FR2493524A1 - Procede et appareil de fractionnement, notamment de fluides biologiques et similaires - Google Patents
Procede et appareil de fractionnement, notamment de fluides biologiques et similaires Download PDFInfo
- Publication number
- FR2493524A1 FR2493524A1 FR8120342A FR8120342A FR2493524A1 FR 2493524 A1 FR2493524 A1 FR 2493524A1 FR 8120342 A FR8120342 A FR 8120342A FR 8120342 A FR8120342 A FR 8120342A FR 2493524 A1 FR2493524 A1 FR 2493524A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- blood
- fractionation
- membrane
- flow channel
- reservoir
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 title description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 21
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 30
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 30
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 7
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000036765 blood level Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/49—Blood
- G01N33/491—Blood by separating the blood components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2083—By reversing the flow
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Ecology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
L'APPAREIL SELON L'INVENTION COMPORTE ESSENTIELLEMENT UNE CARTOUCHE JETABLE 40 AVEC DEUX CHAMBRES 44, 46 RELIEES PAR UN CANAL 66 DELIMITE PAR UNE MEMBRANE MICROPOREUSE 60. UN GAZ A BASSE PRESSION EST INTRODUIT DANS UNE CHAMBRE POUR FAIRE PASSER LE LIQUIDE DANS L'AUTRE EN CIRCULANT SUR LA MEMBRANE DANS LE CANAL, ET RECIPROQUEMENT. LA FRACTION LIQUIDE QUI TRAVERSE LA MEMBRANE EST RECUEILLIE DANS UN GODET 50.
Description
Procédé et appareil de fractionnement, notamment de fluides biologiques et
similaires La présente invention se rapporte aux procédés
et appareils de fractionnement, et concerne plus parti-
culièrement un procédé et un appareil qui conviennent par-
ticulièrement pour fractionner des fluides biologiques et similaires. Il est fréquemment souhaitable de fractionner
du sang, par exemple pour en obtenir une fraction de plas-
ma en vue de l'analyse. TEnviron quarante-cinq pour cent du volume du sang se présentent sous forme de constituants cellulaires, ces constituants cellulaires comprenant des globules rouges (également appelés erythrocytes), des globules bancs (appelés également ldes leucocytes) et des plaquettes. Le reste du volume du sang est constitué par du plasma qui est essentiellement la partie fluide du
sang dans laquelle se trouvent en suspension les consti-
tuants cellulaires, et qui consiste en une solution d' environ quatreving- dixpour cent d'eau, sept pour cent de protéines, et trois pour cent de différents composés organiques et inorganiques dissous. Un problème essentiel posé par le fractionnement du sang résu]te du fait que la plupart des constituants cellulaires sont fragiles et
sont facilement détruits. De nombreux procédés et appa-
reils de fractionnement ont été proposés, comprenant des techniques basées sur l'agglomération réversible des cellules sanguines en présence d'hydrates de carbone, des techniques mettant en oeuvre différentes procédures
de centrifugation, et des techniques d'ultrafiltration.
I.a plupart de ces procédés et appareils connus de frac-
tionnement sont élaborés et par conséquent coteux, ou nécessitent des quantités relativement grandes de liquide pour leur mise en oeuvre, ou les deux. tfn général, ces
procédés imposent également des opérateurs. particulière-
ment avertis et entraînés. Pariii les problèmec pos's pnr ]es procédés d'ultrafiltration du sang, il faut noter la D5 possibilité de dommages irréversibles ou d'hêmolyse des globules, l'occlusion des pores des membranes de filtre et des périodes relativement longues de fractionnement
nécessaires pour recueillir le plasma exempt de globu-
les. L'invention concerne donc un procédé et un ap- pareil de fractionnement permettant de fractionner des fluides biologiques et similaires afin d'en obtenir une
fraction pour l'analyse ou une fraction clarifiée. L'ap-
pareil de fractionnement comporte un récipient de filtra-
tion comprenant une première chambre réservoir agencée pour recevoir la substance liquide à fractionner, une
seconde chambre réservoir et un cana]. d'écoulement dis-
posé entre].es chambres réservoirs. Une surface du canal d'écoulement est délimitée par une membrane microporeuse et une structure collectrice est disposée sur le côté de la membrane opposé au canal d'écoulement. Chaque chambre réservoir comporte une structure de branchement destinée
à être reliée à une source de pression, comprenant un dis-
positif qui applique alternativement la pression d'un gaz aux chambres réservoirs afin de produire une circulation alternative de la substance liquide entre les chambres réservoirs par le canal d'écoulement, avec le passage qui
en résulte d'une fraction de la substance liquide à tra-
vers la membrane et par la structure collectrice.
Dans un mode préféré de réalisation, l'appareil comporte un récipient de filtration jetable qui comprend une partie de corps délimitant le canal d'écoulement avec des orifices aux extrémités opposées de ce canal, et deux chambres réservoirs faites d'une pièce avec la partie de corps. De préférence, la substance liquide à fractionner est formée dans le canal d'écoulement en une nappe mince
et large (la profondeur du canal d'écoulement étant infé-
rieure à 0,3 mm et sa largeur étant au moins vingt fois sa profondeur). La membrane de filtre comporte une grande quantité de pores chacun d'une dimension inférieure à un micron.
