JP2961056B2 - 凝固促進性プラスチック製インサートを含む採血アッセンブリー - Google Patents

凝固促進性プラスチック製インサートを含む採血アッセンブリー

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JP2961056B2
JP2961056B2 JP6220277A JP22027794A JP2961056B2 JP 2961056 B2 JP2961056 B2 JP 2961056B2 JP 6220277 A JP6220277 A JP 6220277A JP 22027794 A JP22027794 A JP 22027794A JP 2961056 B2 JP2961056 B2 JP 2961056B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49Blood
    • G01N33/491Blood by separating the blood components

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、採血に関し、特に、プ
ラスチック製血液サンプル採取アッセンブリーに関す
る。
【0002】
【従来技術】血液サンプルは、排気チューブ、例えば、
ガラス製VACUTAINER(商標名)ブランドのチ
ューブ(Becton,Dickinson and
Company)に採られるのが日常的である。両端性
の(double−ended)針の一方の端を患者の
脈に挿入する。次に、針の他方の端をVACUTAIN
ER(商標名)チューブの開口末端を覆うストッパーに
刺して、チューブ内の真空により、針を通して血液サン
プルがチューブに吸い取られる。この技術を用いること
により、多くのサンプルが、皮膚に対する1回の針の挿
入により採取可能である。プラスチックチューブも採血
に関して提案されてきた。プラスチックは、低破壊性、
輸送における低重量、および焼却による廃棄の容易性等
の点でガラスに優る利点を有する。
【0003】排気チューブに採取された血液は、臨床試
験前にしばしば凝固されなければならない。遠心分離に
より血清層から凝固物(クロット)をきれいに分離する
ことを促進することができるように、迅速且つ完全に密
度の高い凝固物を形成することが望まれる。この目的を
達成するために、プラスチックおよびガラス採血チュー
ブの両者において凝固活性化剤がしばしば用いられる。
典型的な活性化剤は、珪藻土および無機珪酸塩の粒子、
または生化学的薬剤、例えばエラグ酸、トロンビンおよ
びトロンボプラスチンである。市販されている採血チュ
ーブのひとつのラインにおいて、例えば、ポリビニルピ
ロリドン(PVP:水溶性ポリマー)中の珪酸塩粒子を
チューブの内部に固定する。血液がチューブに入った
ら、PVPが溶け出し、粒子が放出されて凝固が始ま
る。PVPは、血清および凝固物の両者に入る。
【0004】粒状活性化剤に関する問題は、細かい粒子
を倒置により混合しなければならず、凝固物と完全に沈
殿しないかもしれず、そして即ち、血清層を汚染せずに
特定の血液分析を妨害するかもしれないことである。さ
らに、血清中に懸濁された粒子は自動血液分析装置をよ
ごすかもしれない。一方、可溶性生化学活性剤は、血清
または血液凝固物の何れかから容易に分離せず、化学的
および血液学的分析を妨害しうるために不利でありう
る。特に、高度に特定された応用、例えば血液銀行にお
ける使用においては、可溶性活性剤または活性剤粒子が
血液型判定において用いられることから、血液クロット
中の細胞の大部分の中のそれら可溶性活性化剤または活
性化剤粒子を除くために有利である。この理由から、血
液銀行のためのサンプルは日常的にはガラス製チューブ
に採られ、ガラスの凝固活性化特性を利用して凝固(ク
ロッティング)を誘導する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】採血装置の分野におい
ては、遠心分離による血清層または凝固物中にあらゆる
可溶性または粒状物質を残すことなく、即ち、臨床試
験、特に血液銀行の使用において潜在的妨害を避けて、
血液凝固の速度を高める要求が存在する。
【0006】
