JPS63224703A - 液体サンプルの成分の膜分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ ４一 本発明は液体サンプルから分離可能な成分を膜分離する
だめの装置に関する。更に詳しく述べれば、本発明は、
遠心分離器、補助の循環システム若しくは補助ポンプな
どを使用することなく血液サンプルの細胞成分から液体
成分を分離するための総てを含んでいる装置及びその装
置を使用する方法に関する。

［従来の技術］ 血液サンプルを得る一般的方法は２本のカニユーレ針の
組立品及び穿刺可能な栓を有する減圧されたガラス試験
管の使用を含んでいる。その方法は針組立品の一方のカ
ニユーレを被検者の静脈に挿入すること及びその針組立
品の他方のカニユーレを減圧されたガラス試験管の栓に
穿刺すること、並びにそれにより静脈とガラス試験管の
内部の間の流体流通を可能にすることを含んでいる。減
圧されたガラス試験管内の低い圧力により、血液は被検
者より試験管に引き込まれる。減圧された試験管及びそ
れと共に使用する針組立品は不一リング（Ｎｅｈｒｉｎ
ｌりによる米国特許第３４６９５７２号に記載されてい
る。そのような装置はバクテイナ−（ＶＡＣＵＴＡＩＮ
ＥＲ）の商標名テニュージャジー（Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅ
ｙ）　、フランクリンレイクス（ＦｒａｎｋｌｉｎＬａ
ｋｅｓ）　（７）ヘクトンデソキンソンカンパニー（Ｂ
ｅｃｔｏｎ、　Ｄｉｃｋｉｏｓｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐ
ａｎｙ）より市販されている。

減圧されたカラス試験管中の血液サンプルは遠心分離器
にかけられ、血液サンプル中の密度の高い細胞成分か試
験管の底に沈降し密度の低い血漿かサンプルの上部に位
置するまで遠心分離される。

試験管から栓を取り除きそして血漿サンプルを次の検査
のために注ぎ出す。もし血清が必要ならば、血液サンプ
ルをその遠心分離の前に凝血させる。

ブオノ（Ｂｕｏｎｏ）による米国特許第４０５７４９９
号は４ノ“ンプルを収納する中空の内部及びサンプル採
取器具の一端と結合されたビス］・ンを有するサンプル
採取器具を使用する血漿若しくは血清の採取について述
へている。そのピストンはサンプルが入ったガラス試験
管の内壁と密着する縁を持ちそしてその装置の内部には
フィルターと逆流防止弁か内蔵されている。使用時、ガ
ラス試験管中の血液サンプルは液体相と細胞用に分離す
るため遠心分離し、そしてブオノの器具を試験管に取り
付けて試験管内表面に沿って押し、ピストンがサンプル
の液体部分を通過して液体部分をフィルターと逆流防止
弁を通して器具の中空内部に移動させるようにする。そ
して液体サンプルを含む器具をガラス試験管から取り外
す。ブオノは細胞用及び液体相の間の有害な化学的相互
作用を防ぐためには細胞用からサンプルの液体相を物理
的に分離することが好ましいことを示している。このよ
うに、ブノオは血漿や血清サンプルを得るための遠心分
離器及び濾過分離装置の使用について述べている。

濾過膜は細胞成分にＪ：りすぐに詰まり、そしてフィル
ターとしての機能を果たすことができなくなるので、血
液サンプルを醐過膜で濾過することは細胞成分と液体を
分離する実際的方法ではないことが知られている。従っ
て、もし血液サンプルの液体相を血液サンプルの細胞成
分から遠心分離器を使用せずに濾過分離するならば、ク
ロスフローフィルター構造が使用されなければならない
と考えられる。クロス７０−構造においては、血液サン
プルは、二次的力により液体相が膜を通過できるように
膜の血液側と液体側の間の差圧を供給しつつ膜の長軸と
平行な方向に濾過膜表面と接触しながら流れている。米
国特許第３２１１６４５号、第４１９１１８２号、第４
２１２７４２号及び第４３４．３７０５号はクロスフロ
ー技術を用いた液体濾過のための種々の装置を示してい
る。これら各々の特許において使用されている装置は、
適当な分離を成し遂げるために分離される物から濾過膜
を通過させるために、別体の圧力供給源を必要とする。

