Устройство и способ извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови

Устройство и способ извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к извлечению высококонцентрированной плазмы из цельной крови и, в частности, к устройству и способу извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови путем пропускания плазмы, отделенной и собранной из цельной крови, через мембранный фильтр.

Описание известного уровня техники

В общем, цельная кровь в основном делится на форменные элементы крови и плазму. При этом форменные элементы крови включают эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, а плазма включает, главным образом, воду и содержит факторы свертывающей системы крови и электролиты.

Конкретнее, содержание воды в плазме составляет 91%, содержание белка - 7%, содержание жира - 1% и содержание неорганических ионов - 0,9%. При этом, используя разность в растворимости в сульфате аммония, белок в плазме можно разделить на альбумин и глобулин, и он состоит из смеси нескольких белков. Альбумин, на который приходится около 55% белка плазмы, играет важную роль в снабжении белком и поддержании коллоидно-осмотического давления. Кроме того, глобулин, на который приходится 38% белка плазмы, можно классифицировать по трем классам: α-, β- и γ-глобулины. В состав α-глобулина входит липопротеин и гликопротеин, и он используется для переноса витаминов и гормонов, β-глобулин используется для переноса протромбина, плазменного тромбопластина, железа и меди, и γ-глобулин в основном содержит иммунные антитела.

Плазма, которая, как описано выше, играет в крови важную роль, может снабжать организм человека питательными веществами и в то же время подавлять вредные вещества.

Как показано на фиг. 1, цельная кровь (Wb) центрифугируют на слой эритроцитов (RBC), слой богатой тромбоцитами плазмы (PRP) и слой бедной тромбоцитами плазмы (PPP) и собирают обогащенную тромбоцитами плазму (PRP) и обедненную тромбоцитами плазму (РРР). Например, из 10 мл цельной крови можно получить около 2,5 мл обогащенной тромбоцитами плазмы и около 2,5 мл обедненной тромбоцитами плазмы (PPP). При этом обогащенная тромбоцитами плазма (PRP) используется в различных областях лечебной и эстетической медицины, в том числе для заживления ран при установке имплантатов, включая поднятие дна верхнечелюстной пазухи, хирургию сердца, пластические операции, дерматологию и т.п. Обедненная тромбоцитами плазма (PPP), отделенная и собранная из цельной крови (Wb), содержит небольшие количества тромбоцитов и белка. Эта обедненная тромбоцитами плазма (PPP) используется в качестве массажного материала после терапии обогащенной тромбоцитами плазмой (PRP) или выбрасывается как отходы. Кроме того, обогащенная тромбоцитами плазма (PRP), полученная традиционными способами, содержит высокую концентрацию тромбоцитов, но имеет недостаток, заключающийся в том, что концентрация плазмы в ней лишь в два раза выше, чем в цельной крови. Таким образом, существует потребность в концентрировании плазмы вдобавок к тромбоцитам, за исключением эритроцитов из компонентов цельной крови. С этой целью в известном уровне техники применяли либо способ извлечения плазмы из обедненной тромбоцитами плазмы (РРР) при помощи процесса фильтрации, либо лишь концентрирование плазмы при помощи процесса концентрирования.

Однако обогащенная тромбоцитами плазма, извлекаемая из обедненной тромбоцитами плазмы (РРР), создает трудность, связанную с тем, что она имеет низкую концентрацию тромбоцитов. Кроме того, устройства и способы в известном уровне техники, предназначенные для получения высококонцентрированной плазмы, содержащей низкую концентрацию тромбоцитов, имеют трудности, связанные с низкой эффективностью.

Документы из известного уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1: KR 10-2010-0116106

Патентный документ 2: KR 10-2010-0041436

Краткое описание изобретения

Соответственно, настоящее изобретение было создано ввиду трудностей, возникающих в известном уровне техники, и целью настоящего изобретения является создание устройства и способа извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови, где высококонцентрированная плазма, которая содержит высокую концентрацию тромбоцитов и содержит, или не содержит, лейкоциты, может быть извлечена из плазмы с применением простого процесса фильтрации путем пропускания полученной путем удаления посредством центрифугирования эритроцитов из цельной крови плазмы, не содержащей лейкоцитную пленку, или содержащей лейкоцитную пленку, через мембранный фильтр.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства и способа извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови, где высококонцентрированная плазма может быть извлечена путем пропускания плазмы, полученной путем удаления эритроцитов из цельной крови посредством первичного центрифугирования, через мембранный фильтр непосредственно или после вторичного центрифугирования.

