Центрифуга для разделения биологических жидкостей

 

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, преимущественно крови, включающая ротор, содержащий корпус с крышкой, установленную в нем с зазором для образования камеры сепарации вставку, устройство для подвода исходной жидкости в камеру сепарации, устройство для отвода разделенных фракций, содержащее ряд радиально расположенных в крышке на различном расстоянии от оси вращения отверстий и камеру для сбора и отвЪда разделенных фракций в верхней части корпуса, ширина которой превышает ширину кг1меры сепарации, о тл и ч а ющ аяся тем, что, с целью упрсицения эксплуатации центрифуги и предотвращения загрязнени разделяемых биологических жидкостей, ротор снабжен эластичной оболочкой, размещенной между вставкой и. внутренней поверхностью корпуса и повторяющей форму последней , вставка выполнена иэ эластичного материала, причем вставка или эластичная оболочка имеют выступы для фиксации зазора между ними. rff ю со 4

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦН /ИРП

РЕСПУБЛИК

3(51) В 04 В 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTV

° °

° а

g

1Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2481957/28-13 (22) 13.05.77 (31) 687290 (32) 14.05.76 (33) США (46) 07.02.84. Бюл. М 5 (72) Герберт Майерс Каллис (CIA) (71) Бакстер Травенол Лабораториз

Инк. (США). (53) 66.067.57(088.8) (56) 1. Патент США Ф 3655123, кл. 233;21, опублик. 1972 (прототип) . (54)(57) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, преимущественно крови, включающая ротор, содержащий корпус с крышкой, установленную в нем с зазором для образования камеры сепарации вставку, устройство для подвода исходной жидкости в ка„.SU„„1072794 А меру сепарации, устройство для отвода разделенных фракций, содержащее ряд радиально расположенных в крышке на различном расстоянии от оси вращения отверстий и камеру для сбора и отвода разделенных фракций в верхней части корпуса, ширина которой превышает ширину камеры сепарации, о т л и ч а ю щ а -я с я тем, что, с целью упрощения эксплуатации центрифуги и предотвращения загряз« нения разделяемых биологических жидкостей, ротор снабжен эластичной оболочкой, размещенной между вставкой и внутренней поверхностью корпуса и повторяющей форму послед.ней, вставка выполнена иэ эластич- Q ного материала, причем вставка или эластичная оболочка имеют выступы для фиксации зазора между ними.

1072794

Изобретение относится к оборудованию для разделения биологических жидкостей, в частности для фракционирования крови.

Известна центрифуга для разделения биологических жидкостей, преи- 5 мущественно крови, включающая ротор, содержащий корпус с крышкой, установленную в нем с зазором для образования камеры сепарации вставку, устройство для подвода исходной 10 жидкости в камеру сепарации, устройство для отвода разделенных фракций, содержащее радиально расположенные в крышке на различном расстоянии от оси вращения отверстия и камеру для сбора и отвода разделенных фракций в верхней части корпуса, ширина которой превышает ширину камеры сепарации, образованную закраинами последнего и вставки. Корпус и вставка выполнены из металла (1).

Однако ротор центрифуги при многоразовом употреблении необходимо разбирать, промывать и стерилизовать, при этом не исключается возможность загрязнения разделяемой биологичес» кой жидкости °

Цель изобретения — упрощение эксплуатации центрифуги и предотвраще» ние загрязнения разделяемых биологических жидкостей. 30

Указанная цель достигается тем, что в центрифуге ротор снабжен эластичной оболочкой, размещенной между вставкой и внутренней поверхностью корпуса и повторяющей фор-35 му последней, вставка выполнена из эластичного материала, причем вставка или эластичная оболочка имеют выступы для фиксации зазора между ними °

На фиг. 1 схематично изображена 40 эластичная оболочка со вставкой ротара, аксонометрия (с частичным вырывом}; на фиг. 2 — ротор центрифуги, продольный разрез1 на фиг. 3 — вращающийся уплотнительный узел роторау на фиг. 4 — камера для сбора и отвода разделенных фракций (в увеличенном масштабе); на фиг. 5 — схема расположения трубопроводов и насосов.