即ち、分離したポンプ及び／又は循環装置をクロスフロ
ーフィルターと共に使用しなけれはならない。

血液サンプルか濾過膜と平行な関係で流されるときは、
膜は血液サンプルの細胞成分による詰まりを生しにくい
傾向にあり、そしてそれ放血液を遠心分離を使用せずに
分離できるので、濾過のりロスフロー法は優れていると
信じられている。いずれにしても、前記の総ての装置及
び方法は遠心分離器、送液ポンプ及び／又は循環システ
ムなどの比較的高価な補助装置を必要としている。更に
、患者の血液サンプルの液体相を問題症状を診断するた
め及び／又は緊急処置を施すために適正に分析しなけれ
ばならないような緊急の状態において、付加装置への依
存は貴重な時間を費やすことになる。そのような状況に
おいては、血液サンプルを採取してから更に処理するこ
となく、即座に細胞用から血液サンプルの液体相の分離
ができる装置が使用されることが望ましい。

ブラフｌ−（Ｂｌａｔｔ）らの米国特許第３７０５１０
０号には遠心分離器や循環ポンプを使用せずに、患者か
らの血液サンプル採取を皮下注射器の使用で行うことよ
りなる全血液から血漿を分離するための装置について記
載されている。血液を採取後、針若しくは他の器具が注
射器より取り除かれ、そして注射器をフィルターハウジ
ングおよび注射器のプランジャにより注射器内の内容物
に圧力をがけるためにスプリングに接続する。血液は注
射器の先端を通過して循環経路を経て外部に出て蓋のな
い容器内に集められ、一方血漿はフィルター材を通過し
て別の容器に収集される。ブラットらは遠心分離器また
は分離用ポンプ及び／若しくは循環装置の使用をせずに
血漿分離する方法を教示しているが、血液サンプルを採
取した人がそのサンプルで感染する可能性があるような
血液サンプルに関しては複数の処理段階が要求されると
いう欠点かある。更に、ブラットらの装置を使用する操
作の間にサンプルは外部にさらされ、それゆえそのよう
にして得られた血漿の検査分析においてその結果を危う
くする可能性がある。

現在本出願人に譲渡されているオバーハード（Ｏｂｅｒ
ｈａｒｄｌ）らの米国特許出願（出願番号第６９４７１
７号、１９８５年１月２５日に出願された）は、遠心分
離器やポンプのような付加的装置を使用することなく、
液体の比重が小さい分画を分離できる、液体サンプルの
比重が大きい分画から小さい分画を分離するだめの改良
された装置について述へている。オバーハードらの装置
は、ブラットらにより示された装置の多段階の操作及び
外部へさらすことを回避している。オバーハードらは血
液から血漿を分離するために液体サンプルの比重か大き
い分画から比重が小さい分画を分離できる、２個の減圧
された容器と共に使用する、内部に空洞部とその空洞部
を第１室と第２室に分割する分離膜を包含するハウジン
グを有している装置について述べている。その装置には
、導入手段か液体サンプル源と空洞部の第１室の間の流
体の流通のために設けられ、そして第１の流通手段か空
洞部の第１室部分と減圧された容器の間の流通のために
設けられている。第２流通手段は内部の空洞部の第２室
部分と第２の減圧された容器の間の流体流通のために設
けられている。血液に適用される場合、オバーハードら
の装置は患者に直接接続でき、第１及び第２の減圧され
た容器は、血液サンプルが導入手段を通り第１の流通手
段によって分離膜に沿って第１の減圧された容器に入り
、同時に、血漿は膜及び第２の手段を通して第２の減圧
された容器に入るように、第１及び第２の手段と流体の
流通か可能な状態で接続される。

オバーハードらの装置は、血液サンプルを患者から直接
かつ外部にさらすことなく容器に採取できると共に、従
来技術による装置の欠点を解消している。オバーハード
らは、患者から分離膜の表面にそって血液を引き抜く段
階及び同時に患者から血液を抜き取りながら膜を通して
血液から血漿を抜き取る段階からなる、上記に述べられ
た装置を使用する方法も示している。

オバーハードらの装置は、従来の血液分離装置を著しく
改良したものである。しかし、該装置は２本の減圧され
た容器の使用を要求し、並びにハウシングの内部と減圧
された容器を接続する流通手段の溝造及び分離膜の孔径
に依存して、２本の容器の間の流体流通を調整する必要
がある（即ち、ハウジング内の接続されていない流通手
段を通じての真空度の損失か生じないようにするために
、２本の容器は同時に接続するように調整する必要かあ
る）。

