JP2004177404A - 血漿の分離排出用装置 - Google Patents

血漿の分離排出用装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004177404A
JP2004177404A JP2003378957A JP2003378957A JP2004177404A JP 2004177404 A JP2004177404 A JP 2004177404A JP 2003378957 A JP2003378957 A JP 2003378957A JP 2003378957 A JP2003378957 A JP 2003378957A JP 2004177404 A JP2004177404 A JP 2004177404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
region
separation
separation element
blood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003378957A
Other languages
English (en)
Inventor
Guenter Frey
フレイ ギュンター
Norbert Ladiges
ラディゲス ノルベルト
Siegfried Noetzel
ネーツェル ズィーグフリード
Bernd Roesicke
レーズィッケ ベルンド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F Hoffmann La Roche AG filed Critical F Hoffmann La Roche AG
Publication of JP2004177404A publication Critical patent/JP2004177404A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5023—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures with a sample being transported to, and subsequently stored in an absorbent for analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/491—Blood by separating the blood components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681—Filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0825—Test strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/25375—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/25375—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.]
    • Y10T436/255—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.] including use of a solid sorbent, semipermeable membrane, or liquid extraction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575—Volumetric liquid transfer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

【課題】全血からマイクロリットル規模のできるだけ純粋な血漿の分離を短時間に取得可能にする器具と方法を提供する。迅速法にもかかわらず、血漿分離中に溶血作用を回避する。
【解決手段】血漿を分離排出する器具は第１領域および第２領域を有する分析要素と排出ユニットを備える。分離要素は、使用者が第１領域に血液を添加することができるように器具内に配置されており、血液が分離要素の第１領域に添加されると、血漿が分離要素の第２領域へ移送され、血球球成分は分離要素の第１領域に本質的に完全に保持される２つの独立した連続するステップの方法で実施される。排出ユニットは血漿分離後、分離された血漿が分離要素の第２領域から放出されて、器具の排出口から排出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域に本質的に作用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液成分濃度を測定する分析方法において重要な役割を果たす血漿採取の分野に関する。
血液検査は、全血で実施することができない場合が多い。その理由は、全血には血球成分（血液細胞）が含まれており、それがアッセイ処理を妨げるからである。このため、多数の分析方法を実施するには、まず、全血から血漿を分離することが必要であり、前記血漿はできるだけ細胞成分を含まないのが望ましい。
従来の血液検査用の血漿分離方法は、血液の細胞成分を遠心力に基づいて分離する遠心分離法である。この方法は煩雑であり、分析にほんの少量の血漿しか必要でない場合、特に適当ではない。しかし、特に最近の小型化された検査では、わずか数マイクロリットル範囲内の量の血漿を使用する。その検査は特にいわゆる担体結合検査に該当し、その検査においては、できるだけ小型かつ互換性のある分析システムが、例えば検査ストリップ（test strip)の形状で存在する。この場合、検査を実施するのに必要なすべての試薬および他の薬剤は、その検査ストリップに組み込まれている。アナライト(analyte)を測定するには、サンプル液体をかかる分析要素と接触させる。検査要素に含まれる試薬は、物理的に検出可能な変化が分析要素上で生じるように、検出すべきアナライトと短時間のうちに反応する。かかる変化は、例えば、色変化または測定可能な電気的変数の変化であり得る。分析結果を出力するには、判定機器を用いてその変化を測定し、計算する。
