Composition pour séparer un liquide et appareil pour l'utilisation
de la composition.
La présente invention se rapporte à une composition pour séparer un liquide qui est utilisée dans la séparation centrifuge d'une substance liquide consistant en '
au iroins deux constituants de densités différentes, de même qu'à un appareil pour l'application de cette composition à
la séparation de cette substance liquide.
Il est bien connu de séparer en couches distinctes, par centrifugation, une substance liquide consistant en au moins deux constituants de densités différentes. Par exemple, le sang total recueilli dans un tube à essai en vue d'un examen hématologique est centrifugé pour l'isolement du sérum et du plasma, d'une partiel des éléments figurés, d'autre part, pour l'analyse. Il est connu d'utiliser pour cette séparation du sang total, une composition pour séparer un liquide (barrière) ayant une densité intermédiaire entre celle du sérum et celle des éléments figurés du sang:
Cette composition pour séparer un liquide est introduite au préalable dans un tube à essai mis sous vide dans lequel le sang total doit être collecté ou bien est ajoutée au sang total collecté dans un tube à essai.
Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique
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vide, qui contient une composition gélifiée pour séparer un liquide déposée au préalable au fond. Le brevet des Etats-Unis
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genre. Dans ce cas, un récipient'contenant une composition pour séparer un liquide et muni d'un ajutage à sa partie inférieure est monté à l'orifice d'un tube à essai rempli
au préalable de sang total. L'ensemble formé par le récipient et le tube à essai est entraîné dans un mouvement de rotation permettant à la composition pour séparer un liquide d'être injectée par centrifugation par l'ajutage du récipient dans le sang total collecté dans le tube à essai.
Dans le premier dispositif connu cité, la composition se trouvant au fond du tube à essai remonté jus-
qu'à la partie centrale du tube à essai lors du stade ultérieur de séparation centrifuge du sang total. Un inconvénient majeur de ce mode opératoire consiste dans la colli-
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solides du sang conduisant à la destruction des éléments figurés par hémolyse. Un autre inconvénient est que la fi-brine est partiellement occluse dans le sérum séparé parce qu'une couche formant barrière et consistant en la composition pour séparer un liquide est simplement amenée jusqu'à l'interface entre les couches du sang.
Dans l'autre dispositif connu, à savoir celui du
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en caoutchouc du tube contenant le sang total est d'abord retiré,puis le récipient contenant la composition est monté à l'orifice du tube contenant le sang en vue de -la séparation centrifuge ultérieure. Dans ce cas, le sang collecté
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re parce que le bouchon du tube est retiré et que l'orifice du tube contenant le sang n'est pas rendu étanche à l'égard de l'atmosphère par le récipient qui est monté à cet endroit. Il s'ensuit que le sang peut être contamine par les bacté-
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cessite des manipulations délicates notamment le
retrait du bouchon en caoutchouc et le montage du récipient contenant la composition pour séparer un liquide à l'orifice du tube à essai. Il convient.de noter que l'analyste peut être infecté par des organismes pathogènes contenus dans le sang, du fait que le bouchon en caoutchouc qu'il touche est souvent souillé de gouttes de sang.
<EMI ID=7.1> précité décrit aussi une composition pour séparer un liquide qui est utilisée pour séparer une substance liquide et qui consiste en un mélange gélifié d'une silicone fluide et d'un dioxyde de silicium hydrophobe. Cette composition est flui- de lors de la centrifugation et vient occuper l'interface entre les phases à séparer où elle constitue une couche barrière stable après l'achèvement de la centrifugation. Toutefois, cette composition pour séparer un liquide n'est pas satisfaisante du fait que la silicone fluide -réagit à la surface des particules de silice, comme le brevet des
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fait ainsi baisser la viscosité de la composition au cours
du temps. Dès lors, lorsque le tube à essai contenant le sang séparé en ses phases est incliné pour le prélèvement du sérum, la couche barrière formée par la composition pour séparer un liquide se mélange au sérum. La précision de l'analyse du sérum ainsi séparé s'en trouve évidemment influencée défavorablement. Il n'est, en outre, pas désirable de conserver le tube à essai contenant le sang dont les phases ont été séparées par la couche barrière dont la viscosité a diminué.
