CN103702729A - 用于分离和浓缩包含多种组分的流体的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种允许分离和收集样品的级分的设备。该设备在与离心机一起使用时允许在该设备中形成各种级分。可包括可操作地互连的第一浮子部分和第二浮子构件的浮子系统可用来在基本上单个离心过程期间由样品形成至少三种级分。因此，各种级分的分离可以是相当快速和有效的。另外，来自样品的所选级分可单独地或作为混合物的一部分施加到患者。

Description

用于分离和浓缩包含多种组分的流体的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2011年4月19日的美国专利申请No.13/089,591的优先权并且是提交于2010年12月6日的美国专利申请No.12/961,191的部分继续申请，该申请是公布于2010年12月7日的目前为美国专利No.7,845,499的美国专利申请No.11/441,276的分案申请。上述申请的公开内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本教导涉及多组分流体和浓缩器/分离器，并且更特别地涉及可用离心机操作以分离和浓缩各种生物组分的容器。

背景技术

诸如全血或各种其它生物流体的各种流体可被分离成也称为级分或相的它们的组成部分。例如，全血样品可包括多种组分，这些组分可在诸如离心机的装置中按密度分离。全血样品可被放入试管或其它类似装置中，该装置接着在离心机中自转。在离心机中，根据级分的密度而将全血分离成不同的级分。离心力将血液或其它样品分离成不同的级分。此外，可将各种元素添加到试管以形成两种以上的级分。特别地，可使用常用的凝胶将全血分成多种不同的级分，这些级分可包括诸如血小板、红细胞和血浆的级分。各种其它生物流体也可被分离。例如，可从骨髓或脂肪组织样品分离和提取有核细胞。

然而，这些系统中许多不提供用于提取任何不止一种级分和尤其是除了顶部级分之外的级分的更简单或有效的方法。全血的顶部级分是血浆或悬浮在血浆中的其它血液成分。因此，为了提取其它级分，血浆级分必须或者被移除或者再次自转以获得悬浮在该血浆中的成分。在不与样品共混的情况下难以穿透顶部级分。因此，利用通常已知的系统获得其它级分是困难的。

其它系统试图通过在离心过程期间在不同级分的界面处提供浮子或设置在样品内的其它装置来缓解这个问题。然而，这些系统仍然不允许简单的方式来移除不同的级分而不重新混合样品级分。此外，许多系统不允许用于移除所需的样品级分的容易且可复制的方法。

因此，希望提供一种装置以允许容易且可复制地移除刚好不是样品的顶部级分的特定级分。希望移除所需的样品而不在提取过程中混合不同的级分。此外，希望提供一种允许包括级分元素的已知的容积或浓度的一致的提取的装置。此外，希望用一个离心步骤分离和浓缩所选级分。

发明内容

一种分离和/或浓缩诸如生物流体的流体的所选级分或组分的设备。例如，全血样品的白膜层或血小板级分或组分或骨髓或脂肪组织样品的未分化细胞组分。当与离心机一起使用时，该设备通常能够形成至少两种级分。还提供了一种从样品提取白膜层级分或组分或中间级分的新方法。

根据各种实施例，公开了一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的分离系统。该分离系统包括：第一浮子构件，其具有由外壁限定的外周边并且包括通过第一浮子构件且在外周边内的通道；连接构件，其可操作地连接到第一浮子构件；以及第二浮子构件，其可操作地连接到连接构件，其中在第二浮子构件和第一浮子构件之间的距离可操作以形成为使得第二浮子构件的至少第一表面可操作以与第一浮子构件间隔一定距离。浮子构件还包括具有闸构件的阀门组件，该闸构件朝第一浮子构件偏置以接触第一浮子构件并关闭通过第一浮子构件的通道。

根据各种实施例，公开了一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的分离系统。该分离系统包括：第一浮子构件，其具有第一侧面和第二侧面；第二浮子构件，其具有第一侧面和第二侧面，其中第二浮子构件限定延伸穿过第一侧面和第二侧面且在第二浮子构件的外周边内的通道；以及连接构件，其固定地连接到第一浮子构件的第二侧面和第二浮子构件的第一侧面，使得第一浮子构件的第二侧面与第二浮子构件的第一侧面间隔一定距离。浮子还包括塞构件和朝第二浮子构件的第二侧面偏置塞构件的弹簧。

根据各种实施例，公开了一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的方法。该方法包括：提供具有浮子分离系统的容器，该浮子分离系统包括固定到连接构件且间隔开的第一浮子构件和第二浮子构件；以及将全材料的第一体积放入所提供的容器中。该方法还包括将重力施加到包括浮子分离系统和全材料的第一体积以及阀门开口的容器以允许至少使全材料的第一体积的一部分移动通过限定在第一浮子构件或第二浮子构件中的至少一个内的通道。在至少使全材料的第一体积的所述部分移动通过通道之后，多组分材料的一种组分的至少一部分被分离到至少部分地由浮子分离系统限定的空间中。在该方法中，阀门关闭限定在第一浮子构件和第二浮子构件中的至少一个内的通道。

本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例虽然指示本发明的各种实施例，但其旨在仅用于举例说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

通过详细描述和附图将会更全面地理解本发明，附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的包括附连到管中的柱塞的深度规的分离器的平面图；

图2是沿图1的线2-2截取的剖视图；

图3是分离器设备的分解图；

图4是根据本发明的实施例的包括分离器的套件；

图5A是被填充的分离器的平面图；

图5B是在离心过程之后在分离器中的血液样品的平面图；

图5C是用深度规插入管中以进一步分离血液样品的柱塞的平面图；

图5D是从分离器提取的白膜层和血浆级分的平面图；

图6A是根据各种实施例的浮子系统的侧平面视图；

图6B是图6a的浮子系统的剖视图；

图7A是被填充的根据各种实施例的分离器的平面图；

图7B是在离心过程之后的根据各种实施例的分离器的平面图；

图7C是在离心过程之后用来提取所选级分的分离器系统的平面图；

图7D是根据各种实施例的从分离器提取的第二级分的平面图；

图8是辅助抽血装置的示意图；

图9是用于植入流体的所选级分的方法的框图；

图10A-10C是操作中的分离器系统的平面图；

图11是具有快速传递到解剖结构的一部分上的两组分混合物的喷涂器系统的环境视图；

图12是根据各种实施例的浮子系统的局部剖视图；

图13是根据各种实施例的浮子系统的详细局部剖视图；

图14A-14C是操作中的分离器系统的平面图；

图15是根据各种实施例的浮子组件的剖视图；

图16是图15的浮子组件的俯视平面图；

图17是图15的浮子组件的分解透视图；

图18A和图18B示出使用中的图15的浮子组件；

图19是根据各种实施例的浮子组件的剖视图；

图20是图19的浮子组件的分解透视图；

图21A和图21B示出使用中的图19的浮子组件；

图22是根据各种实施例的浮子组件的剖视图；

图23是图22的浮子组件的分解图；

图24是图22的浮子组件的分解透视图；

图25A和图25B示出使用中的图22的浮子组件；以及

图26是根据各种实施例的浮子组件的剖视图。

具体实施方式

各种实施例的以下描述本质上仅为示例性的，而绝不旨在限制本发明、其应用或用途。虽然下面的描述示例性地涉及血液分离，但应当理解，本发明可用来分离和浓缩任何合适的材料。还应当理解，许多多组分或多级分流体可被分离。组分或级分通常是在整个样品中混杂的，但可以用造成增加的局部重力或地心引力的离心装置分离。

参照图1-3，根据本发明的第一实施例示出了也被称作浓缩器的根据各种实施例的分离器10。分离器10大体上包括适合保持诸如抗凝全血样品的流体样品以进一步处理的管或容器12。应当理解，管可以保持包括具有不止一种密度的成分的其它溶液，例如骨髓或全血与骨髓的混合物。管12包括可关闭的顶部或开口端12a和底部或封闭端12b。底部12b也可选择性地可关闭。

在管12内设有第一活塞或浮子14，其能够沿管12的中心轴线A移动。浮子14通常更靠近管12的底端12b而不是开口端12a。在管12内还设有第二活塞或柱塞16。柱塞16也能够在管12内大体上在较靠近开口端12a的位置到较靠近管12的封闭端12b的位置之间移动。顶盖18基本上与管12的开口端12a配合以关闭管12以及形成于顶盖18中的口。从顶盖18延伸出血浆阀或口20，其与下文进一步描述的限定在柱塞16和顶盖18之间的管12内的区域连通。应当理解，血浆口20在本质上仅仅是示例性的，并且只允许移除样品的所选级分，例如来自全血的血浆。

顶盖18也包括深度规口19。第一柱塞口22从柱塞16延伸且穿过深度规口19。深度导向器或规24包括适于与第一柱塞口22相连的母连接器26。深度规24也包括深度规外壳或插管28。深度规外壳28限定深度规内孔30。颈部32包括在外壳28中且从与柱塞配合的端部向远端延伸。颈部32包括颈部外螺纹34。颈部外螺纹34适于啮合配合构件的合适的内螺纹。

配合构件可包括压紧螺母36，其与颈部外螺纹34配合以将深度规杆38锁定在预定位置。还提供了拼合衬套39以便在深度规杆38被锁定就位时基本上密封深度规外壳28。深度规杆38延伸穿过深度规外壳28且终止于杆柄部40处。杆柄部40可以是容易由操作者操纵的形式。杆38与管12的轴线A同轴地延伸。深度规杆38延伸穿过柱塞16预定距离并且可以用压紧螺母36锁定在该距离处。

虽然管12在这里描述为圆柱体，但应当理解，可以使用其它形状，例如多边形。诸如顶盖18、浮子14和柱塞16的内部部分也将包括这种备选形状。优选地，管12由热塑性材料形成，该材料在分离血液所需的力作用下是柔性的。管12可由包括抵抗类脂和醇的性质的材料制成。这些性质有助于增加分离速度并减少可粘附到管壁42的材料的量。例如，由新泽西州洛克威的西罗工业公司（Cyro Industries）生产的Cyrolite MED2

可用来制造管12。

管12具有厚度在约0.01毫米和约30.0毫米之间的管壁42，但管壁42可以是任何合适的厚度。管壁42的厚度允许管壁42在离心过程期间挠曲，但又具有足够的刚性，以便进一步处理设置在管12中的血液样品。管12在底端12b处封闭，其中管底部44由与管壁42相同的材料形成并且与之一体地形成。一般来讲，管底部44具有在分离样品所需的力作用下基本上刚性使得它不挠曲的厚度。

浮子14包括限定倒锥体或凹形表面的上面或收集面46。一般来讲，锥体具有相对于竖直轴线在约0.5°至约45°之间、并且可以为约0.5°至约90°的角度，其中锥体的顶点在浮子14内。收集面46在浮子14中形成凹陷，该凹陷在分离过程期间收集和浓缩材料。另外，浮子14具有限定倒锥体、拱顶或覆盖表面的底面48。浮子底面48包括顶点50，在浮子边缘52接合管底部44之前，顶点50接合管底部44。浮子14包括基本上刚性使得浮子边缘52绝不会遇到管底部44的材料。因此，存在沿着浮子14的周边形成于浮子边缘52和管底部44之间的间隙或自由空间54。

分离器10通常提供用以分离通常包括共混或混合在一起的具有不同密度的各种组分或成分的多组分流体。分离器10包括根据多成分液体的所选成分具有所选密度的浮子14。虽然浮子14可被调整或具有任何所选密度，但下面的示例涉及将全血分离成各种组分。因此，浮子14将被讨论为包括相对于全血分离的所选密度。然而，应当理解，浮子14可根据所分离的多组分流体而具有任何合适的密度。

浮子14可由可具有所选密度的任何合适的材料形成。例如，当分离器10要分离血液时，浮子14通常具有的密度大于全血样品中的红细胞的密度但小于全血样品中的血浆或非红细胞级分的密度。对于血液来说，浮子14的密度通常在约1.02g/cc和约1.09g/cc之间。