かかる検査要素によって血漿中のアナライトを測定する分析システムの一例としては、HDL（高比重リポタンパク質）検査がある。血中のHDL濃度の測定は、とりわけ、冠状動脈性心疾患の危険事前評価において重要であり、したがって、近年、最も一般的な現代病の１種を診断するために用いられている。
冠状動脈性心疾患の重篤度は、血液、血漿または血清中の総コレステロールなどの数種類の既知のパラメーターに基づいて評価することができる。総コレステロール濃度は、個人の危険事前評価にほとんど役に立たないものであるので、最近の分析方法では、低比重リポタンパク質(LDL)と高比重リポタンパク質(HDL)をそれぞれ別々に定量する。かかる分析方法を評価する場合、LDLコレステロールと冠状動脈性心疾患との間には正の相関があるが、HDLコレステロールと冠状動脈性心疾患との間には負の相関があることを考慮に入れなければならない。臨床研究では、HDLと総コレステロールの測定が、第一近似として、危険事前評価に十分であることが証明されている。この方法は、現在の診断実施において好ましい方法である。
HDLコレステロールは、例えば、先行技術において既知のような分析要素(例えば、Roche Diagnostics GmbHのHDL検査要素)によって検出される。HDLコレステロールは単独で測定されるため、血漿中のHDLコレステロールが測定できるように、存在する他のリポタンパク質クラスを残りの血液成分から分離する必要がある。その濃度を用いる血漿量とは無関係に測定できるようにするためには、例えば、約40μlの血漿量がかかる検査に必要である。血液成分が本質的に存在しない純粋な血漿を使用した場合にのみ、HDLコレステロールを測定することができる。さらに、検査要素に組み込まれた錯化剤を用いることでHDL濃度を測定する。次いで、錯化剤が存在する検査要素の領域に血漿を加える。例えば、先行技術では、HDLコレステロールを分析するのに錯化剤EDTAが用いられている。
しかし、純粋な血漿中のアナライトは、アナライトの測定に錯化剤を要しない検査要素によっても測定可能である。かかる検査要素は、例えば、酵素の測定に用いられ、特に、DE3130749号の先行技術に記載されている。純粋な血漿中のアナライトを測定するものの、錯化剤非含有である検査要素は、その検査要素自体が血漿を分離するように設計されていることが多い。この目的に対して、かかる検査要素は、試薬層の他に分離層を含んでいる。アナライトを測定するには、まず、全血がその分離層に添加される。血液成分は分離層内の血漿から分離され、血漿は試薬層に送られる。このようにして、血液が検査要素に添加されるにもかかわらず、アナライトは純粋な血漿中で検出され得る。しかし、検査要素に組み込まれたそのような血漿分離層は、錯化剤が使用される場合には用いることができない。アナライトを測定するために錯化剤を使用すると、血液からの血漿の分離が検査要素中の錯化剤によって妨げられてしまうことが判明した。このため、検査要素が錯化剤を含有する場合、検査要素はもはや血漿を分離することはできない。
一方では、錯化剤は、上記の検査要素のうちの一つによりHDLコレステロールを検出するために必要であり、他方では、血液から血漿を分離することが必要であるので、血液を検査要素に添加する前に、血漿は前もってマイクロリットル規模で血液から分離しておく必要があるということになる。
これに関して、HDLコレステロールの測定は、分析に少量の純粋な血漿が必要とされるアナライト測定の唯一の重要な例である。分離血漿を使用する他の利用分野は、臨床分析の分野である。現在、診断方法では、分析システムとして検査ストリップを用いるのが好ましいので、全体の簡素化と、より迅速な分析方法を達成するために、少量の血漿を得る簡便な方法の必要性が高まってきている。
この点について、少量の血漿の分離を簡素化することを目的とした方法が先行技術にいくつか記載されている。その目的は、例えば、遠心分離法が必要とされる煩雑な血液採取を患者に行うことなく、同様に少量の血液から血漿を得ることである。
様々な濾材、特に、メンブレンおよびガラスフィルターを用いる濾過方法が長年議論されてきており、首尾よく利用されている場合もある。米国特許第3,791,933号および米国特許第4,477,575号には、初期の濾過技術の例が記載されている。メンブレンとガラスフィルターの複雑な組み合わせを含んでなる最近の事例は、米国特許第5,922,210号に記載されている。少量の血漿は、超小型部材を用いて精密濾過することにより得られる。血球は、いわゆるバリアチャンネルにより分離され、このチャンネルは非常に小さいので、血球は通過することはできない。しかし、かかるチャンネルを備える器具を製造するには、煩雑な特別の製造工程が必要である。さらに、前記の血漿採取方法には、機械的目詰まりによって、あるいは細孔壁に細胞成分が蓄積することによって、細孔が詰まる危険性が高いという欠点がある。この欠点は、フィルター能力の低下をまねく。しかし、フィルター能力を高めようとすると、濾材により多くのスペースが必要となる。これもまた、用いるサンプルの量および得られる血漿の量に好ましくない影響がある。
米国特許第4,477,575号には、サンプル容量と得られる血漿容量の関係を改善するガラス繊維層を含んでなる、血漿を採取するための濾過方法が記載されている。この場合、分離すべき血漿の容量は、ガラス繊維層の吸収容量の30％未満であるのが好ましい。この濾過方法は、ガラス繊維層に血液が添加された後に行なわれ、重力によってのみ濾過がすすむ。このため、その分だけ血漿分離に時間がかかる。
血漿採取を迅速化するために、血漿を採取する他の方法が先行技術に記載されている。欧州特許出願EP747105号では、まず、血液を加えるガラス繊維を容器内に入れる。プランジャーによりガラス繊維と前記繊維に含まれている血液に圧力をかけて、濾過プロセスを迅速化している。したがって、血液はガラス繊維を通して圧搾され、血漿を他の血液成分から分離することができる。血漿は、排出口から排出される。しかし、記載されているこの器具の欠点は、大量の血液サンプルがその濾過方法に必要であるということである。さらに、ガラス繊維を圧搾すると、血球成分が破壊され、純粋な血漿を得ることができない。
欧州特許出願EP0785012号に記載されている血漿採取用容器は、同様の原理に基づいている。この場合も、予め血液が加えられたフィルター材に圧力をかけて血漿を分離させることができる。すでに上述したように、加圧方法は血球を破壊するため、純粋な血漿は得られない。一度、血球の破壊により血漿が汚染されたならば、その血漿は多くの分析検査での使用に不適当である。
