JP2018518242A - 血漿の分離および回収装置 - Google Patents

Abstract

ドナー由来のゲノムＤＮＡの混入を最小限に抑えた、指穿刺による無細胞血漿の分離および回収方法。この方法は、ドナーの指の１つの指に止血帯を配置して圧力を加える工程、指を穿刺して指に切開部を作る工程、および切開部位の切開部から血液を採取する工程を含む。採取された血液は、分離膜（１５２）上に置かれ、この分離膜は回収膜（１５４）と接触しており、分離膜と回収膜との両方は、膜の間に重複（１６８）を設けるように構成された基板（１００）に挿入される。この方法を実施するためのキットおよび説明書もまた提供される。
【選択図】図５

Description

本発明は、血漿の分離および回収装置に関する。

本発明は、医療機器および消耗品に関し、より詳細には、ゲノム試験に使用される指穿刺による血液試料から無細胞血漿を分離および回収するために使用されるキットおよび説明書に関する。

典型的には、血液試料から無細胞血漿を分離および回収するためには遠心分離が用いられるが、遠心分離は採取点で常に利用可能とは限らず、指穿刺により採取された少量の血液には都合がよくない。血液量が少ない場合、血液試料から血漿を分離および回収するためにろ過膜を使用することができる。一般的な方法では、血漿の分離および回収のために単一のろ過膜が使用される。このような方法では、血液試料がろ過膜の一端に適用され、血液試料が通過する際に、膜細孔のサイズに基づいて血液細胞が血漿から分離され得る。ろ過後、膜の血漿含有部分は、膜の血液細胞含有部分から分離または切断されなければならず、下流の血漿分析の前に膜を切断する追加の工程を必要とする。さらに、この単一膜のアプローチは、血漿の分離および回収のために膜中に異なる材料および／または化学物質を使用することを妨げる可能性がある。

別の方法では、２つの別個の膜が、側方流動による血漿の分離および回収のために使用される。具体的には、第１の膜が血液細胞のろ過および分離に使用され、第２の膜が、得られた無細胞血漿を受容または移送する。これらの膜は、第１の膜の遠位端が第２の膜の近位端に接触して、第１の膜を介した血液細胞の分離および毛管管流動による第２の膜を介した血漿の回収を容易にするように配置することができる。

典型的には、最小であるが再現可能な重複で２つの膜の末端間を保持する装置は、射出成形などの低コストの製造方法に適合し得ない優れた製造公差を必要とする。また、膜の接触領域に均一な圧力を加えて、膜を損傷することなく分離膜から回収膜への血漿の一貫した移送を確保することは困難であると思われる。

任意の採血および分離法では、試料採取段階または分離段階中に血液細胞からゲノムＤＮＡが放出される可能性が存在する。膜に基づくろ過および分離に関しては、この放出されたゲノムＤＮＡは、典型的には、ろ過膜の細孔サイズより小さく、したがって、血漿画分と共に流動可能である。下流のゲノム解析では、試料採取および分離中にエクスビボで放出されるこのゲノムＤＮＡが代表的な混入種である。この事実は、細胞から体内の全身循環に自然に放出される無細胞ＤＮＡの遺伝子解析に特に関係する。したがって、非最適な採血および分離によりエクスビボで放出されるゲノムＤＮＡの血漿への混入は、インビボで放出される天然の無細胞ＤＮＡ種の所望の解析に影響を及ぼす可能性がある。

したがって、血液細胞からのゲノムＤＮＡの放出を最小限に抑え、血漿分離および回収に使用される２つの膜の適切な保持および正確な配置を容易にする改良された装置または消耗品が必要とされている。さらに、指の刺し傷による全血から血漿を調製する方法に際してＤＮＡ混入が最小限になるような、装置または消耗品への指穿刺血液試料の適切な実装が必要とされる。

米国特許出願公開第２０１２／３０１８９３号明細書

一実施形態において、ゲノムＤＮＡが実質的に混入していない指穿刺全血から無細胞血漿を単離する方法が提供される。この方法は、ドナーの指のうちの１つの指に止血帯を配置して、圧力を加える工程、指を穿刺して指に切開部を形成する工程、および切開部位の切開部から採血する工程を含む。採取された血液は、分離膜上に置かれ、分離膜は回収膜と接触しており、分離膜と回収膜との両方は、膜の間に重複を設けるように構成された基板に挿入される。

いくつかの実施形態において、血漿を単離するための装置または消耗品は、血漿を分離および回収するための分離膜および回収膜を配置するための基板を含む。基板は、基板の第１の周縁部に近接して配置された内側屈曲部を備える。内側屈曲部は、基板内の複数の第１のスロットから形成される。基板はさらに、複数の第１のスロットの少なくとも一部を囲むように配置された外側屈曲部を備える。外側屈曲部は、基板内の複数の第２のスロットから形成される。

別の実施形態において、回収された血漿にゲノムＤＮＡが実質的に混入していない、指穿刺全血から無細胞血漿を単離するためのキットが提供される。このキットは、血漿を分離および回収するための装置、ランセット、毛細血管または試料移送チューブ、および止血帯材料を含む。止血帯材料としては、ゴムバンド、弾性バンド、または止血帯を形成するために一般的に使用され得る他の任意の可撓性材料が挙げられる。この装置は、分離膜、回収膜、および基板を含む。

本発明の実施形態のこれらの特徴および態様ならびに他の特徴および態様が、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して検討することで、さらによく理解されると考えられ、添付の図面において、類似の符号は、図面の全体を通して類似の部分を表している。

