JP4104710B2

JP4104710B2 - 血漿試料を調製するための装置と方法

Info

Publication number: JP4104710B2
Application number: JP36147197A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．キャロルリチャード; エイ．オージェロフランク
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JPH11118791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々な診断分析用の血液血漿を調製するのための装置に関するものである。特に、本発明は、チキソトロープの重合体ポリエステルゲルと抗凝血製剤を有する血液収集装置に関するものである。本発明の装置は、限定されないが、ポリメラーゼ連鎖反応法（ＰＣＲ）、分枝ＤＮＡ（ｂＤＮＡ）、核酸配列に基づく増幅法（ＮＡＳＢＡ）を含む増幅技法を用いる核酸試験に最も好適に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
ポリメラーゼ連鎖反応法（ＰＣＲ）、分枝ＤＮＡ法（ｂＤＮＡ）、核酸配列に基づく増幅法（ＮＡＳＢＡ）のような新しい増幅技法は、血漿内の感染性物質のレベルを研究者がモニターするのを可能にする。細胞外ＨＩＶＲＮＡウイルスコピーまたはウイルスロード(load)の数は、ＨＩＶ感染の進行の代理マーカー(surrogate marker)であることを研究は教示している。ＨＩＶの増殖が感染期間に亘って起こることを化学的調査は示している。初期感染の後、ＨＩＶウイルスは感受性細胞に入り、感染の後、直ちにＨＩＶウイルスのＲＮＡの数兆のコピーを急速に生じながら複製する。ＨＩＶＲＮＡウイルスロードは患者数に依って変わるが、病気は各患者の特別な進行状態に従う。従って、ＨＩＶ感染患者のＨＩＶＲＮＡウイルスロードをモニターすることは病気の管理に用いることができる。加えて、認定された薬剤、新薬および組合せ薬剤治療に対する患者の反応は、患者のＨＩＶＲＮＡウイルスロードをモニターすることによって判断できる。
【０００３】
ＨＩＶウイルスに加えて、Ｃ型肝炎ウイルスのような、ウイルスロードのモニターが有用な多数の他の感染性の病気がある。
【０００４】
ウイルスロードの測定は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、分枝ＤＮＡ（ｂＤＮＡ）および他の増幅技法によって決められる。試料の質と稠度は、これらの技法を用いる最適な試験結果を得るのに重要である。収集方法、遠心分離時間、試料調製技法、試験研究所への輸送、細胞材料による汚染、同様なもの等のような試料の品質に影響を与える多数の変数がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
全血液、血清および血漿を含む多数の試料の型（タイプ）が核酸試験で評価される。ＨＩＶウイルスロードはＥＤＴＡを抗凝血剤として用いる全血液試料において３０時間まで安定していることを研究は示している。血清を作るのに必要とされる凝血法は、得られる凝血中のウイルス粒子を捕捉することによってウイルスロードを人工的に下げることができる。推奨される試料の型は血漿であるが、血漿試料の調製は、増幅法の成果に逆に影響する。例えば、もし、血漿試料が赤血球細胞と接触していると、赤血球細胞に含まれるヘモグロビンからのヘム分子は、溶血がもし起これば、ＰＣＲ増幅と干渉しよう。更に、好中球の半減期は血液収集管の中で大体２４時間であるので、好中球が死に始めると、試料中にミエロペルオキシダーゼを含む顆粒を放出し、また、ミエロペルオキシダーゼがウイルスロードの減少を生じさせるので、これは、また血漿試料を血液細胞から隔離する必要性を支持する別の要因である。
【０００６】
