CN103229053A - 过滤血浆的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供从全血中分离血浆的系统、装置、试剂盒和方法。特别地，本发明提供以最少的能量输入从全血中分离出固定体积血浆的系统、装置和方法。

Description

过滤血浆的装置和方法

本申请要求于2010年7月27日提交的美国临时专利申请系列No.61/368,156的优先权，该申请的全部内容通过援引的方式纳入本文。

技术领域

本发明提供从全血中分离血浆的系统、装置、试剂盒和方法。特别地，本发明提供以最少的能量输入从全血中分离出一定量（如固定体积）血浆的系统、装置和方法。

背景技术

在复合生物流体可以被用于分析分析物前，需要许多上游步骤。例如，为进行HIV病毒载量检测，将血浆从血液中分离是第一个上游步骤，因为血红蛋白和血细胞会干扰随后的病毒RNA的扩增和检测。分离血浆对传染性疾病的检测和诊断也是一个关键的上游步骤。例如，用HIV特异性抗体检测成年人中的HIV或使用HIV核心p24蛋白检测婴儿中的HIV，都需要从全血中分离血浆。

在实验室条件下，从全血中分离血浆是通过将血液以3000g离心20分钟来实现。这样做时，血液的固体组分在沉积物中下沉，而上清液由血浆组成。该方案通常需要受过训练的实验员手动地将上清液吸出，以进行进一步的分析。虽然大型自动化样品制备系统能够省略手动步骤，但是这些设备是昂贵的仪表，这使得它们不适用于资源有限的检测或即时现场护理检测（point-of-care testing）。

已经设计出了一些通过微流体平台（micro-fluidic platform）将离心血液分离与进一步的下游步骤整合的方法(Brenner et al.Special Publication-RoyalSociety of Chemistry2004,296:566-568.,Haeberle et al.Lab on a Chip2006,6:776-781.,Kang et al.Special Publication-Royal Society of Chemistry2004,296:614-616.,Madou et al.Biomedical Microdevices2001,3:245-254.,Toner&Irimia.Annual Review of Biomedical Engineering2005,7:77-103.,Luoet al.J Clin Microbio/2005,43:1851-1857.,通过援引的方式将以上文献的全部内容纳入本文)。然而，这些方法仅对非常有限体积的全血有效，需要使用产生离心力的设备，容易堵塞和/或仅能达到有限的纯度。使用合成膜将血浆从血液分离避免了由离心分离和微流体系统出现的一些问题；然而由于需要多个过滤层，因此所述设备复杂（Vogel et al.Boehringer Mannheim GmbH;1984.,Vogel et al.Boehringer Mannheim GmbH;1989.,通过援引的方式将其纳入本文），该设备本身较脆且很难用于所使用的膜材料（如玻璃纤维），而且含有干扰试验的材料（Baumgardner&Loewen.Ahlstrom Filtration,Inc.;1993.,Loewen&Baumgardner.Tappi Journal1996,79:183-184.,通过援引的方式将其全部纳入本文)，且含有妨碍血液流进入滤器的材料（Suzuki&Ho:A magnetic force driven chaotic micro-mixer,pp.40-43;2002:40-43.,通过援引的方式将其全部纳入本文）。

发明内容

在一些实施方式中，本发明提供一种过滤血浆的方法，所述方法包括：（a）提供：（i）过滤器模块，其中所述过滤器模块包括设置为允许血浆而不允许其他血液组分通过的过滤器；（ii）血浆收集模块，其中所述血浆收集模块包括设置为通过毛细管作用将血浆吸进血浆收集模块的收集膜；和（iii）血样；（b）将血样加到过滤器模块的过滤器中；（c）将血浆收集模块的收集膜放置为直接与过滤器模块的过滤器接触；和（d）通过过滤器将血浆吸入血浆收集模块中。在一些实施方式中，所述吸入是被动的。在一些实施方式中，所述吸入不需要电泳、离心或高于大气压的压力。在一些实施方式中，过滤器模块可容纳固定体积的血样。在一些实施方式中，所述血浆收集模块可容纳固定体积的血浆。在一些实施方式中，所述血浆收集模块的固定体积小于过滤器模块的固定体积。在一些实施方式中，血浆收集模块的固定体积不依赖于血样的体积。在一些实施方式中，血浆收集模块的固定体积不依赖于血样的血细胞比容。在一些实施方式中，过滤器包括VIVID GF膜。在一些实施方式中，收集膜包括AHLSTROM142纤维收集垫。在一些实施方式中，收集膜包括PALL A/D纤维收集垫。在一些实施方式中，所述方法进一步包括（e）将血浆存储到血浆收集模块中。

在一些实施方式中，本发明提供一种将血浆从全血中分离的装置，所述装置包括：（a）过滤器模块，其中所述过滤器模块包括设置为允许血浆而不允许其他血液组分通过的过滤器；和（b）血浆收集模块，其中所述血浆收集模块包括设置为通过毛细管作用将血浆吸进血浆收集模块的收集膜。在一些实施方式中，过滤器模块可容纳固定体积的全血。在一些实施方式中，血浆收集模块可容纳固定体积的血浆。在一些实施方式中，血浆收集模块的固定体积小于过滤器模块的固定体积。在一些实施方式中，过滤器包括VIVIDGF或VIVID GR膜。在一些实施方式中，收集膜包括AHLSTROM142,PALLACCUWIK或PALL A/D纤维收集垫。在一些实施方式中，所述设备在收集模块中包括PMPs。在一些实施方式中，所述设备在收集模块中包括分析试剂。

本文中还描述了其他的实施方式。

附图说明

图1显示了膜的侧视图，所述侧视图显示了膜上的血液加样点、膜上的血液前端和血浆前端。

图2显示了横向流动结构，所述结构显示了将血细胞从血浆分离的样品垫，收集固定体积血浆的收集垫和收集额外血浆的吸水垫。

图3显示了纵向流动设置：细胞分离膜和血浆收集膜被夹在塑料顶板和底板之间。

图4显示了多聚阳离子季铵盐（poly-cation-merquat）的化学结构。

图5显示了循环阈值（C_T）对log¹⁰的作图(HIV-1病毒RNA的拷贝):方形表示当使用IPF方法纯化含有HIV-1的血浆样品时获得的C_T值；菱形表示用VF1将血浆从含有HIV-1的全血中分离时和用Ahlstrom142收集血浆时获得的C_T值。

图6显示了由10X技术制作的柱芯片的横截面图，该视图显示了高为14μｍ且底部尺寸为151μｍ的柱子。

图7显示了一种示例性的血浆单元设计。该血浆单元有两部分，分别为细胞分离模块和血浆模块。在分离后，将该血浆模块移走并转移到系统分析仪中用于处理的卡盘中。

图8显示了一种示例性的第一代血浆分离和收集模块：（左）与分离模块连接的PALL VIVID GR细胞分离膜；（中间）与收集模块连接的PALLACCUWIK血浆收集膜；（右）用于将血浆从全血中分离的彼此连接的细胞分离和收集模块。

图9显示了一种示例性的第二代血浆分离和收集模块：（从左到右）与带有粘合剂的PALL VIVID膜连接的细胞分离模块，与PALL ACCUWIK连接的抗旋转插入和螺钉定位装置。

图10显示了一种用于血浆单元压力研究的定位机械结构。

图11显示了将收集的血浆体积（正方形）和每毫升血液中600个hiv-1病毒拷贝预计的循环阈值（三角形）对加入到血浆单元中的全血体积的作图。

图12显示了以三个不同的VIVID膜尺寸将125μL血液加入到血浆单元中的PALL ACCUWIK膜（血浆收集模块）上收集的血浆体积的作图。

图13显示了将收集的血浆体积（正方形）和对每毫升血液中600个HIV-1病毒拷贝估计的循环阈值（环）对血液中的血细胞比容水平（%）作图。

图14显示了将使用血浆分离和收集模块从125μL全血中分离出的血浆体积（μL）对血液血细胞比容（百分比）的作图。正方形表示从拷贝（duplicates）中测量的不同血浆样品中获得的血浆平均量。实线表示从所有样品中收集的血液平均体积，虚线表示平均值±2的标准差。

图15显示了IPF步骤的示意图（左）：捆绑在NA的PMPs借助外部磁铁将其从溶解液中通过液体蜡移动到洗脱液中；（右）模塑卡盘含有裂解缓冲溶解液、洗脱液和着色的液体蜡。

图16显示了循环阈值（C_T）对log¹⁰(每μL血浆中HIV-1的拷贝)作图。正方形表示使用血浆分离和收集模块分离的样品，椭圆表示使用离心法分离的点。

图17显示了来自血浆的HIV-1与保存在ACCUWIK膜中的AmbionPMPs的定量RT-PCR：4种不同RNA浓度的C_T值对HIV-1病毒拷贝数的log¹⁰作出的标准曲线。实心方块是C^T值。

图18显示了Bland-Altman图，该图比较了裂解缓冲液中和ACCUWIK膜中带有PMPs的样品：实方块显示了两种方法的不同。

图19显示了血液分离和血浆收集膜没有显著地结合p24蛋白分析物。

图20显示了用本发明所述装置分离的含有分析物峰（analyte-spiked）的全血中收集的血浆中观察到分析物特异性信号没有损失。

图21显示了用本发明所述装置分离的含有分析物峰的全血中收集的血浆中观察到分析物特异性信号没有损失。

图22显示了用分析特异性洗涤剂干燥的收集垫的输出信号与溶液中有洗涤剂与分析物的反应相当。

图23显示了用分析特异性洗涤剂和蛋白分析物干燥的收集垫的输出信号与溶液中洗涤剂与分析物的反应相近。

图24显示了过滤器元件的部分的抓斗一次性（单用）塑料组件的原理图。抓斗将分离过滤器结合到其本身和与外部血浆收集元件的接口，所述收集元件包含收集膜。

图25显示了（a）抓斗的上半部被折叠和关闭。左侧和右侧的锁定稍锁住并保持抓斗关闭，如（b）中的截面示意图所示。

图26显示了（左）抓斗塑料部分的示意图。将分离过滤器对齐并与抓斗结合，该处是使用超声波焊接通过能量导块结合的；和（右）结合的抓斗和分离过滤器的示意图。能量导块塑料融化并流进分离过滤器，形成伪环形障。