本発明の課題は、できるだけ純粋な血漿を全血からマイクロリットル規模で得ることを可能にする器具と方法を提供することである。本発明により、先行技術に記載されている欠点は回避されるはずである。
本発明は、第１領域および第２領域を有する分離要素と、排出ユニットとを備えてなる、血漿を分離排出するための器具であって、
分離要素は、使用者が第１領域に血液を添加することができるように器具内に配置されており、
血液が分離要素の第１領域に添加されると、血漿が分離要素の第２領域へ移送され、かつ血球成分は分離要素の第１領域に本質的に完全に保持され、
排出ユニットは、血漿分離後、分離された血漿が分離要素の第２領域から放出されて、器具の排出口から排出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域上に本質的に作用することを特徴とする、器具を提供する。
また、本発明は、血液中のアナライトを検出するためのシステムであって、
第１領域および第２領域を有する分離要素と、排出ユニットと、検査要素とを備えてなり、
分離要素は、使用者が第１領域に血液を加えることができるように器具内に配置されており、
血液が分離要素の第１領域に添加されると、血液が分離要素の第２領域へ移送され、かつ残った血液成分は分離要素の第１領域に本質的に完全に保持され、
排出ユニットは、血漿分離後、分離された血漿が分離要素の第２領域から放出されて、器具の排出口から排出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域上に本質的に作用し、
検査要素は、分離された血漿が添加された場合に血漿中のアナライトの検出を可能にするものであることを特徴とする、システムを提供する。
さらに、本発明は、血漿の分離排出方法であって、
分離要素の第１領域に血液を添加するステップと、
血漿を分離要素によって他の血液成分から分離するに際し、他の血液成分が分離要素の第１領域に本質的に保持され、かつ、血漿が分離要素の第２領域に移送されるステップと、
その後、血漿が分離要素の第２領域から放出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域を処理するステップと、
放出された血漿を排出口から排出するステップと、
を含む方法を提供する。
本発明は、血漿を分離排出するための器具を含む。本発明の器具は、血液を加える第１領域を有する分離要素を備える。血球成分は、本質的に、分離要素の第１領域に完全に保持されるが、血漿は、毛管力によって分離要素の第２領域に首尾よく送られる。分離要素は、使用者が分離要素の第１領域に血液を加えることができるように器具内に配置される。本発明の器具は、血漿の分離後、分離要素の第１領域に例えば溶血を招くといった影響を及ぼすことなく、分離要素の第２領域に作用する排出ユニットも備えている。排出ユニットが分離要素の第２領域にのみ作用する場合、分離された血漿が第２領域から放出され、器具の排出口から排出される。
本発明は、血中のアナライトを検出するためのシステムも含む。本発明による器具に加えて、本発明のシステムは、すでに記載したように、本発明の器具によって分離された血漿が添加された場合に、血漿中のアナライトの検出を可能にする検査要素も備える。
本発明による器具により、小サンプル容量からであっても、確実にマイクロリットル規模の血漿を効果的に採取することができる。例えば、30μl以上の血漿容量を100μlの血液から得ることができる。従って、少量のサンプルしか得られない場合であっても、本発明による器具は、すでに迅速に血漿を分離することを可能にし、かつ血漿を都合よく検査ストリップ上に排出することを可能にするので、最新の分析分野に特に好適である。添加される血液容量が好ましくは30〜150μlである場合、本発明による器具を用いることで、アナライト濃度を添加されるサンプル容量と無関係に測定できるように、市販検査要素について指示されたとおりの十分な量の血漿を得ることができる。従って、少量の血液量にもかかわらず、特に検査要素による市販分析方法の必要条件を満たすために、本発明の器具によって十分に多量な血漿を得ることが可能となる。
さらに、例えば、小型微細構造(マイクロチャンネル)を製造工程で本発明の器具内に組み入れる必要はないので、本発明による器具により、特に、システムを簡単に、かつコスト効率良く製造することができる。血漿は、好ましくは使い捨てとして設計される分離要素によって分離される。したがって、複数回の使用による微孔構造の目詰まりと汚染を回避することができる。
本発明の他の重要な利点は、血漿の放出と血液からの血漿の分離とが本発明によれば２つの独立した連続するプロセスとして実施されることによってもたらされる。したがって、先行技術では一般的であった、分離プロセス中のサンプルへの加圧を行う必要なく、血漿採取を迅速化することができる。本発明によれば、血漿は本質的に分離要素の第２領域における作用によってのみ放出され、よってこのプロセスは任意の所望の方法（例えば、過剰圧力、陰圧、溶出方法など）によって迅速化することができる。血漿分離ステップは、本質的にはこのプロセスから独立したものであり、かつ、放出プロセスとは独立して生じ、また、例えば、分離要素の第１領域内部に作用する毛管力によって迅速化することもできる。しかし、血漿分離の迅速化は、他の血液成分から血漿を確実に分離することが引き続き保証される程度までに限って行われるべきであるということに注意を払わなければならない。特に、血漿分離中に溶血を引き起こすであろうプロセス（例えば、剪断力を要するプロセス）は回避すべきである。したがって、本発明により、血漿が他の血液成分で汚染されることを甘受する必要なしに、血漿分離プロセスを迅速化することができる。
最近の分析分野において、本発明は、上述したように、錯化剤を含有し、よって錯化剤のために検査要素内で血漿を分離することができない検査要素に純粋な血漿を加えるのに特に好適である。
しかしまた、錯化剤を含有しない検査要素への利用も考えられる。血漿は、検査要素中の分離層によって商業的に分離することも可能であり、したがって、使用者は、これらの検査要素を使用するために独立した血漿分離に頼る必要はないが、この場合、本発明によるシステムにより検査要素構造を簡素化することができる。よって、検査要素は試薬層を備える必要があるだけであり、分離層または分離フリースを備える必要はもはやない。これにより、特に、製造ステップ数が減り、検査要素のコストが安くなる。
先行技術に記載されている分離層または分離フリースを備えた検査要素をベースとして使用して、同様の方法で本発明による分離要素の好ましい実施形態を第一近似として構築する。分離層を備えた市販検査要素のさらに詳細な記載については、例えば、DE3130749号明細書を参照されたい。前記明細書には、血漿だけが試薬層に移送されるように、血漿がまず血液から分離される検査要素が記載されている。次いで、試薬を用いて血漿中のアナライトが測定される。この目的のために、検査要素は、ベースストリップ上に配置された平らな分離層を備えており、その一端に血液サンプルが添加される。分離層はガラス繊維材料から構成され、サンプル添加部位の近位に血球が保持される。一方、血漿は、その分離層から離れたところにある分離層領域に「血漿湖(plasma lake)」が得られるように分離層中に広がる。通常、試薬層は、血漿湖の上方または下方に配置され、その後、前記層を使用して血漿中のアナライトを測定することができる。先行技術で公知である好適な判定機器を用いて、かかる検査担体を評価する。
しかし、これらの分析システムの欠点は、このようにして採取されたいわゆる「血漿湖」が、記載したそのシステムでしか使用できないということである。このため、血漿を検査担体から放出することができないので、血漿中に存在するアナライトは、検査担体システムの範囲内でしか分析できない。
本発明による器具が、かかる簡素化された検査要素のように設計された分離要素を備えている場合、かかる分離要素は、例えば、下記で分離フリースとも呼んでいる分離層をその第１領域中に備えており、かつ、血漿を分離層から離れた領域に集める移送フリースを第２領域中に備えている。したがって、分離要素の好ましい実施形態は、試薬層を備えていない検査担体様のストリップ様構造を有している。分離要素は、例えばガラス繊維材料からなるその分離フリース中にフィルターを備えているのが好ましく、その結果確実に血液から血漿が本質的に完全に分離される。他の市販のフリースは、例えば、EP0045476号明細書に記載されており、あるいはワットマン(Whatman)フリースの商品名で市販されている。この場合、本発明による濾過プロセスでは、分離要素の第１領域での血球の破壊を回避するために本質的には圧力はかけない。例えば、分離要素の第１領域に陰圧をかけて濾過プロセスを補助する場合、溶血を起こさない程度にまでしか圧力をかけないように注意すべきである。
次いで、引き続き、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく、分離要素の第２領域への作用により血漿を排出する。このため、本発明によれば、血漿放出のプロセスステップによる血漿の汚染が回避される。
血漿が分離要素の第２領域から圧搾されるように血漿を放出するためには、分離要素の第２領域に圧力をかけるのが好ましい。血漿を分離要素から圧搾する場合、溶血を回避するために、血液成分がもはや存在しない分離要素の第２領域にのみ圧力をかけるように注意すべきである。基本的には、血漿分離ステップが血漿放出に対していかなる制約も課さないように、血漿放出のプロセスステップを本発明にしたがって血漿分離と独立して行う血漿の放出について種々の方法が考えられる。血漿を放出する他の例としては、分離血漿の溶出がある。続いて、放出された血漿は、器具の排出口から放出法(dosed manner)で放出される。
さらに、血漿を放出するための力が、分離要素の第２領域に対し、分離要素が位置する平面に対して本質的に垂直に作用する場合、血漿の放出に有利であることも判明した。このことにより、もしそうでなかった場合に放出された血漿が他の血液成分で汚染される可能性がある分離要素の第１領域に対する影響が確実になくなる。
これに関連して、プランジャーを利用する一実施形態が考えられ、この形態では、プランジャーが、器具内の、分離要素の第２領域が位置する平面の上方または下方に配置される。したがって、分離要素に対してプランジャーを押すだけで分離要素の第２領域に圧力がかかり、その結果、血漿が放出される。
また、純粋な血漿を確実に放出するために、例えば、分離要素の各領域が空間的に分離され得るように、まず、分離要素の第２領域を分離要素の第１領域から離すことも考えられる。この場合、血球成分が分離要素の第２領域内の血漿を汚染し得ないように、本質的に血漿だけが存在する分離要素の部位においてのみ、第２領域が第１領域から離されるように注意することが有利である。空間的に離すと、第１領域に影響を及ぼす危険性なく、多様な方法で血漿を放出することができる。
分離要素の第２領域は、例えば、分離要素の第２領域に接続されているホルダーによって第１領域から離すことができる。使用者がこのホルダーに力を及ぼすと(例えば、引っ張る、押す、捻るなど)、その力は直接または間接的に分離要素の第２領域へ移行し、その結果、第２領域が切り離される。例えば、ホルダーを好ましくは90°まで回転させることによって、器具内の定位置に固定されている第１領域から、第２領域を切り離すことができる。
別の有利な実施形態では、器具上の同じ始動ユニットを作動させることにより実施される連続する２つのステップにおいて、分離要素が切り離され、続いて血漿が第２領域から放出される。始動ユニットの１回目の作動により、最初に前記要素の切り離しが生じ、始動ユニットがもう１回作動することにより血漿放出が生じるように始動ユニットは器具のホルダーに連結される。始動ユニットは、第１ステップで、例えば、分離要素の第２領域に接続されているホルダーの回転を引き起こし、その結果、分離要素の回転をもたらすリリースボタン(release button)の形態であるのが有利である。ホルダーに取り付けられた第２領域が回転している間、分離要素の第１部分は器具中の定位置にとどまる。回転によって働く力により、分離要素は切り離される。この場合、例えば、回転中、分離要素の第２領域が切断要素に押し当てられるように切断要素を器具中に配置させることが考えられる。これにより分離要素の切り離しが容易になり、確実に実施することができる。切断要素を省略する場合には、第１領域を第２領域から引き裂くことにより分離要素を切り離してもよい。続いて、血漿は排出ユニットにより放出される。
器具の有利な実施形態において分離要素が使い捨て物品として設計される場合、前記要素が不可逆的に切り離されることは不都合ではなく、また、分離要素に永久的に連結されるホルダーを使い捨て物品として提供することもできる。特に年配者は小型の器具を取り扱うのが困難なので、新しい分離要素を再挿入する場合、これによって、使用者の器具の取り扱いが非常に簡便になるであろう。さらに、ホルダーと分離要素は、使い捨て物品の各ユニットを分配するディスペンサー中に格納することができる。
本発明の他の主題は、血漿の分離放出方法である。本発明の方法は、第１領域および第２領域を備える分離要素の第１領域に血液を添加することを含んでなる。血漿が分離要素の第２領域に移行する間に、血漿は、分離要素によって他の血液成分から分離され、残りの血液成分は、分離要素の第１領域に本質的に保持される。続いて、血漿が分離要素の第２領域から放出されるように、分離要素の第２領域を処理する。これに関連して、予め分離した血液成分が例えば溶血作用により血漿へ混入するような分離要素の第１領域の処理が行なわれないことが重要である。放出された血漿は、器具の排出口から排出される。
本発明の方法の有利な実施形態は、記載したようにして得られる。血漿の分離放出方法は、記載した器具によって実施するのが好ましい。
したがって、本発明による器具、および本発明による方法によって、血液から血漿をマイクロリットル規模で簡単にかつ迅速に分離することができる。また、本発明の器具は取り扱いが簡便であり、かつ経済的に製造することができる。
有利な実施形態を図示するとともに、下記に記載する。
図１に分離要素(1)の構造の一例を示す。分離要素(1)は、例えば、ガラス繊維からなる移送フリース(2)を備えている。濾材からなる分離フリース(3)が移送フリース(2)上に装着されている。移送フリースと分離フリースの主たる相違は、それらフリースの密度が異なっていることである。先行技術では、例えば、分離フリースについては77g/cm2の密度が示されており、移送フリース(ワットマンフリース)については53g/cm2が示されている。厚みの薄い移送フリースは、フリースに沿ってサンプルを迅速に移送することができるのに対して、厚みのある分離フリースは、血液から血漿を信頼性高く確実に分離する。血液小滴(5)を加えると、血液は分離フリース(3)に入る。分離フリース中の濾材は、血液成分を血漿から分離し、分離フリース(3)中に血液成分を保持する。血漿は、移送フリース内に作用する毛管力によって移送される。この場合、分離フリース(3)からの低濃度の血液成分が毛管力によって移送フリース(2)の小領域に入る可能性があることがしばしば確認されている。この領域は移行領域(6)と称し、ここには純粋な血漿は含まれていない。したがって、本発明の器具の有利な実施形態においては、移行領域に含まれる不純物で残りの血漿が汚染されるのを回避するために、血漿を放出する間、排出ユニットは移送フリースの移行領域に作用しない。
図２に示すように、例えば、検査要素の第２領域をこの移行領域の他方の側にある第１領域から切り離すことにより移行領域は回避され、純粋な血漿が確実に得られる。
図２のa)〜c)は、本発明による器具(10)を用いた血漿分離方法の例を示す。本器具は、排出口(13)が取り付けられた中空体(14)を備える。分離フリース(3)が中空体(14)から突出しており、分離フリース(3)を使用者が容易に利用できるように、分離要素(1)は中空体(14)内に配置されている。移送フリース(2)は中空体(14)内に位置している。また、この器具は、器具(14)内に可動的に装着されるプランジャー(12)も備える。プランジャー(12)が器具内のボタン(11)によって可動し得るように、プランジャー(12)の半径は、中空体(14)の内径と本質的に同一である。図2b)は、分離要素(1)の分離フリース(3)上への血液(5)の添加を示す。血液が分離フリースに入ると、血漿は分離フリースに沿って移送されるが、残った血液成分は分離フリース中に保持される。完全な血漿分離は、約2〜10秒後に生じる。分離された血漿は、その時、移送フリース(2)に移送される。ボタン(11)を作動させると、まず、プランジャー(12)が移送フリース(2)に押し当てられ、それにより、分離要素のこの領域が中空体(14)内でプランジャーによって押される(sweep)。分離フリース(3)は中空体中に永久に固定されているので、前記操作により移送フリースが分離フリースから切り離され、それによって図１で示した移行領域(6)のもう一方の側で移送フリースが切断される。さらに、ボタン(11)を作動させると、ハウジング(14)の内壁(16)に分離された移送フリース(2)が押付けられる。このプロセスでは、プランジャー(12)が移送フリース(2)から血漿を圧搾し、それを放出させる。続いて、血漿(7)が器具の排出口(13)から排出される。次いで、例えば、検査要素(17)に血漿を添加し、HDL濃度を測定することができる。
図３は、器具(a〜c)の別の実施形態の各種図を示す。図２で示した実施形態と比較すると、その器具は、さらに、回転可能な回転ホルダー(21)を備えており、分離要素(1)がチャンネル(23)内に位置している。側面図によって図示したとおり、使用者が血液添加を容易に行えるように、分離フリース(3)がホルダーと器具の外部に突き出るように分離要素(1)がホルダー内に配置されている。また、器具は、ボタン(11)と連結されたプランジャー(12)も備えている。さらに、ボタン(11)により回転要素(22)を操作することができる。まず、図３a)の側面図に示すように、血液を分離要素(1)の分離フリース(3)に加える。血漿が血液から分離された後、回転要素(22)はボタン(11)の第１回目の押圧により操作される。ホルダー(21)は、回転要素(22)が下方に移動することにより約90°まで回転する。この回転により、移送フリース(2)の移行領域(6)が分離フリース(3)に付着されたまま、分離フリース(3)が移送フリース(2)から切り離される。さらに、ボタン(11)を作動すると、最初にチャンネル(23a)内にあるプランジャー(12)がチャンネル領域(23b)へ移送される。これは、排出口(13)に配置される篩(24)に対して移送フリースとともに押し当てられる。過剰なデッドボリュームを省くために、篩(24)は20〜300μm厚の薄さであるのが好ましい。血漿は、排出口(13)を通って排出される。
