УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ И РАЗДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТЕКУЧИХ СРЕД НА КОМПОНЕНТЫ

1. Устройство для обработки и разделения биологических текучих сред на компоненты, содержащее:
- полую камеру (10) центробежной обработки, выполненную с возможностью вращения вокруг оси вращения и имеющую внутреннюю цилиндрическую стенку (16), охватывающую область (19), предназначенную для приема биологических текучих сред, подлежащих обработке, а также имеющую наклонную верхнюю стенку (12), ведущую к более узкой горловине (14), которая проходит в осевом направлении от цилиндрической стенки (16) и наклонной верхней стенки (12) и содержит входное/выходное отверстие (29) для биологической текучей среды, подлежащей обработке, и для обработанных компонентов текучей среды, причем цилиндрическая стенка (16), наклонная верхняя стенка (12) и более узкая горловина (14) представляют собой единую деталь, причем область (19) в полой камере обработки, предназначенная для приема биологических текучих сред, занимает весь объем поперек полой камеры (10) обработки между обращенными друг к другу частями внутренней цилиндрической стенки (16) и вдоль длины цилиндрической стенки, при этом указанная область (19) имеет заданный объем, ограниченный дном (10 В) полой цилиндрической камеры, или переменный объем, ограниченный положением подвижного в осевом направлении элемента (18) внутри цилиндрической стенки (16); и
- подвижную/неподвижную входную/выходную головку (20), установленную на горловине (14) камеры (10) обработки вокруг указанной горловины, причем входная/выходная головка содержит первую часть (22), выполненную с возможностью вращения вместе с камерой обработки, и вторую часть (24), которая остается неподвижной, при этом первая и вторая части входной/выходной головки соединены между собой средствами (26) уплотнения, допускающими вращение первой части относительно второй части, к тому же входная/выходная головка содержит центральный сквозной канал для входа биологической текучей среды подлежащей обработке и выхода обработанных/сепарированных компонентов текучей среды,
отличающееся тем, что данное устройство дополнительно содержит направляющий поток элемент (30), вставленный в камеру (10) обработки, и выполненный с возможностью вращения вместе с ней, причем указанный направляющий поток элемент расположен рядом с наклонной стенкой (12) камеры обработки, слегка отстоит от стенки (12) и соответствует стенке (12) по форме, так что вместе с наклонной стенкой камеры обработки образует наклонный проточный канал (32), при этом направляющий поток элемент (30) расположен выше указанной области (19) для приема биологических текучих сред, подлежащих обработке, причем наклонный канал (32) ведет в верхнюю часть внутренней цилиндрической стенки (12) камеры обработки; при этом указанная входная/выходная головка (20) содержит:
- первое входное/выходное отверстие (29) и второе входное/выходное отверстие (40), причем первое и второе входное/выходное отверстия расположены на неподвижной второй части (24) входной/выходной головки (20) на верхней стороне и/или на боковой стороне последней; и
- осевой сепаратор (28а, 28b) в центральном сквозном канале входной/выходной головки (20), который определяет во входной/выходной головке отдельные первый и второй направленные вдоль оси каналы;
- причем верхняя часть одного из первого и второго направленных вдоль оси каналов сообщается с одним из первого и второго входных /выходных отверстий (29,40), а верхняя часть другого из первого и второго направленных вдоль оси каналов сообщается с другим из первого и второго входных /выходных отверстий (29,40),
- нижняя часть одного из первого и второго направленных вдоль оси каналов сообщается с указанной областью (19) в камере обработки для приема биологических текучих сред, подлежащих обработке, а нижняя часть другого из первого и второго направленных вдоль оси каналов сообщается с наклонным каналом (32) между направляющим поток элементом (30) и наклонной верхней стенкой (12) камеры обработки,
при этом выполненное таким образом устройство выполнено с возможностью работы в режиме с непрерывным потоком, при котором обеспечена возможность входа подлежащей обработке биологической текучей среды через одно из первого и второго входных /выходных отверстий (29,40, при одновременном обеспечении выхода обработанной биологической текучей среды через другое из первого и второго входных /выходных отверстий (29,40).
