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Title:
DEVICE AND METHOD FOR SEPARATING BLOOD PLASMA FROM WHOLE BLOOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/167671
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a microfluidic device comprising at least one separation chamber having an inlet and an outlet. The inlet opens into the separation chamber at a lower height than the outlet. In order to separate blood plasma (21) from whole blood (20), whole blood (20) is introduced into the separation chamber of the microfluidic device, blood cells are sedimented from the whole blood (20), and blood plasma (21) separated in the process is sublayered using a transport medium (30) which has a higher density than the blood plasma (21).

Inventors:
BOTT HANNAH (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/052928
Publication Date:
August 11, 2022
Filing Date:
February 08, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B01L3/00; G01N33/49
Domestic Patent References:
WO2020063795A12020-04-02
Foreign References:
US20170059590A12017-03-02
DE102019207394A12020-11-26
DE102018215467A12020-03-12
JP2008082961A2008-04-10
JP2013076591A2013-04-25
DE102018216308A12020-03-26
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Claims:
Ansprüche

1. Mikrofluidische Vorrichtung, aufweisend mindestens eine Separationskammer (10) mit einem Zulauf (11) und einem Ablauf (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (11) in einer geringeren Höhe in die Separationskammer (10) mündet als der Ablauf (12).

2. Mikrofluidische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (15) in der Separationskammer (10) angeordnet ist.

3. Mikrofluidische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (14) am und/oder im Ablauf (12) angeordnet ist.

4. Mikrofluidische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf (12) in einer Seitenwand der Separationskammer (10) angeordnet ist und eine Probeneingabe (13) in einer Oberseite der Separationskammer (10) angeordnet ist.

5. Mikrofluidische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf (12) in einer weiteren Kammer (50) mündet, welche eine gemeinsame Wand (51) mit der Separationskammer (10) aufweist.

6. Mikrofluidische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Separationskammer (10) und die weitere Kammer (50) gemeinsam in Richtung der weiteren Kammer (50) geneigt sind.

7. Verfahren zur Separation von Blutplasma (21) aus Vollblut (20), umfassend die folgenden Schritte: Einbringen (40) des Vollbluts (20) in die Separationskammer (10) einer mikrofluidischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Sedimentieren (41) von Blutzellen aus dem Vollblut (20), und

Zumindest teilweises Abführen (42) von durch das Sedimentieren (41) abgetrenntem Blutplasma (21) über den Ablauf (12). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abführen (42) des Blutplasmas (21) durch ein Unterschichten mit einem Transportmedium (30) erfolgt, welches vorzugsweise eine höhere Dichte als das Blutplasma (21) aufweist Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterschichten fortgesetzt wird, bis eine Phasengrenze zwischen dem Blutplasma (21) und einem Rest des Vollbluts (20) eine vorgebbare Höhe in der Separationskammer (10) erreicht hat. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterschichten fortgesetzt wird, bis eine vorgebbare Menge des Transportmediums (30) in die Separationskammer (10) eingeleitet wurde. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rest des Vollbluts (20) mittels eines Transportmediums (30) aus der Separationskammer (10) heraustransportiert wird (44).

Description:
Beschreibung

Titel

Vorrichtung und Verfahren zur Separation von Blutplasma aus Vollblut

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikrofluidische Vorrichtung. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Separation von Blutplasma aus Vollblut unter Verwendung der mikrofluidischen Vorrichtung.

Stand der Technik

In vielen In-vitro-Diagnosetests dient Blut als Ausgangsprobenmaterial. Um beispielsweise einen spezifischen DNA-Abschnitt oder ein spezifisches Protein zu messen, wird das Blut aufgearbeitet. Für viele Diagnostika ist dabei die Analyse von Bestandteilen des Blutplasmas interessant.

