DE2545129A1

DE2545129A1 - Verfahren und vorrichtung zum separieren eines suspendierten, fein verteilten teilchenfoermigen materials aus einer suspensionsfluessigkeit mittels der zentrifugalkraft

Info

Publication number: DE2545129A1
Application number: DE19752545129
Authority: DE
Inventors: Charles Abner Schlutz
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1974-10-09
Filing date: 1975-10-08
Publication date: 1976-04-22
Also published as: US4076169A; BE867294R; IN142491B; CA1055903A; IE42342B1; SE7511270L; FR2299091A1; ES450162A1; US3982691A; FI752803A; LU73551A1; CH612597A5; CH612362A5; IT1054335B; ZA756371B; ES450161A1; BR7506553A; AU8548775A; ES450168A1; ES441596A1

Description

Priorität: 9. Oktober 1974, Nr. 513 5o9, USA

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Separieren eines suspendierten, fein verteilten teilchenförmigen Materials aus einer Suspensionsflüssigkeit und insbesondere zum Separieren und/oder Waschen von Blut mittels der Zentrifugalkraft.

Bekannt sind bereits Zentriefugierverfahren und Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren. Diese Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen das Trennen und/oder Waschen eines sehr fein verteilten teilchenförmigen Materials, welches in einer Flüssigkeit suspendiert ist, wenn das teilchenförmige Material im wesentlichen konserviert werden soll und/oder wenn das teilchenförmige Material

B098 17/0374

in einer isolierten Umgebung separiert oder gewaschen werden muß. Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden sehr häufig für das Separieren und/oder Waschen von Blut verwendet, was auch eine bevorzugte erfindungsgemäße Anwendung ist. Zur Vereinfachung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf diese bevorzugte Anwendung beschrieben, obwohl sich die Erfindung auch für den allgemein bezeichneten Verwendungszweck eignet.

Bekanntlich enthält das menschliche Blut von freiwilligen Blutspendern oft Bestandteile, die nicht in den Blutstrom des Blutempfängers übertragen werden sollen. Obwohl es möglich ist, Blut mit diesen unerwünschten Bestandteilen zu indentifizieren, ist es schwierig, diese Bestandteile aus dem Blut zu entfernen, so daß das Blut oft nutzlos wird oder nur für weniger wichtige Verwendungszwecke, beispielsweise für die Herstellung von Plasma und dergleichen, verwendet werden kann.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Waschen von Blut beschrieben worden, um unerwünschte Bestandteile, wie Verunreinigungen, Giftstoffe, Viren, von Medikamenten herrührende Zusätze, Glycerine und dergleichen, zu entfernen. Viele dieser Verfahren und Vorrichtungen betreffen das Separieren von Blutzellen, insbesondere der roten Blutzellen, aus dem Plasma, wobei nach dem Waschen der Blutzellen die Zellen wieder in einem verunreinigungsfreien Plasma oder einer anderen für die Suspendierung der Blutzellen geeigneten Flüssigkeit suspendiert werden. Dies ist besonders vorteilhaft für Blutbankzwecke, wo übliche Viren, wie Hepatitis-Viren, aus dem Blut gewaschen werden, wobei dann das gewaschene Blut in der Blutbank verwendet werden kann. Bei einer anderen Anwendungsweise kann Blut, welches unerwünschte medikamentöse Stoffe enthält, beispielsweise Barbiturate und

609817/0374

dergleichen, gewaschen und wieder zum Spender bzw. Patienten zurückgeführt werden. In ähnlicher Weise können Allergene und Serumproteine aus dem Blut gewaschen werden. Die Verfahren und Vorrichtungen können auch dazu verwendet werden, aus vorher gefrorenem, jedoch ganz aufgetautem Blut Glycerin zu entfernen, wobei dem gefrorenem Blut Glycerin zugesetzt war. Weiterhin können aus frischem Blut zelluläre Trümmerstücke entfernt werden, da die Teilchen verschiedener Dichten in einer Zentrifuge bekanntlich verschiedene Schichten bilden. Mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen können auch andere ähnliche Arten von Trenn- und/oder Waschvorgängen ausgeführt werden.

Obwohl aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen bekannt ist, basieren die erfolgreichsten Vorrichtungen auf einer Zentrifugentrennung der Blutzellen aus dem Plasma, woran sich ein Gegenstromwasehen der Blutzellen anschließt. So wird beispielsweise das Blut insgesamt in eine Zentrifuge eingebracht, die beim umdrehen die Zellen in einzelne Zonen drückt, wo die Blutzellen kompaktiert werden. Danach wird eine Waschlösung, beispielsweise eine sterile Salzlösung, durch die kompaktierten Blutzellen geführt, um aus diesen Zellen unerwünschte Bestandteile, wie sie vorstehend erwähnt wurden, herauszuwaschen. Die Gesamtanordnung und die Betriebserfordernisse solcher Vorrichtungen und Verfahren sind aus der US-PS 3 347 454 bekannt. Diese Verfahren und Vorrichtungen machen es jedoch erforderlich, daß die Vorrichtungshauteile, welche tatsächlich mit dem Blut in Kontakt kommen, nach jedem Gebrauch entweder vollständig ausgewechselt oder vollständig gereinigt werden, da ein Quantum verunreinigten Blutes einen Teil dieser Verunreinigungsstoffe auf eine danach in der Vorrichtung behandelte Blutmenge übertragen könnte, wenn das Ersetzen oder Reinigen der Vorrichtung nicht ausgeführt wird. Weiterhin arbeitet die Vorrichtung intermittierend bzw. schub- bzw. chargenweise, so daß das Blut nur

609817/0374

relativ langsam, pro Zeiteinheit gesehen, behandelt werden kann.

Eine Verbesserung hinsichtlich der Fähigkeit des Waschens aufeinanderfolgender Blutfüllungen ist aus der US-PS 3 561 672 bekannt. Dabei werden Wegwerfbehälter bzw. Behälter für den Einmalgebrauch verwendet, welche eine Vielzahl von Blutfüllungen für ein gleichzeitiges Waschen in einem einzigen Zentrifugenarbeitsgang aufnehmen können. Für jede Füllung dieser Vielzahl von Füllungen in der Zentrifuge sind unabhängige und einstellbare Druckgefälle vorgesehen, um die Ströme von Waschflüssigkeit durch die jeweiligen Blutfüllungen steuern zu können. Die wegwerfbaren Einheiten umfassen Blutbehältnisse, denen Leitungen und Abdichtungseinrichtungen zugeordnet sind. Die Arbeitsweise einer solchen Vorrichtung ist in der Literaturstelle "Continuous Flow Cell Washing System", Schultz & Ballamy, TRANSFUSION, Band 8, Nr. 5, September-Oktober 1968, beschrieben. Eine vorgepackte Kombination von zwei Behältnissen, denen Dichtungseinrichtungen und Leitungen zugeordnet sind, sind in der Literaturstelle "A Disposable Counterflow System for Washing Erythocytes in a Centrifugal Field", Schultz & Bellamy, proc. 12. Congr. Int. Soc. Blood Transff., Moskau 1969, Bibl. Haemat., Nr. 38, Part II, Seiten 35o bis 358, (Karger, Basel 1971), beschrieben.

Somit sind aus dem Stand der Technik viele Einzelheiten für die Arbeitsweise, den Aufbau und zugeordnete Geräte für Zentrifugen dieser Art bekannt, so daß Einzelheiten hier nicht wiederholt zu werden brauchen.

Obwohl die Verwendung einer wegwerfbaren Packung und eines sterilisierten Bauelementensystems zum Waschen von Blut die häufigste kommerzielle Anwendung einer Blutwaschvorrichtung ist, hat diese Anordnung den Nachteil, daß nur eine relativ geringe Anzahl

609817/0374

von gesonderten Behältern in zweckmäßiger Weise gehandhabt werden kann, ohne die Wegwerfeinheit, die Vorrichtung und das zugeordnete Gerät so kompliziert auszubilden, daß das Verfahren und die Vorrichtung unpraktisch werden. So umfassen die handelsüblichen Ausführungsformen nur zwei Blutbehälter zusammen mit ihren zugeordneten Dichtungen und Leitungen. Dies ergibt einen relativ niedrigen Blutdurchsatz pro Zeiteinheit.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei welchen Separierungs- und/oder Waschgänge zentrifugal mit einer Vielzahl von Feststoffteilchen aufnehmenden Behältern als kontinuierlicher Trenn- und/oder Waschvorgang ausgeführt werden können. Mit den erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen dieser Art soll es insbesondere möglich sein, Blutzellen, insbesondere rote Blutzellen, oder andere Blutbestandteile zu separieren und/oder zu waschen. Dabei soll eine Vielzahl von Blutzellen aufnehmenden Behältern Teil eines einzigen wegwerfbaren Aufbaus sein. Dieser wegwerfbare Aufbau bzw. dieser Aufbau für den Einmalgebrauch soll so ausgelegt und gestaltet sein, daß er relativ billig hergestellt und zweckmäßigerweise in einer Zentrifuge angeordnet und daraus entfernt werden kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Zentrifugierverfahren bzw. eine Zentrifuge gelöst, mit denen fein verteiltes teilchenförraiges Feststoffmaterial, insbesondere biologisches teilchenförmiges Material, wie Blutzellen, separiert und/oder gewaschen werden können. Die Zentrifugiervorrichtung weist Einrichtungen zum Drehen und somit zum Zentrifugieren des teilchenförmigen Feststoffmaterials auf, wodurch das teilchenförmige Material in diskreten Bereichen in Form einer dichten Suspension unter der Zentrifugalkraft gesammelt wird, die in der Zentrifuge

809817/0374

— ο "*

herrscht. Diese Trennung des teilchenförmigen Materials ermöglicht auch die Durchführung eines Waschvorgangs. Eine Flüssigkeit, die weniger dicht als das teilchenförmige Material ist, kann durch die dichte Suspension aus teilchenförmigem Material vom äußersten Umfang zur Drehachse der Zentrifuge hindurchgehen. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, gemäß der alle Abschnitte des teilchenförmigen Materials dem durch es hindurchgehenden Flüssigkeitsstrom unterworfen sind, was im Gegensatz zu den zum Stand der Technik gehörenden Anordnungen steht. Die Erfindung eignet sich besonders für das Auswaschen von verunreinigenden Stoffen aus dem Blut, beispielsweise aus dem frischen, dem Körper entzogenen Blut, wobei die Erfindung anhand dieses Ausführungsbeispiels näher erläutert wird.