2. Устройство по п. 1, в котором неподвижная вторая часть (24) входной/выходной головки (20) содержит наружное, в общем цилиндрическое тело, при этом указанное первое входное/выходное отверстие представляет собой осевое входное/выходное отверстие (29) во входной/выходной головке (20), а указанное второе входное/выходное отверстие представляет собой боковое входное/выходное отверстие (40), расположенное на боковой стороне указанного в общем цилиндрического тела.
3. Устройство по п. 2, в котором выступающая вверх продолговатая центральная горловина (14) камеры обработки проходит вовнутрь вращаемой первой части (22) входной/выходной головки (20) до уровня бокового входного/выходного отверстия (40).
4. Устройство по п. 2 или 3, в котором средства (26) уплотнения входной/выходной головки содержат первое уплотнение, расположенное аксиально с одной стороны бокового входного/выходного отверстия (40), и второе уплотнение, расположенное аксиально с другой стороны бокового входного/выходного отверстия (40).
5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором указанный осевой сепаратор представляет собой центральную трубку (28а, 28b), которая содержит неподвижную, наружную в осевом направлении часть (28b), проходящую в неподвижной второй части (24) входной/выходной головки, и вращаемую, внутреннюю в осевом направлении часть (28а), соединенную с центральной частью направляющего поток элемента (30), причем указанная вращаемая, внутренняя в осевом направлении часть центральной трубки сообщается с промежутком (32) между направляющим поток элементом (30) и наклонной верхней стенкой (12) камеры обработки.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором вращаемая первая часть (22) входной/выходной головки (20) расположена внутри неподвижной второй части (24) входной/выходной головки (20).
7. Устройство по п. 5, в котором:
(i) наклонная верхняя стенка (12) камеры (10) обработки имеет форму усеченного конуса, так же, как и верхняя поверхность направляющего поток элемента (30);
(ii) направляющий поток элемент (30) содержит центральную втулку (36), которая посажена в горловину (14) камеры обработки, причем между обращенными друг к другу усеченными коническими поверхностями оставлен промежуток величиной несколько миллиметров;
(iii) нижний конец центральной трубки (28а) посажен в центральную втулку (36) направляющего поток элемента (30) и сообщается с промежутком (32) между обращенными друг к другу усеченными коническими поверхностями; и
(iv) направляющий поток элемент (30) в своей центральной втулке (36) содержит отверстие в виде по меньшей мере одного сквозного канала (34), предпочтительно - трех равномерно распределенных по окружности сквозных каналов, которые связывают полость камеры (10) обработки с центральным каналом входной/выходной головки, с областью снаружи его центральной трубки (28а, 28b).
8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором направляющий поток элемент (30) содержит периферийный край (38) наружной цилиндрической формы, который отходит от периферии верхней поверхности направляющего поток элемента (30), имеющей форму усеченного конуса, при этом указанный периферийный цилиндрический край (38) подогнан к внутренней цилиндрической стенке (16) камеры обработки в области ниже линии сопряжения внутренней цилиндрической стенки и наклонной верхней стенки (12) камеры обработки.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, в котором камера (10) обработки содержит внутри своей цилиндрической стенки (16) элемент (18), выполненный с возможностью перемещения вдоль оси, такой, как поршень, который определяет область (19) сепарации переменного объема, в которую происходит прием подлежащей обработке и разделению биологической текучей среды.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором камера (10) обработки является частью одноразового комплекта, содержащего набор контейнеров (52, 54, 56) для приема подлежащей обработке и разделению биологической текучей среды, и сепарированных компонентов, и опционально - один или более дополнительных контейнеров для добавляемых растворов.