例示的な一実施形態による基板の上面図を示す。 例示的な一実施形態による基板の底面図である。 例示的な一実施形態による基板の側面図である。 図１、図２、および図３の例示的な実施形態による基板の斜視上面図である。 図４の例示的な実施形態による基板を有する装置の斜視上面図を表す。 図５の例示的な実施形態による装置の側断面図を示す。 無細胞血漿回収の方法を表すフローチャートである。 止血帯を使用した場合および使用しない場合の、回収された無細胞血漿の２％ゲル電気泳動分析を示す。

単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「前記（ｔｈｅ）」は、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および特許請求の範囲を通してここで使用される、概略を表す言葉（Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅ）は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動できる任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「約」などの用語により修飾された値は、指定された正確な値に限定されるものではない。特に他のことが明記されない限り、本明細書および特許請求の範囲に使用される原料、分子量などの特性、反応条件などの量を表現するすべての数字は、すべてにおいて「約」という用語により修飾されていると理解するべきである。したがって、特に反対のことが示されない限り、下記の明細書および添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、本発明により得ることが探求されている所望の特性に依存して変動し得る近似値である。少なくとも各数値パラメータは、少なくとも報告された有効数字を考慮して、普通の四捨五入技術の適用により解釈されるべきである。

本明細書で論じる実施形態は、血液試料からの血漿の分離および回収を容易にするための新しい装置を開示する。特定の実施形態において、装置は、外側屈曲部および内側屈曲部、分離膜、および回収膜を有する一体基板を備える。内側屈曲部は複数の第１のスロットから形成され、外側屈曲部は複数の第２のスロットから形成される。内側屈曲部は、外側屈曲部の遠位端部分の下に分離膜の遠位端を位置合わせするように構成される。外側および内側の屈曲部は、回収膜の近位端が分離膜の遠位端との画定された重複接触領域を有するように、回収膜の近位端が、外側屈曲部の遠位端部分および内側屈曲部の遠位端部分の下に位置合わせするようにさらに構成される。基板内の２つの膜の間の重複接触領域は、血液試料からの血漿の適切な分離および回収を容易にする。

図１は、装置の例示的な一実施形態による基板１００の上面図を示す。基板１００は、内側屈曲部１０２と外側屈曲部１０４とを備える。基板１００は、複数の保持機構１０６、複数の案内機構１０８、複数の固定具１１０（図２に示す）をさらに備える。

基板１００は、血液試料からの血漿の分離および回収に使用される少なくとも２つの膜を受容し、保持し、支持し、位置合わせするように構成された基礎部材である。一実施形態において、基板１００は、湾曲した縁部を有する正方形の形状を有し、第１の周縁部１１２と、第１の周縁部１１２に対向して配置された第２の周縁部１１４とを備える。基板１００は、ポリプロピレン、ナイロン（ポリアミド）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリマー材料を含む。一実施形態において、基板１００は、射出成形技術を使用して製造され、２つの膜を位置合わせするために最小公差で均一な厚さ「Ｔ_１」（図３に示す）を有する。特定の他の実施形態において、基板１００は、円形、楕円形、長方形などの異なる形状を有してもよい。同様に、基板１００は、用途および設計基準に応じてさまざまな厚さ「Ｔ_１」を有することができる。

一実施形態において、内側屈曲部１０２は、第１の周縁部１１２に近接して配置され、基板１００内の複数の第１のスロット１１６から形成される。具体的には、内側屈曲部１０２は、複数の第１のスロット１１６によって囲まれた基板１００の一部によって画定される。複数の第１のスロット１１６は、複数の第１のサブスロット１１６ａおよび第１の中央スロット１１６ｂを含む（図２に示す）。第１の中央スロット１１６ｂは、内側屈曲部１０２の第１の遠位端部分１２０に配置され、各第１のサブスロット１１６ａの遠位端１２８（図２に示す）に接続される。複数の第１のサブスロット１１６ａの近位端１２６は、第１の周縁部１１２に近接している。一実施形態において、複数の第１のサブスロットは、第１の中央スロット１１６ｂに対して所定の角度に沿って延び、第１の中央スロット１１６ｂは、横方向１２４に沿って延びる。一実施形態において、所定の角度は約９０度である。いくつかの他の実施形態において、複数の第１のサブスロット１１６ａは、長手方向１２２に沿って延び、互いに平行であってよい。

内側屈曲部１０２は、その片側で折り返されたビーカーの形状を有し、基板１００の厚さ「Ｔ_１」に等しい厚さを有する。内側屈曲部１０２の形状は、複数の第１のスロット１１６の長さ「Ｌ_１」と、内側屈曲部１０２の幅「Ｗ_１」とに基づいて変化する。同様に、内側屈曲部１０２の厚さは、用途および設計基準に応じて変化し得る。内側屈曲部１０２は、内側屈曲部１０２の形状および厚さに応じて第１の剛性「Ｓ_１」を有する。剛性「Ｓ_１」は、内側屈曲部１０２の幅「Ｗ_１」、長さ「Ｌ_１」、および厚さを増減させることによって制御することができる。例示的な一実施形態において、内側屈曲部１０２は、比較的長い長さ「Ｌ_１」、比較的狭い幅「Ｗ_１」および基板１００の厚さ「Ｔ_１」を有することにより、外側屈曲部１０４の剛性と比較して実質的に低い剛性「Ｓ_１」を得る。別の実施形態において、内側屈曲部１０２は、比較的長い長さ「Ｌ_１」、比較的狭い幅「Ｗ_１」および基板１００の厚さ「Ｔ_１」と比較して比較的薄い厚さを有することにより、外側屈曲部１０４の剛性と比較して実質的に低い剛性「Ｓ_１」を得る。