【課題を解決するための手段】採血アッセンブリーは底
の壁から連続した側壁を有するガラスまたはプラスチッ
クチューブを含む。側壁は開口末端および閉口末端によ
り規定される底を規定する。底および側壁は共に、内壁
表面を規定する。開口末端は穿刺可能なストッパーによ
り覆われて、チューブは排気される。アッセンブリー
は、プラズマ処理されたプラスチックインサート、好ま
しくはポリスチレン(PS)をチューブの容積の範囲内
で含む。インサートはさまざまな形態、例えばフィン、
ファンネル、ディスク、スプリング、ビーズまたはモノ
フィラメントであり、そして永久にまたは移動可能なよ
うにチューブに固定されるかまたはチューブの底におか
れる。血液分離または分析法に有用な添加物は、チュー
ブまたはインサート中に存在してよい。
【0007】血液サンプルを本発明のアッセンブリーに
採る場合、血液は流れて、プラズマ処理されたプラスチ
ックインサートに接触する。この接触は凝固のカスケー
ドを活性化する。
【0008】即ち、本発明のアッセンブリーは、プラス
チックの利点を残し、かつ、不良かつゆっくりとしたプ
ラスチックの凝固特性に関する不利を克服する。プラズ
マ処理は、プラスチックインサートの化学特性を凝固活
性化性に変化させ、その結果、凝固は促進されるが、粒
状または可溶性凝固活性化剤またはバインダーが存在し
ないため、血清または凝固物を汚染しない。
【0009】本発明は多くの異なる形態の態様により満
足されるが、本発明の原理の例として考えられるべきで
あり、例示および記載された態様に本発明を限定するよ
うに意図されたものではないという認識の基に、本発明
の詳細で好ましい態様を以下に記載する。
【0010】本発明の採血アッセンブリーは、閉口末端
および開口末端を有するあらゆるコンテナーを含む。適
切なコンテナーは、例えば、ボトル、バイアル、フラス
コ等であり、チューブが好ましい。よって、本発明は、
好ましいチューブに関して記載される。チューブは血液
の凝固を活性化する表面化学を有する構造を含み、そし
て任意に血液分離または分析に有用な添加物を含む。
【0011】図面を参照すると、図1は、チューブ12
および穿刺可能なストッパー14を含む採血アッセンブ
リー10を示す。チューブ12は、底の壁16および、
ストッパー14が設置される開口末端20を規定する側
壁18を有する。底の壁16、側壁18およびストッパ
ー14は、好ましくは排気されているチューブ容積22
を包含する。採血のために排気されたチューブは、当分
野において標準的である。チューブ12は、容積22内
に位置するインサートを有する。インサートは、チュー
ブの底の壁に単におかれるか、またはチューブ側壁に接
触してフィットされてよい。接触してフィットすれば十
分に固定されるため、遠心分離においてインサートが平
衡であるか、または、好ましくは移動可能なように接触
してフィットさせることにより遠心分離においてインサ
ートが下に降りる。
【0012】図2および3は、インサートの好ましい態
様を示す(図2〜11においては、前記要素と実質的に
同じ要素を同じナンバリングにより示す。)。図2にお
いては、インサート30は、共通軸34と共に多数のフ
ィン32を有する部材として示される。各フィンは縦方
向のエッジ36、および上部および下部横断エッジ37
および37aをそれぞれ有する。図2および3は4つの
フィンを有するインサート30を示すが、フィンの数を
4つに限定するように意図されたものではない。同様
に、フィンの寸法は、インサートがおかれるチューブ1
0のサイズによってのみ限定される。好ましくは、縦方
向のエッジ36は3cmの長さであり、横断エッジ37
および37aは0.5cmの長さである。任意に、2つ
のフィンにより形成されるキャビティが添加物39、例
えばチキソトロピックゲルを含んでよい。
【0013】図4は、図2のインサート30が、縦方向
のエッジ36と側壁18aの間で接触してフィットする
ことによりチューブ10aの容積22a内に配置されて
いることを示す。図4は、チューブの底に向かって配置
されたインサートを示すが、インサートの位置は完全に
任意であり、採血アッセンブリーの計画された最終的用
途により決められるのが通常である。
【0014】図5から7は、インサートがファンネルの
形態を有する場合の、本発明の態様を示す。図5および
