DE2850627C2 - - Google Patents
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- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen stabilen Standard für Blut
untersuchungen zur
Messung des pH-Wertes und Gasgehaltes von Blut gemäß dem Ober
begriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Blutserum ist eine komplexe biologische Flüssigkeit, die ver
schiedene Bestandteile von entscheidender physiologischer Be
deutung enthält. Bei einer normalen, d. h. durchschnittlichen
gesunden Person liegt der Gehalt an diesen Bestandteilen in
nerhalb bestimmter ausreichend genau definierter Grenzen. Wenn
es sich bei der Analyse zeigt, daß der Gehalt an einem dieser
Bestandteile außerhalb dieses normalen Bereichs liegt, kann
ein krankhafter (pathologischer) Zustand vorliegen, der medi
zinische Beachtung verdient.
Die Bestimmung von Blutgasen, Elektrolyten und dem Säure-Base-
Gleichgewicht ist ein wichtiger Punkt der Blutanalyse. So können
Anomalien in der Lungenfunktion angezeigt werden durch die
Konzentrationen an Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut. Die Be
deutung des Sauerstofftransports durch das Blut bei der Atmung
und die Steuerung der Atmung durch das Kationen-Anionen-Gleich
gewicht ist bekannt. Aufgrund der Homöostase hält der Körper
einen Gleichgewichtszustand aufrecht, der sich in Beziehung auf
den Wasser- und Elektrolyt-Metabolismus auf dreierlei Weise
manifestiert:
- 1. Aufrechterhaltung des pH-Wertes bzw. des Säure- Base-Gleichgewichts.
- 2. Aufrechterhaltung der Ionenzusammensetzung.
- 3. Aufrechterhaltung der Osmolalität.
Die Puffersysteme im intra- und extra-zellulären Bereich halten
den pH-Wert innerhalb enger Grenzen. Von den verschiedenen
physiologischen Puffern enthält nur das Bicarbonat-System
eine Komponente, nämlich Kohlendioxid, die bei Körpertemperatur
flüchtig ist und daher durch die Lungen gesteuert werden
kann. So ermöglicht eine Analyse des Bicarbonat-Puffer-Systems
eine direkte Bestimmung des Atmungs-Säure-Base-Gleichgewichts.
Gelöstes Kohlendioxid ist in Plasma entsprechend der folgen
den Gleichung enthalten:
CO₂+H₂O⇆H₂CO₃⇄H⁺+HCO₃-
Kohlendioxid ist auch in den roten Blutkörperchen enthalten
und zwar in gelöstem Zustand oder kombiniert mit Hämo
globin unter Bildung von Carbamino-CO₂, oder in einem Komplex
aufgrund der Wirkung des Enzyms, Kohlensäureanhydrase, das
in den Erythrocyten enthalten ist.
Der Zusammenhang zwischen Gesamt-CO₂, Bicarbonat, Kohlen
säure, pCO₂ und pH im Blut kann durch die bekannte Henderson-
Hasselbach-Gleichung gezeigt werden:
in der
pHder im arteriellen Blut gemessene pH-Wert
pKder Logaritmus des reziproken Werts der Dissoziationskon
stanten des Bicarbonatsystems
HCO₃-die tatsächliche Bicarbonatkonzentration in mMol/l und
H₂CO₃die Kohlensäurekonzentration in mMol/l ist.
Die Werte für pH, Gesamt CO₂ und pCO₂ können experimentell
bestimmt werden und ihr mathematischer Zusammenhang kann durch
Anwendung der Henderson-Hasselbach-Gleichung gezeigt werden.
Es wurden verschiedene Vorrichtungen zur Bestimmung dieser
Parameter entwickelt, die die Blutgase und das Säure-Base-
Gleichgewicht umfassen. Mit Hilfe dieser Vorrichtungen ist
es allgemein möglich, den pH-Wert, pCO und CO₂ des Blutes zu
bestimmen. (Z. B. US-PS 36 58 478, US-PS 36 52 843,
US-PS 37 63 422, US-PS 36 54 445 und US-PS 38 74 850).