Die Zentrifuge zum Trennen und Waschen von Blut hat einen Mantel bzw. eine Hülle zum Umschließen und zum biologischen Isolieren einer Menge von Blutzellen in einer Suspensionsflüssigkeit. Für die Rotation der Umhüllung um ihre Längsachse, beispielsweise die vertikale Achse, ist eine Rotationseinrichtung vorgesehen. Dadurch ergibt sich eine Zentrifugalkraft in Querrichtung der Umhüllung, bei dem genannten Beispiel in Horizontalrichtung, wobei die Kraft am Umfang der Umhüllung am größten ist. Für ein Bewegen von Flüssigkeiten in die Umhüllung und aus ihr heraus ist eine Injektoreinrichtung vorgesehen. Diese Flüssigkeiten umfassen in Flüssigkeit suspendierte Blutzellen sowie die Waschflüssigkeiten. Die Injetoreinrichtung bewegt die Flüssigkeiten in die Umhüllung hinein und aus ihr derart heraus, daß das System biologisch isoliert gehalten wird, also beispielsweise steril bleibt. Für ein flüssigkeitsdichtes Abdichten der Injektoreinrichtung an der Umhüllung ist eine Dichtungseinrichtung vorgesehen. Auf diese Weise können Flüssigkeiten in die sich drehende Umhüllung mittels der Injektoreinrichtung infolge der flüssigkeitsdichten

809817/0374

Abdichtung eingebracht und entfernt werden, welche die Injektoreinrichtung an der Umhüllung abdichtet. Dementsprechend kann dadurch ein kontinuierliches Waschsystem geschaffen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vielzahl von winkelförmigen Blutzellen aufnehmenden Einrichtungen geschaffen, die in gleichmäßigem Abstand um den Längsumfang der Ummantelung herum angeordnet sind. Es kann jede Anzahl solcher Aufnahmeeinrichtungen benutzt werden, beispielsweise zwei bis hundert oder mehr, insbesondere vier bis zwölf und im speziellen Fall sechs bis acht, solange die Aufnahmeeinrichtungen annähernd gleiche Bogenwinkel oder Teile davon zwischen zwei benachharten Aufnahmeeinrichtungen haben, um so ein annehmbares Gleichgewicht bei der sich drehenden Zentrifuge zu haben. Diese winkelförmigen Aufnahmeeinrichtungen für die Blutzellen bilden wenigstens einen Teil des Außenumfangs der Ummantelungs- bzw. Umhüllungseinrichtung. Zur Schaffung der Winkelform muß wenigstens ein Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten der Aufnahmeeinrichtung für die Blutzellen vorhanden sein, die zum Längsumfang der Umhüllungseinrichtung konvergieren. Es kann jede Anzahl von konvergierenden Wandabschnitten verwendet werden, beispielsweise eins bis hundert oder mehr, d. h. eine konische Form der Aufnahmeeinrichtung hat eine unendliche Anzahl von konvergierenden Wandabschnitten. Bei nicht konischen Formen sind jedoch ein bis zehn Paare, insbesondere zwei bis sechs Paare, bevorzugt. An den Schei- · teln oder um die Scheitel herum, die von der Verbindung der konvergierenden Wandabschnitte gebildet werden, erhält man einen Ort maximaler Zentrifugalkraft in der sich drehenden Ummantelung. Auf diese Weise werden die Blutzellen von wenigstens einem Teil des Plasmas separiert und bilden somit wenigstens eine dichte Suspension in dieser winkelförmigen Aufnahmeeinrichtung, wobei die maximale Dichte der ■ Suspension sich an der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft

609817/0374

einstellt. Die Konvergenzwinkel können den Wirkungsgrad der Separierung der Blutzellen von dem Plasma und somit die Dichte der Suspension der Blutzellen beeinflussen. Bevorzugt werden Winkel zwischen 2o° und 135°, insbesondere zwischen 35° und 115°. Gewöhnlich werden Winkel verwendet, die kleiner als 9o sind. Innerhalb dieser Winkelbereiche kann zusammen mit der Winkelgeschwindigkeit bei der Rotation sich die Dichte der Suspension beträchtlich ändern. In jedem Fall werden jedoch die Blutzellen kompaktiert, d. h. sie sind in einem kleinen Volumen enthalten. Auf diese Kontaktierung bzw. Verdichtung wird, um die Beschreibung zu vereinfachen, später eingegangen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vielzahl von unabhängigen Leitungseinrichtungen vorgesehen, von denen jede mit ihrem einen Ende mit der Injektoreinrichtung und mit ihrem anderen Ende mit der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft in der winkelförmigen Aufnahmeeinrichtung für die Blutzellen verbunden ist. Auf diese Weise erhält man einen unabhängigen und abgetrennten Fluidkanal von der Injektoreinrichtung zur Stelle der maximalen Zentrifugalkraft.

Weiterhin sind Energieaggregate für die Rotation der Rotationseinrichtung und der Umhüllungseinrichtung vorgesehen. Die Winkelgeschwindigkeit sollte ausreichen, um die Blutzellen von der Suspensionsflüssigkeit zu trennen und um die Blutzellen in der Aufnahmeeinrichtung für die Blutzellen zu verdichten bzw. zu kompaktieren.

Zum Steuern der Flüssigkeitsströme durch die Injektoreinrichtung, die Leitungseinrichtung, die Aufnahmeeinrichtung für die Blutzellen und die ümraantelungseinrichtung sind Steuereinrichtungen vorgesehen. Die Steuereinrichtungen ermöglichen das Strömen von suspendierten Blutzellen in jeder der Aufnahmeeinrichtungen für die Blutzellen, das Strömen

609817/0374

einer Waschflüssigkeit durch jede der Leitungseinrichtungen und anschließend durch die kompaktierten Blutzellen in jeder der Aufnahmeeinrichtungen für die Blutzellen, das Strömen einer Flüssigkeit für die Wiedersuspendierung in die Umhüllungseinrichtung und in die Aufnahmeeinrichtung für die Blutzellen sowie das Strömen der wieder suspendierten Blutzellen von jeder der Aufnahmeeinrichtungen durch jeweils jede der Leitungseinrichtungen zu den Injektoreinrichtungen und aus der Zentrifuge heraus.

Die Energieaggregate und die Steuereinrichtungen sind herkömmliche Vorrichtungen, die in herkömmlicher Weise gebaut sind und arbeiten.

Bei der vorstehenden Anordnung ergibt sich folgende grundsätzliche Arbeitsweise: Rote Blutzellen in einer Suspensionsflüssigkeit, beispielsweise Plasma oder künstliches Plasma, werden durch die Injektoreinrichtung und dann durch die Leitungseinrichtung in die Blutzellenaufnahmeeinrichtung strömen gelassen. Da jede der winkelförmigen Aufnahmeeinrichtungen für die Blutzellen unabhängig mit dem Injektor über die Vielzahl der jeweiligen Leitungseinrichtungen verbunden ist, kann eine Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen gleichzeitig mit in Suspension befindlichen Blutzellen gefüllt werden. Somit kann die Zentrifuge mit dem Blut beschickt werden, während sich die Zentrifuge dreht. Tatsächlich tragt die Rotation der ümmantelungseinrichtung mit der Vielzahl von Blutzellenaufnahmeeinrichtungen dazu bei, das Blut im wesentlichen gleichförmig auf die Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen zu verteilen. Nachdem eine ausreichende Zentrifugalkraft auf die suspendierten Blutzellen wirkend erzeugt ist, werden die schwereren teilchenförmigen massiven Blutzellen zu der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft gedrückt und in diesem Bereich verdichtet. Die Suspensionsflüssigkeit wird andererseits von dieser Stelle der maximalen Zentrifugalkraft zur Drehachse der Umhüllung

609817/0374

verdrängt. Nachdem diese Trennung durch eine ausreichende Zentrifugalkraft erreicht worden ist, können die Blutzellen gewaschen werden, indem man eine Waschflüssigkeit durch jede der Leitungseinrichtungen und dann durch die Blutzellen in jeder der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen strömen läßt. Hier wird die Waschflüssigkeit wieder von der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft zur Rotationsachse der Umhüllungseinrichtung verschoben. Danach werden die Blutzellen in einer Flüssigkeit wieder in Suspension gebracht und aus der Vorrichtung entfernt. Bei dieser Anordnung befindet sich die Injektoreinrichtung auf der Rotationsachse und ist mit Einrichtungen versehen, welche die Waschflüssigkeit und die Flüssigkeit für die Wiedersuspendierung von der Umhüllungseinrichtung aus ,und zu der Außenseite der Zentrifuge bewegen.