Selon l'invention, dans un mode particulier de ré-
alisation, le récipient de filtration comporte une plaque de base solidaire de deux chambres réservoirs disposées verticalement sur cette plaque, et un canal d'écoulement
en creux dans la s.urface inférieure de la plaque de base.
Un orifice de réservoir au fond de chaque chambre réser- voir établit une liaison d'écoulement avec l'extrémité
correspondante du canal d'écoulement en creux, et sa lar-
geur est pratiquement la même que celle du canal. Une mem-
brane en feuille microporeuse est appliquée sur la sur-
face inférieure de la plaque de base et forme la surface inférieure du canal d'écoulement, et elle est maintenue en
position par une plaque de couvercle comprenant un ensem-
ble de canaux collecteurs dans la direction longitudinale conduisant la fraction de substance liquide qui traverse la membrane vers un passage collecteur. Les deux orifices de branchement des chambres réservoirs sont disposés dans
un plan à la partie supérieure des chambres, la partie su-
périeure ouverte de l'une des chambres étant agencée pour permettre l'introduction commode du liquide à fractionner
dans cette chambre. Le récipient de filtration est ajus-
té sur un plateau support d'un appareil de fractionnement qui comprend un dispositif destiné à relier des conduites d'arrivée de gaz sous pression aux surfaces supérieures ouvertes des chambres réservoirs. De l'air sous pression est appliqué alternativement par ces conduites sur la surface du liquide dans les chambres réservoirs de manière
à produire une circulation alternative de la substance li-
quide dansle canal d'écoulement. I)ans des modes particu-
liers de réalisation, une soupape d'évacuation est prévue jO dans chaque conduite d'arrivée de gaz sous pression, et l'ensemble est agencé pour actionner alternativement ces soupapes d'évacuation. La pression différentielle du gaz appliquée aux chambres réservoirs est inférieure à 0,7 x
l'a, et de préférence, une chambre réservoir est tou-
j5 jours en communication avec l'atmosphère.
L'invention permet un fractionnement rapide du sang par des passages alternés sur une membrane de filtre, sous 'effet de l'application d'une pression à la surface
de contact gaz-liquide, de sorte qu'un volume d'un demi-
centimètre-cube de plasma peut être obtenu à partir d'un échantillon de sang d'un volume de deux centimètres cube en moins d'une minute, sans hémolyse sensible. L'invention permet un fractionnement facile, rapide et commode des fluides biologique dans un appareil qui peut utiliser des récipients de filtration jetables pour la manutention des échantillons, éliminant ainsi la nécessité d'une phase de
nettoyage entre les fractionnements d'échantillons suc-
cessifs de fluides biologiques; et cela en nécessitant un entraînement minimal de l'opérateur et une supervision
minimale--des opérations.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaîtront au cours de la description qui
va suivre de plusieurs exempleF de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: I.a Figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de séparation de plasma selon l'invention, la Figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Pig. 1, de la cartouche de séparation de plasma utilisée dansl'appareil de la Fig. 1, la Figure 3 est une coupe suivant la ligne )-3 de la Fig. 2, la rigure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4
de la Fig. 2, avec des parties de la membrane 60 suppri-
mées,
la Figure 5 est une coupe à plus grande éche]-
le montrant d'autres détails du canal d'écoulement dans la cartouche de la Fig. 2, la Figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5,
la Figure 7 est une vue de c6tê avec des par-
ties supprimées de 1 'appareil. de séparation de plasma de la Fig. 1, avec une cartouche de séparation de plasma et un godlet col].ecteur disposéssur Je plateau support,
la Figure 8 est un schéma il]ustrant le fonc-
tionnement de l'appareil de fractionnement de la Fig. 1, la Figure 9 est un diagramme de temps montrant la temporisation des sens alternés de circulation entre les réservoirs 40 et 46 et les intervalles correspondants dans lesquels les soupapes d'évacuation 300A et lOOB sont fermées et les FigureslO et 11 sont des représentations
schématiques iJlutrant deux autres dispositions de frac-
tionnement.
La Figure 1 montre que l'appareil de sépara-
tion de plasma consiste en un instrument (qui peut être alimenté par batterie) comprenant un bottier 10 avec une poignée de transport 12. Une structure 14 de réception de
cartouche, montée sur la face avant du boîtier lO, com-
porte un plateau support 16, des parois latérales 18
d'alignement et une paroi arrière 20.:Jn passage d'écou-
lement 22 est ménagé dans le plateau 16. Au-dessus de la
structure 14 de réception de cartouche se trouve une pla-
que de branchement 24 qui porte des pièces d'étanchéité 26 sur sa surface inférieure, et des conduites 28 et 30 d'arrivée d'air, partant de sa surface supérieure. La plaque de branchement 24 est montée pour pouvoir pivoter entre une position supérieure (ouverte) et une position inférieure (branchement), sous l'effet d'une biellette d'entraînement 32. Un capot 34 sur la paroi avant du
bottier 10 entoure la structure 14 cde réception de car-
touche. Une pression sur un comnutateur 36 de mise en
marche sur la face avant du capot 34 déclenche une se-
quence de fractionnement.