Die Anwendung der oben angegebenen und anderer derartiger Vor
richtungen zur Bestimmung von Blutgasen im klinischen Labor
führt zu Problemen bezüglich der Qualitätskontrollen. Die Vor
richtungen müssen natürlich in erster Linie entsprechend geeicht
sein. Die Eichung solcher Vorrichtungen oder Instrumente
kann erreicht werden, indem man standardisierte Gase durch
die Vorrichtungen abmißt oder indem man eine geeichte Flüssig
keit wie eine wäßrige Bicarbonatlösung anwendet (z. B.
US-PS 36 81 255). Die Eichung der Geräte stellt jedoch nur
eines der Probleme bei der instrumentellen Bestimmung von Blutgas im
klinischen Labor dar. Um eine hohe Zuverlässigkeit zu
erzielen, muß das Instrumentarium bzw. System häufig unter
sucht werden und das Laborpersonal muß sofort auf irgendeine
Ungenauigkeit reagieren. Für den zuletzt genannten Zweck wurden
Kontrollstandards entwickelt, auf die die Vorrichtungen
bzw. Instrumente in bestimmten Zeitabständen in vorbestimmten
Intervallen angewandt werden können, um eine angemessene Quali
tätskontrolle sicherzustellen. Ein derartiger Kontrollstandard
ist ein gefriergetrocknetes menschliches Serum, das vor
der Anwendung mit einem flüssigen Verdünnungsmittel rekonsti
tuiert wird. Beispiele für derartige Kontrollstandards sind
in den US-PS 34 66 249 und 36 29 412 beschrieben. Diese
Standardmaterialien sind jedoch nicht vollständig zufriedenstellend
für Kontrollzwecke, wenn die Blutgas-Analyse die Bestimmung
von Sauerstoff umfaßt, da das rekonstituierte Serum nicht den
gewünschten Gehalt an gelöstem Sauerstoff besitzt. Sie sind
mehr dafür vorgesehen, andere biologische Werte zu kontrollieren,
wie sie mit einem bekannten Auto Analyzer bestimmt
werden.
Ein anderer derartiger Kontrollstandard enthält Blut, das
durch Zugabe einer Flüssigkeit rekonstituiert ist, die Fluorid
und Jodacetat oder ein Fluoracetat enthält, um das Blut zu
stabilisieren (US-PS 38 59 049). Dieser Standard liefert jedoch
ebenfalls nicht den gewünschten Gehalt an Sauerstoff zur Kon
trolle der Vorrichtungen, mit deren Hilfe Blutsauerstoff be
stimmt wird.
Obwohl es bekannt ist, daß die Blutkörperchen durch verschiedene
chemische Fixative stabilisiert werden können (US-PS
35 74 137 und 36 40 896) oder durch sorgfältiges Waschen zur
Abtrennung von anderen Blutbestandteilen (US-PS 35 58 522)
sind diese Materialien nur für Blutzählverfahren und ähnliche
derartige Zwecke geeignet, nicht jedoch für die Bestim
mung des pH-Wertes und Gasgehaltes im Blut.
Es ist auch bekannt, daß Blutkörperchen zur Hämaglutination
oder um als Affinitäts-Absorbertien für Antigen oder Anti
körper zu dienen, durch Behandlung mit Aldehyden stabilisiert
werden können (US-PS 30 96 250, 34 26 123, 37 08 572,
37 14 345, 39 25 541 und 39 14 400).
Diese Materialien sind wiederum nur für die angegebenen diag
nostischen Zwecke geeignet, erfüllen jedoch nicht die For
derungen für Blutgas- und pH-Messungen.
In der US-PS 39 73 913 ist ein stabiler Blutkontrollstandard
und ein Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Messung des
Blut-pH-Werts und Gasgehaltes im klinischen Labor angegeben.