図示の実施形態において、第１の遠位端部分１２０は、第１のテーパ部１２０ａを有する。第１のテーパ部１２０ａは、第１の遠位端部分１２０に対応する基板１００の上面１３０に形成される。第１のテーパ部１２０ａは、第１の中央スロット１１６ｂに沿って膜（図１には図示せず）を滑らかに曲げることを可能にするように構成される。特定の他の実施形態において、第１の遠位端部分１２０は、第１の中央スロット１１６ｂに沿って膜を滑らかに曲げることを可能にする円弧型の輪郭を有する第１の丸い部分を有することができる。第１の遠位端部分１２０は、用途および設計基準に応じて異なる輪郭を有してもよい。

一実施形態において、外側屈曲部１０４は、複数の第１のスロット１１６の一部を囲んで配置され、基板１００内の複数の第２のスロット１３２から形成される。具体的には、外側屈曲部１０４は、複数の第１のスロット１１６と、複数の第２のスロット１３２との間に境界付けられた基板１００の別の部分によって画定される。外側屈曲部１０４は、第２の近位端部分１３４および第２の遠位端部分１３６を有する。図示の実施形態において、外側屈曲部１０４は台形状を有し、基板１００の厚さ「Ｔ_１」に等しい厚さを有する。外側屈曲部１０４の形状は、複数の第２のスロット１３２の長さ「Ｌ_２」および外側屈曲部１０４の幅「Ｗ_２」に基づいて変化し得る。同様に、外側屈曲部１０４の厚さは、用途および設計基準に応じて変化し得る。

複数の第２のスロット１３２は、複数の第２のサブスロット１３２ａおよび第２の中央スロット１３２ｂを含む。複数の第２のサブスロット１３２ａは、複数の第１のサブスロット１１６ａの一部を囲み、第２の中央スロット１３２ｂは、第１の中央スロット１１６ｂの近くに配置される。さらに、第２の中央スロット１３２ｂは、各第２のサブスロット１３２ａの遠位端１３８に接続されている。図示の実施形態において、第２の中央スロット１３２ｂは、横方向１２４に沿って延び、各第２のサブスロット１３２ａは、第２の中央スロット１３２ｂに対して所定の角度「α」で延びている。一実施形態において、所定の角度「α」は９０度以上である。特定の他の実施形態において、各第２のサブスロット１３２ａは、長手方向１２２に延びていてもよく、このような実施形態において、複数の第２のサブスロット１３２ａは、互いに平行であってもよい。

外側屈曲部１０４は、外側屈曲部１０４の形状および厚さに応じて第２の剛性「Ｓ_２」を有する。一実施形態において、第１の剛性「Ｓ_１」は第２の剛性「Ｓ_２」より小さい。剛性「Ｓ_１」および「Ｓ_２」は、それぞれの屈曲部１０２、１０４の形状および厚さに応じて変化し得る。剛性「Ｓ_２」は、外側屈曲部１０４の幅「Ｗ_２」、長さ「Ｌ_２」、および厚さを増減させることによって制御することができる。具体的には、幅「Ｗ_２」は、所定の角度「α」を変えることによって制御することができ、第２の中央スロット１３２ｂの長さを変えることによっても制御することができる。例示的な一実施形態において、外側屈曲部１０４は、より広い幅「Ｗ_２」、より短い長さ「Ｌ_２」および同様の厚さを有することにより、内側屈曲部１０２の剛性「Ｓ_１」と比較して実質的により大きい剛性「Ｓ_２」を得る。例えば、内側および外側の屈曲部１０２、１０４のそれぞれの中央スロット１１６ｂ、１３２ｂにおいて基板に荷重を掛けた場合の撓みの程度により決定した屈曲部の剛性により、剛性「Ｓ_１」が「Ｓ_２」より小さいことを測定することができる。

図示の実施形態において、第２の遠位端部分１３６は、（図２に示すような）第２のテーパ部１３６ａを有する。第２のテーパ部１３６ａは、第２の遠位端部分１３６に対応する基板１００の底面１４０（図２に示す）に形成される。第２のテーパ部１３６ａは、第２の中央スロット１３２ｂに沿った膜（図１には図示せず）の曲げを低減するように構成される。特定の他の実施形態において、第２の遠位端部分１３６は、第２の中央スロット１３２ｂに沿って膜を滑らかに曲げることを可能にする円弧型の輪郭を有する第２の丸い部分を有することができる。第２の遠位端部分１３６は、用途および設計基準に応じて異なる輪郭を有してもよい。

複数の保持機構１０６は、上面１３０に配置されている。具体的には、保持機構１０６は、第１の周縁部１１２と第１の近位端部分１１８との間に配置することができる。図示の実施形態において、保持機構１０６は、アーチ型のデザインを有するクリップである。特定の他の実施形態において、保持機構１０６としては、フック、留め金、接着剤などを挙げることができる。保持機構１０６は、内側屈曲部１０２に沿って外側屈曲部１０４の下に位置するように分離膜（図１には図示せず）を保持し、位置合わせするように構成することができる。さらに、保持機構１０６のクリップは、分離膜１５２が近位端１５６において片持ち支持されることを防止することができる。

