ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ, БОГАТОЙ ТРОМБОЦИТАМИ, УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ СПЕКТРОМ

Область техники
Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к центрифугам, обеспечивающим вращение ротора, в котором кровь в пробирках разделяется на фракции в соответствии с их молекулярной массой и одновременно облучается в ультрафиолетовом спектре, после чего забирается определенный слой под названием – плазма, богатая тромбоцитами.
Уровень техники
Плазма, богатая тромбоцитами, содержит не только тромбоциты, но и большое кол-во лейкоцитов. Лейкоциты - белые кровяные тельца - защищают организм от различных чужеродных частиц и болезнетворных микробов. Лейкоциты чувствительны к веществам, выделяемым бактериями. Они активно устремляются к микроорганизмам, могут выходить из кровеносных сосудов в ткани и поглощать микробы, препятствуя дальнейшему распространению инфекции. И.И. Мечников назвал их фагоцитами, т.е. пожирающими клетками. В очагах повреждения погибшие лейкоциты скапливаются в виде гноя. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.
В связи с вышесказанным лейкоциты почти в 20% случаев при введении в проблемные области могут вызвать воспалительный процесс. Чтобы снизить активность применяют различные фармпрепараты. Однако, ряд исследований установили, что при облучении лейкоцитов ультрафиолетовым спектр волн, активность лейкоцитов резко подала и не вызывала воспалительных процессов.
Поэтому актуальной задачей является облучение плазмы, богатой тромбоцитами, ультрафиолетовым излучением.
Из уровня техники известен способ повышения иммунных свойств переливаемой аутокрови (RU 2144385 C1), в котором осуществляют раздельное облучение ультрафиолетовыми лучами эритроцитарной и лейкоцитарной массы аутокрови. Для этого осуществляют забор крови из вены пациента в пластиковый пакет или другую емкость. После этого осуществляют разделение эритроцитарной и лейкоцитарной масс, например, путем центрифугирования взятой крови в течение не менее 5 мин. при количестве оборотов центрифуги 1000 в 1 мин. После разделения крови на эритроцитарную и лейкоцитарную массы через кювету аппарата для ультрафиолетового облучения аутокрови вначале пропускают находящуюся внизу пластикового мешка или другой емкости эритроцитарную массу, а затем находящуюся сверху лейкоцитарную массу, взвешенную в плазме.
Данная технология применяется для активации всех форменных элементов крови посредством ультрафиолетового облучения и применяется при различных гнойных заболеваниях для активации процесса заживления тканей. К процессу деактивации лейкоцитов эта процедура не относится. Более того, известный способ не позволяет облучать образец крови в процессе центрифугирования и не раскрывает устройство, с помощью которого это было бы возможно осуществить.
Наиболее близким аналогом является центрифуга с оптической сканирующей системой в ультрафиолетовом диапазоне для динамического отслеживания процесса расслоения образца на фракции (EP0340279B1). Образец, помещенный в центрифугу, оптически сканируется во время центрифугирования. Образец помещается в ячейку с окнами, с верхним и нижним, и вращается до тех пора, пока не произойдет расслоение и дискретное расслоение. Такие слои или пласты перпендикулярны радиусу центрифуги в точке отбора пробы и параллельны оси вращения центрифуги. Источник света коллимирован только в одной плоскости, которая включает ось вращения центрифуги и проходит через образец. Коллимированные лучи проходят точно параллельно оси вращения центрифуги через слои или пласты в образце. Детектор со щелевым сканированием в сочетании с фотодетектором точно определяет слои, образующиеся внутри ячейки во время центрифугирования.
Однако, известная конструкция центрифуги направлена на увеличение интенсивности освещения образца, подвергаемого процессу вращения в центрифуге и предназначена для отслеживания процесса расслоения образца. Источник УФ излучения находится вне корпуса центрифуги, и облучение данным источником не позволяет уменьшить активность лейкоцитов в крови.
Таким образом, необходимость в разработке конструкции центрифуги с УФ облучателем с целью уменьшения активности лейкоцитов в крови, которая центрифугируется, является актуальной задачей.
Суть полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции центрифуги для получения плазмы, богатой тромбоцитами, с неактивными лейкоцитами.
Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является создание центрифуги с вмонтированными в нее УФ излучателями.
Технический результат обеспечивается за счет того, что центрифуга для разделения крови включает корпус, установленный в корпусе ротор, кожух ротора, имеющий внутренний кольцевой выступ, в котором смонтированы заодно с кожухом ротора источники ультрафиолетового облучения вокруг ротора, вращающуюся часть ротора с посадочными местами для пробирок, причем источники ультрафиолетового облучения расположены в кожухе ротора таким образом, чтобы равномерно облучать пробирки с кровью в процессе центрифугирования.
Кроме того, вращающаяся часть ротора имеет лопасти с меняющимся углом наклона для охлаждения источников ультрафиолетового облучения.
При этом лопасти на вращающейся части ротора расположены между посадочными местами для пробирок.
Кроме того, посадочные места для пробирок и пробирки выполнены из материала, пропускающего ультрафиолетовый свет.
При этом материалом для посадочных мест для пробирок и пробирок является специальное органическое стекло или хрусталь.
Кроме того, центрифуга имеет крышку, в которой смонтирован оптронный сенсор.
Кроме того, на внешней стороне корпуса смонтированы резисторы для управления частотой излучения и мощностью источников ультрафиолетового облучения.
