CN114659862A - 血样分离载具、血样分离装置及血样处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及血样检测技术领域,公开了一种血样分离载具、血样分离装置及血样处理设备,该血样分离载具用于转动时分离血液样本,血样分离载具内设有相连通的加样腔和分离腔;血样分离载具的外壁设有加样位和取样位,加样位与加样腔相连通,并位于加样腔上方;取样位与分离腔连通,并位于分离腔上方;其中,加样位用于加入血液样本,分离腔用于分离血液样本,取样位用于提取从血液样本分离得到的第一组份。本发明提出的血样分离载具能够降低血液样本的检测用量和取样精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及血样检测技术领域,特别涉及一种血样分离载具、血样分离装置及血样处理设备。
背景技术
血液是临床检验最常用的样本之一,通过生化、免疫等多种检测手段可从血液中获取被试者的多种生理病理信息,为临床诊断和治疗提供依据。目前大部分针对血液的检测需要在血液样本预处理阶段将血液的组分进行分分离,再单独对分离后的血液组分进行后续检测。
在相关技术中,通过采血管收集血液样本,将采血管置入离心机中进行离心分离处理,在提取分离后的血液样本时,为保证取样纯度,需要对吸管伸入采血管中的位置和吸取操作有较精确的要求,同时需要较多的血液样本量,才能保证待吸取的分离的血样样本具有足够的厚度给取样提供足够的操作空间。因而上述通过采血管和离心机分离血液样本的方式只适用于大容量血液样本的取样处理,需要采集被试者较多量的血液样本。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种血样分离载具,旨在降低血液样本的检测用量和取样精度要求。
为实现上述目的,本发明提出了一种血样分离载具,用于转动时分离血液样本,所述血样分离载具内设有相连通的加样腔和分离腔;
所述血样分离载具的外壁设有加样位和取样位,所述加样位与所述加样腔相连通,并位于所述加样腔上方;所述取样位与所述分离腔连通,并位于所述分离腔上方;
其中,所述加样位用于加入血液样本,所述分离腔用于分离所述血液样本,所述取样位用于提取从所述血液样本中分离得到的第一组份。
在本发明的一实施例中,所述分离腔包括取样腔,所述取样腔用于收容所述第一组份,所述取样腔包括相连通的分离室和取样室,所述取样室与所述取样位相连通。
在本发明的一实施例中,所述分离室从靠近所述加样腔的一端至远离所述加样腔的一端逐渐收缩。
在本发明的一实施例中,所述加样腔具有收缩腔段,所述收缩腔段与所述分离室相连通,所述收缩腔段从远离所述分离室的一端至靠近所述分离室的一端逐渐收缩。
在本发明的一实施例中,所述加样腔还具有扩张腔段,所述扩张腔段与所述加样位、所述收缩腔段连通,所述扩张腔段从远离所述收缩腔段的一端至靠近所述收缩腔段的一端逐渐扩张。
在本发明的一实施例中,定义所述分离室的底壁所在的斜面与所述血样分离载具的顶面之间的夹角为α,25°≤α≤80°。
在本发明的一实施例中,定义所述加样腔的底壁所在的斜面与所述血样分离载具的顶面之间的夹角为β,25°≤β≤80°。
在本发明的一实施例中,所述分离腔还包括沉淀腔;
所述加样腔、所述取样腔以及所述沉淀腔依次连通设置,所述取样位与所述取样腔连通,所述沉淀腔用于收容从所述血液样本中分离得到的第二组份。
在本发明的一实施例中,在所述血样分离载具的中心朝向所述血样分离载具的外边缘的方向上,所述加样腔、所述取样腔以及所述沉淀腔顺序分布。
在本发明的一实施例中,所述分离室与所述加样腔和所述沉淀腔连通,所述取样室位于所述分离室背向所述沉淀腔的一侧。
在本发明的一实施例中,所述分离室具有分别位于所述分离室和所述加样腔的连通处的两侧的第一侧壁和第二侧壁;
所述第一侧壁和所述第二侧壁由所述分离室与所述加样腔的连通处朝向所述分离室与所述沉淀腔的连通处延伸;
所述第一侧壁和所述第二侧壁呈弧面或斜面设置。
在本发明的一实施例中,所述血样分离载具还设有第一连通通道、第二连通通道以及第三连通通道;
所述第一连通通道连通所述加样腔和所述分离室,所述第二连通通道和所述第三连通通道均连通所述分离室和所述沉淀腔,所述第三连通通道位于所述分离室的一侧。
在本发明的一实施例中,所述第三连通通道和所述取样室分别设于所述第一连通通道的两侧,所述第三连通通道的部分结构和所述取样室的至少部分结构位于所述加样腔和所述分离室之间。
在本发明的一实施例中,所述第三连通通道的一端与所述分离室靠近所述加样腔的一侧连接,所述第三连通通道的另一端与所述沉淀腔靠近所述分离室一侧连接。
在本发明的一实施例中,在所述血样分离载具的中心朝向所述血样分离载具的外边缘的方向上,所述加样腔、所述第一连通通道、所述分离室、所述第二连通通道以及所述沉淀腔顺序分布。
在本发明的一实施例中,所述分离室的底壁呈斜面设置,并朝向所述第二连通通道延伸,在所述血样分离载具的顶面朝向所述血样分离载具的底面的方向上,所述分离室的深度从靠近所述第二连通通道的一端至远离所述第二连通通道的一端逐渐增大。
在本发明的一实施例中,所述加样腔的底壁呈斜面设置,并朝向所述第一连通通道延伸,在所述血样分离载具的顶面朝向所述血样分离载具的底面的方向上,所述加样腔的深度从靠近所述第一连通通道的一端至远离所述第一连通通道的一端逐渐增大。
在本发明的一实施例中,所述第一连通通道靠近所述加样腔和所述分离室的顶部设置;
且/或,所述第二连通通道靠近所述分离室和所述沉淀腔的顶部设置。
在本发明的一实施例中,所述血样分离载具设有至少一个分离单元、至少一个加样位以及至少一个取样位;
每一所述分离单元包括一所述加样腔和一所述分离腔,在所述血样分离载具的中心朝向所述血样分离载具的外边缘的方向上,每一所述分离单元内的所述加样腔和所述分离腔顺序分布并连通;
每一加样位与一所述加样腔连通,每一所述取样位与一所述分离腔连通。
在本发明的一实施例中,所述血样分离载具上的所述分离单元的数量小于等于40。
在本发明的一实施例中,所述血样分离载具包括基板和盖板;
所述基板设有样本槽,所述盖板设有所述加样位和所述取样位;
所述盖板与所述基板密封连接,并遮盖所述样本槽,以使所述盖板与所述样本槽的槽壁围合形成所述加样腔和所述分离腔。
其次,本发明还提出一种血样分离装置,所述血样分离装置包括安装座、驱动机构以及上述的血样分离载具;
所述驱动机构设于所述安装座,所述血样分离载具设于所述驱动机构的输出端,所述驱动机构驱动所述血样分离载具转动,以实现所述血样分离载具上的血液样本的离心分离。
此外,本发明还提出一种血样处理设备,所述血样处理设备包括上述的血样分离装置,并用于将所述血液样本添加至所述血样分离装置内,以及提取所述血样分离装置的分离腔内的所述第一组份。
本发明通过加样位向加样腔内加入血液样本,并使血样分离载具转动时,在转动离心力作用下,血液样本通过加样腔和分离腔的连通处进入分离腔内,血液样本中的不同血液组分由于密度不同,一分离样本存留在分离腔内靠近加样腔的局部空间内,该分离样本即为目标分离样本;另一分离样本则存留在分离腔远离加样腔的局部空间内,不同组分的分离样本收容于分离腔的不同局部空间内,而后通过取样位可单独提取分离腔内的目标样本而不容易误提取,能够保证提取的目标样本的纯度,降低取样操作的精度要求。同时,微量的血液样本也能够通过本血样分离载具实现上述不同血液成分的分空间分离过程,无需大量采集血液样本,能够降低血液样本的检测用量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明血样分离载具的结构示意图;
