Sperrmedien beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Kraft betriebene mechanische Systeme wie z. B. federbeaufschlagte Kugeln, Ventile, federbeaufschlagte Ventile, durchstechbare Membranen und Ampullen (das heißt hohle Membranen gefüllt mit Fluiden oder Pulvern). Der Fließpunkt des Gels 108 ist so gewählt, dass sich das Gel 108 während der Zentrifugation bei einer bestimmten Gravitationskraft bewegt, um eine Verbindung zwischen der Kammer 96 und dem ersten Sammelbehälter 10 zu ermöglichen, wenn beide ineinander eingesetzt sind. Das Reservoir 94 kann ebenfalls ein Führungsgehäuse 110 aufweisen, um das Reservoir auf den Sammelbehälter 10 zu führen. Die Kanüle 100 kann mit einer elastischen Hülle 112 umgeben oder abgedeckt sein, um die Sterilität der Kanüle 100 aufrechtzuer halten. Die Hülle 112 ist vorstehend mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Kammer 96 einen oder mehrere der folgenden Stoffe enthalten: ein Antibiotikum, ein Analgetikum, ein Krebstherapeutikum, einen Plättchenwachstumsfaktor und einen Knockenwachstumsfaktor. Andere therapeutische Wirkstoffe, welche fallabhängig zugefügt werden können, können ebenfalls enthalten sein. Beispiele für Antibiotika umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf Ampicillin, Erythromycin und Tobramycin. Analgetika umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf Aspirin und Kodein. Krebstherapeutika umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf 5-Fluour-Uracil.
Im Betrieb wird das Blut 116 eines Patienten in den ersten Sammelbehälter 10 mittels konventioneller Venenpunktionstechnik entnommen, wie oben beschrieben. Das Antikoagulanz in dem ersten Sammelbehälter 10 verdünnt das Blut vor der Zentrifugation. Anschließend wird das Reservoir 94 an den ersten Sammelbehälter 10 angebracht, indem die Kanüle 100 des Reservoirs 94 durch die Dichtung 22 des ersten Sammelbehälters gestochen wird, wie in den 13 und 14 gezeigt. Die Hülle 112 schiebt sich zurück wenn die Kanüle 100 die Dichtung 22 durchsticht. Die Länge der Kanüle 100 ist ausreichend um die Dichtung 22 zu durchstechen, reicht jedoch vorzugsweise nicht weiter in den Sammelbehälter 10 hinein, obwohl sie es könnte.
Der Sammelbehälter 10 und das Reservoir 94 werden dann zentrifugiert. Die Zentrifugalkraft, welche auf den Behälter wirkt, wird durch die Gleichung F=ωmr² beschrieben; wobei F = Kraft, m = Masse des Systems, r = radialer Abstand zu dem Zentrum des Rotors, und ω = die Winkelgeschwindigkeit der Rotation. Da das Reservoir weniger weit von dem Mittelpunkt des Rotors entfernt ist als das Gel in dem ersten Behälter, kann das Gel in der Kanüle des Reservoirs sich nicht bewegen, da die generierte Scherkräfte nicht ausreichen. Der erste Behälter 10 dreht sich bei geringer Gravitationskraft bis sich die Zellen abtrennen und das Gel 26 sich zu der Zell/Plasmaschnittstelle bewegt, wie in 13 gezeigt. Mit anderen Worten, ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, trennt das Trennmittel 26 die roten Blutzellen 30 von dem plättchenreichen Plasma 34 nach einer anfänglichen Zentrifugation bei 1000 ×G für ungefähr 10 Minuten. Zentrifugieren bei einer zentrifugalen Kraft von ungefähr 900 bis 1500 ×G für 5 bis 15 Minuten ist für eine erste Zentrifugation ebenfalls akzeptabel.