Nachdem der Waschvorgang in der vorstehenden Weise erfolgt ist, können erfindungsgemäß die gewaschenen Blutzellen aus den Blutzellenaufnahmeeinrichtungen durch jede der. jeweiligen Leitungseinrichtungen und demzufolge durch die Injektoreinrichtung aus der Zentrifuge entfernt werden, während sich die Zentrifuge dreht. Dies kann unter anderem auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß man eine Flüssigkeit durch die Injektoreinrichtung und durch die Umhüllungseinrichtung strömen läßt, wodurch die kompaktierteh und gewaschenen Blutzellen aus den Aufnahmeeinrichtungen heraus durch die Leitungseinrichtungen und aus der Zentrifuge über die Injektoreinrichtung heraus zwangsweise geführt wird. Wenn die Blutzellen auf diese Weise "entladen" werden, wird die Drehzahl der Zentrifuge stark verringert, beispielsweise auf unter 4oo Upm. Dieser Gegenstrom von Flüssigkeit wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß an der gegenströmenden Flüssigkeit ein Druckabfall gegeben ist, der größer ist als der Druck, der von den niedrigeren Drehzahlen der

609817/0374

Zentrifuge während der "Entladungsstufe" entwickelt wird. Normalerweise wird eine von der Flüssigkeit für die erneute Suspension über den kompaktierten BlutzeIlen ausgeübte Druckdifferenz von wenigstens etwa 1oo ρ (1/4 Ib) verwendet.

Aus dem vorstehenden sieht man, daß die Zentrifuge kontinuierlich dadurch betrieben werden kann, daß Blutzellen, die in natürlichem oder künstlichem Plasma suspendiert sind, in die Zentrifuge "geladen", durch die Zentrifugalkraft separiert, gewaschen und aus der Zentrifuge "entladen" werden können, ohne daß die Zentrifuge jemals völlig angehalten wird. Für die einzelnen Stufen sind lediglich Drehzahlunterschiede erforderlich. Dies ist möglich, da die Waschstufe die Injektoreinrichtung, die Leitungseinrichtungen und die Blutzellenaufnahmeeinrichtungen vor der "Entladungsstufe" vollständig reinigt, so daß die gereinigten Blutzellen nur längs dieser vorher gereinigten Bahn strömen.

Da die Waschflüssigkeit in die Aufnahmeeinrichtungen von den Leitungseinrichtungen an der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft eintritt, geht die Waschflüssigkeit durch im wesentlichen die ganze Masse der kompaktierten Blutzellen hindurch, was bei den eingangs erwähnten bekannten Anordnungen nicht der Fall ist. Bei diesen Anordnungen konnte nämlich die Waschflüssigkeit niemals in die Stelle der maximalen Zentrifugalkraft eintreten und eine bestimmte Blutzellenmenge konnte niemals völlig durch die Waschflüssigkeit ausgewaschen werden. Somit bestand immer die Gefahr des Vorhandenseins einer Restverunreinigung,-wodurch immer Bedenken hinsichtlich der "Reinheit" des gewaschenen Blutes bestanden und eine Reinigung der Vorrichtung zwischen den Chargen erforderlich war.

609817/0374

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Anzahl der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen verglichen mit den beiden Behältern gemäß dem Stand der Technik beträchtlich erhöht werden. So können bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung acht getrennte Blutzellenaufnahmeeinrichtungen verwendet werden, wodurch der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Anordnung verglichen mit den zum Stand der Technik gehörenden Anordnungen erheblich verbessert ist.

Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung kann eine wegwerfbare Umhüllungseinrichtung bzw. eine Umhüllung für den Einmalgebrauch mit den Blutzellenaufnahmeeinrichtungen vorgesehen werden. Diese Anordnung ermöglicht das schnelle Entfernen der wegwerfbaren Umhüllung. Die Umhüllungseinrichtung kann somit aus irgendeinem inerten Material hergestellt werden, welches durch die Rotationseinrichtung der Zentrifuge lösbar gehalten werden kann. Die Rotationseinrichtung hat wenigstens einen Hohlraum für die Aufnahme und das Halten der Umhüllungseinrichtung während ihrer Rotation. Dieserrfordert natürlich, daß der Hohlraum der Rotationseinrichtung und die Umhüllung komplementäre Formen haben, so daß die Umhüllungseinrichtung periodisch aus dem Hohlraum der Rotationseinrichtung entfernt und durch eine neue Umhüllung ersetzt werden kann. Bei einer solchen Anordnung ist es besonders zweckmäßig, daß die Umhüllungseinrichtung, die Leitungseinrichtungen, die Injektoreinrichtung und die Abdichtungseinrichtungen einen austauschbaren und wegwerfbaren Einheitsaufbau haben. Hinsichtlich des beabsichtigten einmaligen Gebrauchs wird der so erzeugte einheitliche Aufbau vorzugsweise hauptsächlich aus einem formbaren Material und insbesondere aus einem spannbaren Material hergestellt, so daß kleine Unterschiede der komplementären Formen bei den wegwerfbaren Aufnahmeeinrichtungen und dem Hohlraum der Rotationseinrichtung durch Dehenen bzw. Spannen der Umhüllungseinrichtung kompensiert werden können. Das heißt mit anderen Worten, daß die Form des Einheitsaufbaus in

609817/0374

Übereinstimmung mit der Form des Hohlraums der Rotationseinrichtung durch Wirkung der Zentrifugalkräfte auf den Einheitsaufbau während der Rotation gebracht wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Separieren und/oder Waschen von fein verteiltem teilchenförmigen Feststoffmaterial, welches in einer Flüssigkeit suspendiert ist, unter der Wirkung einer Zentrifugalkraft. Die Vorrichtung ist insbesondere dort anwendbar, wo das teilchenförmige Feststoffmaterial im wesentlichen vollständig wiedergewonnen oder wo das teilchenförmige Material gewaschen oder auf andere Weise in einer isolierten Umgebung behandelt werden muß, beispielsweise in einer sterilen Umgebung. Auf diese Weise hat die Erfindung besondersn Nutzen für das Separieren und/oder Waschen von biologischem teilchenförmigen Material, das in einer Flüssigkeit suspendiert ist. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Waschen von Blut.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch auseinandergezogen eine Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt perspektivisch die bei der Anordnung von Fig. 1 benutzte rotierende Dichtung.

Fig. 3 zeigt perspektivisch die bei der Anordnung von Fig. 1 benutzte Injektoreinrichtung.

Fig. 4 zeigt perspektivisch in einer teilweise geschnittenen Einzelheit einen Abschnitt der Anordnung von Fig. 1.

609817/0374

2545Ί29

Fig. 5 zeigt im Axialschnitt auseinandergezogen eine bevorzugte Ausführungsform mit einer Umhüllungseinrichtung für den Einmalgebrauch.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die wegwerfbare Umhüllungseinrichtung von Fig. 5.

Fig. 7 zeigt die wegwerfbare Umhüllungseinrichtung von Fig. 5 von unten.

Fig. 8 zeigt die wegwerfbare Umhüllungseinrichtung von Fig. 5 auseinandergezogen.

Fig. 9 zeigt perspektivisch im Schnitt und auseinandergezogen eine Ansicht der Dichtung und von Folien, aus denen die wegwerfbare Umhüllungseinrichtung von Fig. 5 aufgebaut ist.

Fig. 1o zeigt perspektvisch und teilweise aufgebrochen die Injektoreinrichtung, die zusammen mit der wegwerf baren Umhüllungseinrichtung von Fig. 5 verwendet wird.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung setzt sich aus vier Platten für die Hauptanordnung zusammen. Die Bodenplatte 1 der Anordnung hat eine Vielzahl von Ausnehmungen 2 in der Oberseite 3 der Platte. Am Umfang 4 der Bodenplatte 1 enden die Ausnehmungen 2 fluchtend ausgerichtet zu öffnungen 5, die durch eine Zwischenplatte 6 gehen. Wenn die Zwischenplatte 6 an der Bodenplatte 1 befestigt ist, bildet die Kombination der Platte 6 und der Ausnehmungen 2 umschlossene ausge- " sparte Leitungen 2, die von den öffnungen 7 in der rotierenden Dichtung 8 (Fig. 2) zum Umfang der Bodenplatte 1 führen.

609817/0374

Die Öffnungen in der Zwischenplatte 6 sind fluchtend zu dem Scheitel 9 einer jeden Blutzellenaufnahmeeinrichtung Ίο der Aufnahmeplatte 11 ausgerichtet. Wenn eine obere Platte 12 an der Aufnahmeplatte 11 befestigt ist und wenn diese beiden Platten als Kombination mit der Zwischenplatte 6 und der Bodenplatte 1 fest verbunden sind, wird die Blutzellenaufnahmeeinrichtung 1o ein Teil eines insgesamt umschlossenen Raums, der von der Aufnahmeplatte 11, der Zwischenplatte 6 und der Oberplatte 12 und insbesondere den Wandabschnitten 13 der Aufnahmeplatte 11 begrenzt wird.

Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Platten können durch geeignete Einrichtungen, wie Bolzen 14 oder dergleichen, befestigt werden. Die rotierende Dichtung 8 (Fig. 2) ist in flüssigkeitsdichter Weise durch die jeweiligen Öffnungen 15, 16 und 17 in den Platten 1,6 und 12 angeordnet und in Eingriff damit. Die Öffnungen 7 in der rotierenden Dichtung 8 befinden sich auf einer Höhe und in einer Stellung, die der Höhe und der Stellung der Leitungen 2 in der Bodenplatte 1 entspricht, während die Öffnungen 19 in der rotierenden Dichtung 8 insgesamt der Höhe und der Position der Mitte der Scheitel 9 in der Aufnahmeplatte 11 entspricht.