图27显示了（左）关闭且锁住的抓斗的示意图，所述抓斗有与其结合（例如使用能量导块通过超声波焊接）的分离过滤器；和（右）左示意图的截面视图，该视图显示分离过滤器被结合以便当抓斗关闭时其与抓斗的下部齐平。

图28显示了（a）血浆收集元件的俯视示意图，塑料基板测试条带有小片的与双面诊断相容的粘合剂，这可将收集膜结合到基板测试条带上；（b）收集元件的侧视图；（c）侧视图的分解图（红色虚框）显示了结合基板测试条带和收集膜的折痕、穿孔和薄的粘胶层。

图29显示了（左）具有各自膜和过滤器的血浆收集元件和过滤器元件的示意图；和（右）通过槽滑进过滤器元件且与后壁匹配的收集元件。

图30显示了（左）与过滤器元件结合的收集元件的示意图，在该处抓斗的上部已经被折下并通过锁定稍锁住了；（右）这使得分离过滤器和收集膜重叠且压缩到一起，这可促进血液分离。

图31显示了（左）展示用于血液分离的组合模块的示意图；和（右）组合模块的透明侧视图，该视图显示了收集元件基板测试条带中与折痕结合的边缘。

图32显示了使用抓斗过滤器元件和血浆收集元件的血液分离过程的分步概貌：（a）将血样分配到分离过滤器中；（b）分离过滤器通过血浆传递至收集膜；（c-d）操作员压紧左侧和右侧的锁定稍下部以打开过滤器元件的上部；和（d）将过滤元件和收集元件彼此分开且可以用于随后的测试过程（如CD4记数、PCR、免疫测定）。

具体实施方式

定义

为了帮助理解本发明，将一些术语和词组定义如下：

本文中使用的术语“受试者”是指用本发明所述方法处理的生物体。所述生物体优选包括但不局限于哺乳动物（如鼠科动物、猿类、马科动物、牛科动物、猪、犬科动物、猫科动物、灵长类等），且最优选人类。在本发明中，术语“受试者”通常是指已经提供样品或被取走样品（如组织样品、流体样品（如血液样品））的生物体。当涉及人类受试者时通常使用术语“患者”。

本文中使用的术语“诊断”是指通过体征和症状（如对常规疗法的抵抗）或基因分析、病理学分析、组织学分析等识别疾病。

本文中使用的术语“体外”是指人工环境和在人工环境内发生的过程或反应。体外环境包括但不局限于试管。术语“体内”是指自然环境（如动物或细胞）和在自然环境中发生的过程或反应。

本文中使用的术语“样品”是指广泛意义上的样品。样品可以包括细胞、组织或液体（如血液、血浆等）、从细胞分离的材料、基因组DNA（溶液中或束缚在固体支持物上例如用于Southern印记分析)、RNA（溶液中或束缚在固体支持物上例如用于Southern印记分析）、cDNA（溶液中或束缚在固体支持物上）等。

本文中使用的术语“提取”或“提取的”是指从至少一个通常与其天然原料相关的组分或污染物中识别和分离的样品。提取的样品以一种与其自然存在的形式不同的形式或环境存在。相反，未提取的样品基于其在自然存在的状态。

本文中使用的术语“被纯化”或“纯化”是指是指从样品中除去组分（如污染物、不想要的组分）。本文中使用的术语“实质上被纯化”是指至少60%，优选75%，更优选90%、95%、99%或者更多的分子从通常与它们相关的其他组分中释放出来。

本发明的详细描述

本发明提供从全血中分离血浆的系统、装置、试剂盒和方法。特别地，本发明提供以最少的能量输入从全血中分离出一定体积（如固定体积）血浆的系统、装置和方法。在一些实施方式中，本发明提供从全血中分离血浆的系统和装置。在一些实施方式中，所述装置将血浆与其他血液组分（如血细胞）分离。在一些实施方式中，所述装置纯化血浆。在一些实施方式中，所述装置提取血浆。在一些实施方式中，所述装置浓缩血浆。在一些实施方式中，所述装置从全血中有效地分离和浓缩固定体积的血浆。在一些实施方式中，本发明从全血中分离、提取、纯化和/或浓缩血浆而没有额外的能量输入（如不需要加热、离心、电等）。在一些实施方式中，本发明提供过滤器元件和收集元件。在一些实施方式中，将全血（如未过滤的）加入到过滤器元件中，并将血液通过过滤器元件吸入（如通过毛细管作用、重力等）到收集元件中。

在一些实施方式中，本发明提供过滤器元件。在一些实施方式中，一种或多种血液组分（如细胞组分）比血浆移动通过过滤器元件更慢。在一些实施方式中，除血浆外的血液组分（如细胞组分）比血浆移动通过过滤器元件更慢。在一些实施方式中，一种或多种血液组分（如细胞组分）不能移动通过过滤器元件。在一些实施方式中，除血浆外的血液组分（如细胞组分）不能移动通过过滤器元件。在一些实施方式中，血浆快速（例如比其他血液组分更快速）前进通过过滤器元件朝向和/或进入收集元件。在一些实施方式中，过滤器元件包括过滤器、膜、基质和/或垫，所述垫可以根据毛细管作用将血浆与其他血液组分分离。虽然本发明并不局限于任一特殊的作用机制，且作用机制的理解不是实践本发明所必需的，但是液体通过毛细管作用移动通过材料是由下述等式控制的：d=(2γcosθ)/(ρgr)，其中γ是液态空气表面张力（能量/面积），θ是接触角，ρ是液体的密度（质量/体积），g是重力加速度（长度/时间²），和r是通过材料的半径路径（长度）。因此，不同的液体基于液态空气表面张力和液体的密度以不同的速率移动通过材料。在一些实施方式中，血浆比其他血液组分（如细胞组分）更快地移动通过材料（如过滤器元件）。在一些实施方式中，本发明基于通过过滤器材料的毛细管移动速率不同将血浆与其他全血组分分离。在一些实施方式中，过滤器元件包括配置为过滤器和/或膜，以使血浆和其他全血组分以不同的速率通过。在一些实施方式中，过滤器元件包括血浆分离膜。在一些实施方式中，过滤器元件包括VIVID血浆分离膜。在一些实施方式中，过滤器元件包括VIVID GF血浆分离膜。在一些实施方式中，配置过滤器元件以分离确定体积的全血（如15μL、25μL、50μL、75μL、100μL、125μL、150μL、200μL、300μL、400μL、500μL、750μL、1mL、2mL、3mL等）。在一些实施方式中，过滤器元件包括任一合适尺寸的膜。在一些实施方式中，过滤器元件包括任一适合直径（如5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm、20mm、25mm、30mm、40mm、50mm等）的膜。本发明并不局限于过滤器元件中使用的材料，而且本领域人员所了解的任何可以提供合适的过滤性质的材料都可以在本发明中使用。在一些实施方式中，过滤器元件是一次性的。在一些实施方式中，过滤器元件是可重复使用的。在一些实施方式中，过滤器包括模塑抓斗（clam shell）（如一次性的模塑抓斗）（参见图24-25）。在一些实施方式中，过滤器元件包括斗体（shell）（如单用（single-use）斗体）和分离过滤器（参见图26-27）。在一些实施方式中，抓斗组分是注射模塑（如来自塑模塑料树脂）。在一些实施方式中，过滤器元件包括与分离过滤器结合的抓斗元件。本发明并不局限于过滤器元件中使用的材料或结构，而且本领域技术人员所了解的任何可以提供合适的过滤性质的材料都可以在本发明中使用。

在一些实施方式中，本发明提供收集元件。在一些实施方式中，收集元件包括基底、垫、基质、材料和/或过滤器。在一些实施方式中，设置收集元件以从全血样品（例如10μL、20μL、30μL、40μL、50μL、60μL、70μL、80μL、90μL、100μL、200μL、300μL、400μL、500μL、1mL等）中收集固定体积的血浆。在一些实施方式中，收集元件包括血浆分离膜、收集垫、收集基质等。在一些实施方式中，收集元件包括一个或多个玻璃纤维、聚酯、硝化纤维和/或纤维素。在一些实施方式中，收集元件包括一种或多种材料，所述材料选自WHATMAN Fusion5（Whatman Diagnostic Catalogue2010，page8;通过援引的方式将其全部纳入本文)，PALL ACCUWICK,PALL A/D,AHLSTROM111(Ahlstrom Laboratory Products Catalog(2009),page15;通过援引的方式将其全部纳入本文),AHLSTROM151(Ahlstrom LaboratoryProducts Catalog(2009),page15;通过援引的方式将其全部纳入本文),和/或AHLSTROM142(Ahlstrom Laboratory Products Catalog(2009),page15;通过援引的方式将其全部纳入本文)膜、和/或本领域技术人员知道的任何其他合适的膜、垫或基质材料。在一些实施方式中，收集元件包括AHLSTROM142收集膜。在一些实施方式中，过滤器元件包括任一合适直径（如2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、20mm、30mm、40mm、50mm等）的膜。在一些实施方式中，收集元件包括基底测试条带、诊断双面粘合剂和收集膜。在一些实施方式中，收集元件包括收集膜。在一些实施方式中，收集元件包括诊断双面粘合剂。在一些实施方式中，收集元件包括基底测试条带。在一些实施方式中，收集元件包括基底测试条带、诊断双面粘合剂和收集膜。本发明并不局限于收集元件中使用的材料或其结构，而且本领域技术人员所了解的任何可以提供合适的过滤性质的任一材料或结构都可以在本发明中使用。

在一些实施方式中，过滤器元件和收集元件包括单个单元。在一些实施方式中，过滤器元件和收集元件包括分离收集和过滤器模块。在一些实施方式中，分离模块和过滤器模块可由操作衔接和/或可衔接。在一些实施方式中，过滤器模块包括过滤元件。在一些实施方式中，过滤器模块中的过滤器元件（如膜）是可更换的且过滤器模块可使用一个新的过滤器元件（如膜）而重复使用。在一些实施方式中，收集模块包括收集元件。在一些实施方式中，收集模块中的收集元件（如膜）是可更换的且收集模块可使用一个新的收集元件（如膜）而重复使用。