6において、ファンネルの形態のインサート40は、開
口上部末端44を規定する実質的に環状の上部エッジ4
2、および開口底部末端50を規定する実質的に環状の
底部エッジ48で終わるテーパー付きの側壁46を有す
る。上部エッジ42は、任意のノッチ52を有すること
により使用時のガス抜きとして機能し、そして上部エッ
ジ42を囲むエラストマーリングシール54を任意に有
してよい。
【0015】図7は、図5のインサート40が、チュー
ブ12a内に配置されてエラストマーリング54により
側壁18bに対して配置されていることを示す。別法と
しては、インサート40は、側壁18bと内部上部エッ
ジ42の間で接触してフィットすることにより配置され
る(示さず)。インサートをチューブの壁に固定するた
めのさらなる手段において、インサート上部エッジ42
は、そこから突起した多数の一体成形フランジ(図には
示さず)を有するが、その際、接触性フィットはフラン
ジとチューブの壁により確立される。この配置は、イン
サートとチューブ壁の間に液体が流れる隙間を残す。
【0016】開口末端44および50は、アッセンブリ
ーが意図される特定の適用にしたがって、あらゆる適切
なサイズにしてよい。好ましくは、開口上部末端44は
直径約0.5から2cmであり、開口底部末端50は直
径約0.1から0.5cmである。
【0017】インサートはディスクの形態でもよい。デ
ィスクはあらゆる適切な形態でよい。図8は、実質的に
環状のディスク60を示す。ディスク60は上部表面6
2および側壁64を有し、好ましくは寸法を計ってチュ
ーブ側壁に接触してフィットさせるようにする。接触し
てフィットさせることによりチューブ内に環状ディスク
を配置する場合、ディスクはそれを通して多数のチャン
ネル66を有し、使用時に液体を通過させてプラズマ処
理表面に液体を接触させる。別法としては、ディスクは
例えば楕円の形態であるか、または環状ディスクは側壁
64からの突起(示さず)を有することにより、側壁を
囲む多数の部分のみにより接触性フィットが確立され
て、液体通過のための接触性フィット部分の間に隙間が
できる。ディスクの厚さは、約0.01から0.5、好
ましくは約0.1から0.2cmである。チャンネル6
6は、図8においては実質的に円として示されるが、あ
らゆる形態、大きさおよび数でありうる。即ち、ディス
クおよびチャンネルは共に、実質的にメッシュまたはフ
ィルターディスクの形態でありうる。血液分離または分
析に有用な添加物は、チャンネル内におかれてよい。
【0018】本発明により意図されるインサートの別の
態様はスプリングである。図9および10は、それぞれ
コイル74および76を有する多くの適切なスプリング
の2つの形態70および72を示す。スプリング70お
よび72は、コイル上の2つ以上の部分78および80
とチューブ内壁により確立された接触によるフィットに
より便利に配置される。
【0019】インサートの別の形態(図において示さ
ず)は、接触によるフィットによるかまたは単にチュー
ブの底におかれて配置されたプラズマ処理プラスチック
モノフィラメントの詰綿(wad)である。
【0020】本発明のアッセンブリーはビーズの形態で
チューブ内にインサートを有するように配置される。図
11は、多数のビーズ90を含むチューブ12cを示
す。ビーズはあらゆる形態であってよく、好ましくは実
質的に球面であり、そして約0.1から10、好ましく
は約1から5mmの直径である。これらは、固体、中
空、または泡である。単一のビーズが存在しても、また
は複数のビーズを用いて表面領域を増加させてもよい。
ビーズはあらゆる密度であってよいが、好ましくは血清
密度の正常な範囲内の多数の密度を有し、密度にしたが
って規定された色を有する。血液サンプルが遠心分離さ
れる場合は、血液層の半分の密度を有するビーズが血清
に懸濁されて出現し、軽いビーズは血清上に浮遊し、重
いビーズは血清層の下に沈む。それにより、研究室のテ
クニシャンは、懸濁されたビーズの色を単に視覚的に観
察することにより、血清の密度を測定することができ
る。チューブはガラス製でもよいが、プラスチック製が
好ましい。適切なプラスチックは、ポリプロピレン(P
P)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、および