Anschließend wird die Zentrifugiergeschwindigkeit erhöht und das Reservoir erfährt eine ausreichend hohe Gravitationskraft, so dass sich das Sperrmittel 108 in der Kanüle 100 in den ersten Sammelbehälter 10 ergießt und auch das flüssige Reagenz 108 (z. B. der Kalziumkoaguolationsaktivator) aus dem Reservoir in diesen entleert wird, wie in 14 gezeigt. Die Inhalte können anschließend bei 2300 bis 6000 ×G für ungefähr 15 bis 40 Minuten zentrifugiert werden. Wenn der Kalziumkoagulationsaktivator mit dem Plasma in dem ersten Sammelbehälter in Kontakt kommt, findet eine sofortige und gleichzeitige Koagulation und Zentrifugation statt, da die Probe immer noch zentrifugiert wird. Dies resultiert in der Bildung eines festen Fibringewebes, welches dazu geeignet ist Gewebe zu regenerieren. Die Durchführung der Zelltrennung in dem ersten Behälter und die anschließende Zugabe des flüssigen Gerinnungsfaktors in dem richtigen stöchioemtrischen Verhältnis, wird in einem Behälter, ohne Übertragung durchgeführt. Durch die Programmierung der Zentrifuge in Bezug auf die Geschwindigkeit und die Dauer, stellt die Erfindung ein einfaches und narrensicheres Verfahren zur Verfügung.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel hat der einzelne Sammelbehälter 10 ein inneres Fach 119 und ein Reservoir 94, wie in den 15 bis 16 gezeigt. Das Reservoir 14 ist in de, ersten Sammelbehälter 10 integriert oder mit diesem verbunden und steht mit dem Fach in Fluidverbindung. Ein Röhrchen, eine Leitung oder eine Öffnung 120 stellt die Fluidverbindung zwischen dem Fach 119 und dem Reservoir 94 her und ist mit einem Sperrmaterial 108 abgedichtet. Auch hier hat das Sperrmittel 108 einen Fließpunkt, welcher aktiviert und verschoben wird, wenn es einer bestimmten Gravitationskraft ausgesetzt wird, um eine Kommunikation zwischen dem Reservoir 94 und dem ersten Sammelbehälter 10 zu erlauben, wie oben beschrieben. Der Fließpunkt des Gels oder des Materials ist so gewählt, dass es sich während eines ersten Zentrifugiervorgangs um rote Blutzellen von Plasma zu trennen nicht bewegt. In dem dritten Ausführungsbeispiel hat jedes Ende des Geräts eine Öffnung und jedes Ende ist durch eine entfernbare oder nicht entfernbare Dichtung 100, 122 abgedichtet, wie z. B. einen Gummipfropfen, eine Verschlusskappe, Schaum, ein Elastomer oder andere Komposite. Das Reservoir 94 mit dem Pfropfen 122 befindet sich an dem der Dichtung 22 und der Öffnung des Sammelbehälters gegenüberliegenden Ende.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Reservoir 94 ebenfalls einen oder mehrere der folgenden Stoffe enthalten: ein Antibiotikum, ein Analgetikum, ein Krebstherapeutikum, ein Plättchenwachstumsfaktor und ein Knochenwachstumsfaktor aufweisen. Weitere therapeutische Wirkstoffe, welche fallbedingt zugegeben werden können, kön nen ebenfalls enthalten sein. Beispiele für Antibiotika umfassen, sind jedoch nicht limitiert auf Ampicilllin, Erythromycin und Tobramycin. Analgetika umfassen, sind jedoch nicht limitiert auf Aspirin und Kodein. Krebstherapeutika umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf 5-Fluor-Uracil.
Das alternative Ausführungsbeispiel wird auf dieselbe Art und Weise genutzt, wie oben, mit Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben, das heißt, die Zentrifuge wird auf zwei unterschiedliche Zentrifugalkräfte eingestellt: 1) eine erste Kraft, welche ausreicht um Plasma von roten Blutzellen zu trennen; und 2) eine zweite Kraft, welche ausreicht, um das Sperrmedium 108 in der Röhre, der Leitung oder der Öffnung 120 zwischen dem Reservoir und dem Innern des Behälters und in den Hauptkörper zu bewegen. Demzufolge wird es dem Kalziumkoagulationsaktivator ermöglicht, in das Innere des Behälters einzudringen. Dies wiederum ermöglicht die gleichzeitige Zentrifugation und Koagulation des Plasmas, um ein festes Fibringewebe zu bilden, da die Zentrifugation mit der zweiten, höheren Gravitationskraft fortfährt. Die Dichtung 122 kann entfernt werden, um das feste Fibringewebe oder den autologen Kleber zu erhalten. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 22 mit einem Gewinde versehen und kann aus dem Behälter 10 geschraubt werden, wie in 16 dargestellt.