为了实现所选密度，浮子14可形成为包括多种材料的复合物或多组分构造。特别地，第一部分或外部部分56限定收集面或表面46和浮子边缘52并且由与管12相同的材料形成。外部部分56限定其中放置塞或插件58的杯状物或空隙。插件58的质量使得整个浮子14的密度在所选范围例如以上描述的范围内。一般来讲，可以使用高密度聚乙烯，但插件58的材料和尺寸可改变以产生浮子14的所需密度。替代地，浮子14可由具有在所选范围内的密度的单种合适的材料形成。然而，单一地或由单种材料形成的浮子14仍将包括结合浮子14描述的其它部分。

浮子14的外部部分56也限定浮子14的外周边。浮子14的外周边非常靠近管12的内周边。然而，由于下文进一步描述的浮子14的操作，在浮子14的外部和管12的内部之间存在微小的间隙。一般来讲，该间隙在围绕浮子14的整个周边约千分之1英寸和约千分之10英寸之间。一般来讲，希望浮子14的外周边和管12的内周边之间的距离足够大，以允许所选材料或组分通过。例如，在全血中，该距离选择成使得红细胞可通过间隙而不被溶解、损坏或活化。

柱塞16包括柱塞正面或收集面60和从柱塞正面60延伸的柱塞壁62。柱塞壁62相对地垂直于柱塞正面60且基本上平行于管壁42延伸。样品收集突起64从柱塞16的中心延伸。第一柱塞口22从收集突起64的顶部延伸。样品收集突起64包括穿过其中限定的柱塞样品收集内孔68。柱塞样品收集内孔68终止于基本上在柱塞正面60的中心的样品收集孔70。柱塞正面60也限定倒锥体，其中样品收集孔70为锥体的顶点。柱塞正面60限定具有类似于或互补于浮子14的收集面46的角度的锥体。这样，由于本文中更全面地描述的原因，柱塞正面60可基本上完全地配合收集面46。

柱塞16也包括背面72。内孔74从柱塞正面60延伸至背面72。止回阀76可操作地连接到内孔74。止回阀76允许液体从柱塞正面60移动至背面72，同时不允许液体从背面72移动至柱塞正面60。因此，止回阀76基本上是允许材料在仅一个方向上移动的单向阀。止回阀76也可自动地操作，以允许在仅一个预定方向上流动。替代地，止回阀76可手动操作并且包括从需要操纵以停止或启动通过止回阀76的流动的止回阀76延伸的部分。

柱塞16可由不妨碍诸如全血的流体的级分的分离的任何合适的材料制成。然而，柱塞16由柔性的或可至少部分地变形的材料制成。柔性材料允许柱塞16具有基本上等于管12的内周长的由柱塞壁62限定的外周长。然而，由于柱塞16的变形能力，柱塞16仍然能够在管12内移动。柱塞16能够移动通过管12并且还基本上擦拭管壁42的内部。一般来讲，这在管12内形成可移动密封件。因此，当柱塞16被插入管12内时，基本上没有材料避开分离器10的动作。这还有助于浓缩希望收集的样品的部分，如本文中更全面地描述的。

顶盖18提供了基本上关闭管12的结构。顶盖18特别地包括具有基本上等于管12的外周长的外周长的板78。凸缘80从板78延伸且进入管12。凸缘80的外周长基本上等于管12的内周长。这样，顶盖18基本上关闭管12。应当理解，顶盖18可以呈任何形式，只要顶盖18在安装时基本上关闭和/或密封管12。

深度规口19穿过板78的中心形成。深度规口19也适于接纳样品收集突起64。第一柱塞口22穿过深度规口19延伸高出板78。深度规口19的周长基本上等于样品收集突起64的外周长，从而形成液体密封。板78限定包括顶盖18的内侧的样品面84。在顶盖18的样品面84和柱塞16的背面72之间的区域限定血浆收集区域86。虽然血浆收集区域86被示例性地称为血浆收集区域，但应当理解，血浆收集区域86也可收集定位在分离器10内的样品的任何合适的级分。血浆收集区域86仅仅是示例性名称和可以在分离器10的区域中收集的材料的示例。如本文所讨论的，分离器10可用来将全血分离成各种级分，因此血浆收集区域86用来收集血浆。血浆收集区域86还赋予安装止回阀76的空间。

第二内孔88形成于板78中。血浆收集阀20延伸穿过第二内孔88。血浆收集管92与血浆收集阀20液体连通。血浆收集管92的长度使得血浆收集管92能够从血浆收集阀20延伸至基本上管底部44。然而，血浆收集管92是足够柔性的，使得当柱塞基本上接近管12的顶部12a时血浆收集管92可以被折叠或压缩以配合在血浆收集区域86内。血浆收集管92也可连接到包括血浆收集内孔93a的软管倒钩93。血浆收集内孔93a与柱塞背面72基本上齐平。替代地，血浆收集内孔93a可定位在柱塞背面72下方但与血浆收集管92流体连通。

血浆收集阀20的外侧可包括外螺纹94以与血浆阀盖96的内螺纹配合。因此，血浆收集阀20可以通过血浆阀盖96选择性地打开和关闭。然而，应当理解，其它合适的装置可用来打开和关闭血浆收集阀20，例如夹片或塞。应当理解，血浆收集阀20、血浆收集管92、血浆收集内孔23a可用来从分离器10收集任何合适的材料或级分。

板78中还形成有排气内孔98。当柱塞16被插入管12中时，排气内孔98允许空气流入收集区域86。排气内孔98可包括过滤器100，从而使液体不能从管12逸出。过滤器100允许空气进入或从收集区域86逸出，同时保持由顶盖18产生的管12的液体密封。

深度规24可选择性地附接到第一柱塞口22。母连接器26将深度规外壳28互连到第一柱塞口22。母连接器26中的内螺纹与形成于第一柱塞口22上的外螺纹102配合。然而，应当理解，可以使用在深度规24和柱塞16之间的其它接合机构。例如，可以在两者间使用揿钮连接而不是螺纹连接。

深度规外壳28形成为基本上刚性的。当被适当地尺寸设计时，合适的材料包括聚碳酸酯和CYRO MED2

。材料优选地为刚性的且基本上不与样品反应。该材料为足够刚性的，以提供将柱塞16插入管12中的机构。此外，深度规外壳28的外周长基本上等于板78中的深度规口19的周长。因此，当用深度规24将柱塞16插入管12中时，没有液体材料被允许从深度规外壳28周围且通过深度规口19逸出。

在深度规外壳28内形成有接纳深度规杆38的内孔30。深度规杆38延伸穿过样品收集突起64的样品收集内孔68并穿过样品收集孔70突出预定长度。深度规杆38延伸穿过样品收集孔70一定长度，使得当深度规杆38的端部104遇到浮子14时，由收集面46和柱塞正面60限定的体积在管12所保持的样品的总体积的约5%和约30%之间。深度规杆38的伸出使在若干次试验中容易地可复制的收集量和浓度成为可能。

压紧螺母36将深度规杆38锁定在预定位置。然而，一旦柱塞16被插入管12中的所需深度，就可以松开压紧螺母36，以便可以从柱塞16和深度规外壳28移除深度规杆38，而不移动柱塞16。然后可以将注射器或其它合适的装置附连到深度规24的颈部外螺纹34以提取在柱塞正面60和收集面46之间的级分或相。如下文进一步描述的，留在柱塞正面60和收集面46之间的级分或相可以是全血样品的白膜层。然而，应当理解，在柱塞正面60和收集面46之间的级分可以是设置在分离器10中的样品的任何合适的级分。

分离器10可单独地或在套件200中提供，如图4所示。套件200可置于托盘202中，托盘202被覆盖以便为套件200的内容物提供洁净或无菌的环境。套件200可至少包括第一分离器10和第二分离器10′。还提供了第一深度规24和第二深度规24′，每个分离器10、10′各一个。套件200通常还包括具有针的第一注射器204，以从患者抽取诸如血液的生物样品。第一注射器204也可用来将样品置于第一分离器10中。在将样品离心之后，第二装置或注射器210可用来提取样品的第一级分。虽然第三装置或注射器212可用来提取样品的第二级分。另外，可以提供止血带214和诸如纱布216和胶带218的其它医疗用品以帮助医生。应当理解，套件200的元件仅仅是示例性的，并且可以包括其它合适的物件或元件。

参照图5A-5D，示出了使用血液分离器10的方法。以下示例具体涉及来自患者的全血样品的获取和分离。然而，应当理解，可使用分离器10分离和浓缩另一种合适的生物材料。例如，可使用分离器10分离和浓缩骨髓。骨髓的各种级分类似于全血的级分。一般来讲，骨髓包括具有密度相当大的材料的级分和密度减小的第二相并且具有悬浮在其中的诸如有核细胞的其它组分。骨髓样品可定位在分离器10中，类似于本文所述全血那样，并且以与全血基本上类似的方式进行分离。分离器10可接着用来从骨髓样品移除有核细胞，而分离器10则如本文所述那样用来从包括血小板和其它合适的材料的全血中移除白膜层。

全血和骨髓的混合物可定位在分离器10中以便分离和浓缩。类似的方法和步骤将用来分离全血和骨髓的混合物，主要区别在于所分离的材料。还应当理解，可根据用分离器10分离的具体材料而改变各种离心时间或离心力。还应当理解，全血、骨髓或全血和骨髓的混合物的分离仅仅是可使用分离器10分离的材料的示例。

参照图5A-5D和全血样品，使用第一注射器204或其它合适的递送方法将取自患者的全血样品置于具有抗凝血剂的管12中。特别地，第一注射器204可连接到第一柱塞口22。之后，将血样经由样品收集内孔68和样品收集孔70提供至管12。然后将顶盖220置于第一柱塞口22上方以基本上密封管12。

在将全血样品递送至管12之后，将分离器10置于离心机中。将与第一分离器基本上相同的第二分离器10′与包括样品的第一分离器10相对地置于离心机中。第二分离器10′也可包括第二样品或者可包括诸如水的空白样品，以便使离心机平衡。第二分离器10′在重量和动力学两方面平衡离心机。

然后使分离器10在离心机中在约1,000和约8,000RPM之间的范围内自转。这样在分离器10和置于分离器10中的血样上产生比本领域通常计算的正常重力大在约65和约4500倍之间的力。在该力下，全血样品中密度较大的材料朝管12的底部12b被施力。诸如红细胞或红细胞级分222的密度大的材料收集在管底部44上。由于浮子14的密度小于红细胞级分222，其在离心机中在朝管12的顶部12a的方向上被施力。然而，由于浮子14的密度大于血浆级分224，浮子14不到达管12的顶部12a处。

该力还影响管壁42。该力沿轴线A线性地压缩管12，从而使管壁42翘曲或挠曲。当管壁42压缩时，管12的直径增加，使得浮子14较容易在管12的顶部12a的方向上移动。此外，限定倒锥体的底面48有助于浮子14的初始移动。由于浮子14沿其底部基本上不是平坦的，其不与管底部44形成真空相互作用。因此，浮子14远离管底部44的初始移动比浮子14的底部平坦时快。

在离心过程期间，由于浮子14比红细胞级分222密度小，红细胞级分222的红细胞在管12的顶部12a的方向上施力于浮子14。虽然包括红细胞的全血样品被装载到浮子14上方，但红细胞能够在浮子14和管壁42之间移动，因为浮子14的周长小于管12的内周长。在离心过程期间，由于浮子14的所选密度或调整后的密度，浮子14停在血浆级分224和红细胞级分222的界面处。

特别地参照图5B，离心过程已结束，并且浮子14移动至红细胞级分222和血浆级分224的界面处。在离心机已减速或停止之后，并且在管12已从离心机被移除之前或之后，管壁42减压，这有助于将浮子14支撑在界面位置处。还应当理解，在本文所述插入程序期间，通过手指或另一设备向管12施加外力可有助于稳定浮子14。