La cartouche de fractionnement jetable 40 col-
porte une base 42 dimensionnée pour être positionnée sur le plateau 16 par son contact avec les parois latérales 18 et la paroi arrière 20, de manière qu'un conduit de sortie 74 qui en fait partie soit aligné avec un conduit 22. La base 42 est solidaire de deux chaml)es réservoirs
44 et 46, à sommet ouvert, dirigées vers le haut (la cham-
bre 44 portant une ligne de remplissage 45), et une partie de prise 48 dirigée vers l'avant. Un godet collecteur 50
est agencé pour être fixé par frottement sur la face in-
férieure du plateau 16, en alignement avec le conduit 22.
Les Fig. 2 à 6 montrent d'autres détails de la
cartouche de fractionnement 40. La base 42 a une lon-
gueur d'environ 40 mm, une largeur d'environ 20 mm et une épaisseur d'environ 2,5 mm. La base 42 comporte une
plaque de base supérieure 52 et une plaque support infé-
rieure 54 avec des surfaces planes 56, 58 ajustées et entre lesquelles est maintenue une membrane de filtre
60. Les chambres 44 et 46 sont moulées d'une seule piè-
ce avec la plaque de base supérieure 52, et chacune de
ces chambres a une hauteur d'environ 30 mmin et une sec-
tion transversale d'environ 1 centimètre carré. La base
de chaque chambre 44, 46 comporte respectivement un ori-
fice rectangulaire 62, 64 (apparaissant mieux sur la Fig. 3) ayant chacun une surface d'environ 0,33 cm 2, et une longueur d'environ 10 mm. Une surface plane 56, en
retrait d'environ 0,2 mm par rapport à la surface de ré-
férence 56 et qui s'étend entre les orifices 62 et 64, est formée dans la surface inférieure de la plaque de base 52. Ce logement 66 a une longueur d'environ 35 mm
et une largeur d'environ 15 mm.
La plaque support inférieure 54 comporte, dans
les limites de la surface supérieure plane 58, un ensem-
ble de 12 canaux 68, parallèles et longitudinaux, avec chacun une largeur d'environ 0,8 mm et une profondeur
d'environ 0,5 mm, qui sont espacés par des parties sup-
ports en saillie 70, ayant chacune une largeur d'environ 0,2 mn. Un canal transversal 72 (d'une largeur d'environ :30 1 mm) assure une communication entre les canaux 68 et
le conduit de sortie 74.
La membrane de filtre 60 est faite d'une feuil-
le de polycarbonate d'une épaisseur de 10 microns avec un grand nombre de pores (la densité des pores étant de l'ordre de 3 x 107 pores par cm2), la dimension maximale d'un pore étant 0,8 microns. La membrane de filtre 60
forme ulr surface inférieure plane d'un canal d'écoule-
ment allongé, dont la surface supérieure est délimitée par la surface 66 en retrait, de sorte que le canal d'écoulement a une longueur d'environ 35 mm, une l.rgeur d'environ 15 mm et une hauteur d'environ 0,2 mm. Les
pièces 52 et 54 sont assemblées (avec la membrane 60 po-
sitionnée entre elles) par soudage aux ultrasons, comme
indiqué en 76, ou tout autre procédé approprié de fixa-
tion pour former un joint étanche autour du canal d'écou-
lement.
D'autres détails du dispositif de fractionne-
lO ment apparaissent sur les Fig. 7 et 8. La structure 14 de réception de cartouche est montée sur le bottier 10 et fait saillie vers l'avant sur sa paroi frontale. Une
ouverture 80, formée dans la surface inférieure du pla-
teau 16 est alignée avec le conduit 22 et porte unebague torique 82 afin que le godet collecteur d'échantillon 50
puisse être introduit et fixé par frottement dans 'ouver-
ture 80, en alignement avec e conduit 22 du plateau.
Les surfaces de paroi latérales et arrière 18, 20 posi-
tionnent la cartouche 40, de manière que son conduit col-
lecteur 74 soit aligné avec le conduit 22 du plateau.
La plaque de branchement 24 est représentée sur la Fig. 16 en position relevée. Cette plaque porte des garnitures d'éetanchéité élastiques 26, dont chacune
comporte un orifice 24 aligné avec un orifice correspon-
dant 86 de la plaque de branchement 24. Un raccord de
conduite 88 est vissé dans chaque orifice 86, et une con-
duite 28, 30 correspondante lui est. fixée. Chacune de ces
conduites se dirige vers l'arrière dansle boîtier 10 jus-
qu'à une soupape d'évacuation 100, et à partir de cette
soupape vers une chambre de pompage 104 par un raccord 102.