Für In-vitro-Diagnostika (IVD), welche beim Patienten gemessen werden, ohne dass die Probe in ein Zentrallabor eingeschickt werden muss, wird die Probenaufbereitung von einer patientennahen Person ausgeführt. Da diese in der Regel nicht über ein erfahrenes Laborprozesshandling-Wissen verfügt, muss die Anzahl fluidischer Schritte auf ein Minimum einfacher händischer Schritte reduziert werden. Dies kann mittels mikrofluidischer Lab-on-Chip-Vorrichtungen realisiert werden. Diese können pneumatisch basiert sein und können mehrere fluidische Prozess- und Messschritte integrieren. Jedoch sind in solchen pneumatisch betriebenen, mikrofluidischen Vorrichtungen in der Regel keine Zentrifugationsschritte möglich, welche im Laboralltag standardmäßig zur Gewinnung von Blutplasma eingesetzt werden.

Die DE 10 2018 216308 Al beschreibt ein mikrofluidisches System, in dem Partikel aus einem Fluidvolumen sedimentiert werden können. Dies kann genutzt werden, um Blutzellen aus Serum zu sedimentieren. Die Sedimentation erfolgt in einer Kammer in der mehrere Kanäle münden und die in Teilräume unterteilt sein kann. Offenbarung der Erfindung

Die mikrofluidische Vorrichtung weist mindestens eine Separationskammer mit einem Zulauf und einem Ablauf auf. Der Zulauf mündet in einer geringeren Höhe in die Separationskammer als der Ablauf. Mit anderen Worten ist insbesondere bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung der Vorrichtung der Ablauf in Bezug auf die Schwerkraft höher als der Zulauf in der Kammer angeordnet. Die Vorrichtung hat den Vorteil, dass aufgrund der größeren Höhe des Ablaufs eine erste Phase einer in der Separationskammer befindlichen Flüssigkeit von unter der ersten Phase befindlichen getrennten Phase auf einfache Weise teilweise über den Ablauf abgeführt werden kann.

Diese Vorrichtung kann vorzugsweise zur automatisierbaren und quantifizierbaren sedimentationsbasierten Auftrennung von Vollblut in Blutplasma und zelluläre Bestandteile verwendet werden. Die unterschiedliche Höhe von Zulauf und Ablauf hat dabei den Vorteil, dass nach einer Sedimentation des Blutes Blutplasma getrennt vom Rest des Blutes über den Ablauf aus der Separationskammer abgeführt werden kann, vorzugsweise durch eine Verdrängung des Blutplasmas mittels eines durch den Zulauf zugeführten Transportmediums. Somit kann vorteilhafterweise das Blutplasma aus dem Ablauf aus der Separationskammer entfernt werden, während die zellulären Bestandteile in der Separationskammer Zurückbleiben.

Um einen solchen Transportvorgang zu überwachen, ist es bevorzugt, dass mindestens ein Sensor in der Separationskammer angeordnet ist. Bei dem Sensor handelt es sich besonders bevorzugt um einen optischen Sensor, ganz besonders bevorzugt um einen Helligkeitssensor oder eine Kamera. Mittels eines solchen Sensors kann überwacht werden, wann eine Phasengrenze zwischen dem Blutplasma und restlichem Vollblut, das nun mit den sedimentierten zellulären Bestandteilen angereichert ist und auch als Restblut bezeichnet werden kann, sich in den Aufnahmebereich des Sensors bewegt, um so zu gewährleisten, dass möglichst viel Blutplasma aber kein restliches Vollblut oder zelluläre Bestandteile in den Auslass gelangen. Um sicherzustellen, dass keine zellulären Bestandteile in den Auslass gelangen, ist es weiterhin bevorzugt, dass ein Filter am und/oder im Ablauf angeordnet ist. Durch einen solchen Filter kann zwar Blutplasma passieren, zelluläre Bestandteile des Blutes werden jedoch zurückgehalten. Aufgrund des hohen Anteils an zellulären Bestandteilen im Vollblut ist der Filter-basierte Ansatz für die Separation einer großen Menge Vollblut allerdings nicht geeignet, da der Filter verstopfen würde. Mit anderen Worten ermöglicht es die Erfindung vorteilhafterweise, dass durch die Kombination von einer Sedimentationsbasierten Phasentrennung des Blutplasmas und Verwendung des Filters eine Gewinnung von möglichst partikelfreiem Blutplasma in großen Mengen erfolgen kann, ohne dass der Filter frühzeitig verstopft. Die hier beschriebene Kombination von Sedimentation und Filtration ermöglicht somit eine automatisierte Abtrennung von Blutplasma auch für größere Volumina von beispielsweise mehr als 50 pL. Bei dem Filter kann es dabei vorzugsweise um einen Filter zur Separierung von Blutplasma aus Blut handeln, insbesondere um einen dafür geeigneten Membranfilter wie beispielsweise die Vivid™ Plasma Separation Membrane.