ポリスチレン(PS)である。チューブはあらゆる大き
さでよいが、本発明は、特に排気された採血チューブに
適する。これらのチューブは、円筒であり、50から1
50mmの長さであり、そして約10から20mmの直
径である。ストッパーはあらゆるエラストマーであって
よく、排気採血チューブの分野においてよく知られてい
るとおりである。同様に、インサートはあらゆるプラス
チックでよく、例えばPETまたは好ましくはPSであ
り、そして通常は注入成形により製造される。凝固の活
性化は、プラズマ処理されていないPPまたはPSイン
サートでは生じない。インサートはチューブと一体でよ
く、単一成形操作によりチューブと共に形成される。
【0021】本発明によれば、インサートのプラズマ処
理が、血液サンプルの凝固速度の驚くべき増加をもたら
す。付加的プラズマ処理表面が必要であれば、チューブ
の内壁自体がプラズマ処理されてよい。
【0022】プラズマはあらゆる適切な加工ガスから生
じる。これらに限定されるものではないがその代表的な
ものは、窒素、アンモニア、二酸化炭素、亜硫酸ガス、
空気および酸素であり、空気および酸素が好ましい。イ
ンサートは、圧力計、ガスインブリード(inblee
d)および真空接続(vacuum connecti
on)を備えた慣用的プラズマ発生器の電極間におく。
適切な電極は、あらゆる電導性材料であってよいが、ス
テンレススチールおよびアルミニウムが好ましい。電極
の幅および形態は重要ではない。あらゆる適切なイオン
化プラズマを用いてよいが、例えば、コロナ放電により
発生したプラズマ、または好ましくはグロー放電により
発生したプラズマである。
【0023】広範囲の出力セッティング、高周波および
暴露時間がプラスチック表面のプラズマ処理に用いられ
る。有利な結果をもたらすこれらのパラメーターの範囲
は、200ワットまでのDCまたはACパワーレベル、
約0.1から約50メガヘルツそして約0.1から30
分である。好ましい範囲は、それぞれ、10−50ワッ
ト、10−20メガヘルツおよび2−10分である。あ
らゆるガス圧力を用いてよいが、ガス圧力を5mm H
g以下に維持することにより、より低い電圧要求性によ
りもたらされる利益を得られる点で有利である。プラズ
マ発生に関しては周囲温度が好ましい。さらなる詳細
は、本発明の概要を認識すれば当業者には必要ではな
い。
【0024】プラズマ処理は、プラスチック表面に極性
官能基の導入をもたらす。官能基は、プラズマを発生さ
せるために用いられる加工ガスに依存する。例えば、プ
ラズマ処理後、表面は酸素、窒素およおびイオウ原子を
含む。これらの基は、プラズマ処理表面に、ガラスと同
等かまたはそれ以上の凝固活性化特性をもたらす。実施
例は、ガラスおよび未処理のプラスチックの表面に対し
て、プラスチック処理されたプラスチック表面の凝固速
度が増加することを示す。
【0025】アッセンブリーは、計画された最終的用途
に依存して、血液分離または分析に有用であることが公
知のあらゆるさまざまな添加物を含む。好ましい添加物
は、チューブの遠心分離により血清と細胞の間の界面に
集まり、かつ、分離のために機能するチキソトロピック
ゲルである。それにより限定されることを意図しない
が、アッセンブリーに含まれてよい他の慣用的添加物
は、生化学薬品、例えばトロンビン、エルグ酸、または
ヘパリン、または化学薬品、例えばクエン酸、EDT
A、またはオキサレートである。
【0026】その好ましい適用において、本発明のアッ
センブリーは、血液サンプルの回収、および血清層およ
び凝固細胞のペレットへのサンプルの分離に用いられ
る。患者のサンプルは、両端性の(double−en
ded)針を通してストッパーの減圧により排気チュー
ブに吸い取られる。サンプルは、凝固機構を活性化する
プラズマ処理インサートに接触することになる。凝固の
ための数分後、チューブを遠心分離する。分離用ゲルを
上記のとおりにインサート中に配置するならば、該ゲル
は遠心分離中にインサートから流れ、血清とペレットの
間の分離層に集まることになる。ゲルが慣用的にチュー
ブの底に供給されるならば、上方に流れて層を分離す
る。
【0027】
【実施例】
実施例1 プラズマ処理の一般的方法 インサートは、10分間、慣用的平板ダイオードシステ
