Pipettenartige Filtriervorrichtung Beschreibung : Die Erfindung betrifft eine pipettenartige Filtriervorrichtung zum Abtrennen und Sammeln von Zellen und Partikeln aus Flüssigkeiten, insbesondere aus Harn, um diese in einem definierten Flüssigkeitsvolumen der mikroskopischen Diagnostik zur Verfügung zu stellen. Die diagnostische Aufgabe verlangt beispielsweise im Bereich der Harnanalyse, daß die im Urin vorkommenden Partikel wie Erythrozyten, Leukozyten, Urothelzellen, andere Begleitzellen, Kristallinekörper, Hyaline Zylinder und auch Keime aus einer großen Flüssigkeitsmenge, z. B. aus einer Blasenfüllung oder aus Proben von 50 oder 100 ml, in einem Sediment oder in einer konstanten Flüssigkeitsmenge von 1 ml verlustlos konzentriert bzw. angereichert werden.

Der zelluläre oder partikuläre Inhalt aus einer reduzierten Flüssigkeit, wie z. B. aus 1 ml, wird in erster Linie über Zählverfahren ausgewertet.

Nach einem bekannten Verfahren wird eine Probe von 10 ml Urin bei 2000g zentrifugiert. Der partikelfreie Überstand von 9 ml wird abdekantiert. Die Restflüssigkeit von 1 ml beinhaltet alle Partikel aus diesen 10 ml Urin. Nach Resuspendierung wird mit dieser Suspension eine Zählkammer gefüllt, die eine definierte Flüssigkeitsmenge aufnimmt. Die zu diesem Zweck bekannte Fuchs-Rosenthal-Kammer und auch weitere Kammertypen aus Kunststoff arbeiten dabei nach dem gleichen Prinzip, nach dem eine optisch durchsichtige Basisplatte mit einem gravierten oder geätzten Netzwerk gleichgroßer Quadrate

versehen ist. Über dem Netzwerk ist eine klarsichtige Abdeckung, bei der Fuchs-Rosenthal-Kammer ein optisches Deckglas, in einem definierten Abstand aufgebracht, so daß sich zwischen der Grundplattenoberfläche und der Abdeckplattenunterfläche eine berechenbares Volumen ergibt.

Die so ausgebildete Kammer hat einen Einlauf und einen Auslauf, so daß ein Tropfen der eingeengten Suspension an den Einlauf abgesetzt durch den Kapillareffekt in die Kammer eingezogen wird. Die in der Kammerfüllung vorhandenen Zellen verteilen sich dabei gleichmäßig über das Gitternetz und sind mikroskopisch identifizierbar. Nach der morphologischen Klassifizierung und unter Einbeziehung der Flächeneinheit werden die Zellen gezählt und unter Berücksichtigung des Kammervolumens auf 1 ml Urin hochgerechnet.

Durch vorgeschriebene Richtwerte für die physiologische Anzahl von Erythrozyten und Leukozyten pro ml Urin und hierfür erstellte Tabellen wird der Grad der pathologischen Prozesse im Harntrakt bestimmt und zeigen diese auch die Richtung für weitere diagnostische und therapeutische Maßnahmen auf.

Der Einsatz solch quantitativer Methoden verlangt immer einen gewissen labortechnischen Aufwand und es ist deshalb nach wie vor ein Anliegen der Praxis, die Präparationsschritte, bei gleichzeitiger Erhöhung der Effizienz, zu verkürzen, zu standardisieren und wirtschaftlich zu gestalten.

Darüber hinaus kommt es durch Zentrifugationsprozesse bei der Einengung von Zellen aus Urinproben zu hohen Zellverlusten und entstehen Zellartefakte. Eine die nachteiligen Zentrifugationsprozesse vermeidende Vorrichtung, als Kompaktsystem bezeichnet, ist aus der DE 3719302 bekannt. Die dortige Vorrichtung nimmt 9 ml einer Urinprobe in sich auf und engt die zellulären Bestandteile durch Absenken eines Flitertubusses gegen die Flüssigkeit in einem spritzenähnlichen Zylinder in 0,5 ml ein. Vor dem Auslaßkonus sammelt sich dabei die angereicherte Suspension und wird

diese daraus tropfenweise in eine Zählkammer zur Auswertung entlassen. Bei der Benutzung dieser Vorrichtung wird die gefilterte Urin-Flüssigkeit als Überstand im Filtrationstubus über der Rückseite des Filters gesammelt und muß dann daraus, vor der Entwicklung der angereicherten Suspension vor der Frontseite des Filters, beseitigt, d. h. ausgegossen werden.

Erst nach Entfernen dieses Überstandes wird der Filtrationstubus geschlossen und gegen das Innenvakuum hochgezogen, wobei sich durch einen Rückspüleffekt die angereicherte Suspension vor dem geschlossenen Spritzenkonus sammelt. Es hat sich diese Vorrichtung in der Praxis bewährt und ist ein Arbeiten mit dieser Vorrichtung äußerst effizient. Allerdings weißt diese Vorrichtung auch eine Reihe von Nachteilen auf, beispielsweise durch die Beschränkung des Fassungsvermögens auf nur 9 ml. Auch können hochinfektiöse Flüssigkeiten nicht in einem geschlossenen System entsorgt werden. Unpraktisch ist auch die notwendige Beseitigung des Überstandes, nach welcher Beseitigung eine angereicherte Suspendierung erst möglich ist. Auch ist der Filtrationstubus nach Reinigung der Systemteile in der Praxis nicht neu bestückbar. Ferner ergibt sich durch die großvolumigen Kunststoffteile ein relativ hoher Anschaffungspreis und ist entsprechend der Abfallanfall erheblich.

Vor diesem technischen Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine neuartige Filtriervorrichtung zur Verfügung zu stellen, durch welche der labortechnische Aufwand gesenkt und durch deren Verwendung insbesondere bei quantitativen Methoden die Effizienz erhöht, die Präparation gekürzt, standardisiert und wirtschaftlicher gestaltet wird.