Grundsätzlich kann die Anordnung von Zulauf und Ablauf so realisiert werden, dass sich der Zulauf an der Unterseite der Separationskammer befindet und der Ablauf sich an Ihrer Oberseite befindet. Bevorzugt ist der Ablauf jedoch in einer Seitenwand der Separationskammer angeordnet. Dies ermöglicht es, in der Oberseite der Separationskammer eine Probeneingabe anzuordnen. Die Probeneingabe kann bei Ausführung der mikrofluidischen Vorrichtung als Lab- on-Chip die Funktion eines World-to-Chip-Interface erfüllen, durch welches Vollblut direkt in die Separationskammer eingegeben werden kann. Es ist dann nicht notwendig, es zunächst durch Kanäle der mikrofluidischen Vorrichtung zu transportieren, um es anschließend durch den Zulauf in die Separationskammer zu leiten.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Ablauf in einer weiteren Kammer mündet. Die weitere Kammer kann dabei beispielsweise ein gleich großes oder annährend gleich großes Volumen wie die Separationskammer aufweisen. Die weitere Kammer weist ferner eine gemeinsame Wand mit der Separationskammer auf. Die Separationskammer und die weitere Kammer können somit als Teile einer übergeordneten Kammer ausgeführt sein, welche durch die gemeinsame Wand in die Separationskammer und die weitere Kammer unterteilt wird. Die weitere Kammer ermöglicht dabei das Sammeln von Blutplasma, welches aus der Separationskammer verdrängt wurde. Indem zwischen dem Ablauf der Separationskammer und der weiteren Kammer keine Leitung erforderlich ist, sondern der Ablauf der Separationskammer gleichzeitig als Zulauf der weiteren Kammer fungiert, ist eine sehr platzsparende Anordnung der beiden Kammern möglich.

Um die Transfereffizienz von der Separationskammer in die weitere Kammer zu steigern, ist es weiterhin bevorzugt, dass die Separationskammer und die weitere Kammer gemeinsam in Richtung der weiteren Kammer geneigt sind, insbesondere geneigt in Bezug zu einer Unterseite der Vorrichtung Die Neigung beträgt dabei vorzugsweise mindestens 20°. Bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung der Vorrichtung erleichtert eine solche vorteilhafte Neigung das gravitationsgetriebene Transportieren von Blutplasma in die weitere Kammer, nachdem ein Transportmedium in die Separationskammer eingeführt wurde. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann dabei ein Boden der Separationskammer bezüglich einer Unterseite der Vorrichtung geneigt ausgeführt sein. Mit anderen Worten ist eine ebene Bodenfläche der Separationskammer zu einer ebenen Unterseite der Vorrichtung nicht parallel, sondern in einem Öffnungswinkel zueinander angeordnet, beispielsweise einem Öffnungswinkel zwischen 5 und 30 Grad, bevorzugt zwischen 10 und 25 Grad, ganz bevorzugt zwischen 15 und 25 Grad.

