Die Erfindung betrifft einen Trennkörper zum Trennen einer ersten von einer zweiten Phase einer Flüssigkeit in einem rohrförmigen Behälter. Gemeint sind insbesondere Trennkörper zum Trennen von Blutserum als erster Phase von Blutkuchen als zweiter Phase bei Blut als Flüssigkeit innerhalb eines Biutentnahmeröhrchens.

Im Stand der Technik sind Blutentnahmeröhrchen mit Trennkörpern grundsätz- lieh bekannt. Im Auslieferungszustand der Blutentnahmeröhrchen sind die Trennkörper in einer Ausgangsposition fixiert. Wenn Blut über einen Zulauf in das Blutentnahmeröhrchen hineinfließt, wird der Trennkörper von dem Blut umströmt oder durchströmt; in der Ausgangsposition stellt der Trennkörper jedenfalls keine Dichtung für das Blut innerhalb des Biutentnahmeröhrchens dar. Zur medizinischen Analyse ist es erforderlich, dass das Blut in zwei Bestandteile, nämlich Blutserum und Blutkuchen aufgetrennt wird. Zu diesem Zweck wird das Blutentnahmeröhrchen mit dem dann befindlichen Blut zentnfugiert. Der schwerere Blutkuchen setzt sich dann aufgrund der Zentrifugation in dem bodennahen Volumenbereich des Biutentnahmeröhrchens ab, während das leichtere Blutse- rum auf dem Blutkuchen aufschwimmt. Unter Einwirkung der Zentrifugalkraft löst sich der Trennkörper aus seiner Ausgangsposition und wandert in eine Abdichtposition. Weil die Dichte des gesamten Trennkörpers in einem Wertebereich zwischen der Dichte des Blutserums und der Dichte des Blutkuchens liegt, positioniert sich der Trennkörper automatisch genau an der Phasengrenze zwi- sehen Blutserum und Blutkuchen. Diese Position wird auch Abdichtposition genannt, weil der Trennkörper in dieser Position mit seinem Dichtrand umlaufend dichtend an der Innenseite des rohrförmigen Proberöhrchens anliegt und somit das Blutserum sauber von dem Blutkuchen trennt. Der Trennkörper hält diese Abdichtposition auch nach Ende des Zentrifugierens bei, so dass das Blutserum und der Blutkuchen für eine Laboruntersuchung getrennt zur Verfügung stehen. Trennkörper sind offenbart, z. B. in der internationalen Patentanmeldung WO 2010/ 32783 A1 . Die dort beschriebenen Trennkörper weisen jeweils einen aus elastischem Material gefertigten Schwimmkörper mit einem in der Draufsicht kreisförmigen umlaufenden Dichtrand auf, wobei der Dichtrand zum dichtenden Anliegen an der Innenseite eines rohrförmigen Probenbehälters in einer Abdich- tposition ausgebildet ist. An der Unterseite des Schwimmkörpers ist jeweils ein Ballastkörper befestigt. Die Dichte des Ballastkörpers ist jeweils größer als die Dichte des Schwimmkörpers und die Dichte des gesamten Trennkörpers liegt in einem Wertebereich zwischen der Dichte der ersten Phase und der Dichte der zweiten Phase der Flüssigkeit.

Aus dem Stand der Technik in Form der Druckschrift WO 2016/07691 1 A1 ist eine Trenneinheit für die Trennung einer Flüssigkeit in eine erste leichte und in eine zweite schwerere Phase unter Anwendung von Zentrifugalkraft bekannt, wobei die Flüssigkeit Blut sein kann. Ein rohrförmiger Behälter weist einen Trennkörper auf, wobei der Trennkörper im oberen Bereich einen Schwimmkörper und im unteren Bereich einen Ballastkörper aufweist. Der Trennkörper ist ausgebildet zum dichtenden Anliegen an der Innenseite des rohrförmigen Behälters. Die Dichte des Ballastkörpers ist dabei größer als die Dichte des Schwimmkörpers und die Dichte des Trennkörpers liegt zwischen der Dichte der ersten Phase und der Dichte der zweiten Phase der zu trennenden Flüssigkeit.