Claims

Ein System zum Erzeugen eines autologen, festen Fibringewebes, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren, wobei das System aufweist: einen abgedichteten ersten Behälter (10), welcher einen ersten Innendruck aufweist und ein Trennmittel (26) enthält, welches dazu geeignet ist Plasma (34) von roten Blutzellen (30) zu trennen, wobei der erste Behälter (10) dafür geeignet ist Blut hineinzufüllen; einen zweiten Behälter (14), welcher einen zweiten Innendruck aufweist und einen Kalzium-Koagulationsaktivator (36) enthält, wobei der zweite Innendruck geringer als der erste Innendruck ist; und ein Übertragungsmittel (18), welches dazu geeignet ist einen Teil des Blutes, welches in den ersten Behälter (10) gefüllt wurde, in Folge der Druckdifferenz in den zweiten Behälter (14) zu übertragen.
Das System nach Anspruch 1, wobei der erste Behälter (10) ein Trennmittel (26) beinhaltet, welches ein Gel, Perlen und/oder einen Schwimmkörper aufweist.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Behälter (14) ein Vakuum aufweist.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kalzium-Koagulationsaktivator (36) Kalziumchlorid, Kalziumfluorid, Kalziumkarbonat, Kalziumglukonat, Kalziumfumarat, Kalziumpyruvat oder eine Kombination der vorgenannten Stoffe aufweist.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Behälter (10) weiterhin ein Antikoagulans (25) aufweist.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Übertragungsmittel (18) eine Kanüle (38) mit einem ersten Ende (42) und einem zweiten Ende (50) aufweist.
Das System nach Anspruch 6, wobei das erste (42) und das zweite (50) Ende jeweils mit einer dehnbaren Hülle (68, 72) abgedeckt ist, und wobei die dehnbare Hülle zu rückschiebbar ist, wenn das erste oder das zweite Ende in den ersten oder den zweiten abgedichteten Behälter einsticht.
Das System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Übertragungsmittel eine erste Hülle (68) aufweist, welche das erste Ende bedeckt, und eine zweite Hülle (72) aufweist, welche das zweite Ende bedeckt.
Das System nach Anspruch 8, wobei die Hüllen ein Elastomer aufweisen.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Behälter (10) ein hochviskoses Fluid geringer Dichte aufweist, welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) zu blockieren oder zu unterbinden, wenn es in diese eindringt.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Übertragungsmittel (18) ein Gehäuse (58) aufweist und sich das Gehäuse über die Länge der Kanüle (38) hinaus erstreckt, um die Finger eines Benutzers davor zu schützen gestochen zu werden.
Ein Verfahren zum Erzeugen eines festen Fibringewebes zur Regeneration von Körpergewebe in einem lebenden Organismus, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Einbringen von Blut eines Patienten in einen abgedichteten ersten Behälter (10), welcher einen ersten Druck aufweist; Trennen des Plasmas von dem Blut in dem ersten Behälter mit Hilfe eines Trennmittels (26); Übertragen des Plasmas von dem ersten Behälter (10) in einen gedichteten zweiten Behälter (14), welcher einen zweiten Druck aufweist, der geringer als der erste Druck ist, und einen Kalzium-Koagulationsaktivator (36) enthält, wobei zum Übertragen des Plasmas infolge einer Druckdifferenz ein Übertragungsmittel (18) genutzt wird, um das Plasma mit dem Kalzium-Koagulationsaktivator in Kontakt zu bringen; und gleichzeitiges Koagulieren und Zentrifugieren des Plasmas und des Kalzium-Koagulationsaktivators in dem zweiten Behälter (14), um dann ein festes Fibringewebe zu erzeugen, wobei das feste Fibringewebe für die Regeneration von Körpergewebe in einem lebenden Organismus nutzbar ist.
Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Übertragen des Plasmas von dem ersten Behälter (10) in den zweiten Behälter (14) durch Eindringen des ersten Endes (42) der Kanüle (38) in den gedichteten ersten Behälter und Eindringen des anderen Endes (50) in den gedichteten, zweiten Behälter, in beliebiger Reihenfolge, erreicht wird, wodurch das Plasma von dem ersten Behälter in den zweiten Behälter fließen kann.