Eine mikrofluidische Pumpvorrichtung und Ventile können beispielsweise durch die pneumatisch aktuierte Auslenkung einer Polymer-Membran in Aussparungen in einem Polymersubstrat realisiert werden, in dem sich weiterhin mikrofluidische Kanäle und die Separationskammer befinden. Geeignete Materialien der Separationskammer sind insbesondere Polymere wie beispielsweise Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polydimethylsiloxan (PDMS) oder thermoplastische Elastomere (TPE). Als thermoplastische Elastomere können insbesondere Polyurethan (TPU) oder Styrol-Blockcopolymere (TPS) verwendet werden. Die Verarbeitung solcher Polymere zu der Separationskammer kann insbesondere durch Hochdurchsatzverfahren wie beispielsweise Spritzgießen, Thermoformen, Stanzen oder Laserdurchstrahlschweißen erfolgen.

Das Volumen der Separationskammer liegt bevorzugt im Bereich von 20 pl bis 1000 pl und besonders bevorzugt im Bereich von 50 pl bis 100 pl.

In dem Verfahren zur Separation von Blutplasma aus Vollblut ist zunächst ein Einbringen des Vollbluts in die Separationskammer der mikrofluidischen Vorrichtung vorgesehen. Falls die mikrofluidische Vorrichtung eine Probeneingabe aufweist, so kann das Einbringen durch diese Probeneingabe erfolgen. Anderenfalls wird das Vollblut durch den Zulauf in die Separationskammer geleitet.

Nachdem das Vollblut in die Separationskammer gelangt ist, erfolgt dort ein Sedimentieren von Blutzellen aus dem Vollblut. Das Sedimentieren kann grundsätzlich gravitationsgetrieben erfolgen, indem das Vollblut für einen vorgegebenen Zeitraum in der Separationskammer stehen gelassen wird. Um das Sedimentieren zu beschleunigen kann vorzugsweise allerdings auch vorgesehen sein dem Vollblut magnetische Beads beizufügen und das Sedimentieren der Blutzellen dann durch Anlegen eines externen Magnetfeldes zu verstärken.

Nachdem das Sedimentieren der Blutzellen aus dem Vollblut abgeschlossen ist, erfolgt das Abführen zumindest eines Teils von Blutplasma über den Ablauf der Vorrichtung, wobei das Blutplasma aufgrund der Sedimentation als getrennte Phase über dem Restblut vorliegt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann das Abführen durch ein Unterschichten mit einem Transportmedium erfolgen. Das Transportmedium weist vorzugsweise eine höhere Dichte als das Blutplasma auf. Geeignete Transportmedien, die eine höhere Dichte als Blutplasma aufweisen und mit diesem auch nicht mischbar sind, sind insbesondere fluorierte Kohlenwasserstoffe. Besonders geeignete Transportmedien sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bis(nonafluorbutyl)(trifluormethyl)amin (FC40), Perfluortripentylamin (FC70), 3- Ethoxy-l,l,l,2,3,4,4,5,5,6,6,6-dodecafluoro-2-(trifluorometh yl)-hexan (HFE7500) und l,l,l,2,2,3,4,5,5,5-decafluoro-methoxy-4-(trifluoromethyl)-p entan (HFE7300). Alternativ kann das Transportmedium aber auch weiteres Blut oder ein andere Flüssigkeit sein, welches durch den Zulauf in die Separationskammer eingebracht wird.

Durch das Unterschichten wird das Blutplasma in Richtung des Ablaufes durch die Separationskammer transportiert und schließlich durch den Ablauf verdrängt. Restliches Vollblut, in welchem sich die sedimentierten Blutzellen gesammelt haben, bildet in der Separationskammer eine vom Blutplasma getrennte Phase, die beim Unterschichten mit dem Transportmedium ebenfalls durch die Separationskammer transportiert werden kann.

Um zu verhindern, dass restliches Vollblut in den Ablauf gelangt, ist es in einer Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, dass das Unterschichten fortgesetzt wird bis eine Phasengrenze zwischen dem Blutplasma und dem Rest des Vollbluts eine vorgebbare Höhe in der Separationskammer erreicht hat. Dies kann insbesondere mittels eines Sensors in der Separationskammer erkannt werden, wie auch oben beschrieben.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird das Unterschichten fortgesetzt, bis eine vorgebbare Menge des Transportmediums in die Separationskammer eingeleitet wurde. Diese vorgebbare Menge wird dabei insbesondere in Abhängigkeit vom Volumen der Separationskammer, der Höhe, in welcher der Ablauf angeordnet ist, und dem Volumen des in die Separationskammer eingebrachten Vollbluts gewählt. Für diese Ausführungsform des Verfahrens ist kein Sensor erforderlich. Weiterhin ist das transferierte Volumen des Blutplasmas durch die vorgegebene Menge des Transportmediums bekannt und kann als Parameter für nachfolgende Analysen einbezogen werden.