複数の案内機構１０８は、上面１３０に配置される。具体的には、案内機構１０８は、複数の第２のスロット１３２の一部を囲み、第２の周縁部１１４に近接して配置することができる。図示の実施形態において、案内機構１０８は突起を有するリッジである。特定の他の実施形態において、案内機構１０８としては、印刷された線、溝などを挙げることができる。案内機構１０８は、外側屈曲部１０４の下に位置するように回収膜（図１に図示せず）を支持および案内するように構成されてもよい。案内機構１０８はまた、膜が濡れたときに分離膜の動きを制限するように構成されてもよい。

複数の固定具１１０は、基板１００と基板が置かれる表面（図示せず）との間の間隙を確保するように、底面１４０上に配置される。具体的には、複数の固定具１１０は、基板１００のすべての角に配置される。図示の実施形態において、固定具１１０は円形の支持構造である。特定の他の実施形態において、固定具１１０は、くさび、ブロックなどであってもよい。固定具１１０は、すべての面にわたって基板１００を支持するように構成されてもよい。

図２は、図１の例示的な実施形態による基板１００の底面図を示す。図示の実施形態において、外側屈曲部１０４は、内側屈曲部１０２の第１の遠位端部分１２０の一部分１４２と重複する第２の遠位端部分１３６を含む。一実施形態において、第１のテーパ部１２０ａおよび第２のテーパ部１３６ａは、典型的には、内側屈曲部１０２と外側屈曲部との間にスカイブカット（すなわち、傾斜カットまたは傾斜スロット）を形成する。第１のテーパ部１２０ａ（図１に示される）および第２のテーパ部１３６ａは、中央スロット１１６ｂ、１３２ｂを介してスカイブカットに沿って膜（図２には図示せず）の曲げを低減するように相補的な輪郭を有する。別の実施形態において、第１の湾曲部分および第２の湾曲部分は相補的な輪郭を有することができる。いくつかの他の実施形態において、第２の遠位端部分１３６は、第１の遠位端部分１２０との重複部分１４２を有さなくてもよい。このような実施形態において、膜の接触領域（図２には示さず）は、遠位端部分１３６の幅および外側屈曲部１０４の中央スロット１１６ｂの幅によって画定され得る。さらに、屈曲部１０２、１０４の剛性「Ｓ_１」、「Ｓ_２」は、膜の厚さに応じて調整することができる。

図３は、図１および図２の例示的実施形態による基板１００の側面図を表す。図示の実施形態において、基板１００は複数の保持機構１０６を備え、保持機構１０６は第１の周縁部１１２に近接して、基板１００の上面１３０上に配置されたアーチ型のクリップ１０６ａである。複数の固定具１１０は、基板１００の底面１４０のすべての角に配置される。さらに、基板１００は、均一な厚さ「Ｔ_１」を有する。

図４は、図１、２および３の例示的実施形態による基板１００の斜視上面図を表す。図示の実施形態において、内側屈曲部１０２は、複数の第１のサブスロット１１６ａおよび第１の中央スロット１１６ｂを含む。内側屈曲部１０２の第１の遠位端部分１２０は、第１のテーパ部１２０ａを含む。外側屈曲部１０４は、複数の第２のサブスロット１３２ａおよび第２の中央スロット１３２ｂを含む。

図５は、図４の例示的実施形態による装置１５０の斜視上面図を表す。装置１５０は、基板１００、分離膜１５２、および回収膜１５４を含む。装置１５０は、血漿の分離および回収のために指の刺し傷または踵の刺し傷を介して得られた血液試料を受容するように構成することができる。装置１５０は、水平血流または垂直血流用に構成することができる。

一実施形態において、分離膜１５２は、血液試料から細胞を除去するように構成された膜である。分離膜１５２としては、セルロース、ガラス繊維、酢酸セルロース、ポリビニルピロリドン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステルまたはこれらの材料の組み合わせなどの適切な材料を挙げることができる。分離膜１５２は、基板１００の形状、具体的には、基板１００の内側屈曲部１０２の形状に適合する形状を有するように設計することができる。図示の実施形態において、分離膜１５２は長方形であり、近位端１５６および遠位端１５８を含む。分離膜１５２は、内側屈曲部１０２の上に配置される。遠位端１５８は外側屈曲部１０４の下に配置され、近位端１５６は複数の保持機構１０６の下方に配置される。アーチ型のクリップ１０６ａを有する保持機構１０６は、分離膜１５２と基板１００または内側屈曲部１０２との間に比較的広い間隙を維持して分離膜１５２を保持することができる。このように、アーチ型のクリップ１０６ａを有する保持機構１０６は、典型的には間隙に誘起される表面張力および／または毛細管力により、分離膜１５２から装置１５０または基板１００または保持機構１０６上に血液試料が広がることを回避することができる。