今日の血漿調製法に関連した難しさの別の例は、試料の凝血を防止するよう液体抗凝血剤を採血管が含有することがあるということである。液体抗凝血剤は試料の単位容積当たりのウイルスロード値を希釈することがある。従って、ウイルスロード値は検出の閾値未満であることがある。ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲブランドの血液管（ニュージャーシー州、フランクリン・レークス、ベクトン・ディッキンソン・アンド・カンパニーにより全て販売され、全ての登録名と商品名がベクトン・ディッキンソン・アンド・カンパニーのものである）のような市販の採血製品、カタログ番号３６７６５０−１、３６７６６１、６４０５、６３８５、６５６４、３６７６５３、３６７６６５、３６７６５８、３６７６６９、６４５０−８、６５３５−３７、３６７６６２；ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ印のＫ₂ ＥＤＴＡ管、カタログ番号３６７８４１−２、３６７８５６、３６７８６１；ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ印のＰＳＴ管、カタログ番号３６７７９３−４、６６９８、６５９５、６６７２；ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ印のＣＰＴ管、カタログ番号３６２７５３、３６２７６０−；ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ印のＳＳＴ管、カタログ番号３６７７８２−８９、６５０９−１７、６５９０−９２；ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲブランドのＡＣＤ管、カタログ番号３６７７５６、３６４０１２、４８１６；は核酸試験に使用できる。しかし乍ら、これら市販の製品は完全で良好な試料を確実に提供することができず、従って、一貫した適切な増幅結果を与えることができない。
【０００７】
従って、増幅技法にて用いる血漿試料を収集、処理および移送するよう設計された標準装置を設ける必要性が存在する。最も好適には、装置は、試料取扱いの標準化を助け、閉鎖されたシステムを設け、細胞成分から血漿を分離して、血漿の希釈を最小にして、核酸試験の干渉を最小にするよう出来るべきである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、核酸試験のような診断分析に適した血漿試料を調製する装置である。装置はプラスチックまたはガラスの管と、血液凝固を阻止する手段と、全血液から血漿を分離する手段を含む。装置は、好ましくは管内の真空を封止するよう管を閉鎖する手段と共に管内への容易な接近を提供する手段を更にまた有する。
【０００９】
好適には、血液凝固を阻止する手段は、抗凝血製剤である。
【００１０】
望ましくは、抗凝血製剤は、水と、集合的にＫ₂ ＥＤＴＡとしても知られたエチレンジアミン四酢酸二カリウム塩二水和物、或いは集合的にＫ₃ ＥＤＴＡとしても知られたエチレンジアミン四酢酸三カリウム塩二水和物との混合物を含む。最も好適には、抗凝血製剤は、２（ＣＨ₂ ＣＯＯＫ）−Ｃ₂ −Ｎ₂ −Ｈ₄ −２（ＣＨ₂ ＣＯＯＨ）−２（Ｈ₂ Ｏ）の化学組成を有するＫ₂ ＥＤＴＡを含む。
【００１１】
最も好適には、Ｋ₂ ＥＤＴＡ製剤は、抗凝血剤と血液試料の細胞との間の部分的浸透圧および濃度勾配を実質的に減少するよう管の内壁の表面の大部分に亙って噴霧乾燥され、これによって血液試料内の溶血および細胞破裂の可能性を実質的に最小にする。
【００１２】
好適には、全血液から血漿を分離する手段はゲル製剤である。ゲルは、チキソトロピック重合体ゲル製剤が望ましい。ゲルは、密度分離媒体として作用することによって管内の血液試料細胞から血漿を好適に分離する。試料が遠心分離される時に、ゲルは、血液試料の重い細胞物質と軽い血漿分画に分ける点に動く。言い換えれば、血液試料の血漿はゲルの上に仕切られて、血液の残りの部分から分離される。
【００１３】
最も好適には、管は、管の底部に配置されたゲルを有し、抗凝血製剤は次いでゲルの上方の管の内面に噴霧されて乾燥される。
【００１４】
本発明の装置は、増幅法を用いる核酸試験、ＲＮＡとＤＮＡ検出および定量化を含むがこれらに限定されない分子診断の利用に有効である。従って、本発明は、全血液からの血漿の分離が収集の点で達成でき、かつ核酸の変化または分解を最小化できるために、核酸試験のための血漿試料を取扱いおよび調製のための改良方法を提供するものである。
【００１５】
本発明の装置は、血液を集め、血漿を分離し、核酸試験用の試料を移送するための１工程閉鎖システムを提供する。該装置は、実質的に一貫した試料を提供することによってＰＣＲ、ｂＤＮＡ、ＮＡＳＢＡまたは他の増幅技法の能力を最大化し、これによって試料の品質および変化に基ずく試験間の変動性を最小化でき、試料取扱いの標準化が容易にできる。
【００１６】