Der Rest des Vollbluts wird anschließend vorzugsweise mittels des Transportmediums aus der Separationskammer heraustransportiert, um diese für einen erneuten Einsatz vorzubereiten. In einer Ausführungsform des Verfahrens kann hierzu vorgesehen sein, dass der Rest des Vollbluts ebenfalls durch den Auslass verdrängt wird, indem weiteres Transportmedium in die Separationskammer geleitet wird, nachdem das Blutplasma an seinem Bestimmungsort in der mikrofluidischen Vorrichtung weitertransportiert wurde. Das durch den Auslass geleitete Vollblut kann dann beispielsweise mittels eines Ventils in eine andere Leitung transportiert und für weitere Analysen der zellulären Bestandteile verwendet werden.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Transportmedium durch den Einlass der Separationskammer zurückgepumpt wird. Das auf dem Transportmedium ruhende restliche Vollblut folgt dabei dem Transportmedium und verlässt die Separationskammer ebenfalls durch den Zulauf.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Separationskammer einer mikrofluidischen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2a bis 2d zeigen Schritte eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in der Separationskammer gemäß Figur 1 ablaufen.

Figur 3a bis 3c zeigen Ablaufdiagramme unterschiedlicher Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Separationskammer in einem anderen Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung einer Separationskammer in noch einem anderen Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Figur 6a bis 6e zeigen Schritte eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in der Separationskammer gemäß Figur 5 abläuft. Figur 7 zeigt eine Schnittdarstellung einer Separationskammer in einer mikrofluidischen Vorrichtung gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 8 zeigt eine Schnittdarstellung einer Separationskammer in einer mikrofluidischen Vorrichtung gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Eine mikrofluidische Vorrichtung zur Analyse von Blutproben weist in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Separationskammer 10 auf, die in Figur 1 dargestellt ist. Das Volumen der Separationskammer 10 beträgt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 75 l. Sie weist einen Zulauf 11 an Ihrer Unterseite und einen Ablauf 12 an ihrer Oberseite auf. Ein Transport von Flüssigkeiten durch den Zulauf 11 und den Ablauf 12 erfolgt in der mikrofluidischen Vorrichtung durch die pneumatisch aktuierte Auslenkung einer Polymermembran in Aussparungen in einem Polymersubstrat.

Die Figuren 2a bis 2d zeigen, wie in einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens Blutplasma aus Vollblut in der Separationskammer 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung separiert wird. Wie in Figur 2a dargestellt ist, ist die Separationskammer 10 zunächst leer. Vollblut 20 wird anschließend durch den Zulauf 11 in die Separationskammer 10 eingeleitet bis diese, wie in Figur 2b dargestellt ist, vollständig mit Vollblut 20 gefüllt ist. Figur 2c zeigt, dass nach einiger Zeit eine durch die Gravitation g getriebene Sedimentation von Blutzellen aus dem Vollblut 20 erfolgt, sodass sich oberhalb des Vollbluts 20 eine Phase aus Blutplasma 21 bildet. Figur 2d zeigt wie schließlich durch den Zulauf 11 ein Transportmedium 30, bei dem es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um FC40 handelt, in die Separationskammer 10 eingeleitet wird, um das Vollblut 20 und Blutplasma 21 mit diesem zu Unterschichten. Dabei wird das Blutplasma 21 allmählich durch den Ablauf 12 aus der Separationskammer 10 verdrängt. Nachdem ein vorgegebenes Volumen des Transportmediums 30 in die Separationskammer 10 eingeleitet wurde, wird das Unterschichten beendet. Der Ablauf dieses Verfahrens ist in Figur 3a dargestellt. Nach dem Einbringen 40 des Vollbluts 20 in die Separationskammer 10 folgt zunächst das Sedimentieren 41 von Blutzellen aus dem Vollblut 20 und anschließend das Unterschichten 42 des Blutplasmas und des verbleibenden Vollbluts 20 mit dem Transportmedium 30. Nachdem das Blutplasma 21 auf diese Weise in den Ablauf 12 gelangt ist, wird es in einem abschließenden Schritt 43 durch Pumpvorgänge in einen anderen Teil der mikrofluidischen Vorrichtung geleitet.

