ES2541226B2 - Fantoma de sangre - Google Patents
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Abstract
Un fantoma de sangre que comprende una mezcla de una disolución apolar, una disolución polar y un compuesto anfipático, en donde la disolución apolar tiene una densidad menor que el compuesto anfipático y que la disolución polar, y el compuesto anfipático tiene una densidad mayor que la disolución apolar y menor que la disolución polar.
Description
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DESCRIPCION
Fantoma de sangre.
SECTOR DE LA TECNICA
La presente invention se relaciona con el sector hematologico y cllnico, en particular con la simulation de la sangre para la experimentation in vitro, su uso en aprendizaje cllnico y desarrollo de maquinaria cllnica.
ESTADO ANTERIOR DE LA TECNICA
La sangre es un tejido fluido que circula por capilares, venas y arterias de todos los vertebrados. Es un tipo de tejido conjuntivo especializado, con una matriz coloidal llquida y una constitution compleja. Tiene una fase solida compuesta por leucocitos (o globulos blancos) y eritrocitos (o globulos rojos) entre otros, y una fase llquida, representada por el plasma sangulneo. La fase solida constituye alrededor del 45% de la sangre, y el 55% esta representado por el plasma sangulneo.
En el sector de la hematologla, cada vez es mayor la demanda de simuladores de sangre para su uso en experimentacion in vitro, en el aprendizaje cllnico y en el desarrollo y calibration de maquinaria cllnica. Algunas de las caracterlsticas mas buscadas de estos simuladores, como puede ser en el caso de las practicas de manipulation y extraction de muestras de sangre o en el manejo de la centrifugation de las muestras de sangre, son que tengan las caracterlsticas reologicas, como es la viscosidad, y de densidad, similares a la sangre completa, a los globulos rojos, a la fase leucocitaria y al plasma, en las distintas condiciones de trabajo.
El documento ES 2343778 A1 divulga un fantoma de sangre humana que reproduce el tamano de los elementos formes de la fase solida, la composition porcentual y la viscosidad de la sangre, mediante una base coloidal de Agar-Agar en agua, micropartlculas inertes, y colorante rojo. Este simulador tiene caracterlsticas reologicas similares a las de la sangre y valores de densidad similares a los de los elementos formes de la sangre.
EXPOSICION DE LA INVENCION
El objeto de la invencion es el de proporcionar un fantoma de sangre segun se describe a continuacion.
El fantoma de sangre de la invencion comprende una mezcla de una disolucion apolar, una disolucion polar y un compuesto anfipatico, en donde la disolucion apolar tiene una densidad menor que el compuesto anfipatico y que la disolucion polar, y el compuesto anfipatico tiene una densidad mayor que la disolucion apolar y menor que la disolucion polar.
Los parametros de polaridad y de densidad de la invencion favorecen el comportamiento similar en procesos de agitation y/o centrifugacion de muestras de sangre y de manipulacion de las distintas fases que forman la muestra de sangre, siendo util en el aprendizaje cllnico, como puede ser en el aprendizaje del proceso de separation y extraccion de plaquetas ricas en factores de crecimiento, y/o la calibracion de maquinaria cllnica en el que la densidad y/o la viscosidad de la muestra de sangre y/o de las tres fases que la componen sea crltica.
Este fantoma evita el uso de muestras de sangre reales, las cuales ademas de requerir medidas preventivas de bioseguridad, son un bien de gran valor pero limitado. Otra ventaja adicional es que este fantoma es sintetico y bioseguro, por lo que no requiere mecanismos de protection
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adicionales a los requeridos al uso de un compuesto qulmico.
Estas y otras ventajas y caracterlsticas de la invention se haran evidentes a la vista de las figuras y de la description detallada de la invencion.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra una representation grafica de un fantoma de sangre centrifugado en un tubo de ensayo.
La figura 2 muestra los valores de viscosidad y la velocidad de deformation de un fantoma de sangre.