更に、本発明の装置は、収集時点において迅速な遠心分離が行われた時に保護される分離された試料を提供し、試料の移送中の安定性が改善される。本発明の装置の付加的な特性は、噴霧−乾燥された抗凝血製剤が管の貯蔵期間に亘って実質的に安定な血液−添加剤比を提供して、これによって装置は細胞から血漿を実質的に分離し、好中球と赤血球細胞による試料分解を実質的に最小化することである。
【００１７】
本発明の装置が、血液試料を収集するための閉鎖システムと、実質的な希釈なしに血液を抗凝血する手段と、ゲル障壁によって全血液の残部からの血漿の分離を容易にする手段と、装置内の血漿を凍結する手段と、試料の品質と一体性を維持しながら試料を分析場所に移送する手段とを提供する。従って、本発明の装置は、市販の装置と比較して、試験間の変化が最小になる閉鎖システム配置内で薄められていない血漿を得る手段を提供する。
【００１８】
本発明の装置の重要な特性は、(i) 核酸試験のために使用される分子技法と両立できること、(ii)ゲル障壁のない装置と比較して実質的に細胞汚染の少ない実質的に純粋な血漿試料を提供すること、(iii) 種々な分子技法の感度を高める薄められていない血漿試料、特に、低ウイルス力価を有する試料を可能にすること、である。
【００１９】
本発明は他の特別な形式にて実施でき、詳細に説明される特別な実施例に制限されるものではなく、これは単に例示されるだけのものである。種々な他の実施例が、本発明の範囲と精神とを逸脱することなく当業者にとって明らかであり、かつ容易に実施できよう。本発明の範囲は添付の請求の範囲とその同等物によって決められよう。
【００２０】
本発明の装置は噴霧乾燥された抗凝血製剤とゲルを好適に有する。本発明の装置は血液収集装置が最も好適であり、真空にされた血液収集装置か或いは真空にされない血液収集装置のいずれかにできる。血液収集装置は、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンあるいはガラスのような、これには限定されないが、プラスチックから好ましくは作られる。
【００２１】
【実施例】
図面の幾つかの図に亘って同一の符号が同一の部材に付けられた図面を参照するに、図１は、開口端部１６と閉鎖端部１８と内壁１２と、管の中に延びていて適所にストッパー１４を保持すべく管の内壁１２に対して押圧される下環状部、すなわちスカート１５を有するストッパー１４とを具備する代表的な血液収集装置１０を示している。
【００２２】
図２は、ゲル２０を有する血液収集装置１０を示しており、ゲル２０の上の内壁１２に沿って抗凝血製剤コーティング２２がある。
【００２３】
関連した血液試料を血液収集装置１０内に入れることができ、血液収集装置１０内において血液試料が抗凝血製剤と接触して、抗凝血製剤が血液試料中に急速に溶解して、血液試料の凝血が最小にされる。
【００２４】
血液が本発明の血液収集装置１０内に収集された後、カスケード反応が起こって血液が凝血するようになる。抗凝血剤は、凝血を起こすカスケードメカニズムを阻止することによって血液の凝固を阻止するよう用いられる物質である。全血液から血漿試料を収集するために、試料の保全を維持するよう抗凝血剤が直ちに添加されなければならない。クエン酸ナトリウム、ヘパリン、ＥＤＴＡカリウムおよび同様なもの等のような種々な型式の抗凝血剤を含む血漿収集用の市販の好適な管がある。抗凝血剤の型式の選択は重要である。何故ならば、或る種の添加剤が核酸試験に用いられるｂＤＮＡ、ＰＣＲまたは他の増幅技術に干渉してしまうからである。例えば、ヘパリンはＰＣＲ増幅にしてしまう。
【００２５】
好適には、本発明の抗凝血製剤は水と、また、Ｋ₂ ＥＤＴＡとして集合的に知られたエチレンジアミン四酢酸二カリウム塩二水和物との混合物を含む。
【００２６】
抗凝血製剤の濃度は血液試料の凝固作用を最小にするのに実質的に十分である。望ましくは、Ｋ₂ ＥＤＴＡの濃度は約０. ２Ｍから約１. ０Ｍで、好ましくは約０. ２Ｍから約０. ５Ｍで、最も好ましくは約０. ３Ｍから約０. ４Ｍである。
【００２７】
抗凝血製剤は、約５. ６から約６. ２まで、好ましくは約５. ８から約６. ２までの範囲のｐＨを好適に有する。
【００２８】
本発明の抗凝血製剤は、装置に付加的特性を付与するために付加的な試薬を含むことができる。
【００２９】
抗凝血製剤に対するチューブコーティングの種類または他の化合物の付加は所要の具合にできる。このようなものはシリコンオイルおよびシリコン界面活性剤を含むが、これらに制限されない。