Dies leistet die Vorrichtung gemäß des Anspruchs 1, bei welcher auf eine pipettenartige Filtiervorrichtung abgestellt ist, bei welcher ein Pipettenrohr einerends flüssigkeitsdicht an einen im Querschnitt erweiterten, beidseits geöffneten Pipettenkörper angesetzt ist, in welchem wenigstens ein Filtersegment angeordnet ist, das umlaufend flüssigkeitsdicht an der Innenwand des Pipettenkörpers anliegt.

Ist eine mehrteilige Konstruktion der pipettenartigen Filtriervorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, ist zweckmäßigerweise innerhalb des Pipettenkörpers, auf der dem Pipettenrohr zugewandten Seite, innenseitig ein Dichtungsring angebracht, so daß eine distale Öffnung dort entsteht. Durch diese distale Öffnung wird vor der Filterapplikation das Pipettenrohr e : ingeschoben, welches zweckmäBigerweise dann an seinem, in das Lumen des Pipettenkörpers ragenden Ende leicht geweitet ist, so daß es sich in dem Ausgang des Pipettenkörpers flüssigkeitsdicht innerhalb des Dichtungsringes festsetzt.

Nach Auswahl des Dichtungsringes können entsprechend im Durchmesser unterschiedliche Pipettenrohre auch Verwendung finden und kann hierdurch das Volumen des Pipettenrohres eingestellt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das der Pipettenkörper konisch zulaufend ausgebildet ist und sich das Filtersegment umlaufend flüssigkeitsdicht in das konische Lumen einpreßt. Durch die konische Ausbildung, d. h. der Verjüngung des Querschnittes des Pipettenkörpers insbesondere hin zu dem Pipettenrohr, werden hinsichtlich der Dichtungsmöglichkeiten eine Reihe von Vorteilen erreicht.

Eingepreßte zylindrische Dichtungen sitzen insbesondere äußerst dicht. Gleichfalls wird durch diese Maßnahme auch ein insbesondere zylindrisch ausgebildetes Filtersegment flüssigkeitsdicht an die Innenwand des Pipettenkörpers gepreßt und das Filtersegment radial eingeschnürt.

Ein solches Filtersegment weist weiter bevorzugt eine Porigkeit von 4-10 Zm, insbesondere von 5ßm auf. Dies im Hinblick auf quantitative Analysen auf Basis von Zellanreicherungsverfahren, beispielsweise eine Harnanalyse, welche eine sichere, nicht selektive Abscheidung aller in der Flüssigkeit befindlichen Zellen verlangen, beispielsweise bei Urin insbesondere Erythrozyten und Leukozyten. Bei der Harnsegmentana : Lyse geht es im wesentlichen weiter um den

Nachweis von im Urin vorhandenen Blutzellen. Bei dem Einsatz von Filtern wird daher eine Porigkeit verlangt, die kleiner ist als die kleinste zu fördernde Zelle. Da bei der quantitativen Untersuchung von Urinproben die Anzahl der Bakterien bei der Auswertung in der Zählkammer keine Berücksichtigung findet, werden die Erythrozyten mit einem Durchmesser von 7 um als kleinste nachzuweisende Zelle festgelegt. In Experimenten konnte weiter nachgewiesen werden, daß rote Blutzellen im nativen Zustand eine hohe Verformbarkeit aufweisen, was die bevorzugte Porigkeit der verwendeten Filtersegmente von 5 ßm bestimmte.

Als zweckmäßig hat sich ein als Kapillarfilter ausgebildetes Filtersegment erwiesen, bei welchem Druckdifferenzen niedrig gehalten werden können. Eine schonende Filtration ist hierdurch ermöglicht.

Bevorzugt wird ein Filtersegment, das als Faserbündelfilter ausgebildet ist. Das aus längsgerichteten Fasern, beispielsweise 2 d-Azetat, bestehende Filtersegment entfaltet in Kombination mit einem eingestellten Fasertitter eine hohe Filtrationsleistung mit reproduzierbaren Ergebnissen. Hierzu sind jedoch Einschnürungsverdichtungen regelmäßig zweckmäßig, wozu die konisch sich verjüngende Form des Filterkörpers auch beiträgt.

Für eine solche radiale Einengung des Filtersegmentes kann weiter ein pipettenkörperfestes Profil vorgesehen sein, welches den Querschnitt des Filtersegmentes radial einengt, beispielsweise innen eine ringförmig umlaufende, der Innenwand des Pipettenkörpers vorspringende Nase.

Im Hinblick auf multifunktionale Anwendungsmöglichkeiten in vielfältigen Sparten der Zellgewinung und ganz besonders im Hinblick auf quantitative Auswerteverfahren kann weiter vorgesehen werden, daß das dem Pipettenrohr gegenüberliegende freie Ende des Pipettenkörpers einen Adapter aufweist. Es kann dies ein Spritzenkonunsadapter beispielsweise sein,

welcher in den Pipettenkörper axial eingeschoben ist.

Alternativ kann beispielsweise auch ein Rekord-Spritzen- Adapter über den Pipettenkörper übergeschoben sein. Es dienen diese Adapter grundsätzlich den flüssigkeitsdichten Anschlüssen von Saug-bzw. Druckvorrichtungen wie beispielsweise Spritzen, Ballonen oder Bälgen.

Dem voranstehend Gesagten entsprechend kann weiter vorgesehen sein, daß auch oder alternativ das freie Ende des Pipettenrohres einen Adapter aufweist, beispielsweise innenseitig eine dem Konus einer Rekordspritze angepaßte Dichtung, so daß eine solche gleichfalls auf das Pipettenrohr aufgesetzt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das freie Ende des Pipettenkörpers eine radial außen liegende Ringschulter aufweist. Eine solche Ringschulter kann als Anlage für einen Dichtungsring ausgebildet sein oder der Auflage der pipettenartigen Filtriervorrichtung nach der Erfindung auf einer Stirnseite beispielsweise eines Infiltriertubusses dienen. Es kann das die Ringschulter ausbildende Profil selbst als Anpaß-Dichtungsring dienend auch ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Gummi oder einem elastischen Kunststoff.