一実施形態において、回収膜１５４は化学的に処理された膜であり、血液試料中の成分、例えば血漿の安定性を高めるように構成される。回収膜１５４としては、セルロース、ガラス繊維、酢酸セルロース、ポリビニルピロリドン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステルまたはこれらの材料の組み合わせなどの適切な材料を挙げることができる。図示の実施形態において、回収膜１５４は長方形であり、近位端１６２および遠位端１６４を含む。回収膜１５４は、外側屈曲部１０４および内側屈曲部１０２の下に配置される。具体的には、近位端１６２は、第２の遠位端部分１３６、第１の遠位端部分１２０（図４に示す）、および分離膜１５４の遠位端１５８の下に配置され、遠位端１６４は、複数の案内機構１０８に沿って配置される。膜１５２、１５４を基板１００上に配置すると、回収膜１５４の近位端１６２と分離膜１５２の遠位端１５８との間に、重複接触領域１６８（図６に示す）が形成される。一実施形態において、長手方向１２２における重複接触距離は、約１ｍｍから約２ｍｍの範囲内にある。分離膜１５２の横方向の幅は約８ｍｍである。重複接触領域１６８は、分離膜１５２の重複接触距離と幅によって画定され、約８ｍｍ^２〜約１６ｍｍ^２の範囲内にある。剛性「Ｓ_２」を有する外側屈曲部１０４は、重複接触領域１６８に対して膜１５２、１５４に圧力を加え、膜１５２、１５４をそれぞれの端部１５８、１６２で保持するように構成される。

図６は、図５の例示的な実施形態による装置１５０の軸６−６に沿った側断面図を示す。

分離膜１５２は複数の保持機構１０６を介して内側屈曲部１０２に沿って導入され、この保持機構は内側屈曲部１０２に沿って分離膜１５２を保持し、位置合わせするように構成されている。さらに、内側屈曲部１０２は、分離膜１５２の遠位端１５８が、内側屈曲部１０２の第１の中央スロット１１６ｂを介して外側屈曲部１０４の第２の遠位端部分１３６の真下に挿入されるように、第１の方向１６０（例えば下方）に動かされるか、または押される。

回収膜１５４は、複数の案内機構１０８に沿って配置され、この案内機構は回収膜１５４を支持して、外側屈曲部１０４に向けて配置するように構成されている。さらに、外側屈曲部１０４および内側屈曲部１０２は、回収膜１５４の近位端１６２が、第２の中央スロット１３２ｂを介して第２の遠位端部分１３６および第１の遠位端部分１２０の真下に挿入されるように、第２の方向１６６に（例えば上方に）動かされるか、または押される。回収膜１５４の近位端１６２は、分離膜１５２の遠位端１５８との重複接触領域１６８を有する。外側屈曲部１０４および内側屈曲部１０２は、重複接触領域１６８に対して分離膜１５２および回収膜１５４に圧力を加えるように、押し付けられた位置から初期静止位置に解放される。図示の実施形態において、内側屈曲部１０２および外側屈曲部１０４は、分離膜１５２の遠位端１５８を越えて回収膜１５４の近位端１６２の最も近くに、横方向１２４に均一な圧力を加えて、血液試料からの適切な血漿の分離および回収を容易にする。

装置１５０の使用の際、血液試料（図６には図示せず）を、分離膜１５２の近位端１５６に適用することができる。血液試料は、血液細胞が保持される分離膜１５２に沿って長手方向１２２に流動することができる。血液試料は重複接触領域１６８に到達し、そこで血液試料中の血漿が分離膜１５２から回収膜１５４に移送される。その後、血漿は回収膜１５４に沿って移動する際に安定化される。

本明細書で論じる実施形態によれば、単一部品基板は、膜の正確な位置決めを容易にする。屈曲部の設計および均質材料を有する基板は、膜の重複接触領域において均一な圧力を提供する。クリップのアーチ型は、膜の損傷を回避する。公差要件が少ないため、基板は使用および製造が容易になり得る。

他の実施形態によれば、採取された血液が無細胞ＤＮＡ（ｃｆＤＮＡ）分析のためであり、ゲノムＤＮＡ（ｇＤＮＡ）が、分離された血漿画分に限定されるようなプロトコルを提供する方法が提供される。無細胞ＤＮＡは、約１ｋＢ以下の平均分子量を有する低分子量ＤＮＡを有するＤＮＡとして定義され、約１０ｋＢ以上の比較的高い平均分子量を有するものとして定義されるゲノムＤＮＡ（ｇＤＮＡ）を実質的に含まない。「実質的に含まない」という用語は、回収されたｃｆＤＮＡ試料中に存在するｇＤＮＡが約１０％未満であると定義される。したがって、無細胞ＤＮＡの適切な分析には、試料中のゲノムＤＮＡの存在が非常に低いことが必要である。ゲノムＤＮＡの著しい混入は、無細胞ＤＮＡアッセイの感度を損なう可能性がある。これは、典型的には、静脈血を用いて、回収直後に試料を遠心分離することによって、または独自の安定化試薬を用いることによって回避される。しかし、いずれの解決法も、非常に少量で採取された指穿刺血液には適用できない。

しかし、指穿刺血液からｃｆＤＮＡを回収することは、日常的な方法ではない。指穿刺血液サンプリングでよく使用される指の標準的なミルキングまたは圧搾は、回収された血漿画分に有意なゲノムＤＮＡ混入を解放することが判明した。一実施形態において、指に加えられた制御された止血帯タイプの圧力が、分画した血漿試料へのゲノムＤＮＡ混入を防止することが見出された。特定の仮説に限定されるものではないが、止血帯を使用して毛細血管床圧力を構築することにより、指穿刺血漿試料のｇＤＮＡ混入を排除することができると思われる。

このように、止血帯を適用して、指の毛細管圧力を増加させることによって、無細胞ＤＮＡの下流の遺伝子解析のために指穿刺血を採取する方法が可能である。止血帯は、対象の手の第１、第２、または第３の指の周りに配置されたゴムバンドまたは弾性材料から構成されてもよい。一実施形態において、図７のフローチャートに示す方法は、ドナーの指の１つの指に止血帯を配置して圧力を加える工程（７０１）、および指を穿刺して指に切開部を作る工程（７０２）を含む。本方法はまた、場合により圧力を加えながら穿刺した直後に第１の血液を除去する工程を含んでもよい。

