密度相分離裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本案是國(guó)際申請(qǐng)日為2009年7月21日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2009/051274、發(fā)明 名稱為"密度相分離裝置"、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?00980135059.9的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申 請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的相互參引
[0003] 本申請(qǐng)要求對(duì)于在2008年7月21日提交的、標(biāo)題為"Density Phase Separation Device (密度相分離裝置）"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/082, 361的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)專利申 請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過參引并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及用來分離流體樣本的較重成分和較輕成分的裝置和方法。更具體地 說，本發(fā)明涉及用來采集和運(yùn)送液體樣本的裝置和方法，其中，裝置和流體樣本經(jīng)受離心 力，以便引起流體樣本的較重成分與較輕成分的分離。
【背景技術(shù)】
[0005] 診斷化驗(yàn)將會(huì)需要把病人的全血樣本分離成各種組分，如血清或血漿（較輕相組 分）和紅細(xì)胞（較重相組分）。全血樣本典型地借助于靜脈穿刺通過連結(jié)到注射器或抽真 空的血液采集試管上的套管或針而被采集。在采集之后，血液分離成血清或血漿和紅細(xì)胞 的分離操作通過在離心機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)注射器或試管而完成。為了保持分離，隔板必須定位在較 重相組分和較輕相組分之間。這允許被分離的各組分隨后被檢查。
[0006] 各種分離隔板已經(jīng)用在采集裝置中，以劃分在流體樣本的較重相和較輕相之間的 區(qū)域。最廣泛使用的裝置包括觸變凝膠材料，如聚酯凝膠。然而，現(xiàn)有的聚酯凝膠血清分離 試管需要采用特殊制造設(shè)備來制備凝膠和填充試管。此外，產(chǎn)品的貨架壽命受到限制。經(jīng) 歷一段時(shí)間之后，小球可能從凝膠團(tuán)中釋出，并且進(jìn)入被分離的各相組分中的一者或兩者。 這些小球?qū)?huì)堵塞測(cè)量?jī)x器，所述測(cè)量?jī)x器例如在試管中采集的樣本的臨床檢查期間使用 的儀器探針。此外，市售的凝膠隔板可能與分析物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。相應(yīng)地，如果當(dāng)血液樣本 被取得時(shí)在血液樣本中存在某些藥物，則將會(huì)發(fā)生與凝膠界面的不利化學(xué)反應(yīng)。
[0007] 也已經(jīng)提出某些機(jī)械分離器，在這些機(jī)械分離器中，在流體樣本的較重相和較輕 相之間可采用機(jī)械隔板。常規(guī)的機(jī)械隔板利用在離心操作期間施加的不同浮力和升高重力 而被定位在較重相組分和較輕相組分之間。為了相對(duì)于血漿和血清樣品的適當(dāng)定向，常規(guī) 的機(jī)械分離器典型地要求：機(jī)械分離器附接到試管管塞的下側(cè)上，由此使得當(dāng)與血液采集 套具接合時(shí)，通過裝置或在該裝置周圍發(fā)生血液填充。需要用這種附接來防止在裝運(yùn)、操作 及血液抽取期間分離器的過早運(yùn)動(dòng)。常規(guī)的機(jī)械分離器通過在波紋管元件與管塞之間的機(jī) 械互鎖而被附接到試管管塞上。在美國(guó)專利No. 6, 803, 022和No. 6, 479, 298中描述了一些 裝置的例子。