11. Устройство по любому из пп. 1-10, дополнительно содержащее корпус (60) для размещения в нем камеры обработки, при этом корпус содержит средства привода для приведения в движение центробежной камеры обработки, и предпочтительно также средства для управления осевым положением подвижного в осевом направлении элемента, такого как поршень в камере обработки.
12. Устройство по п. 11, дополнительно содержащее запирающие элементы для входных/выходных отверстий, ведущих в камеру обработки, причем указанные запирающие элементы представляют собой зажимы или пережимные клапаны, которые воздействуют на трубки одноразового комплекта, или запорные краны (58), включаемые в состав одноразового комплекта и/или устанавливаемые на корпусе для размещения камеры обработки.
13. Система для обработки и разделения биологических текучих сред на компоненты, содержащая устройство по любому из пп. 1-12, а также дополнительно содержащая по меньшей мере один перистальтический насос (59) для прокачки поступающей биологической текучей среды через одно из первого и второго входных/выходных отверстий (29, 40); и/или для прокачки извлеченных обработанных компонентов биологической текучей среды через другое из первого и второго входных/выходных отверстий (29, 40).
14. Способ обработки и разделения биологических текучих сред на компоненты с использованием устройства по любому из пп. 1-12 или системы по п. 13; данный способ содержит следующие шаги:
(a) заполняют камеру (10) обработки биологической текучей средой через одно из указанных входных/выходных отверстий (29, 40), при этом второе из входных/выходных отверстий (29, 40) закрыто;
(b) вращают камеру (10) обработки для центрифугирования биологической текучей среды в камере с целью сепарации различных компонентов биологической текучей среды на внутренней цилиндрической стенке (16) камеры обработки или во внутренней области (19) камеры обработки;
(c) работают в режиме непрерывной обработки, при котором заполнение камеры (10) обработки биологической текучей средой производят одновременно с извлечением через второе входное/выходное отверстие компонентов, которые были отсепарированы во внутренней области камеры обработки;
(d) закрывают первое входное/выходное отверстие (29, 40), в силу чего дальнейшее заполнение камеры обработки биологической текучей средой прекращают, а через второе входное/выходное отверстие (29, 40) продолжают извлечение компонентов, которые были отсепарированы во внутренней области камеры обработки; и
(e) закрывают второе входное/выходное отверстие (29, 40), в силу чего дальнейшее извлечение компонентов, которые были отсепарированы во внутренней области камеры обработки, через указанное второе входное/выходное отверстие (29, 40) прекращают, и через указанное первое входное/выходное отверстие (29, 40) производят извлечение компонентов, которые были отсепарированы на внутренней цилиндрической стенке камеры обработки.
15. Способ по п. 14, в котором заполнение камеры обработки биологической текучей средой производят посредством или с помощью прокачки, предпочтительно - внешним перистальтическим насосом (59), и/или за счет перемещения в камере обработки подвижного в осевом направлении элемента, такого, как поршень (18) с целью изменения объема области сепарации с переменным объемом, который определяют указанным подвижным в осевом направлении элементом.
16. Способ по п. 14 или 15, в котором компоненты извлекают из камеры обработки за счет прокачки, предпочтительно, при помощи перистальтического насоса (59).
17. Способ по любому из пп. 14-16, в котором непрерывную обработку на шаге (с) продолжают, чтобы обработать/разделить объем биологической текучей среды, который превышает максимальный объем сепарации камеры (10) обработки.
18. Способ по любому из пп. 14-17, в котором непосредственно перед и/или во время выполнения шага (е) ускоряют/тормозят вращение камеры (10) центробежной обработки или вращают камеру в противоположных направлениях, чтобы разрыхлить и/или перемешать отделенные компоненты, которые налипли на внутреннюю цилиндрическую стенку камеры обработки.
19. Способ по любому из пп. 14-18, в котором центрифугирование, выполняемое на шаге (b), продолжают на шагах (с) и (d) непрерывно или периодически.