［発明か解決しようとする課題］ 従来技術は２本の減圧された容器を使用することにより
、患者から血液を抜き取りながら血液サンプルの細胞用
から液体相を分離する装置及び方法を教示している。し
かし、もつと単純で、簡単で、信頼性のある組み立て易
い液体サンプルの成分の膜分離のための装置（例えば、
液体中の粒子相から非粒子相を分離できる又はシステム
が、システムの複雑性を減少させ、装置に複数の減圧さ
れた容器を接続し、機能させる時期などの操作の困離性
若しくは特別な器具の必要性を取り除けるように、単に
１本の減圧された容器と共に操作できるように患者から
血液を抜き取りながら血液から血漿を分離できる装置）
を求める要求がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の堅牢な減圧容器と共に使用する液体サンプルか
ら分離可能成分を分離するだめの操作性の良い装置は、
内部に空洞部をもつノ・ウジング及び該空洞部を第１室
と第２室に分割する分離膜よりなっている。分離膜は所
望の分離に従って選択された孔径を持っている。液体サ
ンプル源ど空洞部の第１室の間に流体の流通性を提供す
る導入手段及び前記減圧容器と空洞部の一方の室の間に
流体の流通１り：を提供する流通手段も含まれている。

減圧された堅牢な容器と別の堅牢容器が、空洞部の他方
の室との間に流体の流通可能な状態で存在する。

本発明の他の具体例によれば、１つの開口部とその開口
部を密閉する穿刺可能な栓若しくは蓋を有する堅牢な減
圧容器ど共に使用する、血液サンプルから血漿を分離す
るための操作性の良い装置は、内部に空洞部を有するハ
ウジング及び該空洞部を血液を受は入れる第１室と血漿
を受は入れる第２室に分割している分離膜よりなってい
る。分離膜は約０．２μｍから１．５μｎ〕の間の範囲
の孔径を持っている。血液サンプル源と血液受は入れ室
の間の流体流通を提供する導入手段及びその減圧容器と
空洞部の一つの室の間に流体の流通性を提供する流通手
段も含まれている。別の堅牢な容器が１個空洞部のもう
一方の室との流体流通可能状態で存在する。その際の流
通手段と堅牢な容器との関係は次のようになる。即ち、
導入手段が血液サンプル源との流体流通可能状態で存在
し、及び流通手段か減圧された該容器との流体流通可能
状態で存在するとき、減圧容器が空洞部及び堅牢な容器
の部分的減圧を引き起こし、及び血液サンプルが導入手
段を通り膜に沿ってそして二つの容器のうちの一方に流
れ込ませるようにし、同時に血漿か膜と血漿受は入れ第
２室を通過して他方の容器に引き込まれるようになって
いる。

更に、本発明は内部に空洞部をもつハウジング及び該空
洞部を第１室ど第２室に分割する分離膜よりなっている
装置を使用することにより、液体サンプルから分離可能
な成分を分離する方法含んでいる。分離膜は所望の分離
に従って選択された孔径を持っている。液体サンプル源
と空洞部の第１室の間に流体の流通性を提供する導入手
段及びその減圧された容器と空洞部の一つの室の間に流
体の流通性を提供する流通手段も含まれている。

１個の堅牢な容器は空洞部のもう一方の室との流１６一 体流通可能状態で存在する。本方法は、導入手段と液体
サンプル源との間の流体流通を達成すること及び流通手
段と減圧された容器との間の流体流通を達成することに
よって、減圧された容器が空洞部の部分的減圧及び血液
サンプルが導入手段を通り膜に沿ってそして容器のうち
一つに流れ込ませる堅牢な容器の部分的減圧を引き起こ
し、同時に液体サンプルの分離可能成分が膜と第２室を
通過して別の容器に引き込まれるようにすることを含ん
でいる。

本発明のその他の具体例は、血液から血漿を分離するた
めに選択された孔径を持つ分離膜の表面に患者の血液を
引き込むこと；及び同時に血液を患者から抜き取りなが
ら減圧された容器に膜を通して血液から血漿を抜き出す
ことより成る、血液から血漿を分離するための方法であ
る。

本発明の原理に従えは、数多くの長所が得られる。なに
よりも、本発明は単純で、簡単で、信頼性のある組み立
て易い、液体サンプルから分離可能成分の膜分離のため
の装置（例えば、液体中の粒子相から非粒子相を分離し
、又は患者から血液を抜き取りなから血液から血漿を分
離する装置であって、システムの複雑性を減少させ、装
置に複数の減圧された容器を接続したとき、それらを機
能させる時期の調整などの操作の困難性を取り除き、及
びポンプや遠心分離器のような特別な器具を取り除ける
ように、単に１本だけの減圧された容器と共に操作でき
る装置）を提供することである。

本発明は種々の多くの形態の具体例により満足されるが
、明細書の記載は本発明の原理の例として考えられるべ
きであり、本発明を示された具体例に限定することを意
図していないという理解の下に本発明の詳しい好ましい
具体例がここに述べられ図面に示されている。本発明の
範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲により決定され
るのである。

