Dispositivo y procedimiento para la separación mecánica de células de una unión de células.

Dispositivo (1) para la separación mecánica de células de una unión de células,

particularmente unrotor de corte, que presenta las siguientes características:

a. un rotor (20) 5 con una pared de rotor (25), que está dispuesto concéntrico en un recipiente (30),

b. un alojamiento del rotor (10) unido con el motor, al que está fijado el rotor (20) de forma liberable y a través delcual se puede transmitir un movimiento giratorio del motor al rotor (20), en donde

c. el rotor (20) reduce su tamaño en su dirección longitudinal (L) hacia el fondo (37) del recipiente (30), de tal formaque es posible transmitir diferentes velocidades tangenciales del rotor (20) a través de la pared de rotor (25) a unamuestra líquida en el recipiente (30).

Dispositivo y procedimiento para la separación mecánica de células de una unión de células

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos y a un procedimiento para la separación de células de una unión de celdas con la ayuda de un rotor de corte.

2. Antecedentes de la invención

Para los más diferentes objetivos de experimento es necesario separar células existentes en una unión de células. El estado de la técnica ofrece diferentes procedimientos con este fin. Entre estos procedimientos se encuentran, por ejemplo, el tratamiento mediante ultrasonidos de una unión de células conforme al documento US5, 879, 939, el filtrado múltiple a través de filtros de diferentes tamaños de poros conforme al documento US5, 888, 409, la disminución o trituración de una unión de células conforme al documento US4, 028, 190 o el cizallamiento de una muestra líquida con una unión de células mediante pipetización o un rotor de corte conforme al documento DE3218079, la separación de células con capacidad de vida de suspensiones de células mediante el uso de hidrociclones conforme al documento WO01/85902A1 o la separación de acumulaciones de células biológicas mediante un rotor conforme al documento DE3218079A1.

Los procedimientos anteriormente mencionados presentan diferentes inconvenientes. Por un lado se sobrecarga a menudo la unión de células existente en la muestra líquida debido al aporte de energía para la separación de células. Esto da lugar a una destrucción de las células y a una prolongación del proceso de preparación, hasta que se dispone de células individuales intactas. El inconveniente anterior aparece particularmente en procedimientos mecánicos de separación o al pipetizar la muestra líquida.

El rotor de corte de acuerdo con el documento DE3218079 tiene el inconveniente de que una muestra líquida con la unión de células se ve sometida por todas las partes a las mismas fuerzas de cizalladura. Además de ello, la muestra se mueve en el interior del rotor de corte debido a corrientes turbulentas, de tal forma que no se garantiza un procesado uniforme de la muestra.

El procedimiento para la separación de células con capacidad de vida de una suspensión de células de acuerdo con el documento WO01/85902A1 se refiere a al menos un hidrociclón, al que se alimenta una suspensión de células a través de un dispositivo de admisión tangencial a la cavidad cilíndrica para la separación de células. El principio de la separación de células se basa para ello en la actuación conjunta de fuerzas centrífugas y de flujo, que apuntan a diferentes direcciones en función de la construcción de un hidrociclón, de tal forma que se genera una suspensión rica en células y otra pobre en células. La suspensión pobre en células fluye a través de un dispositivo central de escape de desbordamiento, el detector de remolinos, y la suspensión rica en células a través de un dispositivo de escape de corriente de fondo. El hidrociclón tiene el inconveniente de que para lograr la concentración enriquecida o empobrecida deseada es necesario conectar varios hidrociclones en serie o en paralelo, lo que implica un elevado coste material y no resulta de este modo económico.

El dispositivo para la separación de acumulaciones de células biológicas de acuerdo con el documento DE3218079A1 se refiere a un rotor dispuesto de forma giratoria en el interior de un vaso, preferentemente de plástico, completo o con un ahuecamiento interior o de forma helicoidal lineal cilíndrica, que genera fuerzas de cizalladura para la separación de la acumulación de células en la suspensión que se encuentra en el vaso.

Para ello el rotor está acoplado de forma fija a un motor eléctrico a través de un eje, y tanto el vaso como el rotor tienen ambos una conformación preferentemente cilíndrica, en donde también es posible una configuración cónica. En este caso resulta desventajoso el hecho de que la separación de diferentes suspensiones de células sólo es posible de forma difícil, dado que el rotor está acoplado de forma fija al motor a través de un eje y es necesario por ello limpiarlo previamente, en lugar de poder sustituir fácilmente al rotor por otro.

Por ello, la presente invención tiene el objeto de proporcionar un dispositivo y un procedimiento para la separación de células de una unión de células, mediante los cuales se puedan procesar muestras de una forma más fiable en comparación con el estado de la técnica, y que se pueda preparar de una forma más sencilla para su funcionamiento para suspensiones a procesar.