Un piston de pompage 106 est disposé dans chaque chambre
de pompage. Les deux pistons de pompage 106 sont accou-
plés par des biellettes d'entraînement 108 à un disposi-
tif d'entraînement alternatif entraîné par un moteur 110, leur imprimant un mouvement alternatif', un piston étant tiré pendant que l'autre est poussé, et réciproquenment,
pour faire circuler alternativement un gaz dclans les con-
duites 28 et 30. Conjointement avec chaque course, un cap-
teur de verrouillage 112 est déclenché pour former une soupape d'évacuation 100 dans une conduite, la soupape de la conduite opposée étant ouverte, de sorte que
l'une des conduites 28, 30 débouche toujours dans l'at-
mosphère. ILa plaque de branchement 24 est déplacée entre une position haute et une position basse de branchement dans laquelle des joints 26 s'appliquent sur les surfaces
supérieures]14 de la cartouche jetable 40, en les fer-
mant hermétiquement, sous l'effet d'un embiellage de com-
mande comprenant un moteur d'entraînrement 116, une excen-
trique 118 et une biellette 120. La biellette 120 est ac-
couplée avec la plaque de branchement 24 par un disque inférieur 122 et une pièce supérieure 124 hemisphérique qui est appliquée contre la plaque, vers le bas par un
ressort].26.
En fonctionnement, pour obtenir un plasma à partir de sang entier, avec]a plaque de branchement 24 en position haute, une cartouche 40 contenant environ 2,5 cm3 de sang à fractionner dans la chambre 44 (de manière que le niveau du sang soit visible au-dessus de la ligne ) est positionnée sur le plateau 16 de manière que son conduit collecteur 74 soit aligné avec le conduit 22 du plateau. Quand le bouton de commande 36 est poussé, le moteur 116 fonctionne et tire la biellette 120 vers le bas, faisant pivoter la plaque de branchement 24, de sorte que les joints 26 s'appliquent sur les surfaces supérieures
114 des chambres réservoirs 44, 46 en les fermant. I.e mo-
teur 110 fonctionne alors pour qu'initialement, la biel-
lette d'entraînement 108 fasse avancer le piston 106A tout en tirant le piston 10613 pour faire passer environ
2 cm3 de sang de la chambre 44 à la chambre 46 par le ca-
nal d'écoulement 66, la soupape d'évacuation 100B1 étant
ouverte. Quand I, piston 106A a avancé d'une distance pré-
déterminée, la soupape d'évacuation 100A est ouverte et l'embiellage de commande est inversé pour tirer le piston 106A tout en faisant avancer en même temps le piston 1061I
(et en fermant sinultanément la soupape d'évacuation 1(01e).
Dans chaque cycle, du sangcircule par le canal 06 sou. l'ef-
l'effet d'une pression d'environ 0,14 x 105 Pl'a, avec un débit d'environ un demi-centimètre cube par seconde, la
pression d'air étant appliquée àla surface du sang liqui-
de et le réservoir n'étant pas vidé. Les soupapes d'éva- cuation 100 sont inversées ainsi que l'entraînement des pistons 106 après qu'environ 1 cm de sang a circulé dans le canal 66, et le fonctionnement se poursuit pendant dix cycles (un déplacement total de volume sanguin d'environ 20 cm3). I'appareil recueille environ v cm de plasma (sans hémolyse visible) dans 1le godet collecteur 50 en une
minute environ.
En résume, il suffit que l'opéràteur charge la
chambre réservoir 44 d'une cartouche 40 avec l'échantil-
Ion de sang à fractionner (jusqu'à la ligne de remplissage ), qu'il positionne ensuite la cartouche 40 chargée sur le plateau 16, qu'il fixe un godet collecteur 50 au-dessous duplateau 16 et qu'i] appuie sur le bouton 36. L'appareil branche automatiquement le circuit de circulation d'air sur
les réservoirs 44, 46, et il applique ensuite alternative-
ment la pression de l'air sur les surfaces du sang dans les réservoirs pour produire une lente circulation alternée du
sang sur la membrane de filtre 60 (à la commande des pis-
tons 106 et des soupapes d'-évacuation 100, comme le montre
la Fig. 9, sur]laquelle la ligne A indique le sens de cir-
cu]ation du sang, la ligne B et la ligne C indiquent res-
pectivement la fermeture de la soupape lOOA et de la sou-
pape 100B, en fonction du temps), le plasma du sang traver-
sant la membrane 60 vers le godet collecteur 50. La fin JO d'une séquence de fractionnement d'une minute est indiquée par le fait que le moteur 116 relève automatiquement la
plaque de branchement 24. L'opérateur enlève alors la car-
touche 40 et le godet collecteur 50 qui contient la frac-
tion de plasma recueillie; et il peut immédiatement intro-
duire une autre cartouche 40 chargée et un autre godet col-
lecteur 50, puis appuyer sur le bouton jb pour déclencher
la séquence de fractionnement suivante.
lo La Fig. 10 illustre une autre disposition pour la commande, selon laquelle de l'air comprimé est fourni par l'intermédiaire d'un régulateur 30, d'un capteur de débit 132 et de conduites 334, 136 à des distributeurs à trois voies 138,]40. Ces distributeurs sont reliés à la cartouche de plasma 40 par des conduites 28', 30' et la plaque de branchement 24'. Le courant de gaz vers les chambres réservoirs 44, 46 est alterné par la commande des distributeurs 138, 140. La Fig. 11 illustre une troisième
disposition pour la commande comprenant un moteur d'en-
tralnement 150 qui actionne d'un mouvement alternatif un piston 152 dans un cylindre 154. Des soupapes d'évacuation 156, 158 sont branchées sur les extrémités opposées du cylindre 154, de m6me que les conduites 28" et 38". De l'air circule alternativement vers les chambres réservoirs 44, 46 de la cartouche 40, quand le piston 152 est animé
d'un mouvement alternatif.