Für eine einfache Handhabung der Filtriervorrichtung nach der Erfindung, beispielsweise auch bei dem Austausch eines Filtersegmentes, ist vorgesehen, daß der Pipettenkörper eine äußere Riffelung aufweist, insbesondere sich axial erstreckend. Zusätzlich oder alternativ können auch an den Pipettenkörper angesetzte Adapter oder Aufnahmen eine solche Riffelung aufweisen.

Für viele Anwendungszwecke hat es sich weiter als zweckmäßig erwiesen, daß das freie Ende des Pipettenrohres und/oder des Pipettenkörpers mit einem Verschluß verschließbar ist, welcher insbesondere seitens des Pipettenrohres als Verschlußkappe und seitens des Pipettenkörpers als Stopfen

ausgebildet sein kann. Eine sichere Festlage des Verschlusses ist dann gegeben, wenn zwischen dem Verschluß und dem Pipettenrohr bzw. der Pipettenkappe wenigstens eine Rastvorrichtung oder ein Anschlag für ein axiales Festlegen des Verschlusses vorgesehen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Pipettenrohr und/oder die zugehörige Verschlußkappe wenigsten eine radiale Durchbrechung aufweist. Eine Durchbrechung des Pipettenrohres schafft auf einfache Weise einen Überlauf. Dieser Überlauf kann durch die Verschlußkappe verschlossen sein in beispielsweise einer ersten Raststellung. I) er Überlauf wird dann freigegeben durch ein axiales Verschieben der Verschlußkappe bevorzugt in eine zweite Raststellung, in welcher die Kappe entweder die Durchbrechung des Pipettenrohres freigibt oder Durchbrechungen von Kappe und Pipettenrohr korrespondieren.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß lediglich die Verschlußkappe eine Öffnung aufweist, welche in einer ersten Raststellung durch das Pipettenrohr verschlossen ist und welche Durchbrechung in einer zweiten Raststellung oberhalb des Pipettenrohres liegend als Überlauf freigegeben ist.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, den Pipettenkörper mit wenigstens einem radial außenliegenden, den Pipettenkörper geschlossen ringförmig umgebenden Dichtungsring zu versehen. Es kann dieser aufgeschoben oder einstückig mit dem Pipettenkörper gegebenenfalls auch ausgebildet sein. Ist insbesondere ein solcher Dichtring gesondert ausgebildet und auf den Pipettenkörper lediglich aufgeschoben, kann durch unterschiedliche äußere Durchmesser ein Einsetzen der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung in rohrförmige Behältnisse wie beispielsweise einen Infiltrationstubus oder eine Spritze unterschiedlicher Durchmesser le : icht ermöglicht werden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich für die Verwendung beispielsweise innerhalb eines

Infiltrationstubusses, wobei zusätzlich oder alternativ an den freien, d. h. offenen Enden sowohl der Filtriervorrichtung als auch des Infiltrationstubusses ein Druck-und/oder ein Saugkörper, beispielsweise eine Spritze oder ein Saugbalg angeschlossen sein können. Damit stehen vielfältige Verfahren für eine Zellgewinnung insbesondere im Hinblick auf quantitative Auswerteverfahrens zur Verfügung.

Die hierfür nötige Filtration kann insbesondere auch innerhalb eines Komplettsystemes erfolgen, aufweisend einen Filtrationstubus mit eingesetzter Filtriervorrichtung mit einem oder mehreren der voranstehend beschriebenen Merkmale, mit einem Spritzenzylinder und mit Verschlußkappen bzw.

Verschlußstopfen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt : Figur 1 : einen Schnitt durch eine Filtriervorrichtung nach der Erfindung, Figur 2 : einen Schnitt durch die Filtriervorrichtung gemäß Figur 1 mit 2 Filtersegmenten, Figur 3 : die Filtriervorrichtung nach Fig. l mit angesetztem Druckkörper, Figur 4 : die Filtriervorrichtung nach Fig. l mit angesetztem Saugkörper, Figur 5 : ein erstes Komplettsystem mit einer Filtriervorrichtung, gemäß Fig. l, Figur 6 : ein zweites Komplettsystem mit einer Filtriervorrichtung nach der Erfindung, Figur 7 : eine Variante des Komplettsystems nach Fig. 6,

Figur 8 : eine weitere Variante der Filtriervorrichtung, Figur 9 : ein Pipettenrohr, Figur 10 : einen Pipettenkörper, Figur 11 : einen Spritzenkonusadapter, Figur 12 : die Filtriervorrichtung gemäß Fig. 8 mit angesetzter Spritze als Druckkörper, Figur 13 : die Filtriervorrichtung gemäß Fig. 8 mit angesetztem Ballon als Saugkörper und Figur 14 : ein weiteres Komplettsystem.

Figur 1 zeigt eine pipettenartige Filtriervorrichtung 1 nach der Erfindung, mit einem verkürzt dargestellten Pipettenrohr 2 und einem Pipettenkörper 3. Das Pipettenrohr 2 ist einerends flüssigkeitsdicht an dem im Querschnitt erweiterten, beidseits geöffneten Pipettenkörper 3 angesetzt.

Der Pipettenkörper 3 nimmt ein Filtersegment 4 hier auf, das umlaufend flüssigkeitsdicht an der Innenwand 5 des Pipettenkörpers 3 anliegt.

Der in Figur 1 gezeigte Pipettenkörper 3 ist konisch zulaufend ausgebildet, d. h. querschnittsverjüngend hin zu dem Ansatz des Pipettenrohres 2. In Folge wird ein zylinderförmig ausgebildetes Filtersegment 4 umlaufend flüssigkeitsdicht in das konische Lumen des Pipettenkörpers 3 eingepreßt.

Im engen Querschnitt des konischen Pipettenkörpers 3 ist innenseitig ein Dichtungsring 6 eingebracht, durch dessen Öffnung vor der Applikation des Filtersegmentes 4 das Pipettenrohr 2 eingeschoben wurde, dessen in das Lumen des Pipettenkörpers 3 ragende Ende bevorzugt leicht geweitet ist.

In Folge wird sich ein flüssigkeitsdichter Übergang zwischen

dem Pipettenkörper 3 und dem Pipettenrohr 2 ergeben. Diesem flüssigkeitsdichten Übergang kann ein Dichtring oder ein Anschlag 17 noch dienen.