Figur 3b zeigt eine Modifikation des Verfahrensablaufs gemäß Figur 3a in einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Sedimentieren 41 ist hierbei in zwei Teilschritte 411, 412 untereilt. Im Schritt 411 werden durch den Zulauf 11 magnetische Beads in das Vollblut 20 eingeleitet, die sich an die Blutzellen binden. Hierzu ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die magnetischen Beads CD45-Antikörper aufweisen, die an Leukozyten binden. Im folgenden Schritt 412 wird ein unterhalb der Separationskammer 10 angeordneter Elektromagnet eingeschaltet, um eine beschleunigte Sedimentation der Blutzellen einzuleiten.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Separation des Blutplasmas 21 aus dem Vollblut 20 ist in Figur 3c dargestellt. Auf die bereits beschriebene Verfahrensschritte 40 bis 43 bei denen der Verfahrensschritt 41 gegebenenfalls durch die Teilschritte 411 und 412 ersetzt werden kann, folgt ein Heraustransportieren 44 des restlichen Vollbluts 20 aus der Separationskammer 10. Dies kann wahlweise entweder dadurch erfolgen, dass durch den Zulauf 11 weiteres Transportmedium 30 in die Separationskammer 10 geleitet wird, um das verbleibende Vollblut 20 durch den Ablauf 12 aus der Separationskammer 10 zu verdrängen oder indem das Transportmedium 30 zurückgepumpt wird, sodass es die Separationskammer 10 durch den Zulauf 11 verlässt und das verbleibende Vollblut 20 dabei mit sich nimmt. Anschließend erfolgt ein Weiterleiten 45 des restlichen Vollbluts 20 mittels Pumpvorgängen in einen anderen Teil der mikrofluidischen Vorrichtung.

Figur 4 zeigt die Ausgestaltung der Separationskammer 10 in einem zweiten Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung. Hierbei befinden sich der Zulauf 11 und der Ablauf 12 nicht auf der Unterseite und der Oberseite der Separationskammer 10. Stattdessen mündet der Zulauf 11 in das untere Ende einer Seitenwand der Separationskammer 10. Der Ablauf 12 endet in einer Seitenwand der Separationskammer 10 oberhalb des Zulaufs 11. In der Oberseite der Separationskammer 10 ist eine Probeneingabe 13 in Form einer Öffnung vorgesehen, welche die Separationskammer 10 mit einem nicht dargestellten Interfacebereich verbindet, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Volumen von 1 ml aufweist. Durch diesen Interfacebereich kann Vollblut 20 ohne einen Umweg über den Zulauf 11 direkt in die Separationskammer 10 eingebracht werden.

Figur 5 zeigt eine Separationskammer 10 in einem dritten Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung. Eine übergeordnete Kammer wird durch eine gemeinsame Wand 51 in die Separationskammer 10 und eine weitere Kammer 50 unterteilt. Während der Zulauf 11 in derselben Weise wie im zweiten Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung ausgeführt ist, handelt es sich beim Ablauf 12 um einen freibleibenden Bereich oberhalb der gemeinsamen Wand 51, der die Separationskammer 10 mit der weiteren Kammer 50 verbindet. Die weitere Kammer 50 weist einen weiteren Ablauf 52 an der Unterseite einer ihrer Seitenwände auf. Auch in diesem Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung ist eine Probeneingabe 13 vorgesehen, welche durch die Oberseite der Separationskammer 10 einen direkten Zugang zu dieser ermöglicht.

