用于交叉流过滤的设备制造技术

全血过滤设备包括具有第一馈送侧开口和第二馈送侧开口的馈送容腔、清洁侧以及过滤器膜，其中过滤器膜将馈送容腔与清洁侧分开，其中过滤器膜具有确保对血浆/血清的渗透性但是保留血细胞的孔径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于交叉流过滤的设备，并且具体来说涉及允许分离血细胞的快速且简单的过滤过程的全血过滤设备。
技术介绍
需要分离血细胞，特别是为了分析人血液。分离可以通过应用人血液的离心分离以获得分离的血浆/血清和血细胞来获得。然而，离心分离过程需要特别的装置并且还需要一定的时间周期。具体来说，在紧急应用中，像例如在救护车中，不可实施离心分离过程。另外，同样对于私人使用或对于药房而言，离心分离过程昂贵且需要特别工作。因此，需要具有用于全血过滤的简单且低成本的设备。随后将全血分离为血浆/血清对于护理点测试设备可以是有利的，所述护理点测试设备用来在患者处/附近提供快速血液分析，以便在临床实验室之外获得快速血液分析结果以进行关于患者护理的立即决定。通常，护理点测试由非检验室人员执行。快速的先前血浆过滤过程促进快速血液分析，并且使得新操作条件能够用于护理点设备，因为它们中的大部分与全血或者与上述微型设备一起工作，这导致血浆/血液体积的非常小的产量。全血分离过程也可以集成在护理点设备内。
技术实现思路
本专利技术提供具有简单的组成、可靠且允许快速过滤过程的全血过滤设备。如本文所使用，术语“全血”是指由典型的未凝结的血浆与细胞组分构成的血液。血浆代表体积的约50%至约60%，并且细胞组分（即，红细胞（红血细胞或RBC）、白细胞（白血细胞或WBC）和凝血细胞（血小板））代表体积的约40%至约50%。如本文所使用，术语“全血”是指动物的全血，但是优选地是指人类主体的全血。构成全部血细胞的约90%至约99%的红细胞具有双凹盘的形式并且在未变形的状态下具有约7μm的直径和约2μm的厚度的测量值。在骨髓的成熟过程中，红细胞失去其细胞核。红细胞含有浆膜蛋白质血影蛋白和其他蛋白质以便提供必要时改变形状的柔韧性。红细胞的唯一且柔韧的形状使得它们能够通过非常窄的毛细管并且提供最大表面面积来传递氧气和二氧化碳。此柔韧性使得其特别难以通过过滤将红血细胞从全血样本分离，因为它们可以延长自身并且将其直径减少到约1.5μm。正常的全血每微升具有约450至550万的红细胞。红细胞的寿命在循环血液流中为约120天。红细胞的一种核心组分是血红蛋白，血红蛋白结合用于运输到组织的氧气，随后释放氧气并且结合将传递到肺作为废品的二氧化碳。血红蛋白负责红细胞的红色并且因此负责全部血液的红色。红细胞是构成血液粘度的主要因素。白细胞构成全部血细胞的总数量的少于约1%，并且可以区分成不同的白色血细胞群组（淋巴细胞、粒细胞和单核细胞）。白细胞可以通过血球渗出离开毛细管。此外，白细胞可以变形虫状运动和正趋化性移动通过组织空间。白细胞具有约6至约20μm的直径。白细胞参与人体的防御机制，例如抵抗细菌或病毒侵入。凝血细胞是具有约2至约4μm的长度和约0.9至约1.3μm的厚度的最小的血细胞。凝血细胞是含有酶和对于凝结而言重要的其他物质的膜结合的细胞碎片。具体来说，凝血细胞形成有助于密封血管中的破裂的临时血小板栓。术语“血液血浆”或“血浆”是指血液的液体部分和淋巴液，其构成血液的体积的约一半（例如，约50至约60体积百分比）。血浆没有细胞，并且与血清不同，血浆尚未凝结。因此，血浆含有所有凝结因素，具体来说纤维蛋白源。血浆是包括约90至约95体积百分比的水的透明的浅黄色液体。术语“血液血清”或“血清”是指在允许其完全凝结时与血分离的透明液体，且因此是在凝结过程中已经从其移除具体来说纤维蛋白原的血浆。