JP4188525B2 - 流体サンプルの成分分離用アセンブリ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体サンプルの重部分および軽部分を分離する装置と方法に関する。さらに詳しくは、本発明は流体サンプルを採集し、移送する装置と方法に関し、これによって、流体サンプルの軽部分から重部分の分離を生じさせるために、装置と流体サンプルは遠心分離器にかけられる。
【０００２】
【従来の技術】
診断テストでは、患者の全血液から、血清または血漿、すなわち、軽相成分および赤血球、すなわち、重相成分などの成分に分離することが要求される。全血液のサンプルは、典型的には真空採集チューブあるいは注射器に接続されたカニューレまたはニードルを通して、静脈穿刺によって採集される。血清または血漿、および赤血球への血液の分離が、分離体内での注射器あるいはチューブの回転によって行なわれる。そのような装置は、個々の成分の後続の検査のために成分を分離されたまま維持するべく、分離されているサンプルの二相に隣接する領域に動く防壁を使用している。
【０００３】
様々な装置が、流体サンプルの重相および軽相間の領域を分離するために、採集チューブの中で使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最も広範に使用されている装置は、チューブ内におけるポリエステルゲルのような、揺変性ゲル材料を含む。現在のポリエステルゲル血清分離チューブは、ゲルを調合し、チューブに充填するために特別な設備を必要としている。さらに、商品の有効期間は、時間が超過した血球が、ゲル集合体から解放されることで制限されている。これらの血球は、分離された血清より小さい比重量を有し、血清の中で浮遊し、チューブ内に採集されたサンプルの臨床検査の際に使用される機器プローブのような測定機器を詰まらせる可能性がある。かかる詰まりは、詰まりを除去するのに機器にとって相当な不稼動時間となる。
【０００５】
全ての分析に対して完全に化学的に不活性であるゲルは市販されていない。採取されるとき、ある薬品が血液サンプルの中に存在すると、ゲルとの接触面で不都合な化学反応が起こりうる。
【０００６】
それゆえ、（i）血液サンプルを分離するために容易に使用され、（ii）保管および積み出しの間、温度に無関係であり、（iii）放射線殺菌に対して安定しており、（iｖ）揺変性ゲル防壁の特質を利用するが、分離された血液成分と接触するようにゲルを設置することによる多くの不利益を避け、（ｖ）遠心分離の間、サンプルの重および軽量相の混濁を最小限にし、（ｖi）分離装置に対して、低および高密度材料の付着を最小限にし、（ｖii）従来の方法および装置より時間がかからずに、防壁を形成する位置に移動でき、（viii）従来の方法および装置より、細胞汚濁の少ない、澄んだ標本を提供することができ、そして、（ix）標準のサンプル設備と共に使用できる分離装置の必要性が存する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流体サンプルを高比重相と低比重相とに分離する方法とアセンブリに関する。望ましくは、本発明のアセンブリは複数の構成要素を備える。好ましくは、アセンブリは容器と複合要素とを備えている。
【０００８】
最も好ましくは、容器は、開口端部、閉鎖端部および開口端部と閉鎖端部との間に延びる側壁を備えているチューブである。側壁は、外面と内面とを備える。チューブはさらに、再密封可能な隔壁でもってチューブの開口端部に嵌り合うように配置された閉鎖体を備えている。代わりに、チューブの両端は開いており、チューブの両端が弾性閉鎖体により密封されてもよい。チューブの少なくとも一つの閉鎖体は再密封可能な隔壁を含んでいる。
【０００９】
最も好ましくは、ライナーは開口端部、閉鎖端部および開口端部と閉鎖端部との間に延びる側壁を備えている。側壁は、外面と内面とを備える。ライナーは最も好ましくは、薄い壁の弾性材料である。ライナーは、ライナーの開口端部がチューブの内面に開口端部で取付けられ、ライナーの閉鎖端部がチューブの閉鎖端部付近に存するようにチューブに位置されている。ライナーは、非付勢状態で、その長さの大半に沿ってチューブと離間された関係に存するように断面的に寸法付けられている。
【００１０】
好ましくは、可撓性ライナーは、無次元剛性係数Ｓ※で特徴付けられ、以下のように表される剛性を備えている：
【００１１】
【数１】