[0008] 常規(guī)的機(jī)械分離器存在一些顯著缺陷。如圖1所示，常規(guī)分離器包括用來提供與 試管或注射器壁38的密封的波紋管34。典型地，波紋管34的至少一部分容納在管塞32 內(nèi)，或者與其相接觸。如圖1所示，隨著針30穿過管塞32進(jìn)入，波紋管34被壓下。這產(chǎn)生 空穴36,當(dāng)除去針30時(shí)，在該空穴36中將會(huì)匯集血液。這會(huì)導(dǎo)致針間隙問題、樣本在管塞 下的匯集、裝置過早啟動(dòng)-其中在血液采集期間機(jī)械分離器過早地釋放、溶血、纖維蛋白覆 蓋及/或不良的樣本質(zhì)量。此外，早先的機(jī)械分離器由于復(fù)雜的多零件構(gòu)造工藝，制造成本 高，并且制造工藝復(fù)雜。
[0009] 相應(yīng)地，需要一種分離器裝置，該分離器裝置要能與標(biāo)準(zhǔn)取樣設(shè)備兼容，并能減小 或消除常規(guī)分離器的上述問題。還需要一種分離器裝置，該分離器裝置要能便于分離血液 樣本，使在離心操作期間樣本的較重相和較輕相的交叉污染被最小化，在存儲(chǔ)和裝運(yùn)期間 不受溫度變化的影響，并且對(duì)于輻射消毒而言是穩(wěn)定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明涉及用來把流體樣本分離成較高比重相和較低比重相的組件和方法。優(yōu)選 地，本發(fā)明的機(jī)械分離器可以供試管使用，并且該機(jī)械分離器構(gòu)造成能夠在所施加的離心 力的作用下在試管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以便分離流體樣本的各部分。最優(yōu)選地，試管是樣品采集試管， 該樣品采集試管包括敞開端部、封閉端部或相對(duì)端部以及在敞開端部與封閉端部或相對(duì)端 部之間延伸的側(cè)壁。側(cè)壁包括外表面和內(nèi)表面，并且試管還包括管塞，該管塞被布置成配合 在具有可重新密封隔膜的試管的敞開端部中?？蛇x擇地，試管的兩個(gè)端部可以都是敞開的， 并且試管的兩個(gè)端部都可以由彈性體管塞密封。試管的各管塞中的至少一個(gè)管塞可以包括 可用針刺穿的隔膜。
[0011] 機(jī)械分離器可以布置在試管內(nèi)，在頂部管塞與試管的底部之間的位置處。分離器 包括相對(duì)的頂部端部和底部端部，并且包括浮體、平衡器以及可變形波紋管。分離器的各元 件的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成使得分離器獲得一個(gè)整體密度，該整體密度介于流體樣本（如血 液樣本）的各相的密度之間。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，用來在試管內(nèi)把流體樣本分離成第一相和第二相的機(jī)械分離器 包括：浮體，具有第一部分和第二部分；和平衡器，繞浮體的一段沿周向布置，并且能夠相 對(duì)于浮體沿縱向移動(dòng)。機(jī)械分離器還包括可變形波紋管，該可變形波紋管限定在第一端部 與第二端部之間延伸的敞開通路。機(jī)械分離器的平衡器與在第一端部與第二端部之間的可 變形波紋管相接合，并且浮體的至少一部分能夠通過可變形波紋管的第一端部從約束位置 轉(zhuǎn)移到密封位置。浮體的第一部分在約束位置中可以定位在可變形波紋管的內(nèi)部中，浮體 的第一部分在密封位置中可以定位在沿縱向移出可變形波紋管的外部位置處。浮體可以具 有第一密度，并且平衡器可以具有比浮體的第一密度大的第二密度。
[0013] 機(jī)械分離器可以定向成使得浮體的第一部分在約束位置中可以定位在可變形波 紋管的第一端部下方，并且浮體的第一部分在密封位置中可以定位在可變形波紋管的第一 端部上方。隨著浮體和平衡器將相反的力施加在可變形波紋管上，允許浮體被接納在可變 形波紋管內(nèi)，浮體將發(fā)生從約束位置到密封位置的轉(zhuǎn)移。浮體可以包括接合突起，可變形波 紋管可以包括約束肩部。浮體的接合突起可以由約束肩部可釋放地約束在可變形波紋管 內(nèi)。在密封位置中，浮體和可變形波紋管可以形成不透液體的密封。