Das Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trennen des Plasmas von dem Blut in dem ersten Behälter (10) das Versehen des ersten Behälters mit einem Trennmittel (26), einem hochviskosen Fluid geringer Dichte (28), welches dazu geeignet ist den Fluss durch die Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) beim Eindringen in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden, und einem Antikoagulans (25) und Zentrifugieren des ersten Behälter und seiner Inhaltsstoffe umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Zentrifugieren des ersten Behälters (10) zentrifugierte Inhaltsstoffe darin erzeugt, und wobei die zentrifugierten Inhaltsstoffe vom Boden des ersten Behälters bis zur Spitze des Behälters der Reihe nach die folgenden Schichten bilden: Blut, Trennmittel (26), Plasma, hochviskoses Fluid geringer Dichte (28), welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) bei Eintritt in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden, Luft und Dichtung (22).
Das Verfahren nach Anspruch 15, welches vor dem Einbringen des Übertragungsmittels (18) in den ersten Behälter als weiteren Schritt das auf den Kopfstellen des ersten Behälters (10) aufweist, so dass die zentrifugierten Inhalte des ersten Behälters in dem umgedrehten Behälter der Reihe nach folgende Schichten bilden: die Dichtung (22), Plasma, hochviskoses Fluid geringer Dichte (28), welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) bei Eintritt in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden, Luft, Trennmittel (26) und Blut.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei in beliebiger Reihenfolge ein Ende (46) der Kanüle (38) in den umgedrehten, gedichteten ersten Behälter (10) eingebracht wird und das andere Ende (50) in den gedichteten zweiten Behälter (14) eingebracht wird, um das Plasma aus dem ersten Behälter durch die Kanüle zu übertragen, und wobei das hochviskose Fluid geringer Dichte (28) die Übertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter unterbricht, sobald das hochviskose Fluid geringer Dichte (28) während der Übertragung in die Kanüle (38) eindringt.
Ein System zum Erzeugen eines autologen festen Fibringewebes, welches dazu geeignet ist Gewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren, wobei das System aufweist: einen gedichteten ersten Behälter (10) mit einem ersten Innendruck, wobei der erste Behälter (10) zum Einleiten von Blut in denselben geeignet ist; einen gedichteten zweiten Behälter (14) mit einem zweiten Innendruck, welcher einen Kalzium-Koagulationsaktivator (36) aufweist, wobei der zweite Innendruck geringer als der erste Innendruck ist; ein Übertragungsmittel (18), welches dazu geeignet ist einen Teil des in den ersten Behälter (10) eingebrachten Blutes mittels Druckdifferenz in den zweiten Behälter (14) zu übertragen; und ein hochviskoses Fluid geringer Dichte (28) zum Blockieren der Übertragung zwischen dem ersten (10) und dem zweiten (14) Behälter.
Das System nach Anspruch 18, wobei der erste Behälter (10) ein Trennmittel (26) enthält, welches ein Gel, Perlen und/oder einen Schwimmkörper aufweist.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Behälter (14) ein Vakuum aufweist.
Das System nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der Kalzium-Koagulationsaktivator (36) Kalziumchlorid, Kalziumfluorid, Kalziumkarbonat, Kalziumglukonat, Kalziumfumarat, Kalziumpyruvat oder eine Kombination der Vorgenannten aufweist.
Das System nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei der erste Behälter (10) des weiteren ein Antikoagulans (25) aufweist.
Das System nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei das Übertragungsmittel (18) eine Kanüle (38) mit einem ersten Ende (42) und einem zweiten Ende (50) aufweist.
Das System nach Anspruch 23, wobei das erste (42) und das zweite (50) Ende jeweils durch eine elastische Hülle (68, 72) bedeckt sind, wobei die elastische Hülle zurückschiebbar ist, wenn das erste oder das zweite Ende in den ersten oder den zweiten gedichteten Behälter einsticht.
Das System nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei das Übertragungsmittel eine erste Hülle (68) aufweist, welche das erste Ende bedeckt, und eine zweite Hülle (72) aufweist, welche das zweite Ende bedeckt.
