MÉTODO Y APARATO PARA SEPARAR COMPONENTES DE FLUIDO.

Esta invención se refiere a un elemento único que flota en un fluido fisiológico sometido a centrifugación y asume una ubicación que abarca la región límite entre dos componentes de diferentes densidades, y facilita el aislamiento de un componente deseado encontrado en la región límite. Específicamente, el elemento de flotación facilita en gran medida el aislamiento y separación de la capa leucocitaria del plasma y los glóbulos rojos. Otro aspecto de la invención es la provisión de un dispositivo para uso tanto como una jeringa para extraer los fluidos fisiológicos, así como una cámara para separar los componentes de los fluidos. En sus realizaciones preferidas, la invención es una jeringa configurada para extraer los fluidos de un paciente en forma conocida y posteriormente ser colocada directamente en el rotor de una centrifugadora para separar los componentes de diferentes densidades. La jeringa emplea posteriormente para expulsar por presión los componentes en serie, por ejemplo, en cubetas separadas. Antecedentes Se conoce el procesamiento de los fluidos fisiológicos mediante la centrifugación para separar los fluidos en componentes de diferentes densidades. Los fluidos fisiológicos incluyen, por ejemplo, sangre periférica, sangre del cordón umbilical, y aspirado de médula ósea y normalmente incluye componentes celulares. Los fluidos fisiológicos sometidos a los procesos descritos aquí se pueden obtener directamente de un paciente que se va a tratar, en cuyo caso los fluidos son autólogos, obtenidos de un donante, u obtenidos de una pluralidad de donantes, en cuyo caso los fluidos son homólogos. En tanto que los objetos de la invención se relacionan principalmente con el tratamiento de fluidos humanos, se apreciará que los métodos y el aparato descritos aquí se aplican igualmente a los fluidos de otras especies. Un objetivo principal de la invención es aislar y obtener una capa de células que se forma durante centrifugación e incluye, entre otros componentes, plaquetas, glóbulos blancos, blastocitos, y células nucleadas. Esta capa se conoce como la capa leucocitaria, y su densidad está entre la de los glóbulos rojos (1.08-1.09) y la del plasma (1.017-1.026). El plasma con la mayor parte de los componentes celulares separados se conoce como plasma pobre en plaquetas (PPP), mientras que el plasma con sus componentes celulares se conoce como plasma rico en plaquetas (PRP). Se ha encontrado que el plasma rico en plaquetas produce diversos efectos beneficiosos, tal como una curación más rápida de las heridas. Así, otro objetivo de la invención es proporcionar plasma con un nivel aumentado de plaquetas. Esto se conoce como un concentrado de plaquetas (PC) o más ampliamente como un concentrado de células (CC). Una concentración típica es cuatro o más veces la concentración natural, y una relación típica del volumen de entrada al volumen de concentrado celular es 6:1. Los concentrados de células o de plaquetas obtenidos por medio de la invención comprenden la capa leucocitaria y plasma y pueden incluir una cantidad pequeña de glóbulos rojos. Uno de los problemas abordados por la presente invención es que la proporción específica de los diversos componentes y, además, la densidad de las propias células es única para el donante particular, lo que impide una determinación exacta a priori de la ubicación de cualquier componente dado en el fluido después de la centrifugación. Por ejemplo, la proporción de los glóbulos rojos en la sangre, el hematocrito, varía con cada paciente, y la densidad promedio del componente de glóbulos rojos varía con la proporción de los neocitos, glóbulos rojos jóvenes, cuya densidad es menor de 1.08. Adicionalmente, la técnica particular utilizada para extraer los fluidos afecta a la densidad de las células. Se agrega normalmente un anticoagulante a la sangre cuando se extrae, y la cantidad de anticoagulante y el anticoagulante particular utilizado afectan la densidad, particularmente, de los glóbulos rojos. Esto se denomina lesión de extracción y resulta del efecto del anticoagulante sobre la osmolaridad de las células. Por ejemplo, cuando el anticoagulante es dextrosa de citrato ácido, ACD, los glóbulos rojos se vuelven hipoosmolares y las células extraen agua a través de la membrana celular, lo que reduce la densidad de las células. Otros anticoagulantes, tales como citrato trisódico en una concentración de 3.8%, son algo hiperosmolares, lo que resulta en la contracción de los glóbulos rojos y un aumento en su densidad. El CPD es isoosmolar y tiene menos efecto en la densidad de las células. Se prefieren el CPD y el fosfato trisódico y han producido resultados superiores en las separaciones del tipo contemplado aquí. Un factor adicional es que las capas de componentes se forman a lo largo del radio de centrifugación y por lo tanto son cilíndricas, lo que complica el diseño de los elementos estructurales para separar o