在收集面46上或附近的是包括少量但浓缩的红细胞、白细胞、血小板、以及血样的相当大一部分白膜层的第三级分226。虽然血浆在此时也存在于收集面46附近，但白膜层的固体部分被较多地压贴到收集面46。浮子14的位置在这方面也有帮助。由于浮子14是单个物体，它限定了血浆级分224和红细胞级分222的界面。另外，浮子14的密度确保它不进入血浆级分224中。因此，在离心过程之后，各级分保持分离。此外，由于浮子14被调整至红细胞级分222的密度，其不受血浆级分224的密度中的变化的影响，并且浮子14的位置也始终在红细胞级分222和血浆级分224的界面处。

特别地参照图5C，深度规24附连到样品收集突起64的第一柱塞口22。在将深度规24连接到第一柱塞口22之后，通过推压深度规24而将柱塞16插入管12中。在这样做时，在浮子14上方形成和分离的血浆级分224能够流过止回阀76并进入血浆收集区域86中。血浆级分224的这种移置允许将柱塞16插入包含血样的管12中。

柱塞16被插入管12中，直到深度规杆38的端部104到达浮子14的点为止。留在收集面46中的体积为第三级分226并且由深度规24确定。该体积可通过选择性地确定深度规杆38在柱塞正面60下方延伸的量来调整。通过调整深度规24，可根据操作者的愿望调整第三级分226的浓度。

血浆级分224保持在血浆收集区域86中以便随后抽出。因此，柱塞16和浮子14的使用在仅一个自转程序之后形成可从管12移除的三种不同的级分。级分包括保持在浮子14和管底部44之间的红细胞级分222。第三或白膜层级分226保持在柱塞16和浮子14之间。最后，血浆级分224被收集在血浆收集区域86中。

可首先通过样品收集内孔68从管12提取第三级分226，而不与其它级分共混。特别地参照图5D，可从深度规外壳28移除深度规杆38。这样形成包括深度规内孔30、样品收集内孔68和样品收集孔70的样品收集插管。在移除深度规杆38之后，可将第二注射器210通过颈部外螺纹34附连到深度规外壳28。第二注射器210可以基本上类似于第一注射器204。

在试图抽出第三级分226之前，可搅拌分离器10以使血小板和浓缩的红细胞重新悬浮在收集面46中剩余的一部分血浆中。这使得可以更容易且更彻底地移除第三级分226，因为它被悬浮而不是被压贴到收集面46。然后通过回拉柱塞而在第二注射器210中形成真空以将第三级分226吸入第二注射器210中。

随着第三级分226被吸入第二注射器210，柱塞16朝浮子14移动。由于在顶盖18中形成有排气内孔98，该动作是允许的。大气通过排气内孔98转移到血浆收集区域86，以允许移除第三级分226。这也允许柱塞16朝浮子14的移动。该动作还允许柱塞16“擦拭”收集面46。当柱塞正面60与收集区域46配合时，第三级分226被推入样品收集孔70中。这确保收集在收集区域46中的几乎全部第三级分226被移入第二注射器210中。这也可以增加收集空间的可重复性。此外，由于第二注射器210不突出到样品收集孔70之外，它不妨碍第三级分226的收集。一旦柱塞正面60与收集面46配合，在柱塞16和浮子14就基本上没有空间。

一旦第三级分226被提取，就将第二注射器210从第一柱塞口22移除。另外，第三级分226的提取留下在管12中分离的血浆级分224和红细胞级分222。此时，可将第三注射器212附连到血浆收集阀20。第三注射器212连接到血浆收集阀20的外螺纹94以确保液体密封的连接。然而，应当理解，可以使用诸如按扣或压缩接合的另一种连接机构将第三注射器212连接到血浆收集阀20。

然后在第三注射器212中形成真空以将血浆级分224通过血浆收集管92从血浆收集区域86抽出。如上文所讨论的，血浆收集管92连接到软管倒钩93。因此，血浆流过血浆收集内孔93a，流过软管倒钩93，然后流过血浆收集管92。应当理解，血浆收集管92可替代地仅搁置在柱塞背面72上以收集血浆级分224。这样，可从血液分离器10移除血浆级分224，而不使其与红细胞级分222共混。在移除血浆级分224之后，分离器10可被拆卸以移除红细胞级分222。替代地，分离器10可以适当的方式被丢弃，同时保留红细胞级分222。

分离器10允许通过仅一次离心自转而收集全血样品的级分中的三种。在约5分钟至约15分钟的离心处理时间之后，浮子14和柱塞16的相互作用允许收集全血样品中的可用白膜层的至少40%。柱塞正面60和收集面46的互补几何形状有助于增加收集效率。虽然本文仅讨论了锥体几何形状，但应当理解，可使用各种其它几何形状产生类似的结果。

柔性的柱塞正面60也有助于确保与收集面46的完全配合。这又有助于确保两者之间的几乎所有空间都被抽空。该过程首先始于通过第二注射器210抽出第三级分226，但随着柱塞正面60与收集面46配合而利用第三级分226的流体力作用完成。随着柱塞正面60与收集面46配合，流体力有助于移除所选级分。

柱塞16还基本上擦拭管壁42。由于柱塞16由柔性材料形成，它与管壁42形成可移动的密封。因此，几乎没有液体能够在柱塞壁62和管壁42之间移动。材料基本上只能够经由止回阀76经过柱塞正面60。

互补的几何形状还有助于减少第三级分226的收集时间。因此，制备和移除第三级分226的全部时间通常为约5分钟至约40分钟。分离器10允许在不首先移除包括白膜层的血浆级分224并且再自转血浆级分224的情况下移除第三级分226，这一事实也有助于这种效率。相反，在具有全血样品的分离器10中的一次自转允许分离白膜层以便容易通过柱塞16提取。

如上文所讨论的，分离器10可用来分离任何合适的多组分材料。例如，可将骨髓样品置于分离器10中以使用分离器10离心处理和分离。骨髓样品可包括若干级分或组分，这些级分或组分类似于全血级分或者可以与之不同。因此，浮子14可被改变以包括依赖于骨髓的所选级分的密度的所选密度。骨髓可包括具有与另一级分不同的密度的所选级分，并且浮子14可设计成移动至两种级分之间的界面以允许物理分离它们。类似于全血级分，柱塞16可接着被移动至浮子14的收集面46附近。由此由收集面46和柱塞16限定的级分可被抽出，如针对从全血样品中移除白膜层所描述的那样。例如，骨髓样品中的中间级分或第三级分可包括未分化细胞或干细胞的级分。

还应当理解，可在分离器10中分离各种流体的混合物。例如，全血和骨髓的混合物可单次定位在分离器10中。浮子14可被调整以移动至这样的界面：该界面将允许从全血样品方便地移除白膜层和从骨髓样品方便地移除未分化细胞。然而，应当理解，分离器10可在任何合适的生物材料或其中具有多个级分或组分的其它材料内使用。简单地，浮子14可被调整至合适的密度，并且柱塞16可用于与浮子14协作以移除所选级分。

参照图6A和图6B，示出了浮子系统300。浮子系统300大体上包括第一浮子或级分分离器构件302和第二浮子构件或级分分离器304。第一浮子302和第二浮子304可与浮子系统圆柱体或构件306可操作地互连。浮子系统300可置于诸如管12的管中。管12可由任何合适的材料形成，例如上文讨论的Cryolite Med

2。然而，浮子系统300可设计成装配在管12中或者可以形成为装配在任何合适的构件中，该构件可设置在所选的离心装置内。应当理解，与将基本上匹配管12的尺寸的浮子系统300有关的以下讨论仅仅是示例性的。由于浮子14可以尺寸设计成装配在任何合适的管中，浮子系统300也可尺寸设计成装配在任何合适的管中。还应当理解，管12可具有任何合适的形状。管12不一定仅是圆柱形的，而且也可以是或包括锥形部分、多边形部分或任何其它合适的形状。

浮子系统300的第一浮子302可以在几何形状上大体上类似于浮子14。应当理解，第一浮子构件302可以合适的方式形成以包括用于实现所选结果的形状或尺寸。然而，第一浮子构件302大体上包括可略小于管12的内径的外径。因此，第一浮子构件302也许能在离心过程期间在管12内移动。另外，如上文所讨论的，管12可以在离心过程期间略微挠曲，从而允许第一浮子构件302包括基本上等于管12的内径的外径。如下文进一步讨论的，在离心过程期间，样品的级分的一部分可以在第一浮子构件302的外壁和管12之间经过。

第一浮子构件302可大体上包括基本上等于样品的第一或所选级分的密度。如果待分离的样品包括全血并且希望从样品的其它部分分离红细胞，第一浮子构件302可具有所选密度，该密度可以为约1.00克/立方厘米(g/cc)至约1.10g/cc。应当理解，根据待分离的级分，第一浮子构件302的密度可以是任何合适的密度，并且该密度范围仅仅是为了举例说明从全血样品分离红细胞。

此外，第一浮子构件302包括在第一浮子构件302的近端或上部处的收集面或区域308。收集面308大体上限定第一浮子构件302的凹形区域并可具有所选凹度角。浮子组件300限定中心轴线D。收集面308限定表面E，该表面相对于浮子系统300的中心轴线D形成角度γ。角度γ可以是任何合适的角度并且可以为约0.5°至约90°。然而，角度γ可以在约45°和89.5°之间。然而，应当理解，角度γ可以是任何合适的角度以有助于由第一浮子构件302收集样品的所选级分或部分。

第一浮子构件302的底部或下表面310可限定底面。底面310也可相对于中心轴线D形成角度D。底部表面310限定表面或平面F，其可相对于浮子系统300的中心轴线D形成角度Δ。角度Δ可以是任何合适的角度并且可以为约90°至约160°。例如，角度Δ可以为约15°。类似于浮子底面48，底部表面310限定可首先接合管12的顶部12d的顶点312，使得底部表面310的大部分或主要部分不接合管12。如下文进一步示出的，顶点312允许在第一浮子构件302的底面310和管12的底部12b之间形成自由空间或间隙。

第二浮子构件304可包括基本上等于第一浮子构件302的外径的外径。因此，第二浮子304可随第一浮子302移动，特别是在用浮子中心圆柱体306将第二浮子304与第一浮子302互连时。然而，第二浮子构件304可被允许在离心过程期间在管12内基本上自由地移动。

第二浮子构件304也包括限定平面G的上表面314，平面G相对于浮子系统300的中心轴线D形成一角度。平面G相对于浮子系统300的中心轴线D的角度ε可以是任何合适的角度。例如，角度ε可以为约90°至约150°。一般来讲，角度ε可有助于允许所选级分或样品的一部分在离心过程期间在顶部表面314上方通过且经过第二浮子构件304。

第二浮子构件304还限定底部或下表面316，底部或下表面316还限定可相对于浮子系统300的中心轴线D形成角度K的平面H。角度K可以是任何合适的角度，例如约90°至约150°。然而，角度K可以与第一浮子构件302的收集面308的角度γ基本上为补角。例如，如果角度γ为约80°，角度K可以为约100°，使得当第一浮子构件302接合第二浮子构件304时形成基本上180°或直线。这可以是因为任何合适的原因，例如提取可设置在第一浮子构件302的收集面308附近的级分。然而，角度K可以是任何合适的角度，例如角度γ。

第二浮子构件304可形成为包括任何合适的密度。例如，第二浮子构件304可包括小于全血样品的血浆级分的密度。应当理解，第二浮子构件304可包括任何合适的密度，小于全血样品的血浆级分的密度仅仅是示例性的。然而，如果希望分离全血样品并且血浆样品将与另一级分基本上分离，第二浮子构件304可包括小于全血样品的血浆级分的密度。因此，第二浮子构件304的密度可以为约0.01g/cc至约1.03g/cc。如本文所述，如果第二浮子构件304包括小于全血样品的血浆级分的密度并且第一浮子构件302包括大于红细胞的密度的密度，浮子系统300可以基本上定位在全血样品的红细胞级分和血浆级分之间的界面附近。因此，如上文所讨论的和下文进一步描述的，全血样品的血小板或白膜层级分可以基本上在浮子系统300的收集面308附近或内部收集。