Die Vorrichtung umfaßt einen dicht verschlossenen Behälter,
der speziell behandelte rote Blutkörperchen enthält, über
denen sich ein gasgefüllter Raum befindet, der zumindest
gleich ist dem Volumen der roten Blutkörperchen. Mit Hilfe
dieses Standards ist es jedoch nicht möglich, verschiedene
Kohlenmonoxidgehalte bei einem Produkt aus ganzem Blut zu
bestimmen. Wenn man z. B. nur eine Menge an Kohlendioxid in
den freien Raum oberhalb des Blutes in den Glasbehälter ein
bringen würde, würden die Ergebnisse variieren in Abhängig
keit davon, wie lange man Kohlenmonoxid einleiten würde und
anschließend unterschiedliche Mengen an Sauerstoff, Kohlen
dioxid und Stickstoff in unterschiedlichen Konzentrationen,
wie in der oben angegebenen Patentschrift erwähnt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen stabilen Standard für
Blutuntersuchungen zu entwickeln, der insbesondere für die instrumentelle
Messung von Kohlenmonoxid im Blut, bzw. Kohlenmonoxid/Hämo
globin angewandt werden kann und zuverlässige Meßergebnisse
liefert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den, im Hauptanspruch be
schriebenen Standard. Ein Verfahren zu dessen Herstellung
ist im Anspruch 2 angegeben.
Dabei erhält man eine Vollblutkontrolle, die dazu bestimmt
ist, die Analyse einer Oximetervorrichtung zu überwachen,
die Informationen über einen oder mehrere der folgenden zu
bestimmenden Bestandteile liefert:
Klinische Bedeutung der Messung dieser Bestandteile:
Hämoglobin
Hämoglobin
- - Die Rolle des Hämoglobins ist gut belegt und die Hämoglobinmessung ist von größter Bedeu tung in der klinischen Medizin. Hämoglobin ist verantwortlich für den Transport von Gasen, wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Kohlen monoxid.
Oxihämoglobin
- - Verhältnis der Menge an Hämoglobin, die mit Sauerstoff verbunden ist im Verhältnis zur Menge an Hämoglobin, die für die Oxidation zur Verfügung steht.
Kohlenmonoxid
- - Kohlenmonoxid ist normalerweise nicht als
metabolisches Endprodukt im menschlichen Blut
enthalten. Ein Gehalt an Kohlenmonoxid in der
Umgebung kann den Gehalt im Blut deutlich er
höhen. Kohlenmonoxyd ist im Rauch und in Auto
abgasen enthalten. Stadtbewohner, die Nicht
raucher sind, haben Carboxihämoglobingehalte
von weniger als 3%. Bei starken Rauchern können
bis zu 10% oder mehr des Hämoglobins mit
Kohlenmonoxid verbunden sein.
Carboxihämoglobin ist kein wirksames Transport mittel für Blutsauerstoff. Es ist bekannt, daß die Vergiftungswirkung, die eine Sauerstoffbin dung an Hämoglobin verhindert, gefährlicher ist als ein Verlust einer entsprechenden Hämoglobin menge durch Anämie.
Methämoglobin
- - Methämoglobin ist ein "inaktives" Hämoglobin. Es kann sich nicht reversibel mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid verbinden. Es verhindert den Transport von Sauerstoff aus dem Blut ins Ge webe, wobei bei Gehalten von 10 bis 20% Met Hb Cyanose auftritt.
Sauerstoffgehalt
- - Die Gesamtmenge an Sauerstoff im Blut, d. h. die Summe von Oxihämoglobin und gelöstem Sauer stoff.
Die Hauptfraktionen von Blut sind Plasma, rote Blutkörperchen
oder Erythrocyten, Blutplättchen oder Thrombocyten und weiße Blut
körperchen oder Leukocyten. In dem durchschnittlichen erwach
senen menschlichen Körper, der ungefähr 5 l Blut enthält,
machen die roten Blutkörperchen 2,2 l aus. Zur Herstellung des er
findungsgemäßen Standards werden diese roten Blutkörperchen zu
nächst von den anderen Blutbestandteilen abgetrennt und
dann, wie näher erläutert, behandelt.
Um ein Verklumpen bzw. eine Agglomerierung während der Lagerung
zu vermeiden, wird Vollblut normalerweise in einer
Antikoagulans-Lösung wie Heparin, EDTA, ACD oder CPD-Lösung
aufbewahrt. Auf diese Weise aufbewahrtes (gesammeltes) Blut
kann normalerweise bis zu 21 bis 28 Tage gelagert werden,
ohne daß die Lebensfähigkeit der restlichen roten Blutkörperchen
ernsthaft beeinträchtigt wird. Seit dem Ende des 2.