Das Filtersegment 4 ist bevorzugt als Kapillarfilter ausgebildet mit einer Porigkeit von 4-10 bm, insbesondere 5 ßm.

Das freie Ende des Pipettenköpers 3 ist in Figur 1 durch einen axial eingesetzten Spritzenkonusadapter 7 verschlossen.

Auch das freie Ende 8 des Pipettenrohres 2 ist mit einem Adapter versehen, nämlich mit einem innen liegenden, dem Konus einer Rekordspritze beispielsweise angepaßten Dichtungsring 9.

Anhand der Aufbereitung einer Urinprobe wird die Funktion und die Verwendung der erfindungsgemäßen pipettenartigen Filtriervorrichtung 1 weiter erläutert. Mittels einer 10 ml Rekordspritze wird eine Urinprobe im Auffangbecher durch mehrmaliges Aufziehen und wieder Ausspritzen gut durchmischt.

Danach werden 10 ml Urin in die Spritze 10 aufgezogen. Die gefüllte Spritze 10 wird mit ihrem Konus 11 in den Konusadapter 7 innerhalb des Pipettenkörpers 3 eingesetzt, wobei das Pipettenrohr 2 nach unten weist, vergleiche Figur 3. Durch Betätigung des Spritzenkolbens 12 wird der Inhalt der Spritze 10 langsam durch das im Pipettenkörper 3 befindliche Filtersegment 4 hindurch gepreßt. Der gefilterte Urin wird dabei durch das Pipettenrohr 2 in das Uringefäß, nicht dargestellt, entlassen. Nachdem dieser Vorgang beendet ist, wird die Spritze 10 mit der angekoppelten pipettenartigen Filtriervorrichtung 1 herumgedreht, so daß das Pipettenrohr 2 nach oben zeigt. Sowohl im Pipettenrohr 2 als auch im Freiraum über dem Filter 4 und im Filtersegment 4 selbst ist eine Restflüssigkeit von gefiltertem Urin verblieben. Diese Restflüssigkeit wird durch Rückaspiration durch das Filtersegment 4 in die Spritze 10 eingezogen. Durch diesen Vorgang werden alle auf der Front 16 des

Filtersegmentes 4 abgeschiedenen Zellen und Partikel abgespült und zusammen mit der Restflüssigkeit in der Spritze 10 gesammelt. Nach Trennen der Spritze 10 und der Filtriervorrichtung 1 wird aus der Spritze 10 ein Tropfen der nun angereicherten Suspension in eine Zählkammer entlassen und kann quantitativ ausgewertet werden. Da die im Filtersegment 4 verbliebene Restflüssigkeit zusammen mit der Restflüssigkeit im Kammerlumen über dem Filtersegment 4 und der Füllung im Pipettenrohr 2 exakt berechenbar ist, ergibt sich nach dem Rückspülvorgang in der Spritze 10 immer das gleiche Volumen einer angereicherten Suspension. Dieses konstante Volumen ist für die Berechnung von Zellen pro ml oder ßl unbedingt erforderlich.

Dies wird insbesondere durch die präzise Vorgabe des Rückspülvolumens durch die Wahl von Länge und Füllvolumen des Pipettenrohres 2 gewährleistet.

Alternativ zu der Spritze 10 oder in deren Ergänzung kann eine Saugvorrichtung wie ein Saugballon oder ein Faltenbalg 13 an die erfindungsgemäße pipettenartige Filtriervorrichtung angesetzt werden, vergleiche Figur 4. Der Saugrüssel 14 eines solchen Faltenbalges 13 kann über das Pipettenrohr 2 übergeschoben sein. Alternativ, sofern der Saugrüssel 14 entsprechend einem Spritzenkonus 11 ausgebildet ist, kann dieser auch in das Pipettenrohr 2 eingeschoben werden, wo er mittels des Dichtungsringes 9 flüssigkeitsdicht gehalten ist.

Spritze 10 wie auch Faltenbalg 13 können naturgemäß auch jeweils an dem anderen freien Ende der Filtriervorrichtung 1 nach der Erfindung angesetzt werden, wenn entsprechende Adapter vorgesehen sind.

Wird ein Saugballon oder ein Faltenbalg 13, gegebenenfalls auch eine Spritze, auf das Pipettenrohr 2 aufgesetzt, kann daran anschließend der Pipettenkörper 3 nach unten hängend in die Untersuchungsprobe eingetaucht werden. Durch Beaufschlagung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem

pipepptenrohrendseitigen Unterdruck wird eine Saugkraft ausgeübt. In Folge steigt die Flüssigkeit auf, durchdringt das Filtersegment 4 und sammeln sich die zellulären Anteile der Probe auf der Front 16 des Filtersegmentes 4. Das so abgeschiedene Material kann nach Entfernen des Saugkörpers 13 mittels einer Spritze, welche auf den Pipettenkörper 3 aufgesetzt wurde, unter Aspiration der Rückspülflüssigkeit zur Auswertung gewonnen werden. Eine solche Saugfunktion kann bei einer derartigen Anordnung auch mit einer Wasserstrahlpumpe durchgeführt werden, vergleiche Fig. 7, wobei dann Zellen aus großen Flüssigkeitsmengen gewonnen werden können.

Wird das Zellmaterial nicht mittels Zählkammern, sondern nach morphologischen Kriterien diagnostiziert, wird die in der Spritze gesammelte, angereicherte Suspension mit Alkohol absolut gemischt. Wird die Mischung in Tropfen auf Objektträger dosiert, verdunstet der Zellen fixierende Alkohol und die Zellen setzen sich auf der Glasfläche ab. Das so gewonnene Präparat wird nach Vorschrift gefärbt, z. B. nach Papanicolaou, und kann zytologisch befundet werden.

