CN204974218U - 离心装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离心设备技术领域，公开了一种离心装置。它包括离心管和抽取机构。其中，离心管用于盛装待离心的液体，抽取机构用于对离心后的液体分层标记并选择性抽取。相对于现有技术而言，本实用新型能够提高产品制备效率、减少制备过程中的二次污染。

Description

离心装置

技术领域

本实用新型涉及离心设备技术领域，特别涉及一种离心装置。

背景技术

富血小板血浆(PRP)是一种富含血小板的血液制品，根据其中是否含有白细胞又可以大致分为富含白细胞的L-PRP和不含白细胞的P-PRP两大类。近年来，大量研究证实PRP中促进骨组织、软骨组织和肌腱组织的修复和再生的有效成分为血小板，而PRP中的白细胞不仅对于组织修复并没有促进作用；相反，白细胞可以通过释放炎症因子引发局部的免疫反应、抑制组织修复，从而降低PRP的临床疗效、提高注射部位疼痛等不良反应的发生率。因此，去白细胞富血小板血浆的制备方法是目前研究的重点和热点。

现有技术中，通常通过离心来制备P-PRP。离心法制备P-PRP的原理在于离心可以使红细胞、白细胞和血小板在血浆中以不同的速率沉降，从而分布于不同的层面，进而实现血小板的成分分离。

然而，现有技术中缺乏一种能够一次性完成离心提取P-PRP操作的装置。传统的离心装置需要分两次在不同的离心管内进行离心，其制备效率低下，容易造成污染。并且，由于肉眼很难对白细胞层和血小板血浆层的重叠区域进行准确区分，因此难以有效精确地控制白细胞的去除。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种离心装置，该离心装置可以对分层液体进行离心萃取，制备效率高、污染小。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种离心装置，包括离心管和抽取机构。其中，离心管用于盛装待离心的液体。抽取机构包括第一抽取管、第二抽取管、上浮标和下浮标，上浮标和下浮标都位于离心管内，上浮标和下浮标在竖直方向上间隔，上浮标和下浮标的垂直距离相对固定。第一抽取管包括第一抽取管段和第一软管段，第一抽取管段的两端分别连接并贯穿上浮标和下浮标，第一软管段进入离心管内，与第一抽取管段穿出上浮标部分的端部连接。第二抽取管包括第二抽取管段和第二软管段，第二抽取管段的一端连接并穿透上浮标，另一端位于上浮标的下表面和下浮标的上表面之间；第二软管段进入离心管内，与第二抽取管段穿出上浮标部分的端部连接。其中，上浮标、下浮标、第一抽取管段、第二抽取管段构成一个漂浮于待离心的液体上的漂浮体，漂浮体的密度小于待离心的液体分层后下层液体的密度，并大于待离心的液体分层后上层液体的密度。

相对于现有技术而言，本实用新型的实施方式通过利用下浮标来区分待离心的液体在离心后的分层区域，利用第一抽取管实现了对无用层的分层抽吸；并且，本实用新型的实施方式还通过上浮标对剩余的有用层进行标注，利用第二抽取管实现了对有用层的部分萃取。因此，本实用新型的实施方式免去了更换离心管的操作步骤，提高了制备效率，防止了更换过程中可能造成的污染。

作为优选，该待离心的液体为全血。并且，上浮标、下浮标、第一抽取管段、第二抽取管段构成一个漂浮于全血上的漂浮体，漂浮体的密度小于全血离心后形成的白细胞层的密度，并大于全血离心后形成的血小板血浆层的密度。

进一步地，作为优选，上浮标与下浮标的垂直距离为全血装入离心管后的高度的1/15至1/5。将这一距离控制在1/15至1/5，可以使得满足这一距离下的液体体积和经过第二次离心后需留下的血浆上清液的体积接近，从而更好地控制第二次抽取上清液的动作。

而作为优选，第一抽取管段为硬质管，上浮标与下浮标的垂直距离通过所述第一抽取管段相对固定。相对于另外设置支撑柱固定上浮标与下浮标的间隔距离而言，直接利用硬质的第一抽取管段来固定，可以使得本实用新型实施方式提供的离心装置的结构更加简单。并且，由于零件的减少，对漂浮体的密度控制也被进一步简单化了。

另外，作为优选，第一抽取管段穿出下浮标的下表面部分的长度小于或等于2mm。显然，第一抽取管段穿出的长度越小，则对处于下浮标之下的悬浮液的抽取越干净，越不容易越位抽取。而如果第一抽取管段较长，则上层的液体将可能会在抽取过程中流过下浮标进入下浮标下方，此时将可能发生扰动，导致层间界限不清晰，进而影响抽取效果。而2mm的长度接近常用的离心管底部弯曲部位的半径，在小于2mm后，第一抽取管段将在下浮标的支撑下悬停于离心管的底部，从而防止在第一次抽吸动作的最后因第一抽取管段撑起下浮标，导致血小板和血浆层漏至下浮标的下方。