ここで、Ｅは弾性係数で、ＯＤは外径により定義される厚み、Ｄはシールの直径、ａは加えられた加速度、およびρｗは水の密度である。剛性係数は、約０．００３から約１９０である。
【００１２】
好ましくは、ライナーは、約１．０ｍｍから約２．５ｍｍまでの厚さを有し、弾性係数は、１３．８ＭＰaから約６９ＭＰaである。
【００１３】
好ましくは、ライナーは、加えられた加速度下での静水圧により変形し、加速度の除去により初期状態に戻る。それにより、流体サンプルの高密度部分と低密度部分間の目標密度領域に位置されている、相対的に剛性の浮揚部材を締付けることによりシールを形成する。
【００１４】
望ましくは、ライナーは、対象の流体サンプルに対し不活性である天然または合成エラストマあるいは混成のエラストマから成る。
【００１５】
好ましくは、複合要素はシール本体である。シール本体は、単一あるいは複数の構成要素からなり、分離され得る流体成分の密度により定められるような、目標密度領域において特定の密度を有している。
【００１６】
望ましくは、シール本体は、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、大理石およびそれらの混合物のような実質的に剛性の成形可能な熱可塑性材料であって、対象の流体サンプルに不活性である。
【００１７】
好ましくは、シール本体は、血液サンプルの二つの相の密度間の値の範囲の密度を有する。
【００１８】
好ましくは、シール本体は、目標比重σ_tでの総比重を有する。目標比重は、流体サンプルを二つの相に分離するのに必要である。
【００１９】
最も好ましくは、シール本体は、ある目標比重の少なくとも一つの領域を備える。しかしながら、シールプラグが、目標比重を異ならせる、少なくとも一つは目標比重より高く、少なくとも一つが目標比重より低い、少なくとも二つの領域を備え得ることは本発明の範囲内である。
【００２０】
好ましくは、シール本体は、加えられた加速度の下では目標密度領域内で流体サンプル内のある位置に落ち着くべく自由に移動でき、それにより、加速度が除去された後、流体サンプルの成分間の所望のレベルで障壁となる。
【００２１】
好ましくは、シール本体は、約１．０２８から約１．０９までの総比重を有する。最も好ましくは、シール本体は、遠心分離力の後、血液サンプルの重及び軽相の間に静止するように総比重を有する。
【００２２】
好ましくは、シール本体は、当初は、アセンブリに遠心分離かけられるまで、締り嵌めによってライナーの底部領域に固定されている。アセンブリが遠心分離にかけられているとき、シール本体はライナーの底部から解放される。しかしながら、シール本体がライナーのいかなる位置で始動しても、本発明の範囲内である。
【００２３】
好ましくは、本発明のアセンブリは、約３００ｇから約３０００ｇで加えられる加速度によって生み出される荷重の下で機能する。
【００２４】
使用の際には、流体サンプルがニードルによってアセンブリに入る。ニードルは弾性隔壁を通過して閉鎖体を穿刺し、サンプルはニードルを通してアセンブリに入りライナーの本体に入る。ニードルはアセンブリから除去され、閉鎖体の隔壁は再密封する。
【００２５】
アセンブリは、そこで遠心分離にかけられる。遠心分離の下、遠心分離によって加えられる力は、ライナーをチューブに対して外方に膨張させシール本体との締り嵌めを除去し、そしてシール本体は開口端部へ向いライナーを軸方向に上動する。それゆえ、通路がライナーの内面とシール本体との間に形成され、シール本体がライナーを上動するにつれ、高密度成分がシール本体を通過して流動するのを可能とする。遠心分離は、シール本体が、総密度と同等の、低密度液体成分と高密度細胞／固体成分間の位置に到達した後に停止されてもよい。遠心分離が終了すると、ライナーはその非変形状態に戻り、シール本体はライナーの内壁に対してシールし、流体の高および低密度成分の間に障壁を作り出す。結果として、流体サンプルの相はシール本体によって互いに隔てられ、後続の分析の為に分離され得る。
【００２６】
ライナーの底部にシール本体を位置させると、流体サンプルをライナーに容易に直接に注入するのを可能にする。かくて、流体サンプルはいかなる干渉や乱れもなくライナー内に容易に配分される。
【００２７】
流体サンプルが血液の場合、細胞成分を含む高比重部分は、遠心分離後、シール本体とライナーの底部との間に存す。細胞を含まない血清ないしは血漿を含む低比重部分は、シール本体とライナーの頂部との間に存す。シール本体の最終位置において、シール本体は低目標密度部分のシール本体の赤血球を実質的に除去し、低目標密度部分は実質的に細胞汚濁を免れる。