In Figur 2 ist eine Variante der erfindungsgemäßen pipettenartigen Filtriervorrichtung 1 gezeigt. Neben dem Filtersegment 4 ist in axialer Richtung ein weiteres Filtersegment 15 in unmittelbarem Anschluß an das Filtersegment 4 in den konisch sich verjüngenden Pipettenkörper 3 eingesetzt. Es kann durch diese Maßnahme dem sich aufweitenden Pipettenkörper Rechnung getragen werden, so daß auch durch eine Querschnittserweiterung des zweiten Filtersegmentes 15 dessen sicherer flüssigkeitsdichter Anschluß an die Innenwand 5 des Pipettenkörpers 3 gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise schließt das zweite Filtersegment : L5 geringfugig vor bzw. mit dem Außenrand des Pipettenkörpers 3 ab. Es kann das zweite Filtersegment dann mit angelagerten Zellen oder anderen Partikeln dem Pipettenkörper 3 entnommen werden, der so als Träger dieser Zellen und Partikel dienen. Damit ist der Einsatzzweck der

pipettenförmigen Filtriervorrichtung 1 nach der Erfindung noch erweitert.

Eine weitere vorteilhafte Verwendung für die erfindungsgemäße Filtriervorrichtung 1 liegt in der Kombination mit der Vorrichtung gemäß DE 3719302 für eine mikroskopische, quantitative Harnsedimentanalyse. Es kann die pipettenartige Filtriervorrichtung 1 nach der Erfindung von oben her in den dortigen Filtrationstubus eingeschoben werden, wobei sich die erfindungsgemäße Filtriervorrichtung seitlich umlaufend, flüssigkeitsdicht in die konische Öffnung des dortigen Filtrationstubusses einpaßt.

Die erfindungsgemäße Filtriervorrichtung ersetzt dabei nicht nur die ursprüngliche Filtereinheit durch ein neues Kapillarfilter insbesondere mit einer Porigkeit von 5 ßm, sondern macht einen Filterwechsel durch einfachen Austausch der gesamten pipettenartigen Filtriervorrichtung möglich.

Hierbei ist weiter vorgesehen, daß Filtersegmente den unterschiedlichen Aufgaben entsprechend angepaßt zur Verfügung stehen, so daß auch eine Bakterien-und Blutfiltration insbesondere unter dem Aspekt der Wiedergewinnung ermöglicht ist.

In einer weiteren Variante wird die Filtriervorrichtung 1 von unten her in einen Filtrationstubus 20 eingeschoben, vergleiche das in Fig. 5 gezeigte Komplettsystem. Hierbei ist von Vorteil, wenn der Pipettenkörper 3 an seinem freien Ende eine radial außen liegende, umlaufende Ringschulter 21 aufweist. Es wirkt diese Ringschulter 21 als Widerlager, gegen welches die Stirnseite des Filtrationstubusses 20 aufliegt. Durch diese technische Maßnahme wird verhindert, daß beim Niederdrücken des Filtrationstubusses 20 die pipettenartige Filtriervorrichtung nach der Erfindung während des Filtrationsvorgangs in das Lumen des Filtrationstubusses 20 eingedrückt wird.

Eingesetzt in einen Filtrationstubus 20, dieser wiederum in einen Spritzenzylinder 22 eingesetzt, entfaltet die Filtriervorrichtung 1 nach der Erfindung eine hocheffektive Wirkung. Es kann die Urinprobe durch den offenen Spritzenkonus des Spritzenzylinders 22, in Figur 5 durch eine Kappe 23 verschlossen, durch Hochziehen des geschlossenen Filtrationstubus 20 in den Spritzenzylinder 22 eingesaugt werden. Danach wird das System durch die Kappe 23 unten geschlossen und durch Entfernen des Stopfens 24 oben geöffnet. Es kann dann der Filtrationsvorgang durch Absenken des Tubus 20 gegen die Flüssigkeit 26 eingeleitet werden.

Hierbei durchströmt der Urin das Filtersegment 4, wobei sich die Zellen an dessen Front 16 sammeln. Das Filtrat, der gefilterte Urin 27, passiert weiter den konischen Pipettenkörper 3, durchströmt das Pipettenrohr 2 und ergießt sich nach dem Überlaufprinzip in den freien Raum des Filtrationstubus 20. Dabei ist die Länge des Pipettenrohrs 2 derart bemessen, das die gesamte aufgesaugte und filtrierte Flüssigkeit 27 sich etwa 3 mm unterhalb des oberen freien Endes 8 des Pipettenrohres 2 einpegelt. Bislang mußte diese gefilterte Flüssigkeit 27 abgegossen werden und konnte erst dann die Sedimentgewinnung eingeleitet werden. Eine solche Manipulation mit Flüssigkeiten 27, insbesondere bei hochinfektiösen Körperflüssigkeiten, wird durch die Verwendung der pipettenartigen Filtriervorrichtung 1 nach der Erfindung vorteilhafterweise vermieden.

Wird der Filtrationstubus 20 in einem komplett geschlossenen System verwendet, d. h. ein oberer Stopfen 24 verschließt den Filtrationstubus 20 und eine untere Kappe 23 den Spritzenkonus gemäß Figur 5, läuft bei Aufziehen des Filtrationstubusses 20 die im Pipettenrohr 2 befindliche, filtrierte Flüssigkeit rückwärts durch das Filtersegment 4, gleichfalls die in der Kammer über dem Filtersegment 4 befindliche Flüssigkeit, und sammelt die rückläufige Flüssigkeit sich vor der Austrittsöffnung des Spritzenkonus.

Bei diesem Vorgang werden alle an der Filterfront 16 befindlichen Zellen und Partikel abgelöst und in der

rückläufigen Flüssigkeit aufgenommen. Diese angereicherte Suspension 26 enthält damit alle abgefilterten Partikel der Probe.

Wird die Kappe 23 abgezogen, strömt durch den Spritzenkonus Luft in das unter Vakuum stehende System ein und durchmischt die Suspension 26.

Durch Niederdrücken des geschlossenen Filtrationstubus 20 kann ein Tropfen der angereicherten Suspension 26 z. B. in eine Zählkammer entlassen werden. Es weist dieser wie auch alle nachfolgenden Tropfen einen repräsentativen Anteil an Zellen und Partikeln auf.

Bei den bisher erläuterten Anwendungsbeispielen wurden 10 ml einer Probe auf 1 ml reduziert, was durch geeignete Abmessungen insbesondere des Pipettenrohrs 2 erreicht wird.