EXPOSICION DETALLADA DE LA INVENCION
Los inventores han desarrollado un fantoma de sangre caracterizado porque comprende una mezcla de una disolucion apolar, una disolucion polar y un compuesto anfipatico, en donde la disolucion apolar tiene una densidad menor que el compuesto anfipatico y que la disolucion polar, y el compuesto anfipatico tiene una densidad mayor que la disolucion apolar y menor que la disolucion polar.
En el contexto de la presente invencion el termino "fantoma” se refiere a un modelo o simulador que representa a algun sistema, organo o biofluido de un cuerpo humano o animal.
La sangre es un fluido coloidal homogeneo. Si esta sangre se somete a un proceso de centrifugation, una de las practicas cllnicas mas habituales en el sector de la hematologla, se observa que se separa en tres capas que reflejan la heterogeneidad de los componentes que forma la sangre, en donde la capa inferior corresponde a los globulos rojos, la intermedia a la fase leucocitaria y la superior, al plasma. No obstante, si se agita, vuelve a obtener un aspecto homogeneo.
Considerando todos estos parametros, los inventores establecen una disolucion apolar que simula al plasma sangulneo; una disolucion polar que simula a los globulos rojos; y un compuesto anfipatico o tensioactivo, que simula a la fase leucocitaria. El tensioactivo influye por medio de la tension superficial en la superficie de contacto entre las dos disoluciones inmiscibles, que al agitar hace que se genere una emulsion.
La densidad de las distintas partes que forman el fantoma es uno de los parametros a simular. En la presente invencion, la disolucion apolar tiene una densidad menor que el compuesto anfipatico y que la disolucion polar, y el compuesto anfipatico tiene una densidad mayor que la disolucion apolar y menor que la disolucion polar.
Preferentemente, la densidad de la disolucion polar es de, aproximadamente, entre 1,00 y 1,11 gr/cm3, simulando asl la densidad de los globulos rojos humanos.
En ocasiones interesa simular ademas la viscosidad, por lo que la disolucion apolar, que simula al plasma tiene preferentemente, una viscosidad de, aproximadamente, entre 1,05 y 1,70 mPa y la disolucion polar, que simula a los globulos rojos, tiene preferentemente una viscosidad de, aproximadamente, entre 0,015 y 0,03 mPa.
Los valores de la viscosidad se consideran en las condiciones de temperatura de trabajo o de manipulacion del fantoma.
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Por tanto, la presente invention es capaz de simular el comportamiento de la sangre tanto en reposo como centrifugado, siendo util en el aprendizaje cllnico, como puede ser en el aprendizaje del proceso de separation y extraction de plaquetas ricas en factores de crecimiento, y/o la calibration de maquinaria cllnica en el que la viscosidad y/o la densidad de la muestra de sangre y/o de las tres fases que la componen sea crltica.
En la figura 1, se representa un fantoma centrifugado, en el que se distingue la disolucion polar 1, el compuesto anfipatico 2 y la disolucion apolar 3.
En una realization preferente de la invencion, la disolucion apolar esta en una proportion entre 47 y 51% (v/v), preferentemente 49%, la disolucion polar esta en una proporcion entre 47 y 51% (v/v), preferentemente 49%, y el compuesto anfipatico entre 1 y 3% (v/v), preferentemente 2%, siendo la suma de los tres 100%. De esta manera se simulan las cantidades porcentuales de las tres fases de la sangre humana.
Preferentemente, tanto la disolucion apolar como la polar son llquidas, las cuales se caracterizan por ser homogeneas, poseyendo las mismas propiedades en toda la muestra.
En cuanto a la disolucion apolar, preferentemente comprende al menos un alcano alifatico o una mezcla de alcanos alifaticos. En una realizacion dicho alcano alifatico tiene entre 11 y 13 carbonos, preferentemente 11 carbonos. Estos alcanos se caracterizan por ser llquidos, tener un caracter apolar y comprenden una viscosidad entre 1,05 y 1,07 mPas, en una condition de trabajo en el rango de 23-25°C. En otra realizacion, dicha mezcla de alcanos alifaticos tiene una fraction masica de, aproximadamente, entre 0,4 y 0,6 de C18H38 en C9H20 o en C10H22, preferentemente de 0,5.