In der rotierenden Dichtung 8 (Fig. 3 und 4) ist ein Injektor 2o (Fig. 3) so angeordnet, daß Kanäle für den Flüssigkeitsstrom in die Dichtung 8 und daraus heraus auf Höhen geschaffen werden, die den Öffnungen 7 und 19 entsprechen. Dementsprechend werden Strömungskanäle für die Flüssigkeit in der Anordnung von den Öffnungen 21 in dem Injektor 2o durch die unteren Öffnungen 7 der rotierenden Dichtung 8, durch die Leitungen 2, durch die Öffnungen 5 in der Zwischenplatte 6 in die Aufnahmeeinrichtungen 1o der Aufnahmeplatte 11, durch die von den Platten 6, 11 und 12 gebildete Umhüllung, durch die oberen Öffnungen 19 der rotierenden Dichtung 8 und aus dem Injektor 2o über die Öffnungen 22 heraus gebildet.

6098 17/037A

Da sich die Anordnung mit relativ hohen Winkelgeschwindigkeiten dreht, ist es erforderlich, daß die Anordnung ziemlich steif ist. Für diesen Zweck können eine Vielzahl von Bolzenlöchern 23 eine Vielzahl von Bolzen 14 für den Gewindeeingriff in Gewindebohrungen 24 der Bodenplatte 1 aufnehmen. Eine zusätzliche Steifigkeit wird dadurch erreicht, wenn den öffnungen 26 in der Bodenplatte 1 und den öffnungen 27 in der oberen Platte 12 entsprechende Ringe 25 verdickt bzw. versteift und an der Anordnung durch geeignete Bolzen 28 befestigt werden, die durch die Anordnung hindurchgehen und durch nicht gezeigte Muttern an der Unterseite der Bodenplatte 1 befestigt werden. Die Ringe können gegen einen Flüssigkeitsstrom aus der oberen Platte 12 heraus oder in die Ausnehmungen der Bodenplatte 1 durch O-Ringe abgedichtet werden, die gewünschtenfalls in Aufnahmeaussparungen für die O-Ringe auf der Oberseite und am Boden der Ringe 25 angeordnet sind, was nicht gezeigt ist.

Die Wirkungsweise der Anordnung, wie sie in den Figuren 1 bis 3 und insbesondere in Fig. 1 gezeigt ist, kann besser anhand von Fig. 4 erläutert werden. Wie aus Fig. zu ersehen ist, hat die Bodenplatte 1 ausgesparte Leitungen 2, die an ihren oberen Abschnitten durch die Zwischenplatte 6 abgeschlossen sind. Die öffnungen 5 in der Zwischenplatte 6 enden an jedem Scheitel 9 von konvergierenden Wänden über die öffnung 7 der rotierenden Dichtung 8, über die Leitung 2, über die öffnung 5, über die Umhüllung 4o, über die Öffnung 19 der Dichtung 8 und heraus aus der Vorrichtung über das Rohr 41 des Injektors 2o wird, wie vorstehend beschrieben, ein Fluidkanal geschaffen.

Wenn die Anordnung mit der Betriebsdrehzahl rotiert, wird eine Zentrifugalkraft entwickelt, die ausreicht, daß das teilchenförmige Feststoffmaterial in der Zentrifuge sich in den Aufnahmeeinrichtungen 1o sammelt, die von den konvergierenden Wänden 13 begrenzt werden. In diesem Fall

609817/0374

werden die Blutzellen in den Aufnahmeeinrichtungen 1o des in Fig. 4 gezeigten aufgebrochenen Abschnittes im kompaktierten Zustand gezeigt. Die Rotation ist durch den Pfeil 42 veranschaulicht.

Die kompaktierten Blutzellen verschieben das diesen Zellen zugeordnete Plasma zu den öffnungen 18 der Dichtung 8. Wenn eine ausreichende Separierung der Blutzellen erreicht worden ist, kann eine Waschflüssigkeit in den Injektor 2o über ein Rohr 42 eingeführt und durch die öffnungen 7 und Leitungen 2, was durch Pfeile gezeigt ist, weitergeführt werden. Die Waschflüssigkeit geht dann durch die öffnungen 5 und breitet sich zum Waschen der Blutzellen 43 aus, die in den Aufnahmeeinrichtungen 1o kompaktiert sind. Danach geht die Waschflüssigkeit infolge eines höheren Förderdrucks durch die Umhüllung 4o, tritt aus den öffnungen 18 der Dichtung 8 aus und geht durch den Injektor 2o aus der Vorrichtung über ein Rohr 41 heraus.

Die Blutzellen 43 haben eine größere Dichte als das ganze, dem Blut normalerweise zugeordnete Plasma oder als die Waschflüssigkeit, die dann für das Waschen der separierten Blutzellen verwendet wird. Unter bestimmten Umständen ist die Zentrifugalkraft, die auf die Blutze'llen wirkt, größer als die Zentrifugalkraft, die auf das Plasma oder die Waschflüssigkeit wirkt. Deshalb können sowohl das Plasma als auch die Waschflüssigkeit durch die Blutzellen mittels eines über die auf die Blutzellen wirkenden Zentrifugalkraft hinaus erhöhten Förderdrucks hindurchgeführt werden, da die dichteren Blutzellen eine Verschiebung des Plasmas oder der Waschflüssigkeit zur Dichtung 8 und zur Drehachse der Umhüllungseinrichtung herbeiführen, wenn die Anordnung sich mit der Betriebsdrehzahl dreht.

6098 17/037

Aus, der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sowie aus der anhand von Fig. 4 vorgenommenen Erläuterung ergibt sich, daß bei dieser Anordnung die Waschflüssigkeit an dem Scheitel eingeführt wird, der an der Verbindung des Paares von gegenüberliegend angeordneten konvergierenden Wandabschnitten der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen gebildet wird. Verglichen mit den bekannten Anordnungen kommt somit bei dieser Anordnung die Waschflüssigkeit im wesentlichen mit allen kompaktierten Blutzellen in Kontakt. Bei den bekannten Anordnungen konnte die Waschflüssigkeit nur "in der Nähe" der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft zugeführt werden. Diese Anordnungen waren jedoch nicht in der Lage, die Waschflüssigkeit genau an der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft einzuführen. Der Grund dafür bestand darin, daß die Leitungen innerhalb des Beutels oder Behälters für das Umhüllen der Blutzellen lag und die Leitungen deshalb nicht an der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft enden konnten, da sie sonst vollständig verschlossen worden wären.

Die Anordnung von Fig. 1 hat jedoch auch weitere Vorteile, So führt die Vielzahl von Blutzellenaufnahmeeinrichtungen zu einem erheblich größeren Wirkungsgrad als die des Standes der Technik, wo nur insgesamt zwei verschiedene Blutzellenaufnahmekammern oder -beutel vorgesehen waren. Weiterhin wird die Vielzahl von unabhängigen Leitungseinrichtungen bei der vorliegenden Anordnung während des Waschprozesses gereinigt und das gewaschene Blut kann wieder in Suspension gebracht und zurück durch diese gewaschenen Leitungen in einer Gegenstromrichtung ohne Verunreinigung des gewaschenen Blutes geführt werden. Weiterhin braucht kein unabhängiger Strömungskanal von den jeweiligen Aufnahmeeinrichtungen vorgesehen zu werden, um das Plasma und die Waschflüssigkeit aus der Umhüllungseinrichtung zu entfernen. Somit ist die Umhüllungseinrichtung im wesentlichen zu allen Aufnahmeeinrichtungen hin offen und gibt so eine wirksamere Nutzung der

609817/0374

Kanäle für das Entfernen von Plasma und Waschflüssigkeit während des Betriebs der Zentrifuge.

Obwohl die Anordnung ein Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten hat, die konvergieren, sind die Zwischenplatte und die obere Platte 12 parallel. Die Wandabschnitte der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen, die von diesen Platten gebildet werden, konvergieren nicht. Insbesondere aus diesen beiden Gründen ist in Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform gezeigt. Die Anordnung von Fig. 5 unterscheidet sich von der ATordnung von Fig. 1 hauptsächlich in der speziellen Form der ümhüllungseinrichtung, der Form der Rotationseinrichtung und der speziellen Form der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen. Die Umhüllung von Fig. 5 ist wegwerfbar, es ist jedoch zu vermerken, daß eine Umhüllung für den einmaligen Gebrauch auch bei der Grundausbildung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann. Die Strömungswege und die Betriebscharakteristika der bevorzugten Anordnung von Fig. 5 entspricht denen von Fig. 1 und wurden im einzelnen anhand von Fig. 4 erläutert.

Die in Fig. 5 gezeigte Umhüllungseinrichtung 5o für den einmaligen Gebrauch besteht aus einer Blutzellenaufnahmeeinrichtung 51 und einer einstückigen Abdichtungseinrichtung 52. Der wegwerfbare Aufbau hat eine unabhängige Leitungseinrichtung 53, welche der Leitungseinrichtung 2 von Fig. 1 entspricht. Die Rotationseinrichtung weist ein unteres Plattenelement 54 und ein oberes Plattenelement auf, in welchem ein gehärtetes, jedoch austauschbares und gießbares Material 56 angeordnet ist, beispielsweise Zement, Gips, Polyester oder ein epoxydverstärkter Kunststoff und dergleichen. Die Form des gießbaren Materials entspricht insgesamt der Form und Gestalt des oberen Abschnittes der Umhüllungseinrichtung 5o. Die Ausrichtung der Platten 54 und 55 und der wegwerfbaren Umhüllung 5o kann umgekehrt werden, d. h. das gießbare Material 56 kann in die Bodenplatte 54