图2为图1中血样分离载具的爆炸结构图;
图3为图1中分离单元的俯视结构图;
图4为图1中分离单元的剖视结构图;
图5为图1中血样分离载具的俯视结构图;
图6为图2中血样分离载具的基板的俯视结构图;
图7为本发明血样处理设备的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 血样分离装置 | 11c | 沉淀腔 |
11 | 血样分离载具 | 11d | 加样位 |
111 | 上表面 | 11e | 取样位 |
112 | 第一侧壁 | 11f | 第一连通通道 |
113 | 第二侧壁 | 11g | 第二连通通道 |
114 | 分离单元 | 11h | 第三连通通道 |
115 | 盖板 | 11i | 取样腔 |
116 | 基板 | 11i1 | 分离室 |
116a | 样本槽 | 11i2 | 取样室 |
11a | 加样腔 | 12 | 驱动机构 |
11a1 | 扩张腔段 | 13 | 安装座 |
11a2 | 收缩腔段 | 2 | 加样装置 |
11b | 分离腔 | 3 | 取样装置 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。全文中出现的“和/或”、“且/或”的含义相同,均表示包括三个并列的方案,以“A且/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种血样分离载具11,该血样分离载具11利用转动离心原理实现血液样本中不同血液组分的分离。
在本发明的一实施例中,结合图1和图2所示,该血样分离载具11内设有相连通的加样腔11a和分离腔11b,血样分离载具11的外壁设有加样位11d和取样位11e,加样位11d与加样腔11a连通,并位于加样腔11a上方;取样位11e与分离腔11b连通,并位于分离腔11b上方;其中,加样位11a用于加入血液样本,分离腔11b用于分离血液样本,取样位11e用于提取从血液样本中分离得到的第一组份。
需要说明的是,在本申请中,血液样本可以为全血样本、血清样本、血浆样本、血细胞样本、血红蛋白样本中的一种或几种。
在本发明一具体实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本,因为血液样本中成分的密度大于血浆或血清成分的密度,因此可以通过离心分离得到血浆或血清样本以进行下一步的分析。
具体的,在本发明的实施例中,血样分离载具11用于承载血液样本,血样分离载具11的横截面形状可为圆形、多边形等,比如血样分离载具11可为圆形或正八边形盘状结构,其中以加工制作更为方便、转动更为稳定的圆形结构为血样分离载具11的较优结构。
加样腔11a用于加入血液样本,分离腔11b用于分离血液样本,在血样分离载具11转动时,加样腔11a内的血液样本将在转动离心力作用下进入分离腔11b,再在分离腔11b中分离,密度更大的血细胞成分比血浆或血清成分受到的离心力更大,在血细胞成分从血浆或血清成分中分离后,血细胞成分将排挤血浆或血清成分,使血浆或血清成分存留在分离腔11b内靠近加样腔11a的局部空间内,成为分离得到的第一组份。分离到的血细胞成分则存留在分离腔11b远离加样腔11a的局部空间内,成为成为分离得到的第二组份。血浆成分或血清成分以及血细胞成分收容于分离腔11b的不同局部空间内,实现血液样本中血浆成分或血清成分和血细胞成分的分离。
加样位11d用于向加样腔11a内添加血液样本,取样位11e用于提取分离腔11b中分离得到的血浆或血清样本,加样位11d和取样位11e包括但不限于为孔结构或通道结构。加样位11d和取样位11e可开设于血样分离载具11的上表面111,加样位11d可直接与加样腔11a连通设置,即加样位11d贯穿血样分离载具11的外壁和加样腔11a的腔壁设置;取样位11e可直接与分离腔11b连通设置,即取样位11e贯穿血样分离载具11的外壁和分离腔11b的腔壁设置,以便于血液样本的加样以及血浆或血清样本的取样操作,同时能尽量缩短加样位11d与加样腔11a之间的连通路径的长度,以及取样位11e与分离腔11b之间连通路径的长度,节省加样和取样的时间,提升加样和取样的效率,同时也有利于缩减本血样分离载具11的体积和物料成本。或者,血样分离载具11上还设有连通加样腔11a的第一引流通道和连通分离腔11b的第二引流通道,加样位11d通过第一引流通道与加样腔11a连通,取样位11e通过第二引流通道与分离腔11b连通。其中,加样位11d和取样位11e可为圆形孔、椭圆孔、方形孔等,加样位11d和取样位11e以更易于加工和样本吸取操作更为方便的圆形孔为较优结构。其中,取样位11e的最小孔宽大于等于2mm,取样位11e的开口面积大于等于12mm2,以在通过取样针穿过取样位11e提取取样腔11i内血浆或血清样本时,取样位11e具有足够大的空间供取样针顺利穿过,取样针容易在取样位11e上方准确定位,降低取样针的移动控制和定位精度要求,也降低了取样针与取样位11e内部碰撞的风险。
在本实施例中,将取样位11e直接设置在血样分离载具11上,并位于分离腔11b的上方,取样位11e可直接与分离腔11b连通,取样位11e与分离腔11b之间的连通路径非常短,能够极大地减少血浆或血清样本在取样位11e中的遗留,减少相应的取样时间,提升取样效率,同时取样位11e的加工程序也更为简单,取样位11e的设计和加工成本更为低廉。此外,取样位11e可供取样装置3的取样头伸入分离腔11b中提取血浆或血清样本,血样分离载具11可独立于取样装置3作为血样分离的模块进行使用,即使没有下一级血样处理的装置也可以独立运行,同样也可以作为独立的模块移植到相关设备内与其它的血样处理模块进行组合使用,可移植性和使用灵活性更高,单个血样分离载具11的制造成本和体积也更小,便于单独生产和制造。本实施例中通过血样分离载具11单独实现血样处理(加样、分离以及取样),较上述血样处理和血样反应检测的全流程设备而言,降低了相关设备的制造工艺的要求,有利于提升血样处理程序的稳定性,能够匹配血样处理的高精度要求,获得更高纯度的血浆或血清样本。
本实施例通过加样位11d向加样腔11a内加入血液样本,并使血样分离载具11转动时,在转动离心力作用下,血液样本通过加样腔11a和分离腔11b的连通处进入分离腔11b内,血液样本中的不同血液组分由于密度不同,一分离样本存留在分离腔11b内靠近加样腔11a的局部空间内,该分离样本即为目标分离样本;另一分离样本则存留在分离腔11b远离加样腔11a的局部空间内,不同组分的分离样本收容于分离腔11b的不同局部空间内,而后通过取样位11e可单独提取分离腔11b内的目标样本而不容易误提取,能够保证提取的目标样本的纯度,降低取样操作的精度要求。同时,微量的血液样本也能够通过本血样分离载具11实现上述不同血液成分的分空间分离过程,无需大量采集血液样本,能够降低血液样本的检测用量。
