AT389946B - Einrichtung zur behandlung von zellsuspensionen, insbesondere blut - Google Patents
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Description
Nr. 389946
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Suspensionen biologischer Zellen (Zellsuspensionen), insbesondere Blut, durch Einkopplung mechanischer Energie, insbesondere Ultraschallenergie, zur Zerstörung der Zellmembranen.
Zur Messung chemischer Blutparameter kann es erforderlich sein, die im Inneren der roten Blutkörperchen 5 (Erythozy ten) enthaltene Zellflüssigkeit der Analyse zugänglich zu machen. Dies wird gegenwärtig meist durch chemische oder mechanische Vorgänge erreicht, die die Zellmembranen zerstören (Hämolyse) und dadurch eine Vermischung der intrazellulären und extrazellulären Flüssigkeiten ermöglichen.
Die Verwendung von Ultraschall zur Hämolyse ist an sich bekannt Sie ermöglicht eine gute Hämolyse ohne chemische Beeinflussung und gewährleistet zusätzlich eine gute Reinigung der Hämolysekammer. Die 10 Ultraschallenergie wird dabei durch Ausnutzung des piezoelektrischen Effektes mit Hilfe eines (Resonanz-) Schwingers erzeugt, der entweder selbst oder über ein geeignet geformtes auswechselbares Verlängerungsstück, die sogenannte Sonotrode, die Schallenergie zu einer Hämolysekammer leitet, in der das Blut mit der Sonotrode in direkten Kontakt kommt Dabei ergibt sich das Problem, die Hämolysekammer durch die Sonotrode geeignet dauerhaft und zuverlässig abzudichten und eine gleichmäßige Beschallung der Probe zu erreichen. 15 Insbesondere in Analyseautomaten, in denen in kurzer Zeit viele verschiedene Blutproben analysiert werden sollen, erfolgt die Untersuchung taktweise oder nach Eingabe aller Proben im kontinuierlichen Fluß, wobei durch konstruktive und verfahrenstechnische Maßnahmen dafür gesorgt werden muß, daß die Blutproben voneinander vollständig getrennt sind. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Hämolyseeinrichtung zu schaffen, die servicefreundlich ist, einen kontinuierlichen Probenfluß ermöglicht und hinsichtlich der Reinigung 20 unter weitgehender Vermeidung von Inhomogenitäten optimale Voraussetzungen bietet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Beschallung direkt in umschlossenen Kanälen, z. B. Schläuchen oder Röhrchen, erfolgt und die Schallwandler (Sonotroden) jeweils in ihrem Kopplungsbereich anliegend an die umschlossenen Kanäle geformt sind. Diese im Aufbau relativ einfache Einrichtung eignet sich besonders für Analyseautomaten, da die Arbeitsweise jener des Analyseautomaten leicht angepaßt werden kann. 25 Eine besonders zweckmäßige Ausführung der »findungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß der von der Zellsuspension durchströmte röhrenförmige Kanal vorzugsweise an die Schneide einer schneidenförmig ausgebildeten Sonotrode angekoppelt ist
Zur Verlängerung der Beschallungszeit kann die Sonotrode mehrere schneidenförmig ausgebildete, vorzugsweise parallel angeordnete Erhebungen aufweisen, die mit einem entsprechend oft U-förmig verlegten 30 Schläuchchen Zusammenwirken.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der umschlossene Kanal von einem elastischen Schläuchchen gebildet sein, wobei es möglich ist, wenigstens im Bereich der Sonotrode das elastische Schläuchchen durch ein starres Rohr, vorzugsweise ein Metallrohr, zu »setzen.
Weiters kann erfindungsgemäß d» umschlossene Kanal Bestandteil der Sonotrode sein, wobei dieser Kanal als 35 ein an der Sonotrode, vorzugsweise durch Kleben, Löten oder Schweißen befestigtes Röhrchen, oder als Bohrung in der Sonotrode ausgeführt sein kann.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der umschlossene Kanal bzw. das Schläuchchen oder Röhrchen über ein starres Wideriag» an die Sonotrode andriickbar ist und die Sonotrode und das Widerlager können in einer Hülse angeordnet sein, welche mittels ein» Überwurfmutter unter gleichzeitig» Einstellung der 40 Anpreßkraft verschließbar ist
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigen: Fig. 1 schematisch den gesamten Probenweg bei Einsatz der Erfindung, Fig. 2 eine Ausführungsform nach der Erfindung in teilweise perspektivischer Darstellung, Fig. 3 dieselbe Ausführung in Schnittdarstellung und die Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 Details weiterer Ausführungen gemäß der Erfindung. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. 45 Wie in Fig. 1 gezeigt, verläuft im Idealfall der gesamte Weg d» taktweise anfeinand»folgenden Proben (2) vom Probengefäß (1) bis zum Vorratsbehälter (5) in einem ununterbrochenen Schlauch (6), wobei die Weiterbewegung der Proben (2) in Richtung des Pfeiles (4) durch eine Schlauchpumpe (3) in die Beschallungseinheit (7) »folgt, von wo sie in die Analyseeinheit (8) gelangt und schließlich im Vorratsbehälter (5) endet Die Hämolyse erfolgt dabei durch Ultraschall, der erfindungsgemäß, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, durch 50 einen schneidenförmig geformten Schwinger (9) über dessen Schneide (15) Ultraschallenergie durch den Schlauch (6) in die Blutprobe eingekoppelt wird. Es ist zweckmäßig, wenn die Beschallung im Takt der aufeinanderfolgenden Proben »folgt Zur Verbesserung des Wirkungsgrades wird dabei der Schlauch (6) mittels eines starren Wid»lagers (10) an die Schneide (15) des Schwing»s (9) gedrückt Die Anpreßkraft kann dabei beispielsweise durch eine Überwurfmutter (11) gewährleistet w»den, welche auf eine Hülse (12), in der d» 55 Schwing» (9) samt Wid»lager (10) untergebracht ist, aufschraubbar ist Das Widerlager (10) ist zur Aufnahme des Schlauches (6) mit einen zylindrischen Nut (16) versehen.
Bei kontinuierlichem Betrieb der Ultraschalleinheit ist bei Durchfluß die Beschallungsdauer von der Durchflußgeschwindigkeit und der Länge des beschallten Schlauchstückes abhängig. Eine erfindungsgemäße Variante zeigt die Fig. 4, in d» eine V»doppelung der Beschallungsdauer »reicht wird, indem d» Schwing» (9) 60 zwei schneidenförmige Teile (9') aufweist die das U-förmig gelegte Schläuchchen (6) beschallen. Damit ergibt sich eine Verdoppelung der Länge des beschallten Schlauchstückes und somit die doppelte Beschallungsdau».
Fig. 5 zeigt beispielhaft eine weitere Variante, wobei ein umschlossener Kanal, z. B. Schläuchchen oder -2-
Claims (10)
- Nr. 389946 Röhrchen (6), z. B. durch Kleben, Löten oder Schweißen dauerhaft an einer zylindrischen Gegenfläche (14) mit dem schneidenförmigen Teil (9*) des Schwingers (9) verbunden und somit ein Bestandteil des Schwingers (9) ist. Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, in der der umschlossene Kanal durch eine Bohrung (13) durch 5 den schneidenförmigen Teil (9') des Schwingers (9) (Sonotrode) gebildet oder z. B. durch einen Preßsitz des Schläuchchens oder Röhrchens (6) in einer Bohrung (13) durch die Sonotrode fest mit der Sonotrode (9) verbunden ist. 10 PATENTANSPRÜCHE 15 1. Einrichtung zur Behandlung von Zellsuspensionen, insbesondere Blut, durch Einkopplung von mechanischer Energie, insbesondere Ultraschallenergie, zur Zerstörung der Zellmembranen, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschallung direkt in umschlossenen Kanälen (6), z. B. Schläuchchen oder Röhrchen, erfolgt und die 20 Schallwandler (Sonotroden) (9) jeweils in ihrem Kopplungsbereich (9*) anliegend an die umschlossenen Kanäle (6) geformt sind.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Zellsuspension durchströmte röhrenförmige Kanal (7) vorzugsweise an die Schneide (15) einer schneidenförmig ausgebildeten Sonotrode (9) 25 angekoppelt ist
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung der Beschallungszeit die Sonotrode (9) mehrere schneidenförmig ausgebildete, vorzugsweise parallel angeordnete Erhebungen (9') aufweist, die mit einem entbrechend oft U-förmig verlegten Schläuchchen Zusammenwirken. 30
- 4. Einrichtung nach einem der Anbrüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der umschlossene Kanal (6) von einem elastischen Schläuchchen gebildet ist
- 5. Einrichtung nach Anbruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens im Bereich der Sonotrode (9) das 35 elastische Schläuchchen durch ein starres Rohr, vorzugsweise ein Metallrohr, ersetzt ist
- 6. Einrichtung nach einem der Anbrüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der umschlossene Kanal (6) Bestandteil der Sonotrode (9) ist.
- 7. Einrichtung nach einem der Anbrüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der umschlossene Kanal (6) ein an der Sonotrode (9), vorzugsweise durch Kleben, Löten oder Schweißen befestigtes Röhrchen ist
- 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der umschlossene Kanal (6) als Bohrung in der Sonotrode (9) ausgeführt ist. 45
- 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der umschlossene Kanal (6) bzw. das Schläuchchen oder Röhrchen über ein starres Widerlager (8) an die Sonotrode (9) andrückbar ist
- 10. Einrichtung nach Anbruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (9) und das Widerlager (8) in 50 einer Hülse (11) angeordnet sind, welche mittels einer Überwurfmutter (10) unter gleichzeitiger Einstellung der Anpreßkraft verschließbar ist. 55 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen
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