在一些实施方式中，本发明提供收集模块中用于收集血液（如来自指刺、血管等）的基质。在一些实施方式中，本发明提供从指刺收集血液的基质。在一些实施方式中，当加入全血时，本发明将血浆与细胞分离。在一些实施方式中，通过血浆分离效率的最大化使得需要的血液数量最少。

在一些实施方式中，本发明的装置提供全血组分（如血细胞）与血浆的分离。在一些实施方式中，分离的血浆和细胞组分可以各自用于随后的应用中（如测试）。例如，将细胞血液组分与血浆分离以监控CD4数，并将血浆组分用于测量病毒载量。通过利用细胞和血浆组分，本发明的装置提供了用于多种不同分析的样品（参见图7）。

在一些实施方式中，系统、装置和方法提供全血中血浆组分与细胞组分的定时分离。在一些实施方式中，血浆与其他血液组分的分离在1小时内（如45分钟、30分钟、20分钟、15分钟、10分钟、8分钟、6分钟、5分钟、4分钟、3分钟、2分钟、1分钟、30秒）完成。

在一些实施方式中，系统、装置和方法收集固定量的血浆。在一些实施方式中，系统、装置和方法在膜、过滤器和/或垫（如ALLSTOM142）上收集固定量的血浆。在一些实施方式中，本发明收集固定体积的血浆，并因此提供测量装置。在一些实施方式中，本发明的装置收集固定体积的血浆，而不依赖于加入的血液的体积。在一些实施方式中，本发明的装置收集固定体积的血浆，而不依赖于加入的血液的血细胞比容。在一些实施方式中，本发明的系统、装置和方法从全血样品（如10μL、20μL、30μL、40μL、50μL、60μL、70μL、80μL、90μL、100μL、200μL、300μL、400μL、500μL、1mL等）中收集固定体积的血浆。在一些实施方式中，本发明的系统、装置和方法收集约50μL的血浆。在一些实施方式中，本发明的装置提供收集选择体积的血浆，以提供想要的样品中的病毒载量（如体积为50μL提供每毫升血液600HIV拷贝的分析灵敏度，用于通过RT-PCR进行HIV病毒载量检测）。

在一些实施方式中，本发明的装置、系统和方法被动的操作，而不需要任何主动的泵、离心、电泳和/或电来操作。在一些实施方式中，被动分离可以通过毛细管作用和/或重力来实现。在一些实施方式中，本发明的装置、系统和方法提供非实验室、外部场所（如在实地）和/或即时现场护理位置的血浆分离。

在一些实施方式中，收集元件（如膜）小于分离元件（如膜）。在一些实施方式中，收集元件（如膜）小于分离元件（如膜）的装置和/或系统用来将血浆浓缩到小体积。在一些实施方式中，将血浆浓缩到小收集元件中有助于下游的需要提高灵敏度的分析步骤（例如免疫分析，或用于增加捕获到顺磁颗粒上的核酸）。

在一些实施方式中，本发明的装置、收集元件和/或收集模块提供或作为血浆储存元件。在一些实施方式中，本发明提供血浆储存元件。在一些实施方式中，血浆存储在收集元件中（如收集基质）。在一些实施方式中，当收集元件中含有血浆时血浆被运输。在一些实施方式中，在储存和/或运输血浆之前，含有被过滤的血液组分的过滤器元件被废弃。

在一些实施方式中，本发明的装置、收集元件和/收集模块与下游过程相结合（如用于HIV病毒RNA提取、纯化和扩增的的卡盘或其它装置；用于HIV抗体或p24蛋白等检测的横向流系统)。在一些实施方式中，本发明的装置或系统包括用于分析或进一步处理分离过的血浆的下游模块。在一些实施方式中，收集元件允许收集的血浆直接提取到用于进一步分析和/或处理的缓冲液中。对于病毒载量的应用，血浆收集膜允许将血浆中存在的病毒RNA直接提取到缓冲液（如Ambion裂解/结合缓冲液(Applied Biosystem))中，用于进一步下游处理。在一些实施方式中，从收集元件中直接提取省略了与其他方案有关的处理步骤，所述其他方案能够导致样品的丢失、污染或毁坏。对于横向流应用，血浆收集膜使得可以提取蛋白（如HIV特异性抗体、p24核心蛋白等），以用于进一步下游处理。在一些实施方式中，分析试剂可以储存（干燥的或冻干的）在血浆收集模块中。在一些实施方式中，收集元件提供储存（如长期储存)顺磁性颗粒（PMPs）的基质。在一些实施方式中，PMPs用于捕获核酸（如病毒RNA）和后续的处理。在一些实施方式中，收集元件允许使用磁力（由永久磁铁或电磁铁产生的）将PMPs提取到膜外面，省略对溶液搅拌和离心，以及通常与用于PCR应用的收集在过滤膜中的样品相关的步骤。

在一些实施方式中，提供的试剂盒包括一个或多个或所有需要、充足且对制作或使用本文中描述的任一设备有用的组件。在一些实施方式中，试剂盒包括对照试剂、说明（如软件）、数据分析装置或任何其他想要的组件。

实施例

实施例1

制备方法

横向流分离。在横向流结构中测试用于血浆分离的三种不同的横向流膜，即Pall Cytosep1662,Watman Fusion5,Whatman MF1（参见图1）。膜的选择基于：制造商的推荐，所述膜有从100-200μL的全血中分离血浆而不产生堵塞的能力、孔径大小和过滤容量。当血液流过膜时，血浆前端比血液前端移动的更快（参见图1）。血液截面可以通过切除膜的红色截面来消除。收集的血浆体积是通过称量收集前后过滤纸和假设血浆的密度为1025Kg/m³确定的（Benson K:MCAT review.Emory University1999:141-199.，通过援引的方式整体纳入本文)。使用通过静脉穿刺收集的血细胞比容为50%的血样，用Cytosep膜观察到的最高的血浆回收率为75%。虽然加入更高毛细管数的收集垫可以进一步提高这些血浆的回收率（参见图2），但是这些方法表现出下述局限：（1）流速慢使得该过程消耗时间，（2）血液前端的位置与血细胞比容、加入的血液体积和血液的其他流变性质有关，这需要使用者手工地给血液前端定位并切割膜以将血浆从全血中分离（3）收集固定体积的血浆也将需要切除固定长度的含有血浆的膜，这取决于膜的容量。

对切除步骤的需求可通过使用另一种结构而被省略（参见图2），血液收集在阻止血细胞流入收集垫的样品垫上。收集垫有收集固定体积血浆的尺寸。额外的血浆流入吸水垫，吸水垫像是蓄水池一样发挥作用。然而，在本发明的实施方式研发过程中进行的实验表明血红细胞前端并没有完全停止，而且上述的膜都没有完全阻止细胞泄露到收集垫中。为了消除这个问题，将样品垫做的足够大以适应与指刺收集有关的血液体积的变化。然而，这会降低血浆收集的效率。解决该问题的另一方法是在样品垫上加入精确量的血液。这可已通过首先将血液收集到带有血液体积指示的毛细管中，然后将其加入到样品垫中来实现。然而，这种方法给该过程增加了额外的步骤。

纵向流分离。血浆分离在纵向流结构中实现（参照图3）。因为膜的孔径小，所以红细胞和白细胞通过分离膜被捕获然而血液的血浆组分可流过到达收集膜。血浆流速Q与血流的横截面积呈正比，且与流过的长度成反比。与横向流相比，由于纵向流的横截面积大且长度短，在纵向流中从细胞中分离血浆比横向流中快。

实施例2

膜

膜是根据许多标准选择的，如从全血中提取血浆的效率，和简化从含有乙醇和硫氰酸胍（GuSCN）的裂解/结合缓冲液（Applied Biosystem、CarlsbadCA）的膜中提取RNA。在本发明实施方式的研发过程中进行了试验以确定挑选的膜从全血中分离血浆和样品收集的效率（参见图3）。测试了PALLCytosep1662、Whatman VF1和PALL VIVID GR的血浆分离和Ahlstrom111、Ahlstrom142、Whatman MFl和PALL ACCUWIK Ultra的样品收集。

血浆分离。使用制造商的推荐分离膜设置为有用于100μL血液的尺寸。使用制造商推荐的膜容量，收集膜有用于50μL血浆的尺寸。使用含有抗凝剂的新鲜血液样品。通过将已知量的血浆和血液选取到微量离心管中将血液样品的血细胞比容调整为50%。将血浆和细胞放到摇床上20分钟就可很好的混合。称量过滤膜，然后设置以用于测试（参照图3）。通过调整螺栓来施加压力以提供膜间的接触。将100μL血液加入到分离膜中，使其静置10分钟。随后再次称量收集垫。通过过滤前和过滤后的重量差除以血浆的密度可以计算收集的血浆体积。血浆的密度估计为1025kg/m³(Benson K:MCATreview.Emory University1999:141-199.，以援引的方式全部纳入本文)，这是大约的平均值。然后用收集的血浆体积除以原始样品中血浆的总体积来计算血浆回收率。将分离膜和收集膜在生物毒性容器中处理掉。用70%的乙醇清洗该装备，干燥，然后用于进一步的研究。

在本发明实施方式的研究过程中进行的实验结果表明VF1和VIVID GR对血浆分离表现出最佳的特性，而且111、142和ACCUWIK Ultra表现出血浆收集中有用的特性。（参见表1）。

表1：不同的分离和收集膜组合获得的血浆回收百分比。VF1+VF1是指使用两个彼此堆叠的VF1膜。带有Merquot的VF1是指含有Merquot的VF1，VF1+G934-AH是指在顶部彼此堆叠的两个膜。

分离效率受许多因素控制。毛细管数或收集膜的孔径影响提取效率。孔径越小，提取效率越高，这表明与142膜相比，使用111膜效率更高。虽然分离膜应当在没有凝胶污染（gelling fouled）或没有堵塞的情况下分离血浆，但分离膜的容量也会是最小的。高液体容量的膜会使收集膜中的提取效率更低。

