离心机制造技术

此外，离心机还用于从全血中除去红血细胞并保留减少的血浆体积中的血小板和其它因子。富血小板血浆(PRP)和或贫血小板血浆(PPP)可以迅速获得并可即刻注入宿主。具体实施例可包括手动或自动操作的阀门，以便打开端口将多余的红血细胞和过量的血浆排入到单独的接收器，同时在离心室里保留血小板和其他因子。外科手术过程中，由于高转速的使用，因而对患者可采用简单和小的实施例。该实施例也可用于其他领域的液体或浆料分离，例如，颜料或润滑剂的分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心机相关申请的交叉引用本专利合作条约(PCT)申请对以下申请提出了美国专利法(35USC)中第120条下的权益要求：2013年2月13日提交的名为《离心机》的编号为13/766,528的申请；2012年4月13日提交的名为《离心机》的编号为13/447,008的申请；2012年2月15日提交的名为《离心机》的编号为13/396,600的申请，它是2011年11月19日提交的编号为PCT/US2011/001922申请的PCT国际专利申请的部分延续案(指定在美国)，它也是2011年8月12日提交的编号为13/209,226申请的美国专利申请的部分延续案。13/396,600号申请也是以前提交的编号为13/209,226申请的美国申请的部分延续案，还是2010年11月19日提交的编号为12/949,781申请的美国专利申请的部分延续案。以上列出的所有申请属于本专利技术的同一代理人并且及其公开内容通过引用列入本专利技术。
本专利技术涉及离心机。
技术介绍
液体，如全血或其他各种生物液体是悬浮液并可被分离成其组成成分或部分。例如，全血包括四个主要部分，红血细胞，白血细胞，血小板和血浆，这些部分可以根据在装置，诸如离心机中的不同比重被分离。将抗凝结的全血样品放置在一试管或其他类似的装置中，然后将其按指定速度在离心机里旋转。所产生的离心力将血液按各自相对比重分离成不同部分。红血细胞沉在底部，具有中间比重血浆浮在顶部,白血细胞和血小板(一起被称为血沉棕黄层(BC))居其他两个组分的中间。也可分离其他各种生物液体。例如，从骨髓或脂肪组织的样品中分离并提取有核细胞。出于不同的医药用途，需要分离全血的不同部分。在制备富含血小板的血浆(PRP)或浓缩血小板(PC)的过程中获得血小板。血小板含有生长因子(例如，PDGF，TGF-β，等等)，这可能会引发，辅助或加速各种身体机能，包括但不限于血管再生，伤口愈合和骨生成。将自体血小板施用到损伤位点可通过使用患者自身的血小板来提高愈合反应，而避免使用从另一供体来源的血液制品带来的感染风险。此外，也可在各种程序中使用贫血小板血浆(PPP)。PPP可以通过从血小板浓缩物中分离出血浆部分来制备，并保留分离的血浆部分。有各种用于生产PRP/PC的系统。一些使用专用的试管，如第7,179,391和7,520,402号美国专利，这些试管可以包括特定密度的浮子，导管和/或凝胶材料。其他系统使用专用的双注射器，例如那些在第6,716,187和7,195,606号美国专利中所示。这些试管和注射器必须在专用的大型离心机里进行特定时间的离心处理，一般为10-30分钟，然后通过精细的处理和萃取或倾析处理产生所需的PRP/PC。这些制备的一致性可以依照操作者的熟练程度而有所不同。其它系统，例如第6982038号美国专利，包含专用的离心分离室和复杂的控制系统，以在约30分钟内产生PRP/PC。所有这些系统依据所使用的方法提供不同血小板浓度的PRP/PC。这些方法的主要缺陷是需要昂贵的固定设备，限制了价格和大小适中的设施的运用。这些方法也需要相当高的操作技能，以完成必要的过程来获得PRP/PC。能够从受治疗患者自身血液产生PRP/PC，而无需复杂、昂贵且操作繁琐的设备,这将促进PRP/PC的临床效用。因此，本专利技术的目的还包括提供用于在短时间内处理受治疗患者自身血液的装置和方法，特点在于自备式、电池供电、小型且便于携带，廉价，易于使用且可重复使用，能够分离多个细胞群并且可一次性使用而不需要离心机设备。