Le tableau ci-après résume des résultats obte-
nus avec unecartouche de fractionnement du type représenté sur les Fig. 2 à 6, dans laquelle lecanal d'écoulement 66 a une longueur d'environ 30 mm, une largeur d'environ 12,5 mm et une profondeur d'environ 0,1 mm. A chaque opération de fractionnement, une chambre réservoir a été remplie avec environ 3 cm) de sang; la pression a été réglée au niveau indiqué; et dix cycles de circulation alternés du sang ont été effectués par le canal de fractionnement, le sens d'écoulement étant inversé après qu'environ 1cm3 de sang a été déplacé (un déplacement total en volume de sang de 2()cm) Pression ('a) Temps en sec. Volume de plasma -- _ ___ ___ ______ ___ ___ _ _ en cm) 0,42 x 105 14 0,4 0,'35 x 105 13 0,5 0,28 x 105 20 0,45 0,28 x 105 17 0,4 (!,21 x 105 JO o,6 0,21 x 105 27 0,4 uans tous les cas, aucune hémolyse visible du
plasma n'a été observée.
L'appareii produit lentement une circulation al] ternative et régulière du liquide sur une membrane de filtration avec de faibles pressions de gaz s'exerçant sur des surfaces liquides stables. Ia manutention des échantillons liquides est facilitée par des récipients de filtration compacts et jetables. L'appareil permet
d'obtenir rapidement une fraction filtrée de l'échantil-
lon liquide et avec un entrainemnient et une participation
minimale de l'opérateur dans la séquence des opérations.
Différents modes de réalisation de l'invention ont été dé-
crits et illustrés, mais il est bien évident que de nom-
breuses modifications peuvent y être apportées sans sortir
de con cadre ni de son esprit.
T'TXWINI)' ó'ATT0NS
1 - Appareil. de fractionnement pour fraction-
ner des fluides biologiques et similaires, caractérisé en ce qu'il comprorte une structure définissant un canal d'éooulement (66), une limite de ce canal d'écoulement étant définie par une membrane microporeuse (60), une
structure col1lectrice (74) sur je côte de ladite mem-
brane (60) opposé audit canal d'écoulement (66), une
structure définissant des première et seconde chambre-
réservoirs (44, 46), chaque chambre réservoir (44, 46) comportant un orifice d'écoulerent (62, 64) à son fond
et ledit canal d'écoulement (66) étant disposé entre les-
dits orifices d'écoulement des chambres réservoirs l'ap-
pareil comportant également un dispositif (24, 114) des-
tiné à brancher chaque chambre réservoir sur une source de pression de gaz, et un dispositif (28, 0; 28', 30';
28", 30") pour appliquer la pression d'un gaz par l'in-
termédiaire de ladite structure de branchement (24, ll4), alternativement auxdites chambres réservoirs (44, 46) afin de produire une circulation alternée de la substance liquide entre lesdites chambres réservoirs (44, 46) par
ledit canal d'écoulement (66), avec le passage qui en ré-
sulte d'une fraction de ladite substance liquide à tra-
vers ladite membrane (60) et ladite structure collectrice (74).
2 - Appareil selon la revendication], caracté-
risé en ce qu'il comnporte une structure de support (16) destinée à recevoir ledit récipient de filtration (40), comprenant une structure d'appui avec un conduit (22) qui la traverse, pour aligner ladite structure collectrice de
filtrat (74) quarnd ledit récipient (40) est placé sur la-
dite structure de support (16), ledit dispositif die bran-
chertient comprenant une structure (24) disposée au-dessus de ladite structure de support pour I 'engagement étanche avec une surface de fermeture (114) de chaque chambre
réservoir (411, 46), l'appareil comprenant en outre un ré-
cipient collecteur de filtrat (50) positionné de façon amovible contre ladite structure lde support (16) en alignement avec ladite structure collectrice de filtrat (74) pour recueillir la fraction filtrée de la substance
liquide qui traverse ladite membrane (60).
3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre des disposi-
tifs (100; 138, 140; 156, 158) pour évacuer chaque cham-
bre réservoir (44, 46) et un dispositif (112) pour ac-
tionner alternativemenL lesdits dispositifs d'évacuation de manière que chaque cliamLire réservoir (44, 46) soit évacuée lorsque la pression d'un gaz est appliquée à
l'autre chambre réservoir par ledit dispositif d'appli-
cation de pression d'un gaz.
4 - Appareil selon l'une quelconque des reven-
]5 dications 1 à 3,,caractérisé en ce que ledit dispositif d'application de pression d'un gaz comporte un dispositif (106; 130; 150) agencé pour appliquer une pression d'un
gaz qui ne dépasse pas 0,7 x 105 Pa à la surface du li-
quide dans chaque chambre réservoir.