VF1膜由不同孔径的气孔组成，并且仅仅减缓膜的流量。给予足够长的时间（>10分钟）,细胞最终可以从膜中漏出进入收集垫。VF1+G934-AH膜分离垫和屏障膜的组合，并且仅对小孔径收集膜如111有效。所述屏障膜的孔径为3μm，能够阻止细胞穿过。VF1对防止屏障膜阻塞很重要。使用MF1作为收集膜减缓流量，以充分的防止任何红细胞进入收集膜，但是它也降低了提取效率。另一选择是将VF1膜浸入2%的聚合阳离子Merquat550中（Nalco Company,IL)(参见图4)。

洗脱。实验在本发明的实施方式的研发过程中进行，以确定在裂解/结合缓冲液中从样品收集膜中提取RNA最适合的膜。结合含有高浓度GuSCN和异丙醇的裂解/结合缓冲液中存在的RNA的核酸可以影响核酸的功效。孔径非常小的膜可以允许细菌从分离膜中扩散到膜中，但是，一旦所述膜浸入裂解/结合缓冲液中，可能不允许来自裂解病毒的病毒RNA从所述膜上扩散出来。

使用制造商的推荐分离膜为用于50μL血浆的尺寸。HIV-1病毒来自拉什病毒学质量保证实验室（Rush Virology Quality Assurance Laboratory），每毫升血浆含1.5×10⁶拷贝，将所述HIV-1病毒在血清反应阴性血浆中稀释，以得到浓度为300拷贝/μL的HIV-1。将含有HIV的血浆样品加入到过滤膜中并允许放置5分钟。将过滤膜放到微量离心管中，并加入600μL的裂解缓冲液，涡流混合10分钟。由于过滤膜中吸收了一些液体，所以移去400μL裂解缓冲液，并加入由5μL Amblon顺磁性颗粒（PMPs）和5μL结合增强剂(Applied Biosystem;Foster City,CA)组成的珠混合物。将该溶液涡流混合4分钟以使RNA与PMPs结合。并用不互溶相过滤器（IPF）进行纯化。在加入0.2mg/ml的牛血清白蛋白(B8667，Sigma)、150mM海藻糖(T9531;Sigma)和0.2%的吐温20(28320；Pierce Thermo Fisher Scientific)以及5μL的模板的25μL的反应体积中，使用Abbott RealTime HIV-1扩增试剂盒（Huang et al.Nuc Acids Res2007,35:el01.，以援引的方式将其全部纳入本文)(AbbottMolecular,Des Plaines,IL)进行HIV-1病毒载量定量，扩增反应是在CepheidSmartCycler II(Sunnyvale,CA)中进行的。

所有膜都捕获了一些RNA（表2）。PALL ACCUWIK保留了最低量的RNA，并且还表现出了最低的RNA捕获量的变异性。玻璃纤维膜和纤维素膜在裂解缓冲液存在下与RNA结合。

收集垫	平均循环阈值（CT）	CT的标准偏差
			无膜	24.26	0.48
Ahlstrom111玻璃纤维	26.69	1.36
			Ahlstrom142玻璃纤维	25.71	0.68
Pall Accuwick Ultra	24.78	0.67
			Ahlstrom222纤维素	26.86	1.09
Pall Cytosep	26.33	1.46

表2：通过在AMBION裂解缓冲液中从不同的滤纸洗脱病毒RNA所得到的平均循环阈值（C_T）和C_T的标准偏差，接着进行IPG纯化和逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)。无膜是指将血浆样品直接加到AMBION裂解缓冲液中的样品。

在本发明的研发过程中进行实验以确定Ahlstrom142中RNA的损失。使用图3描述的装备分离含有HIV-1的全血。Whatman VF1用于分离细胞，Ahlstrom142用于血浆收集。使用上述的方法提取和扩增RNA。作为对照，含有HIV-1的血浆也用IPF方法进行纯化和扩增。根据图2的显示的结果，血浆样品和Ahlstrom142上捕获的样品之间预计会有1.5Ct的差异，然而，还观察到额外的0.5Ct的损失（参见图4）。附加损失是由VF1中病毒颗粒的损失引起的。在使用含有Merquot的VF1所分离的血浆上进行的相似研究没有得到结果，表明所述病毒是通过带正电荷的merquot捕获的，或者merquot带有过量的血浆，从而甚至在IPF纯化后抑制了PCR。

实施例3

样品收集拭子

实验是在本发明的研发过程中进行的，以检查COPAN无菌拭子棉签(Copan Diagnostics Inc.,Murrieta,CA)作为样品收集装置的用途。这些拭子使用被称作棉屑（flocking）的技术，所述棉屑技术必须从垂直角方向向棉签的尖端喷涂许多短尼龙纤维。用这种方法进行收集，液体试样通过毛细管作用被吸收在尼龙线的相邻片之间。试样一旦被放在液体介质中，试样就会从拭子上洗脱下来。除了收集量较大以外，另一个好处是棉屑的拭子可更迅速的释放试样。拭子的设计包括与天鹅绒刷子相似的结构。虽然用于测试的拭子像浸量尺（dip-sticks），但是该技术能够用来产生被絮状物覆盖的膜表面。

HIV-1病毒获得自拉什病毒学质量保证实验室为每毫升血浆1.5×10⁶拷贝，将所述HIV-1病毒在血清反应阴性血浆中稀释，以得到浓度为300拷贝/μL的HIV-1。将血浆样品加在拭子上，并将拭子浸在含有400μL Ambion裂解缓冲液的微量离心管中，加入珠混合物，并通过温和的涡流将样品混合4分钟，且允许继续保持2分钟。用拾物笔（pick pen）将PMPs移出，并放到含有200μL Ambion裂解缓冲液的溶液中，所述Ambion裂解液也是从上面的微量离心管中移出的。进行不互溶相过滤器(IPF)纯化。在加入0.2mg/ml的牛血清白蛋白(Sigma)、150mM海藻糖(Sigma)和0.2%的吐温20(PierceThermo Fisher Scientific)以及5μL的模板的25μL的反应体积中，使用AbbottRealTime HIV-1扩增试剂盒(Abbott Molecular,Des Plaines,II)进行HIV-1病毒载量定量，扩增反应是在Cepheid SmartCycler II(Sunnyvale,CA)中进行的。

拭子本质上是疏水性的，且不会容易的吸收。由于短纤维的多孔结构，它具有较低的吸水性能。然而，它适合于更粘稠的样品。拭子还吸收RNA，并且在放到拭子的样品和阳性对照中观察到了2.0的C_T差异，其中所述样品放在裂解缓冲液中。这表明四分之三的RNA被吸收到了拭子上。在测试前，用水、乙醇或裂解缓冲液洗涤拭子未改变结果。当PMP与拭子开始接触时，PMPs也易于聚合。这可能是由于在含有乙醇、盐和清洁剂的裂解/结合缓冲液存在的条件下，棉屑从棉签上脱落导致的，尽管本发明并未限定为任何一种具体的作用机制，而且对作用机制的理解也不是实践本发明所必需的。

将从拉什病毒学质量保证实验室获得的浓度为每毫升血浆1.5×10⁶拷贝的HIV-1病毒涂抹在拭子上。将拭子浸泡在300μL Ambion洗脱液(AppliedBiosystem;Foster City,CA)中，并持续1分钟。将尽可能多的液体从拭子上移走。将800μL Ambion裂解缓冲液加到含有血浆样品的上述缓冲液中。使用800μL而不是400μL是因为样品体积较大（350μL）。使用大体积的洗脱缓冲液以便拭子能够完全进入到缓冲液中。加入含有10μL PMsP和10μL结合增强剂的20μL珠混合物。用拾物笔将PMP移出并移动到400μL的裂解缓冲液中。在50μL的洗脱缓冲液中进行IPF纯化。在加入0.2mg/ml的牛血清白蛋白(Sigma)、150mM海藻糖(Sigma)和0.2%的吐温20(Pierce Thermo FisherScientific)以及5μL的模板的25μL的反应体积中，使用Abbott RealTime HIV-1扩增试剂盒(Abbott Molecular,Des Plaines,II)进行HIV-1病毒载量定量，扩增反应是使用Roche TtH在Cepheid SmartCycler II(Sunnyvale,CA)中进行的。作为阳性对照，将含有HIV-1病毒的血浆样品直接加到300μL的Ambion洗脱缓冲液中，而不加到拭子上。作为阴性对照，将HIV-1阴性血浆加到拭子上。对照是以与样品相同的方式进行的。

当样品被收集在拭子上时，一半以上的病毒RNA丢失（表3）。这种丢失不能够解释为是通过用拭子移走的洗脱缓冲液的丢失。一些RNA或病毒颗粒被吸收到拭子上。

样品	循环阈值（Ct）
		阳性对照	19.75
拭子上的样品-1	20.91
		拭子上的样品-2	21.2
拭子上的阴性样品	0

表3：通过将样品加到Ambion洗脱缓冲液中获得的样品和循环阈值（C_T），使用IPF方法纯化RNA，随后用ABBOTT REALTIME扩增试剂盒扩增。阳性对照表明血浆样品含有HIV-1，而且拭子上的样品-1和拭子上的样品-2表明血浆样品含有HIV-1，而且拭子上的阴性样品表明拭子上的血清反应阴性血浆。

探索了支柱芯片用于收集的效力。支柱芯片是合成的，而且在与过滤膜有关的孔径上没有表现出变异性。它们由塑料制成，而且通常被用于高亮度交通标志的微棱镜反光薄膜(10X Technology,Libertyville,IL)。可以将该技术进行修改，以产生价格便宜的支柱芯片（例如，参见图6）。初步研究表明它们每一单位面积的容量是很低的，因为底座直径大，且支柱的高度较低，这使得它们不适合用于高容量应用，如本应用。然而，支柱芯片可用于要求样品量小于25μL的结构中。

实施例4

设计参数

实验是在本发明的实施方式的研发过程中进行的，以开发出一种滤纸分离系统，所述系统能够有效地分离和收集血浆并洗脱RNA（参见实施例1-3）。PALL VIVID GR血浆分离膜和PALL ACCUWIK Ultra介质过滤和收集全血样品中所含血浆体积的80%，并洗脱几乎所有的用于扩增的被收集RNA，与直接的血浆样品相比，仅有0.5C_T的差别。实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，通过优化膜的尺寸以及利用VIVID GR和ACCUWIK Ultra膜两个膜之间的接触压力研发出一套血浆分离和收集（PSC）单元。