另外，作为优选，第二抽取管段与上浮标的连接处具有调节机构，调节机构用于调节第二抽取管段穿出上浮标的下表面的部分的长度。将管段穿出上浮标的下表面的部分的长度设为可调的，可以针对具体的上清液的情况来配备不同的长度，具有更好的适应性。

进一步地，作为优选，调节机构包括设于第二抽取管段上的螺纹；第二抽取管段通过该螺纹螺接于所述上浮标。利用螺纹螺接的方式连接第二抽取管段和调节机构，其长度调节十分精确，并且连接稳定，不易扰动流体。

更进一步地来说，作为优选，第二抽取管段也可以与下浮标的上表面密封连接，第二抽取管段的管壁上设有开口，开口贴近下浮标的上表面。利用管壁上的开口作为抽取口，相对于利用管口而言，其抽取方向朝向侧面，可以防止将沉淀吸入。进一步来说，开口还可以在管壁上倾斜向上设置，从而在提高抽取效率的前提下进一步防止对液体的扰动，降低沉淀被吸入的可能性。

另外，作为优选，下浮标上还可以开有至少一个通孔，这些通孔用于促进待离心的液体在离心过程中的对流分层运动，并减小了下浮标运动时对液体造成的扰动，从而进一步地增强离心效果。

附图说明

图1是本实用新型第一、第二实施方式离心装置的示意图；

图2是本实用新型第三实施方式调节机构为螺纹时的局部结构示意图；

图3是本实用新型第三实施方式第二抽取管段与下浮标的上表面密封连接时的局部结构示意图；

图4是本实用新型第三实施方式开口部位放大后的剖视示意图；

图5是本实用新型第三实施方式调节机构的放大示意图；

图6是本实用新型第四实施方式下浮标的俯视示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种离心装置，参见图1所示，包括离心管和抽取机构。其中，离心管用于盛装待离心的液体。抽取机构包括第一抽取管、第二抽取管、上浮标3和下浮标4，上浮标3和下浮标4都位于离心管内，上浮标3和下浮标4在竖直方向上间隔设置，上浮标3和下浮标4的垂直距离相对固定。第一抽取管包括第一抽取管段5和第一软管段6，第一抽取管段5的两端分别连接并贯穿上浮标3和下浮标4，第一软管段6进入离心管内，与第一抽取管段5穿出上浮标3部分的端部连接。第二抽取管包括第二抽取管段7和第二软管段8，第二抽取管段7的一端连接并穿透上浮标3，另一端位于上浮标3的下表面和下浮标4的上表面之间；第二软管段8进入离心管内，与第二抽取管段7穿出上浮标3部分的端部连接。其中，上浮标3、下浮标4、第一抽取管段5、第二抽取管段7构成一个漂浮于待离心的液体上的漂浮体，漂浮体的密度小于待离心的液体分层后下层液体的密度，并大于待离心的液体分层后上层液体的密度。

在本实施方式中，参见图1所示，离心管包括管体1和盖于管体1管口处的盖体2，盖体2上设有第一抽吸口21和第二抽吸口22。利用设置在离心管管口的盖体2和专用的抽吸口来固定抽取管，可以防止离心过程中尘埃进入管体内，从而减少污染，进一步提高萃取液体的质量。显然，离心管本身也可以是敞口容器，而将抽取管用夹具固定，甚至，离心管可以是密闭容器，并可以利用其中一条抽取管来注入待离心的液体，另一条抽取管来保持内外气压平衡。这些具体的扩展方案还有很多，在本文中不再予以赘述。

特别的，在本实施方式中，该待离心的液体为全血，并且，上浮标3、下浮标4、第一抽取管段5、第二抽取管段7构成一个漂浮于全血上的漂浮体，漂浮体的密度小于全血离心后形成的白细胞层的密度，并大于全血离心后形成的血小板血浆层的密度。因此，利用本实施方式所提供的离心装置提取去白细胞富血小板血浆的一种方法，其步骤可以如下所述：