09817/0374

- 2ο -

.eingebracht werden, wobei die außenseitige Ausrichtung der wegwerfbaren Umhüllungseinrichtung 5o umgekehrt ist. Da die wegwerfbare Umhüllungseinrichtung 5o ihre eigene einstückige Dichtung 52 trägt, ist bei dieser Ausführungsform keine permanente Dichtung, die der Dichtung 8 von Fig. entspricht, erforderlich. Der Injektoreinrichtung 2o von Fig. 2, 3 und 4 entspricht eine aufgebrochen gezeigte Injektoreinrichtung 57, die ebenfalls für den Einmalgebrauch vorgesehen bzw. wegwerf bar ist. Die Arbeit s v/eise der Injektoreinrichtung ist die gleiche, wie vorstehend beschrieben, obwohl die spezielle räumliche Anordnung der Rohre wegen der Aufnahme der ein Stück damit bildenden Dichtung 5 2 der wegwerfbaren Umhüllung 5o etwas anders ist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das untere Plattenelement 54 hat eine Vielzahl von hochstehenden RastvorSprüngen 58, die den Rastlöchern 59 in der wegwerfbaren Umhüllung 5o entsprechen. Diese Elemente sorgen für ein einfaches Einrasten der wegwerf baren Umhüllung genau in dem Hohlraum, der zwischen dem unteren Plattenelement 54 und dem oberen Plattenelement gebildet wird, wenn die beiden Plattenelemente aneinander befestigt sind. Das untere Plattenelement 54 hat eine Rotorbasis 6o, die durch geeignete Einrichtungen, wie Keilverbindungen 61 und dergleichen, an einer Antriebswelle 62 und einem Energieaggregat 62a, beispielsweise einem Elektromotor, befestigt ist. Die Dichtungseinrichtung 52 ist in einer Ausnehmung 63 des unteren Plattenelementes 54 mittels eines DichtvorSprungs 6^ gehalten. Der Dichtvorsprung 64 bildet auch einen Halter für eine Injetoreinrichtung 57.

In der in Fig. 6 in der Draufsicht gezeigten wegwerfbaren Umhüllung mit Dichtungseinrichtung sieht man, daß die Blutzellenauf nähmeeinrichtung 51 gegenüberliegend angeordnete konvergierende Wandabschnitte 65 und 66 hat, die ähnlich denen von Fig. 1 sind. Zusätzlich bilden jedoch auch der obere Wandabschnitt 67 und der untere Wandabschnitt 68 (Fig. 5) einen Winkel, d. h. sie konvergieren. Wie aus

609817/0374

Fig. 6 zu ersehen ist, konvergieren die Wandabschnitte 69 und 7o von der Spitze 71 aus. Auf diese Weise erhält man bei der Anordnung von Fig. 5 mehrere Paare von gegenüberliegenden Wandabschnitten, die zu einer Stelle maximaler Zentrifugalkraft konvergieren. Dadurch wird eine Vervielfachung der Wirkung der Zentrifugalkraft herbeigeführt, die auf die Blutzellen in den Blutzellenaufnahmeeinrichtungen

51 wirkt, was sich als besonders vorteilhaft erweist.

Die Strömungskanäle bei der Anordnung von Fig. 5 sind denen, wie sie anhand von Fig. 1 und 4 beschrieben wurden, ziemlich ähnlich. So wird das Blut durch ein Rohr 72 über eine Steuereinrichtung 72a des Injektors 57 und durch eine Vielzahl von öffnungen 73 in der Dichtung 52 in die jeweiligen Leitungen 53 gepumpt, die zwischen den Elementen 68 und 74 ausgebildet sind. Die Leitungen enden in den öffnungen 75 an den Stellen maximaler Zentrifugalkraft. Die öffnungen 75 verbinden die Leitungen 53 mit den Blutzellenauf nahmeeinrichtungen 51. Die Umhüllung bildet dann einen Kanal zu den Abgabeöffnungen 76, die über die Dichtung

52 mit dem Injektor 57 für den Durchlaß durch den Injektor und aus dem Abgaberohr 77 über eine Steuereinrichtung 77a heraus in Verbindung stehen.

Die wegwerfbare Umhüllung 5o, die auch als Einsatz bezeichnet werden könnte, ist deshalb in dem Hohlraum, der von dem unteren Plattenelement 54 und dem oberen Plattenelement 55 gebildet wird, einfach dadurch auswechselbar, daß der Injektor 57 entfernt wird und das obere Plattenelement 55 von dem unteren Plattenelement 54 getrennt wird. Die wegwerfbare Umhüllung 5o und die Dichtung 52 heben sich dann von dem unteren Plattenelement 54 ab und können weggeworfen v/erden. Die Umhüllung und die Dichtung für den Einmalgebrauch sind ein einheitlicher Aufbau, der aus den Blutzellenaufnahmeeinrichtungen 51, der Umhüllungseinrichtung 5o, der Dichtungseinrichtung 52 und den Leitungseinrichtungen 53 besteht.

609817/0374

Da der Injektor 57 ebenfalls wegwerf bar ist, ist kein Reinigen der Zentrifuge auf die Art und Weise von Fig. 1 erforderlich".

Die Zweckmäßigkeit der in Fig. 5 gezeigten Anordnung ist besonders augenscheinlich. Die wegwerfbare Umhüllung der Anordnung bildet ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Diese Umhüllung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform aus drei getrennten Folien oder Elementen eines inerten Materials hergestellt, beispielsweise aus Kunststoff oder dergleichen. Die erste Folie oder das erste Element 74 bildet die Bodenabschnitte der Leitungen 53, während die zweite Folie oder das Element 68 die oberen Abschnitte der Leitungen 53 bildet. Die zweite Folie 68 bildet auch die Bodenwänd der Umhüllung 5o. Die dritte oder die oberste Folie oder das oberste Element 78 vervollständigt die drei Folien oder Elemente, welche die wegwerfbare Umhüllung bilden. Parallel, jedoch versetzt, bilden flüssigkeitsdichte Dichtungen 8o und 81, beispielsweise Heißsiegelungen, zwischen den Folien 74 und 68 (Fig. 7) Leitungen 53, die an den öffnungen 75 enden. Die Form der oberen Folie oder des oberen Elementes 78 wird normalerweise durch bekannte Formungsvorgänge erreicht, beispielsweise durch Formung unter Wärmeeinfluß und Vakuum.

Die Anordnung und der Aufbau der wegwerfbaren Umhüllung wird anhand von Fig. 8 erläutert. Bei dieser Ausführungsform werden thermoplastische Folien für den Aufbau der wegwerfbaren Umhüllung verwendet. Auf der unteren Folie ist auf der Oberseite eine Zwischenfolie 68 angeordnet. Die Zwischenfolie hat eine Vielzahl von eingestanzten Löchern 75. Heißsiegelungen 8o und 81 bilden Leitungen 53, welche an den Löchern 75 enden. An der oberen Folie 78 sind durch Wärmeverformung konvergierende Wandabschnitte 67, und 7o ausgebildet, die von der Spitze 71 aus zum Umfang 9o der oberen Folie 78 konvergieren. Diese Wandabschnitte

609817/0374

konvergieren bei 91 und bilden die Stelle maximaler Zentrifugalkraft, wenn die wegwerf bare Einheit in der Anordnung von Fig. 5 rotiert. Der Umfang 9o ist beispielsweise durch Heißsiegelung längs des Außenabschnittes 92 der Folie 78 abgedichtet, so daß ein einheitlicher Aufbau in der in Fig. 5 gezeigten Weise gebildet wird.

Die Dichtungseinrichtung, welche die wegwerfbare Einheitsstruktur vervollständigt, ist teilweise geschnitten und auseinandergezogen in Fig. 9 gezeigt. Die Dichtung hat eine Basisplatte 1oo mit äußeren VorSprüngen 1o1 um den Umfang herum. Eine Zwischenplatte 1o2 ist so gestaltet, daß ihr Außenumfang 1o3 dem Außenumfang 1o4 der Basisplatte 1oo entspricht. Der Innenumfang 1o5 der Zwischenplatte 1o2 ist so gestaltet, daß der Durchmesser gleich den inneren Vorsprüngen 1o6 der Basisplatte 1oo ist. In gleicher Weise sind äußere Vorsprünge 1o1 so um den Umfang der Basisplatte 1oo positioniert, daß sie die Unterseite der Zwischenplatte 1o2 in der Nähe ihres Außenumfangs 1o3 berühren. Diese Anordnung zwischen der Basisplatte 1oo und der Zwischenplatte 1o2 bildet eine Kammer zwischen der Basisplatte 1oo und der Zwischenplatte 1o2 mit einer Vielzahl von Strömungsöffnungen 73 für ein geeignetes Strömen von Flüssigkeit in die Leitungen 53 und dann in die Blutzellenaufnahmeeinrichtungen 51.

Eine ähnliche Anordnung ist für einen Auslaßströmungsweg getroffen. Dabei weist die obere Platte 1o8 in ähnlicher Weise auf der Oberseite angeordnete dazwischenliegende und äußere Vorsprünge 1o9 bzw. 11o auf, die mit der oberen Abdeckplatte 111 so zusammenwirken, daß Strömungsöffnungen 76 für einen geeigneten Fluidstrom von den Blutzellenaufnahmeeinrichtungen 51 (Fig. 5) erzeugt werden.