5 - Récipient unitaire lde filtration jetable pour un appareil de fractionnement destiné à fractionner
des fluides biologiques tels que du sang, récipient ca-
ractérisé en ce qu'il comporte une structure (44) défi-
nissant une première chambre réservoir destineée à rece-
voir une substance liquide à fractionner, une structure
(46) définissant une seconde chambre réservoir, un ori-
fice d'écoulement (62, 64) au fond de chaque chambre ré-
servoir (44, 46), une structure définissant un canal
d'écoulement (66) disposée entre lesdits orifices d'écou-
lement (62, 64) desditeF chambres réservoirs, une membrane
microporeuse (60) définissant une surface inférieure li-
mite dudit canal d'écoulement (66) et une structure col-
lectrice de filtrat (74) au-dessous de ladite membrane,
chacune (lesdites chambres réservoirs (44, 46) étant diri-
gée vers le haut et comportant un orifice de branchement
(114) près de sa partie supérieure.
6 - Récipient selon la revendication 5, carac-
* trisé en ce que chaque chambre réservoir (44, 46, est
ouverte vers le haut et comporte une surface périphéri-
que (114) d'étanchéité en haut de chaque chambre (44, 46), lesdites surfaces périphériques d'étanchéité (114) étant disposées dans un plan.
7 - Appareil selon l'une quelconque des reven-
dications 1 a 4, caractérisé en ce que ladit+nembrane
microporeuse (60) est une feuille plane formant la limi-
te inférieure dudit canal d'écoulement (66), ledit canal
d'écoulement (66) formant la substance liquide à frac-
tionner en une nappe large et mince, la profondeur dudit canal d'écoulement étant inférieure à 0,3 mm, sa largeur étant au moins vingt fois sa profondeur et le volume de chaque chambre réservoir (44, 46) étant au moins dix fois
le volume dudit canal d'écoulement (66).
8 - Procédé de séparation du plasma sanguin
des autres constituants du sang entier, procédé caracté-
risé en ce qu'il consiste essentiellement à préparer deux chambres réservoirs espacées qui sont reliées par une structure de canal d' écoulement, ledit canal d'écoulement étant limité par une membrane de filtration comprenant un
grand nombre de pores, ces pores ayant une largeur infé-
rieure à un micron, à disposer le sang entier dans lesdits réservoirs et ledit canal d'écoulement de manière qu'une
surface du sang entier dans chaque réservoir soit en con-
tact avec un gaz, à appliquer un gaz sous une pression qui
ne dépasse pas 0,7 x 105 Pa, alternativement sur les sur-
faces exposées du sang entier dans lesdites chambres ré'-
servoirs, tandis que la surface du sang dans l'autre cham-
bre réservoir se trouve à la pression atmosphérique, de manière à produireun écoulement alterné du sang entier entre lesditez chambre.s réservoirs en passant par ledit canal d'écoulement, avec le passage qui en résulte d'une
fraction de plasma dudit sang entier à travers ladite meirm-
brane de filtration, et à recueillir ladiLe fraction de
plasma en une position située au-dessous. de ladite mem-
brane.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/202,478 US4343705A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Biological liquid fractionation using alternate opposite flow directions across a membrane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2493524A1 true FR2493524A1 (fr) | 1982-05-07 |
Family
ID=22750040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8120342A Pending FR2493524A1 (fr) | 1980-10-31 | 1981-10-29 | Procede et appareil de fractionnement, notamment de fluides biologiques et similaires |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4343705A (fr) |
| JP (1) | JPS57104862A (fr) |
| AU (1) | AU7633581A (fr) |
| CA (1) | CA1171796A (fr) |
| DE (1) | DE3142874A1 (fr) |
| FR (1) | FR2493524A1 (fr) |
| GB (1) | GB2086761B (fr) |
| IT (1) | IT1145577B (fr) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729829A (en) * | 1981-07-22 | 1988-03-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hollow fiber plasmapheresis module |
| US4735726A (en) * | 1981-07-22 | 1988-04-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Plasmapheresis by reciprocatory pulsatile filtration |
| FR2519555A1 (fr) * | 1982-01-11 | 1983-07-18 | Rhone Poulenc Sa | Appareillage et procede de plasmapherese alternative avec appareil a membrane |
| US4668399A (en) * | 1982-02-16 | 1987-05-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hollow fiber plasmapheresis process |
| US4636312A (en) * | 1982-02-16 | 1987-01-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Plasmapheresis filtration module having improved end plate |
| USD278930S (en) | 1982-04-05 | 1985-05-21 | Allied Corporation | Plasma separator cartridge or similar article |
| JPS59168843A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-22 | ジエルマン サイエンシスインコ−ポレ−テツド | 血漿試料を採取する方法とそのためのフィルタ |
| GB2139519B (en) * | 1983-04-29 | 1986-03-05 | Kenneth Dawson Bagshawe | Reaction-chamber and filter for chemical analysis |
| US4605503A (en) * | 1983-05-26 | 1986-08-12 | Baxter Travenol Laboratories, Inc. | Single needle blood fractionation system having adjustable recirculation through filter |