分離要素の構造を示す図である。 血漿分離器具を示す図である。 回転式回転ホルダーを備えた血漿分離器具を示す図である。
符号の説明
１：分離要素、２：移送フリース、３：分離フリース、６：移行領域、７：血漿、１１：ボタン、１２：プランジャー、１３：排出口、１４：中空体、１７：検査要素、２１：回転ホルダー、２２：回転要素、２３：チャンネル

Claims (21)

  1. 第１領域および第２領域を有する分離要素と、排出ユニットとを備えてなる、血漿を分離排出するための器具であって、
    分離要素は、使用者が第１領域に血液を添加することができるように器具内に配置されており、
    血液が分離要素の第１領域に添加されると、血漿が分離要素の第２領域へ移送され、かつ血球成分は分離要素の第１領域に本質的に完全に保持され、
    排出ユニットは、血漿分離後、分離された血漿が分離要素の第２領域から放出されて、器具の排出口から排出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域上に本質的に作用することを特徴とする、器具。
  2. 分離要素が使い捨て物品である、請求項１に記載の器具。
  3. 排出ユニットが分離要素の第２領域に当該分離要素が位置する平面に対して本質的に垂直に作用するように、分離要素の第１領域が分離要素の第２領域の横に隣接して器具内に配置されている、請求項１に記載の器具。
  4. 分離要素の第２領域が器具内の可動ホルダー中に装着されている、請求項１に記載の器具。
  5. ホルダーが好ましくは90°まで回転可能であり、それにより、分離要素の第２領域が第１領域から切り離される、請求項４に記載の器具。
  6. 分離要素の第２領域が分離要素の第１領域から切り離されるものであり、かつその切り離しと第２領域からの血漿の放出とが、器具の始動ユニットを作動させることにより２つの連続するステップで行われる、請求項１に記載の器具。
  7. 分離要素の第１領域が分離フリースを備え、かつ分離要素の第２領域が移送フリースを備える、請求項１に記載の器具。
  8. 分離要素の第２領域がプランジャーによって圧搾される、請求項１に記載の器具。
  9. 分離要素がストリップ形状である、請求項１に記載の器具。
  10. 血液中のアナライトを検出するためのシステムであって、
    第１領域および第２領域を有する分離要素と、排出ユニットと、検査要素とを備えてなり、
    分離要素は、使用者が第１領域に血液を加えることができるように器具内に配置されており、
    血液が分離要素の第１領域に添加されると、血液が分離要素の第２領域へ移送され、かつ残った血液成分は分離要素の第１領域に本質的に完全に保持され、
    排出ユニットは、血漿分離後、分離された血漿が分離要素の第２領域から放出されて、器具の排出口から排出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域上に本質的に作用し、
    検査要素は、分離された血漿が添加された場合に血漿中のアナライトの検出を可能にするものであることを特徴とする、システム。
  11. 検査要素自体による血漿分離がないように検査要素の構造が簡素化されている、請求項１０に記載のシステム。
  12. 血漿の分離排出方法であって、
    分離要素の第１領域に血液を添加するステップと、
    血漿を分離要素によって他の血液成分から分離するに際し、他の血液成分が分離要素の第１領域に本質的に保持され、かつ、血漿が分離要素の第２領域に移送されるステップと、
    その後、血漿が分離要素の第２領域から放出されるように、分離要素の第１領域に影響を及ぼすことなく分離要素の第２領域を処理するステップと、
    放出された血漿を排出口から排出するステップと、
    を含む方法。
  13. 分離要素の第２領域が分離要素の第１領域から切り離される、請求項１２に記載の方法。
  14. 分離された血漿が分離要素の第２領域から溶出される、請求項１２に記載の方法。
  15. 分離された血漿が分離要素の第２領域から圧力によって放出される、請求項１２に記載の方法。
  16. 血漿が濾過プロセスに基づいて分離される、請求項１２に記載の方法。
  17. 濾過プロセスが陰圧によって促進される、請求項１６に記載の方法。
  18. 高比重リポタンパク質を測定するため用いられる、請求項１２に記載の方法。
  19. 添加する血液量が好ましくは30μl〜150μlである、請求項１２に記載の方法。
  20. 血漿の分離、放出および排出が請求項１〜９のいずれか１項に記載の器具を用いて行なわれる、請求項１２に記載の方法。
  21. 請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の方法に適している、請求項１に記載の器具。
JP2003378957A 2002-11-11 2003-11-07 血漿の分離排出用装置 Pending JP2004177404A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10252223A DE10252223A1 (de) 2002-11-11 2002-11-11 Vorrichtung zur Separierung und Ausgabe von Plasma

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004177404A true JP2004177404A (ja) 2004-06-24

Family

ID=32185422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003378957A Pending JP2004177404A (ja) 2002-11-11 2003-11-07 血漿の分離排出用装置

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7404931B2 (ja)
EP (1) EP1421993B1 (ja)
JP (1) JP2004177404A (ja)
AT (1) ATE354439T1 (ja)
CA (1) CA2448433C (ja)
DE (2) DE10252223A1 (ja)