Die Figuren 6a bis 6e zeigen den Ablauf eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung der mikrofluidischen Vorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Wie in Figur 6a gezeigt ist, wird die Separationskammer 10 zunächst bis zu Oberkante der gemeinsamen Wand 51 mit Vollblut 20 befüllt. Dann erfolgt eine in Figur 6b dargestellte Sedimentation, durch die sich oberhalb des Vollbluts 20 eine Phase aus Blutplasma 21 absetzt. Wenn nun, wie in Figur 6c dargestellt ist, durch den Zulauf 11 ein Transportmedium 30 in die Separationskammer 10 eingeleitet wird, steigt der Flüssigkeitspegel in der Separationskammer 10 soweit an, dass das Blutplasma 21 in die weitere Kammer 50 hinüberschwappt. Das Einleiten des Transportmediums 30 wird nach Einleitung eines Volumens beendet, bei dem sich der obere Rand der Phase aus Vollblut 20 erwartungsgemäß noch knapp unterhalb der Oberkante der gemeinsamen Wand 51 befindet. Dadurch wird die in Figur 6d dargestellte Trennung von Vollblut 20 in der Separationskammer 10 und Blutplasma 21 in der weiteren Kammer 50 erreicht. Figur 6e zeigt, wie schließlich das Blutplasma 21 durch den Ablauf 12 aus der weiteren Kammer 50 herausgepumpt wird.

Figur 7 zeigt, wie die Separationskammer 10 in einem vierten Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung ausgestaltet ist. Sie gleicht dabei weitgehend der Separationskammer 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Jedoch ist im Ablauf 12 ein Filter 14 angeordnet, der verhindert, dass Blutzellen von der Separationskammer 10 in die weitere Kammer 50 gelangen. Auf diese Weise ist es möglich ein größeres Volumen an Transportmedium 30 in die Separationskammer 10 einzuleiten, ohne dass das Risiko bestände dabei Vollblut 20 in die weitere Kammer 50 zu überführen. Da das Überführen des Vollbluts 20 allerdings auch nach dem Entfernen des Blutplasmas aus der weiteren Kammer 50 durch den Filter 14 verhindert wird, ist es in diesem Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung nicht möglich, das restliche Vollblut 20 durch Einleiten von weiteren Transportmedium 30 aus der Separationskammer 10 zu entfernen, sondern es muss stattdessen durch den Zulauf 11 zusammen mit dem Transportmedium 30 abgesaugt werden. Bei dem Filter kann es dabei vorzugsweise um einen Blutplasmafilter 14 zur Separierung von Blutplasma aus Blut handeln, insbesondere um einen dafür geeigneten Membranfilter wie beispielsweise die Vivid™ Plasma Separation Membrane. Der Filter 14 kann zum Beispiel eine Fläche zwischen 25 und 400 Quadratmillimeter aufweisen, beispielsweise 100 Quadratmillimeter.

Schließlich ist in Figur 8 die Ausgestaltung einer Separationskammer 10 in einem fünften Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung dargestellt. Hierbei handelt es sich ebenfalls um eine geringfügige Modifikation der Separationskammer 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der mikrofluidischen Vorrichtung. Anstelle des Filters 14 oder alternativ zusätzlich zum Filter 14 ist in der Separationskammer 10 ein Sensor 15 in Form eines Helligkeitssensors angeordnet. Dieser ist so positioniert, dass er die Oberkante der gemeinsamen Wand 51 erfasst. Anstatt eine vorgegebene Menge des Transportmediums 30 in die Separationskammer 10 einzuleiten, ist bei Verwendung dieses Ausführungsbeispiels der mikrofluidischen Vorrichtung vorgesehen, dass das Einleiten des Transportmediums 30 solange fortgesetzt wird bis der Sensor 15 erkennt, dass die Phasengrenze zwischen Blutplasma 21 und Vollblut 20 die Oberkante der gemeinsamen Wand 51 erreicht hat.