(1)样本准备：分别抽取抗凝剂和血液，充分混匀，得到待分离的全血。

(2)第一次离心：取上述待分离的全血装入离心管，在130g～180g的离心速度下离心10～20分钟，形成自下而上分为三层的离心液。具体地说来，自下而上的三层离心液分别为红色、无色和淡黄色，其中：红色为红细胞层，约占总体积的40～65％，其主要成分为红细胞，此外还含有少量的白细胞和极少量血小板(具体说来，本层约包含红细胞总数的100％、白细胞总数的10～20％、血小板总数的不足10％)；无色的为白细胞层，其主要成分为白细胞；淡黄色层为血小板血浆层，约占总体积的35～60％(具体说来，本层不含白细胞和红细胞，约包含血小板总数的50～90％)；并且，血小板血浆层和白细胞层存在轻微的重合现象，其中白细胞层和重合层约占总体积的5％；白细胞层以及与白细胞层重合的血小板层中的白细胞约占80～90％，血小板占总数的10～50％。

(3)第一次抽取：从第一抽取管中向外抽吸，即可将位于下浮标4之下的红细胞层和白细胞层抽走，此时，剩余的上层离心液的体积约占原来的全血体积的1/3～2/3，这一上层离心液即为血小板血浆层。利用控制漂浮体的密度，本实施方式可以使得漂浮体精确地漂浮于白细胞层和血小板血浆层之间。此时，下浮标4将位于白细胞层和血小板血浆层之间的重叠区域，从而在无需比对观察两个层间的颜色差异的前提下可以直接执行抽取步骤。因此，本实施方式省去了目视调节的步骤，进一步提高了制备效率。值得一提的是，在抽走红细胞层的过程中，下浮标4将缓缓下沉，此时，软管段的可伸缩性能能够使浮标的下沉运动得到支持，防止浮标在层间运动造成对离心液的扰动。

(4)第二次离心：将剩余的血小板血浆层在250～400g的离心速度下离心10～20分钟，形成底部血小板沉积和血浆上清液。此时，血小板将沉积于管底以及下浮标4的上表面。此次离心操作之后，由于绝大多数血小板均沉积于离心管底，上清液为含有血小板不超过5％的血浆。

(5)第二次抽取：通过第二抽取管抽取位于上浮标3和下浮标4之间的部分血浆上清液，使得剩余上清液的液位和上浮标3持平。

(6)重悬：使用剩余的血浆上清液重悬血小板沉积，剩余的血浆上清液的体积约占全血体积的1/5～1/15。

(7)第三次抽取：通过第二抽取管抽取经过重悬后的去白细胞富血小板血浆，即可得到所需成品。

在上述制备过程中，在对全血进行第一次离心之后，血小板分布区域较宽、白细胞分布区域较窄，且两者重合区域亦较窄，因此在完全去除白细胞后，即可实现对大部分血小板的回收。

本实施方式所述及的该种离心方法，利用同一离心装置两次离心，分别实现白细胞的去除和血小板的富集，从而能够制备得到三大指标均优于现有产品的富血小板血浆。在该富血小板血浆中，通常平均血小板浓度约为1083.25±250.79×10⁹/L，平均血小板富集度约为5.22±0.48倍，平均血小板回收率约为58.00±5.32％，平均白细胞浓度约为0.68±0.49×10⁹/L，平均白细胞清除率约为98.73±0.91％，各项指标均优于现有技术，且符合现有认识。

因此，综上所述，相对于现有技术而言，本实施方式通过利用下浮标4来区分待离心的液体在离心后的分层区域，利用第一抽取管实现了对无用层的分层抽吸；并且，本实施方式还通过上浮标3对剩余的有用层进行标注，利用第二抽取管实现了对有用层的部分萃取；从而使得本实施方式免去了更换离心管的操作步骤，提高了制备效率，防止了更换过程中可能造成的污染。

显然，尽管上文中仅举了从全血中提取去白细胞富血小板血浆的范例，但是，本实施方式所提供的离心装置并不仅针对去白细胞富血小板血浆的提取而设计，任何在离心之后能够出现分层现象的液体都可以通过本实施方式所提供的离心装置来分离并获取所需的部分。例如，该待离心的液体可以为全血，通过调节上浮标3、下浮标4、第一抽取管段5、第二抽取管段7所构成的漂浮体的密度使之小于全血离心后形成的红细胞层的密度，并大于全血离心后形成的白细胞层的密度，则可保留白细胞，从而从全血中提取富含白细胞的富血小板血浆。

本实用新型的第二实施方式涉及一种离心装置。第二实施方式是第一实施方式的改进，主要改进之处在于：在本实用新型的第二实施方式中，上浮标3与下浮标4的垂直距离为全血装入离心管后的高度的1/15至1/5。