ES (1) ES2280669T3 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003217355B2 (en) * 2002-02-07 2009-04-23 University Of Utah Research Foundation Method for creating and using a treatment protocol
US8075468B2 (en) 2008-02-27 2011-12-13 Fenwal, Inc. Systems and methods for mid-processing calculation of blood composition
US8685258B2 (en) 2008-02-27 2014-04-01 Fenwal, Inc. Systems and methods for conveying multiple blood components to a recipient
US8470259B2 (en) 2008-03-07 2013-06-25 Advanced Microdevices Pvt Ltd Method and device for particle removal and droplet preparation for qualitative and quantitative bioanalysis
EP2637788A1 (de) 2010-11-10 2013-09-18 Boehringer Ingelheim Microparts GmbH Vorrichtung zur filtration von blut
WO2012127050A2 (de) 2011-03-24 2012-09-27 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Vorrichtung und verfahren zur filtration von blut
US11360076B2 (en) * 2012-03-30 2022-06-14 Weavr Health Corp. Methods and systems to collect a biological sample
US11358138B2 (en) * 2013-07-19 2022-06-14 Boston Microfluidics Inc. Fluid sample collection device
DE102013012678A1 (de) 2013-07-31 2015-02-05 Mann + Hummel Gmbh Flachfiltermedien zur abtrennung von plasma oder serum von vollblut
US10111610B2 (en) 2014-11-04 2018-10-30 Wainamics, Inc. Microscale plasma separator
WO2018175169A1 (en) 2017-03-20 2018-09-27 Wainamics, Inc. Small volume self-metered blood separation device
EP3701261A4 (en) 2017-10-27 2021-08-04 Boston Microfluidics, Inc. FLUID SAMPLE COLLECTION DEVICE
TWI833715B (zh) 2017-10-27 2024-03-01 美商奇諾診療公司 用於超低體積液體生物檢體之裝置、系統及方法
US11484877B2 (en) 2018-05-29 2022-11-01 Weavr Health Corp. Blood metering device with desiccant and support for storage media and inlay with flange
WO2020086397A1 (en) 2018-10-23 2020-04-30 Boston Microfluidics, Inc. Funnel with extension tube to augment blood collection device
WO2021076846A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Tasso, Inc. Plasma separation devices and related methods

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3596652A (en) * 1968-10-14 1971-08-03 Bio Science Labor Fluid separatory device
US3832969A (en) * 1970-03-02 1974-09-03 Becton Dickinson Co Blood test system
US3791933A (en) * 1971-02-25 1974-02-12 Geomet Rapid methods for assay of enzyme substrates and metabolites
US3897340A (en) * 1974-02-27 1975-07-29 Becton Dickinson Co Serum/plasma separator assembly with interface-seeking piston having coarse and fine band filters
US4226713A (en) * 1978-04-24 1980-10-07 Goldberg Jack M Diagnostic agents
DE3029579C2 (de) * 1980-08-05 1985-12-12 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Verfahren und Mittel zur Abtrennung von Plasma oder Serum aus Vollblut
DE3130749C2 (de) 1981-08-04 1984-06-07 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Schnelldiagnostikum und Verfahren zu seiner Verwendung, insbesondere für quantitative Bestimmungen