与血浆一样，血清的颜色是浅黄色的。如本文所使用，术语“无细胞”描述由例如离心机制备的在其体积中没有或基本上没有细胞（红细胞、白细胞、凝血细胞）的血浆/血清样本。随后的血浆/血清分析需要基本上无细胞或无细胞的样本以防止分析系统的阻塞。如本文所使用，术语“清洁侧”描述过滤器的无细胞侧。分离的血浆/血清可以收集在过滤器的清洁侧上。如本文所使用，术语“溶血”是指由于例如化学、热或机械影响导致的红细胞的破裂，从而导致血红蛋白和其他内部组分释放到周围液体中。溶血可以通过展示血浆/血清中的粉红色到红色色调来视觉地检测出。术语“亲水”是指导致水或血滴接触角度小于90°的表面，“疏水”表面导致水或血滴接触角度大于90°。术语“减少的亲水性”是指水或血滴接触角度大于未处理的中空纤维膜过滤器介质的水或血滴接触角度。MWCO被定义为其中溶质的90%、优选地95%、更优选地99%由膜保持的分子量溶质（以道尔顿Da为单位），或者90%、优选地95%、更优选地99%的分子（例如，球状蛋白质）的分子量由膜保持。在优选实施例中，全血中空纤维膜过滤器介质使得少于约8000kDa、优选地少于约10000kDa、更优选地少于约20000kDa的分子通过。换言之，截留分子量（MWCO）是高于8000kDa、优选地高于10000kDa、更优选地高于20000kDa。因此，红细胞、白细胞和凝血细胞被保留，但是血浆组分不被保留。根据本专利技术的一个示例性实施例，提供一种全血过滤设备，所述全血过滤设备包括具有第一馈送侧开口和第二馈送侧开口的馈送容腔、清洁侧以及过滤器膜，其中过滤器膜将馈送容腔与清洁侧分开，其中过滤器膜具有确保对血浆/血清的渗透性但是保留血细胞的孔径，其中第一馈送侧开口适于联接到第一血泵，优选地通过鲁尔锁（Luer-Lock）联接，以用于将血液从第一馈送侧开口馈送到馈送容腔，从而使得血浆/血清可以渗透过滤器膜并且血细胞可以通过第二馈送侧开口离开容腔。因此，有可能提供用于血过滤的简单设备，从而使得可以将血浆/血清快速地与人血分离开以用于分析目的。为了分析目的，可以使用所获得的血浆/血清或细胞浓度。上述设备组成简单并且易于操纵，从而使得其也适用于实验室之外和离心分离装置不可用的情况下。膜适于使得血浆/血清通过并且保留血细胞。具体来说，膜可以适于在每个流过循环使得一定量的血浆/血清通过，从而使得在运行多个流过迭代时积累一定量的血浆/血清。膜的过滤器区域（即，朝向过滤器介质的原始侧（例如，中空纤维膜过滤器介质的内腔或过滤器的馈送容腔）的表面）可以适于避免血细胞的粘附和机械/化学破坏，从而使得血细胞的流体和剩余的血浆/血清可以冲走血细胞，这样可以避免膜的凝结。根据本专利技术的一个示例性实施例，第二馈送侧开口适于联接到第二血泵，优选地通过鲁尔锁连接，以用于将血液从第二馈送侧开口馈送到馈送容腔，从而使得血浆/血清可以渗透过滤器膜并且血细胞可以通过第一馈送侧开口离开容腔。因此，有可能产生通过全血过滤设备的向前和向后血液流动，从而使得在每个迭代中，可以将一定量的血浆/血清与全血分离。具体来说，只要所需量的血浆/血清已经与全血分离，则可以迭代地产生向前和向后的血液流动。应注意，血泵可以是电机驱动的设备、手动驱动的设备或者只是与能量存储元件（如弹簧与可压缩空气体积等）组合以产生自动回流的设备。根据本专利技术的一个示例性实施例，全血过滤设备进一步包括联接到第一馈送侧开口和第二馈送侧开口中的一个的至少一个血泵。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