ム中で、13.56MHz高周波パワーの約50mトル
の圧力および50ワットにて、酸素プラズマに供した。
インサートは13×100mmの成形チューブの底にお
いた。インサートを含まないガラスおよびPETチュー
ブを対照として用いた。
【0028】実施例2 凝固活性化試験の一般的方法 本発明のプラズマ処理アッセンブリーの凝固活性化特性
は、ブタ全血を凝固するのに必要な時間を未処理のPE
Tおよびガラスチューブと比較することにより実施し
た。約5mlのクエン酸処理ブタ血液(Environ
mental Diagnostics,Inc.)を
チューブに入れ、1mlの0.2M CaCl2を加え
て5回倒置して混合することにより再石灰化(reca
lcified)した。凝固は、水浴中で20分間室温
において進行させ、次に、チューブを、倒置血液用回転
器(inverting hematological
rotator)上で4から15分の間隔で回転させ
た。規定された間隔の後、チューブは標準血液用遠心分
離管中で遠心分離し、そして視覚的アッセイにより凝固
の完了を確認した。凝固した血液は、細胞から明確に分
離された透明の液体血清層の存在により非凝固血液から
区別され、該層は静置1時間後でさえもゼラチン様フィ
ブリンクロットを形成しない。これらのチューブを
(+)として表示した。不完全な凝固は沈殿細胞層の上
のゼラチン様フィブリンクロットの形成のため不透明で
あり、(−)として表示した。曖昧な結果は(±)とし
て表示した。
【0029】実施例3 A:フィンタイプのインサートを用いたブタ血液の凝固
活性化 4つのフィンを有するインサート(図2)は、実施例1
にしたがって、3mlのPSフィルムおよび酸素プラズ
マ処理から製造した。インサートはPETチューブの底
におかれ、実施例2による凝固活性化に関して試験し
た。以下の結果が得られた。
【0030】
【表1】 凝固時間 対照チューブ 試験 (分) ガラス PET チューブ 4 − − − 6 − − − 8 ± − + 10 ± − + 12 + − + 15 + − + B:Aに記載されたように、プラズマ処理されたPSイ
ンサートをPSまたはPPチューブの底においたが、P
ETチューブと同様の凝固活性化を示した。
【0031】実施例4 ファンネルタイプのインサートを用いたブタ血液の凝固
活性化 図5に示されるPSインサートを実施例1にしたがって
プラズマ処理し、PETチューブの上部においた。チュ
ーブをブタ全血で満たし、実施例2の凝固活性化に関し
て試験し、そして35分後(遠心分離時間を含めて45
分)に観察した。血清は、血漿を凝固することなしに、
凝固物(クロット)からきれいに分離された。
【0032】実施例5 ヒト全血の凝固活性化 A:実施例3のAにおいて記載された、フィンタイプの
PSインサートを含むPETチューブおよび5mlの新
鮮なヒト全血を、連続的に、標準的な倒置血液用回転器
上で回転させた。凝固物(クロット)からの血清のきれ
いな分離が、10分の凝固時間において得られた。
【0033】B:プラズマ処理されたPSビーズ 上記Aと同様に、0.00034m2表面領域の8ペレ
ットを用いたところ、きれいな血清分離が20分の凝固
時間において得られた。
【0034】実施例6 凝固活性化PSフィンタイプインサートを実施例3のA
のとおりに製造して、インサートの一部分を慣用的な血
清−細胞分離用チキソトロピックゲル(Becton,
Dickinson and Company)で満た
した。インサートはPETチューブの上部におき、接触
してフィットするように固定した。チューブをブタ全血
で満たして35分間凝固させて遠心分離した。ゲルは遠
心分離の間に下部に流れ、血清とクロットの間に位置し
ていたので、即ち、血清−細胞の分離のために機能し
た。
【0035】この実施例は、インサートを凝固活性化剤
として、および血液分析法において有用な添加物を含ま
せるための手段として同時に使用することが可能なこと
を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の採血アッセンブリーを遠近画
法により示す。
【図2】図2は、本発明の好ましいインサートを遠近画
法により示す。
【図3】図3は、図2の線3−3における断面図を示
す。