第１図ないし第５図に示した在米技術の血液採取装置は
、血液採取針３０及び減圧された血液採取ガラス試験管
３１よりなる。血液採取試験管は閉鎖された端３４及び
首の部分３５を有する筒状のカラス本体３２からなる。

首の部分は試験管に適用される弾力性のある穿刺可能な
栓３７により、内部が必ず大気圧よりも低い内圧となる
ように、試験管と栓の両者を減圧された環境に置いて密
封される。

血液採取針は、患者の体を穿刺し静脈中の血液中に入れ
るために使われる第１カニユーレ３９及びハブ３６を持
っている。第２のカニユーレ４０は、血液サンプルか患
者から試験管に引き込まれるように、患者の静脈と減圧
されたカラス試験管内部の間に流体の流通性を達成する
ために、栓３７を穿刺するために使用される。血液採取
針の第１のカニユーレ及び第２のカニユーレはハブを通
って互いに流体流通できる別々のカニユーレであっても
又はハブを貫通する１本のカニユーレの各部分であって
も良い。この血液採取針のあるものは、静脈穿刺の後血
液が採取針から漏れることを防ぐだめの弾力性の有るス
リーブを持っている。弾力性スリーブ４１は、カニユー
レ４０の縦軸に沿った方向にそのスリーブに外部から力
を加えたどきに第２カニユーレ４０により穿刺される、
閉鎖された一端４２を有している。第５図に示されてい
るように、この力は血液採取試験管の栓を第２カニク、
−レに押し当てることにより加えることができる。血液
サンプルが採取されて後、減圧された試験管は血液採取
側から取り外され弾力性のあるスリーブは元に位置に戻
り血液が血液採取針から漏れることを防ぐ。この種の針
組立品は、第２のカニユーレがそれから試験管が取り外
される毎に密封されるので１回の静脈穿刺で数本のサン
プルを採取できるこ七がわかる。一般には、血液採取針
ハブの外部にはカニユーレが栓の中央の薄い部分を穿刺
できるように試験管の保持器（図には示されていない）
を第２カニユーレに導く働きをする、ねじ（図には示さ
れていない）が切っである。

減圧された試験管中の血液サンプルを遠心分離器（図に
は示されていない）によって血液サンプルの比重の大き
い細胞成分が試験管の閉鎖端部分に移動し比重の小さい
血漿が細胞成分の上部、即ち、試験管の首の部分付近に
来るまで遠心分離する。次に、栓を取り外し血漿を次の
試験のために流し出す。更に、血清を得るには、血液サ
ンプルを遠心分離する前に凝固させることにより得られ
る。得られた血清又は血漿は、患者の血液状態に関する
データを求めるためにその成分を分析する種々の型の血
液試験装置に使用される。

第６図ないし第１４図において、前に述べたように減圧
された血液採取ガラス試験管のような減圧容器とともに
使用する、血液サンプルからの血漿分離の好ましい装置
４５は、線５０に沿って結合することにより内部空洞部
５１を形成する、上部ハウジング部分４８及び下部ハウ
ジング部分４９よりなるハウジング４７を含んでいる。

分離膜５２は、内部空洞部５１を、血液受は入れ第１室
５４及び血漿受は入れ第２室５５に分割している。分離
膜５２は、血液受は入れ室５４から血漿受は入れ室５５
に通過する流体が分離膜５２を通過できるように、上部
ハウジング部分のシーリング区域５７に沿って、熱シー
リング、超音−２０＝ 波溶接、溶媒接着若しくは他の適当な手段により上部ハ
ウジング部分に取り付けられている。膜によるハウジン
グ分割ができる構造は数多くあり（例えばハウジング部
分の間に膜をクランプで押さえることもできる）、上記
に説明された構造は多くの可能性のあるものからの例示
であることは当業者にどっては明らかである。

内部に内腔５９を有する挿入カニュ・−レ５８は、下部
ハウジング部分の中空ハブ部分６０に接着剤若しくは他
の適当な手段ｌこより取り付けられている。下部ハウジ
ング部分４９は、内腔５９と血液受は入れ室５４０間に
流体の流通性を提供する入口溝６１を含んでいる。挿入
カニユーレは、血液サンプルを取るために被検者の肉体
に穿刺し、そしてその静脈に入れるのに使われる尖った
先端５６を持っている。ハウジング部分を注射する位置
に設置する必要をなくシ、その近くの離れた所に都合よ
く置けるようにするために、挿入カニユーレをある長さ
の柔軟性管で接続して、ハウジング部分から離せる構造
も本発明の範囲に含められる。