Weltkrieges hat das Sammeln und Lagern von Blut wesentliche
Änderungen erfahren und verschiedene Vorteile bei der Trennung
von Blutkomponenten haben zur Praxis der modernen Blut
bestandteiltherapie geführt. Bei diesen Verfahren können die
roten Blutkörperchen von dem ganzen Blut durch Sedimentation
und Zentrifugieren abgetrennt werden. Die abgetrennten roten
Blutkörperchen können mit Glycerin behandelt und dann für die
spätere Anwendung in gefrorenem Zustand aufbewahrt werden.
Ebenso kann das abgetrennte Plasma gefroren und gelagert werden,
oder die einzelnen Fraktionen können gefroren und für
die spätere Anwendung gelagert werden.
Zur Herstellung des Standards kann irgendeine der oben angegebenen Quellen
für rote Blutkörperchen, d. h. frische oder überalterte (über
21 bis 28 Tage gelagerte) Blutzellen verwendet werden. Diese
Zellen können aus menschlichem oder anderem Säugetierblut
stammen, z. B. von Pferden, Rindern, Schweinen und Schafen.
Um eine vollständige Abtrennung von anderen Blutbestand
teilen sicherzustellen, werden die roten Blutkörperchen abse
dimentiert oder zentrifugiert und gründlich gewaschen. Die
Sedimentation wird erleichtert durch Zentrifugieren in einer
üblichen Blutzentrifuge. Zentrifugen für die Sedimentation
von roten Blutkörperchen sind bekannt und kontinuierlich
arbeitende derartige Zentrifugen, wie sie im Handel erhältlich
sind, sind bevorzugt (US-PS 37 06 412).
Bei einer derartigen Zentrifuge besitzt das Gefäß zwei Teile,
von denen der eine rotiert und der andere stationär ist.
Wenn das Blut oder die vorher abgetrennten roten Blutkörperchen
in den rotierenden Teil eintreten, verteilen sich die
Zellen an der Peripherie, und indem sich das Gefäß füllt,
trennt sich die überstehende Flüssigkeit von den roten Blut
körperchen. Diese werden durch Zentrifugalkräfte in Suspen
sion gehalten, während die überstehende Flüssigkeit durch
eine Auslauföffnung in einen Sammelbehälter abfließt.
Dann wird eine Waschlösung auf dem gleichen Weg in die
Zentrifuge eingeleitet wie die roten Blutkörperchen. Die Wasch
lösung ist eine Salzlösung, die vorzugsweise normale physio
logische Kochsalzlösung ist, enthaltend ungefähr 0,9% NaCl,
die jedoch auch andere Substanzen, wie z. B. die Bestandteile
von Alsever′s-Lösung enthalten kann. Die Geometrie der Zen
trifuge hält die Blutkörperchen in einer kreisenden Bewe
gung entgegen dem Strom von frischer Waschlösung, während die
verbrauchte Waschlösung durch die Austrittsöffnung entfernt
wird. Nach Abschluß des Waschvorgangs wird die Zentrifuge ge
stoppt und die gewaschenen Blutkörperchen in ein getrenntes
Sammelgefäß abgezogen.
Bei den oben angegebenen Waschverfahren werden die roten
Blutkörperchen mit ungefähr 5 bis ungefähr 30 Volumina
Salzlösung gewaschen. Bei einer bevorzugten Arbeitsweise wird
eine Einheit Blut (0,47 l) mit ungefähr 3 bis 4 l Salz
lösung gewaschen.
Nach dem Waschen mit der Salzlösung können die roten
Blutkörperchen vorsichtig mit Aldehyd behandelt werden. Wenn
sie nicht sofort behandelt werden, ist es bevorzugt, die
Blutkörperchen vorübergehend in Alsever′s-Lösung aufzubewahren.
Diese Lösung kann hergestellt werden durch Vermischen
der folgenden Bestandteile in den angegebenen Mengen und Ver
dünnen mit Wasser auf ein Volumen von 3 l.