在本发明一实施例,上述血样分离载具11包括基板116和盖板115;基板116设有样本槽116a,盖板115设有上述加样位11d和取样位11e;盖板115与基板116密封连接,并遮盖样本槽116a,以使盖板115与样本槽116a的槽壁围合形成加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c。其中,盖板115和基板116可单独设计加工后通过粘粘接、热压键合、激光键合以及超声键合等方式进行密封连接,以此能够按照实际需要方便地在基板116表面加工样本槽116a,使样本槽116a与盖板115配合后形成所需的加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c,提升本血样分离载具11设计和加工的灵活性。盖板115与基板116连接时,盖板115盖合于样本槽116a的开口,并与样本槽116a的槽壁围合形成上述的加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c,加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c不与外界直接连通,其中加样腔11a通过加样位11d与外界连通,分离腔11b的分离室11i2通过取样位11e与外界连通。基板116上的样本槽116a可通过刻蚀或者注塑工艺成型,盖板115和基板116的材质可为硅片、石英、玻璃、高分子化合物等。
在本发明的一实施例中,结合图1和图2所示,上述的分离腔11b包括取样腔11i和沉淀腔11c;加样腔11a、取样腔11i以及沉淀腔11c依次连通设置,取样位11e与所述取样腔11i连通,取样腔11i用于收容上述第一组份,沉淀腔11c用于收容从血液样本中分离得到的第二组份。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,第一组份为血液样本中的血浆或血清成分,第二组份为血液样本中的血细胞成分。取样腔11i用于收容第一组份即血浆或血清成分,沉淀腔11c用于沉淀和收容第二组分即血细胞成分。取样腔11i位于加样腔11a和沉淀腔11c之间,并与加样腔11a和沉淀腔11c连通。沉淀腔11c位于取样腔11i的外围,取样腔11i位于加样腔11a的外围,在血样分离载具转动时,血液样本由加样腔11a进入取样腔11i和沉淀腔11c内,因血液样本中的血细胞成分的密度大于血浆和血清成分的密度,血细胞成分将在更大的离心力作用下向沉淀腔11c内富集而将沉淀腔11c内的血浆或血清成分排挤至取样腔11i中,如此分离得到的血细胞成分与血浆或血清成分别收容于取样腔11i和沉淀腔11c内,血细胞成分与血浆或血清成分分腔室收容,通过取样位11e可提取取样腔11i内的血浆或血清样本而不容易误提取到沉淀腔11c内的血细胞样本,能够保证提取的血浆或血清样本的纯度,降低取样操作的精度要求。同时,微量的血液样本也能够通过本血样分离载具11实现上述血细胞成分和血浆或血清成分的分腔室分离和收容过程,无需大量采集血液样本,能够降低血液样本的检测用量。
可选地,取样腔11i的深度大于等于2mm,以使取样腔11i具有足够的深度,取样腔11i内分离得到的血浆或血清样本具有足够的液面高度,以在取样针穿过取样位11e伸入取样腔11i内取样时,取样针能够方便地提取到分离得到的血浆或血清样本而不易与取样腔11i的腔壁碰撞,降低取样针撞针风险。
在本发明的一实施例中,结合图1和图2所示,在血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘的方向上,加样腔11a、取样腔11i以及沉淀腔11c顺序分布。
在本实施例中,在血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘的方向上,加样腔11a、取样腔11i以及沉淀腔11c依次布置,以全血样本作为待分离的血液样本为例,在血样分离载具11转动时,能够充分利用血样分离载具11的转动离心力,使加样腔11a内的血液样本进入分离腔11b,再在分离腔11b中分离,使血浆成分或血清成分留在分离腔11b内,成为分离得到的第一组份;血细胞成分离心进入沉淀腔11c中,成为分离得到的第二组份;实现血液样本中血浆成分或血清成分和血细胞成分更迅速地分离。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3所示,上述实施例中的取样腔11i包括相连通的分离室11i1和分离室11i2;分离室11i1与加样腔11a和沉淀腔11c连通,分离室11i2与取样位11e连通。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,分离室11i1位于加样腔11a和沉淀腔11c之间,并与加样腔11a和沉淀腔11c连通。分离室11i2位于分离室11i1的一侧,并与分离室11i1连通。当血样分离载具11转动时,分离室11i1内的血液样本中的血细胞成分在转动离心力的作用下与血浆成分或血清成分分离,并向沉淀腔11c中富集,血浆成分或血清成分则留在分离腔11b内。当血样分离载具11降速转动到停止转动的过程中,分离室11i1内的血浆成分或血清成分在惯性作用下向分离室11i1中的一侧区域富集,控制血样分离载具11的转动方向可以改变分离室11i1内分离得到的血浆成分或血清成分的富集区域,从而能够使分离得到的血浆成分或血清成分向分离室11i1一侧的分离室11i2内富集,从而能够通过与分离室11i2连通的取样位11e提取富集的血浆或血清样本。因为分离室11i2位于分离室11i1背向沉淀腔11c的一侧,分离室11i2远离沉淀腔11c设置,因此提取分离室11i2内血浆或血清样本时,不容易提取到沉淀腔11c内的血细胞样本,有利于提升血浆或血清样本取样的纯度。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3所示,上述实施例中的取样室11i2位于分离室11i1背向沉淀腔11c的一侧。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,通过将分离室11i2设置在分离室11i1背向沉淀腔11c的一侧,能够使分离室11i2在物理位置上远离沉淀腔11c设置,分离室11i2和沉淀腔11c之间隔着分离室11i1,在分离程序后,分离室11i2内中分离得到的血浆或血清样本和沉淀腔11c中分离得到的血细胞样本被分离室11i1中的血浆或血清样本隔开,以此能够更有力地保证通过取样位11e提取到的分离室11i2中的血浆或血清样本的纯度。
可选地,上述分离室11i2的纵截面的开口面积小于分离室11i1的纵截面的开口面积。在上述离心分离程序中,血浆成分或血清成分最终在分离室11i2内富集,将分离室11i2的纵截面的开口面积设置为小于分离室11i1的纵截面的开口面积,能够使除了分离室11i2中的血浆或血清样本之外的血浆或血清样本滞留在分离室11i1中,分离室11i1内的血浆或血清样本阻隔沉淀腔11c中的血细胞成分进入分离室11i2内,从而能够避免通过取样位11e对血浆成分或血清成分进行取样时,提取到血细胞样本,保证通过分离室11i2提取到的血浆或血清样本的纯度。其中,分离室11i2和分离室11i1的纵截面为沿图3所示A-A’线方向剖开分离室11i2和分离室11i1所形成的截面。
可选地,上述分离室11i2的深度大于分离室11i1的深度。通过将分离室11i2的深度设计为大于分离室11i1的深度,能够使分离腔11b中分离得到的血浆成分或血清成分向低处流动并在分离室11i2内汇聚,同时也有利于提升分离室11i2内富集的血浆成分或血清成分的浓度,以此可改善取样程序中提取到的血浆或血清样本的浓度。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3所示,上述实施例中的分离室11i1从靠近加样腔11a的一端至远离加样腔11a的一端逐渐收缩。