Une autre difficulté qu'il convient de relever est que la composition pour séparer un liquide contient, ainsi qu'il a été indiqué précédemment, comme 'constituant principal une silicone fluide qui ralentit la coagulation du sang. Par conséquent, un traitement secondaire favorisant la coagulation est nécessaire pour abréger la durée de l'examen hématologique. De plus, la séparation centrifuge exige d'exercer une force importante, qui est d'au moins environ 1100 G et constitue un risque d'hémolyse. En outre, il est nécessaire d'utiliser une centrifugeuse onéreuse pouvant atteindre une vitesse élevée. Il convient de noter de plus que lorsque la silicone fluide est stérilisée par exposition au rayonnement
Y, elle devient trop épaisse pour permettre une séparation centrifuge.
La présente invention vise à éviter les difficultés propres aux modes opératoires connus dans ce domaine. Elle a spécialement pour but de procurer une, composition pour séparer un liquide qui manifeste de la thixotropie (c' est-à-dire qui est fluide pendant la centrifugation,qui se déplace aisé-ment jusqu'à l'interface entre les phases à séparer et qui forme un gel stable après achèvement de la centrifugation), dont la viscosité évolue peu au cours d'une longue conser.vation à l'air ou sous vide et qui est propre à accélérer la coagulation du sang.
Elle a aussi pour but de procurer un appareil permettant d'utiliser la composition pour séparer un liquide qui n'expose pas aux inconvénients de l'hémolyse et du mélange de la fibrine à la couche de sérum lors de la séparation du sang total, et qui est très commode à manipuler et maintient la pureté du sang pendant la séparation.
L'invention a pour objet une composition pour séparer un liquide qui contient comme constituant principal un polymère liquide d'hydrocarbure ayant une viscosité de 100 à <EMI ID=9.1> ditifs ajustant la densité et la viscosité de la composition, outre un agent formateur de réseau qui confère la thixotropie à la composition.
L'invention a aussi pour objet un appareil qui permet d'utiliser la composition pour séparer un liquide
et qui comprend un récipient comportant une extrémité fermée et rempli d'uns. composition pour séparer un liquide dont la densité a été ajustée à une valeur intermédiaire entre celle des phases d'une substance .liquide à séparer, de même qu'une canule qui s'étend vers l'extérieur à partir de l'autre extrémité du récipient,qui communique avec l'intérieur du récipient et qui présente une pointe affûtée. Le bord affûté de la canule est inséré à travers un bouchon élastique. d'un récipient rempli- d'un liquide multiphasique <EMI ID=10.1> <EMI ID=11.1>
fuge d'une intensité déterminée au préalable est exercée sur l'ense&ole formé par l'appareil débitant une composi-
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multiphasique, la composition se transfère dans le récipient liquide et constitue ainsi une couche barrière séparant au moins deux phases de la substance liquide qui diffèrent par la densité.
Dans les dessins : Fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil pour débiter une composition pour séparer un liquide dans un tube contenant une substance liquide à séparer,suivant une forme de réalisation de l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe de l'appareil illustré à la Fig. 1 ; Fig. 3 et 4 sont des vues en coupe d'appareils pour débiter une composition pour séparer un liquide suivant d'autres formes de réalisation de l'invention; Fig. 5 est une vue en perspective d'une canule suivant une autre forme de réalisation de l'invention; Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 5; Fig. 7 est une vue en perspective d'une canule suivant une autre forme de réalisation de l'invention; Fig. 8 est une vue en coupe d'une canule suivant
-une autre forme de réalisation de l'invention;
Fig. 9 à 11 sont des vues en coupe de 1 assemblage formé par un appareil pour.débiter une composition pour séparer un liquide et par un tube contenant un liquide à séparer, illustrant comment la composition pour séparer un liquide contenue dans l'appareil est transférée dans le tube pour <EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1> ensemble un appareil pour débiter une composition pour sé-
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phasique, suivant une forme de réalisation de l'invention.