浮子柱306可以可操作地互连第一浮子构件302和第二浮子构件304。浮子柱306可以是任何合适的连接构件。浮子柱不一定是单个圆柱形部分。例如，浮子柱306可包括将第一浮子构件302和第二浮子构件304互连的一个或多个构件，例如围绕其周边。此外，浮子柱306可包括任何合适的形状或几何形状。

浮子系统柱306可以刚性地附连到第一浮子构件302和第二浮子构件304，使得第一浮子构件302可以不相对于第二浮子构件304移动，反之亦然。替代地，浮子柱306可以可滑动地连接到第一浮子构件302和第二浮子构件304中的一者或两者。根据各种实施例，浮子柱306大体上固定地连接到第一浮子构件302并可滑动地互连到第二浮子构件304。浮子柱306可包括扣件部分或唇缘320，其能够接合第二浮子构件304的一部分，使得第二浮子构件304相对于第一浮子构件302的行进范围被限制。然而，在第二浮子构件304接合第一浮子构件302之前，第二浮子构件304朝第一浮子构件302的行进范围可以基本上不受限制。

浮子柱306也可以限定中心插管或内孔322。柱内孔322可包括基本上限定在浮子柱306的上端或近端附近的连接部分324。这可以允许互连各种组分与浮子柱306，使得各种组分可以从外部位置移动通过内孔322。浮子柱306也可限定将柱插管322与收集面308相连的口或插管326。因此，物质可以行进通过柱插管322并通过口326。各种物质可接着被提供至第一浮子构件302的收集面308或从收集面308移除。

浮子系统300可用来分离所选多组分样品，例如全血样品。继续参照图6A和图6B并且参照图7A-7D，示出和描述了根据各种实施例的使用浮子系统300的方法。参照图7A-7D，类似的附图标记用来指示管12和图1-3中描述的相关机构的类似部分。因此，应当理解，浮子系统300可与管12或任何其它合适的管或容器系统或设备一起使用。然而，为了简便起见，将结合管12描述对浮子系统300的使用方法的说明。

管12可包括顶盖18，顶盖18还限定血浆阀或口20。第一柔性管或构件92延伸穿过顶盖18并与之互连，血浆口20可用来提取定位在第二浮子构件304上方的样品的所选级分。如上文所示，第一管92也可与系统的所选部分例如第二浮子构件304的顶部表面314互连。如上文所示，阀门可以定位且可操作地互连管92与第二浮子构件304的上表面314。然而，这样的阀门不是必要的，并且它可以仅仅为了便利而提供。

血液分离器系统20的其它部分，特别是具有与其相连的各种阀门的管12和顶盖18的那些部分，可包括在管12中并与浮子系统300一起使用。然而，一旦浮子系统300被互连，它可以被定位在管12和用于将样品置于管12中的注射器204的内部。样品可从注射器204快速传递到管12的内部并且样品可以是任何合适的样品，例如全血样品。然而，应当理解，例如上文所讨论的，可以使用各种其它样品，例如骨髓样品、骨髓和全血的混合物或非生物流体或材料。应当理解，两个浮子302和304在样品定位在管12中时可大体上靠近彼此，但为了本讨论的清楚起见而示出为分离的。

另外，样品可根据各种方法置于管12中。如上所述，如果使用全血样品，在将全血样品定位在管12内之前，抗凝血剂或其它组分可与全血样品混合。注射器204与从顶盖18延伸的柱塞口22相连，但在各种实施例中可以不使用柱塞。

在将样品定位在管12内之后，如上所述，可将顶盖定位在口22上，使得不允许样品从管12逸出。在将样品置于管12中并将顶盖置于口22上之后，可以对包括样品和浮子系统300的管12进行离心。

参照图7B，在包括浮子系统300的管12的离心之后，可以形成样品的基本上三种级分。第一级分330可定位在底面310和管的底部44之间。第二级分可定位在收集面308和第二浮子304的底部表面316之间。此外，第三级分可定位在上表面314和管12的顶盖18之间。一般来讲，第一级分330、第二级分332和第三级分334用浮子系统300基本上物理分离。在离心过程期间，管12可略微挠曲以允许浮子系统300容易地移动通过管12和样品。然而，在离心过程期间，在没有操作者的操作的情况下，浮子系统300基本上形成三种级分330、332和334。因此，至少三种级分的形成可以是使用浮子系统300基本上同时且自动的。

浮子系统300基本上分离级分330、332和334，使得可以容易地从管12移除它们。例如，参照图7C，通过将插管或带内孔的管342与浮子圆柱体306的连接部分324互连，可使用注射器或其它器械340提取第二级分332。通过将柱塞344吸入提取注射器340，在提取注射器340内产生真空或向上的力。该力将第二级分332抽吸通过浮子柱306的口326且通过浮子插管322。因此，可从管12提取第二级分332，而基本上不使第二级分332与第一级分330或第三级分334共混。第二级分332在箭头M的方向上被抽吸通过插管322并进入提取注射器340中。

替代地，如果不提供柱306，可以提供其它部分以获取到第二级分332的通路。例如，如果在第一浮子302和第二浮子304周围提供多个构件，则可以在第二浮子304中提供诸如可刺穿阀的阀门部分以便用物体刺穿。这样，提取针可以刺穿阀门以获取到第二级分332的通路。无论如何，应当理解，浮子系统300也许能形成多种级分，例如三种级分330、332和334，并且在基本上不共混各种级分的情况下可以提取至少第二级分332。

在通过插管322提取第二级分332的过程中，第二浮子构件304可以在箭头M的方向上朝第一浮子构件302移动。如上所述，第一浮子构件的收集面308可包括与第二浮子构件304的底面316基本上互补的角度γ。因此，如果允许第二浮子构件304沿浮子圆柱体306移动，第二浮子构件304的底面316也许能与第一浮子构件302的收集面308基本上配合。替代地，如果不允许第二浮子构件304移动，第二浮子构件可设有排气口或排气阀，使得从收集面308提取第二级分332可以不受不期望的力的积聚的影响。然而，如果第二浮子构件304可以移动，第二浮子构件304的底面316的相互作用可以帮助从管12基本上移除全部第二级分332。如上所述，柱塞16的底面60在接合浮子14的收集面46时也可起到类似作用。

参照图7D，一旦从管12提取了第二级分332，第二浮子构件304可以与第一浮子构件302的一部分基本上配合。如上文所讨论的，如果第二浮子构件304能够相对于第一浮子构件302基本上移动，第二浮子构件304可以基本上仅与第一浮子构件302配合。因此，应当理解，第二浮子构件304不一定与第一浮子构件302配合，而只是为了举例说明各种实施例的操作。然而，一旦从管12提取了第二级分332，口20就可与诸如血浆提取注射器212的所选器械结合使用，以便使用与口20互连的提取管92从管12移除血浆或第三级分334。

如上所述，管92允许从管12提取第三级分334，而不使第三级分334与管12中剩余的第一级分330共混。因此，类似于分离器和提取系统10，三种级分可以用浮子系统300在管12内基本上形成并且可以被提取，而基本上不共混各种级分。一旦从管12提取了第三级分334，就可以从管12移除浮子系统300，使得可以从管12移除第一级分330。替代地，第一级分330可以与作为一次性系统的管12和浮子系统300一起被丢弃。替代地，该系统可以是基本上可重复使用的，使得它能被消毒并且可以为多次使用而消毒。

浮子系统300的使用方法的描述是使用根据各种其它实施例的系统的方法的示例。然而，应当理解，可使用来自各种实施例的细节来允许提取所选级分。例如，离心过程可以基本上是单步骤离心过程。根据各种实施例，浮子系统300可允许在单个离心过程期间形成三种级分。该离心过程可以诸如约1000rpm至约8000rpm的任何合适速度进行。该速度可产生可以比正常重力大约4500倍的所选重力。然而，这些细节不是操作根据各种实施例的浮子系统300所必要的。根据各种实施例，浮子系统300可用来在仅单个离心过程之后提取样品的多种级分，而基本上不共混样品的各种级分。

参照图8，示出了根据各种实施例的包括管12的血液收集和分离系统，其可填充有多组分流体或溶液，例如来自患者的血液。管12可包括任何合适的分离系统，例如分离系统300。然而，除了用来自注射器204的流体填充管12之外，可以使用任何合适的方法来填充管12。例如，当将包括多种组分的溶液置于管12中时，该溶液可以直接从来源收集。

例如，可以提供患者350。患者350可提供用于所选程序，例如，通常为手术程序或需要在患者350中设置诸如蝴蝶针的静脉内连接352的其它程序。静脉内连接352通常提供从其延伸的管354。管354可用来从患者350抽出流体或将诸如药物或其它所选组分的材料提供给患者350。然而，静脉内连接352通常提供用于各种程序并可用来填充管12。

管354可与柱塞口22或管12的任何合适部分互连。就像在提供注射器204时口22与注射器204相连时那样，口22可用来以类似的方式与管354相连。然而，应当理解，管354可直接从患者350提供至管12。这可以减少填充管12所需的步骤数并且减少患者350与各种组分的可能的交叉污染。此外，制作与患者350的直接连接可使来自患者350的血液的抽出和收集更有效率。

一旦管354与管12互连，就可利用患者350之间的压差例如血液的静脉内压力将管12填充至所选体积。此外，可以提供真空系统356。真空系统356可包括真空引发部分或构件358，例如弹性球状物。真空引发构件358可通过所选连接部分360与管12互连。

真空连接部分360可与孔口362互连。孔口362可与顶盖18互连或从顶盖18延伸或设置在管12的任何合适的部分中。然而，第一单向阀364可沿连接部分360或在孔口362附近设置。单向阀364假设诸如气体的流体的流可以在第一方向而不是第二方向通过。也可在第一单向阀364下游设置第二单向阀366。这样，可以用真空引发构件358形成真空，使得空气在箭头V的方向上被吸出管12并通过第二单向阀366被移除。由于第一单向阀364和第二单向阀366，空气通常被从管12抽出，而基本上不允许空气流回到管12中。因此，可以在管12内形成真空，以帮助从患者350移除所选体积的诸如血液的流体。

由于管12可以基本上直接从患者350填充，可将诸如血液的流体的收集物基本上有效地提供至管12。虽然可以使用任何合适的机构来帮助从患者350抽出血液，但可以提供包括真空引发构件358的真空系统356。可以使用任何合适的真空形成装置，例如，机械泵等。然而，管12可被填充以便在所选程序期间使用。

如上文所讨论的，管12可用来基本上在术中地分离从患者350获得的血液的所选部分。因此，各种组分的收集或分离可以是基本上自体的和基本上术中地。此外，直接从患者350获得流体可增加程序的效率和术中或手术程序的效率。

参照图9，分离器10可用来分离任何合适的材料。该材料可为诸如外科手术的任何目的而分离。例如，骨髓抽出物的所选级分或骨髓部分可利用根据各种实施例的分离器10产生。骨髓抽出物的所选级分可包括各种组分，例如未分化细胞。各种未分化细胞可定位在所选支架中或相对于患者的所选部分定位以将一定体积的未分化细胞提供给患者。应当理解，根据图9所述方法仅仅是可用来将骨髓抽出物或其它材料的所选级分提供至患者或所选位置的各种实施例的示例。该所选部分可以任何合适的方式置于支架上，例如通过喷涂、浸渍、浸润或任何合适的方法。

图9示出了根据方法400在所选支架中选择或形成骨髓抽出物的所选级分的方法。一般来讲，方法400可始于框402，其中获得骨髓抽出物体积。骨髓抽出物(BMA)可以任何所选或通常已知的方式获得。例如，骨骼的所选区域，例如手术程序附近的部分，可用来获得骨髓抽出物。一般来讲，诸如注射器和针的获取装置可用来进入所选骨骼的髓内注射区域。然后可将BMA抽入注射器中以用于各种程序。一旦在框402处获得所选体积的BMA，就可在框404中将BMA定位在根据各种实施例的分离器10中。BMA可定位在任何合适的分离器中，例如包括分离器10在内的上述分离器。一旦将BMA定位在分离器10中，就可在框406中从BMA分离BMA的所选级分。