Для достижения поставленных выше целей в варианте осуществления изобретения устройство извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови содержит: первый шприц; пробирку для центрифугирования, которая присоединена к первому шприцу с целью центрифугирования цельной крови, находящейся в первом шприце; колпачок, присоединенный к первому шприцу с целью повторного центрифугирования плазмы, собранной в первый шприц путем центрифугирования цельной крови; и мембранный фильтр, который содержит: корпус, который имеет цилиндрическую форму и содержит пару разнесенных впускных отверстий для присоединения соответственно первого шприца и второго шприца; полую мембрану, заключенную в корпусе; и первое пространство, образованное между корпусом и мембраной и служащее для сбора компонентов, прошедших через мембрану, где устройство сконфигурировано так, чтобы плазма, образуемая в результате центрифугирования или повторного центрифугирования, один или несколько раз возвратно-поступательно перемещалась через первый шприц и второй шприц с одновременным удалением из плазмы воды или компонента, содержащего воду, посредством мембраны, тем самым извлекая высококонцентрированную плазму.

При этом мембранный фильтр также может содержать: пробки, которые сконфигурированы для закрывания обоих концов корпуса при фиксации мембраны фиксирующим элементом, выступающим из одной из сторон пробки; и выпускное отверстие, сформированное в корпусе, соединяющее первое пространство с внешней средой, и мембранный фильтр может быть сконфигурирован таким образом, чтобы плазма, втекающая в первый шприц и во второй шприц через впускные отверстия, проходила сквозь мембрану через пробки.

Кроме того, внутренняя верхняя поверхность пробирки для центрифугирования может содержать первую изогнутую часть, предназначенную для увеличения объема пространства пробирки для размещения эритроцитов и для сброса воздуха из пространства пробирки в ходе центрифугирования, при этом часть пробирки для центрифугирования, которая присоединена к первому выпускному отверстию, может содержать первый зазор, служащий для предотвращения агломерации поступающих в пробирку для центрифугирования эритроцитов посредством поверхностного натяжения и их вытекания наружу. Кроме того, верхняя внутренняя поверхность колпачка может содержать вторую изогнутую часть, предназначенную для увеличения объем пространства колпачка для размещения эритроцитов и для сброса воздуха из пространства колпачка в ходе центрифугирования, и часть колпачка, которая присоединена к первому выпускному отверстию, может содержать второй зазор, служащий для предотвращения агломерации поступающих в колпачок эритроцитов посредством поверхностного натяжения и их вытекания наружу.

Кроме того, мембранный фильтр может предпочтительно иметь размер ячеек, обеспечивающий удержание веществ, имеющих молекулярную массу 40000-60000 дальтон, что меньше, чем молекулярная масса альбумина (66000 дальтон), с целью удаления из плазмы воды и водного раствора мочевой кислоты и калия и для того, чтобы позволить оставлять в плазме полезные вещества, включая альбумин.

Цельная кровь может поступать и центрифугироваться в первом шприце, пробирке, пробирке, содержащей разделяющий гель, или в наборе PRP.

В одном из вариантов осуществления изобретения способ извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови с применением устройства согласно настоящему изобретению включает этапы, на которых: (S10) собирают цельную кровь в первый шприц; (S11) присоединяют к первому шприцу пробирку для центрифугирования и выполняют центрифугирование цельной крови, собранной в первый шприц; (S12) отделяют пробирку для центрифугирования, которая содержит эритроциты, поступившие в нее путем центрифугирования; (S13) отбрасывают лейкоцитную пленку, оставшуюся в первом шприце, оставляя в первом шприце только плазму; (S14) присоединяют первый шприц и второй шприц соответственно к паре впускных отверстий мембранного фильтра; (S15) прикладывают давление к первому шприцу для введения плазмы из первого шприца в мембранный фильтр и перетекания плазмы во второй шприц; (S16) вводят плазму из второго шприца в мембранный фильтр и обеспечивают втекание плазмы в первый шприц; (S17) повторяют этап (S15) и этап (S16); и (S18) собирают высококонцентрированную плазму, содержащую компоненты, которые имеют размер больше заданного диаметра частиц, и остающуюся в полости мембраны мембранного фильтра, не проходя через мембрану.