図７にさらに示すように、この方法は、切開部位から形成された血液滴に対して毛細管を保持することによって切開部から採血する工程（７０３）、および採取した血液を毛細管から分離膜に分散させる工程（７０４）をさらに含む。特定の実施形態において、分離膜は回収膜と接触しており、分離膜と回収膜との両方は、前記膜の間に重複を設けるように構成された基板に挿入される。

特定の実施形態において、無細胞ＤＮＡの下流分析のための無細胞血漿の回収、単離、および場合により輸送を可能にするためのキットもまた提供することができる。特定の実施形態において、このキットは、分離膜、回収膜、および基板を含む、血漿を分離および回収するための装置を含むことができる。図１〜図６に示すように、基板は、ある実施形態において、基板の第１の周縁部に近接して配置された基板内の複数の第１のスロットから形成された内側屈曲部、および前記複数の第１のスロットの少なくとも一部を囲むように配置された、基板内の複数の第２のスロットから形成された外側屈曲部を備え、前記分離膜の遠位端は前記外側屈曲部の下に配置され、前記回収膜の近位端が前記分離膜の遠位端との重複接触領域を有するように、前記回収膜の近位端は前記外側屈曲部および内側屈曲部の少なくとも１つの下に配置され、前記外側屈曲部は、前記重複接触領域の周りで前記分離膜および前記回収膜に圧力を加えるように構成されている。このキットはまた、適切な圧力を加えるために指の周りに配置するための、ゴムバンドまたは他の弾性材料で構成された止血帯を含む。

特定の実施形態において、キットは、指の刺し傷を作るためのランセットをさらに含み得る。特定の実施形態において、ランセットは、圧力作動型ランセットである。特定の他の実施形態において、キットはまた、使用のための説明書を含み得る。特定の実施形態において、キットはまた、穿刺または切開された指から血液滴を採取し、続いて血漿を分離および回収するための装置に血液を分配するための毛細管または移送管を含み得る。

特定の実施形態において、説明書は、血液の採取および効率をさらに容易にする方法を提供するのに十分詳細であり得る。例えば、説明書は、温度および位置を含む適切な血流を確保するために手および指を準備するためのパラメータ、指に止血帯を適用する方法、滅菌、穿刺および実際の採血の方法を含み得る。この説明書は、血漿回収装置（ｐｌａｓｍａ ｃｌｉｐ ｄｅｖｉｃｅ）の使用に関する詳細をさらに提供することができる。

例えば、説明書に含まれる例示的な方法は、サンプリング、指止血帯の適用、滅菌、穿刺、採血、血液分配、および手順後の保管のために指を準備する一連の工程を含むことができる。

準備に関して、説明書は、手を温め、穿刺する前に血流を刺激する工程を奨励することができる。好ましい実践は、約２分間手を温水下に保持することであるが、化学的ヒーター（例えば、結晶活性化パウチ）を使用すること、または両手を激しく擦って摩擦を発生させることも含み得る。適切な血流を得るためには、手を心臓より下に置き、筋肉を緩めなければならない。これは、典型的には、椅子にドナーを快適に着座させ、腕を低い面またはテーブルにゆるく置くことによって得られる。

止血帯を適用するために、説明書は、ドナーの非利き手（例えば、ドナーが右利きであれば左手を選択）を選択し、理想的にはドナーの中指を選択するように述べることができる。代替部位としては、薬指と人差し指を挙げることができる。指のうちの最終の指の周りにゴムバンドまたは同等の止血帯材を巻き付け、次いで指の周りに数回巻き付けて止血帯を作成するように指示することができる。もう１つの説明書としては、簡単に取り外すために利用可能なループを残すことであってもよい。指先に圧力がかかり、わずかに赤くなったり盛り上がったりすることがある。手順の際に、ドナーまたはアシスタントは、止血帯のフリーループを保持し、引きつけることが推奨される。

滅菌に関連する説明書には、指先の側面を選択し、滅菌ワイプまたはアルコールパッドで拭き取る工程こと、および滅菌ガーゼでその領域を乾燥させる工程を含むことができる。

穿刺に関しては、提供されるランセットの種類および供給源に応じて、説明書は、ランセットの保護キャップをねじって、滅菌した指の側面に配置することを含んでもよい。指先の中心は硬化しているか、または痛覚が増す可能性がある高密度の神経終末を含んでいることがあるので、指先の中心を避けることに注意するよう指示することもできる。他の説明書は、クリック音が聞こえるまでランセットを押し下げることであり得る。圧力作動型ランセットは、スプリングが係合した（クリック音）後に切開部を形成する。クリック音が聞こえない場合には、切開部が表在性であり得るので、手順を中止して、新しい指（例えば、薬指または人差し指）で再度開始することを推奨できる。

採血に関して、説明書は、穿刺直後に血液の最初の兆候を拭き取り、次いで軽いが一定の圧力を指に加えることを含むことができる。自己充填毛細管を切開部位に対して水平に保持し、形成する血液滴に触れるように指示することができる（血流が遅い場合には各液滴について繰り返す）。自己充填毛細管（例えば、Ｍｉｃｒｏｓａｆｅ（登録商標）、Ｓａｆｅ−Ｔｅｃ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、ＬＬＣ、Ｉｖｙｌａｎｄ ＰＡ）は、プラスチックシャフトに印刷された黒線に自己充填し、自己停止する。この工程中にプラスチック球を押さないようにすることを推奨してもよい。採取した血液が黒い線に達して充填が終了したら、例えば、指の止血帯の圧力を低下させるためにゴムバンドのフリーループを解放することによって指先の圧力を抜くように指示することができる。