VIVID膜的尺寸。VIVID血浆分离膜是一种非对称的亲水性聚砜膜，其生物分子结合低。该材料的非均匀性使得血液（红细胞、白细胞和血小板）的细胞组分被捕获在较大的气孔中，同时允许血浆通过小气孔自由的流到膜的另一侧。将细胞组分过滤而未裂解，将它们的污染物全部从血浆样品中移除。由于细胞组分被收集在膜中，重要的是设置VIVID纸的大小以便血浆流不被堵塞的气孔阻碍。将VIVID的血液体积容量定义为每平方厘米介质中全血的量，所述介质在低溶血下能够快速且有效的被分离。血液体积容量直接与材料的空隙体积有关，且被定义为GR级材料每平方厘米40-50μL。给予合适的收集材料，VIVID GR被规定为<80%的血浆回收率。平均血细胞比容为50%的患者将血药提供125μL的全血，以能够收集50μL的血浆。因此，为了确保不发生凝血或裂解，VIVID膜的面积必须为2.5平方厘米，这相当于直径为18mm的圆孔。

ACCUWIK膜的尺寸。ACCUWIK用于收集固定量的血浆。Pall LifeSciences中规定的吸收能力是每平方厘米38μL，这相当于直径为12.9mm的圆孔，可用于50μL血浆样品。相对于分离膜（VIVID）的尺寸，这么小尺寸的ACCUWIK可将血浆浓缩成小体积。多孔ACCUWIK为简化液体的运输和基质中进一步的化学分析提供基质。

继续进行实验以进一步确定ACCUWIK膜的有效尺寸。通过加入固定体积的血浆和测量作为结果产生的涌区（resulting welled）对ACCUWIK Ultra的吸收能力以μL每平方厘米测量。ACCUWIK Ultra介质是亲水性纤维膜，由羟基化聚酯制成，其特点为吸收均匀和快速释放。用市场上可以买到的切纸机切割ACCUWIK条带。测量并记录每个条带的宽度。每个条带的长度大约为100mm。将50μL血浆加到条带的末端并允许沿着外侧走（wick laterally）直到前端停止移动。测量并记录涌区的长度。将100μL血浆加到第二套条带的端部并允许沿着外侧走直到前端边缘停止移动。测量并记录可涌区的长度。为了确定吸收能力，用血浆体积（50或100μL）除以总涌区面积（totalwelled area），这是通过用涌区的长度乘以条带的宽度计算得到的。以μL每平方厘米取两套测试条的的吸收能力的平均值。虽然记录的ACCUWIK Ultra介质的能力为38μL/mm²，但是从实验测试中计算的平均值表明所述能力实际上稍微高于44.5±2.2μL/mm²。使用膜的这种吸收能力，保持想要的50μL血浆将体积需要直径为12mm的圆孔。

实施例5

血浆收集和分离模块

血浆收集和分离单元包括两部分：细胞分离模块和血浆模块。细胞分离模块容纳VIVID过滤器，而血浆模块包括ACCUWIK膜（参见图7）。一旦组装，ACCUWIK膜就会置于直接与VIVID过滤器接触，提供毛细作用力，将血浆从膜中带走。接触压力是通过将血浆模块相对细胞分离模块定位建立的。全血样品通过所述装置顶端的开口加入并直接放到VIVID膜上。在足够的时间后，血浆模块从细胞分离模块中松开并被插到进一步处理的测试卡盘中。然后可以将含有过滤材料的细胞分离模块适当地废弃。

第一代系统是由聚丙烯加工得到的（参见图8）。选择聚丙烯是因为它是化学惰性的。然而，聚丙烯表现出不好的机械加工性能。过滤膜通过双面胶粘剂与模块连接。虽然许多粘附方法都可用于本发明的装置，如超声波焊接、热封、激光焊接、机械夹持等，但选择粘合剂用于第一代装置，因为粘合剂使得塑料模块可以重复再用。粘合剂对多数表面都表现出很好的粘合强度，所述表面包括低表面能塑料如聚丙烯。由于摩擦合适，连接模块中的O-环形成紧密的密封并将两个模块连接在一起。在本发明实施方式的研发过程中进行的初步研究证明精确的控制这个装备中两个膜之间的接触是很难的，这可能导致血浆分离效率发生变化。接触压力因此被定义为关键参数，该关键参数被优化用于连贯的和高效的血浆分离。

第二代模块是由聚丙烯与螺丝锁机制结合制成，所述螺丝锁机制可使过滤膜相对彼此精确定位（参见图9）。为了阻止通过剪断而使所述膜得到损害，由于血浆模块是拧紧到收集模块中的，设计了抗旋转插入物（参见图9）。细胞分离模块具有向内的紧固定位梢。所述抗旋转插入物具有凹口，所述凹口中有定位梢。这防止了抗旋转插入物旋转，但允许它自由的上下移动。垂直运动也可以通过附图所示的旋转螺旋定位设备实现。将每个细胞分离模块和相应的螺旋定位装置贴上标签，以使二者配对。当全部拧在一起时，图10所示的距离d是1mm。这时候，刻在细胞分离模块的数字和相应的螺旋模块装置就会位于相同的纵轴上。当匹配的数字被拧在一起时，可保持距离“d”。

实施例6

压力

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以确定ACCUWIK膜相对VIVID膜的最优的定位，以便一直保持接触且将最优的压力用在过滤纸接口处。最优的过滤纸位置被确定为测试中以最小的变异性产生最高体积的血浆收集的位置。

用激光切割机将过滤纸和胶粘剂切成合适的尺寸。在70%的乙醇中洗涤细胞分离模块和血浆模块，并干燥。将切掉的12mm的圆形粘合剂用来将切掉的12mm的ACCUWIK粘着到抗旋转插入物上。用天平称量抗旋转插入和ACCUWIK，并记录重量。然后将抗旋转插入放到细胞分离模块中，并将螺旋定位件从底部拧到细胞分离模块中。细胞分离模块和螺旋定位件上蚀刻的数字用来确立一整圈相对于1mm垂直运动的位置。首先将抗旋转件很好的放置到细胞分离模块上的VIVID平台的下面，以使切掉的18mm的VIVID被粘着。使用边缘作为向导，用18mm的胶黏环将18mm的VIVID粘着到细胞分离模块上。然后，将螺旋定位装置用于从距VIVID膜的下表面-0.5mm、0mm、0.25mm和0.5mm处安置ACCUWIK。距离d被确定为VIVID膜的下表面和抗旋转件的上表面（ACCUWIK的下表面）之间的距离（参见图10）。向上方向为负。将125μL全血（50%血细胞比容）加到VIVID中。通过将全血样品在离心机（4000X）中旋转10分钟可实现50%的血细胞比容，将所有的血浆转移到一个新的管中，并在血浆样品中加入相同体积的细胞组分。准备足够的50%血细胞比容的血液以便用于所有测试的血液都是相同的血液来源。将所述样品过滤10分钟。然后，将VIVID膜移走，并在生物危害容器中适当地废弃。也将抗旋转件移走，并用天平称重。记录重量。然后，将ACCUWIK膜在生物危害容器中处理掉。用过滤前后的重量差别除以血浆的密度来计算收集的血浆体积。假设血浆的密度为1025Kg/m³。然后用收集的血浆体积除以原始样品中血浆的总量来计算血浆回收率，在该实例下其为57.5μL，再乘以100。

0mm和0.25mm的距离产生最高的血浆回收率，分别为52μL和53μL。然而，在距离为0.25mm处，变异性（标准偏差）为5.9111，而0mm处为0.9411。在距离为0.5mm处，ACCUWIK膜（厚度=0.38-0.53mm）可能不再与VIVID膜接触，由于毛细作用力下降因此收集到的血浆不是很多。在距离为-0.5mm处（意思是ACCUWIK相对VIVID全部被压缩），可观察到高的血浆回收率；然而，血浆回收率不如其他两个距离的高。但这很可能是由材料纤维的压缩引起的空隙体积大大减少造成的，虽然本发明不局限于任何具体的作用机理，而且对作用机理的理解并不必须用于实践本发明。根据本发明实施方式的研发过程中进行的实验，实施例7-13所用的距离为0mm。

实施例7

样品变量的影响

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以确定血量对用本发明的方法、系统和装置进行血浆收集的影响。从特殊的切割装置中获得的血量主要取决于三个主要因素：物理学/力学（如切割装置本身）、生物学（如皮肤的厚度、受试者的血细胞比容、受试者的重量、受试者血液中凝血因子的量和效力）和过程（如刀的位置，这能够使刀和皮肤在切割过程中保持很好的接触等）。虽然在收集的血量是可变的，但是在一些实施方式、方法、系统和装置必须收集固定体积的血浆，以定量的测量血浆的组分如血浆中的HIV-1病毒拷贝。

通常，在本领域中，在血浆通过离心法从血液中分离后，将等分的血浆用于测试。然而，这使得该过程复杂化；通常需要使用两个装置：1）分离血浆和血液的离心机和2）测量血浆的精确设备；和提出适合本领域使用的步骤。因此，在一些实施方式中，本发明提供简单、低成本的装置来收集定量的血浆，而不依赖于最初样品的体积（如指刺获得的血量）。

在一些实施方式中，本发明提供棉芯（如ACCUWIK），所述棉芯的尺寸适合收集定量的血浆，将剩下的血浆留在VIVID GR膜上。在一些实施方式中，本发明提供低成本的装置，所述装置允许将血液直接收集到滤纸上，而不是毛细管中。