BestandteileMenge
Glucose (Dextrose)61,5 g
Natriumcitrat24,0 g
Natriumchlorid12,6 g
Citronensäure (1%)15,6 ml
Neomycin300 mg
Chloramphenicol900 mg
Die Bestandteile sollten gut vermischt, und der pH-Wert in
nerhalb von ungefähr 6,4 bis 6,8 eingestellt werden. Die ge
waschenen roten Blutkörperchen können ungefähr 45 Tage bei
2 bis 8°C in Alselver′s-Lösung aufbewahrt werden.
Die gewaschenen roten Blutkörperchen werden, wenn sie
für die Aldehydbehandlung fertig sind, zunächst erneut in
Salzlösung suspendiert, und zwar in Mengen von ungefähr 1 Volumen
teil Blutkörperchen auf ungefähr 50 bis 30 Volumenteile
Salzlösung. Die sich anschließende milde Behandlung mit
Aldehyd umfaßt eine verhältnismäßig langsame Zugabe einer
Salzlösung des Aldehyds zu den Blutkörperchen und Vermischen
bei etwa 20 bis 26°C.
Die Aldehydlösung ist vorzugsweise ungefähr 0,1 bis unge
fähr 0,6 molar, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 molar, bezogen auf Aldehyd in der
Salzlösung. Die Aldehyde, die in der Aldehyd-Salzlösung angewandt
werden können, sind allgemein aliphatische Aldehyde mit 1 bis
ungefähr 6 Kohlenstoffatomen wie z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd,
Propionaldehyd, Butyraldehyd, Malonaldehyd, Succinalde
hyd, Glutaraldehyd und Methylglyoxal. Die Salzlösung ist vor
zugsweise normale physiologische Kochsalzlösung und der Alde
hyd ist vorzugsweise ein Monoaldehyd, besonders Formaldehyd.
Die Suspension der roten Blutkörperchen in der Aldehyd-Salz
lösung wird vermischt z. B. durch ungefähr 15 Minuten bis 4 Std.
langes Rühren, vorzugsweise ungefähr 60 Minuten. Während dieser
Zeit werden die Blutkörperchen leuchtend rot und er
innern an frisches arterielles Blut.
Nach der milden Behandlung mit Aldehyd werden die so
behandelten Blutkörperchen, bzw. Erythrocyten sedimentiert, z. B.
durch Zentrifugieren und erneut mit Salzlösung in ungefähr
der gleichen Menge wie bei dem ersten Waschvorgang mit
Salzlösung gewaschen. Wie oben können die Blutkörperchen
direkt für die nächste Stufe angewandt werden, oder sie
können vorübergehend in Alsever′s-Lösung bei 2 bis 8°C auf
bewahrt werden.
Ein Teil der roten Blutkörperchen wird in Salzlösung
ungefähr 15 bis 30 Minuten lang unter kontinuierlichem Rühren
vollständig mit Kohlenmonoxid gesättigt. Nach der Sätti
gung werden 5 Teile der mit Kohlenmonoxid gesättigten roten
Blutkörperchen mit 95 Teilen der Gesamtmenge, d. h. der
nicht mit Kohlenmonoxid behandelten Blutkörperchen zusammen
gegeben, wobei man eine Kombination erhält, bei der 5% der
roten Blutkörperchen mit Kohlenmonoxid gesättigt sind. Auf
ähnliche Weise werden andere Konzentrationen hergestellt,
z. B. Gemische, enthaltend 10% mit Kohlenmonoxid gesättigte rote
Blutkörperchen und 90% nicht mit Kohlenmonoxid gesättigte.
Ebenso kann jeder beliebige Anteil mit Kohlenmonoxid ge
sättigter roter Blutkörperchen mit nicht mit Kohlenmonoxid
gesättigten zusammengebracht werden.
Nach Abschluß der Behandlung werden die roten Blutkör
perchen gepuffert und in geeignete Behälter gegeben, die
vollständig gasdicht gegenüber der Atmosphäre verschlossen
werden können. Diese Behälter können z. B. Glasampullen, Arznei
mittelfläschchen, o. ä. sein.