【図4】図4は、図1のアッセンブリーの線2−2にお
ける水平断面図を、その中にある図2および3のインサ
ートと共に示す。
【図5】図5は、ファンネル形態のインサートを示す本
発明のアッセンブリーの態様を示す。
【図6】図6は、ファンネル形態のインサートを示す本
発明のアッセンブリーの態様を示す。
【図7】図7は、ファンネル形態のインサートを示す本
発明のアッセンブリーの態様を示す。
【図8】図8は、ディスクの形態のインサートを示す。
【図9】図9は、スプリングの形態のインサートを示
す。
【図10】図10は、スプリングの形態のインサートを
示す。
【図11】図11は、ビーズの形態の多数のインサート
を有するチューブを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 595117091 1 BECTON DRIVE, FR ANKLIN LAKES, NEW JERSEY 07417−1880, UNI TED STATES OF AMER ICA (72)発明者 アーウィン・エイ・ボグラー アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27562,ニューヒル,ビーバー・クリー ク・ロード,ルート 1,ボックス 120 (72)発明者 ニコラス・エイ・グリッピー アメリカ合衆国ニュージャージー州 07446,ラムジー,イースト・オーク・ ストリート 51 (72)発明者 ジェーン・シー・グレイパー アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27707,ダーラム,ウィンスロップ・コ ート 19 (56)参考文献 特開 平3−115975(JP,A) 特開 平3−21226(JP,A) 特開 平5−123315(JP,A) 特開 昭53−136892(JP,A) 特開 昭57−1326(JP,A) 実開 平3−8764(JP,U) 特公 昭52−44065(JP,B2)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】底壁、開口末端を規定する側壁を有する排
    気チューブおよび当該排気チューブの内部に位置して、
    血液凝固を活性化するためのプラズマ処理により官能基
    を導入したプラスチックのインサートを含み、そして、
    当該インサートが、当該排気チューブの側壁に接触して
    固定されていることを特徴とする採血アセンブリー。
  2. 【請求項2】上記開口末端にストッパーを有する、請求
    項1に記載の採血アセンブリー。
  3. 【請求項3】上記チューブにさらに添加物を含む、請求
    項1に記載の採血アセンブリー。
  4. 【請求項4】上記インサートがフィンの形態である、請
    求項1に記載の採血アセンブリー。
  5. 【請求項5】上記インサートがビーズの形態である、請
    求項1に記載の採血アセンブリー。
  6. 【請求項6】上記インサートがファンネルの形態であ
    る、請求項1に記載の採血アセンブリー。
  7. 【請求項7】上記インサートがディスクの形態である、
    請求項1に記載の採血アセンブリー。
  8. 【請求項8】上記ディスクに孔があけられている、請求
    項7に記載の採血アセンブリー。
  9. 【請求項9】(a)底壁、および開口末端を規定する側
    壁を有する排気チューブ; (b)上記開口末端に装着されるエラストマー製の穿刺
    可能なストッパーであって、上記側壁およびストッパー
    が上記チューブの容積を規定し、かつ、上記容積は排気
    されることを特徴とし;および (c)上記チューブ内に配置されている、プラズマ処理
    により官能基を導入したポリスチレン製のインサートを
    含み、そして、当該インサートが、当該排気チューブの
    側壁に接触して固定されていることからなる採血アセン
    ブリー。
JP6220277A 1993-09-14 1994-09-14 凝固促進性プラスチック製インサートを含む採血アッセンブリー Expired - Lifetime JP2961056B2 (ja)

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