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1. WO2020007436 - BEHÄLTER ZUR AUFNAHME UND VERFAHREN ZUM LAGERN EINES KORNEAPRÄPARATS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Behälter zur Aufnahme und Verfahren zum Lagern eines Korneapräparats

Die Erfindung betrifft zunächst einen Behälter zur Aufnahme eines

Korneapräparats, wobei der Behälter eine geschlossene Vorderkammer für eine wässrige Nährlösung aufweist, die endothelseitig an das Korneapräparat grenzt, und einen Arbeitsraum, der epithelseitig an das Korneapräparat grenzt und zumindest durch das Korneapräparat von der Vorderkammer fluiddicht getrennt ist, wobei das Korneapräparat durch den Arbeitsraum aus der Umgebung sichtbar und zugänglich ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Lagern eines Korneapräparats in einem Behälter, wobei eine endothelseitig an das

Korneapräparat grenzende Vorderkammer des Behälters mit einer Nährlösung gefüllt und die Vorderkammer gegen eine Umgebung des Behälters fluiddicht geschlossen wird.

Behälter und Verfahren der vorgenannten Art kommen zum Einsatz, um ein Korneapräparat insbesondere für physikalische und/oder chemische Tests von Medikamenten oder Chemikalien in einer definierten Umgebung bereitzustellen und die Qualität des Präparats während eines Transports zum Ort des Tests und während des Tests zu erhalten. Ein zu testender Stoff wird auf das Epithel des Korneapräparats aufgebracht.

WO 2014/140434 A1 schlägt für einen scheibenförmigen Behälter zur Aufnahme eines Korneapräparats eine flache Vorderkammer vor, die im Wesentlichen den Durchmesser des Behälters aufweist. In dem bekannten Behälter ist die

Versorgung des Korneapräparats mit Nährstoffen durch das geringe Volumen der künstlichen Vorderkammer nur über einen kurzen Zeitraum gewährleistet. Die Nutzung des Korneapräparats ist dadurch zeitlich eng begrenzt.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nährstoffversorgung des

Korneapräparats zu verbessern.

Lösung

Ausgehend von dem bekannten Behälter wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass der Behälter ein mit der Vorderkammer über einen Kanal verbundenes Reservoir aufweist. Das Reservoir vergrößert das für die Nährlösung zur

Verfügung stehende Volumen. Das Reservoir kann innen oder außen liegen.

Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Behälter einen Zulauf und einen Ablauf auf, wobei die Vorderkammer von der Umgebung über den Zulauf und über den Ablauf in die Umgebung mit der Nährlösung spülbar ist. In dem

erfindungsgemäßen Behälter kann das Korneapräparat so während des Tests mit einem definierten Volumenstrom der Nährlösung beaufschlagt werden.

Weiter vorzugsweise verbindet in einem solchen erfindungsgemäßen Behälter der Zulauf oder der Ablauf die Umgebung mit dem Reservoir. Der erfmdungsgemäße Behälter vermeidet so ein nicht gespültes Totvolumen in dem Reservoir. Weiter vorzugsweise verbindet in einem solchen erfindungsgemäßen Behälter der Zulauf die Umgebung mit dem Reservoir und der Ablauf die Umgebung mit einem zweiten Reservoir.

Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Behälter eine lichtdurchlässige, polierte Linse auf, die die Vorderkammer zur Umgebung abschließt. Unter dem Korneapräparat bildet sich durch den hydrostatischen Innendruck der Nährlösung eine künstliche Vorderkammer. Der erfindungsgemäße Behälter erlaubt so die direkte mikroskopische Betrachtung der Endothelseite des Korneapräparats. Als Material der Linse kommen insbesondere Glas, Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polymethylmethacrylat (PMMA) oder eine Kombination dieser Materialien zum Einsatz.

Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Behälter einen Träger auf, der das Korneapräparat trägt sowie die Vorderkammer, das Reservoir und den Kanal aufweist, und ein Halteelement, das endothelseitig auf einem Sklerarand des Korneapräparats aufliegt. In dem erfindungsgemäßen Behälter kann so zunächst das Korneapräparat in das Halteelement eingelegt und dann der Träger auf den Sklerarand des Korneapräparats aufgelegt werden, um dieses an dem Halteelement zu fixieren. Da das Korneapräparat die Vorderkammer fluiddicht und druckstabil schließt, kann die Vorderkammer zwischen Träger und Korneapräparat anschließend mit der Nährlösung gefüllt und nach oben positioniert werden. Als Material des Trägers und des Halteelements kommen mechanisch stabile

Kunststoffe wie PMMA oder metallische Werkstoffe wie Aluminium zum Einsatz, bei Verwendung des erfindungsgemäßen Behälters zum Testen aggressiver Materialien insbesondere chemisch resistente Hochleistungskunststoffe (z.B.