技术实现思路
本专利技术为一种一次性、无菌、独立、紧凑且容易使用的离心分离装置，它可对液体混合物中的组分进行快速和可靠的浓缩，例如，生物液体混合物，如从全血中浓缩血小板，或者从骨髓抽取液中浓缩细胞。所得到的PRP/PC可即刻应用到患者体内。该装置适用于办公室，手术室，急救或军事野战医院。一次性独立的PRP分离器设有一个带驱动轴的电机，所述驱动轴与血液分离室(BSC)组件的中心或纵轴共轴。电机可以具有让血液分离室在RPM的速度范围内转动数分钟的容量。通过电池或其它电源组为电机提供电源。电源可通过开关连接，甚至小的干电池将有足够的容量来完成分离过程。血液分离室和电机/电池被完全密封在外部容器内，该容器包括一个血液分离室的入口，可以连接一个标准的注射器。此外，血液分离室可由非电气装置转动，如空气驱动涡轮机或弹簧驱动器。它也可以磁性或机械连接到外部驱动电机或用于外科手术场所，例如在手术间或创伤过程现场的任何能源，如“MASH”化合物。在第一实施例中，血液分离室组件设有筒体，筒体可以是圆柱形或锥形，端盖装有通道和管状延伸段，并且在一些实施例中，活塞或气囊界定它们之间血液分离室。套筒滑过端盖的外径用作两个阀门组件的移动部，每个阀门具有在端盖外表面的凹部和凹部内的O形环。端盖的通道从血液分离室通向凹部中心，套筒的两个端口对准3位序列的凹部中心。在该套筒的两个端口被定位为不能同时对准端盖的两个凹部中心。按顺序，套筒选择打开第一端口，再关闭两个端口，然后打开第二端口。打开该端口采用步进方式，但可以按比例进行。该套筒由通过轴承组件连接到可滑动套环的旋钮操控，因此电机运行期间，旋钮不能转动。抗凝的血液通过管状延伸段注入以填满血液分离室。所述套筒设在第一位置，在此位置，套筒上的两个端口不与端盖的任一凹部对准。驱动电机与血液分离室转动以在血液上产生离心力，从而将血液分离成以下成分：与血液分离室内壁最接近的红血细胞，朝向中心贴着红血细胞的白血细胞，其次是血小板，然后是血浆填充在该中心。换句话说，离心分离产生混合物的同心分层组分层，相邻的同心分层组分层限定混合物界面。在约1分钟或更少的离心分离时间内，套筒移动到第二位置，其中所述套筒的第一端口对准端盖的凹部。该端口与抵靠内壁的红血细胞层连通。在离心力产生的压力下，红血细胞通过该端口从腔室内排出。随着红细胞排出分离器，体积由通过端盖的管状延伸段进入的空气置换。所述空气形成腔室中心的柱体，腔室随着所置换体积的增长而膨胀。还设想如果没有空气出入口，红血细胞持续的转动和抽空将导致真空芯的形成，而血液会脱气并有可能由于转动中心压降从液体中提取蒸汽。在大量,最好是绝大多数的红血细胞从血液分离器体积排出后，套筒移动到第三位置以关闭第一端口并打开第二端口。这是在体积中的血小板层排出第一端口前完成。通向该装置的端盖的第二凹部的通道被精确定位于远离中心轴以从血液分离室中去除预定量的血浆而不会干扰血小板层。当血浆离开腔室，体积由通过管状延伸段进入的空气置换。并且血液分离室中心的空气柱的直径继续扩大。当空气柱的直径围住第二通道入口时，血浆停止排出从而浓度处理自动结束。在形成了真空芯的情况下，当真空芯接触第二通道入口时,浓度处理将以类似方式自动结束，。该装置被关断，血小板浓缩物可投入使用。另一实施例中采用柔性囊贴在血液分离室内部。在血液分离室中的固体端包括让空气进入柔性囊外周的孔。端盖轴管状延伸段包括一个密闭阀。该实施例以同一方式操作，不同之处在于它没有特意引入空气接触血液样品。在离心循环过程中，红血细胞和血浆相继排出腔室，空气进入腔室的相对侧从而压扁所述柔性囊。