609817/0374

Die Abdichtung, die Umhüllung und die Leitungen bilden einen einheitlichen Aufbau, der wegwerfbar ist. Die Umhüllung und die Leitungen sind mittels Wärmesiegelungen und Wärmeverformung aus den Folien 74, 68 und 78 hergestellt. Die Umhüllung und die Dichtung werden dann zu einem gleichförmigen Aufbau dadurch zusammengefügt, daß die Basisplatte 1oo, die Zwischenplatte 1o2, die obere Platte 1o8 und die obere Abdeckplatte 111 in geeigneter Weise zwischen den Folien 74, 68 und 78 angeordnet werden. Dabei paßt die Unterseite 112 der Basisplatte 1oo über den innersten Umfangsrand der Folie 74 im Bereich 113 von Fig. 9. Die Zwischenplatte 1o2 wird dann auf der Basisplatte 1oo in der beschriebenen Weise angeordnet und zum äußeren Umfang 1o3 der Zwishhenplatte 1o2 hin ist insgesamt bei 114 die Folie 68 so angeordnet, daß die Unterseite der Folie 115 von Fig. 9 über dem Außenumfang 114 der Zwischenplatte 1o2 liegt. Somit stehen die Leitungen in Verbindung mit den öffnungen 73 der Dichtungseinrichtung. Dann wird die Folie 68 in Lage gehalten und zwischen der Zwis.chenplatte 1o2 und der oberen Platte 1o8 verklemmt. Die obere Abdeckplatte 111 wird dann auf der oberen Platte 1o8 angeordnet. Die Unterseite des Innenumfangs der Folie 78 ist insgesamt bei 116 (Fig. 9) über dem Außenumfang, insgesamt bei 117, der oberen Abdeckplatte (Fig. 9) angeordnet.

Die Montage der Leitungen, der Umhüllung und der Abdichtung wird dann zu einem einheitlichen Aufbau dadurch gemacht, daß die Basisplatte 1oo, die Zwischenplatte 1o2, die obere Platte 1o8, die obere Abdeckplatte 111 und die Folien 74, 68 und 78 beispielsweise durch Verklebung zu einem einzigen einheitlichen Aufbau miteinander verbunden werden. Das Verbinden kann durch irgendwelche gewünschten Einrichtungen erfolgen, beispielsweise durch Kleben mit einem Klebstoff, durch Heißsiegeln oder Lösungsmittelsiegeln oder durch ein auf andere Weise erzieltes Anhaften oder durch Verschmelzen. Alternativ kann ein Reibungseingriff und dergleichen eingesetzt werden.

609817/0374

" ²⁵ " ' ?ί>451?9

Bevorzugt wird jedoch, daß der einstückige einheitliche Aufbau durch wenigstens ein Bindemittel oder eine Heißsiegelung zwischen den ineinandergreifenden Elementen verbunden wird. Das spezielle Verfahren und die spezielle Anordnung beim Zusammenbau der einheitlichen Struktur der wegwerfbaren Umhüllung mit der Dichtung ist nicht wesentlich und kann den Umständen entsprechend ausgeführt werden. Im vorstehenden ist lediglich ein einfaches Verfahren zum Herstellen des einheitlichen Aufbaus gezeigt. Die Folien bestehen vorzugsweise aus einem polymeren Material, beispielsweise aus Kunstharzen, wie einem Polyolefin, nämlich Polyäthylen, Polypropylen, Polypenten, aus Polyvinylchlorid, aus Polyvinylidenchlorid, aus Polyvinylacetat, aus Polystyrol, aus Polyacrylat, wie Polymethylmethacrylat, aus einem Polyester, aus Polyamid (Nylon 6, Nylon 66), aus einem PoIysiloxan, aus Polycarbonat, aus Polyacetat oder -butyrat, natürlichen oder synthetischen Kautschuken und Kombinationen davon. In gleicher Weise können die Dichtungselemente aus solchen polymeren Materialien hergestellt werden. Vorzugsweise bestehen die Folien und Dichtungselemente aus einem thermoplastischen polymeren Material, obwohl dies nicht erforderlich ist. Jedes der vorstehend genannten Polymerisate kann zur Herstellung der Dichtungselemente verwendet werden. Bevorzugt werden jedoch Polymerisate mit relativ niedriger Reibung, insbesondere Polyamide und Polyolefine. Zusätzlich kann wenigstens der Innenumfang der Dichtung aus einem PoIytetrafluoräthylenharz hergestellt oder damit überzogen werden, um die Reibung zwischen der Dichtung und dem Injektor weiter zu verringern, da die Dichtung sich in einem flüssigkeitsdichten Eingriff mit dem Injektor drehen muß.

Der Injektor ist in Fig. 5 gezeigt. Man sieht, daß ein flüssigkeitsdichter Gleiteingriff zwischen dem Innenumfang der Dichtung 52 und dem Außenumfang des Injektors 57 vorliegt. Der Injektor kann einfach die in Fig. 1o gezeigte zylindrische Form haben. Bei dieser Anordnung hat der

609817/0374

Injektor 57 ein Eintrittsrohr 72 für das Fördern von Blut und/oder Waschflüssigkeit in den unteren Abschnitt 12o des Injektors 57 über eine öffnung 121 in einer Verteilerplatte 122. Das Fluid tritt aus dem Injektor über Eintrittsöffnungen 123 aus und tritt in die Dichtung, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, ein, geht durch die Dichtung mittels der Eintrittsöffnungen 73 in die Leitung 53. Die Waschflüssigkeit, die durch die kompaktierten Blutzellen geführt worden ist, strömt durch die Umhüllung 5o in die Abgabeöffnungen 76 der Dichtung und in die Abgabeöffnungen 154 des Injektors 57 (Fig. 1o) . Die Waschflüssigkeit wird dann aus dem Injektor und aus der Vorrichtung über ein Austrittsrohr 77 herausgeführt. An dem Injektor kann im Schraubeingriff oder dergleichen über ein Innengewinde 126 ein Halter 125 für die Halterung des Injektors in jeder gewünschten Einrichtung befestigt werden. Gewünschtenfalls können für den Injektor auch andere Halterungen vorgesehen werden.

Der Injektor kann aus irgendeinem gewünschten Material hergestellt werden, bevorzugt wird jedoch eines der vorstehend genannten Polymerisate. Die Reibung der Oberfläche des Injektors kann durch Aufbringen eines Schmiermittels, beispielsweise eines Silikonfettes oder einer Polytetrafluoräthylendispersion oder dergleichen, verringert werden. Gewünschtenfalls kann zusätzlich ein Dichtungsring 128 in einer entsprechenden Ausnehmung an der Außenfläche des Injektors gehalten v/erden, um den Injektor gegenüber der oberen Abdeckplatte 111 der Dichtung 23o, wie dies in Fig. gezeigt ist, abzudichten. Alternativ oder zusätzlich kann die obere Abdeckplatte 111 ihren eigenen Dichtungsring oder Dichtungsabschnitt 131 aufweisen, der darin ausgebildet ist. Ein ähnlicher Dichtungsring oder -abschnitt 132 kann in der oberen Platte 1o8 zum Abdichten der jeweiligen Kammern vorgesehen werden, welche in die öffnungen 73 und 76 münden. Die Dichtungsringe oder Dichtungsabschnitte können aus

609817/0374

irgendeinem Material mit relativ niedriger Reibung, beispielsweise aus geformtem Polytetrafluoräthylen, Polyamid und dergleichen, bestehen. Es können wieder biologisch inerte Fette, wie Silikonfett oder raffinierte Naturvaseline, als Schmiermittel für diese Dichtungsringe oder -abschnitte verwendet werden. Ein solches Schmiermittel kann auch auf dem Abschnitt der Basisplatte 1oo aufgebracht werden, der normalerweise mit der Basis des Injektors 57 in Kontakt kommt, um die Gleitreibung dazwischen zu verringern.

Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, sind der Zentrifuge Speicherbehälter, Pumpen und Aufnahmebehälter zugeordnet, so daß das Blut, Waschwasser und dergleichen in die Vorrichtung strömen und gewaschenes Blut aus der Vorrichtung aufgenommen werden kann. Der Vorrichtung können auch Energieaggregate und Antriebsmechanismen, wie Motoren, Drehzahlsteuerungseinrichtungen und dergleichen, für die Drehung der Rotationseinrichtung und der Umhüllung mit einer ausreichenden Winkelgeschwindigkeit zugeordnet werden, um die Blutzellen von der Suspensiohsflüssigkeit (Plasma) zu trennen und um die Blutzellen in den Aufnahmeeinrichtungen zu kompaktieren. Weiterhin sind Steuereinrichtungen vorgesehen, welche die Rotation der Zentrifuge und den Strom der verschiedenen Flüssigkeiten steuern. So muß beispielsweise eine Flüssigkeitsströmungssteuerung in Verbindung mit dem Eintrittsrohr 72 in Form einer Steuereinrichtung 72a in bekannter Weise so vorgesehen werden, daß Blut 72 und dann Waschflüssigkeit in das Rohr 72 strömen. In gleicher Weise wird Waschflüssigkeit aus dem Abgaberohr 77 über die Steuereinrichtung 77a während der Waschstufe abgeführt. Außerdem wird eine Flüssigkeit für die Wiedersuspendierung der Blutzellen durch das Rohr 77 über die Steuereinrichtung 77a in die Umhüllung zugeführt, um die Blutzellen wieder zu suspendieren und um die wieder in Suspension befindlichen Blutzellen zurück aus der Vorrichtung über die Leitung 53 und das Einlaßrohr 72 herausfließen zu lassen. Diese zugeordneten Einrichtungen,

GO9817/0374

Energiequellen und Steuereinheiten sind insbesondere aus den eingangs genannten Druckschriften bekannt.

In Betrieb ist die Vorrichtung mit Speicherbehältern für Blut und Waschflüssigkeit versehen, die nacheinander in das Eintrittsrohr 72 durch eine geeignete herkömmliche Strömungssteuereinrichtung 72a gerichtet werden. Eine unter biologischen Gesichtspunkten zulässige Pumpe drückt das Blut aus dem Speicher in das Rohr 72, aus der Eintrittsöffnung 73 durch die Leitung 53 in die Umhüllung 5o. Der Blutstrom aus der Blutzuführung geht natürlich durch jede der vielen unabhängigen Leitungen in die Umhüllung. Die Umhüllung hat eine Vielzahl von winkelförmigen, Blutzellen aufnehmenden Kammern. Diese Kammern haben in Richtung des Längsumfangs der Umhüllung einen gleichförmigen Abstand. Wenigstens ein Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten einer jeden dieser Kammern konvergiert zu dem Längsumfang der Umhüllung. In gleicher Weise werden dieersten Enden der Leitungen mit "der Blutzuführung verbunden, während die anderen Enden der Leitungen mit den Scheiteln der konvergierenden Wandabschnitte einer jeden der Blutzellen aufnehmenden Kammern verbunden sind.