Markenname„Zedex“), PTFE („Teflon“) oder rostfreier Stahl, z.B. V4A.

Weiter vorzugsweise weist ein solcher erfindungsgemäßer Behälter ein

Verbindungselement auf, das den Träger mit dem Halteelement verbindet. In dem erfindungsgemäßen Behälter kann so der Träger mit dem Halteelement

verbunden werden, ohne beide gegeneinander zu verschieben oder zu verdrehen. Der erfindungsgemäße Behälter vermeidet so eine Belastung des

Korneapräparats. Als Material des Halteelements kommen mechanisch stabile Kunststoffe wie PMMA oder metallische Werkstoffe wie Aluminium zum Einsatz.

Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßer Behälter geschlossen, indem das Verbindungselement gegen den Träger und das Halteelement um eine Achse des Behälters verschwenkt wird, wobei das Verbindungselement mit dem Träger und/oder dem Halteelement nach Art eines Bajonettverschlusses derart

zusammenwirkt, dass das Halteelement auf den Träger gepresst wird: Entweder weist das Verbindungselement einen radial zu der Achse angeordneten Stift auf und der Träger und/oder das Halteelement einen Schlitz, oder der Träger und/oder das Halteelement weist den Stift und das Verbindungselement den Schlitz auf, wobei jeweils der Stift in den Schlitz eingeführt wird und beim Verschwenken um die Achse die feste Verbindung bewirkt.

Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung

vorgeschlagen, dass zusätzlich ein mit der Vorderkammer über einen Kanal verbundenes Reservoir mit der Nährlösung gefüllt wird. Während in der

Vorderkammer kontinuierlich Nährstoffe von dem Korneapräparat aufgenommen

werden und deren Konzentration in der Nährlösung sinkt, diffundieren die

Nährstoffe aus dem Reservoir durch den Kanal in die Vorderkammer. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einem erfindungsgemäßen Behälter ausgeführt und zeichnet sich gleichermaßen durch die vorstehend erläuterten Vorteile aus.

Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Vorderkammer und das Reservoir mit der Nährlösung mittels eines gemeinsamen Deckels gegen die Umgebung fluiddicht geschlossen. Das Verschließen von Vorderkammer und Reservoir mit einem gemeinsamen Deckel vereinfacht die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Nährlösung aus dem Reservoir in die Vorderkammer gepumpt. Der Fluss der Nährlösung kann so unabhängig von der Lage des Behälters sichergestellt und zudem bedarfsgerecht gesteuert werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Behälter,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Träger des Behälters,

Fig. 3a-c Seitenansichten auf das Verbindungselement, den Träger und das

Halteelement des erfindungsgemäßen Behälters.

Der in Figur 1 gezeigte erfindungsgemäße Behälter 1 weist einen Träger 2 aus PMMA auf, ein Halteelement 3 aus PMMA zum Haltern eines nicht dargestellten Korneapräparats an dem Träger 2 und ein Verbindungselement 4 aus Aluminium zum Verbinden des Trägers 2 mit dem Halteelement 3. Der Träger 2, das

Halteelement 3 und das Verbindungselement 4 sind jeweils zu einer senkrechten Achse 5 des Behälters 1 drehsymmetrisch aufgebaut

Der Träger 2 weist einen im Wesentlichen kreiszylindrischen Grundkörper 6 mit einer Höhe 7 von 13 mm und einem Durchmesser 8 von 50 mm und eine zu der Achse 5 konzentrische, nach unten um eine Höhe 9 von 6 mm aus dem Grundkörper 6 vorstehende, kuppelförmige polierte Linse 10 aus PMMA mit einem Durchmesser 11 von 20 mm auf. Parallel zu der Achse 5 verlaufen im

Grundkörper 6 zwei rohrförmige Kanäle 12 mit einem Durchmesser 13 von 3 mm, die in der Linse 10 enden und oben jeweils über einen Stichkanal 14 mit jeweils einem von zwei nierenförmigen Reservoiren 15 mit einer Breite 16 von 10 mm und einer Höhe 17 von 8 mm verbunden sind.

Zwischen den Reservoiren 15 weist der Träger 2 zwei parallel zu der Achse 5 durch den Träger 2 verlaufende Montagebohrungen 18 sowie außen an dem Grundkörper 6 zwei parallel zu der Achse 5 verlaufende Nuten 19 auf.

Aus den Reservoiren 15 verläuft jeweils eine mit einem nicht dargestellten

Lueradaptern verschlossene Bohrung 20 mit einem Durchmesser 21 von 10 mm radial zu der Achse 5 aus dem Grundkörper 6 nach Außen. Der Träger 2 ist oben mit einem scheibenförmigen durchsichtigen Deckel 22 aus PMMA mit einem Durchmesser von 45 mm geschlossen, der auch die Stichkanäle 14 und die Reservoire 15 abdeckt. Der Deckel 22 ist nach dem Fräsen der Reservoire 15 auf den Träger 2 aufgeklebt.