【００２８】
本発明のアセンブリは、ゲルを使用する既存の分離製品に対して利点がある。特に、本発明のアセンブリは、検査体と干渉するかもしれないゲルと比較して、検査体と干渉しない。本発明のもう一つの貢献は、本発明のアセンブリは検査体をモ二ターする治療薬と干渉しないことである。。
【００２９】
最も顕著には、流体サンプルを分離密度に分ける時間が、本発明のアセンブリとゲルを使用したアセンブリを比較すると、実質的により短い時間で達成されることである。
【００３０】
本発明の他の注目すべき有利性は、流体標本がゲルを使用する製品で時々みられる、低密度ゲル残留物に影響されないことである。
【００３１】
本発明の更なる貢献は、器具のプローブと干渉しない点である。
【００３２】
本発明のもう一つの貢献は、血液バンキングテスト用のサンプルがゲル分離体を使用する時より受け入れ易いことである。
【００３３】
本発明のもう一つの貢献は、血液サンプルのほぼ細胞を含まない血清部分が分離体の頂部面に露出され、かくて、医師に澄んだサンプルを提供することである。
【００３４】
加えて、本発明のアセンブリは、医師による付加的ステップすなわち処置を必要とせず、血液すなわち流体サンプルは、標準的な採集器具を使用して標準的な方法で取り出される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明は、他の特定の形式で具体化される可能性があり、詳細に説明される特定の具体例は単なる例であり、それらの具体例に限定されない。種々の他の具体例は、発明の範囲や趣旨から逸脱することなく、当業者には明らかであり、容易に作成される。発明の範囲は、添付の請求の範囲およびそれらの均等物により決定される。
【００３６】
本発明の１つの好ましい装置は、図１から２に図解され、アセンブリ２０はチューブ３０、閉鎖体５０、可撓性ライナー７０およびシール本体９０を備えている。
【００３７】
チューブ３０は、開口端部３２、閉鎖端部３４および開口端部と閉鎖端部との間に延在する側壁３６を有している。側壁３６は外面３８および内面４０を有する。チューブ３０は中心軸「A」を有する容器を定めている。
【００３８】
チューブ３０は、好ましくは、実質的に透明で硬質な材料から作られている。チューブに適した材料は、ガラス、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等を含む。
【００３９】
閉鎖体５０は、チューブ３０の開口端部３２を覆って嵌り合うように配置されている。閉鎖体５０は、頂部の面領域５６および面領域５６から上部窪み領域６０に向かって収束する側壁５８を含む、環状上部５２を備えている。窪み領域６０は、最も好ましくは、ストッパに挿入され貫通するニードルの先端を方向付け、且つ、受け入れるために、薄い膜あるいは自己封止の隔壁である。
【００４０】
窪み領域６０は、ニードルが挿入され得る薄い膜ないしは自己封止の隔壁を定めている。自己封止の隔壁材料は、ニードルのような突刺し要素による穿刺を許容し、その後、突刺し要素が引き抜かれたとき再封止する。
【００４１】
好ましくは、閉鎖体は、天然ゴムエラストマ、合成熱可塑性および熱硬化性弾性材料から作られてもよい。好ましくは、閉鎖体は弾性エラストマ材料からできており、それにより、隔壁は自己封止性となる。
【００４２】
図１、２に示されるように、可撓性ライナー７０は、チューブ３０の内面に固定された頂部７３を含む開口端部７２を有する。ライナー７０は、さらに、閉鎖端部７４および開口端部と閉鎖端部との間に延びる側壁７６を含む。側壁７６は外面７８と内面８０とを有する。さらに詳しくは、頂部７３の外面７８はチューブ３０の内面４０に固定されている。締り嵌め、接着剤等が一緒に固定するために使用され得る。
【００４３】
ライナー７０は、親水性ポリウレタン、エチレン-オクテンコポリマ、エチレン−ブタンコポリマ等から作られてもよい。
【００４４】
シール本体９０は、全ての特有な幾何学的形態であってもよい。図解のみの目的のために、シール本体９０は図１および図２に円形体に示されている。シール本体９０が、シール本体９０の密度が高および低密度流体成分を分離するのに適切であることを条件として、中空、中実あるいはそれらの組合せでありうることは本発明の範囲内である。
【００４５】
図２および図３に示されるように、シール本体９０はライナー７０の閉鎖端部７４に最初は嵌め込まれている。シール本体９０は、非変形状態にあるライナーによってしっかりと保持されている。図２および図３に示されるように、シール本体９０とライナーの内壁とは締り嵌めを形成している。