将这一距离控制在1/15至1/5，可以使得满足这一距离下的液体体积和经过第二次离心后需留下的血浆上清液的体积接近，从而更好地控制第二次抽取上清液的动作。具体地来说，将上浮标3与下浮标4的垂直距离控制为全血装入离心管后的高度的1/10为最优选择。

在本实施方式中，第一抽取管段为硬质管，上浮标与下浮标的垂直距离通过所述第一抽取管段相对固定。利用硬质的第一抽取管段来固定，可以使得本实用新型实施方式提供的离心装置的结构更加简单，并且，由于零件的减少，对漂浮体的密度控制也被进一步简单化了。但是，显然，上浮标与下浮标的垂直距离也可以通过另外设置的支撑结构来固定。这并不影响本实用新型技术目的的基本实现。

在本实施方式中，第一抽取管段5穿出下浮标4的下表面部分的长度小于或等于2mm。显然，第一抽取管段5穿出的长度越小，则对处于下浮标4之下的悬浮液的抽取越干净，越不容易越位抽取。而如果第一抽取管段5较长，则上层的液体将可能会在抽取过程中流过下浮标4进入下浮标4下方，此时将可能发生扰动，导致层间界限不清晰，进而影响抽取效果。而2mm的长度接近常用的离心管底部弯曲部位的半径，在小于2mm后，第一抽取管段5将在下浮标4的支撑下悬停于离心管的底部，从而防止在第一次抽吸动作的最后因第一抽取管段5撑起下浮标4，导致血小板和血浆层漏至下浮标4的下方。

更进一步地来说，参见图1所示，在抽取管段5的出口端还可以形成斜切管口51，其原理类似于饮料杯吸管。利用斜切管口51可以使得第一抽取管对底层液体的抽吸更加干净彻底。

本实用新型的第三实施方式涉及一种离心装置。第三实施方式是第二实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本实用新型第三实施方式中，第二抽取管段7与上浮标3的连接处具有调节机构，调节机构用于调节第二抽取管段7穿出上浮标3的下表面的部分的长度。

显然，在本实施方式中，第二抽取管段7穿出上浮标3的下表面的部分也可以是固定设置的，此时，参见图1所示，第二抽取管段7的管口贴近下浮标4的上表面为宜。贴近下浮标4的上表面可以适应不同体积的上清液，在上清液较少时依然能够进行抽取。

进一步地来说，在本实施方式中，调节机构可以包括设于第二抽取管段7上的螺纹71；第二抽取管段7通过该螺纹71螺接于所述上浮标3。利用螺纹71螺接的方式连接第二抽取管段7和调节机构，其长度调节十分精确，并且连接稳定，不易扰动流体。具体地说来，参见图2所示，该螺纹71设于第二抽取管段7外侧壁，通过旋转第二抽取管段7的方式，可以对第二抽取管段7穿出上浮标3的下表面的部分的长度进行精确调节，以适应不同体积的上清液。显然，该调节机构还有其他多种方案，例如，该调节机构还可以是设于第二抽取管段7外侧壁，并且顺着第二抽取管段7轴向依次排列的多个插槽以及对应的上浮标3与第二抽取管段7的接触部位形成的插销。通过调整插销插入的插槽位置，即可调节第二抽取管段7穿出上浮标3的下表面的部分的长度。具体的实现方式并不影响本实用新型发明目的的基本实现。显然，将管段穿出上浮标3的下表面的部分的长度设为可调的，可以针对具体的上清液的情况来配备不同的长度，具有更好的适应性。

而具体到螺纹71的调节方式，通常可以将第二抽取管段7取出后手调。这种方法的缺点十分明显：无法在离心之后已形成离心液之时对第二抽取管段7即时调整。因此进一步地，在本实施方式中还提供了一种制备过程中可用的调节机构。具体而言，参见图5所示，调节机构还包括设于盖体2上的调节管23，该调节管23的一端突出盖体2，形成第二抽吸口22，另一端伸入离心管内。其中，第二软管段8位于该调节管23内，第二软管段8的一端与第二抽吸口22连接，另一端与第二抽取管段7的上端连接，第二抽取管段7的上端伸入该调节管23内。螺纹71位于第二抽取管段7的下端。在第二抽取管段7和该调节管23的连接部位设有能够令二者在竖直方向上相对自由运动，在水平方向上相互卡合的卡合机构73。该卡合机构73可以是设于抽取管段7上的纵向凸起条和设于调节管23对应接触部位的纵向凹陷槽，当然，将凸起条设在调节管23而将凹陷槽设在抽取管段7上也并不影响技术目的的实现，因此在本实施方式中，并不限定卡合机构73的具体配合方式。