在本实施例中,分离室11i1的上述截面可参考沿图3所示A-A’线方向剖开形成的截面,以全血样本作为待分离的血液样本为例,通过将分离室11i1设计为沿远离加样腔11a的一端逐渐收窄的结构:一方面,便于在分离室11i1靠近加样腔11a的一侧布置分离室11i2,使分离室11i2与分离室11i1靠近加样腔11a的空间区域连通,以提血样分离载具11的空间利用率;另一方面,使分离室11i1中密度低于血细胞成分的血浆成分或血清成分更不容易通过分离室11i1靠近沉淀腔11c的收窄部位进入沉淀腔11c中,从而提升分离室11i1中分离得到的血浆成分或血清成分的含量。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3所示,上述实施例中的分离室11i1具有分别位于分离室11i1和加样腔11a的连通处的两侧的第一侧壁112和第二侧壁113;第一侧壁112和第二侧壁113由分离室11i1与加样腔11a的连通处朝向分离室11i1与沉淀腔11c的连通处延伸;第一侧壁112和第二侧壁113呈弧面或斜面设置。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,通过将分离室11i1的第一侧壁112和第二侧壁113设置为逐渐收窄的弧面或斜面结构,能够消除离心过程中分离室11i1的侧壁对血细胞成分的阻拦作用,使血细胞成分更为顺利地进入沉淀腔11c内,极大地减少了分离出的血浆或血清样本中的血细胞成分的含量,缩短了分离高纯度血浆或血清样本所需的离心时间。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3所示,上述实施例中的血样分离载具11还设有第一连通通道11f、第二连通通道11g以及第三连通通道11h;第一连通通道11f连通加样腔11a和分离室11i1,第二连通通道11g和第三连通通道11h均连通分离室11i1和沉淀腔11c;第三连通通道11h位于第一连通通道11f和第二连通通道11g的一侧。
在本实施例中,第一连通通道11f用于供加样腔11a内的血液样本离心分离时进入分离室11i1中,第二连通通道11g用于供分离腔11b中的血细胞成分离心分离时进入沉淀腔11c中。第一连通通道11f和第二连通通道11g可为直线延伸的通道结构或部分通道段呈弧形延伸设置的通道结构,第一连通通道11f和第二连通通道11g以更易于加工、离心分离更直接和方便的直线延伸通道结构为较优结构,其中上述通道段指的是,第一连通通道11f或第二连通通道11g的部分通道结构。第一连通通道11f和第二连通通道11g可为槽体或腔体结构等。
以全血样本作为待分离的血液样本为例,分离室11i1中的血细胞成分通过第二连通通道11g进入沉淀腔11c中时,沉淀腔11c内的空气被血细胞成分排挤而压缩,沉淀腔11c中的气压上升,阻碍血细胞成分向沉淀腔11c中富集,不利于血细胞成分和血浆分成的充分分离。本实施例通过独立于第二连通通道11g设置的第三连通通道11h连通分离室11i1和沉淀腔11c,能够使沉淀腔11c内的气压在离心进样过程中通过第三连通通道11h及时释放,让血细胞成分得以顺利进入沉淀腔11c内,避免在沉淀腔11c内的气压升高时,血细胞成分无法顺畅进入沉淀腔11c中,血细胞成分和血浆分成的无法充分分离的问题,同时也能够降低血样在气压和离心力双重作用下出现飞溅的风险。其中,第三连通通道11h可为槽体或腔体结构等。
可选地,上述的第一连通通道11f的截面的开口面积小于加样腔11a和分离室11i1的截面的开口面积。与第一连通通道11f延伸方向垂直的方向为图3所示沿A-A’线的方向,使在该方向上形成的第一连通通道11f的截面的开口面积小于加样腔11a和分离室11i1的截面的开口面积,能够保证第一连通通相对于加样腔11a和分离室11i1在图3所示沿A-A’线的方向上收窄,从而使加样腔11a进入分离室11i1的血液样本不会直接进入第三连通通道11h内,以此避免当加样腔11a中的血液样本直接进入第三连通通道11h内时,沉淀腔11c中的气体压力无法通过第三连通通道11h及时释放,沉淀腔11c靠近分离室11i1一侧的气压和靠近第三连通通道11h一侧的气压无法平衡,从而导致分离室11i1中的样本受压而从取样位11e中飞溅出去。
可选地,上述的第二连通通道11g的截面的开口面积小于分离室11i1和沉淀腔11c的截面的开口面积。因为沿与第二连通通道11g延伸方向垂直的方向,第二连通通道11g的截面的开口面积小于分离室11i1和沉淀腔11c的截面的开口面积,使第二连通通道11g成为窄通道结构,以此能够避免在血样分离载具11减速转动到停止转动的过程中,沉淀腔11c中的血细胞成分在惯性作用下通过第二连通通道11g回流至分离室11i1内,并与分离室11i1内的血浆成分或血清成分混合,导致分离室11i1内最终分离得到的血浆或血清样本的纯度降低。因此,本实施例中第二连通通道11g的窄通道结构设计有利于提升分离室11i1内分离得到的血浆或血清样本的纯度。
可选地,上述第三连通通道11h的一端与分离室11i1靠近加样腔11a的一侧连接;第三连通通道11h的另一端与沉淀腔11c靠近分离室11i1的一侧连接。第三连通通道11h与分离室11i1的连通处位于第一连通通道11f的一侧,以此可避免当加样腔11a中的血液样本通过第一连通通道11f后直接进入第三连通通道11h内时,沉淀腔11c中的气体压力无法通过第三连通通道11h及时释放,沉淀腔11c靠近分离室11i1一侧的气压和靠近第三连通通道11h一侧的气压无法平衡,从而导致分离室11i1中的样本受压而从取样位11e中飞溅出去。将第三连通通道11h在分离室11i1的一侧布置,能够提升血样分离载具11上的空间的利用率,增加血样分离载具11上加样腔11a、第一连通通道11f、分离室11i1、第二连通通道11g以及沉淀腔11c的设置数量,提升血样分离载具11的血样分离效率。
可选地,上述的第三连通通道11h和分离室11i2分别设于第一连通通道的两侧,第三连通通道11h的部分结构和分离室11i2的至少部分结构位于加样腔11a和分离室11i1之间。第一连通通道11f位于加样腔11a和分离室11i1之间,在加样腔11a和分离室11i1之间,第一连通通道11f的外周还存在富余空间,通过将第三连通通道11h的部分结构以及分离室11i2的至少部分结构设置在该富余空间内,以此能够提升血样分离载具11上的空间的利用率,实现血样分离载具11上各腔体、腔室以及连通通道的紧凑布局,增加血样分离载具11上加样腔11a、第一连通通道11f、分离腔11b、第二连通通道11g以及沉淀腔11c的设置数量,提升血样分离载具11的血样分离效率。
在本发明的一实施例中,结合图2至图4所示,在血样分离载具的中心朝向血样分离载具的外边缘的方向上,加样腔11a、第一连通通道11f、分离室11i1、第二连通通道11g以及沉淀腔11c顺序分布。