BMA的所选级分可包括未分化细胞或BMA的任何合适部分。BMA的各种级分的分级或分离可允许从单个位置获取一定体积的BMA，并且所选部分的分离或浓缩可在分离器10中进行。一般来讲，可利用从多个位置获取少量所选部分来获得适当体积的BMA或BMA的所选级分。然而，分离器10可允许从获得BMA的单个位置分离所选体积。这可以减少程序的时间并且增加获得BMA的所选级分的效率。

除了在框402中获得一定体积的BMA之外，可在框408中获得一定体积的全血。根据包括以上所述那些的任何合适的程序，在框408中获得的一定体积的血液可接着在框410中定位在分离器10中。全血可以定位在任何合适的分离器中，例如以上所述分离器或用来分离全血的所选级分的分离器。如上所述，全血可被分离成合适的级分，例如包括血小板部分或白膜层的级分。在框412中，全血可被分离成所选级分。应当理解，可以在框402和408中基本上同时地或连续地获得BMA和全血体积。类似地，在框406中获得的BMA的所选级分和在框412中获得的全血也可基本上顺序地或同时地进行。例如，包括一定体积的BMA的分离器10可定位在基本上相对的诸如离心机的分离装置中，以便平衡包括一定体积的全血的分离器10。因此，诸如离心程序的单次分离可用来将BMA和全血两者分离成所需级分。这同样可以增加程序的效率，以基本上同时地提供BMA的所选级分和全血的所选级分两者。

在框406和412中提供的BMA和全血的所选级分可在框414中收获。BMA和全血的所选级分可在框414中收获以用于合适的目的，例如本文所述的那些。分离器10可用来通过诸如以上所述那些的各种程序获得BMA和全血的所选级分。

在框414中收获BMA和全血的所选馏分之后，可在框416中将BMA的所选级分定位在合适的支架上。框416中的支架可以是任何合适的支架，例如，合成骨替代品或异源组织。支架可用于合适的程序，例如硬组织或软组织移植，包括在骨不连或慢性伤口中使用。BMA的未分化细胞可允许在手术之后基本上自然的愈合期间使用大量的细胞源，例如，患者的自然愈合可使用所供应的未分化细胞。因此，支架可定位在解剖结构的所选部分中，并且细胞可被允许在植入位置中生长和分化成所选部分。

除了在框416中定位BMA的所选级分和支架之外，全血的血小板可定位在框418的支架上或附近。定位在框418的支架中的全血级分的血小板可帮助未分化细胞和支架所定位到的解剖结构允许显著有效且完整的愈合。全血样品的血小板级分可包括各种愈合和生长因子，它们可以帮助在解剖结构中提供有效且适当的愈合。因此，BMA的未分化细胞或从BMA的分离获得的其它所选级分以及从分离器获得的全血的所选级分可与支架一起使用以提供显著有效的植入物。此外，分离器10或诸如以上所述的任何合适的分离器可允许将BMA和全血相当迅速且有效地分离成合适的级分以便在程序中使用。

在将BMA和全血的所选部分在框416和418中定位在支架上之后，在框420中可将支架植入。如上所述，支架可在框420中植入任何合适的位置中以用于各种程序。应当理解，支架可为任何合适的程序而植入并可允许相对于解剖结构的所选部分定位诸如未分化细胞的BMA的所选部分和诸如血小板的全血的所选部分。支架可允许骨长入，例如通过未分化细胞而允许，以帮助愈合解剖结构的所选部分。

参照图10A-10C，分离器10可包括替代的或多个部分、设备或系统以帮助从管12移除任何所选部分或级分。例如，管12也可包括第二口21，其也可被称为富血浆口(PRP)。诸如柔性管21a的第二柔性构件可互连PRP口21和浮子圆柱体306的连接部分324。

注射器204可用来将诸如全血、BMA、它们的组合的整个样品或任何合适的材料引入到管12，如上文所讨论的那样。管12可接着被放入离心机或类似装置中，以将全材料分离成所选级分。当浮子系统300移动时，如上文所讨论的，柔性管21a可保持附接到圆柱体306。如上文所讨论的，当离心力减小时，管12将解压并且帮助将浮子系统300保持就位，如图10B所示。

一旦离心完整，提取注射器340可与PRP21互连，PRP21通过柔性构件21a与浮子圆柱体306的连接部分324互连。如本文所讨论的，浮子圆柱体允许进入浮子部分302、304之间的富血小板区域332。因此，应当理解，可以获得进入并且在两个浮子302、304之间的样品332的富血小板部分可以多种方式被提取。本文所述图示和方法仅仅是示例性的。

另外，材料的各种级分可用于各种目的，包括上文和这里所讨论的那些。可用分离器10形成的各种级分可被施加到患者350的各个部分以用于所选目的。例如，例如全血的各种级分或组分可包括各种生长因子、抗感染组分或抗菌组分、以及其它所选部分。这些材料可施加到患者350(图11)以用于各种目的，例如预防或减少感染、加速愈合、加速生长等。

如上文所讨论的，富血小板血浆和贫血小板血浆可从根据各种实施例的分离器10抽出。例如，提取注射器340可用来从管12提取富血小板血浆332。应当理解，富血小板血浆可以任何合适的方式形成，包括根据以上讨论的各种实施例。

如果将富血小板血浆抽出到提取注射器340中，则可使用提取注射器将诸如富血小板血浆级分332的所选材料施加到患者350上。

应当理解，富血小板血浆和提取注射器340可在施加期间、在施加之前或在任何合适的时间与任何所选组分混合。例如，提取注射器340可与作为施用系统449的一部分的施用注射器448互连。施用系统可以是任何合适的施用系统，例如设有巴奥米特有限公司（Biomet,Inc）出售的GPSII系统的施用系统。然而，应当理解，施用系统449可以是任何合适的施用系统。

施用系统449可形成混合的喷雾S，该喷雾可以喷涂到患者350的所选部分上。例如，在程序期间，例如在全部、部分等膝关节置换期间，可为了各种目的而切除股骨450和胫骨452。股骨的切除部分454和胫骨的切除部分456可具有为了各种目的而喷涂到其上的混合物的一部分或任何合适的级分。例如，全血级分的各个部分可包括在施加材料之后有助于骨再生或愈合的生长因子。然后可将植入物部分相对于股骨450和胫骨452定位，并且随后可以发生愈合。

此外，可形成穿过患者350的软组织的切口458以获取到诸如股骨450和胫骨452的各个部分的通路。来自提取注射器340的诸如富血小板血浆的混合物的材料的一部分可与诸如定位在第二注射器施用注射器448中的材料的所选其它组分混合并且喷涂到切口458周围的软组织上。该混合物可以是任何合适的混合物，凝血酶可包括在该第二施用注射器448中并与提取注射器340中的富血小板血浆混合。替代地或除此之外，各种其它血小板凝聚剂、医药(例如，抗生素、药物等)可包括在第二施用注射器448中。此外，所选材料中的任一种可与提取注射器340中的富血小板血浆混合并以任何合适的方式施加到患者350。

应当理解，诸如贫血小板血浆、富血小板血浆、白膜层等的各种级分可被施加到患者350并可用根据各种实施例的分离器10形成。除了各种医药之外，白膜层可提供所选量的白细胞到伤口458、切除部位454、456等以帮助减少或抑制术后感染并可在手术之后帮助愈合。然而，各种组分可由患者的全血、由患者的骨髓抽出物(BMA)或其它生物流体或材料自体地形成。因此，如上文所讨论的，减小了由于使用外源导致的污染的可能性。

应当理解，组分的所选级分可在任何合适的程序期间施加以用于诸如加速愈合、抗感染作用等的目的。例如，包括白细胞的所选部分、血小板抗菌肽等的白膜层可在剖腹产术、整形手术、美容手术程序等期间施加。应当理解，各种示例并非旨在限制教导或可用分离器10形成的诸如白膜层的所选材料的施加。此外，可添加到白膜层级分、其它级分等的附加材料也仅仅旨在进行举例说明而不旨在限制本文的教导。

如上文所讨论的，各种部分或级分可用于帮助愈合、再生和感染等。如上文所讨论的，诸如白膜层的级分可包括高浓度的白细胞或其它所选血液组分。这些级分，例如白细胞可帮助患者或解剖结构的抗感染和愈合。例如，材料可在制作切口之后和愈合期间帮助减少感染。

另外，如上文所讨论的，所选级分可与其它材料混合以便施加到患者。例如，白膜层可与诸如将施加到手术部位的医药(即，抗生素)的其它抗感染材料混合。然而，如上文所讨论的，材料可被施加到诸如软组织切口、切除的骨部分等的手术部位以用于各种目的，例如，抗感染、帮助愈合等。

各种生物材料或其级分可根据所选方法并使用各种设备形成。根据各种实施例的设备，包括本文所讨论的那些，可用来分离全材料的所选级分以用于各种目的。根据以上讨论的各种实施例，也可被称为分离系统的浮子或浮子系统可用来帮助将全材料分离成各种和/或多个级分。然而，应当理解，可提供任何合适的分离系统以帮助分离材料。

例如，参照图12，示出了浮子或分离系统500。浮子系统500可包括类似于以上讨论部分的部分，例如浮子系统300。如上文所讨论的，浮子系统300包括第一浮子部分302和第二浮子部分304。第一浮子部分302可沿连接部分306相对于第二浮子部分304移动。第二浮子部分304可相对于连接部分306的一部分密封，例如，O形环或其它合适的密封互连，包括在第二浮子构件304和连接构件306之间的紧密配合。

然而，浮子系统500也可包括第一浮子部分502和第二浮子部分504。浮子部分502、504可形成为利用连接构件506相对于彼此基本上固定。连接构件506可沿轴线508延伸，轴线508可类似于上文讨论的轴线D。然而，连接构件506可以固定地互连到第一浮子构件502和第二浮子构件504。在浮子系统500使用期间，浮子部分502、504保持相对于彼此基本上固定，使得它们不能够相对于彼此移动。

然而，第二浮子构件502可限定包括类似于底部表面310的特征的底部表面510。此外，第一浮子部分502也可限定可包括类似于收集面308的特征的收集面512。第二浮子部分304也可限定底部表面514，底部表面514可包括诸如底部表面316的任何合适的构型。然而，第二浮子部分504的底部表面514不一定形成为当浮子部分相对于彼此基本上固定时与第一浮子构件502的收集表面512基本上配合。

此外，浮子系统500可以各种方式形成。例如，浮子系统可形成为单个构件、由单件形成、或者可由互连以形成浮子系统500的多件形成。然而，浮子系统500可包括任何所选密度或比重，包括上文所讨论的那些。可以选择成将浮子系统500形成为包括可将收集面512基本上定位在大体上在包括全血样品的白膜层的级分下方的密度。应当理解，这样的密度可以是任何合适的密度，例如约1.00g/cc至约1.10g/cc。然而，整个浮子系统500可设计或形成为包括所选密度，因为浮子的部分不相对于彼此移动。然而，应当理解，浮子系统500的任何合适部分可形成为包括所选密度。

连接构件506限定穿过连接部分506的中央或第一内孔516。中央内孔516可与包括在收集表面512附近的一个或多个开口520的第二或横向内孔518互连。这可以允许将在收集表面512附近收集的材料输送通过中央内孔516，如上文所讨论和下文进一步讨论的。此外，可提供限定内孔524的软管连接522，内孔524与连接构件506的中央内孔516互连。虽然包括连接构件506和管连接522的各个部分可与浮子系统500的其它部分形成为单个构件或者可由互连的单独部分形成。

第二浮子构件504可以任何合适的方式固定地连接到连接部分506。例如，第二浮子部分504可与连接构件506形成为单个构件或单件。此外，第二浮子部分504可利用诸如焊接的任何合适方法、粘合剂或任何合适方法连接到连接构件506。然而，在第二浮子部分504的内壁528和连接构件506的外表面530之间可限定间隙或通道526。