全血过滤设备，包括：具有第一馈送侧开口（21）和第二馈送侧开口（22）的馈送容腔（20），清洁侧（40），以及过滤器膜（30），其中过滤器膜将馈送容腔与清洁侧分开，其中过滤器膜具有确保对血浆/血清（98）的渗透性但是保留血细胞（99）的孔径，其中第一馈送侧开口适于联接到第一血泵，以用于将血液（97）从第一馈送侧开口馈送到馈送容腔，从而使得血浆/血清能渗透过滤器膜并且血细胞能通过第二馈送侧开口离开容腔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.31 DE 102013012676.21.全血过滤设备，包括：
具有第一馈送侧开口（21）和第二馈送侧开口（22）的馈送容腔（20），
清洁侧（40），以及
过滤器膜（30），
其中过滤器膜将馈送容腔与清洁侧分开，
其中过滤器膜具有确保对血浆/血清（98）的渗透性但是保留血细胞（99）的孔径，
其中第一馈送侧开口适于联接到第一血泵，以用于将血液（97）从第一馈送侧开口馈送到馈送容腔，从而使得血浆/血清能渗透过滤器膜并且血细胞能通过第二馈送侧开口离开容腔。
2.根据权利要求1所述的全血过滤设备，其中第二馈送侧开口（22）适于联接到第二血泵，以用于将血液从第二馈送侧开口馈送到馈送容腔（20），从而使得血浆/血清（98）能渗透过滤器膜（30）并且血细胞（99）能通过第一馈送侧开口（21）离开容腔。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的全血过滤设备，其进一步包括联接到第一馈送侧开口（21）和第二馈送侧开口（22）中的一个的至少一个血泵（110）。
4.根据权利要求3所述的全血过滤设备，其中至少一个血泵（110）是手动血泵。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的全血过滤设备，其进一步包括联接到第一馈送侧开口（21）和第二馈送侧开口（22）中的一个的第二血泵（120）。
6.根据权利要求4所述的全血过滤设备，其中第二血泵（120）包括适于在接收血液流体（97，99）时偏置并且在偏置减少时释放血液流体的弹性容腔（121）。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的全血过滤设备，其中过滤器膜（30）包括具有内腔（36）的至少一个中空纤维膜（35），所述内腔具有第一端侧开口（31）和第二端侧开口（32），其中内腔包括馈送容腔（20）从而使得第一馈送侧开口（21）与第一端侧开口（31）连通并且第二馈送侧开口（22）与第二端侧开口（32）连通。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的全血过滤设备，其进一步包括壳体（10），所述壳体包括过滤器膜（30），其中壳体包括第一馈送侧开口（21）和第二馈送侧开口（22），其中壳体进一步包括与清洁侧（40）连通的出口开口（41）。
9.根据权利要求7和8中的任一项所述的全血过滤设备，其中中空纤维膜（35）是通过用离子溶液预冲洗来预处理的膜。
10.根据权利要求9所述的全血过滤设备，其中离子溶液是NaCl溶液。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的全血过滤设备，其中中空纤维膜（35）是具有减少的亲水性的膜、优选地是亲水性减少的涂层、更优选地是疏水涂层。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D温克勒，H鲁普，S许茨，D塔尔蒙格罗斯，M法佐尔德，AA施温格哈默，F巴特尔，S鲍尔，P尼茨，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE