JP6877745B2 - Plasma separator and plasma separation method - Google Patents
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Description
本発明は、体液または血液から液体成分を分離するための、特に、血液中から血漿(または血清)成分を分離するための、装置および方法に関する。より詳細には、本発明は、遠心分離器や吸引・加圧ポンプ等を必要とせずに、簡便に、安価に、任意の血漿(または血清)を分離することができる血漿(または血清)分離装置、及び、血漿(または血清)分離方法に関する。 The present invention relates to devices and methods for separating liquid components from body fluids or blood, in particular for separating plasma (or serum) components from blood. More specifically, the present invention can separate arbitrary plasma (or serum) easily and inexpensively without the need for a centrifuge, a suction / pressurizing pump, or the like. Plasma (or serum) separation. The present invention relates to an apparatus and a plasma (or serum) separation method.
体液中、特に、血液中に溶解する物質の存在の有無および/またはその濃度値に基づいて、患者の様々な臨床状態を判断することができるため、血液検査による医療診断は日常的に行われている。
血液サンプル、特に血漿または血清は、採取後、例えば、化学的組成・性状、血液学、または凝固などの医学的に多くの有用な情報を得るために分析することができ、例えば、疾患に関連して、ミネラル含有量、特定のDNA含有量、薬剤の有効性、および臓器機能のような、患者の生理学的および生化学的状態を決定することができる。このような血液検査は、一般的には、病院の臨床検査室や検査会社等で行うことができる。
なお、この検査されるべき被検体である血漿また血清は、それらの成分において、凝血させた血液サンプルから得られる血清が、凝血過程の結果としてなくなったフィブリノーゲンやある種のほかの凝血因子を欠く点を別として類似している。
Medical diagnosis by blood tests is routinely performed because various clinical conditions of a patient can be determined based on the presence and / or concentration of substances that dissolve in body fluids, especially in the blood. ing.
Blood samples, especially plasma or serum, can be analyzed after collection to obtain a lot of medically useful information such as, for example, chemical composition / properties, hematology, or coagulation, eg, related to a disease. Thus, the physiological and biochemical status of the patient, such as mineral content, specific DNA content, drug efficacy, and organ function, can be determined. Such a blood test can generally be performed in a clinical laboratory of a hospital, a testing company, or the like.
It should be noted that the plasma or serum that is the subject to be tested lacks fibrinogen or some other coagulation factor in which the serum obtained from the coagulated blood sample is lost as a result of the blood coagulation process. Aside from the points, they are similar.
従来、血漿または血清を分析するためには、血液中の成分から分析対象である血漿または血清を分離する必要があり、そのためには、通常医師等が、10mL程度の静脈血をシリンジで採血した後、検査機関に送られ、そこで、血球または血餅成分から血漿または血清の液体成分を分離・調整するために、遠心分離工程を実行しなければならなかった。この方法は、血液中の赤血球、白血球等の細胞成分または血餅と、血漿または血清とを比重の違いで遠心分離する一般的な方法であり、この遠心分離方法を用いると、溶血が生じていなければ、抗凝固剤が添加されている場合、遠心管の中で、一般的に、比重の重い赤血球は下層に(血液全体の約41%)、比重の軽い血漿は上層に(血液全体の約55%)、血小板や白血球等は中間層に(血液全体の約4%)と、綺麗に分離する。抗凝固剤を添加されていない場合は、遠心操作により、上層は血清、下層は血餅に分離される。 Conventionally, in order to analyze plasma or serum, it is necessary to separate the plasma or serum to be analyzed from the components in the blood. For that purpose, a doctor or the like usually collects about 10 mL of venous blood with a syringe. It was then sent to a laboratory where a centrifugation step had to be performed to separate and prepare the liquid components of plasma or serum from the blood cells or clot components. This method is a general method for centrifuging cell components such as erythrocytes and leukocytes or blood clots in blood and plasma or serum by a difference in specific gravity, and when this centrifugation method is used, hemolysis occurs. If not, in a centrifuge, heavy red blood cells are generally in the lower layer (about 41% of the total blood) and lighter plasma are in the upper layer (of the whole blood) when anticoagulants are added. Approximately 55%), platelets, leukocytes, etc. are separated neatly into the intermediate layer (approximately 4% of the total blood). When no anticoagulant is added, the upper layer is separated into serum and the lower layer into blood clots by centrifugation.
しかし、採血は医療従事者が行わなければならないことから、検査対象者(被検者)や医療機関の負担が大きく、コストも高くなる。また検査には、遠心分離工程のための遠心分離装置やそのための人員や時間が必要となり、コストや手間がかかることになる。
また、遠心分離による血漿または血清の調整は、しばしば溶血の問題も引き起こす。溶血の発生は、血液の液体成分への、酵素、ヘモグロビン、他の色素およびストロマの放出をもたらすので望ましくない。このことは、多くの臨床試験を妨害する。
However, since blood collection must be performed by a medical worker, the burden on the test subject (subject) and the medical institution is large, and the cost is high. In addition, the inspection requires a centrifuge device for the centrifuge step and personnel and time for the centrifuge, which is costly and time-consuming.
Preparation of plasma or serum by centrifugation also often causes hemolytic problems. The development of hemolysis is undesirable as it results in the release of enzymes, hemoglobin, other pigments and stromas into the liquid components of the blood. This interferes with many clinical trials.
そのため、従来より、使用者や関係者が、医療従事者でなくても、遠心分離工程や吸引・加圧工程等を経なくても、何の訓練も必要なしに、迅速に、手際よく、かつ正確に、血漿または血清中に含有される物質の分析を可能にする、血漿または血清分離装置や、血漿または血清分離方法が必要とされていた。
また、開発途上の地等を含む世界的なヘルスケアに対応できる、簡便で、安価な、血漿または血清分離装置や、血漿または血清分離方法が必要とされていた。
Therefore, conventionally, even if the user or the person concerned is not a medical worker, even if he / she does not go through the centrifugation step, the suction / pressurization step, etc., no training is required, and the user or the person concerned can quickly and efficiently. There has been a need for plasma or serum separators and plasma or serum separation methods that enable the analysis of plasma or substances contained in serum accurately.
In addition, there has been a need for a simple and inexpensive plasma or serum separation device or plasma or serum separation method that can be used for worldwide healthcare including developing countries.
このような目的の発明として、例えば、特許文献1、特許文献2などの遠心分離器を用いずに分離可能な血液分離装置が提案されている。
特許文献1は、血球よりも血漿を速やかに移動させるフィルター部材と、フィルター部材の後段に直列に接続されている血漿または血清分離膜とから成る構成、あるいは、血球よりも血漿を速やかに移動させる第1のフィルター部材、血漿または血清分離膜である第2のフィルタフィルター部材、及び、フィブリンなどを補足する第3のフィルター部材とからなる構成で、減圧濾過による血液成分分離のため、減圧のための仕組み・装置や人員が必要であった。
特許文献2は、血液の細胞成分からの液体部分の分離が、第1および第2のマトリックスを通じた流れにより起こり、第1の多孔性分離マトリックスは血液の細胞成分に対するバインダーを含むもので、第2のマトリックスは、第1のマトリックスに毛管作用またはクロマトグラフィー的な分離により血液の液体部分が流れ得る構成である。しかし、このようなタイプの血漿分離具は、分離に時間がかかることや、赤血球等の細胞成分が目詰まりを起こし、溶血する等の問題があり、実用化が難しいのが現状である。
As an invention for such a purpose, for example, a blood separator capable of separating without using a centrifuge such as
In
この様な従来技術では、遠心分離機器は不要であっても、減圧や加圧のための装置等が必要であったり、複数のフィルター部材や多孔質のマトリックスを組み合わせたり、溶血のリスクが生じたり、他の装置・用具や人員が必要であったり、また、他の装置が必要でなくとも、血液液体成分を、検査に必要な量だけ、迅速に、簡便に、安価に回収できる保証はなかった。 In such a conventional technique, even if a centrifuge device is not required, a device for depressurizing or pressurizing is required, a plurality of filter members or a porous matrix are combined, and there is a risk of hemolysis. There is no guarantee that blood liquid components can be recovered quickly, easily, and inexpensively in the amount required for testing, even if other devices / tools or personnel are required or no other device is required. There wasn't.
また、医療診断においては、簡便、短時間、且つ低コストで分析できることが要求されており、特に、分析に要する検体量が重要な課題である。在宅で使用可能な採血用具により、少量の血液を採取して、生化学検査用の検体が用意できるシステムが確立されれば、その後血液検査機関へ迅速に輸送し、検査結果を短時間で得ることができることになり、在宅医療にとどまらず、医療機関のない地域や、開発途上国等においてさえも、大変有用なシステムとなることができ、現在高まりつつある世界的なトータルヘルスケアの要請を満たすこともできるが、未だに実用的で有用なシステムが開発されずにいるのが現状である。 Further, in medical diagnosis, it is required that analysis can be performed easily, in a short time, and at low cost, and in particular, the amount of sample required for analysis is an important issue. Once a system is established that can collect a small amount of blood with a blood collection tool that can be used at home and prepare a sample for biochemical tests, it will be quickly transported to a blood test institution and the test results will be obtained in a short time. It will be possible to become a very useful system not only in home medical care but also in areas without medical institutions and even in developing countries, and the demand for total healthcare worldwide is increasing now. Although it can be satisfied, the current situation is that practical and useful systems have not yet been developed.
このように、従来、近年の社会的要請により、医療機関だけではなく、開発途上国や、在宅での臨床ケア等のために、遠心分離装置や吸引・加圧等の特殊な装置・用具や人員が不要で、微量でも、簡単に血液検査等のための血液成分をサンプルとして血漿または血清が分離できる方法や装置(器具)が必要とされていた。「血漿または血清」は、以下、単に「血漿」ともいう。
なお、微量の血液から血漿(または血清)を分離する血漿分離装置及び血漿分離方法は、本発明者らによって、特許文献3を内容として既に出願されているが、100μL以下の微量の血漿(または血清)の分離に有効であるが、それ以上の量の血漿(または血清)の分離には不適当であった。
In this way, due to social demands in recent years, special devices and tools such as centrifuges and suction / pressurization have been used not only for medical institutions but also for developing countries and clinical care at home. There was a need for a method or device (equipment) that does not require personnel and can easily separate plasma or serum from blood components for blood tests, etc., even in trace amounts. "Plasma or serum" is also simply referred to as "plasma" below.
A plasma separator and a plasma separation method for separating plasma (or serum) from a trace amount of blood have already been filed by the present inventors with
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、遠心分離装置や吸引・加圧ポンプ等を用いる必要が無く、どのような場所でも、誰でも確実に、安価に、かつ速やかに、血液から所定量の血漿成分を分離することが可能な、血漿分離装置、および、血漿分離方法を提供することである。 An object of the present invention is that, in view of the current state of the prior art described above, it is not necessary to use a centrifuge, a suction / pressurizing pump, or the like, and anyone can reliably, inexpensively, and promptly use blood anywhere. It is an object of the present invention to provide a plasma separator and a plasma separation method capable of separating a predetermined amount of plasma components from a plasma.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、血球と血漿とを分離する繊維状のフィルターからなる血液分離部と、分離した血漿を回収する血漿回収部とを有する血漿分離装置であって、
前記血液分離部は、下端に血漿を含浸する血漿含浸受け部を配置し、血漿回収部は、前記血漿含浸受け部の下面に対して、食い込むように接触する先端部を有し、該先端部は複数の親水性部材を組み合わせて毛細管力を生じる隙間部を形成し、前記隙間部は親水性部材の第1平板の平面部と第2平板の側面部との接触部によって形成し、毛細管力によって血漿を吸引して取り出すことを特徴とする血漿分離装置である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の血漿分離装置において、前記第2平板の側面部は、前記接触部を越えて下方に延び、下方の先端の面積が漸次減少していることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
The blood separation unit has a plasma impregnation receiving portion that impregnates plasma at the lower end, and the plasma collecting portion has a tip portion that comes into contact with the lower surface of the plasma impregnation receiving portion so as to bite into the lower end portion. Is formed by combining a plurality of hydrophilic members to form a gap portion that generates a capillary force, and the gap portion is formed by a contact portion between a flat portion of a first flat plate and a side surface portion of a second flat plate of the hydrophilic member, and the capillary force is formed. It is a plasma separation device characterized by sucking and taking out plasma by means of.
The invention of
請求項3の発明は、血球と血漿とを分離する繊維状のフィルターからなる血液分離領域と、該分離された血漿を含浸して一時保持する血漿含浸受け領域と、該血漿含浸受け領域から毛細管力を生じる隙間によって吸引する血漿吸引領域を設けて血漿を吸引して取り出す血漿分離方法であって、
前記隙間は親水性部材の第1平板の平面部と第2平板の側面部との接触部によって形成され、毛細管力によって血漿を吸引して取り出すことを特徴とする血漿分離方法である。
請求項4の発明は、請求項3に記載の血漿分離方法において、前記第2平板の側面部は、前記接触部を越えて下方に延びて血漿回収領域を形成し、前記第2平板の側面部は下方の先端の面積が漸次減少していることを特徴とする。
The invention of
The gap is formed by a contact portion between the flat surface portion of the first flat plate and the side surface portion of the second flat plate of the hydrophilic member, and is a plasma separation method characterized by sucking and taking out plasma by capillary force.
According to the invention of
本発明の血漿または血清分離装置及び方法は、遠心分離装置、吸引・加圧装置や、電力などを全く必要とせず、手技の訓練を受けていない一般の人でも、簡便に、速やかに、安価に、安全に、血液検査のためのサンプルを用意することができる。
この装置及び方法によれば、操作が簡単で、専門の技術を必要とせず、遠心分離機等の高度な分析機器のない地域でも、簡単に、速やかに、コストがかからずに、溶血の心配もなく、安全に、少量の血液からでも、任意の量の血液からでも、液体成分(血漿又は血清)を分離することができる。また、分離された液体成分だけでなく、細胞成分もまた、血液検査用検体とすることが可能である。
The plasma or serum separation device and method of the present invention do not require a centrifuge, a suction / pressurization device, electric power, or the like, and even a general person who has not been trained in the procedure can easily, quickly, and inexpensively. In addition, it is possible to safely prepare a sample for a blood test.
According to this device and method, it is easy to operate, does not require specialized skills, and can easily, quickly, and inexpensively hemolyze even in areas without advanced analytical instruments such as centrifuges. The liquid component (plasma or serum) can be safely separated from a small amount of blood or from any amount of blood without worry. Moreover, not only the separated liquid component but also the cell component can be used as a blood test sample.
本発明の実施例の血漿分離装置及び方法は、採血後の血液を本血漿分離装置内に一時貯蔵するための血液導入部と、血液導入部に連なり血液分離用部材を有する血液分離部と、分離保持された血漿を血液分離部から含浸吸引する血漿含浸受け部と、該血漿含浸受け部から血漿を毛細管現象の毛細管力を有するわずかな隙間によって吸引する血漿吸引部と、血漿吸引部に連なり毛細管力で吸引して集めた血漿を効率的に回収部へ導くためのエッジ状部を有する血漿滴化部と、該血漿滴化部の先端の突端部から滴状になった血漿を落下、または壁面等に伝えて貯めるための血漿回収部とからなる血液から血漿を分離する血漿分離装置及び方法である。 The plasma separator and method of the embodiment of the present invention include a blood introduction section for temporarily storing blood after blood collection in the present plasma separation device, a blood separation section connected to the blood introduction section and having a blood separation member, and a blood separation section. It is connected to a plasma impregnation receiving part that impregnates and sucks the separated and retained plasma from the blood separation part, a plasma suction part that sucks plasma from the plasma impregnation receiving part through a slight gap having a capillary force of the capillary phenomenon, and a plasma suction part. A plasma droplet having an edge-like portion for efficiently guiding the collected plasma by suction with a capillary force to the collection portion, and a droplet-shaped plasma dropped from the tip of the tip of the plasma droplet. Alternatively, it is a plasma separation device and method for separating plasma from blood, which comprises a plasma collection unit for transmitting and storing plasma on a wall surface or the like.
以下において、本発明の好ましい実施例の図を参照して記述する。
まず、本発明の実施例における血漿分離の装置及び方法は、全体が図1に示されるようなもので、液体中における成分の分離のために機能するもので、液体は好適には血液であり、分離される成分は、大別すると、血液分離用部材にトラップされる赤血球や白血球などの細胞成分(血球成分)と、様々な生化学検査に適応される物質(DNA、RNA等も含む)を含有する血漿もしくは血清などの液体成分である。本発明の血漿分離装置及び方法は、例えば、2mLの血液から200μL〜600μLの血漿もしくは血清などの液体成分を10分で分離することが可能である。
Hereinafter, description will be made with reference to the figures of preferred examples of the present invention.
First, the apparatus and method for plasma separation in the examples of the present invention, as a whole, is as shown in FIG. 1, which functions for the separation of components in a liquid, and the liquid is preferably blood. The components to be separated are roughly classified into cell components (blood cell components) such as red blood cells and white blood cells trapped in the blood separation member, and substances suitable for various biochemical tests (including DNA, RNA, etc.). Is a liquid component such as plasma or serum containing. The plasma separator and method of the present invention can, for example, separate 200 μL to 600 μL of liquid components such as plasma or serum from 2 mL of blood in 10 minutes.
本発明の好適な血漿分離の血漿分離装置1及びその方法の実施例は、全体としての概略は図1、図2に示すように、少なくとも、血液導入領域Aを形成する血液導入部2、血液導入部2に連なり血液Kを血球成分と血漿Sもしくは血清に分離する血液分離領域Bを形成する血液分離部3、該血液分離部3に連なり分離保持された血漿を吸引して含浸し一時保持する血漿含浸受け領域Cを形成する血漿含浸受け部4、該血漿含浸受け部4に接触して毛細管現象の毛細管力により血漿を吸引する血漿吸引領域Dを形成する血漿吸引部5、該血漿部5の延長上に配置させ血漿を自重等により取り出し滴化する血漿滴化領域Eを形成する血漿滴化部6、該血漿滴化部6の下方に位置し血漿回収領域Fを形成する血漿回収部7から構成されている。
Examples of the suitable
次に、上記の血漿分離装置1の各構成における詳細を説明する。
[血液導入部2]
図1、2、5に示すように、血漿分離装置1の上部には血液導入部2が設けられるが、この血液導入部2は血液導入領域Aを形成するもので、上部にはハウジング・カバー部(蓋部)21が設けられ、血液導入部2の内部には血液溜め領域(血液リザーバ)22が構成され、ハウジング・カバー部(蓋部)21の上面部の平坦部211には、図2に示すように、血液Kを供給する開口部23が配置され、開口部23の近傍には左右に動かし開口部23を開閉するシャッター231が設けられ、ハウジング・カバー部21の内壁の接液する部分には局所的に撥水処理され、次工程の血液分離領域Bの血漿分離部3へ血液を無駄なく導くための形状を有している。
Next, the details of each configuration of the
[Blood introduction part 2]
As shown in FIGS. 1, 2 and 5, a
[血液分離部3]
血液導入部2の下部には血液分離領域Bを形成する血液分離部3が配置され、図2、3、4に示すように、血液分離部3のフィルターハウジング32内のフィルターユニット本体31を収納するフィルターユニット収納部34が設けられ、このフィルターユニット収納部34は左右の側面板341、前面板342、背面板343からなる上部と下部は開放状態である矩形で血液を外部に漏らさないように撥水性の合成樹脂或いは撥水処理された繊維積層体で形成されている。
血液分離部3のフィルターは繊維状の積層の同様素材で血漿分離装置に用いられる材質(例えば、GEヘルスケアジャパン株式会社・商品名MF1(材質:bound glass fiber)で構成されて、膨潤しても柔軟にならない機械的強度が保たれ、必要に応じてハウジング開閉扉33を開いて点検・交換を可能にしている。
この血液分離部フィルターユニット本体31は、血液溜め領域22を支持し、血液を保持しつつ血漿を分離するための血液保持・血漿分離フィルター311(巾13mm×長さ120mm×厚さ0.37mm(折畳一辺の長さ15mm))、プレフィルターとして作用する、血液を含浸し血球をトラップする血球トラッププレフィルター312(巾13mm×長さ15mm×厚さ0.37mm)、血漿と液体成分だけを下方に移動させる血漿移動フィルター313(巾13mm×長さ31mm×厚さ0.37mm)から構成されている。
この血液分離部の血液保持・血漿分離フィルター311の両端は、血液導入部2の血液溜め領域22に接して、供給された血液の全てを導入するような形状をしており、血液保持・血漿分離フィルター311の中央部で下部に位置する部分はジグザグ状に折り畳まれた折畳部3111を形成して、血液保持・血漿分離フィルター311の血液に接する面積を飛躍的に拡大して供給される多量の1mL〜5mLの血液に対応するようになっている。
[Blood separation unit 3]
A
The filter of the
The blood separation unit filter unit
Both ends of the blood retention /
なお、血液分離部3や後述する血漿含浸受け部4のフィルター部材の素材としては、特に実施態様に限定されないが、例えば、所望の繊維径を有する合成高分子もしくはガラスからなる繊維または多孔性高分子からなる紙状や薄い不織布などの積層体などで、血液分離用部材としての機能・効果があれば、用いることができる。
もっとも、血液中の測定成分を吸着してしまう場合には、フィルター部材を構成する材料を表面処理しておくことが望ましい。表面処理剤としては、特に限定されないが、ポリエーテル系もしくはシリコーン系などの潤滑剤、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンなどの親水性高分子類もしくは天然の親水性高分子類、または高分子界面活性剤などを用いることができる。血液分離用部材は、血液の細胞成分を捕獲する抗体などの特別なバインダーを結合したものもこれに含まれる。
他方、積極的に血液や血液の細胞成分、血漿を血液分離用部材に吸着させなくし、含浸させる領域を限定させる場合には、フィルター部材を構成する材料に表面処理しておくことが望ましい。表面処理剤としては、特に限定されないが、撥水性を示すフッ素系もしくはシリコーン系の素材を用いてもよい。
The material of the filter member of the
However, when the measurement component in blood is adsorbed, it is desirable to surface-treat the material constituting the filter member. The surface treatment agent is not particularly limited, but is such as a lubricant such as a polyether or silicone type, a hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone, a natural hydrophilic polymer, or a polymer surfactant. Can be used. The blood separation member also includes a member to which a special binder such as an antibody that captures a cell component of blood is bound.
On the other hand, when blood, blood cell components, and plasma are not positively adsorbed on the blood separation member and the impregnated area is limited, it is desirable to surface-treat the material constituting the filter member. The surface treatment agent is not particularly limited, but a fluorine-based or silicone-based material exhibiting water repellency may be used.
血液保持・血漿分離フィルター311の折畳部3111の上面側はプレフィルターとしても機能する血球トラッププレフィルター(血漿分離プレフィルター)312が差し込まれ、下面側には血漿成分を吸い出す機能を有する血漿移動フィルター313が差し込まれている。
したがって、血液サンプルを血液導入部2に供給すると、血液導入部2の血液溜め領域(血液リザーバ)22に血液が受け入れられ、同時に血液保持・血漿分離フィルター311に囲まれた領域において、上面側に差し込まれた血球トラッププレフィルター312に血球の一部がトラップされるともに、血液保持・血漿分離フィルター311によって浸透した血液が血漿と細胞成分に分離される。さらに分離された血漿は下側に差し込まれた血漿移動フィルター313によっても血液が血漿と細胞成分に分離しながら血漿と液体成分を下方に移動させる。
この血漿移動フィルター313の下端には、次工程の血漿含浸受け領域Cを形成する血漿含浸受け部4が設けられている。
A blood cell trap prefilter (plasma separation prefilter) 312 that also functions as a prefilter is inserted into the upper surface side of the folded
Therefore, when the blood sample is supplied to the
At the lower end of the
[血漿含浸受け部4]
血漿含浸受け部4は、血液分離部3の血漿移動フィルター313に連なり、血漿移動フィルター313の上部から最下面に染み出した血漿を効率よく含浸吸引するもので、分離された血漿を移動させ、この血漿を含浸して一時保持する血漿含浸受け領域Cを形成する。このため、血漿含浸受け部4は血漿移動フィルター313を受け入れる面積が必要であり、これは、本実施例では血漿移動フィルター313をカバーする縦10mm×横15mm×厚さ0.37mmの矩形の血漿含浸フィルター41である。
この血漿含浸受け部4は、この血漿移動フィルター313に接触して血漿移動フィルター313の内部を下に移動する血漿を受け入れるもので、例えば、実施例では血液分離部3の同じ材質(GEヘルスケアジャパン株式会社・商品名MF1(材質:bound glass fiber)である。この材質は実施例に限定されることはないが、移動してくる血漿を十分に含浸する材質である必要がある。また、血漿含浸受け部4は、次工程の血漿吸引部5の上部先端が下面に接し、血漿吸引部5が毛細管力により血漿を吸引するようなものでなければならない。
[Plasma impregnation receiving part 4]
The plasma
The plasma
[血漿吸引部5]
血漿吸引領域Dを形成する血漿吸引部5は、本実施例では、図6、7、8に示すように、着脱自在の円筒中空ハウジング55内に納められ、該先端部は複数の平板状部材の第1平板51と、第2平板52である板状ガラスとを断面T字型に組み合わせた、血漿含浸受け部4に対する近接部53を有し、血漿含浸受け部4に食い込むように圧接する上部先端部512、522を有し、近接部53は微細な隙間541を有して、隙間部54を形成している。図8に示すように、前記近接部53の血漿含浸受け部4との接触面は第1平板51の平面部511であり、第2平板52の側面部521で、近接部の断面は全体がT字型であり、T字型を構成する第1平板51と第2平板52との接触面間は密着せずに、上記隙間部54を形成している。
血漿吸引部5は板状の親水性の板状であればよく、ガラス以外でもポリカーボネート等のプラスチックでもよく、或いは表面に親水処理を施したものでもよい。
そして、図8、図9に示すように、上部先端が血漿含浸受け部4の下面に食い込むように接触させ、十分に血漿含浸受け部4に血漿Sが含浸されていると、血漿Sは下面の平板状部材51,52を含む近傍に滲み出て、前記近接部53に形成される毛細管力を発生させる間隔が微細な隙間部54から次々に血漿Sが吸引されるようになる。なお、この血漿吸引領域Dは第1平板51と第2平板52とが接触する接触領域でもあるが、血漿吸引領域Dの上下方向の距離が長くなると重力作用も加わり結果として吸引力はが増加する。しかし、あまり長くなると吸引力の影響力が弱まるので、装置全体の大きさを考慮して、本実施例では、吸引力と装置の大きさを勘案して血漿吸引領域Dの長さは、100mmcm程度とした。
上記における隙間部54の隙間の間隔は、血漿Sに毛細管力が生じる0.05〜0.3mm程度がよく、本実施例の間隔では0.1mm程度である。もっとも、必要であれば、微細なスペーサーを介在させて隙間部54を形成しても良い。
この血漿吸収部5の構成は、断面T字型の本実施例だけでなく、微小の隙間を構成して毛細管力が生じるのであれば他の構成でも良く、血液導入部、血液分離部や血漿含浸受け部等を有する血漿分離装置にも適用可能である。
[Plasma suction unit 5]
In this embodiment, the
The
Then, as shown in FIGS. 8 and 9, when the upper tip is brought into contact with the lower surface of the plasma
The gap between the
The configuration of the
[血漿滴化部6]
前記血漿吸引部5における第2平板52の側面の延長上61に連続的に位置し、血漿吸引部5から引き込まれた血漿Sが親水性表面を伝い下方へ連続的に濡れながら血漿を滴状にする鋭利な端部形状を有している。この血漿を自重等により取り出し滴化する血漿滴化領域Eを形成する血漿滴化部6について説明する。
血漿滴化領域Eを形成する血漿滴化部6は、毛細管力を脱して自重によって血漿を落下移動させ、すなわち、自由移動を可能とする。
そして、第2平板52の側面部521における延長部61上の槍先状の下部先端部62に自由移動可能となった血漿を導く。なお、この血漿滴化領域Eにおける第2平板52の側面の長さは、本実施例では40mm程度とした。
このように、血漿分離を毛細管力と自然自重によって移動させることを利用することは、毛細管力を利用しないと分離した血漿を取り出すことが困難であり、空気を吸引しての分離であると血球も混入することが実験により判明した。したがって、血漿の分離を毛細管力と自然自重落下を利用することが重要であることが判明した。
また、血漿吸引部5の隙間部54から血漿が血漿滴化部6の下部先端部62まで短時間で高速に導かれる。なお、第1平板の方が第2平板より短くても良い。
[Plasma droplet part 6]
The plasma S drawn from the
The
Then, the plasma that has become freely movable is guided to the spear-tip-shaped
In this way, utilizing the movement of plasma separation by capillary force and natural weight makes it difficult to extract the separated plasma without using capillary force, and blood cells are separated by sucking air. It was found by experiments that plasma was also mixed. Therefore, it was found that it is important to utilize capillary force and natural weight drop for plasma separation.
Further, plasma is guided from the
[血漿回収部7]
血漿回収部7は、血漿滴化部6の下方に位置し血漿回収領域Fを形成し、下部先端部62から滴化、或いは、血漿回収部7の内壁面に沿って、本実施例では逆円錐形部71としているが、この逆円錐形部71に回収される。また、この血漿回収部7は血漿Sを回収した後は取り外し可能として、検査に供するようにしているが、円筒ハウジング55と血漿回収部7を一体として取り外すか、或いは、逆円錐形部71だけを取り外すようにしても良い。
この血漿回収部7は、血漿滴化部6で滴状になった血漿Sを捕集する形状、または捕集様々な目的に応じた容器を収納できる形状にすればよい。例えば、生化学自動分析装置などの専用サンプルカップや真空採血管等の捕集容器に直接接続すれば良い。
[Plasma collection unit 7]
The
The
以上、上述した実施例の血漿分離装置を用いて、回収された血漿の回収、血漿の回収量を検査した。
先ず、本実施例を用いて、供給血液(K)量から、10分経過後の血漿(S)の取出し量を調べて[ 表1 ]に示す。
[表1]
供給血液(K)量 取出し血漿(S)量 分離時間
実施例1 100μL 0μL 10分
実施例2 1mL 150μL 10分
実施例3 2mL 300μL 10分
実施例4 5mL 750μL 10分
実施例5 6mL オーバーフロー 実験不能
[表1]から判るように、本実施例の装置に1mL〜5mLの血液を供給すると、10分で150μL〜750μLの血漿が得られた。
この実験結果から判ることは、実施例1のように供給血液(K)量が100μL程度だと血漿はフィルター内にとどまり滴化せず 微量の血液には適さず、逆に、6mL以上だと血液溜め領域22から血液が溢れてしまい血漿分離ができない。 本実施例では1mL〜5mLの範囲では血漿分離に適し、好ましくは、2mL〜5mLの血液を供給すると、10分で300μL〜750μLの血漿が得られる。
As described above, the recovery of the recovered plasma and the amount of the recovered plasma were inspected using the plasma separation device of the above-mentioned example.
First, using this example, the amount of plasma (S) taken out after 10 minutes has passed from the amount of supplied blood (K) is examined and shown in [Table 1].
[Table 1]
Amount of blood supplied (K) Amount of plasma (S) taken out Separation time Example 1 100 μL 0 μL 10 minutes Example 2 1 mL 150 μL 10 minutes Example 3 2 mL 300 μL 10 minutes Example 4 5 mL 750 μL 10 minutes Example 5 6 mL Overflow Experiment impossible
As can be seen from [Table 1], when 1 mL to 5 mL of blood was supplied to the apparatus of this example, 150 μL to 750 μL of plasma was obtained in 10 minutes.
From the results of this experiment, it can be seen that when the amount of supplied blood (K) is about 100 μL as in Example 1, plasma stays in the filter and does not drip and is not suitable for a small amount of blood, and conversely, it is 6 mL or more. Blood overflows from the
次に、本実施例の血漿成分を、遠心分離法で得た血漿成分と比較し[表2]に示して説明する。
[表2]においては、血漿を分離していない血液成分、従来の遠心分離法で回収した血漿を比較例(従来例)と、本発明の前記実施例3とを比較してその成分を調べた。
すなわち、血液2mLから血漿300μLを得、血漿の残留血球等計測を行った。実験にはヘマトクリット値43.9%、赤血球数477×104個/μL、抗凝固剤としてヘパリン、保存液を添加していない血液を用いた。血球計測には多項目自動血球分析装置(シスメックス株式会社:XE−5000)にて測定を行った。遠心分離法による血漿は、小型冷却遠心機(日立工機株式会社:HITACHI CF15 RXII)を用い、温度4℃、遠心力2500g、5分という条件で回収した。
[ 表2 ]
[表2]に示されるように。本実施例3による血漿と比較例の遠心分離法による血漿の残留血球成分を比較しても遜色ない結果が得られ、本実施例の血漿分離装置の血液中細胞成分分離性能が示された。
Next, the plasma components of this example will be compared with the plasma components obtained by the centrifugation method and described in [Table 2].
In [Table 2], blood components from which plasma has not been separated and plasma collected by a conventional centrifugation method are compared with a comparative example (conventional example) and the above-mentioned Example 3 of the present invention to examine the components. It was.
That is, 300 μL of plasma was obtained from 2 mL of blood, and residual blood cells and the like of plasma were measured. In the experiment, hematocrit value 43.9%, red blood cell count 477 × 104 / μL, heparin as an anticoagulant, and blood to which no preservative solution was added were used. Blood cells were measured with a multi-item automatic blood cell analyzer (Sysmex Corporation: XE-5000). Plasma by the centrifugation method was collected using a small cooling centrifuge (Hitachi, Ltd .: HITACHI CF15 RXII) under the conditions of a temperature of 4 ° C., a centrifugal force of 2500 g, and 5 minutes.
[Table 2]
As shown in [Table 2]. Comparing the residual blood cell components of the plasma according to Example 3 and the plasma by the centrifugation method of Comparative Example, the results were comparable, and the blood cell component separation performance of the plasma separator of this Example was shown.
[回収された血漿の生化学的検査結果]
また、上述した実施例の血漿分離装置を用いて、血液から分離回収した血漿の生化学的性状分析結果を[表3]に示す。
本実験での各検査対象は前記の実施例3と同様に、血液2mLから血漿300μLを得て、これを血漿遠心分離法で回収する血漿(比較例)と、本実施例3で回収した血漿の試料1〜4を、生理食塩水で3倍に希釈し、これをアッセイ検体として、生化学自動分析装置(株式会社日立ハイテクノロジーズ:HITACHI7180型)にて一般的な生化学検査を行った。生化学検査は、T−CHO、LDH、HDL、LDL、TG、T−BIL、CRE、UA、UNの9項目で行った。遠心分離法による血漿は、小型冷却遠心機(日立工機株式会社:HITACHI CF15 RXII)を用い、温度4℃、遠心力2500g、5分という条件で回収した。
[ 表3 ]
本実施例による血漿(同一仕様のもので4個で実施)と従来の遠心分離法による血漿の残留血球成分を比較しても希釈血漿測定データを比較しても、希釈倍率補正値を勘案しても、本実施例により得られた値は、遠心分離法による比較例の値と、かなり近似していることが分かり、本発明の実施例により回収された血漿の生化学的性状に問題は無いことが示された。
以上のことから、本発明の実施態様の血漿分離装置は、血液生化学的検査の検体採取のための装置として有効性が示された。
[Biochemical test results of recovered plasma]
In addition, the results of biochemical property analysis of plasma separated and recovered from blood using the plasma separator of the above-mentioned example are shown in [Table 3].
Similar to Example 3 above, each test target in this experiment was plasma obtained by obtaining 300 μL of plasma from 2 mL of blood and collected by plasma centrifugation (Comparative Example) and plasma collected in Example 3.
[Table 3]
Whether comparing the residual blood cell components of the plasma according to this example (implemented with 4 pieces of the same specifications) and the residual blood cell components of the plasma by the conventional centrifugation method or comparing the diluted plasma measurement data, the dilution ratio correction value is taken into consideration. However, it was found that the values obtained in this example were fairly close to the values in the comparative example by the centrifugation method, and there was a problem with the biochemical properties of the plasma recovered by the examples of the present invention. It was shown that there was none.
From the above, the plasma separation device of the embodiment of the present invention has been shown to be effective as a device for collecting a sample for a blood biochemical test.
本発明の血漿分離装置の実施例によれば、複数の親水性部材を組み合わせて毛細管力を生じる隙間部を有する近接部を設け、隙間部から毛細管力によって血漿を吸引して取り出すことを特徴とするものであることから、別の実施例として、図10に示すように、血漿含浸受け部4の下側から見た血漿が滲み出る状態を示す底面図であるが、隙間部54を多くすれば(具体的には隙間部54を2か所)すれば、より高速で多量の血漿を取り出すことができる。例えば、2か所に増やせば、回収性能として1.5倍ほど高速化が可能である。他の構成は前述の実施例と同じであるので、説明は省略する。
According to an embodiment of the plasma separation apparatus of the present invention, a plurality of hydrophilic members are combined to provide a proximity portion having a gap that generates capillary force, and plasma is sucked and taken out from the gap by the capillary force. As another example, as shown in FIG. 10, it is a bottom view showing a state in which plasma is exuded when viewed from the lower side of the plasma
以上のように、本発明の実施例の血漿または血清分離装置及び方法は、遠心分離装置、吸引・加圧装置や、電力などを全く必要とせず、手技の訓練を受けていない一般の人でも、簡便に、速やかに、安価に、安全に、血液検査のためのサンプルを用意することができる。
この装置及び方法によれば、操作が簡単で、専門の技術を必要とせず、遠心分離機等の高度な分析機器のない地域でも、簡単に、速やかに、コストがかからずに、溶血の心配もなく、安全に、所定量の血液からでも、液体成分(血漿又は血清)を分離することができる。また、分離された液体成分だけでなく、細胞成分もまた、血液検査用検体とすることが可能である。
As described above, the plasma or serum separation device and method of the embodiment of the present invention do not require a centrifuge, a suction / pressurization device, electric power, etc. at all, and even a general person who has not received training in the procedure can use it. It is possible to prepare a sample for a blood test easily, quickly, inexpensively and safely.
With this device and method, it is easy to operate, does not require specialized skills, and can easily, quickly, and inexpensively hemolyze even in areas without advanced analytical instruments such as centrifuges. The liquid component (plasma or serum) can be safely separated from a predetermined amount of blood without worry. Moreover, not only the separated liquid component but also the cell component can be used as a blood test sample.
本発明は、血液検査において、遠心分離装置等を必要とせず、一般の人でも、簡便に、安全に、安価に、血液成分を分離でき、検査用検体とする際に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention does not require a centrifuge or the like in a blood test, and even a general person can easily, safely, and inexpensively separate blood components, which is useful as a test sample.
A・・血液導入領域、B・・血液分離領域、C・・血漿含浸受け領域、
D・・血漿吸引領域(接触領域)、E・・ 血漿滴化領域、
F・・血漿回収領域、K・・血液、S・・血漿、
2・・血液導入部、21・・ハウジング・カバー部、
211・・平坦部、
22・・血液溜め領域、23・・開口部、231・・シャッター、
3・・血液分離部、31・・フィルターユニット本体、
311・・血液保持・血漿分離フィルター、
3111・・折畳部
312・・血球トラッププレフィルター(血漿分離プレフィルター)、
313・・血漿移動フィルター、
32・・フィルターハウジング、33・・ハウジング開閉扉、
34・・フィルターユニット収納部、341・・側面板、342・・前面板、
343・・背面板、
4・・血漿含浸受け部、41・・血漿含浸フィルター、
5・・血漿吸引部、
51・・第1平板部(平板状部材)、511・・平面部、
512・・上部先端部、
52・・第2平板部(平板状部材)、521・・側面部、
522・・上部先端部、
53・・近接部、54・・隙間部、55・・円筒ハウジング
6・・ 血漿滴化部、61・・延長部、62・・下部先端部
7・・血漿回収部 、71・・逆円錐形部
A ... Blood introduction area, B ... Blood separation area, C ... Plasma impregnation receiving area,
D ... Plasma suction area (contact area), E ... Plasma droplet area,
F ... Plasma recovery area, K ... Blood, S ... Plasma,
2 ... Blood introduction part, 21 ... Housing cover part,
211 ... Flat part,
22 ... Blood reservoir area, 23 ... Opening, 231 ... Shutter,
3 ... Blood separation part, 31 ... Filter unit body,
311 ... Blood retention / plasma separation filter,
3111 ... Folded
313 ... Plasma transfer filter,
32 ... Filter housing, 33 ... Housing opening / closing door,
34 ... Filter unit storage, 341 ... Side plate, 342 ... Front plate,
343 ... back plate,
4 ... Plasma impregnation receiving part, 41 ... Plasma impregnation filter,
5 ... Plasma suction part,
51 ... 1st flat plate part (flat plate-shaped member), 511 ... Flat surface part,
512 ... Upper tip,
52 ... 2nd flat plate part (flat plate-shaped member), 521 ... side surface part,
522 ... Upper tip,
53 ... Proximity, 54 ... Gap, 55 ...
Claims (4)
前記血液分離部は、下端に血漿を含浸する血漿含浸受け部を配置し、
血漿回収部は、前記血漿含浸受け部の下面に対して、食い込むように接触する先端部を有し、該先端部は複数の親水性部材を組み合わせて毛細管力を生じる隙間部を形成し、
前記隙間部は親水性部材の第1平板の平面部と第2平板の側面部との接触部によって形成し、
毛細管力によって血漿を吸引して取り出すことを特徴とする血漿分離装置。 A plasma separator having a blood separation unit composed of a fibrous filter that separates blood cells and plasma, and a plasma collection unit that collects the separated plasma.
The blood separation section has a plasma impregnation receiving section that impregnates plasma at the lower end thereof.
The plasma collecting portion has a tip portion that comes into contact with the lower surface of the plasma impregnation receiving portion so as to bite into the plasma collecting portion, and the tip portion forms a gap portion that generates capillary force by combining a plurality of hydrophilic members.
The gap is formed by a contact portion between the flat surface portion of the first flat plate and the side surface portion of the second flat plate of the hydrophilic member.
A plasma separator characterized by sucking and taking out plasma by capillary force.
前記隙間は親水性部材の第1平板の平面部と第2平板の側面部との接触部によって形成され、
毛細管力によって血漿を吸引して取り出すことを特徴とする血漿分離方法。 It is aspirated by a blood separation region consisting of a fibrous filter that separates blood cells and plasma, a plasma impregnation receiving region that impregnates and temporarily holds the separated plasma, and a gap that generates capillary force from the plasma impregnation receiving region. This is a plasma separation method in which a plasma suction region is provided to suck and remove plasma.
The gap is formed by a contact portion between the flat surface portion of the first flat plate and the side surface portion of the second flat plate of the hydrophilic member.
A plasma separation method characterized by sucking and taking out plasma by capillary force.
The plasma separation according to claim 3, wherein the side surface portion of the second flat plate extends downward beyond the contact portion to form a plasma recovery region, and the area of the lower tip is gradually reduced. Method.
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