由于离心力在液体内产生的压力，囊袋被折叠成“W”形状，“W”的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心机，用于选择性地浓缩和收集生物液体混合物的组分，所述组分具有不同比重并被层化在由所述离心机产生的离心力场中，所述离心机包括一个盘状的分离室，第一接收室和第二接收室，所述分离室具有一中心转动轴，一个端壁和一个由端壁向内朝所述中心纵轴径向变窄的侧壁，所述分离室被设置成将所述的生物液体混合物引入其中，并通过电动机绕所述中心纵轴转动以产生所述离心力场，因此所述生物液体混合物的组分分层为至少两个同心的分层组分层，直接相邻的组分层之间具有界面，所述第一接收室被耦合到所述分离室中随之转动，而所述第二接收室也被耦合到所述分离室中随之转动，所述第一接收室被耦合到第一阀门，当该阀门打开时，由于离心力场所形成的压力，使第一组分层被自动地从所述分离室经所述第一阀门排入所述第一接收室，所述第二接收室被耦合到第二阀门，当该阀门打开时，由于离心力场所形成的压力，使第二组分层被自动地从所述分离室经所述第二阀门排入所述第二接收室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.15 US 13/396,600;2012.04.13 US 13/447,008;1.一种离心机(100)，用于选择性地浓缩和收集生物液体混合物的组分，所述组分具有不同比重并被层化在由所述离心机产生的离心力场中，所述离心机包括一个包括分离室(143)的盘形旋转组件(112)，第一接收室(110)和第二接收室(109)，所述分离室(143)具有一中心纵轴(X)，一个端壁(105)和一个由端壁(105)向内朝所述中心纵轴径向变窄的侧壁，所述分离室被设置成将所述的生物液体混合物引入其中，并通过电动机绕所述中心纵轴(X)转动以产生所述离心力场，因此所述生物液体混合物的组分分层为至少两个同心的分层组分层，直接相邻的组分层之间具有界面，所述第一接收室(110)被耦合到所述分离室(143)中随之转动，而所述第二接收室(109)也被耦合到所述分离室(143)中随之转动，所述第一接收室(110)被耦合到第一阀门(138)，当该阀门打开时，由于离心力场所形成的压力，使第一组分层被自动地从所述分离室经所述第一阀门(138)排入所述第一接收室(110)，所述第二接收室(109)被耦合到第二阀门(117)，当该阀门打开时，由于离心力场所形成的压力，使第二组分层被自动地从所述分离室(143)经所述第二阀门(117)排入所述第二接收室(109)。2.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于所述的第一和/或第二接收室(109、110)是一个围绕分离室(143)设置的中空部件。3.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于所述的第一和/或第二接收室(109、110)由多个围绕所述分离室(143)设置的连接室构成。4.根据权利要求3所述的离心机，其特征在于所述的第二接收室(109)由多个围绕所述分离室(143)设置的连接室构成，第一接收室(110)由多个围绕所述第二接收室(109)设置的连接室构成。5.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于所述离心机(100)包括从分离室(143)通向第一阀门(138)的第一通道(140、141)和/或从分离室(143)通向第二阀门(117)的第二通道(106)。6.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于当第一组分层设于所述第一接收室(110)并且第二组分层设于所述第二接收室(109)之后，生物液体混合物的残留组分保留在所述分离室(143)，残留组分可通过进入孔(144)从分离室(143)中被移除。7.根据权利要求6所述的离心机，其特征在于所述进入孔(144)设于所述分离室(143)的端壁(105)。8.根据权利要求7所述的离心机，其特征在于所述进入孔(144)设为使得生物液体混合物通过可打开的端口被引入到所述分离室(143)。9.根据权利要求8所述的离心机，其特征在于所述进入孔(144)包括一个可穿透膜或一个单向...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·E·纳什，威廉·T·费希尔，道格拉斯·G·埃文斯，
申请(专利权)人：肯西纳什公司，
类型：发明
国别省市：美国;US