In der Druckschrift DE 699 31 584 T2 wird eine Vorrichtung zum Trennen einer Fluidprobe unter Zentrifugalkraft in eine Phase mit höherem spezifischen Ge- wicht und eine Phase mit niedrigerem spezifischen Gewicht beschrieben, wobei die Fluidprobe eine Blutprobe sein kann. Die Vorrichtung weist ein Separatorelement (Trennkörper) auf, das in einem zylindrischen Röhrchen angeordnet ist. Das Separatorelement weist einen Schwimmer im oberen Bereich und ein Ballastelement im unteren Bereich auf sowie einen Dichtungskörper zum dichten- den Anliegen an der Innenseite des Röhrchens. Die Dichte des Ballastelements ist dabei größer als die Dichte des Schwimmers und die Gesamtdichte des Se- paratorelements liegt zwischen der Dichte der erste Phase und der Dichte der zweiten Phase und der zu trennenden Flüssigkeit.

Die Druckschrift DE 600 23 823 T2 beinhaltet eine Vorrichtung zur Trennung einer flüssigen Probe (z. B. Blut) in eine erste Phase hoher Dichte und in eine Phase niedriger Dichte unter Einwirkung von Zentrifugalkraft. In einem Röhrchen mit zylindrischer Seitenwand ist ein Separator (Trennkörper) angeordnet, der im oberen Bereich einen Schwimmer und im unteren Bereich einen Ballastteil aufweist sowie ein Faltenbalg zum dichtenden Anliegen an der Innenseite des Röhrchens. Die Dichte des Bailastteils ist dabei größer als die Dichte des Schwimmers und die Gesamtdichte des Separators liegt zwischen den Dichten der ersten Phase und der zweiten Phase der zu trennenden Flüssigkeit.

Die Druckschrift US 5,632,905 A betrifft die Trennung einer Blutprobe in eine leichtere und eine schwerere Phase durch Zentrifugieren in einem Röhrchen. In dem Röhrchen ist ein Trennkörper angeordnet. Der Trennkörper hat eine scheibenförmige Form und liegt in einer Abdichtposition an der Phasengrenze zwischen leichterer und schwererer Phase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Trennkörper zum Trennen einer ersten von einer zweiten Phase einer Flüssigkeit in einem rohr- förmigen Behälter bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf den Trennkörper durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist der Trennkörper dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper scheibenförmig ausgebildet ist; und dass der Ballastkörper in Form einer Mehrzahl von Fingern ausgebildet ist, welche sich von der Unterseite des scheibenförmigen Schwimmkörpers - an dessen Rand verteilt - weg erstrecken. Im Auslieferungszustand bzw. in seiner Ausgangsposition ist der Trennkörper in dem rohrförmigen Behälter lösbar eingeklemmt. Er sitzt dann quer in dem Be- hälter. Dabei drückt der Ballastkörper mit seinem dem Schwimmkörper abgewandten Ende der Finger gegen die Innenseite des rohrförmigen Behälters. Anders ausgedrückt, stützt sich der Trennkörper in dieser Ausgangsposition wie beschrieben gegen den rohrförmigen Behälter ab. Die beanspruchte lichte Ausbildung des Trennkörpers und insbesondere seines Ballastkörpers in Form von Fingern gewährleistet vorteilhafterweise, dass der Trennkörper in seiner Ausgangsposition im Auslieferungszustand den rohrförmigen Behälter nicht für die Flüssigkeit abdichtet, sondern dass der Trennkörper von der in den Behälter einströmenden Flüssigkeit umströmt werden kann, so dass die Flüssigkeit in unterhalb des Trennkörpers befindliche Volumenbereiche des rohrförmigen Behälters einströmen kann.

Unter Einwirkung einer Kraft, insbesondere der Zentrifugalkraft löst sich der Trennkörper aus seiner Ausgangsposition und wandert dann in eine Abdichtpo- sition innerhalb des rohrförmigen Behälters. Die beanspruchte, vorzugsweise gleichmäßige Verteilung der Finger des Ballastkörpers am Umfang des Schwimmkörpers bewirkt vorteilhafterweise, dass sich der Trennkörper unter Einwirkung der Kraft - über seinen Umfang verteilt - gleichmäßig verschlankt, d. h. sein Durchmesser reduziert sich gleichmäßig über den Umfang. Dadurch wird die besagte Wanderung des Trennkörper insofern begünstigt, als dass er bei seiner Wanderung nicht an der Innenseite des Behälters festklemmen kann.