Центрифуга для разделения биологических жидкостей, преимущественно крови, включает ротор, содержащий чашеобразный корпус 1, вставку 2, выполненную из эластичного материала, эластичную оболочку 3, размещенную между вставкой и внутренней поверхностью корпуса, повторяющей форму последней и образующей с наружной поверхностью вставки кольцевую камеру 4 сепарации.

Закраины 5 и 6 эластичной оболоч- 60 ки и вставки прикреплены посредством шпунтового соединения к плоской крышке 7 и образуют камеру 8 для сбора и отвода разделенных фракций, ширина которой превышает ширину каме-65 ры сепарации. Ротор снабжен устройством для отвода разделенных фракций., содержащим четыре отверстия 9 для отвода красных кровяных телец (ККТ), четыре отверстия 10 для отвода белых кровяных телец (БКТ), расположенные по концентричным окружностям. Каждое из отверстий 9 соединено с трубкой 11, которая проходит через отверстия 12 в крышке 7 внутрь вставки 2. Точно также отверстия 10 соединены с труб ками 13, которые проходят через отверстия 14 внутрь вставки. Устройство для отвода разделенных фракций содержит отверстия 15 для отвода плазмы.по мере ее накопления в камере 8, выполненные в закраине вставки 2. Эти отверстия посредством трубок 16 соединены с проходными каналами 17 в крышке 7. Подобным образом трубки 11 соединены с каналами 18, а трубки 13 — с каналами 19 в крышке.

Устройство для подвода разделяемой жидкости в камеру сепарации содержит трубку 20, связанную с каналом 21 в крышке 7, и имеет отверстие 22 для выхода жидкости.

В днищах 23 и 24 корпуса и вставки могут быть выполнены отверстия 25, служащие для монтажа, вставки 2 или эластичная оболочка 3 имеют выступы 26 для фиксации между ними кольцевого зазора.

Ротор снабжен вращающимся уплотнительным узлом 27, смонтированным на крышке 7 по оси вращения ротора . при помощи болтов 28. Узел 27 (фиг. 3) содержит вращающийся диск 29, в котором выполнено несколько кольцеобразных выточек 30, и неподвижный элемент 31, в котором выполнено несколько соединяющих кольцеобразных выточек 32. Для изоляции жидкости между соответствующими выточками выполнены перемычки 33 °

В крышке 7 образовано два проходных канала для каждой кольцеобразной выточки, связанных с определенной фракцией и каждый из этих проходных каналов может быть по очереди связан предназначенным для этого У-образным соединителем и трубками с соответствующим отверстием одной группы, сообщающимся с фракцией (соединения на фиг. 3 не изображены). !

Неподвижный элемент 31 прижат к вращающемуся диску 29 посредством . удерживающего, рычага 34, установленного на станине центрифуги (не показано) .

Диск 29 может быть прикреплен к крышке 7 посредством концентрических силастиновых О-образных колец и выполнен из керамики с полированной нижней поверхностью, по которой поток жидкости проходит от выточки 30 к одному из каналов 17, 18 или 19.

1072794

Неподвижный элемент 31 уплотнения изготовлен из нержавеющей стали и притерт к диску 29 для обеспечения

I хорошего контакта между ними.

Отверстие 9 для .отвода KKT соединено отрезком трубки 35 с перисталь- 5 тическим насосом 36. Отверстие 10 для отвода БКТ соединено отрезком трубки 37 с перистальтическим насосом 38, а отверстие 15 для отвода плазмы связано отрезком трубки 39 с перистальтическим насосом 4 О.

Кровь подводится в ротор по отрез.ку трубки,41, к которому кислая цитратная декстраза и гепарин поступают через трубки 42 и 43 перистальтический насос 44. С целью изоляции физиологический раствор подается во вращающийся уплотнительный узел 27 посредством отрезка трубки 45 и выводится через трубку 46. С целью смазки физиологический раствор подается к уплотнению посредством отрезка трубки 47 и перистальтического йасоса 48.