Das Puffern der Blutkörperchen, das nicht unbedingt not
wendig ist, wird so durchgeführt, daß man den gewünschten pH-
Bereich von ungefähr 6,0 bis ungefähr 7,7 erhält, je nachdem
ob der Blutkontrollstandard repräsentativ sein soll für einen
normalen Bereich, Acidose oder Alkalose. Unter normalen Um
ständen liegt der Bereich bei ungefähr 7,4 ±0,1, während
er bei Acidose 7,0 bis 7,3, und bei Alkalose 7,6 ±0,1 be
trägt. Die Molarität des Puffers liegt vorzugsweise bei un
gefähr 0,05 bis ungefähr 0,2 m. Übliche Puffersubstanzen,
wie z. B. Phosphat und Tris-puffer können angewandt werden,
wobei Phosphat jedoch im allgemeinen nur bei einem pH-Wert
von ungefähr 7,5 geeignet ist. Bevorzugte Puffersubstanzen
um den gewünschten pH-Wert aufrecht zu erhalten sind: N-
Tris-(hydroxymethyl)-methyl-2-aminoäthansulfonsäure (TES)
und N-2-Hydroxyäthylpiperazin-N′-2-äthansulfonsäure (HEPES).
Diese und andere geeignete Puffersubstanzen sind angegeben
von Good et al., in Biochemistry, 5, 467-77 (1966).
Es werden ausreichend Bicarbonat-ionen z. B. NaHCO₃ zu
den roten Blutkörperchen zugegeben, um den pCO₂-Wert auf un
gefähr 27 bis ungefähr 73 mbar zu bringen.
Die gepufferten Blutkörperchen werden dann bis zu einer
solchen Höhe in den Behälter gegeben, daß darüber ein Raum
freibleibt, der mindestens ungefähr dem Volumen der roten
Blutkörperchen entspricht. Dieser freie Raum wird dann mit
einem Gas oder Gasgemisch, enthaltend 0-15% CO₂, 0-25% O₂
und als Rest N₂ oder ein inertes Gas gefüllt. Der Ausdruck
"inertes Gas" wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf
irgendein Gas, das gegenüber den Reaktionen, die in dem Elek
trodensystem der Vorrichtungen zur Bestimmung des pH-Wertes
des Blutes und des Gasgehaltes stattfinden, inert sind. Hierzu gehören
die sogenannten inerten Gase oder Edelgase, die eine voll
ständige äußerste Elektronenschale besitzen wie He, Ne, Ar,
Kr, Xe und Rn. Diese Gase können aus getrennten Quellen zuge
geben werden oder als Vorgemisch der gewünschten Zusammensetzung.
Die oben erwähnten Elektroden sind übliche pH-, pCO₂- und
pO₂-Elektroden, wie sie in den oben beschriebenen Vorrichtungen
zur Bestimmung des pH-Wertes und des Gasgehaltes von
Blut angewandt werden. Z. B. kann die Wasserstoffionen-Konzen
tration überwacht werden mit Hilfe einer pH empfindlichen
Glaselektrode zusammen mit einer Ag/AgCl-Vergleichs-Elektrode,
der Partialdruck von Kohlendioxid kann in der zirkulie
renden Flüssigkeit durch eine CO₂-Elektrode bestimmt werden,
und der Sauerstoff mit einer auf Sauerstoff ansprechenden Elek
trode.
Um sicherzustellen, daß der Blutkontrollstandard mit
dem gewünschten Gas gesättigt ist, wird dieses Gas vorzugs
weise in einem Volumen von ungefähr dem 10- bis 60fachen
des Volumens des Behälters eingeleitet, und der Behälter
anschließend sofort dicht verschlossen, bevor ein nennes
werter Austausch mit der Atmosphäre stattfinden kann. Das
gewünschte gasdichte Verschließen kann z. B. erreicht werden
unter Verwendung von Glasampullen als Behälter und Zu
schmelzen der Ampulle mit einer Flamme. Bei Verwendung von
Arzneimittelfläschchen können andere Formen einer hermeti
schen Abdichtung angewandt werden.