В другом варианте осуществления изобретения способ извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови с применением устройства согласно настоящему изобретению включает этапы, на которых: (S20) собирают цельную кровь в первый шприц; (S21) присоединяют пробирку для центрифугирования к первому шприцу и выполняют центрифугирование цельной крови, собранной в первый шприц; (S22) отделяют пробирку для центрифугирования, которая содержит эритроциты, поступившие в нее путем центрифугирования, позволяя, таким образом, оставлять в первом шприце плазму, содержащую лейкоцитную пленку; (S23) присоединяют первый шприц и второй шприц соответственно к паре впускных отверстий мембранного фильтра; (S24) прикладывают давление к первому шприцу для введения находящейся в первом шприце плазмы, содержащей лейкоцитную пленку, в мембранный фильтр и обеспечения перетекания плазмы во второй шприц; (S25) вводят плазму, содержащую лейкоцитную пленку, из второго шприца в мембранный фильтр и обеспечивают втекание плазмы в первый шприц; (S26) повторяют этап (S24) и этап (S25); и (S27) собирают высококонцентрированную плазму, содержащую компоненты, которые имеют размер больше заданного диаметра частиц, и остающуюся в полости мембраны мембранного фильтра, не проходя через мембрану.

В другом варианте осуществления изобретения способ извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови с применением устройства согласно настоящему изобретению включает этапы, на которых: (S30) собирают цельную кровь в первый шприц; (S31) присоединяют пробирку для центрифугирования к первому шприцу и выполняют центрифугирование цельной крови, собранной в первый шприц; (S32) отделяют пробирку для центрифугирования, которая содержит эритроциты, поступившие в нее путем центрифугирования, позволяя, таким образом, оставлять в первом шприце плазму, содержащую лейкоцитную пленку; (S33) присоединяют к первому шприцу колпачок и повторно выполняют центрифугирование плазмы, находящейся в первом шприце; (S34) отделяют колпачок, который содержит эритроциты, поступившие в него путем повторного центрифугирования; (S35) присоединяют первый шприц и второй шприц соответственно к паре впускных отверстий мембранного фильтра; (S36) прикладывают давление к первому шприцу для введения находящейся в первом шприце концентрированной плазмы в мембранный фильтр и для обеспечения втекания плазмы во второй шприц; (S37) вводят концентрированную плазму из второго шприца в мембранный фильтр и обеспечивают втекание плазмы в первый шприц; (S38) повторяют этап (S36) и этап (S37); и (S39) собирают высококонцентрированную плазму, содержащую компоненты, которые имеют размер больше заданного диаметра частиц, и остающуюся в полости мембраны мембранного фильтра, не проходя через мембрану.

В другом варианте осуществления изобретения устройство извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови с применением устройства, содержащего измененный мембранный фильтр согласно настоящему изобретению, содержит: первый шприц; пробирку для центрифугирования, которая присоединена к первому шприцу с целью центрифугирования цельной крови, находящейся в первом шприце; и мембранный фильтр, который содержит: корпус, содержащий впускное отверстие для присоединения первого шприца; мембрану, предусмотренную в части корпуса; и второе пространство, сформированное в корпусе, где мембранный фильтр предназначен для удаления воды или содержащего воду компонента, имеющего размер меньше заданного диаметра частиц, из плазмы, вводимой во второе пространство, посредством мембраны, а при этом высококонцентрированная плазма, содержащая компоненты, имеющие размер больше заданного диаметра частиц и которые не проходят через мембрану, остается во втором пространстве.

При этом мембранный фильтр также может дополнительно содержать: выпускное отверстие, сформированное в нижней части корпуса так, что оно расположено напротив впускного отверстия, сформированного в верхней части корпуса; собирающую часть, сформированную так, что второе пространство сообщается с внешней средой так, что компоненты, остающиеся во втором пространстве, выполненном во внутренней верхней части корпуса, собраны наружу; и открывающий/закрывающий элемент, сконфигурированный для открывания или закрывания наружного конца собирающей части.