血液流通溝６２は、血液受は入れ室５４と上部ハウジン
グ部分４８の間を接続している。この血液流通溝６２は
、入口溝から血液流通溝まで通過する血液が、血液と膜
との間のクロスフローの関係を維持しながら分離膜５２
の長手方向に沿って流れるように、入口溝６１の反対側
にある。堅牢な容器６３はボスの外表面に切られたねじ
６５と合う容器の内面に切られたねじ６７により上部ハ
ウジング部分のねじ付きボス６４に接続される。この堅
牢な容器を上部ハウジング部分に結合させる為に使用さ
れる数多くの方法は、当業者にとっては明らかであろう
。そのような方法には接着剤による結合、超音波溶接、
容器の内側直径とボスの外側直径の間の締めしるによる
接続、及びこれら数多くの可能性のあるものの単なる例
示である堅牢な容器と上部ハウジング部分の捩込みによ
る接続などがある。ハウジングと一体に作られた堅牢な
容器及びハウジングに着脱可能な若しくは取り外せない
堅牢な容器も本発明の範囲に含められる。

内腔７０を有するカニユーレ針６９は、上部ハウジング
部分のハブ部分７１に接着剤若しくは他の適当な手段に
よって取り付けられている。カニユーレ針は、減圧され
た血液採取試験管の栓若しくは蓋を穿刺するだめの尖っ
た先端７２を持っている。更に、上部ハウジング部分は
、カニユーレ針の内腔及びハウジングの血漿受は入れ部
分５５の間の流体を流通させる血漿流通溝６８を含んで
いる。

防圧がかけられたとき分離膜５２を支持するために、こ
れから詳しく説明されるように、支持体リブ７４が上部
ハウジングの血漿受は入れ室５５内に設けられている。

好ましい具体例においてはこれらのリブは膜から血漿流
通溝６８へ血漿を流れさせるために、該支持体リブに隣
接する溝７５と平行に配置されている。その好ましい具
体例においては、リブは上部ハウジング部分と一体に形
成される。防圧に対して膜を支持するための他の構造も
本発明の範囲に含まれる。これら他の構造には、次のも
のに限定されないが：上部ハウジング部分内に挿入され
る突起した表面を有する分離板；膜を支持する網状構造
；及び膜にラミネートされハウジング部分に熱接着され
る構造材料などがある。

第１５図から第１８図は、使用される血液サンプルから
血漿成分を分離する好ましい装置を示している。最初、
挿入カニユーレ５８はその内腔５９か静脈Ｖ中の血液Ｂ
との流体流通路となるように、ホ乳類の体Ｍの皮膚Ｓに
挿入される。静脈との流体流通が行われた後直ぐに、減
圧された堅牢な採取試験管８０は、カニユーレ針６９が
その減圧された採取試験管の栓８１を穿刺して内部の空
洞部８２とカニユーレ６９の内腔の間の流体流通が起こ
るようにするために、」二部ハウジング部分４８に沿っ
て導かれる。この時点で、減圧された試験管８０は、血
液が内腔５９を通って血液受は入れ室５４に流入するよ
うに、第１血液受は入れ室５４、第２血漿受は入れ室５
５及び両方の容器が大気圧に対して同程度の防圧になる
ように、ハウジングの内部空洞部及び堅牢な容器６３の
内部７９の部分的減圧を引き起こす。好ましい具体例に
おいては、減圧容器か分離膜５２を隔てて血液受は入れ
室５４の反対側の第２血漿受は入れ室５５と直接流体流
通可能な位置に示されているけれども、濾過するという
観点から見ると殆どの適用例において、サンプルを採取
する時どちらの容器が減圧されて使用されるか及びどち
らの容器が減圧されていないかは問題ではない。しかし
、特殊な適用例においては、濾過される液体及び選択さ
れる分離膜にも拠るが、分離膜のどちら側が減圧された
容器との直接流体流通になるかが意味を持つかもしれな
い。従って、堅牢な容器がハウジングの血漿受は入れ室
と直接流体流通可能となり、減圧された容器がハウジン
グの血液受は入れ室と直接流体流通となる具体例も本発
明の範囲に含められる。また、堅牢な容器が着脱可能で
減圧された容器が着脱できない具体例、並びに堅牢な容
器及び減圧された容器の両方とも着脱可能な具体例も本
発明の範囲に含まれる。ハウジングの血漿受は入れ室と
直接流体流通状態となる方に着脱可能な容器を使用する
ことが好ましい、何故ならばすンプルか分離されて後カ
ニユーレから着脱可能容器を引き抜くほうか容易であり
分析のために実験室に運ぶときも便利だからである。

減圧された試験管を接続することにより、第１７図及び
第１８図に示されるように、堅牢な容器６３（この時点
では減圧された試験管８０の働きにより部分的に減圧さ
れている）は膜５２を通してハウジング内に防圧を作り
出し、その力は血液を静脈Ｖからカニユーレ５８の内腔
５９、膜５２の表面に沿った血液受は入れ室５４及び最
後に血液流通溝６２を通って血液採取用の堅牢な容器６
３の内部７９に引き込む。堅牢な容器６３か装置を通し
て血液を引き抜くと同時に、減圧された採取試験管８０
は血液供給側と膜５２を隔てて反対側に防圧を提供して
いる。採取試験管８０により作られる防圧は、血漿を血
液受は入れ室５４を流れている血液流から分離膜５２を
通過してハウジングの血漿受は入れ室５５流れ込ませる
。血漿は、血漿流通溝６８及びカニユーレ針６９の内腔
を通り減圧された採取試験管８０の内部８２に、ハウジ
ングに沿って支持体リブ７４により導入される。

分離膜の両側における防圧の程度は、血液がハウジング
の血液受は入れ室に入って来る前にはほぼ等しいと思わ
れる。その後、血液か血液受は入れ室を満たすと、その
流入により分離膜の血液流入側の防圧は小さくなり、ハ
ウジングの血漿受は入れ室の防圧の方か血液受は入れ室
よりも大きくなる。このようにして生じた防圧の差が、
血漿をして分離膜を通過させる力であると考えられる。

堅牢な容器６３及び減圧された採取試験管８０の内圧が
被検者の血圧とほぼ等しくなったとき、減圧された採取
試験管８０には血液から分離された、そのままで使用で
きるある量の血漿が入っている。更に、容器６３にはま
だ血漿を含んでいる血液か入っており、それは試験管８
０の血漿の分析結果か出るまで別に保存される。本発明
の利点は２本の別々の試験管にサンプルができることで
ある。従って、各々の試験管は保管のための異なった物
理的条件の区域に送られ、及び／又は血漿と血液の他の
成分が同じ試験管に入っていなければ＝２７− ならないような分離工程を要しない検査に送られる。

分離膜５２は血液のサンプルの細胞成分が通過できず、
血漿が血液サンプルから膜を通って流出できるような直
径の孔を持つ膜で構成される。孔径が約０．２μｍ−１
，５μｍの範囲である膜を使用することが好ましい。更
に好ましくは孔径か約０．４μｍ〜０．６μｍの範囲で
ある。

もしさらに血漿若しくは血清が必要ならば、時間的要素
にも拠るが、堅牢な容器６３を装置から取り外し、遠心
分離器で遠心分離して追加の流体を提供する。従って、
血液サンプルが凝固しないように及び血漿か後でも得ら
れるように抗凝固剤が入った堅牢な容器を使用すること
ができる。

好ましい装置における挿入カニユーレ５８及びカニユー
レ針６９は市販されている血液採取針の大きさの範囲か
ら選択される。注射カニユーレ５８が２０番ゲージから
２２番ゲージの範囲で、長さは１インチ（２５ｍｍ）か
ら１．５インチ（３８ｍｍ）の範囲であることが好まし
い。カニユーレ針は２０番ゲージから２２番ゲージの範
囲内で、長さか０．６３５インチ（１６ｍｍ）であるこ
とが好ましい。

種々の他の要素に関連する変化に応じて、本発明では種
々の大きさの分離膜か使用できる。血漿分離に関しては
、市販されている減圧された試験管を使用する場合は、
分離膜は約１１　ｃｍ２〜３２ｃｍ”の範囲の面積であ
ることが好ましい。好ましい具体例において、分離膜は
約１１　ｃｍ２の面積が血液受は入れ室５４から血漿受
は入れ室５５への血漿移動に利用されるように作られて
いる。更に、血液から血漿を分離する場合、分離膜の縦
と横の比は４／１からｌＯ／１の範囲であることが一般
的に好ましいと考えられる。血液若しくは血漿により空
の空間を満たすために減圧された採取試験管に引き込ま
れる空気の量が最小となるように、ハウジングの内部空
洞部、入口溝、血液流通溝及び血漿流通溝内の空の空間
体積は、実用的範囲内で可能な限り小さくしなければな
らない。この空気が減圧された採取試験管に入った場合
、空気は血液サンプルを引き込み分離するために使われ
る除圧を減少さぜる。

血液から血漿全分離するためには、おおよそ０．３３気
圧程度の除圧が好ましいと思われる。

この程度の除圧は堅牢な容器を除いた装置の空の空間が
、はぼ堅牢な容器の内部体積と等しくなるようにハウジ
ングを構成すること、及び堅牢な容器と同し内部体積を
持ち、ゼロ気圧まで空気を抜かれた減圧された容器を用
いる該装置により達成される。