In dem verschlossenen Behälter stellt sich dann ein
Gleichgewicht zwischen den Gasen und den roten Blutkörper
chen ein und es entsteht im Grunde ein Miniaturtonometer.
Dieses bleibt stabil und ergibt die gewünschten pH-, pO₂- und
pCO₂-Werte über längere Zeiten, z. B. bis zu 6 Monaten, wenn
es bei ungefähr 2 bis 8°C gelagert wird. Durch das Vorhan
densein der roten Blutkörperchen enthält der Blutkontroll
standard auch Hämoglobin und ermöglicht daher die Bestimmung
eines Basenüberschusses, aus dem man den O₂-Gehalt und die
O₂-Sättigung berechnen kann.
Natürlich ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Zellen
selbst dicht abzuschließen, damit sie als Kontrolle für
die Kohlenmonoxyd- und Sauerstoffsättigung dienen, die sich
verändert, d. h. zu dem Kohlenmonoxidgehalt umgekehrt propor
tional ist.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher er
läutert:
Eine Einheit (0,47 l) frisches menschliches Blut, das
in ACD oder CPD-Antikoagulans-Lösung gesammelt worden ist,
wird in eine Zentrifuge mit kontinuierlichem Durchfluß
gegeben. Wenn das Blut in die Zentrifuge ein
tritt, werden die roten Blutkörperchen an der Außenwand der
Zentrifuge (Peripherie) verteilt und die überstehende Flüssig
keit durch eine Austrittsöffnung ausgestoßen. Während der
Rotation werden die Zellen mit 3 bis 4 l Waschlösung ge
waschen, umfassend eine wäßrige Lösung, enthaltend 0,9%
NaCl (physiologische Kochsalzlösung). Die gewaschenen roten
Blutkörperchen werden in ein Sammelgefäß abgezogen und
dann in einen Behälter gegeben, enthaltend 5 l normale phy
siologische Kochsalzlösung. Das Gemisch aus roten Blutkörper
chen und Salzlösung wird dann bei 25°C langsam inner
halb eines Zeitraumes von 5 bis 10 Minuten zu 500 ml Salz
lösung, enthaltend 40 ml Formaldehydlösung (37%) gegeben,
wobei man eine Lösung von 0,1 m Formaldehyd in 0,9% NaCl
erhält. Das Gemisch wird 60 Minuten bei 20°C gerührt. Wäh
rend dieser Zeit nehmen die Blutkörperchen eine leuchtend
rote Farbe an, die an frisches arterielles Blut erinnert.
Das mit Formaldehyd behandelte Zellgemisch wird dann wieder
in eine kontinuierliche Zentrifuge gegeben, in der die Blut
körperchen erneut mit 6 bis 8 l 0,9%iger Kochsalzlösung ge
waschen werden. Die gewaschenen Blutkörperchen werden dann
in einen Sammelbehälter ausgetragen und mit einer wäßrigen
Lösung von 0,1 m HEPES gepuffert.
Ein Teil der erhaltenen roten Blutkörperchen wird 15
bis 30 Minuten unter kontinuierlichem Rühren vollständig
mit Kohlenmonoxid gesättigt. 5 Teile dieses gesättigten Pro
duktes werden mit 95 Teilen eines nichtgesättigten Produktes
zusammengegeben. Auf ähnliche Weise werden 10 Teile des ge
sättigten Produktes mit 90 Teilen des nichtgesättigten Pro
duktes vermischt. Auf gleiche Weise kann jeder beliebige
Anteil mit Kohlenmonoxid gesättigter Blutkörperchen mit nicht mit
Kohlenmonoxid gesättigten Blutkörperchen vermischt werden, um
Gehalte von 5, 10 usw. % Kohlenmonoxid Sättigung zu erhal
ten.
Dann wird ausreichend NaHCO₃-Lösung zugegeben, um den
pCO₂-Wert auf 53 mbar einzustellen. Der pH-Wert wird auf 7,4
eingestellt. Die gepufferten roten Blutkörperchen werden dann
in 2 ml Anteilen in Glasampullen mit
jeweils einem Fassungsvermögen von 8 ml gegeben. Ein vorge
mischtes Gas, enthaltend 5% CO₂, 12% O₂ und 83% N₂, wird dann
mit einer Geschwindigkeit von 600 ml/min. in die Ampulle ge
leitet, wobei jede Ampulle mit 150 ml Gas gespült wird. Die
Ampullen werden sofort durch Drehen der Spitze in einer
Flamme und Abziehen des Endes luftdicht verschlossen.