通道526可以任何合适的数量设置在第二浮子构件504中或穿过第二浮子构件504。通道526可以在诸如第二浮子构件504的顶端532的所选端处打开。如本文所讨论的，这可以允许所选材料在所选时间穿过通道526。密封构件或止回阀534可设置在通槽526的第二端处，例如在第二浮子构件504的底部表面514和收集表面512之间的区域处。止回阀534可允许在施加诸如离心、真空等的力时通过所选材料。止回阀534可以是任何合适的部分，例如相对于第二浮子部分504定位的基本柔性的垫圈或构件。止回阀534可包括垫圈或平坦部分，其由任何合适的材料形成，例如硅材料、包括活动铰链的刚性材料或任何合适的构型。然而，止回阀534可在所选时间允许材料的所选通过或抑制材料的通过。

参照图13，根据各种实施例，可提供类似于图12中所示浮子系统500的浮子系统600。浮子系统600可包括类似于浮子系统500的部分的部分，并且类似的附图标记用来引用这些部分以简化当前讨论。例如，浮子系统600可包括底部浮子部分502、收集表面512、连接构件506、以及穿过连接部分506的内孔516和518。如上文所讨论的，内孔518可终止或包括可允许从收集表面512进入到内孔的通道或开口520。此外，可提供软管连接522以与所选工具互连，并且可以在其中提供内孔524。

浮子系统600也可包括第二浮子部分602，其与第二浮子部分504在操作上类似但在设计上不同。第二浮子部分602可包括顶部表面，其包括与第二浮子部分504基本上类似的几何形状和设计。然而，第二浮子构件602的底部表面604可包括第一表面部分606，其可以是基本上平坦的或垂直于浮子系统600的中心轴线608。第二浮子部分602也可限定第二表面部分610，其相对于浮子系统500中所示第二浮子构件504显著增加了收集表面512和第二浮子构件602的底部表面604之间的体积。应当理解，各个表面606、610可为任何合适的原因而提供，例如，提供所选体积、分离所选体积、或任何合适的目的。然而，应当理解，根据各种实施例的浮子系统的各个部分可被构造和设计用于任何合适的目的，例如，分离所选体积的材料、实现或隔绝所选体积的材料、或任何其它合适的目的。

第一浮子部分502、第二浮子部分602、连接部分506和管连接522可以任何合适的方式固定在一起。例如，各个部分可由单件形成，使得它们例如利用注塑、机加工等形成为单个构件或件。此外，各个部分可以诸如焊接、粘合剂等的任何合适的方式互连。然而，第二浮子部分602可包括类似于浮子系统500的通道526的通道614。

通道614可形成和限定在第二浮子构件的内壁616和连接构件506的外壁或外部618之间。通道614可在第二浮子构件602的顶端620处打开并且可以用在通道614的底端附近的止回阀622关闭。止回阀622可类似于浮子系统500的止回阀634并可由任何合适的材料、构型等形成。

以上描述的浮子系统500、600包括各个部分。虽然浮子系统500、600可由不同的材料、设计等形成，但它们可以设置在分离器10中以分离、隔绝和提供所选材料。

参照图14A-14C，将仅仅为了说明目的而在使用过程中描述浮子系统600。应当理解，浮子系统600的使用可基本上类似于浮子系统500的使用，并且可以为了各种原因而选择各个部分的几何形状。

首先参照图14A，浮子系统600可如上文所讨论那样设置在管12中。浮子系统600可通过与管连接522互连的管21a与富血小板血浆口21互连。如上文所讨论的，连接522可与内孔516和518互连以获得到收集面512的通路。然而，诸如来自注射器200的全血样品的所选材料可定位在管12内。如上文所讨论的，一旦将材料定位在管内，包括管12和浮子系统600的分离器系统10就可定位在离心机中以持续任何所选的时间段并处于所选条件下，包括上文所讨论的那些。在分离器系统10的离心期间，管12的壁可以挠曲，浮子系统600可以移动，并且可能出现包括上文所讨论的那些在内的任何其它合适的情况。然而，浮子系统600包括所选密度、比重或可移动至在定位在管12内的整个样品内的所选区域的其它合适的构型。

如上文所讨论的，也可被称为富血小板血浆(PRP)的白膜层级分或区域332可以基本上限定在第二浮子部分602的区域和第一浮子部分502之间。在第二浮子部分602以上靠近顶盖18的区域中，可以是贫血小板血浆(PPP)或区域334，如上文所讨论的那样。PPP管92可与PPP口20互连以触及PPP级分334。

如上文所讨论的，浮子系统600可限定通道614或任何合适数量的通道。在离心过程期间，诸如PRP332、PPP334或任何其它合适材料的材料的一部分由于止回阀622而可以穿过通道614。因此，通道614可设置成允许为了各种目的而方便分离和移动浮子系统600。

在离心之后，浮子系统600可停止在管12内的所选区域处，如在图14B中示例性地示出的。注射器或其它合适的装置可与PPP口20互连，使得PPP334基本上从管12中被抽出。应当理解，抽出管92可延伸至基本上靠近第二浮子部分602以允许基本上完全抽出PPP334。

如图14C所示，一旦从管12基本上移除PPP334，管12的上部就可用真空或环境空气填充。因此，包括各种血小板材料330和PRP或所选中间级分332在内的两种剩余级分留在浮子部分602、604之间。简而言之，应当理解，分离系统10可用来在全血样品或包括血液的材料的分离中分离任何合适的材料仅仅是示例性的。然而，PRP332可通过与PRP口21互连的PRP管21a触及。

诸如注射器340的抽出装置或提取装置可与PRP口21互连。可用柱塞344在注射器340中形成真空，使得在连接构件506的内孔516、518内也形成真空。利用真空，可将PRP332通过开口520、内孔516、518、以及通过管连接522的内孔524抽出并抽入注射器340中。随着材料从收集面512被吸出，止回阀622可移动以允许环境空气进入限定在表面604、610和收集面512之间的区域中。由于止回阀622，随着材料被吸入注射器340内，在收集相512的区域和管12及其它部分周围的大气压力之间的压差可以基本上被释放。因此，材料可以容易地被吸入注射器340中，基本上所有材料可被吸入注射器340中，并且背压被释放以将PRP保持在注射器340中。

应当理解，浮子系统500、600可与任何合适的系统一起使用。根据包括本文所讨论那些的各种实施例，分离器10可提供用于各种目的，例如上文所讨论的那些目的。浮子系统500、600可在分离器10中使用，就像其它合适的浮子或分离系统中的任一种那样。分离浮子系统500、600仅仅是示例性的，并非旨在限制本文所包括的教导。应当理解，可以使用包括任何合适部分的分离器10来实现位于分离器10内的任何合适材料的分离、隔绝、提取等。对也称为分离系统等的任何所选浮子系统的使用的讨论仅仅是示例性的，并且旨在提供各种示例性装置或应用。然而，浮子系统500、600可提供用于在分离系统10中实现所选结果。

根据包括浮子系统500、600的各种实施例，可提供止回阀534、622，其打开以允许材料相对于相应的浮子系统500、600在第一方向上移动。阀门534、622可接着移动至关闭位置以禁止材料相对于浮子系统500、600在第二方向上移动。浮子系统500、600可提供用于分离分离系统10内的材料。根据包括下文进一步讨论那些的各种实施例，止回阀或阀门可与浮子系统的各种构型一起以各种构型提供，以允许在分离系统10内分离材料。

根据各种实施例，如图15-17所示，示出了浮子系统700。浮子系统700可包括第一浮子构件或部分702和第二浮子构件或部分704。第二浮子构件704可包括底部表面706，底部表面706包括倒置的顶点或点708。如上文所讨论的，在离心期间，顶点708可接触容器12的底部表面以帮助浮子系统700的移动。第二浮子构件704也可包括限定浮子系统700的收集表面或面的顶部表面710。贮槽或浅区域712提供用于允许将材料收集在收集面710内。所收集的材料可包括白膜层或富血小板血浆级分或全血样品的一部分，如上文所讨论的那样。另外，其它材料可包括骨髓样品的多能(例如，未分化的)或干细胞部分或级分。还可以收集来自各种来源的具有类似密度的材料，例如全血样品和骨髓样品的混合物。所收集的样品可以如本文所讨论那样被抽出，并且用于各种目的，例如基质形成，自体应用等。

在沿轴线716x延伸的柱或连接构件716中可形成通槽714，柱或连接构件716与第二浮子构件704互连或一起形成。细长通槽718可朝容器12的顶部延伸穿过柱716，类似于浮子系统500的第一内孔516那样。另外，连接构件或软管倒钩522可设置成从内孔718延伸。如上文所讨论的，诸如软管21a的连接软管可与软管连接构件522连接以允许通过第一通道714和第二通道718从收集面710抽出材料。

顶部浮子702可通过包括贮槽或收集区域730而有别于以上讨论的其它顶部浮子。收集区域730可限定在第一斜壁732之间。第一斜壁732相对于轴线716x成一角度732α延伸并且从在第一浮子构件702的外周边或顶部边缘733附近的高点或较高点朝中央通道718延伸。第二斜壁734相对于轴线716x成一角度734α从中央通道718附近的较高点朝浮子构件702的外周边733附近的较低点延伸。底壁736可设置成互连两个斜壁732、734以限定收集区域730。底部壁736大体上在至少部分地由边缘733的上边缘限定的平面733p(例如，顶部平面)下方或间隔一定距离。

另外参照图16，底部壁734或斜壁732、734的部分可被移除或打开以限定通过第一浮子构件702的间隙或通道排气口740。排气通道740允许诸如全血的材料在诸如全血和/或包括骨髓的骨部分的材料的离心期间穿过顶部或第一浮子构件702并朝容器的底部44移动。底部壁736可因此形成为辐条或臂，该辐条或臂大体上垂直于连接构件716的轴线716x在外斜壁732和内斜壁734之间延伸。另外，底部壁臂或辐条736可以成角度，以朝着柱连接部分522或远离第二浮子构件704渐缩。如本文进一步示出的，全血或其它材料可接着由斜壁732、734和底部壁736通过排气通道740朝第二浮子构件704导向。

继续参照图15-17且另外参照图17，阀门组件737均可部分地由第一浮子构件702的底部表面742限定。阀门组件737还可包括阀门构件744，阀门构件744可包括闸部分746，闸部分746直接接触第一浮子构件702的底部表面742以关闭通过第一浮子构件702的排气通道740。替代地或除此之外，可提供密封部分747以直接接触底部表面742并定位在底部表面742和闸构件746之间。闸部分746可从阀柱或延伸构件748延伸并与之形成为单个构件，延伸构件748可在中心柱716上延伸且在各种实施例中可连接到中心柱716。第二阀体构件748可粘附到柱716，以使得它不覆盖通道714，从而可将材料抽吸通过中央通道718。然而，闸构件746可单独地形成并且随后连接到阀支撑件748。

阀门部分744可由诸如柔性橡胶的单种材料形成，例如硅橡胶。其它特定的材料可包括具有所选性质的合适的聚合物。例如，闸部分746或整个阀门部分744的聚合物可由具有约1.13克/立方厘米(g/cm3)的比重的材料形成。闸构件746的比重可以选择成使得它在离心期间将随全材料朝第二浮子构件704移动，以允许材料在离心过程期间穿过排气通道740。根据各种实施例中的任一个，比重也可选择成收集所选组分并且可以取决于所选组分或多组分材料(例如，全血、全血和骨髓、脂肪组织)。一般来讲，闸部分746和/或整个阀门部分744的比重可选择成大于多组分材料中密度最大的组分和/或大于多组分材料的所有部分的总密度(例如，流体密度和全血中的细胞组分密度)。

诸如铰链或连接区域750的偏置区域或部分连接闸部分746和支撑件748。铰链区域750可尺寸设计(例如，具有合适的厚度)或由合适的材料形成，使得它例如在全血材料的离心期间将在所选力下铰接或弯曲。在任一种情况下，铰链部分750都朝第一浮子构件铰接地偏置闸部分748。