在本实施例中,通过将加样腔11a、第一连通通道11f、分离室11i1、第二连通通道11g以及沉淀腔11c布置为,沿血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘的方向延伸设置:一方面,能够尽可能地缩减第一连通通道11f和第二连通通道11g的延伸长度,降低第一连通通道11f和第二连通通道11g的体积,从而缩减血样分离载具11的体积和物料成本;另一方面,有利于降低第一连通通道11f和第二连通通道11g对血样的阻力,使加样腔11a中的血液样本在离心分离时通过第一连通通道11f更顺利地进入分离腔11b,同时也使分离腔11b中的血细胞成分在离心分离时通过第二连通通道11g更顺利地进入沉淀腔11c,提升血样分离的效率。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3所示,加样腔11a具有收缩腔段11a2,收缩腔段11a2与分离室11i1连通,收缩腔段11a2从远离分离室11i1的一端至靠近分离室11i1的一端逐渐收缩。
在本实施例中,加样腔11a位于收缩收缩腔段11a2背向分离腔11b的一侧的腔段可为等宽腔段或收缩腔段或扩张腔段,此处不做限定。其中,等宽腔段即相应的腔体空间内各处的宽度相等或在加工公差范围内相接近,收缩腔段和扩张腔段即相应的腔体空间的一端截面面积大于另一端的截面面积。通过收缩腔段11a2靠近分离腔11b1一端的收窄结构,能够使加样腔11a进入分离室11i1的血液样本不会直接进入第三连通通道11h内,以此避免当加样腔11a中的血液样本直接进入第三连通通道11h内时,沉淀腔11c中的气体压力无法通过第三连通通道11h及时释放,沉淀腔11c靠近分离室11i1一侧的气压和靠近第三连通通道11h一侧的气压无法平衡,从而导致分离室11i1中的样本受压而从取样位11e中飞溅出去。
可选地,上述加样腔11a还具有扩张腔段11a1,扩张腔段11a1与加样位11a和收缩腔段11a2连通,扩张腔段11a1从远离收缩腔段11a2的一端至靠近收缩腔段11a2的一端逐渐扩张。因圆形结构中离开圆心越近的同心圆的周长越短,离圆心越远的同心圆的周长越长;本实施例通过扩散腔段11a1从远离收缩腔段11a2的一端至靠近收缩腔段11a2的一端逐渐扩张的结构,使扩张腔段11a1呈扇形扩张,同时位于加样腔11a外周的分离腔11b和沉淀腔11c与加样腔11a组合形成的分离单元114整体也呈扇形扩张设置,以此能够充分利用血样分离载具11上的空间设置尽可能多的分离单元114,提升本血样分离载具11单位时间内可离心分离的血液样本的数量,改善本血样分离载具11的血样分离效率。
在本实施例中,通过将加样腔11a设置为靠近分离室11i1的一端以及远离分离室11i1的一端均收窄,扩张腔段11a1和收缩腔段11a2的连通处扩张,有利于通过扩张腔段11a1实现通过加样位11d加入的血液样本在加样腔11a内的扩散,扩张腔段11a1和收缩腔段11a2的连通处扩张则能够容置更多的血液样本,同时两头收窄的结构能够减小加样腔11a的体积,提升血样分离载具11上可布置的加样腔11a的数量,改善血样分离载具11的血样分离效率。此外,通过收缩腔段11a2靠近分离腔11b1一端的收窄结构,能够使加样腔11a进入分离室11i1的血液样本不会直接进入第三连通通道11h内,以此避免当加样腔11a中的血液样本直接进入第三连通通道11h内时,沉淀腔11c中的气体压力无法通过第三连通通道11h及时释放,沉淀腔11c靠近分离室11i1一侧的气压和靠近第三连通通道11h一侧的气压无法平衡,从而导致分离室11i1中的样本受压而从取样位11e中飞溅出去。
在本发明的一实施例中,结合图2至图4所示,加样腔11a的容积大于分离腔11b的容积,分离腔11b的容积大于沉淀腔11c的容积。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,加样腔11a的容积大于分离腔11b和沉淀腔11c的容积,分离腔11b的容积大于沉淀腔11c的容积,以此,加样腔11a能够收容初始加入的容量更大的血液样本,分离腔11b能够收容血液样本中含量大于血细胞成分的血浆成分或血清成分,沉淀腔11c中则可以收容血液样本中含量更少的血细胞成分,通过将加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c的容积设置为逐级递减,能够保证加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c具有更为合理的容积大小,而能够尽可能地减小加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c的体积,增加加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c的设置数量,提升血样分离载具11上的空间利用率以及血样分离载具11的血样分离效率。其中,加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c的容积可按照实际需要设计,比如可将加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c的容积比设计为5:4:3,以满足通常情况下的血样分离和血样收容需要。
在本发明的一实施例中,结合图2和图3,血样分离载具11设有至少一个分离单元114、至少一个加样位11d以及至少一个取样位11e;每一分离单元114包括一加样腔11a和一分离腔11b,在血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘的方向上,每一分离单元114内的加样腔11a和分离腔11b顺序分布并连通;每一加样位11d与一加样腔11a连通,每一取样位11e与一分离腔11b连通。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,分离单元114用于实现血液样本中血浆成分或血清成分和血细胞成分的分离,分离单元114沿血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘布置,比如当血样分离载具11为圆形结构时,分离单元114沿血样分离载具11的径向方向设置;再比如,血样分离单元114由血样分离载具11的中心向分离载具的外边缘呈放射状布置。分离单元114的该布置方式能够充分利用血样分离载具11的转动离心力,使分离单元114中血液样本内的血浆成分或血清成分和血细胞成分在更短的时间内实现离心分离,从而提升血液样本分离的效率。
每一分离单元114均包括加样腔11a和分离腔11b,在血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘的方向上,加样腔11a和分离腔11b顺序布置,如此在血样分离载具11转动时,加样腔11a内的血液样本将在转动离心力作用下进入分离腔11b,再在分离腔11b中分离,使血浆成分或血清成分留在分离腔11b的取样腔11i内,血细胞成分离心进入分离腔11b的沉淀腔11c中,实现血液样本中血浆成分或血清成分和血细胞成分的分离。当血样分离载具11上设置有多个分离单元114时,每一分离单元114均可用于实现血液样本的离心分离,如此增加了血样分离载具11在单位时间内可离心分离的血液样本的数量,提升了血样分离载具11的血样分离效率。
