УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРИОКОНСЕРВИРОВАНИЯ ТРОМБОЦИТОВ

Область, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области медицины, а именно, к производственной и клинической трансфузиологии, и может быть использована для криоконсервирования тромбоцитов.
Уровень техники
Известны устройства для криоконсервирования клеток крови, клапанов сердца, костей и др., выпускаемые как зарубежными компаниями (Fresenius, Baxter, Macopharma, Origen), так и российской (Виробан). Все устройства включают контейнеры, изготовленные из устойчивого к низким температурам пластика - этиленвинилацетата - а также систему трубок и коннекторов для соединения контейнеров. Однако, такая конструкция обеспечивает только замораживание и хранение биологического материала и не позволяет проводить технологические процессы в закрытом контуре, повышая риск микробной контаминации обрабатываемого биологического объекта.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для криоконсервирования донорской крови (клеток крови), в частности эритроцитов, производства ОАО «Синтез», Россия (ТУ 9398-113-00480201-2010, № ФСР 2012/13086), включающее полимерные контейнеры из ПВХ пластиката вместимостью 750/200/400 мл с раствором гемоконсерванта Глюгицир 100 мл и магистраль для соединения контейнера содержащего криоконсервант Криосин и контейнера с кровью. Вместимость емкости контейнера 750 мл позволяет взвесь эритроцитов в криоконсервирующем растворе распределять равномерным тонким слоем для замораживания в горизонтальном положении. Контейнер имеет емкость 400 мл для перевода плазмы и емкость 200 мл для перевода лейкотромбоцитарного слоя (ЛТС).
Криоконсервирование эритроцитов проводят в несколько этапов. На первом этапе заготовленную цельную кровь центрифугируют при 3940 об/мин в течение 10 мин при температуре 4°C. Затем переводят плазму в контейнер 400 мл и ЛТС в контейнер 200 мл. В контейнере 750 мл оставляют эритроцитарную массу. На втором этапе соединяют контейнер с раствором криоконсерванта «Криосин» и контейнер 750 мл с эритроцитарной массой путем введения иглы магистрали в штуцеры контейнеров. Затем переводят раствор криоконсерванта «Криосин» в контейнер с эритроцитами, тщательно перемешивая, в соотношении 1:1, делая экспозиции в течение 5-10 мин после добавления 50 мл, 80 мл и оставшейся части раствора криоконсерванта. На третьем этапе замораживают контейнер 750 мл с эритроцитами в растворе криоконсерванта в горизонтальном положении при температуре от минус 80°C до минус 40°C. В соответствии с Приложением 8 к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12 апреля 1990 г. №155 замороженные эритроциты могут храниться в электрических рефрижераторах до трех лет при температуре ниже минус 65°C и до двух лет при температуре минус 40°C.
Однако, данное устройство для криоконсервирования клеток крови включает контейнеры из поливинилхлорида с пластификатором ди 2-этилгексил фталатом, которые обладают высокой адгезивной активностью к тромбоцитам, не обеспечивают пропускание кислорода и углекислого газа через стенки контейнера и не предназначены для хранения тромбоцитного концентрата. Контейнеры из ПВХ допускается хранить в замороженном состоянии при температуре не ниже минус 80°C. Соединение контейнеров с Криосином и эритроцитами путем введения иглы магистрали в штуцер контейнеров нарушает герметичность устройства и повышает риск микробной контаминации ее клеток крови.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является разработка устройства для криоконсервирования тромбоцитов, представляющего бинарную систему, используемую в процессе получения, криоконсервирования и хранения отдельно плазменного и клеточного компонентов крови. Заявляемое устройство представляет собой асептичный закрытый контур, позволяющий проводить обработку тромбоцитных концентратов во время криоконсервирования не нарушая герметичности.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является повышение качества получаемых криоконсервированных тромбоцитов.
Повышение качества криоконсервированных тромбоцитов достигается за счет, подбора контейнеров из материалов, обеспечивающих сохранение функциональной способности клеток, их жизнеспособность и интактность в процессе криоконсервирования (в т.ч. в процессе фракционирования с последующим хранением). В заявляемом устройстве контейнеры подобраны таким образом, чтобы при использовании их в технологическом процессе криоконсервирования обеспечить:
в первом контейнере - хранение плазмы, полученной после фракционирования исходного тромбоцитного концентрата, замороженной при температуре от минус 80 до минус 100°C, с обеспечением режима хранения плазмы при температуре от минус 85°C до минус 196°C,
во втором контейнере - хранение тромбоцитсодержащей части, полученной после фракционирования исходного тромбоцитного концентрата, ресуспендированной криопротектором, замороженной при температуре от минус 80 до минус 100°C, с обеспечением режима хранения тромбоцитсодержащей части при температуре от минус 85°C до минус 196°C.