当需要调节第二抽取管段7的管口高度时，由于卡合机构73在水平方向上相互卡合，因此旋转调节管23，则调节管23将带动第二抽取管段7转动。此时，在螺纹71的作用下第二抽取管段7将相对于上浮标3作竖直方向运动，由于抽取管段7和该调节管23可以在竖直方向上相对自由运动，因此卡合机构73对二者的运动不构成阻挡，并且，位于调节管23内的软管具有可伸缩性，能够提供第二抽取管段7的运动空间。

更进一步地来说，在本实施方式中，参见图3所示，第二抽取管段7也可以与下浮标4的上表面密封连接，第二抽取管段7的管壁上设有开口72，开口72贴近下浮标4的上表面。利用设于管壁上的开口72作为抽取口，相对于利用管口而言，其抽取方向如图中箭头所示，朝向侧面，可以防止将下方的血小板沉淀吸入。进一步来说，参见图4所示，开口72还可以在管壁上倾斜向上设置，从而在提高抽取效率的前提下进一步防止对液体的扰动，降低血小板沉淀被吸入的可能性。

值得一提的是，当第二抽取管段7与下浮标4的上表面密封连接，且第二抽取管段7也为硬质管时，其也能够可以起到固定上浮标3与下浮标4的垂直距离的作用。也就是说，此时，仅仅只要至少任意的一条抽取管段为硬质管，就能够固定上浮标3与下浮标4的距离。如此一来，可以使得这些管体的材质选择上更加自由，从而使得对漂浮体的密度控制也更加容易。

本实用新型的第四实施方式涉及一种离心装置。第四实施方式是第三实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本实用新型第四实施方式中，参见图6所示，下浮标4上还可以开有至少一个通孔41，这些通孔41用于促进待离心的液体在离心过程中的对流分层运动，并减小了下浮标4运动时对液体造成的扰动，从而进一步地增强离心效果。同样的，上浮标3也可以开设通孔41，从而进一步地消除上浮标3对液体造成的扰动。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种离心装置，其特征在于，包括离心管和抽取机构；

所述离心管用于盛装待离心的液体；

所述抽取机构包括第一抽取管、第二抽取管、上浮标和下浮标，所述上浮标和所述下浮标都位于所述离心管内，所述上浮标和所述下浮标在竖直方向上间隔设置，所述上浮标和所述下浮标的垂直距离相对固定；

所述第一抽取管包括第一抽取管段和第一软管段，所述第一抽取管段的两端分别连接并贯穿所述上浮标和所述下浮标，所述第一软管段进入所述离心管内，与所述第一抽取管段穿出所述上浮标部分的端部连接；

所述第二抽取管包括第二抽取管段和第二软管段，所述第二抽取管段的一端连接并穿透所述上浮标，另一端位于所述上浮标的下表面和所述下浮标的上表面之间；所述第二软管段进入所述离心管内，与所述第二抽取管段穿出所述上浮标部分的端部连接；

所述上浮标、下浮标、第一抽取管段、第二抽取管段构成一个漂浮于所述待离心的液体上的漂浮体，所述漂浮体的密度小于所述待离心的液体分层后下层液体的密度，并大于所述待离心的液体分层后上层液体的密度。

2.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述待离心的液体为全血，所述上浮标、下浮标、第一抽取管段、第二抽取管段构成一个漂浮于所述全血上的漂浮体，所述漂浮体的密度小于所述全血离心后形成的白细胞层的密度，并大于所述全血离心后形成的血小板血浆层的密度。

3.根据权利要求2所述的离心装置，其特征在于，所述上浮标与所述下浮标的垂直距离为所述全血装入所述离心管后的高度的1/15至1/5。

4.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述第一抽取管段为硬质管，所述上浮标与所述下浮标的垂直距离通过所述第一抽取管段相对固定。

5.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述第一抽取管段穿出所述下浮标的下表面部分的长度小于或等于2mm。

6.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述第二抽取管段与所述上浮标的连接处具有调节机构，所述调节机构用于调节所述第二抽取管段穿出所述上浮标的下表面的部分的长度。

7.根据权利要求6所述的离心装置，其特征在于，所述调节机构包括设于所述第二抽取管段上的螺纹；所述第二抽取管段通过所述螺纹螺接于所述上浮标。

8.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述第二抽取管段与所述下浮标的上表面密封连接，所述第二抽取管段的管壁上设有开口，所述开口贴近所述下浮标的上表面。

9.根据权利要求8所述的离心装置，其特征在于，所述开口方向倾斜向上设置。

10.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述下浮标上开有至少一个通孔，所述通孔用于促进所述待离心的液体在离心过程中的对流分层运动。