| US4639316A (en) * | 1984-12-14 | 1987-01-27 | Becton, Dickinson And Company | Automatic liquid component separator |
| US4879098A (en) * | 1985-01-25 | 1989-11-07 | Becton, Dickinson And Company | Device for the separation of the lighter fraction from the heavier fraction of a liquid sample |
| US4818493A (en) * | 1985-10-31 | 1989-04-04 | Bio/Data Corporation | Apparatus for receiving a test specimen and reagent |
| US5000923A (en) * | 1985-10-31 | 1991-03-19 | Bio/Data Corporation | Apparatus for receiving a test specimen and reagent |
| US4695430A (en) * | 1985-10-31 | 1987-09-22 | Bio/Data Corporation | Analytical apparatus |
| US5656163A (en) * | 1987-01-30 | 1997-08-12 | Baxter International Inc. | Chamber for use in a rotating field to separate blood components |
| US5792372A (en) * | 1987-01-30 | 1998-08-11 | Baxter International, Inc. | Enhanced yield collection systems and methods for obtaining concentrated platelets from platelet-rich plasma |
| US5370802A (en) * | 1987-01-30 | 1994-12-06 | Baxter International Inc. | Enhanced yield platelet collection systems and methods |
| DE3721847C1 (de) * | 1987-06-29 | 1989-03-16 | Martin Prof Dr Siegert | Filter zum Konzentrieren makromolekularer Loesungen |
| US4872988A (en) * | 1988-02-02 | 1989-10-10 | Culkin Joseph B | Method and device for separation of colloidal suspensions |
| US5046509A (en) * | 1988-12-30 | 1991-09-10 | Spacelabs, Inc. | Device for the conditioning, handling and measurement of blood |
| US5690835A (en) * | 1991-12-23 | 1997-11-25 | Baxter International Inc. | Systems and methods for on line collection of cellular blood components that assure donor comfort |
| US6007725A (en) * | 1991-12-23 | 1999-12-28 | Baxter International Inc. | Systems and methods for on line collection of cellular blood components that assure donor comfort |
| US5549834A (en) * | 1991-12-23 | 1996-08-27 | Baxter International Inc. | Systems and methods for reducing the number of leukocytes in cellular products like platelets harvested for therapeutic purposes |
| US5277820A (en) * | 1992-02-06 | 1994-01-11 | Hemocleanse, Inc. | Device and method for extracorporeal blood treatment |
| US5554293A (en) * | 1993-06-28 | 1996-09-10 | C. R. Bard, Inc. | Disposable blood washing and apheresis device and method of using thereof |
| US5427695A (en) * | 1993-07-26 | 1995-06-27 | Baxter International Inc. | Systems and methods for on line collecting and resuspending cellular-rich blood products like platelet concentrate |
| GB9422504D0 (en) | 1994-11-08 | 1995-01-04 | Robertson Patricia M B | Blood testing |
| KR19990028592A (ko) | 1995-06-30 | 1999-04-15 | 와이너 길버트 피. | 분리장치 및 방법 |
| US5827429A (en) * | 1996-01-18 | 1998-10-27 | Filtertek Inc. | Intravenous filter device |
| US20030038087A1 (en) * | 2000-01-24 | 2003-02-27 | Garvin Alex M. | Physical separation of cells by filtration |
| DE10025476C1 (de) * | 2000-05-23 | 2001-08-16 | Sartorius Gmbh | Vorrichtung zur Crossflow-Filtration |
| US8747669B1 (en) | 2005-12-29 | 2014-06-10 | Spf Innovations, Llc | Method and apparatus for the filtration of biological samples |
| US7384549B2 (en) | 2005-12-29 | 2008-06-10 | Spf Innovations, Llc | Method and apparatus for the filtration of biological solutions |
| US20100093551A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | Decision Biomarkers, Inc. | Liquid Transfer and Filter System |
| WO2011119535A1 (fr) * | 2010-03-22 | 2011-09-29 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systèmes de filtration, méthodes, et dispositifs pour dériver des fractions de composants du sang entier |
| US8440085B2 (en) * | 2011-06-06 | 2013-05-14 | Pall Corporation | Plasma separation |
| US9427707B2 (en) | 2012-08-10 | 2016-08-30 | Jean I. Montagu | Filtering blood |
| JP2018524571A (ja) * | 2015-06-08 | 2018-08-30 | ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company | 生物学的なサンプルを濾過するための濾過セルおよび方法 |
| CA3109854C (fr) | 2015-09-01 | 2023-07-25 | Becton, Dickinson And Company | Dispositif de filtration en profondeur pour la separation de phases d'echantillon |
| EP3423827B1 (fr) | 2016-03-02 | 2025-12-17 | Becton, Dickinson and Company | Dispositif de séparation de fluide biologique |
| CA3026549A1 (fr) | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Becton, Dickinson And Company | Dispositif de separation de fluide biologique |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3211645A (en) * | 1962-07-17 | 1965-10-12 | Technicon Instr | Method and apparatus for filtering sanguineous liquid streams |
| FR2278374A2 (fr) * | 1974-07-19 | 1976-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'ultrafiltration |
| US4001117A (en) * | 1974-09-17 | 1977-01-04 | Pathophysiologisches Institut Der Universitat Bern | Sieve filtration apparatus |