【００３０】
好適には、ゲルはチキソトロピックゲルである。ゲルは、約１. ４０から約１. ０８０ｇ／ｃｍ³ 、最も好ましくは約１. ０４３から約１. ０５０ｇ／ｃｍ³ までの比重を好適に有するので、遠心分離の後、血液試料の血漿はゲルの上に仕切られて、全血液の残部から分離される。
【００３１】
チキソトロピック重合体ゲルは実質的に水に不溶で、血液中で実質的に化学的に不活性である。ゲルは、ジメチルポリシロキサンまたはポリエステルおよび沈殿メチラートシリカから配合することができ、メチル化は、物質を部分的に疎水化する。
【００３２】
チキソトロピック重合体ゲルは管内の閉鎖端部にて最初に配置され、次いで、Ｋ₂ ＥＤＴＡおよび水の抗凝血製剤が、スプレイコーティングによる微細な霧の形でゲルの上でチューブの内壁に付与される。付与された製剤は次いで一定の期間上昇温度でエアジェットまたは強制された空気で乾燥される。その後、管は閉鎖体と組み合わされ、真空が管内に形成される。装置はそこでガンマ線照射または同様な手段によって滅菌される。
【００３３】
内壁に抗凝血製剤が噴霧被覆されたチューブの主な利点は、試料へのより正確で安定した均一な抗凝血剤充填と改良された抗凝血剤溶解である。抗凝血剤の微細な霧のために、試料にさらされる抗凝血製剤の実際の表面積は最大になる。
【００３４】
本発明の装置を準備するための方法は、
（ａ）ゲルを管の閉鎖端部に配置し、
（ｂ）濃度が約０. ２Ｍから約１. ０ＭでｐＨが約５. ６から約６. ２までの、水とエチレンジアミン四酢酸二カリウム塩二水和物との混合物を含む抗凝血製剤を調製し、
（ｃ）ゲルの上に該製剤の微細な霧を作成する手段によって管の内壁面に抗凝血製剤を付与し、
（ｄ）一定の期間上昇された温度で被覆された管の内壁にエアジェットまたは強制された空気（エア）を作用することによって付与された製剤を乾燥する、
工程を含んでいる。
【００３５】
抗凝血製剤が、押込容積形ポンプのような体積形装置によって計量されて配分されるのが好適である。溶液濃度（製剤の単位体積当たりの抗凝血剤の量）は配分体積で調整されるので、所要量の抗凝血剤が装置内に配分される。他の噴霧技法は超音波噴霧を含む。
【００３６】
本発明の装置は以下のように核酸試験のための試料を採取し、調製するのに用いることができる。
【００３７】
（ａ）全血液試料または血液の前処理された細胞部片（フラクション）のような試料を集める、
（ｂ）チューブ内の試料を手動転化によって抗凝血製剤と混合する、
（ｃ）赤血球、白血球および血小板から血漿の分離を導くよう管に遠心分離して、血液試料の濃い白血球、赤血球および血小板とそれよりは濃くない血漿画分の中間点にゲルが移動し、
これによって血漿の分離と続いての除去とを容易にする。
【００３８】
種々な他の変更が、本発明の範囲と精神を逸脱することなく当業者に明らかであり、かつ当業者によって容易に実施できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストッパーのある代表的な採血管の斜視図である。
【図２】本発明の噴霧乾燥された抗凝血製剤とゲルを有する管の図１の２−２線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１０血液収集装置
１２内壁
１４ストッパー
１５スカート
１６開放端部
１８閉鎖端部
２０ゲル
２２抗凝血製剤コーティング

Claims

頂端部および底端部、
前記頂端部から前記底端部にまで延び、内面および外面を含む側壁、
前記管の前記底部のチキソトロピック重合体ゲル、および
噴霧被覆された抗凝血製剤であって、濃度が約０．２Ｍから約１．０ＭでｐＨが約５．６から約６．２までの、水とエチレンジアミン四酢酸二カリウム塩二水和物との混合物を含み、前記管の前記内面上に配置されたもの
を含むことを特徴とする診断分析用の血漿試料を調製するための管。
（ａ）ゲルを管の閉鎖端部に配置し、
（ｂ）濃度が約０．２Ｍから約１．０ＭでｐＨが約５．６から約６．２までの、水とエチレンジアミン四酢酸二カリウム塩二水和物との混合物を含む抗凝血製剤を調製し、
（ｃ）前記ゲルの上の前記管の内壁に該製剤の微細な霧を噴霧し、
（ｄ）製剤を乾燥するのに十分な期間強制された空気（エア）を適用することによって製剤を乾燥し、これにより乾燥製剤を残す、
工程を含むことを特徴とする診断分析用の血漿試料を調製するための管を製作する方法。
前記ゲルがチキソトロピック重合体ゲルであることを特徴とする請求項２に記載の方法。