参照图18A和图18B，示出了使用浮子组件700的方法。如上文所讨论和图14A中示出的，全血材料可定位在容器12中。容器12可接着定位在离心机中，并且容器12可绕中心轴线自转，使得全血材料被挤向容器12的底部44。当出现这种情况时，全血可大体上在箭头760和762的方向上经过。一般来讲，当阀门部分744的闸部分746打开时，全血或其部分可移动通过顶部浮子构件702中的排气口740。当打开时，闸部分746可在箭头762的方向上移动，并且允许排气口740打开，以使得血液和/或其它所选材料可穿过浮子组件700的排气口740。

因此，在非静态(例如，离心状态)时，闸部分746可朝容器的底部44倾斜以允许诸如红细胞和白膜层的全血的至少一部分通过，以穿过排气口740。如特别地在图18B中所示，在静态条件下，例如在离心完成且分离完成之后，全血可被分离成至少三个部分和位置。红细胞可以在容器12的底部附近的红细胞级分330中，贫血小板级分334可定位在容器12的顶部中，并且白膜层322可定位在第一浮子部分702和第二浮子部分704之间。另外，在非离心状态下，闸部分746可接触第一浮子构件702的底部表面742以关闭排气口740并且保持在容器12内的材料的分离。白膜层可接着通过管21a抽出或以其它方式从容器12移除。

根据各种实施例，阀门组件737可用来帮助分离置于容器12中的全材料或多组分材料。例如，可将全材料置于包括所选阀门组件的浮子组件上方。容器12可接着被离心，并且浮子组件可以穿过材料上升。当阀门组件打开并且全材料经过由浮子组件的一部分限定的收集区域时，各种组分可以从全材料被分离并搅动，并且以其它方式收集在收集区域中。这可以增加多组分材料的所选组分的收集体积。

参照图19和图20，示出了浮子组件800。浮子组件800可包括类似于以上所讨论的浮子部分700的部分，类似的附图标记用来描述这些部分，并且它们仅在这里简要地描述以供参考。浮子组件700可包括第一浮子部分702和第二浮子部分704。第二浮子部分704可包括底部部分706和限定收集面的顶部表面710。可提供通道714和718以允许通过中心柱716和软管倒钩522抽出以便从收集容器抽出，如上文所讨论的那样。第一浮子构件702可包括如上文所讨论的排气口740。

参照图19且另外参照图20，浮子系统800可包括阀门组件810，阀门组件810包括诸如弹簧构件812的偏置部分或构件和闸或闭锁器构件814。闸构件814可由合适的材料形成，该材料可以在非离心或基本上静止状态下与第一浮子构件702的底部表面742接触或密封。因此，闸部分814可由包括硅橡胶材料在内的诸如橡胶的合适的材料形成。另外，也可使用聚合物材料来形成闸构件814。弹簧部分812也可由与全血或血样的一部分基本上不反应的合适材料形成。例如，弹簧构件812可由合适的不锈钢或钛金属或合金形成，但也可由具有所选刚度以充当阀门偏置构件的合适的聚合物材料形成。另外，可在闸构件814和第一浮子构件702之间放置密封构件或部分816。因此，闸814不一定直接与浮子构件702密封，如上文所讨论的那样。

阀门组件810可选择成包括约1.13克/立方厘米的保守或实际比重，使得闸构件814将移动远离第一浮子构件702的底部表面742以允许通过第一浮子构件702的排气口740。因此，弹簧构件812的弹簧力可被选择成使得浮子组件800中的闸构件814的相互作用将有效地为1.13克/立方厘米。替代地，弹簧力可被选择成用于将闸构件814相对于第一浮子底部742保持的任何合适的弹簧力。也就是说，闸构件814的比重可设置成显著大于1.13g/cm³的比重，并且可以是例如约1.0g/cm³至约3g/cm³的比重；包括约1.1g/cm³至约1.2g/cm³；包括约1.13g/cm³。因此，在离心期间当浮子组件800在具有全血样品的容器12中时，弹簧构件812的弹簧力可以足够抵靠第一浮子构件底部表面742保持闸构件814但被全血或全血的一部分在闸构件814上的力克服。

参照图21A和图21B，示出了使用浮子系统800的过程。如图21A所示，容器12可填充有全血样品，如图14A所示，并且可以将离心力施加到管12和浮子组件800以迫使全血样品的至少一部分大体上在箭头820和822的方向上移动。随着全血样品移动，或包括红细胞的全血样品的至少一部分移动，闸部分814也将大体上在箭头820和822的方向上移动。包括红细胞和白膜层的全血样品的一部分可接着在箭头820和822的方向上移动通过第一浮子构件702中的排气口740。在全血样品和/或闸构件814上的力可克服弹簧构件812的弹簧力并允许闸部分814移动远离第一浮子构件底部742并且打开阀门以允许包括白膜层和红细胞的全血样品的一部分经排气口740穿过第一浮子构件702。

如图21B所示，在全血样品分离成所选级分(包括红细胞330、白膜层322和贫血小板血浆334)之后，闸构件814可移动以接触第一浮子构件底部742，从而关闭阀门。闸构件814的移动可归因于朝第一浮子构件底部742推动或移动闸部分或构件814的弹簧构件812的弹簧力。在阀门部分关闭时，可接着保持全血样品的级分，并且可以从管12分离或收集所选材料。例如，如上文所示，可经通道714和718通过包括白膜层级分322的管21a抽出所选级分。

因此，各种实施例可允许将阀门组件设置在各种浮子组件中以帮助将全血样品分离成所选级分。阀门系统可允许保持诸如全血样品的组分的各种级分的分离。阀门还可帮助允许全血样品的某些级分的通过以实现组分的分离，并且浮子组件可帮助保持用阀门组件的分离。

通过赋予较大的表面积以用于使全血样品的一部分通过浮子组件的部分，通道排气口740和第一浮子构件702也可帮助全血样品的分离。因此，通道排气口740可减少全血样品向至少白膜层的分离时间。然而，应当理解，容器12也可包括如上文所讨论的特征，例如挠曲，以帮助全血样品的分离。另外，当离心力不施加到具有全血样品的容器12和容器12内的浮子组件时，容器可接触相应的浮子组件以将浮子组件保持在容器12内的所选位置处。

浮子组件700和800示出为具有基本上固定的部分，例如，用柱部分716相对于第二浮子构件704固定的第一浮子构件702。然而，应当理解，第一浮子构件可设置成相对于第二浮子构件704移动，如上文所讨论的那样。例如，第一浮子构件702可相对于第二浮子构件704移动，并且弹簧构件812的弹簧力可使闸部分或构件814与第一浮子构件底部表面742保持接触。另外，第一浮子构件702和第二浮子构件704可以不同的比重提供，使得它们将在分离过程期间的不同时间并以不同速度分离，以允许闸构件746、814移动远离排气口740，同时仍然允许第一浮子构件702相对于第二浮子构件704移动。

根据各种实施例，可在所选浮子构件中设置通道。参照图22-24，示出了浮子组件900。浮子组件900包括与柱906固定地或可移动地互连的第一浮子构件902和第二浮子构件904。柱906可包括纵向内孔908以允许从由第二浮子构件904形成的收集表面或面910和内孔通道912抽出材料。第二浮子构件904可包括形成通过第二浮子构件904的通道或排气口916的辐条或延伸构件914。通道排气口916可允许诸如全血样品的一部分的材料在离心期间穿过第二浮子构件904。例如，如上文所讨论的，浮子组件900可定位在分离管12中并且定位在离心桶或室中。

作为浮子组件900的一部分，浮子组件900还可包括底部或基部支撑件920。其例如通过将底部支撑件920的构件的端部熔融或粘合到第二浮子构件904中或与第二浮子构件904熔融或粘合而固定地接合第二浮子构件904。塞或闭合构件导向柱924可从底部支撑件920的中心附近延伸。塞构件926可相对于导向柱924移动，其包括允许塞926在塞支撑柱924上滑动的内部通道或内盲孔928。塞926也可包括塞表面或阀门止挡件或闭合件930，其可接合由至少部分地由辐条914限定的第二浮子构件904的表面限定的通道表面932。塞表面930可提供成互补于通道表面932以形成密封。另外，塞表面930可相对于离心力的轴线成倾斜的角度，以允许材料在阀门打开时容易地或有效地通过。

在组装和未离心状态，塞926可抵靠阀体表面932被偏置。在静态下，塞926的塞表面930接合底部表面932。塞936因此通过偏置弹簧940的力关闭或堵塞排气通道916。

在离心期间，塞926可朝支撑构件920的外表面942移动以打开由塞表面930和第二浮子构件904的底部表面932限定或形成的阀门。也就是说，塞926可操作以在离心期间通过克服弹簧940的弹簧力而朝箭头926a的方向或在该方向上移动。

如图25A和图25B所示，分离容器12可封闭浮子组件900并包括靠近浮子组件900的静止位置并且靠近或基本上邻近浮子组件900的底部支撑件920的通道或口946。因此，材料可以大体上在箭头950的方向上被引入容器12中以允许从邻近的位置或在浮子组件900在离心期间将移动的方向上填充容器12。有效地，口946定位在分离管12的底部44处或附近。在离心期间，包括浮子组件900的分离管12绕中心轴线自转，使得离心力大体上在箭头12c的方向上且朝向容器12的底部44。

参照图25B，在离心期间，定位在分离容器12内的材料能在箭头952的方向上朝第一浮子构件902移动通过第二浮子构件904。在离心期间，塞构件926能够克服弹簧40的弹簧力并且大体上在箭头926a的方向上朝底部支撑件920的底部表面942移动。塞926可基于其相对于全材料的比重而移动，如本文所讨论的。

通过经开口946从分离容器12的底部44填充分离容器12，当其定位在分离容器12内时，浮子组件900可至少漂浮在全血样品或其它全材料样品的顶部上或移动通过全血样品或其它全材料样品。在离心期间并且当塞926克服弹簧偏置力时，浮子组件900能朝分离容器12的底部44移动且移动通过全血样品。浮子组件900穿过全血样品的移动可帮助利用机械力和机械装置分离全血样品内的材料。通过帮助利用机械装置从全血的其它级分分离诸如白膜层的材料，可以实现诸如全血的白膜层的所选材料的较多分离和/或较大收集百分比。如上文所讨论的，可提供阀门或口以连接到收集管21a，从而允许从收集表面910抽出，类似于上文所讨论的那样。

塞926可由具有比全血或其它全材料样品的比重大的比重的材料形成。例如，如果在分离管12中分离全血，则塞926的比重可以为约1.13克/立方厘米。然而，应当理解，其它材料可包括不同的比重，因此应当理解，可根据不同的材料来选择塞926的比重。弹簧940的弹簧力和弹簧材料可以基本上与待分离的材料有关，并可具有可由塞926在离心期间克服的弹簧力。

参照图26，示出了包括两个阀门组件部分的浮子组件1000。浮子组件1000可包括第一浮子构件702，如图15所示，该构件包括如上文所讨论的贮槽区域730。第一阀门部分可由接合第一浮子构件702的底部表面742的闸部分746限定或形成。闸746可利用铰链部分750或弹簧812铰接地偏置。阀门部分744可以围绕浮子组件900的柱906定位。浮子组件1000还可包括浮子组件900的第二浮子构件904。第二浮子构件904可包括底部表面或表面932，该表面可接合由承载在底部构件或支撑构件920上的弹簧940偏置和定位的塞构件926。

浮子组件1000可因此包括两个阀门部分，例如闸部分746和塞部分926。浮子组件1000的多个阀门组件可设置在分离容器12内，如上文所示，以允许材料在各个离心步骤期间移动通过浮子组件1000。包括浮子组件1000的分离容器12可从任一端被填充，并且各个阀门组件可用来提供帮助，以使多组分材料的各部分在容器12内离心或分离期间能移动经过浮子组件1000。因此，应当理解，根据各种实施例的浮子组件1000可包括多个阀门区域以帮助材料移动经过浮子组件1000。