Кроме того, источниками УФ излучения являются кольцевая кварцевая трубка и светодиоды.
Краткое описание рисунков
Цели, особенности и преимущества данной полезной модели станут более очевидными после обращения к следующему описанию и приложенным чертежам, на которых изображено:
Фиг.1 - вид центрифуги в разборном состоянии;
Фиг. 2 - вид центрифуги сбоку.
На чертежах обозначены следующие элементы:
1 – панель управления, 2 – кнопка пуска/остановки центрифуги, 3 - корпус, 4 - ротор, 5 - стержень ротора, 6 - кожух ротора, 7 - источник УФ излучения, 8 - пробирки, 9- посадочные места для пробирок, 10 – вращающаяся часть с меняющими угол наклона лопастями, 11 - гайка ротора, 12 – сенсор крышки, 13 – крышка.
Подробное описание полезной модели
Вид разработанной центрифуги в разборном состоянии представлен на фиг. 1. Центрифуга имеет корпус 3, крышку 13, размещенную в корпусе защитную чашу с кольцевым выступом, смонтированную на корпусе 3, горизонтальный ротор 4 на стержне ротора 5, на который насажены кожух ротора 6, вращающаяся часть 10 с меняющими угол наклона лопастями, гайка 11 ротора. Крышка 13 размещена на выступе при помощи амортизирующих узлов.
Вращающаяся часть 10 выполнена с посадочными местами для пробирок. Причем посадочные места и сами пробирки, которые вставляются в них, изготовлены из материала, пропускающего УФ излучение. Неограничивающими вариантами таких материалов являются органическое стекло или хрусталь.
Отличительной часть данной центрифуги является наличие в ее конструкции источников УФ излучения 7, расположенных в корпусе центрифуги на ее дне. Более подробно, кожух ротора имеет внутренний кольцевой выступ, в котором смонтированы заодно с кожухом ротора источники ультрафиолетового облучения вокруг ротора. Источники УФ излучения выполнены с возможностью менять свою частоту излучения и мощность при помощи резисторов, установленных на панели управления 1 с внешней стороны корпуса 3 центрифуги. В качестве неограничивающего примера конструктивного выполнения источников УФ излучения 7 могут быть использованы светодиоды и круглые трубки с длиной волны излучения от 100 нм до 300 нм. Ограничений по количеству источников излучения УФ нет. Все зависит от конструкции центрифуги. Чем больше по размеру центрифуга и чем больше посадочных мест для проборок, тем больше будет и источников ультрафиолетового излучения.
При этом расположение источников УФ излучения выбрано исходя из необходимости постоянно во время центрифугирования равномерно облучать пробирку. В данном случае. пробирка всегда находится в процессе (в зоне) облучения, что уменьшает время нахождения пробирки в центрифуге.
Источники УФ излучения имеют тенденцию нагреваться при закрытой центрифуге, и этот процесс происходит очень быстро. Поэтому для охлаждения источников УФ излучения в процессе центрифугирования на вращающуюся часть ротора центрифуги крепятся крылья (лопасти) для охлаждения с меняющимся углом наклона. Они находятся между посадочными местами 9 для пробирок и похожи на лопасти вентилятора. При вращении центрифуги создается поток воздуха, который охлаждает источники УФ излучения.
Во время работы центрифуги под действием центробежных сил пробирки 8, установленные в посадочные места 9, могут подниматься в горизонтальное положение. При этом кровь в пробирке разделяется на фракции в соответствии с их молекулярной массой и одновременно облучается в ультрафиолетовом спектре. С помощью множества адаптеров пробирки разных типов можно центрифугировать одновременно при условии сбалансированности загрузки.
В крышке смонтирован оптронный сенсор для контроля закрытой крышки. В случае напроизвольного открытия крышки, центрифуга автоматически отключается.
Центрифуга работает следующим образом.
Сначала в шприц (пробирку) набирают 15 мл цельную кровь вместе с антикоагулянтом 1,5 мл (раствор 4% цитрата натрия). После чего шприц (пробирку) закрывают с обеих стороны, например, устанавливая на соответствующие концы верхнюю и нижнюю заглушки. Перед пуском привода центрифуги шприц (пробирку) устанавливают в посадочное место для пробирки на вращающуюся часть 10 центрифуги с противовесом (напротив). Пробирки (шприцы) устанавливаются напротив друг друга (не рядом), чтобы уравновесить ротор при вращении. В качестве противовеса используется тот же шприц (пробирка), только обычно не с кровью, а с водой, который ставится напротив для уравновешивания.
После чего центрифугу закрывают крышкой 13 и включают ее на скорости от 3000 до 4000 оборотов в минуту на время от 6 минут до 10 минут одновременно с включением источников ультрафиолетового излучения с длиной волны от 100 нм до 300 нм. Включение центрифуги и режимы ее работы задаются на панели управления 1.
Например, центрифуга может вращаться со скоростью 3500 оборотов в минуту в течение 8 минут, при этом пробирка с кровью при центрифугировании будет равномерно облучаться УФ излучением.
Источники УФ излучения включаются одновременно с запуском центрифуги, и разделение плазмы происходит во время облучения УФ. Спектр облучения (100 – 300 нм) влияет на активность лейкоцитов и других форменных элементов.
Параметры излучения (мощность и частота) задаются заранее до включения центрифуги и зависят от начальных условий.
После центрифугирования вынимают шприц (пробирку) из центрифуги и получают плазму, богатую тромбоцитами, в которой лейкоциты уже неактивные.