Die in dem Hohlraum der Zentrifuge gehaltene Umhüllung wird mit einer ersten Winkelgeschwindigkeit um ihre Querachse gedreht, so daß man eine gleichförmige Verteilung des Blutes in der Umhüllung erhält. Dies kann eine relativ niedrige Drehzahl sein und erfolgen, während die Zentrifuge einfach auf die Betriebsdrehzahl für das Separieren der Blutzellen gebracht wird. Wenn die Drehung der Umhüllung begonnen hat, wird auf jeden Fall die Drehzahl erhöht, bis eine ausreichende Zentrifugalkraft auf das Blut ausgeübt wird, wodurch die Blutzellen, insbesondere die roten Blutzellen, von dem Flüssigkeitsanteil des Blutes, dem Plasma, getrennt, kompaktiert und relativ gleichförmig in den Aufnahmekammern verteilt v/erden:

609817/0374

Wenn diese Trennung der Blutzellen einmal erreicht worden ist, läßt man eine Waschflüssigkeit von einer geeigneten Versorgungsquelle, die in Verbindung mit den ersten Enden der Leitungen steht, durch die Leitungen in die Scheitel
der konvergierenden Wandabschnitte der Kammern, durch die kompaktierten Blutzellen und durch die Umhüllung strömen. Die Waschflüssigkeit tritt schließlich aus der Zentrifuge durch das Abgaberohr 77 aus. Die Waschflüssigkeit strömt
solange, bis die roten Blutzellen im wesentlichen von verunreinigenden Stoffen freigewaschen sind. Die Waschflüssigkeit wäscht zur gleichen Zeit in gleicher Weise die Umhüllung, die Abdichtung und das Abgaberohr 77.

Danach wird die Winkelgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der
Umhüllung verringert, so daß die kompakten Blutzellen in
den Aufnahmekammern in einer geeigneten Suspensionsflüssigkeit wieder suspendiert werden. Diese Suspensionsflüssigkeit für die Blutzellen läßt man in die Umhüllung über das Abgaberohr 77 über die Dichtung strömen, wobei die Blutzellen in der Suspensionsflüssigkeit wieder suspendiert werden. Die Strömung der wiedersuspendierten BlutzeIlen wird über die öffnung 75 am Scheitel der konvergierenden Wandabschnitte über die Leitung 53 in einen geeigneten Sammelbehälter über die Dichtung und ein Eintrittsrohr 72 fortgesetzt. Gewünschtenfalls können die wiedersuspendierten Blutzellen aus der Aufnahmeeinrichtung durch Vakuum gesaugt werden, da die
flexiblen, konvergierenden Kunststoffwände unter dem durch Vakuum reduzierten Druck kollabieren können.

Die gewaschenen Blutzellen werden so im Gegenstrom zurück durch die Vorrichtung in dem Kanal geführt, der von der
Waschflüssigkeit beim Waschen der roten Blutzellen vollständig ausgewaschen worden ist. Dadurch wird jede Möglichkeit einer Verunreinigung des gewaschenen Blutes ausgeschlossen, was ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.

6098 17/0374

- 3ο -

Das Waschen mit der Waschflüssigkeit beginnt, wenn die Waschflüssigkeit in die Kammer durch die öffnung 75 eintritt. Diese öffnung befindet sich an der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft, wodurch alle Abschnitte der kompaktierten Blutzellen damit in Kontakt kommen, was im Gegensatz zu den bekannten Verfahren und Vorrichtungen steht.

Die spezielle Winkelgeschwindigkeit bzw. Drehzahl kann sich abhängig von den speziellen Durchmessern der Umhüllung und der Kammern beträchtlich ändern. Bei Umhüllungen mit großem Durchmesser wird eine ausreichende Zentrifugalkraft bei Drehzahlen erreicht, die viel niedriger sind als sie für Umhüllungen mit kleinerem Durchmesser erforderlich sind. Als Richtwert für geeignete Drehzahlen soll dienen, daß eine ausreichende Zentrifugalkraft in einer Umhüllung mit einem Durchmesser von 3o cm (12") erreicht wird, wenn die Drehzahl etwa 15oo bis 5ooo Upm, häufiger 2ooo bis 4ooo Upm und beispielsweise etwa 3ooo Upm beträgt. Die Temperatur, bei welcher das Verfahren durchgeführt wird, ist nicht von Bedeutung. Das Verfahren kann bei jeder Temperatur über dem Gefrierpunkt oder dem Gerinnungspunkt von Blut und unter dem Denaturierungspunkt von Blut ausgeführt werden. Im allgemeinen sind Temperaturen zwischen etwa 4°C und 5o C (4o°F und -12o°F) zufriedenstellend, insbesondere werden Temperaturen zwischen etwa 15°C und 35°C (6o°F und 9o°F) verwendet. Das Verfahren wird bei Drucken ausgeführt, die durch die Zentrifugalkraft und in Kombination mit dem Förderdruck erzeugt werden, der von dem Waschfluid während des Waschvorgangs oder von der Suspensionsflüssigkeit beim resuspendieren der Blutzellen und beim Abströmen der wiedersuspendierten Zellen aus der Vorrichtung ausgeübt wird. Es ist lediglich erforderlich, das Kaschfluid oder das Fluid für die Wiedersuspendierung bei überdrucken oder bei einem Vakuum für das Abführen der wiedersuspendierten Blutzellen zuzuführen, die groß genug sind, damit Waschfluid oder die

609817/0374

wiedersuspendierten Blutzellen entgegen der Zentrifugalkraft fließen, damit die Waschflüssigkeit oder die wiedersuspendierten Blutzellen aus der Zentrifuge strömen. Aus diesem Grund ist eine einstellbare Druckpumpe erwünscht, so daß der Druck für die Erzielung solcher Strömungsbedingungen leicht für unterschiedliche Betriebsdrehzahlen erreichbar ist.

Gewünschtenfalls können Tandemanordnungen der ümhüllungseinrichtungen entweder in der Einweganordnung oder in der nicht wegwerfbaren Anordnung verwendet werden. So können beispielsweise ein Stapel oder zwei oder mehr ümhüllungseinrichtungen in einer einzigen zusammenwirkenden Gruppe von Rotationseinrichtungen enthalten sein. Wenn eine Gruppe von Rotationseinrichtungen verwendet wird, wird eine körperliche Verbindung der zusammenwirkenden Rotationseinrichtungen erforderlich, so daß sie von einem einzigen Energieaggregat und unter der Steuerung eines einzigen Operators betätigt werden können. Im übrigen ist die Wirkung der Umhüllungseinrichtungen in dieser Tandemanordnung wie vorstehend beschrieben. Alternativ kann eine Vielzahl von Umhüllungseinrichtungen in einer einzigen Rotationseinrichtung angeordnet werden. Dafür ist es lediglich erforderlich, daß die Abdichtungseinrichtungen und die Injektoreinrichtungen spiegelbildliche Anordnungen für die Aufnahme einer Urnhüllungseinrichtung an dem untersten Teil und einer Umhüllungseinrichtung am obersten Teil der spiegelbildlichen Anordnungen aufweisen. Dadurch wird auf einfache Weise eine Tandemanordnung von zwei ümhüllungseinrichtungen möglich. Weiterhin kann auch eine Vielzahl von Umhüllungseinrichtungen tibereinandergestapelt werden, wenn die Umhüllungseinrichtungen insgesamt die Anordnung von Fig. 1 haben. Dabei geht eine gemeinsame Injektoreinrichtung durch die Abdichtungseinrichtungen einer jeden Umhüllungseinrichtung mit Ausnahme der letzten hindurch. Durch Verwendung von Abstandshaltern für die Positionierung der Umhüllungseinrichtungen längs

609817/0374

ihres gemeinsamen Injektors kann eine einzige Steuereinrichtung für die Ausführung aller Funktionen bei der Vielzahl von Ümhüllungseinrichtungen verwendet werden.

609817/03 74

Claims

Ansprüche

Verfahren zum Separieren von suspendiertem fein verteilten teilchenförmigen Material aus einer Suspensionsflüssigkeit, insbesondere zum Separieren und Waschen von Blutzellen, unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein flüssiges suspendiertes teilchenförmiges Material von einer Zuführung durch eine Vielzahl von unabhängigen Leitungen in eine Umhüllung mit einer Vielzahl von winkelförmigen, das teilchenförmige Material aufnehmenden Kammern strömen gelassen wird, die gleichmäßig im Abstand um den Längsumfang der Umhüllung verteilt sind und bei denen wenigstens ein Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten zu dem Längsumfang der Umhüllung konvergieren, wobei die ersten Enden der Leitungen in Verbindung mit der Zuführung für das suspendierte teilchenförmige Material stehen und die anderen Enden mit Scheiteln verbunden sind, die durch die Verbindung der konvergierenden Wandabschnitte einer jeden Kammer gebildet werden,

b) die Umhüllung mit einer unteren Drehzahl um ihre Querachse gedreht wird, um das suspendierte teilchenförmige Material in der Umhüllung im wesentlichen gleichförmig zu verteilen,

c) die Drehzahl derart erhöht wird, daß eine ausreichende Zentrifugalkraft auf das suspendierte, teilchenförmige Material ausgeübt wird, wodurch es von der Suspensionsflüssigkeit getrennt und in den Kammern kompaktiert wird, und

609817/037 4

e) die Drehzahl der Umhüllung verringert wird, Suspensionsflüssigkeit in die Umhüllung strömen gelassen wird, so daß das teilchenförmige Material in der Suspensionsflüssigkeit wieder suspendiert wird und das suspendierte teilchenförmige Material durch die Leitung in einen Sammelbehälter strömt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Maßnahmen c) und d) eine Waschflüssigkeit von einer Waschflüssigkeitszuführungsquelle, die in Verbindung mit den ersten Enden der Leitungen steht, durch die Leitungen in die Scheitel der konvergierenden Wandabschnitte der Kammern, durch das kompaktierte teilchenförmige Material und durch die Umhüllung strömen gelassen wird, um das teilchenförmige Material zu waschen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere' zum Waschen von Blut, dadurch gekennzeichnet, daß

a) Blut von einer Blutzuführung durch eine Vielzahl von unabhängigen Leitungen in eine Umhüllung mit einer Vielzahl von winkelförmigen Blutzellenaufnahmekammern strömen gelassen wird, die gleichmäßig im Abstand um den Längsumfang der Umhüllung herum angeordnet sind und bei denen wenigstens ein Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten zu dem Längsumfang der Umhüllung konvergiert, wobei erste Enden der Leitungen mit der Blutzuführung und die anderen Enden mit Scheiteln verbunden sind, die von der Verbindungsstelle der konvergierenden Wandabschnitte einer jeden der Kammern gebildet wird,

609817/0374

b) daß die Umhüllung mit einer geringeren Drehzahl um ihre Querachse rotiert, um das Blut in der Umhüllung im wesentlichen gleichförmig zu verteilen,

c) die Drehzahl derart erhöht wird, daß auf das Blut eine ausreichende Zentrifugalkraft aufgeübt wird, wodurch die Blutzellen von dem Flüssigkeitsanteil des Blutes getrennt und die Blutzellen in den Kammern kompaktiert werden,

d) eine Waschflüssigkeit von einer Waschflüssigkeitszuführung, die in Verbindung mit den ersten Enden der Leitungen steht, durch die Leitungen in die Scheitel der konvergierenden Wandabschnitte der Kammern durch die kompaktierten BlutzeIlen und durch die Umhüllung strömen gelassen wird,

e) der Waschflüssigkeitsstrom fortgesetzt wird, bis die Blutzellen im wesentlichen frei von Verunreinigungsstoffen gewaschen sind, und

f) die Drehzahl der Umhüllung verringert wird, Suspensionsflüssigkeit für die Blutzellen in die Umhüllung strömen gelassen wird, die Blutzellen in der Suspensionsflüssigkeit wieder suspendiert werden und die suspendierten Blutzellen durch die Leitung in einen Sammelbehälter strömen gelassen werden.

609817/0374

4. Zentrifugalvorrichtung zum Separieren von suspendiertem, fein verteiltem, teilchenförmigen Material, gekennzeichnet durch

a) eine Umhüllungseinrichtung zum Umhüllen einer Menge eines in Flüssigkeit suspendierten teilchenförmigen Materials,

b) Rotationseinrichtungen zum Drehen der Umhüllungseinrichtung um ihre Längsachse,

c) Injektoreinrichtung zum Einführen und Abführen von Flüssigkeiten in die und aus der Umhüllung,

d) Dichtungseinrichtungen zum Abdichten der Injektoreinrichtung gegenüber der Umhüllungseinrichtung in flüssigkeitsdichter Beziehung,

e) eine Vielzahl von winkelförmigen, teilchenförmiges Material aufnehmenden Einrichtungen, die um den Längsumfang der Umhüllungseinrichtung herum in gleichförmigem Abstand angeordnet sind und einen Teil der Umhüllungseinrichtung bilden, wobei wenigstens ein Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten einer jeden der Aufnahmeeinrichtungen zu dem Längsumfang der Umhüllungseinrichtung konvergiert und dadurch eine Stelle maximaler Zentrifugalkraft in der rotierenden Umhüllung an den Scheiteln bildet, die von der Stoßstelle der konvergierenden Wandabschnitte gebildet wird,

f) eine Vielzahl von unabhängigen Leitungseinrichtungen, von denen jede mit ihrem einen Ende mit der Injektoreinrichtung und mit ihrem anderen Ende mit der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft verbunden ist,

809817/0374

g) Energieaggregate für das Drehen der Rotationseinrichtung und der Umhüllungseinrichtung mit einer Drehzahl, die ausreicht, um das teilchenförmige Material von der suspendierten Flüssigkeit zu trennen und um das teilchenförmige Material in der Aufnahmeeinrichtung für das teilchenförmige Material zu kompaktieren, und

h) Steuereinrichtungen zum Steuern der Flüssigkeitsströme durch den Injektor, die Leitungseinrichtungen, die Aufnahmeeinrichtungen für das teilchenförmige Material und die Umhüllungseinrichtung, damit das suspendierte teilchenförmige Material in jede der Aufnahmeeinrichtungen für das teilchenförmige Material strömt, eine Flüssigkeit für die erneute Suspendierung in die das Material aufnehmenden Einrichtungen strömt, und das v/iedersuspendierte teilchenförmige Material aus jeder der Aufnahmeeinrichtungen jeweils durch die entsprechende Leitungseinrichtung durch die Injektoreinrichtung aus der Zentrifuge abströmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen auch so wirken, daß eine Waschflüssigkeit durch jede der Leitungseinrichtungen und dann durch das teilchenförmige Material in jeder Aufnahmeeinrichtung für das teilchenförmige Material zwischen dem Strömen des suspendierten teilchenförmigen Materials in die Aufnahmeeinrichtung und dem Strömen des erneut suspendierten teilchenförmigen Materials aus der Aufnahmeeinrichtung strömt.

609817/0374

Zentrifugalvorrichtung zum Separieren und Waschen von Blutzellen, insbesondere nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch

a) eine Umhüllungseinrichtung (11, 5o) zum ümsch liessen einer Menge von in Flüssigkeit suspendierten Blutzellen,

b) Rotationseinrichtungen zum Drehen der Umhüllungseinrichtung (11, 5o) um ihre Längsachse,

c) eine Injektor einrichtung (2o, 57) zum Einbringen und Entfernen der Flüssigkeiten in die Umhüllung und daraus heraus,

d) Dichtungseinrichtungen zum Abdichten der Injektoreinrichtung (2o, 57) gegenüber der Umhüllungseinrichtung in einer flüssigkeitsdichten Beziehung

e) eine Vielzahl von winkelförmigen Blutzzellenaufnahmeeinrichtungen (13, 51), die gleichmäßig im Abstand um den Längsumfang der Umhüllungseinrichtung (11, 5o) angeordnet sind und einen Teil der Umhüllungseinrichtung bilden, wodurch wenigstens ein·Paar von gegenüberliegenden Wandabschnitten einer jeden der Aufnahmeeinrichtungen zu dem Längsumfang der Umhüllungseinrichtung konvergiert, wodurch eine Stelle maximaler Zentrifugalkraft in der sich drehenden Umhüllung an den Scheiteln gebildet wird, die von dem Zusammenstoß der konvergierenden Wandabschnitte gebildet werden,

f) eine Vielzahl von unabhängigen Leitungseinrichtungen, von denen jede mit ihrem einen Ende mit der Injektoreinrichtung und mit ihrem anderen Ende mit der Stelle der maximalen Zentrifugalkraft verbunden ist,

609817/0374

g) Energieaggregate zum Drehen der Rotationseinrichtung und der Umhüllungseinrichtung mit einer Drehzahl,,die ausreicht, um die Blutzellen von der Suspensionsflüssigkeit zu trennen und sie in der Blutzellenaufnahmeeinrichtung zu kompaktieren, und

h) Steuereinrichtungen zum Steuern der Flüssigkeitsströme durch die Injektoreinrichtung, die Leitungseinrichtungen, die Blutzellenaufnahmeeinrichtungen und die umhüllungseinrichtung, damit suspendierte Blutzellen in jede der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen strömt, eine Waschflüssigkeit durch jede der Leitungseinrichtungen und anschließend durch die kompaktierten Blutzellen in jeder der Blutzellenaufnahmeeinrichtungen strömt, eine Flüssigkeit für die Wiedersuspendierung in die umhüllungseinrichtung und in die Blutzellenaufnahmeeinrichtungen strömt und die wiedersuspendierten Blutzellen aus jeder Aufnahemeinrichtung durch jede entsprechende Leitungseinrichtung und die Injektoreinrichtung aus der Zentrifuge abströmt

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungseinrichtung (11, 5o) aus einem inerten Material gebaut ist, welches lösbar in der Rotationseinrichtung gehalten ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationseinrichtung einen Hohlraum für die Aufnahme und das Halten der Umhüllungseinrichtung während der Rotation hat.

609817/0374

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationseinrichtung und die Umhüllungseinrichtung komplementär so ausgebildet sind, daß die Umhüllungseinrichtung periodisch aus der Rotationseinrichtung entfernt und durch eine neue Umhüllungs- einrichtung ersetzt werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die umhüllung se inrichtung, die Leitungseinrichtungen und die Dichtungseinrichtungen einen ersetzbaren und wegwerfbaren Einheitsaufbau bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Einheitsaufbau hauptsächlich aus einem polymeren Material besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als polymeren Material Polyolefin, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyacrylat, Polyester, Polyamide, Polysilicon, Polycarbonat, Polyacetat oder -butyrat, natürliche oder synthetische Kautschuke und Kombinationen davon verwendet werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Material streckbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des einheitlichen Aufbaus der Form des Hohlraums in der Rotationseinrichtung durch die Wirkung der Zentrifugalkräfte angepaßt ist, die auf den einheitlichen Aufbau während dessen Rotation wirken.

609817/0374