还应当理解，各种浮子组件实施例的各种收集区域和其它单独地且独立地描述的元件可以合适的组合结合并且仍然在所附权利要求的范围内。

本教导的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此不脱离本教导要旨的变型意图在本教导的范围内。这样的变型不被认为偏离本教导的精神和范围。

Claims (38)

1.一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的分离系统，所述分离系统包括：

第一浮子构件，所述第一浮子构件具有由外壁限定的外周边，所述第一浮子构件包括穿过所述第一浮子构件且在所述外周边内的通道；

连接构件，所述连接构件可操作地连接到所述第一浮子构件；

第二浮子构件，所述第二浮子构件可操作地连接到所述连接构件，其中在所述第二浮子构件和所述第一浮子构件之间的距离可操作以形成为使得所述第二浮子构件的至少第一表面可操作以与所述第一浮子构件间隔一定距离；以及

阀门组件，所述阀门组件包括闸构件，所述闸构件朝所述第一浮子构件偏置以接触所述第一浮子构件并关闭通过所述第一浮子构件的所述通道。

2.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，所述第一浮子构件还包括：

第一表面，所述第一表面定位成距由所述第一浮子构件的侧面限定的顶部边缘一定距离，其中所述通道形成为至少部分地穿过所述第一表面；以及

第二表面，所述第二表面朝所述第一表面倾斜。

3.根据权利要求2所述的分离系统，其特征在于，还包括：

铰链部分，所述铰链部分定位在所述闸构件和所述连接构件之间以朝所述第一浮子构件铰接地偏置所述闸构件。

4.根据权利要求3所述的分离系统，其特征在于，还包括：

阀门支撑部分，所述阀门支撑部分从所述闸构件延伸并且围绕所述连接构件的至少一部分；

其中所述铰链部分形成在所述闸构件和所述阀门支撑部分之间。

5.根据权利要求4所述的分离系统，其特征在于，所述铰链部分包括所述闸构件的减小厚度区域，所述减小厚度区域可操作以允许所述闸构件相对于所述阀门支撑部分挠曲。

6.根据权利要求3所述的分离系统，其特征在于，还包括：

分离容器，所述分离容器可操作以包含所述第一浮子构件、所述连接构件、所述第二浮子构件和所述阀门组件；

其中所述铰链部分可操作以允许所述闸构件相对于所述连接构件铰接，从而允许全材料的一部分穿过包括在所述第一浮子构件中的所述通道。

7.根据权利要求2所述的分离系统，其特征在于，所述闸构件包括大于所述多组分材料的密度最大的组分或所述多组分材料的总密度中的至少一个的比密度。

8.根据权利要求2所述的分离系统，其特征在于，还包括：

弹簧构件，所述弹簧构件可操作地接触所述闸构件以朝所述第一浮子构件弹性地偏置所述闸构件。

9.根据权利要求8所述的分离系统，其特征在于，所述弹簧构件物理地且直接地接触所述闸构件以抵靠所述第一浮子构件偏置所述闸构件并且直接地接触所述连接构件和所述第二浮子构件中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的分离系统，其特征在于，所述弹簧构件在所述第一浮子构件和所述第二浮子构件之间围绕所述连接构件盘绕。

11.根据权利要求8所述的分离系统，其特征在于，所述闸构件包括大于所述多组分材料的密度最大的组分的比重的比重，并且所述弹簧构件包括小于在所述离心力施加期间由所述密度最大的组分在所述闸构件上形成的力的弹簧力。

12.根据权利要求8所述的分离系统，其特征在于，还包括：

分离容器，所述分离容器可操作以包含所述第一浮子构件、所述连接构件、所述第二浮子构件、所述阀门组件和所述弹簧构件；

其中多组分材料可操作以通过使用所述第一浮子构件、所述第二浮子构件、所述阀门组件和所述弹簧构件而在所述分离容器内被分离。

13.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，所述阀门组件包括用于朝所述第一浮子构件偏置所述闸构件的偏置构件。

14.根据权利要求13所述的分离系统，其特征在于，所述第二浮子构件包括第二通道；

其中所述闸构件可操作以由所述偏置构件抵靠所述第二浮子构件偏置。

15.根据权利要求14所述的分离系统，其特征在于，所述闸构件为相当薄的。

16.根据权利要求13所述的分离系统，其特征在于，还包括：

容器，所述容器具有顶部和底部；

其中所述第一浮子构件在所述第二浮子构件和所述容器的所述顶部之间。

17.一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的分离系统，所述分离系统包括：

第一浮子构件，所述第一浮子构件具有第一侧面和第二侧面；

第二浮子构件，所述第二浮子构件具有第一和第二侧面，其中所述第二浮子构件限定延伸穿过所述第一侧面和所述第二侧面且在所述第二浮子构件的外周边内的通道；

连接构件，所述连接构件固定地连接到所述第一浮子构件的所述第二侧面和所述第二浮子构件的所述第一侧面以使得所述第一浮子构件的所述第二侧面与所述第二浮子构件的所述第一侧面间隔一定距离；

塞构件；

弹簧，所述弹簧朝所述第二浮子构件的所述第二侧面偏置所述塞构件。

18.根据权利要求17所述的分离系统，其特征在于，还包括：

基座构件，所述基座构件定位成距所述第二浮子构件的所述第二侧面一定距离；

其中所述弹簧定位在所述基座构件和所述塞构件之间。

19.根据权利要求18所述的分离系统，其特征在于，所述基座构件包括基本上十字形的构件，所述基本上十字形的构件具有从所述十字形构件的第一部分和第二部分的相交部朝所述第二浮子构件延伸的支撑栓；

其中，所述弹簧构件定位在所述支撑栓上方；

进一步地，其中所述塞构件包括凹陷，所述凹陷可操作以允许所述塞构件在骑跨在所述支撑栓上的同时相对于所述第二浮子构件从关闭位置移动至打开位置。

20.根据权利要求18所述的分离系统，其特征在于，所述基座构件包括通道，所述通道可操作以允许多组分材料的至少一部分穿过所述基座构件的所述通道。

21.根据权利要求16所述的分离系统，其特征在于，所述基座构件固定到所述第二浮子构件以将所述弹簧构件和所述塞构件相对于所述第二浮子构件保持在可移动位置；

其中所述塞构件可操作以在接合所述基座构件的同时相对于所述第二浮子构件从打开位置移动至关闭位置。

22.根据权利要求17所述的分离系统，其特征在于，所述塞构件包括基本上等于或大于所述多组分材料的密度最大组分的比重的比重；

其中所述弹簧包括可操作以在向所述密度最大组分施加离心力期间被克服的弹簧力，致使所述塞构件克服所述弹簧的所述弹簧力并移动远离所述第二浮子构件。

23.根据权利要求18所述的分离系统，其特征在于，还包括：

分离容器，所述分离容器可操作以包含所述第一浮子构件、所述第二浮子构件、所述连接构件、所述塞构件、所述偏置弹簧和所述基座构件；

其中所述基座构件可操作以接合所述容器的内端表面并使所述第二浮子构件与所述表面的所述内端保持一定距离。

24.一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的分离系统，所述分离系统包括：

第一浮子构件，所述第一浮子构件具有由外壁限定的第一外周边，所述第一浮子构件包括穿过所述第一浮子构件且在所述第一外周边内的第一通道；

连接构件，所述连接构件在所述连接构件的第一端部附近固定地连接到所述第一浮子构件；

第二浮子构件，所述第二浮子构件固定地连接到所述连接构件的第二端部附近且距所述第一浮子构件一定距离，使得至少所述第二浮子构件的第一表面与所述第一浮子构件间隔一定距离，所述第二浮子构件包括通过所述第二浮子构件且在所述外周边内的第二通道；

第一阀门组件，所述第一阀门组件包括闸构件，所述闸构件朝所述第一浮子构件偏置以接触所述第一浮子构件从而关闭通过所述第一浮子构件的所述第一通道；以及

第二阀门组件，所述第二阀门组件包括塞构件，所述塞构件朝所述第二浮子构件偏置以关闭通过所述第二浮子构件的所述第二通道。

25.根据权利要求24所述的分离系统，其特征在于，所述第一阀门组件包括将阀门支撑部分和所述闸构件互连的铰链部分；

其中所述铰链部分朝所述第一浮子构件铰接地偏置所述闸构件。

26.根据权利要求24所述的分离系统，其特征在于，所述第一阀门组件包括弹簧构件；

其中所述弹簧构件围绕所述连接构件的至少一部分并且朝所述第一浮子构件弹性地偏置所述闸构件。

27.根据权利要求24所述的分离系统，其特征在于，所述第二阀门包括朝所述第二浮子构件偏置所述塞构件的弹簧构件。

28.根据权利要求27所述的分离系统，其特征在于，还包括：

基座构件，所述基座构件从包括支撑部分的所述第二浮子构件延伸；

其中所述弹簧围绕所述支撑部分的至少一部分，并且所述塞构件可操作以在接合所述支撑部分的至少一部分的同时相对于所述第二构件在打开位置和关闭位置之间移动。

29.根据权利要求24所述的分离系统，其特征在于，所述第一阀门组件包括第一弹簧构件和铰链部分中的至少一个以朝所述第一浮子构件偏置所述闸构件；

其中所述第二阀门组件还包括固定地连接到所述第二浮子构件的基座构件，其中所述基座构件限定支撑柱，并且围绕所述支撑柱的至少一部分的是朝所述第二浮子构件偏置所述塞构件的第二弹簧。

30.根据权利要求24所述的分离系统，其特征在于，还包括：

分离容器，所述分离容器可操作以包含所述第一浮子构件、所述连接构件、所述第二浮子构件、所述第一阀门组件和所述第二阀门组件；

其中所述第一阀门组件和所述第二阀门组件可操作以在施加所述离心力期间打开，从而在所述分离容器内分离所述多组分材料的所选组分。

31.一种用于利用离心力分离多组分材料的至少一种组分的方法，所述方法包括：

将全材料的第一体积放入具有浮子分离系统的容器中，所述浮子分离系统包括固定到连接构件且间隔开的第一浮子构件和第二浮子构件；

将力施加到包括所述浮子分离系统和所述全材料的所述第一体积的所述容器，其中将所述力施加到所述容器进一步操作用于：

造成阀门打开以允许至少使所述全材料的所述第一体积的一部分移动通过限定在所述第一浮子构件或所述第二浮子构件中的至少一个内的通道；以及

在至少使所述全材料的所述第一体积的所述部分移动通过所述通道之后，将所述多组分材料的一种组分的至少一部分分离到至少部分地由所述浮子分离系统限定的空间中；以及

停止所述力的所述施加以允许所述阀门关闭限定在所述第一浮子构件和所述第二浮子构件中的至少一个内的所述通道。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述阀门具有大于所述多组分材料的密度最大组分的比重，使得所述阀门的可移动的密封部分在重力的施加期间移动远离所述第一浮子构件或所述第二浮子构件中的至少一个。

33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述密封部分通过克服弹簧偏置力而移动远离所述第一浮子构件和所述第二浮子构件中的至少一个。

34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述密封部分在所述第一浮子构件和所述第二浮子构件之间相对于所述浮子分离系统基本上轴向地且沿着所述连接构件移动。

35.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，使所述密封部分移动远离所述第一浮子构件和所述第二浮子构件中的至少一个包括：使所述密封部分的至少一部分铰接地移动远离所述第一浮子构件和所述第二浮子构件中的至少一个至未密封位置，其中所述密封部分在所述未密封位置相对于所述第一浮子构件和所述第二浮子构件中的至少一个成角度。

36.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，当所述阀门打开时，第一阀门被迫打开，并且第二阀门被迫打开；

其中所述第一阀门相对于所述第一浮子构件打开，并且所述第二阀门相对于所述第二浮子构件打开。

37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，打开所述第一阀门和所述第二阀门包括：使所述第一阀门的第一阀门密封部分和所述第二阀门的第二阀门密封相对于所述浮子分离系统基本上轴向地移动。

38.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，将全材料的第一体积放入所述容器包括：将一定体积的骨髓放入所述容器中。

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