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以显示本发明的装置会收集定量的血浆，而不依赖于加入的血量。将来自人类受试者的新鲜血液用于研究。将血细胞比容为45%的已知体积的血液加到所述装置中。将装置继续保持10分钟，并测量收集的血浆体积。将100μL、125μL、150μL和175μL血液加入到装置中，并测量血浆的体积（参见图11）。加入少于125μL会产生39.6μL的血浆收集，其效率为88.1%。因此，加入最小体积为125μL时要求收集到50μL血浆。加入的血液体积增加为175μL时没有导致收集的血浆体积的增加。加入125μL血浆时得到的血浆收集效率最高，为94.6%，然后，随血液体积的增加而减少。图11也显示了血浆收集水平变量对每毫升血液600个HIV-1拷贝的循环阈值的影响。这是通过使用HIV-1的标准曲线估计的（y=-3.33x+31.5），所述标准曲线是通过纯化血浆中不同浓度的病毒和扩增所述病毒获得的。在本发明的一些实施方式中，600拷贝/ml是检测的下限，因此，体积变化对C_T的影响在该数值时最高。当加入到血液-血浆装置中的血液从125μL变到175μL时，C_T从25.49变到25.56。这正好在我们测试装置规定的可接受范围+0.5内。

实验是在本发明实施方式的研发过程进行的，其中VIVID血浆分离GR膜的大小为根据制造商手册中的大小，而且测试了不同尺寸的PALL VIVID膜，同时保持VIVID和ACCUWIK膜间最优的接触压力和ACCUWIK膜的尺寸（参见图12）。增加膜的尺寸会使纯化的效率降低。在所有的实验设备中，在将血液加到血浆单元10分钟后，血浆收集模块都会与分离模块分离。

在一些实施方式中，进行实验是为了确定血细胞比容对血浆收集的影响。血细胞比容是以体积计的由红细胞组成的血液的比例。正常的血细胞比容水平主要随性别、年龄、健康等显著变化。给予定量的血液，血细胞比容水平的变化影响可得的用于纯化的血浆量。该水平还影响血液的粘度，从而影响通过设备的流速。PALL VIVID血浆分离GR膜是一种高度非对称膜，所述膜根据尺寸大小过滤将红血细胞与血浆分离。因此，较高的血细胞比容水平能够堵塞所述膜，导致血浆分离差。进行实验是为了确定血细胞比容的这些变化对从固定体积的全血中收集的血浆的体积的影响。按前述装配本发明的装置，并将来自单一受试者的血液以3500rpm离心20分钟以分离细胞。调整血浆水平以产生在15-60%之间的五种不同血细胞比容水平血样。然后，将125μL血液样品加到血液-血浆模块中，并测量血浆模块上收集的血浆体积。在五个不同的血细胞比容水平下的体积从53.2μL变化到47.6μL，在浓度为每毫升HIV-1600拷贝时，相应的C_T变化估计为0.16，该值是通过使用HIV-1的标准曲线(y=-3.33x+31.5)估计的，所述标准曲线是通过纯化血浆中不同浓度的病毒并扩增获得的。结果显示血液-血浆模块在不同的血细胞比容水平能够成功地分离血浆，而不存在对VIVID血浆分离GR膜的任何堵塞。由于样品中血浆量减少收集的血浆体积随血细胞比容的增加而下降。在血细胞比容水平为60%时，125μL血液仅含有50μL血浆。因此，收集的血浆也是较低的。在血细胞比容水平为15%时，可用的血浆为106.25μL。然而，仅有51.3收集在血浆模块中，因为PALL ACCUWIK膜是饱和的并且不允许更多的血浆流入该模块中。

实施例8

新鲜的全血分离

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以表明血浆分离和收集模块从来自于不同人类患者的全血中有效分离血浆的效果。由于血液是非常复杂的基质，所以其在人与人之间的不同可影响其通过膜的流变性和流动性，从而将影响样品提纯的效率。

用于研究的新鲜血液是从西北纪念医院（Notthwestern MemorialHospital）得到的。将试管放到旋转的摇床上2分钟制成了均匀的血样。血样的血细胞比容是通过将30μL血液以3000rpm在光周期（Light Cycler）计PCR试管（F.Hoffmann-La Roche Ltd,Basel,Switzerland)中旋转10分钟测量的。测量血比容。加入125μL血液，并收集血浆。血浆分离和收集模块成功的将血浆从不同的血样中分离（参见图14）。从125μL血浆中收集的血浆的平均体积为49.5μL。收集的血浆体积的标准偏差为3.35μL。可以观察到新收集的血液的分离效率明显更好，而随着血样的时间越长，分离效率就会下降。所有试验都是用通过在购得的含有抗促凝剂的真空试管中静脉穿刺收集的血样进行的。

实验室在本发明实施方式的研发过程中进行的，以测试从白细胞数高的血液中分离和收集血浆的效果。从125μL全血中成功的收集了53μL血浆，这表明白细胞数高没有阻塞膜。使用上述的方案进行所述测试。

实施例9

全血的病毒载量测量

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，其中病毒载量测量用于说明血浆分离系统用于临床应用的可行性。其目标是将血浆和血细胞分离、将血浆浓缩到较小的ACCUWIK盘上，并从此将它用于HIV-1病毒RNA提取、纯化和PCR检测，在分离和收集模块的RNA没有重大损失。使用本发明的装置或标准实验室离心装置从全血中分离血浆。

用于任何一种处理技术的样品都是通过将血细胞和血浆从血液中以3500rpm分离10分钟制备的。计算混合到一起的细胞和血浆的比例，所述细胞和血浆用来重组血细胞比容百分比为45的血液样品。将从西北纪念医院得到的HIV-1病毒(储存浓度为1500拷贝/μL血浆)掺入血浆中，获得的浓度分别为300拷贝/μL、60拷贝/μL和12拷贝/μL。通过将这些血浆和细胞以45%的细胞和55%的血浆混合重组血液。

对于通过本发明的装置处理样品，将125μL上述血液加到血浆收集和分离模块的VIVID膜中，并保持10分钟，以使血浆分离。小心地将VIVID移除。将ACCUWIK插到含有400μL Ambion溶解液的微量离心管（管1）中，所述Ambion溶解液含有Ambion结合/裂解浓缩液、异丙醇和Ambion载体RNA。

对于通过标准实验室离心处理的样品，将血液以3000rpm离心10分钟，以分离血浆和细胞。然后，将50μL血浆加到与血浆分离和收集模块使用的同样大小的ACCUWIK中。将ACCUWIK插到含有Ambion裂解缓冲液的微量离心管中，所述Ambion裂解缓冲液含有Ambion结合/裂解浓缩液、异丙醇和Ambion载体RNA。

然后，将所有样品涡流混合2分钟。加入10μL含有Ambion PMPs和Ambion结合增强剂的珠混合物并再次涡流4分钟。吸出200μL溶液并转移到另一管（管2）中。用拾物笔-1磁性工具(Sunrise Science Products Inc,SanDiego,CA)小心的移出PMP并将其也放到另一管中。淘汰掉第一管中剩余的溶液。然后，用IPF方法处理管2中的样品（参见图15）。将管2中的样品加到卡盘的较大室中，并用自动系统混合4分钟。将50μL洗脱缓冲液等分到IPF卡盘较小的室中，并且两份水溶液流体被覆盖，如图15所示。自动系统使用外部磁铁聚集PMPs2分钟，并将聚集物从裂解缓冲液移动到洗脱缓冲液中。将含有PMPs的洗脱缓冲液加热到55℃，并在55℃下保持10分钟，以洗脱RNA。聚集PMPs并将其从洗脱缓冲液中移除。用Abbott RealTimeHIV-1扩增试剂盒(Abbott Molecular,Des Plaines,IL)在加入有0.2mg/ml的牛血清白蛋白(B8667，Sigma),150mM海藻糖(T9531;Sigma)和0.2%的吐温20(28320;Pierce Thermo Fisher Scientific)和5μL模板的25μL反应体积中进行HIV-1病毒载量定量。扩增反应是在Cepheid SmartCycler II(Sunnyvale,CA)中进行的。每个病毒载量都在四组中运行。

观察到PCR效率E=96.84%，这表明在不携带抑制PCR的红细胞时血浆分离是有效的。从血液离心中获得的结果和从使用血浆分离和收集模块分离获得的结果是一至的，这表明过滤膜中的病毒颗粒没有显著地损失。

实施例10

膜基质中的PMP储存

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以表明PMPs储存在ACCUWIK膜的可行性。在一些实施方式中，含有HIV-1病毒的血浆通过VIVID膜被分离到ACCUWIK膜中。随后，将这个膜插到含有裂解缓冲液的管中，这样病毒被裂解，且病毒RNA与PMPs结合。病毒RNA从纸上扩散到含有PMPs的溶解液中。为了促进该过程，搅动含有纸的溶液。由于膜纤维的吸收作用，所以部分RNA丢失在纸上。在一些实施方式中，为了减少过滤膜中RNA的损失和消除搅拌的需求，将PMPs预先分散在ACCUWIK中。当将含有病毒RNA的样品加到纸上时，病毒和PMPs都位于ACCUWIK膜的多孔基质上。加入裂解试剂时，病毒RNA能够立刻与PMPs结合，而没有从纸扩散出。因此，膜充当的是用于试剂储存和随后RNA捕获的基质。为了进一步处理样品，用便宜的永久磁铁或电磁铁将磁性颗粒从纸中提取出来。这个过程省去了与从过滤器中提取RNA有关的搅拌、加热和离心的需要。它还为应用于即时现场护理应用的试剂储存提供便利的位置。