В еще одном варианте осуществления изобретения способ извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови с применением устройства, содержащего модифицированный мембранный фильтр, включат этапы, на которых: (S40) собирают цельную кровь в первый шприц; (S41) присоединяют пробирку для центрифугирования к первому шприцу и выполняют центрифугирование цельной крови, собранной в первый шприц; (S42) отделяют пробирку для центрифугирования, которая содержит эритроциты, поступившие в нее путем центрифугирования, позволяя, таким образом, оставлять в первом шприце плазму, содержащую лейкоцитную пленку; (S43) присоединяют первый шприц к впускному отверстию мембранного фильтра; (S44) прикладывают давление к первому шприцу для введения плазмы, содержащей лейкоцитную пленку, из первого шприца в мембранный фильтр; и (S45) собирают высококонцентрированную плазму, содержащую компоненты, которые имеют размер больше заданного диаметра частиц, и остающуюся в указанном втором пространстве, не проходя через мембрану, заключенную в мембранном фильтре.

Дополнительно этап (S45) можно выполнять путем сброса и сбора высококонцентрированной плазмы из второго пространства наружу либо через впускное отверстие, либо через собирающую часть, сформированную в мембранном фильтре для соединения второго пространства с внешней средой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Описанные выше цели, характерные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясно понятны из нижеследующего подробного описания, сопровождаемого прилагаемыми графическими материалами, на которых:

фиг. 1 - вид сбоку, показывающий центрифугированную цельную кровь;

фиг. 2 - вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий шприц для центрифугирования и пробирку для центрифугирования в устройстве извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;

фиг. 3 - вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий шприц и мембранный фильтр в устройстве по фиг. 2;

фиг. 4 - вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий мембрану, показанную на фиг. 3;

фиг. 5 - вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий шприц и колпачок в устройстве по фиг. 2;

фиг. 6 - блок-схема, схематически показывающая способ извлечения высококонцентрированной плазмы с применением устройства по фиг. 2;

фиг. 7 - блок-схема, схематически показывающая другой способ извлечения высококонцентрированной плазмы с применением устройства по фиг. 2;

фиг. 8 - блок-схема, схематически показывающая способ извлечения высококонцентрированной плазмы с применением устройств по фиг. 2 и 5;

фиг. 9 - вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий один из примеров мембранного фильтра, показанного на фиг. 3; и

фиг. 10 - блок-схема, схематически показывающая другой способ извлечения высококонцентрированной плазмы с применением устройства по фиг. 9.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее в этом документе предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые графические материалы для того, чтобы специалисты в данной области могли легко осуществлять настоящее изобретение. В нижеследующем описании подробное описание известных функций и конфигураций, являющихся частью данного раскрытия, будет опущено там, где оно может затруднить понимание объекта настоящего изобретения.

Ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы будет описано устройство извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий шприц для центрифугирования и пробирку для центрифугирования в устройстве извлечения высококонцентрированной плазмы из цельной крови согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 3 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий шприц и мембранный фильтр в устройстве по фиг. 2; фиг. 4 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий мембрану, показанную на фиг. 3; и фиг. 5 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе, схематически показывающий шприц и колпачок в устройстве по фиг. 2.

Как показано на фиг. 2-5, устройство извлечения согласно настоящему изобретению содержит первый шприц 100, второй шприц 110, мембранный фильтр 120, фильтр 200 для центрифугирования и колпачок 300.

Как показано на фиг. 2 и 3, первый и второй шприцы 100 и 110 содержат первый и второй цилиндры 101 и 111, первое и второе резиновые уплотнения 102 и 112, первый и второй поршни 103 и 113 и иглу (не показана). Для удобства пояснений на графических материалах показан и далее будет описан шприц, из которого была извлечена игла.

Первый шприц 100 представляет собой элемент, служащий для сбора и размещения цельной крови (Wb). Пробирка 200 для центрифугирования присоединена к первому выпускному отверстию 104 первого шприца 100 с целью выполнения первичного центрифугирования. Кроме того, к первому выпускному отверстию 104 присоединен колпачок 300 с целью выполнения вторичного центрифугирования для удаления следовых количеств эритроцитов после первичного центрифугирования. В частности, колпачок 300 присоединен к одному впускному отверстию из пары впускных отверстий 122 мембранного фильтра 120, предназначенного для фильтрации плазмы.