In vorteilhafterweise erfüllt die erfindungsgemäße pipettenartige Filtriervorrichtung die Anforderungen eines Wechselsystems und bietet gleichwohl die Möglichkeit einer geschlossenen Entsorgung infektiösen Materials, da ausgeschlossen ist, daß der Anwender mit einer Probe in Berührung kommt. Bei der Untersuchung nicht infektiöser Proben können die Teile des Koplettsystems nach Reinigung wiederverwendet werden, wie insbesondere Spritzenzylinder, Filtrationstubus und Verschlüsse. Lediglich die erfindungsgemäße pipettenartige Filtriervorrichtung wird ausgewechselt, gegebenenfalls sogar lediglich das Filtersegment.

Figur 6 zeigt eine Variante eines Komplettsystems mit einer Filtriervorrichtung 30 nach der Erfindung, eingesetzt in einen Filtrationstubus 31, dieser wiederum eingesetzt in einen Spritzenkörper 32.

Die in Figur 6 gezeigte Filtriervorrichtung weist wieder ein Pipettenrohr 33 mit angeschlossenem Pipettenkörper 34 für die

Aufnahme eines Filtersegmentes 35 auf. Hin zu dem Pipettenkörper 34 weitet sich das Pipettenrohr 33 insbesondere konisch auf den Durchmesser des Filtersegmentes 35 und nimmt dieses bereits in einer Aufnahme 36 auf. Durch die konische Aufweitung ist eine genaue Positionierung des Filtersegmentes 35 am Ende der zylindrisch oder leicht konisch ausgebildeten Aufnahme 36 ermöglicht. In Folge ist über dem Filter 35 im Pipettenrohr 33 eine exaktes Volumen gegeben.

Axial anschließend an die Aufnahme 36 ist der Pipettenkörper 34 vorgesehen. Dieser faßt das Filtersegment 35 axial nahezu vollständig ein. Radial zum freien Ende hin wird durch die sich konisch verjüngende Geometrie des Pipettenkörpers 34 das Filtersegment 35 eingeschnürt.

Der Anschluß des Pipettenkörpers 34 an die Aufnahme 36 des Pipettenrohres 33 erfolgt wiederum flüssigkeitsdicht durch Ausbilden beispielsweise geeigneter Dichtungen. Auch kann ein Verkleben der plan aneinander stoßenden Stirnseiten vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann auch an eine einstückige Ausbildung von Pipettenrohr 33, Aufnahme 36 und Pipettenkörper 34 gedacht sein, in welche dann das Filtersegment 35 eingepreßt wurde.

Der Pipettenkörper 34 weist außen geschlossen ringförmig umlaufend einen Dichtungsring 37 auf, der einstückig mit dem Pipettenkörper 34 ausgebildet sein kann oder als aufgeschobenes, gesondert ausgebildetes Bauteil. Es dient dieser Dichtungsring 37 einer abdichtenden Halterung der Filtriervorrichtung 30, eingesetzt in den Filtrationstubus 31. Neben einer Führung ist damit auch die Saugwirkung nach Art einer Spritze für das in Figur 6 gezeigt Komplettsystem gegeben.

Für die Anwendung in einem geschlossenen System oder auch fur eine Monoanwendung kann ein Aufsteck-Ballonsegment oder ein Faltenbalg 13 beispielsweise gemäß Figur 4 auf das freie Ende

des Pipettenrohres 33 aufgeschoben oder dort eingesteckt werden. Es kann ein solches Ballonelement auch in Form einer das Pipettenrohr 33 abschließenden, elastischen Kappe 38 vorgesehen sein. In einem unteren Bereich, hier etwa im unteren Drittel, weist die Kappe 38 eine radiale Durchbrechung 39 auf. Eine solche radiale Durchbrechung 39 kann auch in einer an das Pipettenrohr 33 angeschlossenen schlauchartigen oder steifen Verlängerung vorgesehen sein, beispielsweise gemäß Fig. 7. Wird nun die Kappe 38 bzw. eine solche Verlängerung des Pipettenrohres 33 auf dieses aufgeschoben derart, daß die radiale Durchbrechung oberhalb oder korrespondierend mit einer radialen Durchbrechung des Pipettenrohres 33 liegt, tritt bei dem Filtrationsvorgang die Filtrationsflüssigkeit seitlich durch die Durchbrechung 39 bzw. Durchbrechungen in den Freiraum des Filtrationstubus 31 aus. Wird nun die Kappe bzw. eine Verlängerung derart verschoben, daß durch die Kappe bzw. die Verlängerung die Durchbrechung des Pipettenrohres 33 geschlossen ist bzw. durch die Rohrwandung des Pipettenrohres 33 eine Durchbrechung 39 der Kappe bzw. einer Verlängerung verschlossen ist, ist die im Pipettensystem befindliche Flüssigkeit eingeschlossen.

Für einen sicheren Verschluß bzw. für eine exakte Positionierung einer Kappe 38 bzw. einer nicht dargestellten Verlängerung kann weiter vorgesehen sein, daß eine Rastvorrichtung 42 oder ein Anschlag beispielsweise die Kappe 38 sicher axial positioniert hält. Ist eine weitere Rastvorrichtung axial beabstandet vorgesehen, ergeben sich zwei wohl definierte Stellungen der Kappe 38 bzw. einer Verlängerung derart, daß ein Flüssigkeitsdurchtritt durch axiale Durchbrechungen in den Freiraum des Filtrationstubus 31 ermöglicht ist bzw. solche Durchbrechungen sicher verschlossen sind.

Nach dem Filtrationsvorgang kann der gesamte Filtrationstubus 31 mit Filtriervorrichtung 30 aus dem Spritzenzylinder 32 herausgezogen werden. Eine Zellgewinnung von der Filterfront

kann durch Abdrücken, durch eine sogenannte Printtechnik, auf einen Objektträger erfolgen, wozu das Filtersegment 35 axial dem freien Ende des Pipettenkörpers 34 vorsteht. In vorteilhafter Weise kann eine Austrocknung, die sich nach der Filtration an der zelltragenden Filterfront ergeben kann, durch eine Feuchtigkeitsabgabe aus dem Filtersegment 35 durch Druck auf die am Ende des Pipettenrohres 33 befindliche Kappe 38 gesteuert und auf den Zellprint übertragen werden. Bei einem mehrmaligen Printvorgang kommt insbesondere Flüssigkeit aus Volumina oberhalb des Filtersegments 35 gleichfalls in Frage und befeuchtet die abzudrückende Fläche.