全血から血漿を分離するために適した膜を使用する好ま
しい具体例について説明したが、液体ザンブルから分離
可能成分の膜分離に適した具体例も本発明の範囲に含ま
れる（例えば、液体サンプルの粒子相からの非粒子相の
分離、液体サンプルの重い分画から軽い液体の分画の分
離、又はコロイド懸濁液からの液体の分離若しくは血液
サンプルからの小さい分子の分離のような液体サンプル
から分離膜か分別できる成分の分離）。従って、適当な
孔径を持っている既知のウルトラフィルター及び非織り
膜を、液体サンプルの重い成分と軽い成分を分離する本
発明の要素として使用できる。

次に第１９図及び第２０に示されるように、本発明の装
置の別の具体例９０は、前記の好ましい具体例と大体同
しように機能する。この具体例は挿入カニユーレ９２及
びカニユーレ針９４を有するハウジング９Ｉを含んでい
る。この具体例は、そのハウジング９１がカニユーレ針
９４の周りに同心円状に配置された円錐台形の窪９５を
持っている点において、前記の具体例と異なっている。

窪９５の目的は、カニユーレ針が穿刺可能な栓の中央の
薄い部分を穿刺できるように、減圧されたガラス試験管
（図には示されていない）の穿刺可能な栓（図には示さ
れていない）をカニユーレ針との結合に導くための形を
提供することである。

減圧された試験管を導入する手段として機能する円錐台
形の窪があると、操作者は容易に減圧された試験管を装
置に接続できる。

更に、具体例９０における堅牢な血液受は入れ容器は、
９７として示される部分にハウジング９■と一体に形成
される。この具体例においては、減圧された試験管が血
漿サンプルを吸引後、装置　゛から取り外される。それ
から装置９０は血液サンプルの残留物を扱う医薬従業者
を汚染する可能性を除去するために、廃棄されるか若し
くは安全な方法で分解される。この特徴は患者の血液が
他の人にとって危険であるような、例えばエイズのよう
な病気を持つ患者を扱う場合に特に好ましい。

このような状況においては、本発明は血液を分離し余分
の処理段階無しで一つの安全な段階のみで使用されなか
った部分を廃棄するのに便利な装置を供給する。

第２１図及び第２２図を参照すると、本発明の別の具体
例１００では、上部ハウジング部分ｌＯ１及び先端が突
き出した挿入カニユーレ１０４を有する下部ハウジング
部分１０３を含んでいる。

カニユーレ針（図には示されていない）は、上部ハウジ
ング部分１０１の基部から突き出しており、弾力性のあ
るスリーブ１０５で覆われている。スリーブ１０５は、
流体がカニユーレ針を通過でき＝３２− るように、上部ハウジング部分１０１の直立した壁１０
７の方向に向かって弾力性のある該スリーブをカニユー
レに沿って押すと、挿入カニユーレにより穿刺される閉
鎖された一端を持っている。

スリーブ１０５は外部からの力が無くなったとき元の位
置に戻る。この具体例の機能は前記の具体例とほぼ同じ
である。この具体例は、カニユーレ針が挿入カニユーレ
１０４と反対の方向に突き出していることか前に述べた
具体例と異なっている。

更に、堅牢な容器（図には示されていない）は、第１９
図及び第２０図の具体例のように上部ハウジング部分で
はなく、下部ハウジング部分１０３内に一体に形成され
ている。血液から分離された血漿は、カニユーレ針及び
減圧された容器に引き込まれる（図には示されていない
）。減圧された容器かカニユーレ劃から取り外されたと
き、弾力性のあるスリーブ１０５は元の位置に戻り、周
囲環境からカニユーレ針を隔離するが、これも本具体例
の有益な特徴である。本具体例は挿入カニユーレ及びカ
ニユーレ針の配置並びに堅牢な容器を装置内に入れるな
どの多くの可能な組み合わせがあること、並びにここで
述べられた具体例は数多くの具体例の内の僅かな例示に
過ぎないことを示している。

第２３図及び第２４図は本発明の別の具体例を示してい
る。この別の具体例は、第６図ないし第１４図の具体例
とほぼ同しように機能し、第６図ないし第１４図の具体
例の構成要素とほぼ同しものを含んでいる。従って、同
じような機能を果たす同しような構成要素は第６図ない
し第１４図の具体例中と同じ番号を付け、但し第２３図
及び第２４図中のこれらの構成要素を特定するために添
え字“ａ″を付けた。減圧された容器の使用を伴う血液
サンプルからの血漿分離装置の別の具体例１１０は、線
５０ａに沿って結合することにより、内部空洞部５１ａ
を形成する上部ハウジング部分４８ａ及び下部ハウジン
グ部分４９ａよりなるハウジング４７ａを含んでいる。