Allgemein gilt: Die Dichte der zweiten Phase der Flüssigkeit ist größer als die Dichte der ersten Phase der Flüssigkeit. Für Blut als Flüssigkeit bedeutet dies. dass der Blutkuchen als zweite Phase eine größere Dichte aufweist als das Blutserum, welches der ersten Phase entspricht. Nach einer Zentnfugation schwimmt deshalb das Blutserum auf dem Blutkuchen auf. Die Dichte des gesamten Trennkörpers 100 liegt in einem Wertebereich zwischen der Dichte der ersten Phase und der Dichte der zweiten Phase der Flüssigkeit. Deshalb positi- oniert sich der Trennkörper in der Abdichtposition immer auf der Phasengrenze zwischen den beiden Phasen. Sofern nichts anderes gesagt ist. wird der Trennkörper nachfolgend in einer Normalposition beschrieben. In dieser Normalposition ist der Ballastkörper unterhalb des Schwimmkörpers angeordnet. Der Schwerpunkt des Schwimmkörpers, der Schwerpunkt des Ballastkörpers und der Schwerpunkt des gesamten Trennkörpers liegen alle auf einer vertikalen Linie. Die nachfolgend verwendeten Begriffe wie vertikal, horizontal, unterhalb, Seitenansicht und Draufsicht etc. beziehen sich alle auf diese Normalposition. Die Abdichtposition entspricht der Normalposition bei senkrecht stehendem rohrförmigem Behälter. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist der scheibenförmige Schwimmkörper in seiner Mitte eine Verdickung auf; dieser dient als Auftriebskörper und gewährleistet, dass der Trennkörper innerhalb des rohrförmigen Behälters auf der schwereren zweiten Phase der Flüssigkeit aufschwimmt. Alternativ oder ergänzend zu der zentralen Verdickung kann der scheibenförmige Schwimmkörper auch an seinem Rand verteilte Auftriebskörper aufweisen. Vorzugsweise sind diese Auftriebskörper in Umfangsrichtung abwechselnd zu den Fingern angeordnet. Weiter alternativ können die Auftriebskörper auf der Oberseite des scheibenförmigen Schwimmköpers aufragend angeordnet sein, während die Finger, wie gesagt von der Unterseite des scheibenförmigen Schwimmkörpers nach unten abstehen. Wenn sich die Auftriebskörper und die Finger in jeweils entgegengesetzte Richtungen erstrecken, hat dies den Vorteil, dass die Schwerpunkte des Schwimmkörpers und des Ballastkörpers einen großen Abstand zueinander aufweisen. Dies ist vorteilhaft für eine stabile Lage des Trennkörpers an der Phasengrenze und damit für eine sichere Trennung der beiden Phasen der Flüssigkeit innerhalb des rohrförmigen Behälters.

Wenn der scheibenförmige Schwimmkörper nicht sphärisch verformt ist, verläuft sein Seitenrand - in einer Seitenansicht gesehen - gerade, vorzugsweise hori- zontal. Alternativ kann der scheibenförmige Schwimmkörper auch sphärisch verformt sein; in der Seitenansicht verläuft sein Dichtrand dann wellenförmig m it Wellenbergen und Wellentälern. Vorzugsweise sind dann die Finger des Ballastkörpers jeweils im Bereich der Wellentäler und die Verdickungen bzw. Auftriebskörper jeweils im Bereich der Wellenberge an dem Rand des Schwimmkörpers angeordnet. Diese besondere Ausgestaltung des Trennkörpers begünstigt vorteilhafterweise eine Verschlankung des Trennkörpers wenn sich dieser - unter Einwirkung der Zentrifugalkraft - aus seiner Ausgangsposition in die Abdichtposition bewegt.

Schließlich können zumindest einzelne der Finger an ihren freien Enden ein Haftelement aufweisen, welches sich durch eine vorbestimmte Haftreibungszahl an seiner Oberfläche auszeichnet.