在本发明实施方式的研发过程所进行的实验中，将来自Ambion Magmax试剂盒的PMPs分到微量离心管中并放到磁力座上收集PMPs。将液体移走并将PMPs重悬浮在Ambion结合增强剂中。对于每个测试样品，使用10μLPMP和10μL Ambion结合增强剂。加入5μL含有4%BSA和0.4%Triton-X的溶液。将所述溶液加到有足以容纳50μL样品的区域的12mm ACCUWIKUltra盘中，并在室温下自然干燥3天。在血浆中掺入从西北纪念医院获得的HIV-1病毒（储存浓度为1500拷贝/μL血浆），获得的浓度分别为300拷贝/μL、60拷贝/μL和12拷贝/μL。将自然干燥的ACCUWIK Ultra插到微量离心管（管1）中，并将50μL血浆样品加到纸上。将400μL Ambion裂解缓冲液加到溶液中，并将该溶液静置6分钟。用拾物笔-1磁性工具(SunriseScience Products Inc,San Diego,CA)将磁性颗粒从管1中移走，并转移到管2中的400μL Ambion洗涤缓冲液1中。然后用IPF方法处理管2中的样品（参见15）。将管2中的样品加到卡盘的较大室中，并用自动系统混合4分钟。将50μL洗脱缓冲液分到IPF卡盘较小的室中，并且两份水溶液流体被CHILLOUT液体蜡覆盖（Biorad实验室；参见图15）。自动系统使用外部磁体聚集PMPs2分钟，并将聚集物从裂解缓冲液移动到洗脱缓冲液中。将含有PMPs的洗脱缓冲液加热到55℃，并在55℃下保持10分钟，以洗脱RNA。聚合PMPs并将其从洗脱缓冲液中移除。用Abbott RealTime HIV-1扩增试剂盒(Abbott Molecular,Des Plaines,IL)在加入有0.2mg/ml的牛血清白蛋白(B8667，Sigma),150mM海藻糖(T9531;Sigma)和0.2%的吐温20(28320;PierceThermo Fisher Scientific)和5μL模板的25μL反应体积中进行HIV-1病毒载量定量。扩增反应是在Cepheid SmartCycler II(Sunnyvale,CA)中进行的。

对于新鲜样品，在血浆中掺入从西北纪念医院获得的HIV-1病毒（储存浓度为1500拷贝/μL血浆），获得的浓度分别为300拷贝/μL、60拷贝/μL和12拷贝/μL。将5μL含有不同浓度的HIV-1病毒的血浆样本插入到微量离心管（管1）中。将400μL Ambion裂解缓冲液加入到管1中并涡流混合30秒。加入含有10μL PMPs的20μL珠混合物和10μL结合增强剂，涡流混合4分钟。用拾物笔-1磁性工具(Sunrise Science Products Inc,San Diego,CA)将磁性颗粒从管1中移走，并转移到管2中的400μL Ambion洗涤缓冲液1中。然后用IPF方法处理管2中的样品（参见15）。将管2中的样品加到卡盘的较大室中，并用自动系统混合4分钟。将50μL洗脱缓冲液分到IPF卡盘较小的室中，并且两份水溶液流体被CHILLOUT液体蜡覆盖（Biorad实验室；参见图15）。自动系统使用外部磁体聚集PMPs2分钟，并将聚集物从裂解缓冲液移动到洗脱缓冲液中。将含有PMPs的洗脱缓冲液加热到55℃，并在55℃下保持10分钟，以洗脱RNA。聚合PMPs并将其从洗脱缓冲液中移除。

用Abbott RealTime HIV-1扩增试剂盒[19](Abbott Molecular,Des Plaines,IL)在加入有0.2mg/ml的牛血清白蛋白(B8667，Sigma),150mM海藻糖(T9531;Sigma)和0.2%的吐温20(28320;Pierce Thermo Fisher Scientific)和5μL模板的25μL反应体积中进行HIV-1病毒载量定量。扩增反应是在CepheidSmartCycler II(Sunnyvale,CA)中进行的。作为隐形对照，使用HIV-1阴性血浆，并用与其他样品相同的方式进行处理。

从50μL掺有HIV-1病毒的血浆中纯化病毒RNA。使用Abbott RealTimeHIV-1扩增试剂盒扩增纯化的RNA。观察到PCR效率为107.7%（参见图17），这表明PMPs能够储存在膜中，而没有RNA捕获效率的损失，且能够被容易的提取以用于下游的处理。过滤膜中病毒RNA的损失最低（参见图18）。

实施例11

血浆分离

横向流检测系统已经被应用到HIV检测和诊断中。当前的实验室技术依赖于HIV核心（p24）蛋白和针对HIV穿膜蛋白的HIV特异性抗体的结合和同时检测。针对这些蛋白的抗体始终在HIV感染的个体的血清转化中出现，并保持在感染的整个过程中。在出生后的2个月，由于母性HIV抗体的遗传性，呈HIV阳性的婴儿的病毒载量增加但其呈血清阳性，这使得现在的测试无效。而且，由于同样的母性HIV抗体的遗传性，HIV阴性婴儿能够呈血清阳性。婴儿中HIV的检测需要把HIV核心蛋白p24作为用于检测的基本标识物，以便验证它们真正的传染状态，而不考虑母性的血清遗传。

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以确立用于计量收集垫上血浆收集的基于膜的血液分离的效力。使用18mm的VIVID GF膜和8mm的Ahlstrom142或6mm的Pall A/D玻璃纤维收集垫组装血浆分离装置。将收集垫压缩到0.5mm，压缩到VIVID GF膜中。VIVID膜的尺寸为可容纳固定体积的血液，最多达125μL，而且Ahlstrom/Pall膜的尺寸为可容纳50μL的固定体积。用含有0.1%BSA蛋白、0.5%蔗糖和0.1%吐温-20的溶液对VIVID膜进行预处理。将100μL预处理溶液加到各个VIVID膜中，然后在使用前在室温下自然干燥24h。将体积为100μL或125μL的新鲜人类血液样品加到所述装置中，并根据血液分离前后整个收集膜的差异计算血浆收集的体积。

对于125μL全血，用Ahlstrom和Pall膜在平均收集时间为8±2分钟内可收集48±2μL血浆。对于100μL全血，用Ahlstrom和Pall膜在平均收集时间为5±2分钟内可收集37±2μL血浆。这些数据表明基于膜的系统能够有效的用于从全血样品中定时且定量的收集血浆。

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以确定VIVID膜和Ahlstrom收集垫上非特异性分析物损失的程度，其中将HIV蛋白抗原p24稀释于人类血浆并使其通过分离装置。按上述方法组装分离装置。对于分离装置，VIVID膜并没有用BSA/蔗糖/吐温进行预处理。第二，用0.1%的BSA蛋白、0.5%的蔗糖和0.1%吐温20溶液按上述方法进行预处理。第三个样品用50μL含有1ng/ml p24分析物的血浆制备，所述分析物被直接加到Ahlstrom收集垫上。最后，将50μL含有p24分析物的血浆直接加到含有分析缓冲液的管中，且这个参考反应是示踪混合和运行的。每个反应管被脉冲涡流以充分混合反应。然后将每个管放到加热器中，在95℃保持4分钟。然后，将各个管在室温（23℃）下冷却4分钟。将抗p24一个表位的生物素化单克隆抗体加到各个反应容器中。1分钟后，将13.5μL涂有对抗p24第二表位的单克隆抗体的碳络合物加到反应中。简单混合后，将含有中性亲和素（neutravidin）测试线和抗鼠对照线的测试条带加到反应中。在干燥后通过测试线信号的背景差分使用照相机对测试条带定量。在装有未被处理的VIVID膜的分离装置中仅观察到了p24的边缘回收（marginal recovery）损失（如非特异性结合）（参见图19）。对于所有其他样品，获得了与参照混合和运行反应等量的输出，这表明VIVID膜或Ahlstrom收集垫上没有明显的分析物信号损失。

实施例12

血浆分离和p24检测

实验是在本发明实施方式的研发中进行的，以评价掺入全血的和分离后从血浆中回收的p24分析物的回收率。从两个血细胞比容（Ht）值（50%和35%Ht）的新鲜血样中重建血样，所述血细胞比容值反映了在人类样品中建立的临床范围。使用来自每个样品的体积（125μL来自50%Ht和100μL来自35%Ht），以便回收可用的血浆总体积是相同的（60μL，最大值50μL能够被收集膜吸收）。组装分离设备并将重建的全血（125μL50%Ht和100μL35%Ht）应用到分离装置中，并将从每一个这些装置的垫中收集的血浆进行试验，以读取信号。进行额外的参考反应，将50μL含有1ng/mL p24分析物的血浆直接加到分析缓冲液中，并示踪混合和运行。从应用的35%和50%Ht血样中回收分析物的量与混合和运行的参考反应的相当（参见图20），这表明这种血浆分离装置能够用来从全血样品中成功的回收蛋白分析物，没有通过细胞血液相分离阶段导致的可检测的分析物损失。

通过组装用设置Pall A/D膜代替Ahlstrom142的分离设备和重建掺有1ng/mL p24分析物的35%Ht的全血进行相同的实验。与前面一样，进行额外的参考反应，将50μL含有1ng/mL p24分析物的血浆直接加到分析缓冲液中，并示踪混合和运行。从应用的含有p24的35%Ht血样中回收的分析物量与混合和运行的参考反应的量相当（参见图21）。这个结果证实了将p24分析物收集和洗脱进入膜的能力可使用收集膜的不同组分。

实施例13

血浆分离模块中试验试剂的储存

实验是在本发明实施方式的研发过程中进行的，以表明将试验试剂储存在血浆收集膜中的可行性。在一些实施方式中，横向流试验使用特定浓度的洗涤剂，即SDS和P-40，这是为了使病毒（HIV）被破坏和分析物（p24蛋白）从感染HIV的样品中释放。因此，对于50μL血浆样品，病毒破坏和p24回收所需的含有0.2%SDS和0.67%NP-40的PBS缓冲液的最佳值为100μL。继续进行实验，在实验中，将10μL十倍浓缩储存的清洁剂溶液（2.0%SDS和6.7%NP-40）施加到收集垫上，并在室温下干燥24h。然后将其组装到分离装置中，并将从100μL全血样品中收集的血浆掺入1ng/mL p24分析物。针对用等体积（50μL）血浆进行的溶液相混合和运行参考反应，测量产量。垫中干燥的清洁剂的分析产量与溶液相混合和运行参考反应相当，这表明试验试剂干燥是可行的，且与收集垫的膜相容（参见图22）。

实施例14

洗涤剂和分析物的垫内干燥

进行评估，将10μL十倍浓缩储存的清洁剂溶液（2.0%SDS和6.7%NP-40）施加到收集垫上，并在室温下干燥24h。然后将50μL含有或未含有1ng/m p24分析物的血浆加到垫上，并在室温下干燥24小时。然后将样品用125μL PBS缓冲液重建，通过晃动含有垫和缓冲液的管来混合，并分析。垫上干燥的清洁剂/p24的分析结果与溶液相混合和运行参考反应的相当，这表明试验试剂和p24蛋白作为试验的潜在蛋白参考标准（阳性和阴性对照）是可行的，并可与收集垫的膜相容（参见图23）。