[0014] 浮體也可以包括頭部分和本體部分。浮體的本體部分可以包括第一段和第二階梯 段，該第一段具有第一直徑，該第二階梯段具有第二直徑，第二直徑大于第一直徑。浮體也 可以由實(shí)心材料制成。
[0015] 平衡器可以包括互鎖凹口，該互鎖凹口用來容納用于連結(jié)到平衡器上的可變形波 紋管的一部分。平衡器也可以包括外表面，并且限定環(huán)形肩部，該環(huán)形肩部沿周向布置在外 表面內(nèi)。
[0016] 選擇性地，可變形波紋管的第一端部的至少一部分可以構(gòu)造成被接納在管塞內(nèi)。 而且，可變形波紋管的第一端部的至少一部分可以被構(gòu)造成，在其中接納管塞的一部分。
[0017] 機(jī)械分離器的浮體可以由聚丙烯制成，平衡器可以由聚對(duì)苯二甲酸乙酯制成，可 變形波紋管可以由熱塑性彈性體制成。
[0018] 在另一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械分離器包括：浮體，具有第一部分和第二部分；和平衡 器，繞浮體的一部分沿周向布置，并且能夠相對(duì)于浮體沿縱向移動(dòng)。機(jī)械分離器還包括可變 形波紋管，該可變形波紋管具有敞開的第一端部和敞開的第二端部，并且限定在所述第一 端部和所述第二端部之間延伸的敞開通路?？勺冃尾y管包括：外表面，與平衡器的一部分 相接合；和內(nèi)表面，可釋放地與浮體的一部分相接合。浮體可以具有第一密度，平衡器可以 具有比浮體的第一密度大的第二密度。
[0019] 選擇性地，浮體的至少一部分能夠通過可變形波紋管的第一端部從約束位置轉(zhuǎn)移 到密封位置。浮體的第一部分在約束位置中可以定位在可變形波紋管的內(nèi)部中，浮體的第 一部分在密封位置中可以定位在沿縱向移出可變形波紋管的外部位置處。隨著浮體和平衡 器將相反的力施加在可變形波紋管上，允許浮體被接納在可變形波紋管內(nèi)，浮體可以發(fā)生 從約束位置到密封位置的轉(zhuǎn)移。機(jī)械分離器可以定向成使得浮體的第一部分在約束位置中 可以定位在可變形波紋管的第一端部下方，并且浮體的第一部分在密封位置中可以定位在 可變形波紋管的第一端部上方。在密封位置中，浮體和可變形波紋管可以形成不透液體的 密封。在一種構(gòu)造中，浮體可以包括接合突起，可變形波紋管可以包括約束肩部。浮體的接 合突起可以由約束肩部可釋放地約束在可變形波紋管內(nèi)。
[0020] 在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用來把流體樣本分離成第一相和第二相的分離組件包括 試管，該試管具有敞開端部、封閉端部或相對(duì)端部以及在它們之間延伸的側(cè)壁。還包括管 塞，該管塞適于與試管的敞開端部密封接合。管塞限定凹口，并且機(jī)械分離器可釋放地接合 在凹口內(nèi)。機(jī)械分離器包括：浮體，具有第一部分和第二部分；和平衡器，繞浮體的一段沿 周向布置，并且能夠相對(duì)于浮體沿縱向移動(dòng)。機(jī)械分離器還包括可變形波紋管，該可變形波 紋管限定在第一端部與第二端部之間延伸的敞開通路。機(jī)械分離器的平衡器與在第一端部 與第二端部之間的可變形波紋管相接合，并且浮體的至少一部分能夠通過可變形波紋管的 第一端部從約束位置轉(zhuǎn)移到密封位置。浮體的第一部分在約束位置中可以定位在可變形波 紋管的內(nèi)部中，浮體的第一部分在密封位置中可以定位在沿縱向移出可變形波紋管的外部 位置處。浮體可以具有第一密度，平衡器可以具有比浮體的第一密度大的第二密度。
[0021] 分離組件可以定向成使得浮體的第一部分在約束位置中可以定位在可變形波紋 管的第一端部下方，并且浮體的第一部分在密封位置中可以定位在可變形波紋管的第一端 部上方。在可變形波紋管發(fā)生縱向變形時(shí)，浮體可以發(fā)生從約束位置到密封位置的轉(zhuǎn)移