Das System nach Anspruch 25, wobei die Hüllen ein Elastomer aufweisen.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Behälter (10) ein hochviskoses Fluid geringer Dichte aufweist, welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) beim Eindringen in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden.
Das System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Übertragungsmittel (18) ein Gehäuse (58) aufweist und das Gehäuse über die Länge der Kanüle (38) hinausreicht, um die Finger eines Benutzers vor Stichen zu schützen.
Ein Verfahren zum Herstellen eines festen Fibringewebes zur Regeneration von Körpergewebe in einem lebenden Organismus, wobei die Methode folgende Schritte aufweist: Einleiten des Bluts eines Patienten in einen gedichteten ersten Behälter (10) mit einem ersten Druck; Trennen des Plasmas von dem Blut in dem ersten Behälter; Übertragen des Plasmas von dem ersten Behälter (10) in einen zweiten Behälter (14), welcher einen zweiten Druck aufweist, der geringer als der erste Druck ist, und einen Kalzium-Koagulationsaktivator (36) enthält, wobei zum Übertragen mittels der Druckdifferenz ein Übertragungsmittel (18) genutzt wird, um das Plasma mit dem Kalzium-Koagulationsaktivator in Kontakt zu bringen, Blockieren der Übertragung zwischen dem ersten (10) und dem zweiten (14) Behälter durch ein hochviskoses Fluid geringer Dichte (28); und gleichzeitiges Koagulieren und Zentrifugieren des Plasmas und des Kalzium-Koagulationsaktivators in dem zweiten Behälter (14), um ein festes Fibringewebe darin zu erzeugen, wobei das feste Fibringewebe dazu geeignet ist Körpergewebe in einem lebenden Organismus zu regenerieren.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Übertragung des Plasmas von dem ersten Behälter (10) in den zweiten Behälter (14) durch das Eindringen der Kanüle (38) mit einem Ende (42) in den gedichteten ersten Behälter und das Eindringen des anderen Endes (50) in den gedichteten zweiten Behälter, in beliebiger Reihenfolge, erreicht wird, wodurch das Plasma von dem ersten Behälter in den zweiten Behälter fließen kann.
Das Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trennen des Plasmas von dem Blut in dem ersten Behälter (10) das Versehen des ersten Behälters mit einem Trennmittel (26), einem hochviskosen Fluid geringer Dichte (28), welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) beim Eintritt in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden, und einem Antikoagulans (25) und Zentrifugieren des ersten Behälters und seiner Inhaltsstoffe umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Zentrifugieren des ersten Behälters (10) zentrifugierte Inhaltsstoffe darin erzeugt und die zentrifugierten Inhaltsstoffe von dem Boden des ersten Behälters bis zu der Spitze des Behälters der Reihe nach folgende Schichten bilden: Blut, Trennmittel (26), Plasma, hochviskoses Fluid geringer Dichte (28), welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) beim Eindringen in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden, Luft und Dichtung (22).
Das Verfahren nach Anspruch 32, welches vor dem Einbringen des Übertragungsmittels (18) in den ersten Behälter als weiteren Schritt ein auf den Kopfstellen des ersten Behälters aufweist, so dass die zentrifugierten Inhaltsstoffe des ersten Behälters in dem umgedrehten Behälter der Reihe nachfolgende Schichten bilden: die Dichtung (22), Plasma, hochviskoses Fluid geringer Dichte (28), welches dazu geeignet ist den Fluss durch eine Kanüle (38) des Übertragungsmittels (18) beim Eindringen in dieselbe zu blockieren oder zu unterbinden, Luft, Trennmittel (26) und Blut.
Das Verfahren nach Anspruch 33, wobei in beliebiger Reihenfolge ein erstes Ende (46) der Kanüle (38) in den umgedrehten, gedichteten ersten Behälter (10) eingebracht wird und ein anderes Ende in den gedichteten zweiten Behälter eingebracht wird, um das Plasma von dem ersten Behälter durch die Kanüle zu übertragen, und wobei das hochviskose Fluid geringer Dichte (28) die Übertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter blockiert, sobald das hochviskose Fluid geringer Dichte (28) während der Übertragung in die Kanüle (38) eindringt.