在本发明的一实施例中,结合图2和图4所示,分离室11i1的底壁呈斜面设置,并朝向第二连通通道11g延伸,在血样分离载具11的顶面朝向血样分离载具11的底面的方向上,分离室11i1的深度从靠近第二连通通道11g的一端至远离第二连通通道11g的一端逐渐增大;且/或,在血样分离载具11的顶面朝向血样分离载具11的底面的方向上,加样腔11a的底壁呈斜面设置,并朝向第一连通通道11f延伸,以使加样腔11a的深度从靠近第一连通通道11f的一端至远离第一连通通道11f的一端逐渐增大。
在本实施例中,血样分离载具11的顶面为盖板115背向基板116的表面,血样分离载具11的底面为基板116背向盖板115的表面。加样腔11a的底壁和分离室11i1的底壁中的二者之一或同时呈斜面设置,加样腔11a的底壁呈现斜面设置时,加样腔11a的底壁朝向第一连通通道11f延伸;分离室11i1的底壁呈现斜面设置时,分离室11i1的底壁朝向第二连通通道11g延伸,以对应使加样腔11a的深度从靠近第一连通通道11f的一端至远离第一连通通道11f的一端逐渐增大,分离室11i1的深度从靠近第二连通通道11g的一端至远离第二连通通道11g的一端逐渐增大。
以全血样本作为待分离的血液样本为例,本实施例通过将加样腔11a的底壁设置为斜面,能够降低加样腔11a内的血液样本向分离室11i1内流动时的阻力,便于在分离程序中,加样腔11a内的血液样本能够顺利进入分离室11i1中,而不会在加样腔11a中滞留,从而能够提升血液样本的利用率。通过将分离室11i1的底壁设置为斜面,能够降低分离室11i1中的血细胞成分进入沉淀腔11c中的阻力,使血细胞成分能够顺利地进入到沉淀腔11c中。此外,因为血细胞成分的密度大于血浆成分或血清成分,所以血样分离载具11转动时,血样分离载具11上的血细胞成分受到的离心力作用大于血浆成分或血清成分受到的离心力作用,如此进入沉淀腔中的血细胞成分能够将进入沉淀腔中血浆成分或血清成分向分离室11i1内排挤,从而能够提升分离室11i1内分离得到的血浆或血清样本的纯度。
在本发明的一实施例中,结合图2和图4所示,当分离室11i1的底壁按照上一实施例中方式呈斜面设置时,定义分离室11i1的底壁所在的斜面与血样分离载具11的顶面之间的夹角为α,25°≤α≤80°;当加样腔11a的底壁按照上一实施例中的方式呈斜面设置时,定义加样腔11a的底壁所在的斜面与血样分离载具11的顶面之间夹角为β,25°≤β≤80°
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,加样腔11a的底壁的倾斜角度和分离室11i1的底壁的倾斜角度决定加样腔11a和分离室11i1对各自腔体空间内的血样流通的阻碍程度,血样为液体,血样在加样腔11a和分离室11i1中静置时,血样的液面即为水平面,一般地,血样分离载具11使用时被水平放置,血样分离载具11的顶面呈水平设置,此时血样分离载具11的顶面与水平面平行。当分离室11i1的底壁所在的斜面与水平面的夹角α<25°时,分离室11i1的底壁接近与水平面平行的状态,此时分离室11i1的深度与第二连通通道11g的深度较接近,当分离室11i1和第二连通通道11g的深度都比较深时,沉淀腔11c内的血细胞成分容易在自重作用下通过第二连通通道11g向分离室11i1内回流,而导致血细胞成分与分离室11i1内的血浆成分或血清成分混合,分离室11i1内分离得到的血浆或血清样本的纯度随之降低;当分离室11i1和第二连通通道11g的深度都比较浅时,分离室11i1内分离得到的血浆或血清样本的液面高度较低,通过取样头等取样结构伸入分离室11i1提取血浆或血清样本时,取样结构容易与分离室11i1的底壁碰撞,因此对相关取样结构的取样控制精度要求较高,取样操作不易;当α>80°时,分离室11i1的底壁接近与水平面垂直设置的状态,分离室11i1的底壁对血样向第二连通通道11g流通的阻力作用过大,分离室11i1中的血细胞成分不容易通过第二连通通道11g流入沉淀腔11c中,因此分离室11i1底壁所在的斜面与水平面的夹角α满足25°≤α≤80°时,分离室11i1能够兼有阻止血浆成分或血清成分进入第二连通通道11g以及便于血细胞成分进入第二连通道的功能,满足血浆成分或血清成分和血细胞成分的分离需要,提升分离室11i1中分离得到的血浆或血清样本的纯度和血样分离效率。
加样腔11a的底壁也采用类似于分离室11i1的底壁的斜面结构设计,其最终目的也是为了提升分离室11i1中分离得到的血浆或血清样本的纯度和血样分离效率,但加样腔11a的倾斜底壁的作用与分离室11i1的倾斜底壁的作用略有不同。具体地,因为需要在加样腔11a中加工出沿重力方向垂直向下延伸的侧壁对相关加工工艺的要求较高,不容易实现,所以实际加工出来的加样腔11a的侧壁(靠近第一连通通道11f的侧壁)可能偏离重力方向一定角度,当该侧壁向图3中的左侧偏移时,该侧壁与加样腔11a的底壁之间形成一拐角区域(如图4所示的角γ),该拐角区域容易止挡和滞留血液样本,而导致部分血液样本不能在离心时进入第一连通通道11f和分离室11i1中,血液样本的利用率因此降低;当该侧壁向图3中的右侧偏移时,该侧壁为与本实施例设计相同的倾斜面设计,只要按照本实施例中提供的角度(小于等于80°且大于等于25°)设置加样腔11a的侧壁,也能提高分离得到的血浆或血清样本的纯度。其次,即使加样腔11a邻近第一连通通道11f的侧壁可以加工为沿重力方向垂直向下延伸,那么该侧壁也容易止挡加样腔11a中密度较大的血细胞成分,导致部分血细胞成分在血样分离载具11转动的离心程序启动后的一段时间内不会随血浆成分或血清成分一并进入分离室11i1中,而是在加样腔11a中滞留;当离心程序进行一段时间后,在该段时间内持续的离心作用下,加样腔11a中滞留血细胞可能逐渐上升并进入到分离室11i1中,此时分离室11i1中的血浆成分或血清成分可能已经与血细胞成分分离,离心程序已接近尾声,新进入分离室11i1中的血细胞成分与原本已经分离出来的血浆成分或血清成分混合,使最终提取到的血浆成分或血清成分的纯度降低。
本实施例通过将加样腔11a的底壁设置为斜面,使加样腔11a的底壁与水平面之间的夹角β满足25°≤β≤80°:一方面,能够防止β>80°时,血细胞在加样腔11a中先滞留,而后又进入分离室11i1中与已分离得到的血浆成分或血清成分混合,导致血浆成分或血清成分的纯度降低;或者,加样腔11a中的血液样本甚至都不能在离心程序中完全进入分离室11i1中,而导致血液样本的利用率降低,分离得到的血浆或血清样本的容量降低。另一方面,能够防止β<25°时,加样腔11a中的血液样本在离心程序中直接进入第三连通通道11h内,而使沉淀腔11c中的气体压力无法通过第三连通通道11h及时释放,沉淀腔11c靠近分离室11i1一侧的气压和靠近第三连通通道11h一侧的气压无法平衡,导致分离室11i1中的样本受压而从取样位11e中飞溅出去。
在本发明的一实施例中,结合图2至于图4所示,上述实施例中的第一连通通道11f靠近加样腔11a和分离室11i1的顶部设置,并连通加样腔11a和分离室11i1的顶部空间;第二连通通道11g靠近分离室11i1和沉淀腔11c的顶部设置,并连通分离室11i1和沉淀腔11c的顶部空间。