Por fraccion masica se entiende la masa de soluto presente por unidad de masa de disolucion (cociente entre la masa de soluto y masa de disolucion).
Respecto a la disolucion polar, preferentemente se trata de una disolucion polimerica.
Una de las propiedades de las soluciones polimericas es la viscosidad, la cual depende de la estructura qulmica del pollmero, de las interacciones con el disolvente y del peso molecular. Normalmente, una molecula de alto peso molecular en un buen disolvente adquiere un gran volumen hidrodinamico y la viscosidad de la solution aumenta. En el caso de los polielectrolitos, el volumen hidrodinamico depende, no solo del peso molecular, sino tambien del numero y distribution de grupos ionicos en la cadena del pollmero. Los grupos ionicos pueden causar repulsion entre las cadenas, lo cual da lugar a una expansion de la molecula y, en consecuencia, un incremento de la viscosidad de la solucion.
Ejemplos de pollmeros incluyen, sin limitation, alcohol polivinllico, acetato de polivinilo, polietilenglicol, polivinilpirrolidona, polietanol o poliacrilmida. En la realizacion preferente, la disolucion polar comprende una disolucion polimerica de poliacrilamida en agua, preferentemente en una fraccion masica, aproximadamente, entre 0,25 y 0,30 de poliacrilamida en agua.
El compuesto anfipatico es un emulgente o emulsionante que reduce la tension superficial de las diferentes disoluciones que favorece la creation de una emulsion. Este compuesto anfipatico preferentemente esta formado por al menos un tensioactivo. Ejemplos de tensioactivos incluyen, sin limitacion, los jabones y los detergentes.
En una realizacion preferente, el compuesto anfipatico es una mezcla que comprende agua, hidroxido de sodio, cloruro sodico y acido oleico, preferentemente en una concentration masica,
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entre un 85% y 90%, preferentemente un 87% (p/v) de agua, entre 1% y 3%, preferentemente un 2,1% (p/v) de hidroxido de sodio, entre 0,1% y 0,5%, preferentemente un 0,2% (p/v) de cloruro sodico y entre 8% y 12%, preferentemente un 10% (p/v) de acido oleico.
Por concentration masica se entiende por la masa de soluto presente por unidad de volumen de disolucion (cociente entre masa de soluto y volumen de disolucion).
La presente invention, en su estado de emulsion, presenta un comportamiento No-Newtoniano, es decir, se trata de un fluido cuya viscosidad varla con la temperatura y el tiempo. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.
En condiciones de trabajo de entre 23 y 25°C, el fantoma comprende preferentemente una viscosidad aproximadamente, entre 7mPa y 10 mPa, con una velocidad de deformation de, aproximadamente, entre 150 segundos-1 y 250 segundos-1. De esta manera se consigue la simulation de la sangre completa tratada con heparina en estado de reposo en dichas condiciones de trabajo.
En ocasiones interesa que el fantoma tenga un color, bien para simular el color rojo de la sangre o bien mediante otro color distinguirlo frente a una muestra de sangre real, por lo que la presente invencion comprende preferentemente al menos un colorante.
En la realization preferente, comprende al menos el colorante C18H14N2Na2O8S2 (conocido tambien como Rojo Allura) simulando asl el color rojo de la sangre y de los globulos rojos.
Otra ventaja de la invencion es que el proceso de fabrication de la invencion no presenta ninguna complejidad ya que comprende mezclar los distintos componentes y agitarlos o calentarlos en bano maria por encima de 40° hasta una completa disolucion.
Si bien la presente invencion se centra en un fantoma de sangre, las diferentes partes que comprenden dicho fantoma ademas se comportan como fantomas de plasma y/o de globulos rojos y/o de la fase leucocitaria.
A continuation, se describe un ejemplo ilustrativo que pone de manifiesto las caracterlsticas y ventajas de la invencion, no obstante, no se debe interpretar como limitativo del objeto de la invencion tal como esta definido en las reivindicaciones.