L'appareil comprend un récipient en forme de cuvette 12 rempli d'une composition pour séparer un liquide 11, une canule cylindrique 13 s'étendant vers le bas depuis la
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obturant l'orifice supérieur du récipient 12. De plus, un capuchon 15 protégeant la canule 13 peut être retiré d'un épaulement 16 à la partie inférieure du récipient 12.
Le récipient 12 et le couvercle 14 sont tous deux faits d'une matière thermoplastique comme le polypropylène
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par scellement thermique. La canule 13 communique avec l'intérieur du récipient 12 et son extrémité est taillée en biseau de manière à ménager une arête tranchante facilitant la pénétration de la canule à travers un bouchon en caoutchouc que porte le tube contenant le liquide multiphasique, comme décrit ci-après.
La Fig. 3 représente un appareil suivant une autre forme de réalisation de l'invention. L'appareil de
la Fig. 3 diffère de celui de la Fig. 2 du fait qu'une plaque de pression 17 est adaptée sur la surface de la composition pour séparer un liquide 11 contenue dans le récipient 12
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23a et 23b assemblées dos à dos. La plaque de pression 17 facilite l'injection de la composition pour séparer un li- quide 11 par la canule 23 pendant la centrifugation parce que la force centrifuge exercée sur la plaque 17 refoule la composition 11. Comme il est évident, la plaque de pression
17. est surtout efficace lorsque la composition pour séparer un liquide est très visqueuse. D'autre part, la canule 23 formée de deux canules cylindriques 23a. et 23b relâche efficacement l'air contenu dans le tube contenant un liquide multiphasique pendant la centrifugation. Plus spécifiquement, un petit intervalle entre les canules 23a et 23b constitue un canal pour le passage de l'air lorsque la canule 23 est insérée dans le tube contenant le liquide multiphasique à travers son bouchon en caoutchouc. Par conséquent, lorsque
la composition pour séparer un liquide 11 est injectée par centrifugation dans le tube, l'air subsistant dans celui-ci.. est relâché par ce canal.
La Fig. 4 représente un appareil pour débiter une composition pour séparer un liquide suivant une autre forme
de réalisation de l'invention. L'appareil de la Fig. 4 diffère de celui de la Fig. 2 par le mode d'oburation de l'orifice supérieur du récipient 12. D'autre part, la canule 23 est formée de deux canules 23a et 23b assemblées comme la canule de la
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19 sur le contour d'un couvercle 18 est engagé dans une rainure annulaire 20 dans la partie supérieure de la face intérieure de la paroi du récipient 12 pour la fermeture de l'orifice supérieur du récipient 12. En outre, plusieurs passages d'air 21 permettant la pénétration de l'air extérieur dans le récipient 12 <EMI ID=21.1>
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offre l'avantage que les passages d'air 21 ménagés dans le couvercle 18 facilitent l'injection de la composition pour sépa-
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ver qu'une rainure axiale 22 est ménagée dans la face exté- <EMI ID=26.1>
longueur de la canule. La rainure axiale 22 constitue un canal pour-l'air lorsque la canule est enfoncée dans le bouchon en caoutchouc du tube contenant le liquide multiphasique et permet ainsi à l'air restant dans ce tube de se dégager pendant la centrifugation. La Fig. 8 illustre, une autre variante de la réalisation de la canule. Dans ce-cas, la canule 53 est à double paroi et consiste en un tube intérieur 53a et en un tube extérieur 53b. Comme le montre le dessin, les extrémités des tubes sont assemblées par un adhésif 54 et un orifice d'admission d'air 53c est ménagé à la partie supérieure
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Chacune des canules des Fig. 3 à 8 est destinée
à constituer un canal pour l'air lorsqu'elle est insérée dans un bouchon en caoutchouc d'un tube contenant un liquide multiphasique pour faciliter le dégagement de l'air substituant dans le tube et faciliter l'injection de la composition pour séparer un liquide dans ce tube. Toutefois, une canule cylindrique ordinaire telle qu'illustrée à la Fig. 2 et ayant un diamètre intérieur de 1,35 mm ou davantage donne des résultats satisfaisants lorsque la composition pour séparer un
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ci-après.