extraer las capas. Un sistema para separar sangre en los componentes para producir un concentrado de plaquetas se describe en la Patente Estadounidense No. 6,398,972. El sistema descrito en esta patente utiliza una unidad de procesamiento 2   desechable que tiene dos cámaras. La sangre se extrae en una jeringa conocida y se expulsa por presión de la jeringa en una primera cámara de la unidad de procesamiento. La unidad de procesamiento luego se coloca en una centrifugadora diseñada para transferir automáticamente los fluidos sobrenadantes de una cámara a otra. Después de una primera centrifugación, el plasma rico en plaquetas se transfiere a la segunda cámara, y la centrifugadora se hace funcionar una segunda vez para separar las plaquetas del plasma pobre en plaquetas. Aunque que este sistema tiene muchas ventajas, tiene la desventaja que la sangre se debe transferir de la jeringa a la unidad de procesamiento, y la centrifugadora y la orientación de la unidad de procesamiento se deben controlar para decantar el plasma rico en plaquetas en la segunda cámara. La primera cámara descrita en la patente 6,398,972 incluye un disco que se posiciona de manera general en la intersección de los glóbulos rojos y el plasma para evitar la decantación de los glóbulos rojos en la segunda cámara. La Patente Estadounidense 5,456,885 muestra un sistema en donde se coloca un tubo de extracción directamente en la centrifugadora para permitir la separación de los componentes. Un elemento de flotación asume una posición entre el plasma y los glóbulos rojos y también actúa como una válvula antirretroceso cuando la fase más ligera se expulsa desde el tubo. Sin embargo, los sistemas de este tipo no son de manera general capaces de separar la capa leucocitaria del plasma pobre en plaquetas y de los glóbulos rojos. La US 4,152,270 describe un sistema para separar fases de fluido, tal como sangre. El sistema tiene un dispositivo de partición de fases que tiene una gravedad específica intermedia entre la de las fases pesada y ligera de la sangre de manera que dicho dispositivo se mueve automáticamente durante la centrifugación a sustancialmente la interfase entre las fases para someterlas a partición con sellado entre sí. El sistema no comprende medios específicos para expulsar por presión ambos fluidos separados. La US 4,088,582 describe un sistema para separar diferentes fases de un fluido, tal como sangre. En cuanto a la 270, el sistema no comprende medios específicos para expulsar por presión ambos fluidos separados. La EP1106252 describe otro sistema que tiene un medio que parece ser un dispositivo de partición. Sin embargo, está diseñado para mezclar los reactivos de prueba con un fluido tal como sangre. En particular, cuando ocurre la centrifugación, un cuerpo elástico que pertenece a dicho dispositivo de partición se deforma de tal manera que aparece un pasaje circunferencial alrededor del cuerpo elástico para mezclar los reactivos. De acuerdo con lo anterior, este dispositivo no se puede utilizar para separar las fases de sangre. Las centrifugadoras conocidas operan de acuerdo con un protocolo particular cuando se desea obtener un componente de densidad intermedia. Por ejemplo, cuando el objetivo es obtener plaquetas, es conocido someter la sangre a una primera centrifugación para separar los componentes más pesados, tales como glóbulos rojos del plasma, transferir el plasma a un segundo contenedor o cámara mediante decantación y luego someter el plasma a una segunda centrifugación para separar el plasma de las plaquetas. Las plaquetas luego se separan del plasma en una segunda etapa de decantación. Las técnicas conocidas para obtener el componente deseado de densidad intermedia son complicadas debido a que requieren múltiples centrifugaciones y múltiples etapas de transferencia por centrifugación o por decantación. También, la separación de un único componente... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto para uso en la separación centrífuga de un fluido en componentes, que comprende un cuerpo (2) configurado para contener dicho fluido y que tiene una porción de extremo (4, 44) a través de la cual se pueden expulsar por presión componentes de fluido de dicho cuerpo caracterizado porque dicho conjunto tiene la forma de una jeringa en el sentido en que está provista de un émbolo (8) y comprende elementos separados superiores (120, 68, 78, 86) e inferiores (122, 70, 80, 88) dispuestos en dicho cuerpo para movimiento en dicho fluido, estando hechos dichos elementos superiores e inferiores de materiales con densidades respectivas de tal manera que dicho elemento superior (120, 68, 78, 86) flota por encima de dicho elemento inferior (122, 70, 80, 88) en dicho fluido después de centrifugación, y en donde la configuración de la superficie interior de dicha porción de extremo (4, 44) de dicho cuerpo (2) se ajusta a la configuración de una superficie superior de dicho elemento superior, por lo cual un primer componente de dicho fluido por encima de dicho elemento superior (120, 68, 78, 86) se puede expulsar por presión mediante el movimiento longitudinal del émbolo (8) en el cuerpo (2), y dicho elemento superior (120, 68, 80, 88) tiene un canal fluido (146) para pasar fluido por debajo de dicho elemento superior por lo cual un segundo componente de dicho fluido entre dichos elementos superiores e inferiores se expulsa por presión posteriormente con dicho elemento superior en contacto con dicha porción de extremo (4, 44). 2. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 1 que incluye adicionalmente un pasador (124) que se extiende desde dicho primer elemento y lleva dicho segundo elemento. 3. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 2 que comprende adicionalmente un tercer elemento (126) por debajo del segundo elemento para proporcionar estabilidad a dicho conjunto. 4. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el elemento inferior (122) está fabricado de un material que tiene un gradiente de densidad en la dirección definida por dichos elementos superior e inferior. 5. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 1 en donde dicho uno de dichos elementos (120, 122) es cónico. 6. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende adicionalmente un sello periférico (128, 132) en por lo menos uno de dichos elementos. 7. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende adicionalmente bandas (74) circunferencialmente adheridas al elemento superior e inferior para permitir que un fluido por debajo de dicho elemento inferior fluya dentro de una cavidad (72) entre dichos elementos y expulse por presión los fluidos en dicha cavidad (72) a través de dicho canal de fluido. 8. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 1 en donde dichos elementos superior (78, 86) e inferior (80, 88) se pueden mover entre sí y están configurados para proporcionar una cavidad (72) entre ellos para recibir un segundo componente de dicho fluido y expulsar por presión dicho segundo componente de dicho fluido cuando dichos elementos superior e inferior se mueven uno hacia el otro. 9. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 8 en donde una periferia de dicho elemento superior (78) se configura para deslizarse sobre una periferia de dicho elemento inferior (80) por lo cual dicho elemento superior (78) se puede mover con respecto a dicho elemento inferior. 10. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación 8 en donde una superficie inferior (90) de dicho elemento superior (86) y una superficie superior (92) de dicho elemento inferior (88) tienen canales de acoplamiento. 11. Un método para separar componentes de un fluido mediante centrifugación que comprende las etapas de proporcionar una jeringa que tiene un cuerpo con una porción de extremo, un émbolo y los elementos de flotación separados superior e inferior en dicho cuerpo, teniendo dichos elementos superior e inferior densidades respectivas de tal manera que dicho elemento superior flota por encima de dicho elemento inferior en dicho fluido después de la centrifugación, y la configuración de una superficie interior de dicha porción de extremo se ajusta a la configuración de una superficie superior de dicho elemento superior, extrayendo dicho fluido en dicha jeringa; colocar dicha jeringa y el fluido en una centrifugadora y someterlos a centrifugación; y expulsar por presión un primer componente separado por encima de dicho elemento superior de dicha jeringa a través de dicha porción de extremo; y posteriormente expulsar por presión un segundo componente separado entre dichos elementos superior e inferior desde dicha porción de extremo. 12. Un método de acuerdo con la reivindicación 11 en donde dicha etapa de expulsar por presión comprende expulsar por presión un primer componente hasta dicha superficie superior de dicho elemento superior que engancha dicha superficie interior.   13. Un método de acuerdo con la reivindicación 11 en donde dichos elementos superior e inferior están conectados entre sí para definir su separación máxima. 14. Un método de acuerdo con la reivindicación 11 en donde dichos elementos superior e inferior son movibles con respecto uno al otro. 15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14 en donde dicha etapa de expulsar por presión comprende la etapa de provocar que dicho elemento inferior se mueva hacia dicho elemento superior. 16. Un método de acuerdo con la reivindicación 11 en donde dichos elementos superior e inferior (68, 70) están unidos mediante bandas circunferencialmente separadas (74). 17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16 en donde dicha etapa de expulsar por presión comprende provocar que un componente fluido por debajo de dicho elemento inferior fluya dentro de una cavidad entre dichos elementos superior e inferior (68, 70) para expedir un componente fluido previamente en dicha cavidad. 11   12   13   14     16   17   18   19     21   22