US4839296A (en) * 1985-10-18 1989-06-13 Chem-Elec, Inc. Blood plasma test method
US4883764A (en) * 1987-07-20 1989-11-28 Kloepfer Mary A Blood test strip
JPH05188053A (ja) * 1992-01-10 1993-07-27 Sanwa Kagaku Kenkyusho Co Ltd 血液から血清又は血漿成分を分離する器具
CA2178523C (en) 1995-06-09 2001-08-28 Tomohiro Kitagawa Plasma separation filter, plasma separation method using the same and plasma separation apparatus
DE69619400T2 (de) * 1995-06-16 2002-09-26 Univ Washington Seattle Flacher mikrogefertigter querstromfilter für flüssigkeiten
JPH09196911A (ja) 1996-01-19 1997-07-31 Fuji Photo Film Co Ltd 血液濾過ユニット
DE19629656A1 (de) * 1996-07-23 1998-01-29 Boehringer Mannheim Gmbh Diagnostischer Testträger mit mehrschichtigem Testfeld und Verfahren zur Bestimmung von Analyt mit dessen Hilfe
US6869405B2 (en) * 2001-03-30 2005-03-22 Becton, Dickinson And Company Blunt cannula and filter assembly and method of use with point-of-care testing cartridge

Also Published As

Publication number Publication date
US7993607B2 (en) 2011-08-09
ATE354439T1 (de) 2007-03-15
EP1421993B1 (de) 2007-02-21
CA2448433C (en) 2008-01-29
DE50306571D1 (de) 2007-04-05
EP1421993A1 (de) 2004-05-26
US20040222168A1 (en) 2004-11-11
ES2280669T3 (es) 2007-09-16
US7404931B2 (en) 2008-07-29
DE10252223A1 (de) 2004-05-27
CA2448433A1 (en) 2004-05-11
US20090155762A1 (en) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7993607B2 (en) Device and method for separating and discharging plasma
JP2729503B2 (ja) 粒子分離法及び装置
CA2443077C (en) A "one-device" system for testing constituents in fluids
US7695953B2 (en) Apparatus for high-sensitivity body fluid testing device
JP2019537723A (ja) 全血分離装置
US8770049B2 (en) Sampling device and sampling method
JP2009503542A (ja) 液体試料を収集及び希釈する方法並びに装置
JP2002514755A (ja) 電気化学的分析用カートリッジ
JP4102796B2 (ja) キャピラリチャンネルを形成する網目状構造物（ｎｅｔｗｏｒｋ）を含んでなる分析用テストエレメント
WO2008122908A1 (en) Method and device for gathering a fluid sample for screening purposes
EP3117213B1 (en) System and method for lateral flow immunoassay testing
JP2009122082A (ja) 血液希釈定量器具
JP2001324500A (ja) 体液濾過ユニットおよび体液濾過デバイス
JPH05196620A (ja) 血清・血漿分離器具
US20240042449A1 (en) Test device, test method and manufacturing method for test device for carrying out a test directed to the detection of an organic structure
JP2008026146A (ja) 反応パネルとそれを装着した検体採取ユニット
KR101995790B1 (ko) 절취부가 구비된 일체형 채취 및 분배기구 및 채취 및 분배 방법
EP1518118B1 (en) Sample collection device comprising a hydrophilic membrane for separating particulate material in the sample
AU2002338364B2 (en) A "one-device" system for testing constituents in fluids
JP2022519487A (ja) 検体処理装置
JPS62278456A (ja) 血液検査方法
AU2002338364A1 (en) A "one-device" system for testing constituents in fluids
JP2001324501A (ja) 血漿又は血清採取具

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060328