БКТ, ККТ и плазма, отводимые системой, могут быть перекачены в соответствующую группу сборников для хранения, или, при необходимости, возвращены к донору. Для защиты против утечек воздуха вследствие черезмерного увеличения температуры или заку- ЗО порки вены донора в систему могут быть включены различные средства безопасности.

Корпус 1 ротора (фиг. 2у установлен на приводном валу 49, который 35 приводится во вращение посредством двигателя 50.

Центрифуга, работает следующим образом.

Ротор приводится во вращение со 4Р скоростью 800 об/мин. Затем пропускают стерильный физиологический раствор и все воздушные пузырьки удаляются путем обратной промывки посред ством перистальтического насоса 38. 45

Кровь поступает через трубку 41, вращающийся уплотнительный узел 27 и трубку 20 к отверстию 22 и течет в направлении радиуса наружу в камеру 4 сепарации.

Сепарирование начинается при течении крови по боковой поверхности оболочки .3 и вставки 2 в направлении к группам отверстий 10 и 15, при этом кровь в конечном итоге разделяется на три концентричных обруча, наиболее удалены более плотные

ККТ, затем посредине БКТ или промежуточный слой, имеющий меньшую *лотность, и на кратчайшем радиусе плазма, имеющая наименьшую плотность. 6О

Тромбоциты обычно распределены во всех трех областях, но при изменении скорости центрифуги некоторая их часть может быть сконцентрирова- на. Посредством групп отверстий 9, 65

10 и 15 компоненты удаляются из камеры 4 и в зависимости от требований могут быть собраны или возвращены к донору.

Обычно скорость потока цельной крови в камере 4 такова, что время пребывайия крови в ней составляет около 3 мин ° Для гарантии того, что в камере произойдет отделение компонентов крови, необходимо, чтобы ширина камеры 4 .была очень ма". лой — порядка 1,5 мм,или менее. Для эффективного отделения компонентов крови этот размер должен быть выдержан так, чтобы обеспечивалась точная концентричность и компоненты после их отделения поступали вверх в камеру 8 для сбора и отвода разделенных фракций, необходимую ширину камеры 4 сепарации фиксируют при помощи выступов 26, расположенных на определенном расстоянии друг от друга.

Для гарантии того, что выступы действительно определяют расстояние между элементами, эластичная оболочка 3 выполнена по таким размерам, что при ее установке в корпус 1 боковые стенки эластичной оболочки слегка деформируются вовнутрь. Эта деформация достаточна для соприкосновения расположенных на определенном расстоянии друг от друга выступов с поверхностью противоположной стенки и является гарантией того, что требуемый зазор установлен и сохранен. Для обеспечения установки эластичной оболочки 3 со вставкой 2 в корпус 1 предпочтительно изготавливать наружную поверхность эластичной оболочки с небольшой конусностью, обычно порядка одного градуса. Внутренняя поверхность корпуса, 1 также выполнятся с конусностью.

Эластичную оболочку 3 и вставку 2 предварительно формуют из поликарбонатной пластмассы, например лексана {торговая марка Дженерал

Плэстик Корпорейшн), по общепринятой технологии формовки. Внутренняя полость вставки 2 может быть заполнена пенопластом 51.

Для изготовления эластичной оболочки и других деталей, контактирующих с кровью, кроме поликарбоната, могут быть использованы и другие пластмассы, такие как метилметакрилат, стиролакрилонитрил, акрил, стирол или акрилонитрил. Корпуса могут быть изготовлены формовкой, а также путем вакуумной обработкй или литья

Эластичная оболочка 3, вставка 2 и прикрепленная к ним крышка 7 образуют единый узел, который легко вставляется в корпус 1 ротора и извлекается из него. После разделения пробы крови этот узел заменяется на

1072794

4 другой, что предотвращает загрязнение разделяемой жидкости другой жидкостью, разделенной перед этим, и позволяет упростить эксплуатацию центрифуги, поскольку не требуется промывания и стерилизации ротора. 1072794

Составитель Г.Лошкарева

Редактор Н.Безродная ТехредИ.Метелева Корректор В. Гирняк

Заказ 155/54 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4