Bei manchen Anwendungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die gesamte bei der Filtration gesammelte Flüssigkeit nach außen abzuleiten, vergleiche Figur 7. Hierzu wird der Filtrationstubus 31 mit einem Lochstopfen 40 verschlossen.

Durch dessen Öffnung wird eine Verlängerung 41 des Pipettenrohres 33 oder eine aufgesetzte Schlauchleitung oder eine Kombination dergleichen ausgeleitet. So kann die filtrierte Flüssigkeit einfach und sicher z. B. in einem Reagenzröhrchen aufgefangen werden, welcher Funktionsvorgang sich bei einer Serumgewinnung sehr bewährt hat.

Ein weiteres Monosystem der Filtriervorrichtung 49 nach der Erfindung, insbesondere für die Kombination mit Druckvorrichtungen wie Injektionsspritzen oder Saugvorrichtungen wie Faltenbälgen oder Ballonen wird anhand der Figuren 8 bis 11 weiter erläutert. Auch dort ist ein Pipettenrohr 50 vorgesehen, welches sich zum Pipettenkörper 51, insbesondere über einen Konus 52 zu einer im wesentlichen zylindrischen Aufnahme 53 aufweitet. In die Aufnahme 53 eingesteckt ist ein Filtersegment 54.

Zweckmäßigerweise besteht das Filtersegment 54 aus längsgerichteten Fasern, beispielsweise 2 k Acetat, welches in Kombination mit dem eingestellten Fasertitter eine hohe Filtrationsleistung mit reproduzierbaren Ergebnissen liefert, insbesondere, wenn das Faserbündel des Filtersegmentes 54 auf

seiner axialen Erstreckung zwei radiale Einschnürungsverdichtungen aufweist.

Eine derartige Einschnürung ist durch ein pipettenkörperfestes Profil 55 gegeben, welches den Querschnitt des Filtersegmentes 54 radial einengt.

In seiner axialen Erstreckung wird das Filtersegment 54 etwa zu einem Drittel von der Aufnahme 53 des Pipettenrohres 50 aufgenommen. Der Rest des Filtersegmentes wird von dem Pipettenkörper zumindest teilweise axial überdeckt. Für die Anwendung einer Printtechnik kann vorgesehen sein, daß, wie gezeigt, das Filtersegment 54 axial dem freien Ende des Pipettenkörpers 51 geringfügig im mm-Bereich vorsteht.

Axial an den Pipettenkörper 51 angeschlossen und einstückig mit diesem ausgebildet ist ein die Aufnahme 53 überlappender Abschnitt 56.

Das Pipettenrohr 50 mit dem in die Aufnahme 53 eingesetzten Filtersegment 54 wird in diesen überlappenden Abschnitt 56 eingeschoben. Hierbei wird eine wandbündige und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Abschnitt 56 und der Aufnahme 53 geschaffen. Dies insbesondere dann, wenn der Pipettenkörper 51 mit angeschlossenem Abschnitt 56 leicht konisch ausgeführt ist, wodurch auch das Filtersegment 54 konisch komprimiert und durch das Profil 55 vor dem Austritt eingeschnürt wird. Es ist dann, wie bereits beschrieben, das Filtersegment 54 auch wandbündig und flüssigkeitsdicht in dem Pipettenkörper 51 eingeschlossen und radial eingeengt. Der axiale Überstand, insbesondere für eine Printtechnik, liegt hierbei bevorzugt bei etwa 0,5 mm.

Besteht das Filtersegment 54, wie bevorzugt, aus Fasern, so beträgt deren Faserlänge weiter bevorzugt zwischen 15 und 30 mm, insbesondere 23 mm, bei einem Durchmesser zwischen 5 und 10 mm, insbesondere von 7,7 mm.

Aufgrund dieses axialen Überstandes des Filtersegmentes 54 ist bei dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Adapter 57 weiter vorgesehen, der, wiederum flüssigkeitsdicht, auf den Pipettenkörper 51 aufgeschoben ist. Zu dem freien Ende hin ist dieser Adapter 57 für das Einbringen eines Spritzenkonus einer Rekordspritze 80 durch eine konische Aufweitung 58 vorbereitet. Andere Anschlüsse, beispielsweise an einen Schlauch 81 eines Ballons 80 oder dergleichen, sind gleichfalls möglich, vergleiche Fig. 12 und 13.

Für eine leichte Handhabung ist insbesondere der Pipettenkörper 51 und in Fig. 8 auch der Adapter 57 mit einer Riffelung 59 versehen, die beim Ausführungsbeispiel durch axial sich erstreckende Lamellen ausgebildet wird. Diese Lamellen sind in den Figuren 10 und 11 nicht dargestellt.

Die hier gezeigte Filtriervorrichtung nach der Erfindung arbeitet flüssigkeitsdicht und produziert eine verlustlos eingeengte Zellsuspension mit Partikeln bis insbesondere unter 5m. Wird statt einer quantitativen Auswertung einer Zellsuspension, die sich in einer iml-Suspension in der Spritze befindet, eine diagnostische Zellgewinnung gewollt, wird die Suspension durch das Filtersegment 54 rückinjeziert.

Wird das System geschlossen, kann ein Aufsteck-Ballonsegment über das Pipettenrohr geschoben werden. Nach dem Entfernen von Spritze und Adapter können dann die Zellen gewonnen werden.