В первом шприце 100, содержащем поступившую в него цельную кровь (Wb), первое резиновое уплотнение 102 и первый поршень 103 вытолкнуты назад из первого выпускного отверстия 104, как показано на фиг. 2. С целью центрифугирования содержимого первого шприца 100 к первому выпускному отверстию 104 присоединена пробирка 200 для центрифугирования.

После первичного центрифугирования пробирку 200 для центрифугирования, содержащую поступившие в нее эритроциты, отделяют и, если лейкоцитную пленку следует удалить из первого шприца 100, содержащего собранную плазму и лейкоцитную пленку, лейкоцитную пленку отбрасывают с применением первого поршня 103 первого шприца 100.

Кроме того, первое выпускное отверстие 104 присоединено к одному впускному отверстию из пары впускных отверстий 122 мембранного фильтра 120 для обеспечения прохождения плазмы (или плазмы и лейкоцитной пленки), находящейся в первом шприце 100, через мембранный фильтр 120.

Кроме того, в первом шприце 100, содержащем поступившую в него плазму (или плазму и лейкоцитную пленку), набран заданный объем воздуха А. Воздух А служит для облегчения введения плазмы, пропущенной через мембранный фильтр 120, во второй шприц 110. Например, соотношение между плазмой и воздухом А, которые находятся в первом шприце 100, предпочтительно составляет около 1:1, и, кроме того, объем воздуха в первом шприце 100 можно корректировать для обеспечения полного перетекания плазмы из первого шприца 100 во второй шприц 110.

Первый шприц 100 служит для размещения и центрифугирования цельной крови. Вместо первого шприца 100 можно применять традиционную пробирку, пробирку, содержащую разделяющий гель, или набор PRP. Иными словами, центрифугирование цельной крови можно выполнять с применением различных инструментов и способов.

Вторая пробирка 110 служит для размещения плазмы, которая прошла через мембранный фильтр 120 из первого шприца 100. Второе выпускное отверстие 114 второго шприца 110 присоединено ко второму впускному отверстию 122 из пары впускных отверстий 122 мембранного фильтра 120. Как показано на фиг. 3, второе резиновое уплотнение 112 и второй поршень 113 второго шприца 110 расположены сбоку от второго впускного отверстия 114 для размещения обедненной тромбоцитами плазмы (PPP).

Таким образом, когда первый поршень 103 первого шприца 100 нажат вниз, плазма введена во второй шприц 110 через мембранный фильтр 120, в то время как второй поршень 113 второго шприца 110 вытолкнут назад. Затем, когда нажат второй поршень 113, плазма, набранная во второй шприц 110, втекает в первый шприц 100. Таким образом, когда первый поршень 103 и второй поршень 113 нажимаются попеременно, плазма проходит через мембранный фильтр 120, и по мере того как она совершает возвратно поступательное перемещение и посредством этого процесса, компоненты, имеющие размер меньше заданного диаметра частиц, в том числе вода, мочевая кислота, ионы калия и фосфат-ионы, отделяются от плазмы. Затем остальная плазма, содержащая компоненты, которые имеют размер больше заданного диаметра частиц, в том числе белок и альбумин, собирается в первом шприце 100 или во втором шприце 110.

Мембранный фильтр 120 содержит корпус 121, два впускных отверстия 122, выпускные отверстия 123, мембрану 124 и первое пространство 125. Мембранный фильтр 120 может иметь отрегулированный размер ячеек и служит для отделения от плазмы компонентов, имеющих размер меньше заданного диаметра частиц, в том числе воды, мочевой кислоты, ионов калия и фосфат-ионов, и в то же время оставляет полезные компоненты, имеющие размер больше заданного диаметра частиц, в том числе белок и альбумин. Мембранный фильтр 120, применяемый в настоящем изобретении, может представлять собой мембранный фильтр для диализа крови или какую-либо его модификацию.

Корпус 121 имеет приблизительно цилиндрическую форму, содержит мембрану 124, а также пробки 121а, предназначенные для соединения корпуса с впускными отверстиями 122. Иными словами, корпус 121 сконфигурирован так, чтобы плазма, вводимая через впускные отверстия 122, проходила через мембрану 124 и через пробки 121а. Как показано на фиг. 3, в полость мембраны 124 вставлен фиксирующий элемент 121b, выступающий с одной стороны пробки 121а и фиксирующий мембрану 124.