| FR2316995A1 (fr) * | 1975-07-07 | 1977-02-04 | Jonsson Ulf | Procede et dispositif de filtration en continu d'une suspension ou d'une solution colloidale |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3489145A (en) * | 1966-08-08 | 1970-01-13 | Surgeon General Of The Public | Method and apparatus for continuous separation of blood in vivo |
| US3556302A (en) * | 1969-01-06 | 1971-01-19 | Amicon Corp | Filtration apparatus having flow distributor |
| US3567031A (en) * | 1969-05-29 | 1971-03-02 | Amicon Corp | Autoagitating ultrafiltration apparatus |
| US3705100A (en) * | 1970-08-25 | 1972-12-05 | Amicon Corp | Blood fractionating process and apparatus for carrying out same |
| US4189385A (en) * | 1977-05-03 | 1980-02-19 | Greenspan Donald J | Method and apparatus for separating serum or plasma from the formed elements of the blood |
| US4191182A (en) * | 1977-09-23 | 1980-03-04 | Hemotherapy Inc. | Method and apparatus for continuous plasmaphersis |
| US4212742A (en) * | 1978-05-25 | 1980-07-15 | United States Of America | Filtration apparatus for separating blood cell-containing liquid suspensions |
-
1980
- 1980-10-31 US US06/202,478 patent/US4343705A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-10-14 AU AU76335/81A patent/AU7633581A/en not_active Abandoned
- 1981-10-16 GB GB8131288A patent/GB2086761B/en not_active Expired
- 1981-10-29 DE DE19813142874 patent/DE3142874A1/de not_active Withdrawn
- 1981-10-29 FR FR8120342A patent/FR2493524A1/fr active Pending
- 1981-10-30 IT IT68411/81A patent/IT1145577B/it active
- 1981-10-30 CA CA000389108A patent/CA1171796A/fr not_active Expired
- 1981-10-30 JP JP56174358A patent/JPS57104862A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3211645A (en) * | 1962-07-17 | 1965-10-12 | Technicon Instr | Method and apparatus for filtering sanguineous liquid streams |
| FR2278374A2 (fr) * | 1974-07-19 | 1976-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'ultrafiltration |
| US4001117A (en) * | 1974-09-17 | 1977-01-04 | Pathophysiologisches Institut Der Universitat Bern | Sieve filtration apparatus |
| FR2316995A1 (fr) * | 1975-07-07 | 1977-02-04 | Jonsson Ulf | Procede et dispositif de filtration en continu d'une suspension ou d'une solution colloidale |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1171796A (fr) | 1984-07-31 |
| GB2086761A (en) | 1982-05-19 |
| GB2086761B (en) | 1984-05-31 |
| IT8168411A0 (it) | 1981-10-30 |
| DE3142874A1 (de) | 1982-06-16 |
| US4343705A (en) | 1982-08-10 |
| IT1145577B (it) | 1986-11-05 |
| AU7633581A (en) | 1982-05-06 |
| JPS57104862A (en) | 1982-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2493524A1 (fr) | Procede et appareil de fractionnement, notamment de fluides biologiques et similaires | |
| CA1296598C (fr) | Dispositif de nettoyage d'une aiguille de prelevement d'un liquide | |
| CH644020A5 (fr) | Procede et dispositif de separation de differentes fractions d'un echantillon de sang. | |
| FR2803853A1 (fr) | Dispositif de culture cellulaire et tissulaire a circulation perfectionnee de fluide de culture | |
| FR2536671A1 (fr) | Appareil de filtrage pour liquides, de type statique a membrane | |
| FR2627587A1 (fr) | Dispositif pour colorer les tissus en vue de l'observation de la reponse immunitaire | |
| FR2664825A1 (fr) | Dispositif, comportant un ensemble composite de plaques, pour filtration simultanee de plusieurs petits echantillons. | |
| FR2689634A1 (fr) | Appareil de coloration de tissus biologiques. | |
| EP0173631B1 (fr) | Appareil de fractionnement par électrophorèse de solutions contenant des protéines | |
| FR2580189A1 (fr) | Separateur de suspension liquide | |
| JPH11295301A (ja) | 血液連続濾過装置 | |
| WO2022029040A1 (fr) | Appareil pour souder une poche | |
| FR2484839A1 (fr) | Procede et dispositif pour faire circuler et pomper des liquides organo-biologiques, notamment du sang | |
| EP0063971B1 (fr) | Dispositif de prélèvement d'échantillons liquides | |
| WO1986007279A1 (fr) | Filtration de membrane pour analyse | |
| BE897901A (fr) | Appareil et procede de degazage d'un liquide, notamment de l'eau | |
| EP0562104B1 (fr) | Lit medical fluidise muni d'un dispositif d'evacuation de ses constituants granulaires souilles | |
| EP0910787B1 (fr) | Procede et dispositif de remplissage avec un milieu liquide d'une carte d'analyse | |
| FR2542620A1 (fr) | Filtre et procede pour l'obtention d'echantillons de plasma sanguin | |
| FR2579467A1 (fr) | Chambre de detection de fuites d'air pour dispositif de drainage pleural | |
| WO1995014086A1 (fr) | Cartouche pour la preparation d'acides nucleiques purifies | |
| FR2650196A1 (fr) | Procede et appareil de regeneration d'une solution de colorant dans un diluant, notamment une solution de colorant pour laser a colorant | |
| FR2609624A1 (fr) | Procede et seringue pour prelevement cytologique | |
| FR2548360A1 (fr) | Dispositif pour le prelevement et la mesure du debit d'un liquide en circulation constante ou pulsee | |
| EP0742998B1 (fr) | Procédé et installation pour éliminer par presssage le lactosérum contenu dans du caillé |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property |