Das Haftelement kann aus demselben Material wie der Schwimmkörper und vorzugsweise einstückig mit dem Schwimmkörper ausgebildet sein. Das Haftelement ist dann vorteilhafterweise fertigungstechnisch kostengünstig und ein- fach zu realisieren. Die einstückige Ausbildung mit dem Schwimmkörper kann beispielsweise einfach dadurch realisiert werden, dass in einer Spritzgussform für den Trennkörper an der Außenseite oder im Innern des Ballastkörpers kleine Kanäle vorgesehen werden, welche den Schwimmkörper mit dem Haftelement verbinden. Beim Spritzgießen des Schwimmkörpers wird dann das Material des Schwimmkörpers durch die Kanäle auch in die Hohlräume für die Haftelemente hineingespritzt. Nach Entfernen der Spritzgussform verbleibt das Material des Schwimmkörpers im Bereich der Kanäle der Spritzgussform an der Außenseite oder im Innern des Ballastkörpers in Form von Stegen erhalten, welche den Schwimmkörper mit dem Haftelement einstückig verbinden. Die Stege sind le- diglich optional. Der Schwimmkörper und die Haftelemente können auch unabhängig voneinander als Einzelelemente ausgebildet sein, was aber fertigungstechnisch aufwendiger ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Trennkörpers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Beschreibung sind vier Figuren beigefügt, wobei

Figuren einen Trennkörper gemäß der Erfindung mit scheibenföi

1 a und 1 b Schwimmkörper gemäß einer ersten Variante; Figur 2 den Trennkörper nach Figur 1 in einem rohrförmigen Behälter;

Figuren den scheibenförmigen Trennkörper gemäß einer zweiten Variante; 3a und 3b und Figur 4 den Trennkörper nach Figur 3 in dem rohrförmigen Behälter zeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschreiben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt den erfindungsgemäßen Trennkörper 100 in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 1 a) und in einer Querschnittsdarstellung (Fig. 1 b). Der Trennkörper 100 besteht aus einem Schwimmkörper 1 10 und einem Ballastkörper 120. Der Schwimmkörper 1 10 ist scheibenförmig mit einer Verdickung 1 13 in seiner Mitte und mit einem umlaufenden Dichtrand 1 12 ausgebildet. Der Ballastkörper 120 ist in Form einer Mehrzahl von Fingern 124 ausgebildet, welche sich von der Unterseite des scheibenförmigen Schwimmkörpers 1 10 weg er- strecken. Die Finger 124 sind an dem Rand des Ballastkörpers verteilt angeordnet. An ihren dem Schwimmkörper abgewandten Enden weisen die Finger vorzugsweise jeweils Haftelemente 122 auf, die an ihrer Oberfläche eine vorbestimmte Haftreibungszahl aufweisen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Trennkörper so lange in seiner Ausgangsposition bzw. seinem Ausliefe- rungszustand innerhalb des rohrförmigen Behälters verbleibt, bis er eine Krafteinwirkung erfährt, welche größer ist als ein vorgegebener Kraftschwellenwert.

Das Haftelement 122 ist bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aus demselben Material wie der Schwimmkörper 1 10 und sogar einstückig mit die- sem ausgebildet. Dies ist in Figur 1 daran zu erkennen, dass das Material des Schwimmkörpers 1 10 an der Außenseite des Ballastkörpers 120 in Form von Stegen 126 ausgebildet ist, welche den Schwimmkörper einstückig mit dem Haftelement 122 verbinden. Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Trennkörper 100 in dem rohrförmigen Behälter 200, beispielsweise einem Blutentnahmeröhrchen. Zu erkennen ist der Trennkörper 100 zum einen in seiner Ausgangsposition 210, in welcher er sich bei Auslieferung des rohrförmigen Behälters 200 befindet. In dieser Ausgangsposition stützt sich der Trennkörper mit den besagten Haftelementen 122 an der Innenseite des rohrförmigen Behälters ab. Erst unter Einwirkung der Zentrifugalkraft löst sich der Trennkörper 100 aus seiner Ausgangsposition 210 und wandert in die Abdichtposition 220. Dabei dreht er sich um 90°. Erst wenn der Trennkörper 100 nicht mehr unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft steht, verformt er sich wieder zurück in seinen Ausgangszustand. Sein Dichtrand 1 12 liegt dann in der Abdichtposition 220 in Umfangsrichtung R überall dichtend an der Innenseite des rohrförmigen Behälters 200 an und separiert auf diese Weise die beiden Phasen der Flüssigkeit bzw. des Blutes wirksam voneinander.