Более того, на боковой стороне корпуса 121 предусмотрена пара впускных отверстий 122, так что первый шприц 100 и второй шприц расположены в одном и том же направлении. Впускные отверстия 122 предпочтительно выполнены по направлению вверх из корпуса 121.

Кроме того, по направлению вниз из корпуса 121 выполнены выпускные отверстия 123, так что компоненты, отделяемые от плазмы мембраной 124, и имеющие размер меньше заданного диаметра частиц, в том числе вода, мочевая кислота, ионы калия и фосфат-ионы, могут выводиться наружу. Может быть выполнено одно или несколько выпускных отверстий 123, и выпускные отверстия 123 предпочтительно выполнены соответственно на обеих сторонах корпуса 121.

Мембрана 124 представляет собой мембрану, служащую для извлечения из плазмы высококонцентрированной плазмы, содержащей белок и альбумин. Как показано на фиг. 4, мембрана 124 имеет форму полого цилиндра и заключена в корпусе 121, обеспечивая протекание плазмы вдоль полости мембраны. Предпочтительно мембрана 124 имеет круглую форму, внутренний диаметр которой составляет 200-300 мкм и толщина составляет 40-50 мкм, и содержит приблизительно 50-1000 мембранных волокон, заключенных в корпусе фильтра, и эффективная площадь поперечного сечения которой составляет приблизительно 0,01-0,014 м². Более предпочтительно мембрана 124 имеет размер ячеек, обеспечивающий удержание веществ, имеющих молекулярную массу 40000-60000 дальтон, что меньше молекулярной массы альбумина (66000 дальтон). Мембрана 124 предпочтительно представляет собой для диализа крови.

В то же время между внутренней поверхностью корпуса 121 и наружной поверхностью мембраны 124 предоставлено первое пространство 125. Первое пространство 125 сконфигурировано так, что компоненты, выводимые из мембраны 124 и имеющие размер меньше заданного диаметра частиц, могут собираться и свободно вытекать через выпускное отверстие 123.

Пробирка 200 для центрифугирования представляет собой деталь, присоединяемую к первому выпускному отверстию 104 первого шприца 100, и служит для размещения эритроцитов (RBC), собранных из цельной крови путем первичного центрифугирования. После первичного центрифугирования ее отделяют от первого выпускного отверстия 104. Иными словами, пробирку 200 для центрифугирования присоединяют к первому шприцу 100 с целью выполнения первичного центрифугирования и отделяют от первого шприца 100 перед присоединением первого шприца 100 к мембранному фильтру 120. Верхняя внутренняя поверхность пробирки 200 для центрифугирования содержит первую изогнутую часть 220, предназначенную для увеличения объема пространства для размещения эритроцитов (RBC) и для обеспечения полного сбрасывания воздуха наружу в ходе первичного центрифугирования. Кроме того, часть пробирки 200 для центрифугирования, которая присоединена к первому выпускному отверстию 104, имеет первый зазор 210, который служит для предотвращения агломерации поступивших в пробирку 200 для центрифугирования эритроцитов (RBC) посредством поверхностного натяжения и их вытекания наружу.

Если вслед за первичным центрифугированием подлежит выполнению вторичное центрифугирование, к первому выпускному отверстию 104 первого шприца 100 присоединяют колпачок 300. Он служит для размещения эритроцитов (RBC), собранных путем вторичного центрифугирования. Кроме того, колпачок 300 присоединен к первому выпускному отверстию 104 с целью удаления из плазмы следовых количеств эритроцитов после первого центрифугирования. Если лейкоцитная пленка отбрасывается, колпачок 300 можно не использовать. Кроме того, верхняя внутренняя поверхность колпачка 300 содержит вторую изогнутую часть 320, предназначенную для увеличения объема пространства для размещения эритроцитов (RBC) и для обеспечения полного сбрасывания воздуха наружу в ходе первичного центрифугирования. Кроме того, часть колпачка 300, которая присоединена к первому выпускному отверстию 104, имеет второй зазор 310, который служит для предотвращения агломерации поступивших в колпачок 300 эритроцитов (RBC) посредством поверхностного натяжения и их вытекания наружу.

Способ 1

Ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы будет описан способ согласно настоящему изобретению, предназначенный для извлечения высококонцентрированной плазмы путем отделения лейкоцитной пленки и эритроцитов от цельной крови при помощи первичного центрифугирования и пропускания плазмы, собранной в первый шприц, через мембранный фильтр.