La composition pour séparer un liquide conforme à l'invention comprend comme constituant principal un polymère liquide d'hydrocarbure ou un polymère liquide d'un dérivé d'hydrocarbure. Il est préférable que ce polymère liquide ait une viscosité de 100 à 20.000 centipoises à
20[deg.]C, mesurée à l'aide d'un viscosimètre Brookfield. Il
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tion utile, d'effectuer la maléinisation ou l'époxydation du polymère liquide pour empêcher sa gélification, son oxyda- <EMI ID=30.1>
Par exemple, l'époxydation provoque une' augmentation de viscosité du polymère liquide. Dans ce cas, la viscosité de ce dernier peut être ajustée à volonté par addi'. tion d'une petite quantité d'un agent modificateur de la viscosité. L'époxydation provoque aussi une augmentation de polarité du polymère liquide qui gagne ainsi en compatibilité. Il s'ensuit que le polymère liquide ayant subi l'époxydation peut constituer une couche barrière tenace et stable.
Des agents qui conviennent pour ajuster la densité et la viscosité du polymère liquide sont notamment, par exemple, des poudres inorganiques, comme la silice amorphe hydrophile ou hyarophobe, l'alumine, le sulfate de baryum et le noir de carbone, outre des poudres de matières thermoplastiques telles que le Nylon. Ces agents peuvent être uti- lisés isolément ou en combinaison et doivent être hautement dispersables dans le polymère liquide. Pour choisir l'agent, il est évidemment important de noter qu'il ne .peut avoir aucun effet nuisible sur la substance liquide qui est séparée par centrifugation.
La couche barrière séparant les différentes phases d'une substance liquide ne peut être détruite par les vibrations pendant le transport du récipient contenant le li-
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formateur de réseau est ajouté au polymère liquide pour-lui conférer de la thixotropie. Plus spécifiquement, la thixotropie est conférée à une composition gélifiée pour séparer un liquide par incorporation d'une quantité convenable d'un agent formateur de. réseau., comme un glycol. Dans ces conditions, la composition passe à l'état de sol lorsqu'elle est soumise à une sollicitation et revient à l'état de gel lors-que la sollicitation disparaît. Par conséquent, la couche barrière formée d'une composition thixotropique résiste aux vibrations.
Des agents formateurs de réseau qui conviennent pour conférer la thixotropie à la composition pour séparer
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butanediol, le 1,5-pentanediol, le diéthylèneglycol et les silanes promoteurs de condensation, comme les alkoxysilanes
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dibenzalsorbitol en dispersion dans un diester aromatique ou un diester aliphatique.
La composition pour séparer un liquide faisant l'objet de l'invention doit être amenée à une densité de 1,030
à 1,065 et à une viscosité de 300.000 à 2.500.000 cen'ipoises à 20[deg.]C pour séparer le sérum et le plasma du sang total. Le
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satisfaisant à ces critères.
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L'invention, est davantage illustrée par la description de son application à la séparation du sang total en sérum et en éléments figurés.
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est enfoncée à travers un bouchon en caoutchouc 62 d'un tube
61 mis sous vide et contenant le sang total 60 collecté au préalable. On peut voir que la pointe de la canule 13 se trouve dans l'espace libre à la partie supérieure du tube
61 contenant le sang. Comme d'habitude pour isoler le sérum ou le plasma, l'assemblage consistant en l'appareil pour débiter la composition pour séparer un liquide et en le tube
61 contenant le sang ainsi adaptés l'un à l'autre est soumis
à la centrifugation.
La composition gélifiée pour séparer un liquide 11 est amenée sous l'effet de la force centrifuge à l'état de sol dans lequel elle est fluide,de sorte qu'elle s'écoule 'graduellement dans le tube 61 par l'extrémité de la canule 13. Il est important de noter que la composition 11 est introduite dans le tube 61 après que les éléments figurés du sang ont pu suffisamment s'accumuler à la partie inférieure du tube, comme il ressort de la Fig. 10. A cette fin, les constituants de la composition 11 sont choisis de façon qu'elle ait une densité et une viscosité appropriées et la canule 13 doit
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Après la centrifugation, presque toute la composition pour séparer le liquide 11 contenue dans le récipient
12 est transférée dans le tube--61 contenant le sang et con-
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<EMI ID=42.1> l'effet de la force centrifuge, reprend l'état de -gel lors-
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mée de la composition thixotropique 11 adhère fermement à la paroi intérieure du tube 61,contenant le sang. De plus, la
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être détruite lorsque le tube 61 est retourné ou subit des vibrations.- Après la centrifugation, le tube 61 contenant le sang peut donc être transporté avec sûreté jusqu'au labora-
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couche d'éléments figurés 63 peut être recueilli à l'état de haute pureté par décantation du tube 61.