实施例15

具有抓斗式过滤器模块的装置

在一些实施方式中，本发明提供具有抓斗设计的过滤器模块（参见图24），其通过折叠关闭并通过锁定稍封锁上半部（参见图24）。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括用于收集测试条带的槽，设计为可接受收集测试条带的宽度。在一些实施方式中，槽的进口有两个斜面边缘和圆角的底部边缘，以在不干预的情况下有助于将收集模块引入抓斗中。在一些实施方式中，设计槽的深度以便收集膜和分离过滤器有重叠（参见图30）。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括锁定稍（如2个（左和右）锁定稍），其可封锁关闭的上半部（参见图25）。在一些实施方式中，抓斗是由操作员打开的，操作员通过压紧锁定稍的下半部将其旋转打开，并释放抓斗的上半部。在一些实施方式中，将活动铰链与抓斗设计结合。在一些实施方式中，抓斗的塑料元件是由聚丙烯制成的。在一些实施方式中，虽然实际过程仅需要将抓斗弯曲几次，但活动铰链提供数次的打开和关闭抓斗的能力。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括一个或多个小袋（pocket）（如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、…20）。在一些实施方式中，所述小袋用于保持模塑部分的厚度均匀，这可防止扭曲和凹陷标记，如由于不均匀冷却。在一些实施方式中，小袋的壁厚度是均匀的。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括边缘。在一些实施方式中，当抓斗的上半部用锁定稍锁住时，边缘边界会与收集模块中的折痕衔接（参见图31）。一旦使用并锁定至合适位置，直到操作员释放抓斗的上半部，收集测试条带才能自己从抓斗中掉出来。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括掣子挡板（latch guards）（如4个掣子挡板）。在一些实施方式中，一旦抓斗的上半部通过锁定稍锁定至合适位置，掣子挡板可防止抓斗的上半部来回滑动。在一些实施方式中，掣子挡板与锁定稍的边缘结合（参见图25）。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括能量导块。在一些实施方式中，能量导块通过超声波焊接可促进分离过滤器与抓斗结合（参见图26-27）。在一些实施方式中，将能量导块设计成三角形，以便其高度与分离过滤器的厚度大约相同。在一些实施方式中，超声波焊接可制造伪环形屏障，因为能量导块塑料熔化并流入分离过滤器中。伪环形屏障可帮助更高的进行分离。在一些实施方式中，使用热封、激光焊接、粘合剂等将膜结合。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块包括后壁。在一些实施方式中，槽的后壁作为定位收集模块的停靠点。当收集模块定位到与后壁接触时，折痕自动的与抓斗边缘匹配（参见图31）。

在一些实施方式中，配置抓斗式过滤器模块以连接分离过滤器、与分离过滤器起作用和/或与分离过滤器结合。在一些实施方式中，抓斗式过滤器模块与分离过滤器（如Pall Vivid）结合（参见图26）。在一些实施方式中，分离过滤器可以是本文所述或其他任一适合的过滤器。在一些实施方式中，分离过滤器使用能量导块通过超声波焊接与抓斗的上半部结合。在其他的实施方式中，使用热封、激光焊接、粘合剂等连接分离过滤器。在一些实施方式中，当将分离过滤器与抓斗的上半部结合并关闭时，分离过滤器基本上与抓斗的下半部高度一样（参见图27，右）。在一些实施方式中，超声波焊接能够将能量导块的模塑塑料熔化、流动并融合到分离过滤器中，制造伪环形屏障，这可通过限制分离过滤器内过量的空隙体积进一步促进分离，这会减少收集膜捕获的血浆量。

在一些实施方式中，配置抓斗式过滤器模块以连接收集模块、作用于收集模块和/或与收集模块（如血浆收集模块、血浆收集模块等）结合。在一些实施方式中，收集模块包括收集膜（如Pall A/D）。在一些实施方式中，收集膜是收集和吸收感兴趣试样如血浆的元件。在一些实施方式中，收集模块包括三个主要元件-基板测试条带、粘着剂和收集膜。在一些实施方式中，基板测试条带是薄的塑料片，所述塑料片足够柔韧以被折叠和穿孔，但其也足够坚硬以保持粘着剂和收集膜。在一些实施方式中，用目前用于相似横向流测试条带的标准技术制造收集模块。在一些实施方式中，测试条带中的折痕用于与抓斗边缘对齐和匹配（参见图31）。在一些实施方式中，折痕的方向适当以确保边缘与尖锐的右角结合以防止条带从抓斗中掉出来。在一些实施方式中，所述条带还被穿孔，以使操作员很容易地装上收集模块，若需要分析步骤，并将其分成独立的两块。在一些实施方式中，使用诊断上可相容的双面粘合剂（3M,St Paul,MN）将收集膜结合到基板实验条带上。在一些实施方式中，粘合剂是诊断上可相容地（也就是不含有或释放任何生物化学的抑制剂，所述抑制剂会干扰生物化学分析)且双面的，以将两种材料（基板测试条带和收集膜）牢固地结合。在一些实施方式中，粘合剂可暴露于有限的温度（<100℃）和液体（血浆、浓度≤150mM的缓冲盐溶液和洗涤剂如SDS和NP-40，浓度分别为≤0.15%和≤0.5%）。在一些实施方式中，收集膜（如Pall A/D）的尺寸与收集条带的宽度相同，而且与其它轴的粘合剂几何形状相匹配。

在一些实施方式中，为了分离血样，将血浆收集模块（PCM）插入到过滤器模块中（参见图29）。用开口位置的过滤器模块，PCM滑下槽并与后壁匹配，以确保收集膜与分离过滤器同轴和所述边缘会与PCM基板测试条带上的折痕匹配。

在一些实施方式中，设计了过滤器模块中槽的高度，以便分离过滤器和收集膜有重叠。在一些实施方式中，所述重叠可促进分离过滤器和收集膜间的压缩。在一些实施方式中，压缩可促进血液分离（参见图30）。

在一些实施方式中，当将PCM插入过滤器模块且抓斗关闭时，抓斗的边缘（参见图24）与基板测试条带的折痕衔接（参见图28）。在一些实施方式中，所述边缘轻微的压缩到PCM中，以确保其稳固地保持在PCM上。在一些实施方式中，边缘的后边界与折痕的边界结合（参见图31），这可防止PCM从抓斗中滑出。

本发明的这个实施方式被用来进行血样分离（参见图32）。操作员将上述体积的血液分配到分离过滤器上。等几分钟后，分离过滤器允许血浆而非其他血液组分通过，到达收集模块的收集膜上。分离过滤器和收集膜的紧密接触允许血浆通过，并促进了血液分离（参见图30）。一旦分离被结束，操作员可压紧左侧和右侧的锁定稍的下半部，以向外转动标签，并释放过滤器模块的上半部。现阶段，收集的折痕不再与边缘结合，而且使用者能够将收集模块移走。将收集模块从过滤器模块移走。任一模块或两个模块都可用于随后的测试过程。在一些实施方式中，用含有细胞血液组分的过滤器模块可以监控患者的CD4数。在一些实例中，含有血浆组分的收集模块可用于利用PCR或相关的生物化学反应来测量病毒载量。例如，从PCM分离的或嵌入PCM的PMPs可用于从血浆中提取病毒RNA和将病毒RNA直接洗脱到用于PCR相关处理的缓冲液中。在一些实例中，PCM可以用于横向流系统，该系统可用于检测HIV抗体、p24蛋白等。在一些实例中，过滤器模块和/或PCM可以被运送到二级诊所，用于上述的任一生物化学过程。

参考文献

说明书中提及和/或下面列出的所有公开物和专利都以援引的方式纳入本文。在不背离本发明范围和精神的前提下，本发明描述的组分和方法的各种修饰和变体对本领域技术人员来说都是显而易见的。虽然已经结合具体的优选实施方式描述了本发明，但应该理解的是所要求的发明不应该被过度地限定为这种具体的实施方式。实际上，本发明的范围意在涵盖对相关领域技术人员显而易见的所描述的用于实施本发明的模式的各种修饰方案。下面的参考文献的全部内容通过援引的方式纳入本文：

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Claims (17)

1.一种过滤血浆的方法，该方法包括

a)提供：

i）过滤器模块，其中所述过滤器模块包括过滤器，所述过滤器设置为允许血浆而不允许其他的血液组分通过；

ii）血浆收集模块，其中所述血浆收集模块包括收集膜，所述收集膜设置为通过毛细管作用将血浆吸入到血浆收集模块中；和

iii）血样；

b）将所述血样加到所述过滤器模块的所述过滤器中；

c）将所述血浆收集模块的收集膜放置为与所述过滤器模块的所述过滤器直接接触；和

d）将所述血浆通过所述过滤器吸入到所述血浆收集模块中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸入是被动的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述吸入不需要电泳、离心或高于大气压的压力。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述过滤器模块容纳固定体积的所述血样。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述血浆收集模块容纳固定体积的所述血浆。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述血浆收集模块的所述固定体积小于所述过滤器模块的所述固定体积。

7.根据利要求5所述的方法，其中所述血浆收集模块的所述固定体积不依赖于所述血样的体积。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述血浆收集模块的所述固定体积不依赖于所述血样的血细胞比容。

9.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：

e)将所述血浆储存在所述血浆收集模块中。

10.一种从全血中分离血浆的装置，该装置包括：

a）过滤器模块，其中所述过滤器模块包括过滤器，所述过滤器设置为允许血浆而不允许其他血液组分通过；和

b）血浆收集模块，其中所述血浆收集模块包括收集膜，所述收集膜设置为通过毛细管作用将血浆吸到血浆收集模块中。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述过滤器模块容纳固定体积的全血。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述血浆收集模块容纳固定体积的所述血浆。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述固定血浆收集模块的所述固定体积小于所述过滤器模块的所述固定体积。

14.根据权利要求10所述的装置，其中所述过滤器包括VIVID GF膜。

15.根据权利要求10所述的装置，其中所述收集膜包括AHLSTROM142或PALL A/D纤维收集垫。

16.根据权利要求10所述的装置，所述收集模块中包括PMPs。

17.根据权利要求10所述的装置，所述收集模块中包括分析试剂。

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