Anhand der Figur 14 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Komplettsystems näher erläutert, bei welchem eine erfindungsgemäße Filtriervorrichtung gemäß Figur 2 in einen Spritzenkörper 60 eingesetzt ist. Das Pipettenrohr 61 weist eine radiale Durchbrechung 62 als Besonderheit hier auf, die relativ dicht am Anschluß des Pipettenrohres 61 an den Pipettenkörper 63 angeordnet ist. Für eine beliebige Anwendung der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung in Spritzenkörpern 60, saugend und/oder drückend arbeitend, ist

der Pipettenkörper 63 mit einem Dichtungsring 64 versehen, der beim Ausführungsbeispiel auf den Pipettenkörper 63 aufgeschoben ist und dort axial in Anlage an der Ringschulter 21 gehalten ist. Solche Dichtungsringe 64 können in verschiedenen l) urchmessern zur Anpassung an unterschiedliche Weiten der Spritzenkörper 60 bevorratet sein. Für einen sicheren Sitz des Dichtungsrings 64 kann weiter ein Klemmring 65 zwischen zwei Lippen 66,67 vorgesehen sein.

Das Pipettenrohr 61 wird bei einer Verwendung in Spritzen in einer Doppelfunktion als Spritzenstempel und als Durchlaß für die gefilterte Probe verwendet, wozu für den Austritt der filtrierten Flüssigkeit aus dem Pipettenrohr 61 die bereits angesprochene Durchbrechung 62 vorgesehen ist. Hierzu ist diese möglichst unmittelbar über dem Filtersegment 4 angeordnet.

Da das Aufsaugen einer Untersuchungsprobe 72 nur dann möglich ist, wenn der Luft-und/oder Flüssigkeitsdurchtritt durch das Filtersegment 4 gesperrt ist, wird das Pipettenrohr 61 bis über die untere Durchbrechung 62 durch das Einschieben eines wandbündig in das Lumen eingepaßten Kompaktstäbchens 68 verschlossen. Dieses Kompaktstäbchen, 68 was zweckmäßigerweise an einem oberen Ende eine Handhabe 69 aufweist, beispielsweise einen Handhabungsknopf mit einer senkrechten Riffelung, ist zu diesem Zweck zumindest im Bereich unter der Durchbrechung 62 den Querschnitt des Pipettenrohrs 61 luftdicht verschließend aufgelegt.

Ist die Probe 72 aufgesaugt, wird der Spritzenkörper 60 am Konus 70 mit einer Verschlußklappe 74 geschlossen und das Kompaktstäbchen 68 soweit hochgezogen, bis die untere Durchbrechung 62 im Pipettenrohr 61 freigegeben ist, vgl.

Fig. 14.

Durch Fassen des am oberen, freien Ende des Pipettenrohres 61 angebrachten Rändels 71 wird nunmehr die Filtriervorrichtung nach der Erfindung mit Filtersegmenten 4 und 15 gegen die

Probe 72 abgesenkt. In Folge durchströmt diese Untersuchungsflüssigkeit den Filter bestehend aus den Filtersegmenten 4 und 15. Der Partikelinhalt, Zellen und dergleichen setzen sich auf der Filterfront 73 ab, während die partikelfreie Flüssigkeit aus der freigegebenen Durchbrechung 62 austritt und sich im Freiraum des Spritzenkörpers 60 sammelt.

Soll das abgefilterte Material, z. B. Zellen aus Urin, quantitativ untersucht werden, so wird die Filtriervorrichtung nach der Erfindung am Rändel 71 gefaßt und so weit hochgezogen, bis die durch die Durchbrechung 62 im Pipettenrohr 61 und durch das Filtersegment 4 rückfließende gefilterte Flüssigkeit die 1 ml-Marke des Spritzenkörpers 60 erreicht hat. Wird nun das Stäbchen 68 wieder in das Pipettenrohr 61 eingeschoben, wird die Durchbrechung 62 verschlossen. Es kann nunmehr die Verschlußkappe 74 von dem Spritzenkonus 70 abgezogen werden.

Da durch das Filtersegment 4 aus dem Freiraum des Spritzenkörpers 60 keine Luft nachfließen kann, kann auch keine Flüssigkeit nach unten austreten. Erst wenn auf die Filtriervorrichtung nach der Erfindung über das Rändel 71 von oben her ein leichter Druck ausgeübt wird, kann die angereicherte Suspension tropfenweise durch den Spritzenkonus 70 entlassen werden. Eine noch exaktere, feiner abgestimmte Tropfendosierung ist möglich, wenn das im Pipettenrohr 61 befindliche Stäbchen 68 auf und ab bewegt wird.

Wird die Filtriervorrichtung nach der Erfindung in Spritzen eines Volumenmaßes von etwa 10 ml und mehr integriert, dient der dem Volumenmaß angepaßte und wechselbare Dichtring 64 als Spritzkolben. Hierzu ist die Breite, d. h. die axiale Erstreckung dieses Dichtrings 64 so ausgelegt, daß bei einer Manipulation, d. h. Drücken oder Ziehen, ein seitlichen Verkanten im Spritzenzylinder ausgeschlossen ist. Diesem dient auch die Ausbildung von Lippen 66,67.

Mit der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung bestückte Spritzen lassen sich weiter in geschlossene Systeme umwandeln, wenn die obere Öffnung des Spritzenkörpers 60 mit einer Kappe 75 verschlossen wird. In dieser ist zweckmäßigerweise mittig eine Öffnung vorzusehen, durch die das Pipettenrohr 61 geführt ist. In der Kappe 75 ist eine zweite Öffnung 76 weiter vorgesehen, verschließbar mittels eines Stopfens 77. Während des Aufziehens der Probenflüssigkeit wird diese Öffnung 76 geöffnet, damit die im Zylinder befindliche Luft nach oben entweichen kann. Auch beim Filtrationsvorgang, der Spritzenkonus 70 ist hierbei auch durch eine Verschlußkappe 74 geschlossen, bleibt die Öffnung 76 geöffnet, denn auch die in den Zylinder einströmende, filtrierte Flüssigkeit baut sich in diesem auf und muß die Luft nach oben verdrängen können.

Besteht der Inhalt der Spritze, d. h. der Überstand, aus infektiösen Material, kann eine Komplettentsorgung erforderlich sein. Dafür wird nach der quantitativen Untersuchung die Spritzeneinheit am Konus 70 mit einer Kappe 74 und oben ebenfalls durch einen vollständig geschlossenen Stopfen verschlossen.