Comme indiqué précédemment, le constituant principal de la composition pour séparer un liquide faisant.l'objet de l'invention est un polymère liquide d'hydrocarbure ou un polymère liquide d'un dérivé d'hydrocarbure, ce polymère liquide ayant une viscosité de 100 à 20.000 centipoises à 20[deg.]C. Des exemples typiques de polymères liquides utilisés aux fins de l'invention sont le polybutadiène liquide, le polypropylène liquide et les polymères liquides de dérivés d'hydrocarbures. Il est évident.que la composition pour séparer un liquide est beaucoup moins onéreuse à préparer qu'une composition classique utile aux marnes fins contenant notamment une huile de silicone.
Il convient de rappeler que la composition pour séparer un liquide faisant l'objet de l'invention peut avoir un coefficient de thixotropie relativement élevé. Spécialement, elle est aisément introduite dans le tube contenant
le sang lorsque la centrifugation est effectuée de manière à exercer une force d'environ 700 G sur le sang. Par conséquent, la destruction des éléments figurés du sang par une contrainte. excessive est. sensiblement évitée lors de la centrifuga-
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L'appareil pour débiter la composition pour , séparer un liquide qui fait l'objet de l'invention présente la particularité que la composition peut être introduite dans le tube contenant le sang ou tout autre récipient sans-que le. bouchon élastique de ce dernier soit retiré. Cette particularité est avantageuse surtout lorsqu'une substance liquide empoisonnée ou dangereuse est soumise à la centrifugation, par exemple.lors de la séparation d'un sang contenant des organismes pathogènes, il est impossible que ceux-ci se dispersent hors du tube et atteignent l'analyste. De .même, les bactéries de l'air ne peuvent se mélanger au sérum du sang dont l'analyse peut être précise.
Il est d'une importance particulière de noter que lorsqu'un tube contenant du sang a été débarrassé de son bouchon en caoutchouc et subit la centrifugation, le sang et les organismes pathogènes qui s'y trouvent contenus se dispersent en brouillard dans l'atmosphère parce que la force centrifuge fait baisser la pression à l'intérieur du tube. Cette dispersion constitue évidemment un risque grave pour la santé de l'analyste. Toutefois, l'appareil pour débiter la composition pour séparer un liquide conforme à l'invention évite l'inconvénient de la dispersion des organismes pathogènes, parce qu'il permet de débiter la composition sans re- tirer le bouchon de caoutchouc du tube contenant le sang,comme déjà indiqué.
Un avantage supplémentaire de l'invention est que lors de la séparation du sang total, la composition pour
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après que le sang total s'est séparé en une couche de sérum
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de- sérum jusqu'à l'interface entre la couche de sérum et la couche d'éléments figurés pour y constituer la couche barrière.
De plus, la fibrine flottant dans la couche de sérum descend aussi avec la composition pour séparer un liquide, de sorte que le sérum est séparé avec une pureté élevé. Il convient de rappeler que la composition pour séparer un liquide exerce une pression sur la couche d'éléments figurés pendant la constitution de la couche barrière. Par conséquent, le sérum subsistant dans la couche d'éléments figurés est refoulé dans la couche de sérum,de sorte que le rendement en sérum est élevé.