血液分配のために、説明書には、例えば、血漿回収装置を含む多くの名称で呼ぶことができる装置の使用方法および配置方法が含まれ得る。説明書は、血液サンプリング装置を平らな面に置くように指示することができる。毛細管の外側に多量の血液がある場合は、滅菌ガーゼで拭き取るように推奨することができる。この説明書は、充填された毛細管を血漿分離装置の底部に直立に直ちに保持するように示してもよい。採取した血液は、充填された毛細管のプラスチック球をゆっくりと均等に押すことによって分配することができる。毛細管を、分配の間血漿分離装置の底部の一箇所に固定し続け、すべての血液が血漿分離装置上に分配されたら、毛細管を廃棄するように指示することができる。

手順の後の説明書には、指の止血帯が完全に除去され、切開部位を清浄にする間に、血液サンプリング装置を乱さないようにする工程を含んでもよい。説明書は、出血が持続する場合には滅菌ガーゼを使用して切開部に圧力を加え、必要であれば、凝固を助けるために心臓の上に手を上げるように指示することができる。手順の約５〜１０分後に、乱されていない血液サンプリング装置を観察し、依然としてフィルター上に血液滴が生じているかどうか、およびフィルターが依然として「湿った」かどうかを観察することが推奨される。隆起した「湿った」血液の液滴が観察されず、血漿分離装置の上部に淡黄色の血漿が現れ始めたら、あれば試料を貯蔵容器に戻すことができる。試料を室温で適切に標識し、および／または維持するように指示することができる。

特定の実施形態において、手順をさらに説明するために、グラフまたは実際の写真を含めることができる。

（１）ランセットのタイプ、（２）ミルキングの効果、（３）指の選択、（４）止血帯の選択肢、および（５）表面浄化後の指における残留エタノールの影響を含むいくつかの異なるパラメータを、制御された条件下で試験した。

これらのパラメータを試験するために、ガラス繊維およびセルロース膜（それぞれ血漿を分離および貯蔵するため）を備えた血漿分離装置に約７５μｌの指の刺し傷由来の血液を適用し、試料を乾燥させて乾燥血漿スポットを作製した。血液および血漿をスポットした膜を備えた装置を、少なくとも３日間、周囲温度（ただし湿度制御）において保存した。乾燥血漿を含むセルロースストリップを血漿分離装置からスライドさせて取り外し、ＤＮＡ Ｅｘｔｒａｃｔｏｒ（登録商標）ＳＰ（Ｗａｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ、Ｉｎｃ．Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、ＶＡ）を用いて抽出し、血漿ＤＮＡを２％ゲル電気泳動により分析した（図８）。

これらの指の刺し傷による試験では、多数の新規な知識が明らかになった。第１に、圧力作動型ランセット（例えば、Ｍｉｃｒｏｔａｉｎｅｒ（登録商標）Ｃｏｎｔａｃｔ−Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｎｃｅｔｓ Ｐｉｎｋ、Ｂｅｃｔｏｎ、Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｆｒａｎｋｌｉｎ Ｌａｋｅｓ、ＮＪ）は、スプリング作動型ランセット（例えば、ＵｎｉＳｔｉｋ（登録商標）３、Ｏｗｅｎ Ｍｕｍｆｏｒｄ、Ｏｘｆｏｒｄ、Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）より優れた穿刺効率を示した。第２に、７５μＬの毛細管血液を得るために指を激しくミルキングすることにより、間質液の放出に起因すると思われる顕著なゲノムＤＮＡ混入（図８のゲル中に高分子量ＤＮＡ＞１０ｋＢとして示される）が生じた。驚くべきことに、ゴムバンド止血帯を使用して毛細管圧を構築することによりｇＤＮＡの混入が排除され、純粋な無細胞ＤＮＡ種（図７のゲル中に低分子量ＤＮＡ＜１ｋＢとして示されている）を単離することができた（図８）。ＭｅｚｉｔｉｓおよびＰｉ−Ｓｕｎｙｅｒ（Ｍｅｚｉｔｉｓ ａｎｄ Ｐｉ−Ｓｕｎｙｅｒ，１９８７，“Ｓｅｌｆ−ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｂｌｏｏｄ ｇｌｕｃｏｓｅ：Ｔｏｕｒｎｉｑｕｅｔ ｍｅｔｈｏｄ”）によって最初に報告されたこの止血帯法はまた、（指の選択に関係なく）採血を容易にした。最後に、エタノール浄化後の指の非効率的な乾燥は、乾燥した血漿スポット内の微量のヘム放出（しかし、ゲノムＤＮＡ混入物質ではない）に寄与することが見出された。これは、穿刺する前に指を完全に乾燥させることによって効果的に軽減された。したがって、これらの結果は、単純な止血帯を膜ベースの血液分離器と共に使用して、指の刺し傷の血液からｃｆＤＮＡを回収するための臨床的実現可能性を確立した。

本実施形態の特定の特色だけを、本明細書に例示および記載してきたが、多くの改良および変形が当業者には思い浮かぶことであろう。したがって、添付の特許請求の範囲が、本発明の精神の範囲内にあるすべてのこのような改良および変形を含むことが意図されることを理解すべきである。