Повышение качества получаемых тромбоцитов также обеспечивается снижением риска контаминации за счет использования замкнутого контура без использования разъемных соединений - все конструктивные элементы устройства - контейнеры и трубки, соединены между собой таким образом, что они образуют замкнутую систему.
Кроме того, в частном случае заявляемого устройства для обеспечения технологичности процесса криоконсервирования подобраны объемы и геометрические размеры используемых контейнеров:
первый контейнер - должен быть выполнен из этилвиниацетата – материала, устойчивого к ультранизким температурам до минус 196°C - иметь объем от 120 до 250 мл.
второй контейнер - должен быть выполнен из этилвиниацетата – материала, устойчивого к ультранизким температурам до минус 196°C - иметь объем от до 200 мл.
Поставленная задача решается тем, что устройство для криоконсервирования тромбоцитов включает два контейнера, где первый предназначен для хранения плазмы, полученной в процесс фракционирования исходного тромбоцитного концентрата, а второй - непосредственно для фракционирования тромбоцитного концентрата с получением криоконсервированных тромбоцитов и плазмы и последующим хранением криоконсервированных тромбоцитов, шприц для введения криопротектора, при этом первый контейнер соединен со вторым посредством трубок, снабженных зажимными элементами, шприц подключен ко второму контейнеру через разветвитель, соединенный со шприцом отдельной трубкой, также снабженной роликовым зажимом, оба контейнера выполнены из этиленвинилацетата – материала, устойчивого к замораживанию и хранению при температуре от минус 80°C до минус 196°C.
В частном варианте выполнения полезной модели первый контейнер выполнен объемом 120-250 мл, второй контейнер выполнен объемом до 200 мл, шприц использован объемом 10-20 мл, трубки выполнены из полимерного материала, характеризующегося возможности высокотемпературного герметичного запаивания, поршень шприца выполнен из полимерного материала. Кроме того, контейнеры могут иметь следующие размеры (Ш - ширина, В - высота): первый контейнер имеет размеры - 130/285 мм, а второй - 125/150 мм.
Шприц может быть выполнен с возможностью автоматизированного дозированного введения криопротектора.
Минимальное количество зажимных элементов заявляемого устройства - два, один из которых размещен на трубке, соединяющей первый и второй контейнеры, а второй - между шприцом и вторым контейнером. В качестве зажимных элементов использованы роликовые зажимы.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом (рис. 1), на котором схематично представлено устройство для криоконсервирования тромбоцитов. Позициями на чертеже обозначены: 1 - первый контейнер, предназначенный для хранения плазмы, полученной в процессе фракционирования тромбоцитного концентрата, 2 - второй контейнер, предназначенный непосредственно для фракционирования тромбоцитного концентрата с получением криоконсервированных тромбоцитов и плазмы, и последующего хранения криоконсервированных тромбоцитов, 3 - шприц для введения криопротектора, 4 - трубка, соединяющая первый контейнер со вторым, 5 - трубка соединения со шприцом через разветвитель, 6, 7 - зажимные элементы (зажимы).
Осуществление полезной модели
Устройство для криоконсервирования тромбоцитов состоит из двух контейнеров и шприца (дозатора), последовательно соединенных друг с другом трубками, содержащими зажимы. Первый контейнер 1 соединен трубкой 4 со вторым контейнером 2. Шприц 3 отдельно соединен трубкой 5 со вторым контейнером. На трубке 4 размещен зажим 6, на трубке 5 - зажим 7.
Первый контейнер 1 выполнен из этиленвинилацетата – материала, устойчивого к замораживанию и хранению при температуре от минус 80°C до минус 196°C. Имеет объем 120-250 мл и размеры Ш/В - 130/285 мм.
Второй контейнер 2 выполнен из этиленвинилацетата – материала, устойчивого к замораживанию и хранению при температуре от минус 80°C до минус 196°C. Имеет объем до 200 мл и размеры Ш/В - 125/150 мм.
Шприц 3 использован объемом 10-20 мл. Поршень шприца выполнен из полимерного материала. В заявляемом устройстве использованы роликовые зажимы 6 и 7, соединительные трубки 4 и 5 выполнены из ПВХ.
Для обеспечения асептичности и исключения бактериальной контаминации ТК в процессе криоконсервирования оба контейнера объединены в систему методом стерильного соединения трубок этих контейнеров на аппарате CompoDock (Fresenius).
В конкретном примере реализации полезной модели для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата заявляемое устройство было «собрано» из следующих контейнеров:
- в качестве первого контейнера, предназначенного для хранения плазмы, получаемой в процесс фракционирования тромбоцитного концентрата, был использован контейнер MACO BIOTECH Freezing - EVA BAGS размером Ш/В - 130/285 мм, объемом 120-250 мл.;
- в качестве второго контейнера, предназначенного для фракционирования тромбоцитного концентрата и хранения криоконсервированных тромбоцитов был использован мешок Cryostore™ CS250N, размером Ш/В - 130/150 мм, объемом до 200 мл.