在本实施例中,以全血样本作为待分离的血液样本为例,血样分离载具11转动时,分离室11i1中的血液样本受到离心力和重力的双重作用,其中,血液样本内的血细胞成分和血浆分成分所受到的离心力远大于它们各自的重力,且血细胞成分的密度大于血浆成分或血清成分,血细胞成分受到的离心力作用大于血浆成分或血清成分受到的离心力作用,那么受到离心力作用更强的血细胞成分将更容易通过位于分离室11i1顶部的第二连通通道11g进入沉淀腔11c中,同时将可能存在于沉淀腔11c中的血浆成分或血清成分通过第二连通通道11g排挤至分离室11i1内,以此实现血液样本中血细胞成分和血浆成分或血清成分的分离,提升分离室11i1内分离得到的血浆或血清样本的纯度。此外,将第二连通通道11g靠近分离室11i1和沉淀腔11c的顶部设置,能够有效避免沉淀腔11c中分离得到的血细胞成分沉降时,血细胞成分通过第二连通通道11g回流至分离腔11b1与分离得到的血浆成分或血清成分混合,导致最终分离得到的血浆或血清样本的纯度降低。
在血样分离程序结束前,分离载具11的减速转动直至停止转动,分离室11i1中分离得到的血浆成分或血清成分将在惯性作用下移动,当第一连通通道11f靠近加样腔11a和分离室11i1的底部设置时,分离室11i1中在惯性作用下移动的血浆成分或血清成分可能通过第一连通通道11f进入加样腔11a中,而导致分离室11i1中分离得到的血浆或血清样本容量减少,可能出现可用于检测的血浆或血清样本量不足,而需要再次添加血液样本并重新分离,或者提升后续单次添加的血液样本的容量。因此,本实施例中通过将第一连通通道11f靠近加样腔11a和分离室11i1的顶部设置,能够防止分离腔11b1中分离到的血浆或血清样本向加样腔11a内回流,有利于提升分离室11i1内最终分离得到的血浆或血清样本的容量,降低血液样本的单次检测用量。
在本发明的一实施例中,结合图2和图5所示,在上述实施例中的血样分离载具11的中心朝向血样分离载具11的外边缘的方向上,与任一分离单元114连通的加样位11d和取样位11e错位设置。
在本实施例中,以血样分离载具11为圆形结构为例,取样位11e可与分离腔11b邻近分离腔11b内侧壁的空间连通,此时取样位11e偏离加样位11d所在的径向方向设置,加样位11d和取样位11e在血样分离载具11的径向方向上错位设置。以此,以全血样本作为待分离的血液样本为例,一方面能够降低加样和取样操作之间的干涉;另一方面,能够利用血样分离载具11转动时的转动离心力,使分离腔11b内分离得到的血浆或血清样本向分离腔11b内的一侧的分离室11i2内富集,也即向取样位11e方向富集,从而保证通过取样位11e提取得到的血浆或血清样本的纯度。
可选地,各加样位11d的中心依次连线形成的图形为圆形;且/或,各取样位11e的中心依次连线形成的图形为圆形。通过将各加样位11d和/或取样位11e依次环绕成圆形状态设置,一方面,可以降低各加样位11d和/或取样位11e加工设计的难度和程序,提升血样分离载具11的外观美感;另一方面,能够保证各加样位11d和/或各取样位11e位于离血样分离载具11的中心距离相等的位置,从而在血样分离载具11转动时,通过各加样位11d加入的血液样本受到的转动离心力作用相同,向各取样位11e富集的不同血浆或血清样本也经过一致的离心分离程序,如此可以保证加入到各加样位11d中的血液样本都能够获得一致的离心分离效果,并分别向相应的取样位11e富集,以此保证血浆或血清样本加样和取样程序的一致性,提升血样分离程序的可靠性和准确性
在本发明的一实施例中,结合图2和图6所示,上述实施例中的每一分离单元114之间的间距相等;且/或,各分离单元114与血样分离载具11中心的最大距离和最小距离相等。
在本实施例中,当每一分离单元114之间的间距相等时,各分离单元114在血样分离载具11上等间距均匀分布,以此,一方面,可以降低各分离单元114加工设计的难度和程序,提升血样分离载具11的外观美感;另一方面,能够规避一部分分离单元114之间的间距过宽,而另一部分分离单元114之间的间距过窄时,血样分离载具11上的空间不能得到充分利用的问题,使血样分离载具11上尽可能多地布置分离单元114,提升分离单元114的布置数量,提升单位时间内可分离处理的血液样本数量,改善本血样分离载具11的血样分离效率。
当各分离单元114与血样分离载具11中心的最大距离和最小距离相等时,各分分离单元114保持统一的结构和大小尺寸,同时各分离单元114在血样分离载具11的中心和外边缘之间均匀分布,保证各分离单元114的加样腔11a均位于离血样分离载具11的中心距离相等的位置,也保证各分离单元114的分离腔11b均位于离血样分离载具11的中心距离相等的位置,同样保证各分离单元114的沉淀腔11c均位于离血样分离载具11的中心距离相等的位置。以全血样本作为待分离的血液样本为例,当血样分离载具11转动时,各加样腔11a中血液样本受到的转动离心力相同,各分离腔11b中血浆和血细胞样本受到的转动离心力相同,各沉淀腔11c中血细胞样本受到的转动离心力相同,如此可以保证加入到每一分离单元114内的血液样本都能够得到一致的离心分离效果,提升血样分离程序的可靠性和准确性。
可以理解地,当每一分离单元114之间的间距相等,且各分离单元114与血样分离载具11中心的最大距离和最小距离相等时,本实施例能够兼顾实现上述血样分离效率、分离可靠性和准确性的提升。
在本发明的一实施例中,结合图2和图6所示,血样分离载具11上的分离单元114的数量小于等于40。
在本实施例中,为提升血样分离载具11的便携性,便于血样分离载具11的移植使用,以及降低血样分离载具11的物料成本,血样分离载具11的体积需尽可能地缩减,同时需要保证血样分离载具11上能够设置尽可能多的、能够有效实现血样分离的分离单元114。本实施例提供的血样分离载具11可为圆盘结构,其截面形状为圆形,本实施例将每一分离单元114的数量设置为小于等于40,能够保证每一分离单元114不会占据血样分离载具11上过宽的空间,从而尽可能多地布置分离单元114,以提升血样分离载具11在单位时间内可分离血液样本的数量,进而提升血样分离载具11的血样分离效率。同时也给各分离单元114之间预留足够的间隔空间,避免各分离单元114排布太过紧密时,分离单元114之间产生位置干涉,也避免相邻的分离单元114上的加样和取样操作的相互干扰。当分离单元114的布置数量大于40时,分离单元114的排布较为拥挤,相邻的分离单元114上的加样和取样操作容易产生相互干扰。其中,血样分离载具11以更便携和更易移植使用的直径等于或略小于10cm的尺寸作为较优尺寸。
可选地,每一分离单元114对应的圆心角θ大于等于13°,即每一分离单元114所占据的血样分离载具11的扇形区域的顶角角度大于等于13°,以此能够避免分离单元114对应的圆心角θ小于13°时,每一分离单元114的最大宽幅较窄,分离单元114的制作难度增加,对分离单元114的制作工艺具有较高的要求,同时分离单元114的体积过小,分离单元114内的加样腔11a、分离腔11b以及沉淀腔11c的空间被压缩,而难以对血样进行有效和可靠的分离。
本发明还提出一种血样分离装置1,该血样分离装置1用于实现血液样本中不同血液组分的自动化分离。
在本发明的一实施例中,如图7所示,上述血样分离装置1包括安装座13、驱动机构12以及上述实施例中的血样分离载具11;其中驱动机构12设于安装座13,血样分离载具11设于驱动机构12的输出端,驱动机构12驱动血样分离载具11转动,以实现血样分离载具11上的血液样本的离心分离。