Figur 3 zeigt den erfindungsgemäßen Trennkörper 100 in einer alternativen Ausgestaltung. Figur 3a zeigt ihn in perspektivischer Ansicht, und Figur 3b zeigt ihn in einer Seitenansicht. Auch hier ist der Schwimmkörper 1 10 grundsätzlich scheibenförmig ausgebildet, allerdings ist er sphärisch verformt. Deshalb ist der umlaufende Rand 1 12 von der Seite betrachtet wellenförmig mit Wellentälern 1 18 und Wellenbergen 1 17 ausgebildet. Von der Unterseite des scheibenförmi- gen Schwimmkörpers 1 10 stehen jeweils im Bereich der Wellentäler 1 18 Ballastkörper 120 in Form von Fingern 124 nach unten ab. Vorzugsweise jeder dieser Finger weist an seinem dem Schwimmkörper 1 10 abgewandten Ende das besagte Haftelement 122 auf. Im Bereich der Wellenberge 1 17 sind auf der Oberseite des scheibenförmigen Schwimmkörpers Materialansammlungen ausgebildet; diese wirken als zusätzliche Auftriebskörper 1 1 1 . Die Finger 124 und die Auftriebskörper 1 13 sind bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbei- spiel jeweils mit einem Umfangswinkelabstand von φ=90° an der Peripherie des scheibenförmigen Schwimmkörpers abwechselnd verteilt angeordnet.

Diese spezielle Anordnung von Auftriebskörpern und Ballastkörpern ist besonders vorteilhaft für die Wanderung des Trennkörpers von der Ausgangsposition in die Abdichtposition. Die dabei auf den Trennkörper einwirkende Kraft, insbesondere die Zentrifugalkraft bewirkt, dass sich der Schwimmkörper 1 0 gegenüber seiner Ausgangsform noch stärker sphärisch verformt. Dies gilt deshalb, weil dann der Auftrieb der Auftriebskörper 1 1 1 die Wellenberge 1 17 noch weiter nach oben zieht und weil gleichzeitig die Finger 124 des Ballastkörpers im Be- reich der Wellentäler 1 18 weiter nach unten gezogen werden. Aufgrund dieser noch stärkeren sphärischen Verformung verschlankt der Trennkörper 100 und der Dichtrand 1 12 des Schwimmkörpers liegt dann nicht mehr dichtend an der Innenseite des rohrförmigen Behälters an. Der Schwimmkörper kann deshalb, wie gewünscht, auf seinem Weg in die Abdichtposition 220 von der Flüssigkeit bzw. dem Blut umströmt werden.

Figur 4 zeigt den Trennkörper gemäß Figur 3 im Inneren des rohrförmigen Behälters 200. Im Auslieferungszustand befindet sich der Trennkörper in seiner Ausgangsposition 210. Er stützt sich dann einerseits mit den freien Enden sei- ner Finger, gegebenenfalls mit den daran befindlichen Haftelementen 122, und andererseits mit den freien Enden der Auftriebskörper 1 1 1 an der Innenseite des rohrförmigen Behälters 200 ab. Die freien Enden der Auftriebskörper 1 1 1 sind deshalb vorzugsweise entsprechend dem Innenradius des rohrförmigen Behälters 200 abgerundet. In der Ausgangsposition 210 kann der Trennkörper 100, wie oben beschrieben, insbesondere aufgrund seiner lichten Ausgestaltung von in den rohrförmigen Behälter einfließendem Blut umströmt werden, sodass das Blut auch in tiefere Volumenbereiche des rohrförmigen Behälters gelangen kann.

Bezüglich des Verhaltens des Trennkörpers 100 unter Einwirkung der Zentrifugalkraft und nach deren Abschalten sei auf die Beschreibung zur Fig. 2 verwiesen, welche insoweit für Fig. 4 analog gilt.

Bezugszeichenliste

100 Trennkörper

1 10 Schwimmkörper

1 1 1 Verdickung/Auftriebskörper

1 12 Dichtrand

1 17 Wellenberg des Dichtrandes

1 18 Wellental des Dichtrandes 120 Ballastkörper

122 Haftelement

124 Finger

126 Stege

200 Behälter

210 Ausgangsposition

220 Abdichtposition

K Blutkuchen

S Blutserum

φ Umfangs-Winkelabstand R Umfangsrichtung