【００４６】
図３に示されるように、流体サンプルAは、上部窪み６０の閉鎖体５０を穿刺するニードルによってチューブに配分される。図解のみの目的のために、流体サンプルは血液である。
【００４７】
図４に示されるように、アセンブリ２０が遠心分離にかけられている際、ライナー７０の側壁はシール本体との干渉を排除しながら歪み、シール本体はライナーから解放されチューブ３０の開口端部３２方向に移動する。シール本体が上方に移動するにつれ、流体サンプルＡの高比重部分Ｃはシール本体を通過して下方に移動する。
【００４８】
図４に示されるように、シール本体が上方に移動しライナーが歪む際、通路１００がライナーとシール本体との間に開口し、シール本体がライナーを上昇するにつれ、シール本体を通過する流体の低密度成分の流れを許す。高密度成分はシール本体を通過し、ライナーの閉鎖端部に向かい下方に移動する。
【００４９】
図５に示されるように、遠心分離が完了した後、ライナーは非変形形状に戻り、シール本体はライナーの内壁に対してシールする。それにより、シール本体９０は流体サンプルの低比重部分Ｂと高比重部分Ｃとの間の分割体として働く。
【００５０】
ライナー７０は、凝固を促進したり遅らせたり、あるいは、特定の分析のためにサンプルを保存するべく、サンプルを調整するのに用いられるクエン酸塩、ケイ酸塩、EDTA等のようなサンプル採集チューブに使用されている多数の添加物のほとんどと適合性がある。本発明において特定の用途のために一つ以上の添加物が用いられても、本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアセンブリの斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿う、図１のアセンブリの縦断面図である。
【図３】図２のアセンブリの縦断面図であり、ニードルによるアセンブリ内への液体の分配を図解している。
【図４】遠心分離下のアセンブリおよび閉鎖体の把持手段からの分離体の釈放状態を図解している。
【図５】遠心分離後のアセンブリおよび流体サンプルの高および低比重への分離状態を図解している。
【符号の説明】
２０ アセンブリ
３０ チューブ
３２ 開口端部
３４ 閉鎖端部
３６ 側壁
５０ 閉鎖体
５２ 環状上部
７０ ライナー
９０ シール本体

Claims (6)

1. 流体サンプルを高比重相および低比重相に分離するアセンブリであって、
   開口端部と、閉鎖端部と、前記開口端部と前記閉鎖端部に延在する側壁であって、外面と内面を備える側壁と、を具えるチューブと、
   前記チューブの前記開口端部に嵌合すべく配置された閉鎖体と、
   外面と内面とを具える側壁を有するライナーであって、弾性的に膨張可能なライナーと、
   前記ライナー内に位置付けられ、前記ライナーが膨張されていない状態において、前記ライナーに係合されたシール本体であって、液体サンプルの各々の密度間の密度を有するシール本体と、
   を備え、
   前記ライナーは、チューブ内部の全長に延び、前記ライナーは、閉鎖端部を備え、前記ライナーは前記チューブの開口端部でのみチューブ内部の表面に固定され、前記シール本体は、前記ライナーの閉鎖端部に近接して配置されることを特徴とするアセンブリ。
2. ライナーの開口頂部は、前記チューブの前記内面と封止的係合を生じるように形状付けられていることを特徴とする請求項１のアセンブリ。
3. 前記閉鎖体の一部分は前記ライナーの前記開口頂部に封止的に係合され、前記ライナーの前記開口頂部を前記チューブの前記周面域との封止的係合を生じるように付勢することを特徴とする請求項１または請求項２のアセンブリ。
4. 前記シール本体は前記ライナーの前記底部に締り嵌めによって配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかのアセンブリ。
5. 前記シール本体は剛性の熱可塑性物質から成ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかのアセンブリ。
6. 前記シール本体は円形体であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかのアセンブリ。

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