在本实施例中,安装座13用于安装固定驱动机构12和血样分离载具11,驱动机构12用于驱动血样分离载具11在安装座13上转动,以实现血样分离处理。其中驱动机构12可为电机、旋转气缸等,以电机为例,驱动机构12的输出端为电机的转轴,以此保证驱动机构12对血样分离载具11驱动的精度,同时对血样分离载具11的转速和转动时间进行准确控制,保证执行血样分离程序的可靠性和精确性。本实施例中的血样分离载具11的具体结构参照上述实施例,由于本血样分离装置1采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
本发明还提出一种血样处理设备,该血样处理设备用于实现血样的自动上下料以及血液样本中不同血液组分的自动化分离。
在本发明的一实施例中,如图7所示,上述的血样处理设备包括加样装置2、取样装置3以及上述实施例中的血样分离装置1;加样装置2用于通过血样分离装置1的加样位11d向血样分离装置1的加样腔11a内添加血液样本,取样装置3用于通过血样分离装置1的取样位11e提取血样分离装置1的分离腔11b内分离得到的目标样本。
在本实施例中,加样装置2可包括二维或三维移动模组和加样头,取样装置3可包括二维或三维移动模组和取样头,加样装置2中的二维或三维移动模组驱动加样头移动,使加样头吸取采集到的血液样本并添加至加样位11d和加样腔11a内,实现自动加样。血样分离装置1中的驱动机构12驱动血样分离载具11转动,实现血液样本中目标组分的自动化分离。取样装置3中的二维或三维移动模组驱动取样头通过取样位11e吸取分离腔11b内的血浆或血清样本即目标样本,并向下一级程序转移,实现自动取样。本实施例中的血样分离装置1和血样分离载具11的具体结构参照上述实施例,由于本血样分离设备采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (23)
1.一种血样分离载具,用于转动时分离血液样本,其特征在于,所述血样分离载具内设有相连通的加样腔和分离腔;
所述血样分离载具的外壁设有加样位和取样位,所述加样位与所述加样腔相连通,并位于所述加样腔上方;所述取样位与所述分离腔连通,并位于所述分离腔上方;
其中,所述加样位用于加入血液样本,所述分离腔用于分离所述血液样本,所述取样位用于提取从所述血液样本中分离得到的第一组份。
2.根据权利要求1所述的血样分离载具,其特征在于,所述分离腔包括取样腔,所述取样腔用于收容所述第一组份,所述取样腔包括相连通的分离室和取样室,所述取样室与所述取样位相连通。
3.根据权利要求2所述的血样分离载具,其特征在于,所述分离室从靠近所述加样腔的一端至远离所述加样腔的一端逐渐收缩。
4.如权利要求2所述的血样分离载具,其特征在于,所述加样腔具有收缩腔段,所述收缩腔段与所述分离室相连通,所述收缩腔段从远离所述分离室的一端至靠近所述分离室的一端逐渐收缩。
5.如权利要求4所述的血样分离载具,其特征在于,所述加样腔还具有扩张腔段,所述扩张腔段与所述加样位、所述收缩腔段连通,所述扩张腔段从远离所述收缩腔段的一端至靠近所述收缩腔段的一端逐渐扩张。
6.如权利要求4所述的血样分离载具,其特征在于,定义所述分离室的底壁所在的斜面与所述血样分离载具的顶面之间的夹角为α,25°≤α≤80°。
7.如权利要求4所述的血样分离载具,其特征在于,定义所述加样腔的底壁所在的斜面与所述血样分离载具的顶面之间的夹角为β,25°≤β≤80°。
8.如权利要求2所述的血样分离载具,其特征在于,所述分离腔还包括沉淀腔;
所述加样腔、所述取样腔以及所述沉淀腔依次连通设置,所述取样位与所述取样腔连通,所述沉淀腔用于收容从所述血液样本中分离得到的第二组份。
9.如权利要求8所述的血样分离载具,其特征在于,在所述血样分离载具的中心朝向所述血样分离载具的外边缘的方向上,所述加样腔、所述取样腔以及所述沉淀腔顺序分布。
10.如权利要求9所述的血样分离载具,其特征在于,所述分离室与所述加样腔和所述沉淀腔连通,所述取样室位于所述分离室背向所述沉淀腔的一侧。
11.如权利要求10所述的血样分离载具,其特征在于,所述分离室具有分别位于所述分离室和所述加样腔的连通处的两侧的第一侧壁和第二侧壁;
所述第一侧壁和所述第二侧壁由所述分离室与所述加样腔的连通处朝向所述分离室与所述沉淀腔的连通处延伸;
所述第一侧壁和所述第二侧壁呈弧面或斜面设置。
12.如权利要求8所述的血样分离载具,其特征在于,所述血样分离载具还设有第一连通通道、第二连通通道以及第三连通通道;
所述第一连通通道连通所述加样腔和所述分离室,所述第二连通通道和所述第三连通通道均连通所述分离室和所述沉淀腔,所述第三连通通道位于所述分离室的一侧。
13.如权利要求12所述的血样分离载具,其特征在于,所述第三连通通道和所述取样室分别设于所述第一连通通道的两侧,所述第三连通通道的部分结构和所述取样室的至少部分结构位于所述加样腔和所述分离室之间。
14.如权利要求12所述的血样分离载具,其特征在于,所述第三连通通道的一端与所述分离室靠近所述加样腔的一侧连接,所述第三连通通道的另一端与所述沉淀腔靠近所述分离室一侧连接。
15.如权利要求12所述的血样分离载具,其特征在于,在所述血样分离载具的中心朝向所述血样分离载具的外边缘的方向上,所述加样腔、所述第一连通通道、所述分离室、所述第二连通通道以及所述沉淀腔顺序分布。
16.如权利要求12所述的血样分离载具,其特征在于,所述分离室的底壁呈斜面设置,并朝向所述第二连通通道延伸,在所述血样分离载具的顶面朝向所述血样分离载具的底面的方向上,所述分离室的深度从靠近所述第二连通通道的一端至远离所述第二连通通道的一端逐渐增大。
17.如权利要求12所述的血样分离载具,其特征在于,所述加样腔的底壁呈斜面设置,并朝向所述第一连通通道延伸,在所述血样分离载具的顶面朝向所述血样分离载具的底面的方向上,所述加样腔的深度从靠近所述第一连通通道的一端至远离所述第一连通通道的一端逐渐增大。
18.如权利要求12所述的血样分离载具,其特征在于,所述第一连通通道靠近所述加样腔和所述分离室的顶部设置;
且/或,所述第二连通通道靠近所述分离室和所述沉淀腔的顶部设置。
19.如权利要求1至18中任一项所述的血样分离载具,其特征在于,所述血样分离载具设有至少一个分离单元、至少一个加样位以及至少一个取样位;
每一所述分离单元包括一所述加样腔和一所述分离腔,在所述血样分离载具的中心朝向所述血样分离载具的外边缘的方向上,每一所述分离单元内的所述加样腔和所述分离腔顺序分布并连通;
每一加样位与一所述加样腔连通,每一所述取样位与一所述分离腔连通。
20.如权利要求19所述的血样分离载具,其特征在于,所述血样分离载具上的所述分离单元的数量小于等于40。
21.如权利要求1至18中任一项所述的血样分离载具,其特征在于,所述血样分离载具包括基板和盖板;
所述基板设有样本槽,所述盖板设有所述加样位和所述取样位;
所述盖板与所述基板密封连接,并遮盖所述样本槽,以使所述盖板与所述样本槽的槽壁围合形成所述加样腔和所述分离腔。
22.一种血样分离装置,其特征在于,所述血样分离装置包括安装座、驱动机构以及如权利要求1至21中任一项所述的血样分离载具;
所述驱动机构设于所述安装座,所述血样分离载具设于所述驱动机构的输出端,所述驱动机构驱动所述血样分离载具转动,以实现所述血样分离载具上的血液样本的离心分离。
23.一种血样处理设备,其特征在于,所述血样处理设备包括如权利要求22所述的血样分离装置,并用于将所述血液样本添加至所述血样分离装置内,以及提取所述血样分离装置的分离腔内的所述第一组份。
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