3. Resumen de la invención El objetivo anterior se resuelve mediante dispositivos de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1, 8, 10 y 11, y mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17. De la siguiente descripción, de los dibujos y de las reivindicaciones dependientes se deducen conformaciones ventajosas y perfeccionamientos de la presente invención.

La presente invención publica un dispositivo para la separación mecánica de células de una unión de células, particularmente un rotor de corte, que presenta las siguientes características: un rotor con una pared de rotor, que está dispuesto concéntrico en un recipiente, un alojamiento de rotor unido con el motor al que está fijado el rotor de forma liberable y a través del cual se puede transmitir un movimiento giratorio del motor al rotor, en donde el rotor reduce su tamaño en su dirección longitudinal hacia el fondo del recipiente, de tal forma que es posible transmitir diferentes velocidades tangenciales del rotor a través de la pared de rotor a una muestra líquida en el recipiente.

El rotor de corte anteriormente descrito comprende un recipiente, en el que se recoge una muestra líquida con unión de células. En el interior de este recipiente se encuentra dispuesto un rotor de forma giratoria, de tal forma que mediante el giro del rotor en el interior del recipiente se cizalla la unión de células en la muestra líquida y se separa en células individuales. Asimismo, debido a la geometría del rotor se garantiza que tiene lugar una circulación de la muestra líquida en el interior del recipiente y de este modo también en el interior de la ranura entre la pared del rotor y la pared del recipiente. De este modo se procesa todo el volumen de la muestra y se impide la formación de restos, por ejemplo en el fondo del recipiente. Para ello el rotor presenta una estructura cuyo tamaño se reduce hacia abajo, preferentemente en forma de cono. Debido a esta geometría, dos puntos imaginarios situados sobre la pared del rotor se mueven con el giro del rotor a diferente velocidad, siempre y cuando éstos estén situados a una distancia de separación diferente del fondo del recipiente. En base a estas velocidades de rotación diferentes, que aumentan a medida que aumenta la distancia de separación con respecto al fondo del recipiente, se obtienen diferencias de presión en el recipiente y en la ranura entre la pared del rotor y la pared del recipiente, que dan lugar a una circulación ventajosa y a la cizalladura de la muestra líquida.

De acuerdo con diferentes formas de realización, el recipiente presenta una conformación cilíndrica o una conformación de menor conicidad, en comparación con el rotor en forma de cono, o se ensancha en la dirección hacia el fondo del recipiente.

De acuerdo con otra forma de realización, el rotor y/o el recipiente están fabricados de un material desechable, como, por ejemplo, plástico o PVC, para poder ser eliminados después de procesar una muestra líquida. El uso de rotor y/o recipiente de material desechable requiere que el rotor se pueda fijar y volver a liberar en el alojamiento del rotor de forma poco costosa, por ejemplo automática. Para ello, el alojamiento del rotor presenta un roscado exterior y el rotor un roscado interior adaptado al roscado exterior. De acuerdo con otra alternativa, el alojamiento del rotor comprende un resalto y el rotor un tapón de encajar a presión elástica adecuado al primero, de tal forma que el rotor también se puede fijar de forma liberable al alojamiento del rotor. En caso de una unión sencilla entre alojamiento de rotor y rotor a través de un tapón de encajar a presión elástica, el alojamiento del rotor comprende además un bloqueo de giro, mediante el cual se puede transmitir el movimiento giratorio del alojamiento del rotor al rotor en base a una unión en arrastre de forma y/o no positiva.

Además es preferido equipar el dispositivo anterior con medios técnicos auxiliares para la realización... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para la separación mecánica de células de una unión de células, particularmente un rotor de corte, que presenta las siguientes características:

a. un rotor (20) con una pared de rotor (25) , que está dispuesto concéntrico en un recipiente (30) ,

b. un alojamiento del rotor (10) unido con el motor, al que está fijado el rotor (20) de forma liberable y a través del cual se puede transmitir un movimiento giratorio del motor al rotor (20) , en donde

c. el rotor (20) reduce su tamaño en su dirección longitudinal (L) hacia el fondo (37) del recipiente (30) , de tal forma que es posible transmitir diferentes velocidades tangenciales del rotor (20) a través de la pared de rotor (25) a una muestra líquida en el recipiente (30) .

2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, cuyo rotor (20) está conformado de forma cónica.

3. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuyo alojamiento del rotor (10) presenta un roscado exterior (55) y cuyo rotor (20) presenta un roscado interior (50) adaptado al roscado exterior (40) .

4. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 ó 2, cuyo alojamiento del rotor (10) presenta un resalto (60) y cuyo rotor (20) presenta un tapón de encajar a presión elástica (80) , de tal forma que el rotor (20) se puede fijar de forma liberable al alojamiento del rotor (10) .

5. Dispositivo (1) según la reivindicación 4, cuyo alojamiento del rotor (10) comprende un bloqueo de giro (70) , a través del cual se puede transmitir el movimiento de giro del alojamiento del rotor (10) al rotor (20) en base a una unión positiva y/o no positiva.

6. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta además una fijación de recipiente, mediante la cual se puede fijar de forma liberable el recipiente (30) .

7. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuyo recipiente (30) está compuesto por al menos un material parcialmente irradiable o presenta una pluralidad de ventanas y que comprende una fuente de luz o de ultrasonidos y un sensor, de tal forma que en el recipiente (30) se puede realizar una medición de nefelometría.

8. Rotor (20) para la separación mecánica de células de una unión de células, que presenta las siguientes características:

a. un cuerpo de base cuyo tamaño se reduce en dirección longitudinal (L) , particularmente en forma de cono, con una disposición de fijación (80; 50) ,

b. de tal forma que el rotor (20) se puede fijar de forma fija con respecto al giro a un alojamiento del rotor (10) de un dispositivo (1) para la separación mecánica de células de una unión de células.

9. Rotor (20) de acuerdo con la reivindicación 8, cuya disposición de fijación presenta un roscado interior (50) en el cuerpo de base o un tapón de encajar a presión elástica (80) en un lado abierto del cuerpo de base, de tal forma que el rotor (20) se puede fijar de forma liberable.

10. Recipiente (30) para la separación mecánica de células de una unión de células, que presenta las siguientes características:

a. un cuerpo hueco de forma cónica o cilíndrica para la recepción de un rotor cuyo tamaño se reduce en dirección longitudinal hacia un fondo del recipiente (30) , que, en su dirección longitudinal (L) , está abierto por un lado y cerrado por el lado opuesto, en donde

b. el recipiente (30) está compuesto por un material irradiable o presenta una pluralidad de ventanas, y

c. una disposición de sujeción, mediante la cual se puede fijar de forma liberable el recipiente (30) en un dispositivo

(1) para la separación mecánica de células de una unión de células.

11. Unidad de aislamiento de células para la separación mecánica de células de una unión de células, que presenta las siguientes características:

a. un rotor (20) con una pared de rotor (25) , que se puede situar de forma automática y desplazar en una pluralidad de recipientes (30) con una pared de recipiente (35) , y cuyo tamaño se reduce en dirección longitudinal (L) hacia el fondo del recipiente (30) ,

b. un alojamiento del rotor (10) conectado con un motor (90) , en el que se puede fijar de forma liberable el rotor (20) y mediante el cual se puede transmitir un movimiento de giro del motor (90) al rotor (20) , en donde

c. la pluralidad de recipientes (30) está dispuesta en un soporte de recipientes (100) , de tal forma que mediante un movimiento automático del rotor (20) y/o del soporte de recipientes, se puede posicionar el rotor (20) de forma concéntrica en cada uno de los recipientes (30) del soporte de recipientes.

12. Unidad de aislamiento de células según la reivindicación 11, cuyo rotor (20) presenta una conformación cuyo tamaño se reduce en dirección longitudinal (L) hacia el fondo (37) del recipiente (30) , particularmente está conformado de forma cónica.

13. Unidad de aislamiento de células según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, cuyo soporte de recipientes (100) está conformado como soporte circular, en el que está dispuesta de forma retirable una pluralidad de recipientes (30) a lo largo de una vía circular, uniformemente separados entre sí, en unas aberturas adaptadas.

14. Unidad de aislamiento de células según la reivindicación 13, cuyo soporte circular (100) se puede desplazar paso a paso, de tal forma que los recipientes (30) individuales se pueden posicionar de forma dirigida con respecto al rotor (20) .

15. Unidad de aislamiento de células según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, cuyo rotor (20) y/o recipiente (30) se puede retirar automáticamente con la ayuda de un dispositivo de intercambio y se puede sustituir, respectivamente, por un nuevo rotor (20) y/o por un nuevo recipiente (30) .

16. Unidad de aislamiento de células según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, que presenta una unidad de regulación de la temperatura, mediante la cual se puede temperar de forma dirigida un líquido en al menos uno de los recipientes (30) .

17. Procedimiento de separación de células de una unión de células, que presenta los siguientes pasos:

a. introducción de una muestra líquida con unión de células en un recipiente (30) ,

b. disposición de un rotor (20) cuyo tamaño se reduce en su dirección longitudinal (L) hacia el fondo (37) del recipiente (30) , de forma concéntrica en el recipiente (30) , de tal forma que se pueden transmitir diferentes velocidades tangenciales del rotor (20) a través de una pared de rotor (25) a una muestra líquida en el recipiente (30) , y

c. giro del rotor (20) de tal forma que la unión de células se separa en células.

18. Procedimiento de separación de células de una unión de células según la reivindicación 17, con el siguiente paso adicional: sintonización entre una velocidad de giro del rotor (20) en el recipiente (30) y una geometría del rotor (20) , de tal forma que la muestra líquida circula y se cizalla en el interior del recipiente (30) durante el giro del rotor (20) .