１００ 基板
１０２ 内側屈曲部
１０４ 外側屈曲部
１０６ 保持機構
１０６ａ アーチ型のクリップ
１０８ 案内機構
１１０ 固定具
１１２ 第１の周縁部
１１４ 第２の周縁部
１１６ 第１のスロット
１１６ａ 第１のサブスロット
１１６ｂ 第１の中央スロット
１１８ 第１の近位端部分
１２０ 第１の遠位端部分
１２０ａ 第１のテーパ部
１２２ 長手方向
１２４ 横方向
１２６ 第１のサブスロットの近位端
１２８ 第１のサブスロットの遠位端
１３０ 基板の上面
１３２ 第２のスロット
１３２ａ 第２のサブスロット
１３２ｂ 第２の中央スロット
１３４ 第２の近位端部分
１３６ 第２の遠位端部分
１３６ａ 第２のテーパ部
１３８ 第２のサブスロットの遠位端
１４０ 基板の底面
１４２ 第１の遠位端部分と第２の遠位端部分との重複部分
１５０ 血漿回収装置
１５２ 分離膜
１５４ 回収膜
１５６ 分離膜の近位端
１５８ 分離膜の遠位端
１６０ 第１の方向
１６２ 回収膜の近位端
１６４ 回収膜の遠位端
１６６ 第２の方向
１６８ 重複接触領域

Claims (10)

1. ドナー由来のゲノムＤＮＡの混入を最小限に抑えた、指穿刺による無細胞血漿の分離および採取方法であって、
   前記ドナーの指のうちの１つの指に止血帯を配置して圧力を加える工程と、
   前記指を穿刺して前記指に切開部を作る工程
   場合により圧力を加えながら穿刺した直後に第１の血液を除去する工程と、
   前記切開部位から形成された血液滴に対して毛細管を保持することによって前記切開部から採血する工程と、
   前記採取した血液を前記毛細管から分離膜（１５２）に分散させる工程と
   を含み、
   前記分離膜（１５２）が回収膜（１５４）と接触しており、前記分離膜（１５２）と回収膜（１５４）との両方が、前記膜の間に重複を設けるように構成された基板（１００）に挿入される方法。
2. 前記基板（１００）が、
   前記基板（１００）の第１の周縁部（１１２）に近接して配置された前記基板（１００）内の複数の第１のスロット（１１６）から形成された内側屈曲部（１０２）と、
   前記複数の第１のスロット（１１６）の少なくとも一部を囲むように配置された、前記基板（１００）内の複数の第２のスロット（１３２）から形成された外側屈曲部（１０４）とを備え、
   前記分離膜（１５２）の遠位端（１５８）が前記外側屈曲部（１０４）の下に配置され、前記回収膜（１５４）の近位端（１６２）が前記分離膜（１５２）の遠位端（１５８）との重複接触領域（１６８）を有するように、前記回収膜（１５４）の近位端が前記外側屈曲部（１０４）および内側屈曲部（１０２）の少なくとも１つの下に配置され、前記外側屈曲部（１０４）が、前記重複接触領域の周りで前記分離膜（１５２）および回収膜（１５４）に圧力を加えるように構成される、
   請求項１に記載の方法。
3. 長手方向（１２２）における重複接触距離が、約１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲内である、請求項２に記載の方法。
4. 前記基板（１００）が、前記内側屈曲部（１０２）に沿って位置するように前記分離膜（１５２）を保持し、位置合わせするように構成された、前記第１の周縁部（１１２）と前記内側屈曲部（１０２）の第１の近位端部分（１１８）との間に配置された複数の保持機構（１０６）をさらに含む、請求項２に記載の方法。
5. ドナー由来のゲノムＤＮＡの混入を最小限に抑えた、指穿刺により無細胞血漿を分離および回収するためのキットであって、
   分離膜（１５２）と、
   回収膜（１５４）と、
   基板（１００）と
   を備えた血漿回収装置（１５０）であって、
   前記基板（１００）が、前記基板（１００）の第１の周縁部（１１２）に近接して配置された前記基板（１００）内の複数の第１のスロット（１１６）から形成された内側屈曲部（１０２）、および
   前記複数の第１のスロット（１１６）の少なくとも一部を囲むように配置された、前記基板（１００）内の複数の第２のスロット（１３２）から形成された外側屈曲部（１０４）を備え、
   前記分離膜（１５２）の遠位端（１５８）が前記外側屈曲部の下に配置され、前記回収膜（１５４）の近位端（１６２）が前記分離膜（１５２）の遠位端（１５８）との重複接触領域（１６８）を有するように、前記回収膜（１５４）の近位端（１６２）が前記外側屈曲部（１０４）および内側屈曲部（１０２）の少なくとも１つの下に配置され、前記外側屈曲部（１０４）が、前記重複接触領域の周りで前記分離膜（１５２）および前記回収膜（１５４）に圧力を加えるように構成された装置、ならびに
   ドナーの指の最終の指に圧力を加える止血帯、
   を含むキット。
6. 前記止血帯が弾性材料またはゴムバンドである、請求項５に記載のキット。
7. 切開部を作るためのランセットをさらに含む、請求項５に記載のキット。
8. 前記指から前記血液試料を回収し、前記血液試料を前記分離膜（１５２）に適用するための毛細管をさらに含む、請求項５に記載のキット。
9. 使用説明書をさらに含む、請求項５に記載のキット。
10. ランセット、毛細管、および書面による使用説明書をさらに含む、請求項５に記載のキット。