Ejemplo:
Ejemplo 1: Obtencion de un fantoma de sangre para su utilization a una temperatura de trabajo de aproximadamente 25°C.
Para la preparation de la disolucion polar se disolvieron 28 gr de poliacrilamida en 100ml de agua.
Para la preparacion del compuesto anfipatico se mezclaron 25gr de hidroxido de sodio, 2gr de cloruro sodico y 125 ml de acido oleico en 1 litro de agua.
Se mezclaron la 4 ml de disolucion polar, 0,6 gr de la mezcla anfipatica, 4 mL de componente apolar y 0,03 gr de C18H14N2Na2O8S2, y se agito vigorosamente hasta su completa disolucion.
Una vez mezclado se midieron la densidad y la viscosidad dinamica, mediante un denslmetro Anton Paar DMA 5000 y un microviscosimetro de calda de bola Anton Paar AMVn,
respectivamente, obteniendo unos valores de 1,039 gr/cm3 y 10.5 mPa.s con una velocidad de deformacion de, aproximadamente, entre 150 segundos-1 y 250 segundos-1 a una temperatura de trabajo de 25°C.
5 En la figura 2 se representa la evolucion de la velocidad de deformacion de la muestra preparada en el ejemplo.
Claims (14)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Fantoma de sangre caracterizado porque comprende una mezcla de una disolucion apolar, una disolucion polar y un compuesto anfipatico, en donde la disolucion apolar esta en una proportion entre 47 y 51% (v/v), preferentemente 49%, la disolucion polar esta en una proporcion entre 47 y 51% (v/v), preferentemente 49%, y el compuesto anfipatico entre 1 y 3% (v/v), preferentemente 2%, en donde la disolucion apolar tiene una densidad menor que el compuesto anfipatico y que la disolucion polar, y el compuesto anfipatico tiene una densidad mayor que la disolucion apolar y menor que la disolucion polar.
- 2. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 1, en donde dicha disolucion apolar tiene una viscosidad de, aproximadamente, entre 1,05 y 1,70 mPa.
- 3. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha disolucion polar tiene una viscosidad de, aproximadamente, entre 0,015 y 0,03 mPa.
- 4. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la densidad de la disolucion polar es de, aproximadamente, entre 1,00 y 1,11 gr/cm3.
- 5. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la disolucion apolar comprende al menos un alcano alifatico o una mezcla de alcanos alifaticos.
- 6. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 5, en donde dicho alcano alifatico tiene entre 11 y 13 carbonos, preferentemente 11 carbonos.
- 7. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 5, en donde dicha mezcla tiene una fraction masica de, aproximadamente, entre 0,4 y 0,6 de C18H38 en C9H20 o en C10H22, preferentemente de 0,5.
- 8. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la disolucion polar es una disolucion polimerica.
- 9. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 8, en donde la disolucion polar comprende una disolucion polimerica de poliacrilamida en agua, preferentemente en una fraccion masica, aproximadamente, entre 0,25 y 0,30.
- 10. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el compuesto anfipatico comprende al menos un tensioactivo, preferentemente un jabon o un detergente.
- 11. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 10, en donde dicho tensioactivo es una mezcla que comprende agua, hidroxido de sodio, cloruro sodico y acido oleico.
- 12. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 11, en donde dicha mezcla comprende aproximadamente, una concentration masica de entre un 85% y 90%, preferentemente un 87% de agua, entre 1% y 3% preferentemente un 2,1% de hidroxido de sodio, entre 0,1% y 0,5%, preferentemente un 0,2% de cloruro sodico y entre 8% y 12%, preferentemente un 10% de acido oleico.
- 13. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la viscosidad de dicho fantoma es de, aproximadamente, entre 7mPa y 10 mPa.
- 14. Fantoma de sangre segun la reivindicacion 13, en donde dicha viscosidad tiene una velocidad de deformacion de, aproximadamente, entre 150 segundos-1 y 250 segundos-1.5 15. Fantoma de sangre segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en dondecomprende ademas al menos un colorante, preferentemente el C18H14N2Na2O8S2.
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