Der erfindungsgemäße Standard für Blutuntersuchungen kann ange
wandt werden für ein Instrument, das Kohlenmonoxid-Hämoglobin
mißt.
Vor der Anwendung wird der erfindungsgemäße Standard der bei
2 bis 8°C aufbewahrbar ist, um äußere Fehler aufgrund
der Raumtemperatur und bei der Handhabung der Probe zu vermeiden,
30 Minuten in einem Wasserbad von 37°C inkubiert, um
- a) die Probe auf physiologische Körpertemperatur zu bringen,
- b) die Probe vollständig mit den eingeschlossenen Gasen ins Gleichgewicht zu bringen und
- c) eine Probe zu erhalten, die an frisch entnommenes arteri elles Blut erinnert.
Da die Messung des Gasgehaltes im Blut den Grundsätzen
der natürlichen Gasgesetze folgt, ist die Temperatur etwas
kritisch, wenn die Probe vollständig ins Gleichgewicht ge
bracht wird, um die genauen Partialdrucke zu erhalten. Nach
Beendigung der Inkubation wird die Ampulle aufgebrochen und
die Kontrollprobe kann direkt in eine Spritze aufgezogen
werden und direkt in einen Blutgas-Analysator und/oder Oxy
meter eingebracht zu werden.
Claims (2)
1. Stabiler Standard für Blutuntersuchungen zur Messung
des pH-Wertes und Gasgehaltes von Blut, umfassend in einem
dichtverschlossenen Behälter behandelte Erythrocyten und in
dem darüber befindlichen freien Raum von Volumen eines Gases,
das zumindest ungefähr dem Volumen der Erythrocyten entspricht,
und aus ungefähr 0 bis 15% CO₂, ungefähr 0 bis 25% O₂ und
als Rest N₂ oder einem inerten Gas oder Gemischen davon besteht,
wobei die Erythrocyten behandelt worden sind durch sorgfältiges
Waschen in Salzlösung, mildes Vermischen mit einer Lösung
eines Aldehyds in Salzlösung, erneutes sorgfältiges Waschen
in Salzlösung unter Bildung einer Suspension,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Teil dieser Erythrocyten-Suspension mit Kohlen
monoxid behandelt und dieser behandelte Teil mit einem Anteil
Erythrocyten, die nicht mit Kohlenmonoxid behandel worden
sind, vermischt worden ist.
2. Verfahren zur Herstellung des Standards nach Anspruch 1,
durch das Waschen der Erythrocyten in Salzlösung, Vermischen
mit einer Lösung von Aldehyd in Salzlösung unter milden Bedingungen,
erneutes sorgfältiges Waschen in Salzlösung unter Bildung
einer Suspension, gegebenenfalls Puffern auf einen pH-
Wert von ungefähr 7 bis 7,7, gegebenenfalls Zugabe von Bicar
bonationen bis zu einem pCO₂ Wert von ungefähr 27 bis ungefähr
73 mbar, Einbringen der behandelten Erythrocyten in einen
Behälter, wobei oberhalb der Erythrocyten ein Raum freibleibt,
der mindestens dem Volumen der Erythrocyten entspricht, Ein
leiten eines Gases, enthaltend ungefähr 0 bis ungefähr 15% CO₂,
ungefähr 0 bis ungefähr 25% O₂ und als Rest N₂ oder inerte Gase
oder Gemische davon, in diesen freien Raum und unmittelbar
anschließendes gasdichtes Verschließen des Behälters,
dadurch gekennzeichnet,
daß man zumindest einen Teil der Erythrocyten-Suspension mit Kohlen
monoxid behandelt und diesen Teil mit einem Anteil Erythrocyten
zusammengibt, die nicht mit Kohlenmonoxid behandelt worden sind.
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