Das becherförmige Halteelement 3 weist einen Außendurchmesser 24 von wiederum 50 mm und einen nach unten offenen Arbeitsraum 25 auf. Der den Arbeitsraum 25 nach oben abschließende Boden 26 weist einen axialen

Durchbruch 27 für die Linse 10 mit dem Korneapräparat auf. An seiner Außenseite weist das Halteelement 3 zwei helixförmig ansteigende Schlitze 29 auf.

Das rohrförmige Verbindungselement 4 weist einen Innendurchmesser 30 von 50 mm und zwei radial nach Innen vorstehende Stifte 31 , sowie oben einen nach Innen vorstehenden Kragen 32 auf.

Zum Lagern des Korneapräparats in dem Behälter 1 wird zunächst das

Halteelement 3 derart mit den Montagebohrungen 18 auf zwei Montagestifte einer nicht dargestellten Montagevorrichtung aufgesetzt und das Korneapräparat gemäß seiner vorgegebenen Form (Endothel zeigt nach oben) in den Durchbruch 27

eingelegt. Anschließend wird der Träger 2 mit nach unten weisender Linse 10 derart über die Führung der Montagestifte auf das Korneapräparat aufgesetzt, dass die Linse 10 mit dem Korneapräparat in dem Durchbruch 27 liegt und der Boden 26 des Halteelements 3 einen Sklerarand des Korneapräparats an den Träger 2 presst. Zwischen dem Korneapräparat und dem Träger 2 bildet sich dabei eine Vorderkammer 33 aus, die die Linse 10 kreisringförmig umgibt.

Das Halteelement 3 hat nur einen kleinen Kontakt zum Sklerarand des

Korneapräparats, welches durch einen nicht dargestellten, über die Linse 10 gestülpten Silikonring von innen (endothelseits) fluiddicht angepresst wird.

In dieser Position noch auf der Montagevorrichtung werden der Träger 2 und das Halteelement 3 mittels des Verbindungselements 4 fluiddicht verschlossen. Dann wird das Verbindungselement 4 derart in Richtung der Achse 5 über den Träger 2 und das Halteelement 3 gestülpt, dass die Stifte 31 durch die Nuten 19 hindurch in die Schlitze 29 gelangen Durch das anschließende Verschwenken im

Uhrzeigersinn um die Achse 5 werden der Träger 2, das Halteelement 3 und der Deckel 22 zwischen dem Kragen 32 und den Stiften 31 in dem

Verbindungselement 4 derart aufeinander gepresst, dass die Reservoire 15 und die Vorderkammer 33 fluiddicht geschlossen sind.

Zuletzt erst werden die Lueradapter irreversibel in die Bohrungen 20 eingeklebt, Dreiwegehähne aufgeschraubt, dann die Reservoire 15 und die Vorderkammer 33 mit Nährlösung gefüllt und schließlich die Dreiwegehähne geschlossen. In dieser Position werden die Reservoire 15 und die Vorderkammer 33 mit einer Nährlösung für das Korneapräparat gefüllt.

Der Behälter 1 mit dem Korneapräparat ist in dieser Konfiguration mehrere Tage lager- und auch transportfähig. Um ein Austrocknen des Korneapräparats in dem Arbeitsraum 25 zu vermeiden, sollte dieses gegebenen Falls regelmäßig

befeuchtet werden.

Zum Testen eines Stoffes - beispielsweise eines Medikaments oder einer

Chemikalie - an dem Korneapräparat wird der Behälter 1 mit nach oben offenem

Arbeitsraum 25 verwendet. Sichtbare Veränderungen der Endothelseite des Korneapräparats können insbesondere durch die Linse 10 hindurch untersucht werden. Für eine gezielte weitere Versorgung des Korneapräparats mit

Nährstoffen sowie zum Nachweis von Bestandteilen des getesteten Stoffen, die das Korneapräparat durchdringen, kann die Nährlösung über die Lueradapter in den Bohrungen 20 kontinuierlich ausgetauscht werden.

In einem anderen, ansonsten ähnlichen erfindungsgemäßen Behälter kann die Linse einen Durchmesser zwischen 3 und 20 mm aufweisen.

In den Figuren sind

1 Behälter

2 T räger

3 Halteelement

4 Verbindungselement

5 Achse

6 Grundkörper

7 Höhe

8 Durchmesser

9 Höhe

10 Linse

1 1 Durchmesser

12 Kanal

13 Durchmesser

14 Stichkanal

15 Reservoir

16 Breite

17 Höhe

18 Montagebohrung

19 Nut

20 Bohrung

21 Durchmesser

Deckel

Durchmesser Außendurchmesser Arbeitsraum

Boden

Durchbruch

Außenseite

Schlitz

Innendurchmesser Stift

Kragen

Vorderkammer