Welche Zentrifuge für PRP?

Für den Einsatz von PRP in der Medizin ist eine „Praxiszentrifuge“ erforderlich. "Praxiszentrifugen" werden allgemein als Zentrifugen bezeichnet, die für therapeutische Behandlungen, beispielsweise zur Herstellung von Eigenblutpräparaten, verwendet werden. Daher werden diese Zentrifugen als Medizinprodukte der Klasse 2a eingestuft.

Die Herstellung von plättchenreichem Plasma (PRP) aus Vollblut erfordert eine Zentrifugation, um Blutplättchen zu isolieren und zu konzentrieren. Die Zentrifugation nutzt das Prinzip der Zentrifugalkraft, um den natürlichen Sedimentationsprozess zu beschleunigen. Praktiker, die PRP mit einer signifikanten Konzentration lebensfähiger Blutplättchen in geschädigtes Gewebe verabreichen, sehen eine erhöhte Geweberegeneration und bessere Ergebnisse.

PRP-Vorbereitung

Blut besteht aus roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen, Blutplasma und Blutplättchen. Würde man eine Ampulle Blut auf einem Tisch stellen, würde sich das Blut schließlich in drei verschiedene Schichten aufteilen, wobei die schwersten Teile nach unten sinken und die leichtesten nach oben steigen würden. Schließlich würden drei verschiedene Schichten sichtbar werden: rote Blutkörperchen (RBCs) an der Basis, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen in einer sehr dünnen Schicht über den RBCs (auch Buffy Coat" genannt) und schließlich plättchenarmes Plasma an der Spitze.

Die Zentrifugation beschleunigt diesen angeborenen Ablagerungsprozess und ermöglicht es den Ärzten, die Blutplättchen sehr schnell zu isolieren und wieder zu injizieren. Unter der Zentrifugation erfahren die Partikel in der Suspension eine radiale Kraft, die sie von der Rotationsachse wegbewegt. Partikel mit der nächsten Dichte bewegen sich schneller und werden von weniger dichten und kleineren Partikeln getrennt.

Blutplättchen sind Zellen in unserem Körper, die Nährstoffe und Wachstumsfaktoren enthalten, die die normale Wundheilung stimulieren, genau wie die Haut nach einem Kratzer heilt. Dem Patienten wird eine kleine Menge Blut mit PRP-Röhrchen entnommen, um PRP herzustellen. Sobald das Blut entnommen wurde, werden die Röhrchen in eine PRP-Zentrifuge gelegt, die das Blut mit hoher Geschwindigkeit dreht, um das Blut in konzentrierte rote Blutkörperchen und Blutplättchen zu trennen; Sobald das Blut getrennt ist, werden die roten Blutkörperchen verworfen und uns verbleibt konzentriertes PRP (plättchenreiches Plasma), das im Behandlungsprozess verwendet wird.

Beste PRP-Zentrifugenraten und -protokolle

Die Berechnung der genauen Geschwindigkeit, Kraft und Zeit, die zur Schichtung des Blutes erforderlich sind, erfordert ein gründliches Verständnis der Physik. Viele Faktoren beeinflussen den Ablauf des Zentrifugationsprozesses, darunter die Breite, Länge und das Gewicht des PRP-Kits sowie die Geschwindigkeit und die von der Zentrifuge ausgeübte Kraft. Außerdem nimmt die Zentrifugalkraft mit dem Abstand zur Rotationsachse zu. Daher übt eine größere Zentrifuge bei gleicher Geschwindigkeit mehr Kraft aus als eine kleinere Zentrifuge. 

Die relative Zentrifuge ist ein Ausdruck der gforce, der Anziehungskraft der Erde. Bei der Berechnung der gforce ist zu beachten, dass die auf die Teilchen wirkende gforce exponentiell zur Rotationsgeschwindigkeit ist. Dieser Exponentialwert wird in Umdrehungen pro Minute (U/min) ausgedrückt. Der Exponentialwert ist besonders wichtig, wenn man die Schleudergeschwindigkeit betrachtet; zum Beispiel vervierfacht eine Verdopplung der Geschwindigkeit die Kraft. 

Handelsübliche Zentrifugen sind so konzipiert, dass sie die Sedimentation maximieren und Thrombozyten isolieren, wenn sie mit ihren jeweiligen PRP-Röhrchen verwendet werden. Aufgrund des unterschiedlichen Gewichts und der unterschiedlichen Größe der PRP-Röhrchens ist für manches Kit eine eigene Zentrifuge erforderlich, und der Hersteller legt Protokolle zur Optimierung des Sedimentationsprozesses auf der Grundlage der genauen Größe des PRP-Röhrchens fest.

Zentrifugation und Temperatur

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Zentrifugation zu berücksichtigen sind, sind Zeit, Geschwindigkeit und Temperatur, es haben aber der im Handel nur wenige PRP-Zentrifugen die Temperatur zu kontrollieren. 

Führt diese Überwachung des Sektors zu unterschiedlichen Ergebnissen in der Orthobiologie? Die Temperatur ist eine wesentliche Variable, die bei der Arbeit mit biologischem Material berücksichtigt werden muss. Die hohen Geschwindigkeiten erzeugen Reibung und können die Probe während der Zentrifugation erhitzen. 

Die Temperaturkontrolle wird noch wichtiger, wenn die Zentrifugation außerhalb des Vakuums erfolgt. Die Zentrifugation außerhalb des Vakuums führt zu zusätzlichem Widerstand und Temperaturanstieg. Forschungsbiologen kühlen ihre Zentrifugen traditionell, um den durch die Reibung verursachten Temperaturanstieg zu kompensieren. 

Wenn die Probe während der Zentrifugation erhitzt wird, können die Blutplättchen vorzeitig aktiviert werden. Außerdem könnte die Hitze die Thrombozyten schädigen und ihre Vitalität verringern. 

Die Kühlung der Zentrifuge verlangsamt die biologischen Prozesse und kann dazu beitragen, die Vitalität der Thrombozyten zu erhalten. Dieses bekannte biologische Phänomen wurde von Forschern als erhöhte Aktivierung der Thrombozyten und die Freisetzung von alpha¹-Granulat erkannt, jedoch selten als Schädigung der Lebensfähigkeit der Thrombozyten während der Zentrifugation. 

Die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen bei der Arbeit mit biologischem Material hängt von der genauen Kontrolle der Variablen ab, und widersprüchliche Ergebnisse im Bereich der Orthobiologie könnten mit unterschiedlichen Probentemperaturen zusammenhängen. Die besten PRP-Protokolle hängen von den genauen Spezifikationen des PRP-Kits ab. Die ideale Zentrifugationsgeschwindigkeit und -zeit wird auf der Grundlage der Masse und Größe des PRP-Röhrchens berechnet.