Контейнеры были соединены по схеме, представленной на чертеже.
Процесс криоконсервирования тромбоцитов с использованием заявляемого устройства состоит из следующих этапов. Процесс криоконсервирования тромбоцитов с использованием заявляемого устройства состоит из следующих этапов:
1. К контейнеру 2 (Cryostore™ CS250N) подсоединяют контейнер с исходным тромбоцитным концентратом и переводят ТК в контейнер 2.
2. Закрывают зажим 6 и 7.
3. Систему контейнеров 1 и 2, шприц 3 и магистрали 4 и 5 с зажимами 6 и 7 размещают в центрифужном стакане центрифуги, например, марки Sorvall RC 3С+.
4. Центрифугируют ТК, находящемся в контейнере 2 (Cryostore™ CS250N), при ускорении от 1100 до 1300 g в течение от 8 до 12 минут для разделения ТК на плазму и тромбоциты.
5. Контейнер 2 (Cryostore™ CS250N), содержащий надосадок (плазму бедную тромбоцитами) и осадок с тромбоцитами, помещают в плазмоэкстрактор, например, Jouan, а остальные контейнеры свободно располагают рядом.
6. Подсоединяют шприц 3, содержащий криопротектор (в ламинарном шкафу с классом чистоты А), к контейнеру 2 (Cryostore™ CS250N), содержащему ТК, через инъекционный порт (Needleless access port).
7. Открывают зажим 6 и переводят плазму бедную тромбоцитами в контейнер 1 (MACO BIOTECH Freezing - EVA BAGS 120-250 ml).
8. Закрывают зажим 6 и запаивают трубку 4 магистрали со стороны входа в контейнер 1 аппаратом Гекон Б и отсоединяют контейнер 1 (MACO BIOTECH Freezing - EVA BAGS 120-250 ml), содержащий плазму, от контейнера 2 (Cryostore™ CS250N), содержащий тромбоцитсодержащую часть.
9. Открывают зажим 7 и вводят криопротектор шприцом 3 медленно для ресуспендирования тромбоцитсодержащей части в контейнер 2 Cryostore™ CS250N.
10. Закрывают зажим 7 и запаивают трубку 5 магистрали аппаратом Гекон Б и отсоединяют шприц 3 от контейнера 2 (Cryostore™ CS250N), содержащего ресуспендированные криопротектором тромбоциты.
11. Контейнер 2 (Cryostore™ CS250N), содержащий ресуспендированные криопротектором тромбоциты, и контейнер 1 (MACO BIOTECH Freezing - EVA BAGS 120-250 ml), содержащий плазму бедную тромбоцитами, размещают в одной металлической кассете и замораживают со скоростью 1-3°/мин в морозильной камере при температуре минус 85°C.
Пример.
С использованием устройства для криоконсервирования тромбоцитов заморозили более 280 доз тромбоцитных концентратов, полученных методом афереза. Устройство состояло из двух контейнеров и шприца, последовательно соединенных друг с другом трубками, содержащими зажимы. Первый контейнер соединен трубкой со вторым контейнеров. Шприц отдельно соединен трубкой со вторым контейнером. Все трубки были снабжены роликовыми зажимами. Для разделения исходного ТК контейнер с ним стерильно подпаивали к контейнеру 2 и переводили исходный ТК в него. Предложенная компоновка элементов устройства позволила выполнить весь технологический процесс в замкнутом контуре, что позволило получить высокое качество компонентов крови и исключило вероятность микробной контаминации гемокомпонента. Подобранный объем контейнеров был достаточен как для фракционирования исходного тромбоцитных концентратов на плазму и тромбоцитсодержащую часть, так и для проведения адекватного размещения контейнеров в металлических кассетах с последующей их заморозкой и хранением. Контроль качества компонентов крови, который был экспериментально осуществлен как в процессе криоконсервирования, так и после замораживания и хранения тромбоцитов при температуре от минус 80°C до минус 196°C показал высокую сохранность клеток. Технологичность используемого устройство для криоконсервирования тромбоцитов позволила получить высококачественные тромбоцитные компоненты длительного хранения.
Заявляемое устройство позволяет автоматизировать процесс производства гемокомпонентов, т.е. создать повторяемость и однородность технологического процесса; исключить необходимость самостоятельного конструирования медицинским работником новых систем и тем более дополнять систему путем подсоединения к готовой системе дополнительных элементов, что повышает риск разгерметизации системы и микробной контаминации. Однородность и воспроизводимость технологии повышает производительность труда, сокращает трудозатраты. Кроме того, заявляемое устройство позволяет сократить время технологического процесса криоконсервирования на этапе от забора крови до размещения компонентов крови в контейнерах в морозильной камере.