Фиг. 6 представляет собой блок-схему, схематически показывающую способ извлечения высококонцентрированной плазмы с применением устройства по фиг. 2.

В первую очередь цельную кровь собирают в первый шприц 100 (S10).

Затем к первому шприцу 100 присоединяют пробирку 200 для центрифугирования и выполняют центрифугирование цельной крови (S11). Конкретнее, пробирку 200 для центрифугирования присоединяют к первому выпускному отверстию 104 первого шприца 100 и выполняют центрифугирование цельной крови в первом шприце 100, присоединенном к пробирке 200 для центрифугирования. Посредством этого центрифугирования цельную кровь разделяют на слой эритроцитов (RBC), слой обогащенной тромбоцитами плазмы, содержащий лейкоцитную пленку, и слой обедненной тромбоцитами плазмы (PRP). При этом эритроциты поступают в пробирку 200 для центрифугирования. Внутреннее пространство пробирки 200 для центрифугирования сформировано с учетом количества эритроцитов, отделяемого от цельной крови. Иными словами, эритроциты поступают в пробирку 200 для центрифугирования, а лейкоцитная пленка располагается в первом выпускном отверстии 104 первого шприца 100.

Затем пробирку 200 для центрифугирования, содержащую поступившие в нее эритроциты, отделяют (S12). После завершения центрифугирования пробирку 200 для центрифугирования, содержащую поступившие в нее эритроциты, отделяют от первого шприца 100. Таким образом, первый шприц 100 содержит собранную в него плазму, содержащую лейкоцитную пленку.

Затем лейкоцитную пленку отбрасывают, оставляя в первом шприце 100 только плазму (S13). После отделения пробирки 200 для центрифугирования лейкоцитную пленку затем располагают в нижней части, соответствующей первому выпускному отверстию 104 первого шприца 100. Лейкоцитную пленку в первом выпускном отверстии 104 отбрасывают с применением первого поршня 103, оставляя в первом шприце 100 только плазму.

Затем первый шприц 100 и второй шприц 110 соответственно присоединяют к паре впускных отверстий 122 мембранного фильтра 120 (S14). При этом первое выпускное отверстие 104 первого шприца 100 присоединяют к одному впускному отверстию 122 мембранного фильтра 120, а второе выпускное отверстие 114 второго шприца 110 присоединяют к другому впускному отверстию 122 мембранного фильтра 120.

Затем прикладывают давление, обеспечивая впрыск плазмы, находящейся в первом шприце 100, в мембранный фильтр 120, и допуская ее втекание во второй шприц 110 (S15). При этом плазма, введенная в мембранный фильтр 120, протекает через содержащую полость часть мембраны 124. В это время плазма разделяется на компоненты, имеющие размер меньше заданного диаметра частиц, в том числе воду, мочевую кислоту, ионы калия и фосфат-ионы, и компоненты, имеющие размер больше заданного диаметра частиц, в том числе белок и альбумин. Иными словами, компоненты, имеющие размер меньше заданного диаметра частиц, собираются в первом пространстве 125, а затем выводятся наружу через выпускное отверстие 123, а компоненты, имеющие размер больше заданного диаметра частиц, остаются в плазме и втекают во второй шприц 110.

Затем плазму, находящуюся во втором шприце 110, вводят в мембранный фильтр 120 и обеспечивают ее втекание в первый шприц 100 (S16). Следует понимать, что этот процесс выполняют таким же образом, как на предыдущем этапе (S15). Мембрана 124 имеет размер ячеек 40000-60000 дальтон, поэтому альбумин, имеющий молекулярную массу 66000 дальтон, остается в плазме. Предпочтительно, мембрана 124 имеет круглую форму, внутренний диаметр которой составляет 200-300 мкм и толщина которой составляет 40-50 мкм, и содержит приблизительно 50-1000 мембранных волокон, заключенных в корпусе фильтра, и эффективная площадь поперечного сечения составляет приблизительно 0,01-0,014 м². Более предпочтительно, мембрана 124 имеет размер ячеек, который обеспечивает удержание веществ, имеющих молекулярную массу 40000-60000 дальтон, что меньше, чем молекулярная масса альбумина (66000 дальтон). Мембрана 124 предпочтительно представляет собой мембрану для диализа крови.