Une importante particularité de l'invention est aussi que l'appareil pour débiter la composition pour séparer un liquide est de construction très simple. En particulier, lors de l'utilisation d'une composition pour séparer un liquide comme décrit dans les exemples, la canule fixée au récipient contenant la composition pour séparer un liquide peut être constituée par un tube d'un diamètre intérieur de 1,35 mm ou davantage qui donne des résultats fort satisfaisants. Naturellement, il n'est pas nécessaire d'utiliser suivant l'invention un mécanisme d'aspiration d'air compliqué en usage avec un appareil classique pour débiter une composition pour séparer un liquide. La simplicité de l'appareil de l'invention le rend peu onéreux à fabriquer, ce qui constitue un avantage très important dans ce domaine puisque l'appareil est généralement jeté après n'avoir été uti-
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est un polybutadiène liquide. On conserve la composition à l'air de même que sous vide et on détermine l'évolution
-de la viscosité au cours du temps, les résultats étant rassemblés au tableau II.
TABLEAU II
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On introduit 2 ml de la composition thixotropique dans un tube à essai d'un diamètre intérieur, de 12 mm et d'une capacité de 10 ml. On aspire alors l'air contenu dans le tube à essai)puis on utilise ce dernier pour collecter du sang total. On imprime au tube à essai contenant la composition thixotropique et le sang total une vitesse de rotation .de' <EMI ID=53.1> giration de 10 cm pour centrifuger le sang et obtenir une couche barrière en forme de disque d'une épaisseur d'environ 2 cm entre la. chiche de sérum et la couche d'éléments figurés. La couche barrière est suffisamment stable pour ne donner au---
<EMI ID=54.1> n'est pas détruite par des chocs mécaniques, par exemple des vibrations communiquées au tube à essai.
On effectue un autre essai comme décrit ci-dessus, . mais en remplaçant le cis-poly-butadiène époxydé par du <EMI ID=55.1> sensiblement aux mêmes résultats que ceux atteints avec le poly-cis-butadiène époxyde.
EXEMPLE 2.-
On prépare une composition pour' séparer un liquide d'une densité d'environ 1,040 et d'une viscosité d'environ 1.500.000 centipoises à 20[deg.]C en mélangeant 100 parties en poids'de cis-poly-butadiène liquide, 3 parties en poids de l'Aérosil mentionné dans l'exemple 1 et 5 parties en poids de diéthylèneglycol. Ce poly-cis-butadiène liquide a subi
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1,019 et une viscosité de 4500 centipoises à 20[deg.]C
On introduit la composition pour séparer un liquide dans un récipient de polypropylène façonné comme illustré aux Fig. 1 et 2. Ce récipient est muni d'une canule qui est d'un tube en acier d'un diamètre intérieur de 1,40 mm et d'une épaisseur de paroi d'environ 0,1 mm.
D'autre part, on collecte 10 ml de sang humain total dans un tube à essai sous vide d'un diamètre inté-
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chouc.
On montre le récipient contenant la composition pour séparer un liquida sur le tube contenant le sang comme
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fugation comme dans l'exemple 1. Il se forme d'abord une couche de sérum et une couche d'éléments figurés, puis la composition pour séparer un liquide s'écoule de l'extrémité de la canule. La. composition s'enfonce graduellement vers la couche d ' éléments figurés et forme finalement une couche barrière stable d'une épaisseur d'environ 1,5 cm entre la 'couche de sérum et la couche d'éléments figurés.
EXEMPLE 3.-
On irradie au moyen de rayons Y jusqu'à 2,5 Mrads des tubes à sang contenant des agents de séparation du sérum consistant en les compositions ci-après) puis on introduit
3 ml de plasma gélifié et 4 ml de globules, rouges condensés, après quoi on exécute une centrifugation de 10 minutes à
2500 tours par minute. Les tubes contenant les compositions
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sang comme si aucune irradiation n'avait été effectuée.
TABLEAU III
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un ester aliphatique.
REVENDICATIONS
1.- Composition pour séparer un liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend comme constituant principal,
un polymère liquide d'hydrocarbure ou d'un dérivé d'hydrocarbure ayant une viscosité de 100 à 20.000 centipoises à
20[deg.]C, .outre une quantité convenable d'un additif ajustant
la densité et la viscosité de la composition et une quantité conférant la thixotropie d'un agent formateur de réseau.
2.- Composition pour séparer un liquide suivant