Затем этапы (S15) и (S16) повторяют (S17). Этап (S17) повторяют до тех пор, пока компоненты, собранные в первом пространстве 125 и имеющие размер меньше заданного диаметра частиц, не будут полностью выведены наружу через выпускное отверстие 123. Таким образом, плазма, которая течет, попеременно поступая в первый шприц 100 и второй шприц 110, превращается в высококонцентрированную плазму, так как от нее отделяется вода или содержащие воду компоненты, имеющие размер меньше заданного диаметра частиц.

Наконец, высококонцентрированная плазма, которая имеет размер больше заданного диаметра частиц, собирается и остается в полости мембраны 124, не проходя через мембрану 124 (S18). На этом этапе к первому шприцу 100 прикладывают давление, достаточное для того, чтобы компоненты, имеющие размер больше заданного диаметра частиц, полностью поступали во второй шприц 110. Следует понимать, что ко второму шприцу 110 также можно прикладывать давление, достаточное для того, чтобы компоненты, имеющие размер больше заданного диаметра частиц, полностью поступали в первый шприц 100.

Вышеописанный способ 1 представляет собой процесс получения высококонцентрированной плазмы из плазмы, получаемой путем отделения эритроцитов от цельной крови, в отличие от традиционного способа получения обогащенной тромбоцитами плазмы из обедненной тромбоцитами плазмы. Указанный процесс является более простым, чем традиционный процесс центрифугирования или фильтрации, предназначенный для сбора обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) и концентрированной плазмы, и он может собирать большее количество высококонцентрированной плазмы, имеющей большую чистоту по сравнению с плазмой, получаемой традиционным способом.

Способ 2

Ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы будет описан способ согласно настоящему изобретению, предназначенный для извлечения высококонцентрированной плазмы путем отделения лейкоцитной пленки и эритроцитов от цельной крови путем первичного центрифугирования и пропускания лейкоцитной пленки и плазмы, собранных в первом шприце, через мембранный фильтр.

Фиг. 7 представляет собой блок-схему, схематически показывающую еще один способ извлечения высококонцентрированной плазмы с применением устройства по фиг. 2.

В первую очередь цельную кровь собирают в первый шприц 100 (S20).

Затем к первому шприцу 100 присоединяют пробирку 200 для центрифугирования и выполняют центрифугирование цельной крови (S21). Конкретнее, пробирку 200 для центрифугирования присоединяют к первому выпускному отверстию 104 первого шприца 100 и выполняют центрифугирование цельной крови в первом шприце 100, присоединенном к пробирке 200 для центрифугирования. Посредством указанного центрифугирования цельную кровь разделяют на слой эритроцитов (RBC), слой обогащенной тромбоцитами плазмы, содержащий лейкоцитную пленку, и слой обедненной тромбоцитами плазмы (PRP). При этом эритроциты поступают в пробирку 200 для центрифугирования. Внутреннее пространство пробирки 200 для центрифугирования сформировано с учетом количества эритроцитов, отделяемого от цельной крови. Иными словами, эритроциты поступают в пробирку 200 для центрифугирования, а лейкоцитная пленка располагается в первом выпускном отверстии 104 первого шприца 100.

Затем пробирку 200 для центрифугирования, содержащую поступившие в нее эритроциты, отделяют и плазму, содержащую лейкоцитную пленку, оставляют в первом шприце 100 (S22). После завершения центрифугирования пробирку 200 для центрифугирования, содержащую поступившие в нее эритроциты, отделяют от первого шприца 100. Таким образом, первый шприц 100 содержит собранную в него плазму, содержащую лейкоцитную пленку.

Затем первый шприц 100 и второй шприц 110 соответственно присоединяют к паре впускных отверстий 122 мембранного фильтра 120 (S23). При этом первое выпускное отверстие 104 первого шприца 100 присоединяют к одному впускному отверстию 122 мембранного фильтра 120, а второе выпускное отверстие 114 второго шприца 110 присоединяют к другому впускному отверстию 122 мембранного фильтра 120.

Затем прикладывают давление, обеспечивая впрыск плазмы, находящейся в первом шприце 100, в мембранный фильтр 120 и допуская ее втекание во второй шприц 110 (S24). При этом плазма, введенная в мембранный фильтр 120,