分離膜５２ａは、内部空洞部５１ａを血液受は入れ第１
室５４ａ及び血漿受は入れ第２室５５ａに分割している
。分離膜５２ａは、血液受は入れ室５４ａから血漿受は
入れ室５５ａに通過する流体が、分離膜５２ａを通過で
きるように、熱シーリング、超音波溶接、溶媒接着若し
くは他の適当な手段により上部ハウジング部分４８ａに
付けられている。

内部に内腔５９ａを有する挿入カニユーレ５８ａは、ハ
ウジングのカニユーレの内腔５９ａと血液受は入れ室５
４ａの間の流体の流通性を提供するために、下部ハウジ
ング部分の中空７１７部分６０ａに付いている。

血液流通溝（図には示されていない）は、血液受は入れ
室５４ａと上部ハウジング部分４８ａの間を接続してい
る。血液流通溝は、挿入カニユーレから血液流通溝まで
通過する血液が、血液と膜との間のクロス７０−の関係
を維持しながら分離膜５２ａの表面に沿った方向に流れ
るように、挿入カニユーレ５８ａの反対側にある。堅牢
な容器６３ａは、該堅牢な容器の開口部内側とボスの間
を密封する接着剤によりノ＼ウジングのボス６３ａに接
続される。更に、血液受は入れ室との流体流通状態にお
いて、上部ノ・ウジング部分のカニユーレと接続出来る
ゴムの栓を開口部に持つ堅牢な容器も、本発明の範囲に
含められる。

内腔７０ａを有するカニユーレ針６９ａは、上部ハウジ
ング部分の７１７部分７１ａに接着剤若しくは他の適当
な手段によって取り付けられている。

カニユーレ針は、減圧された血液採取試験管の栓若しく
は蓋を穿刺するだめの尖った先端７２ａを持っている。

更に、上部ノλウジング部分は、カニユーレ針の内腔及
びハウジングの血漿受は入れ部分５５ａの間の流体を流
通させる血漿流通溝６８ａを含んでいる。

上部ハウジング部分４８ａは、開口部１１１を通過する
全ての気体がエレメント１１２を通過するように、空気
透過性で液体非透過性のエレメント１１２により覆われ
た開口部１１１を持っている。この気体透過性、液体非
透過性のエレメントは多孔性であり、本装置の使用中液
体の通過を防止する障害物として働く為に、液体と接触
したときに強い表面張力を十分に発揮させる機能がある
。

空気透過性で液体非透過性のニレメンｌ−１１２は、一
般に最大孔径が０．０１μｍ〜０．５μｍ（好ましくは
約０．５μｍ）である多孔性の薄い膜が好ましい。その
空気透過性で液体非透過性のエレメントは、開口部１１
２を塞ぐ栓の形でも又は空気透過性で液体非透過性のエ
レメントにより塞ぐか若しくは覆われた開口部を有する
栓の形でも良い。

当業者にとっては、数多くの構造によってノ＼ウジング
の開口部を空気透過性で液体非透過性のエレメントによ
って塞げること、及びここで述べられた構造が多くの可
能性のあるものからの例示であることは明らかであろう
。開口部１１１を密封する完全な栓が、空気透過性で液
体非透過性の材質でできている構造も本発明の範囲に含
められる。

注射カニユーレ５８ａは、その内腔５９ａが静脈との流
体流通路となるように患者の皮膚に挿入される。静脈と
の流体流通が行われた後直ぐに、減圧された堅牢な試験
管（図には示されていない）は、カニユーレ針６９ａが
その減圧された試験管の栓若しくは蓋を穿刺し、減圧さ
れた試験管の内部と血漿流通溝６８ａとの間の流体流通
が起こるように、カニユーレ針６９ａに導かれる。この
時点で減圧された試験管は、ハウジングの内部空洞部５
１ａ及び堅牢な容器６３ａの部分的減圧を引き起こす。

堅牢な容器６３ａを減圧する速度を上げるために、追加
の開口部１１１の部分が提供されている。開口部１１１
の存在は、血液受は入れ室、血漿受は入れ室及び堅牢な
容器が、大気圧よりも低く減圧された試験管の圧力に近
い圧力に減圧されるまでに必要な時間をかなり短縮する
。開口部Ｉ’ｌｌは空気透過性で液体非透過性の膜によ
り覆われるか若しくは塞かれていて、血液がハウジング
の血液受は入れ室を流れそして、開口部１１１を密封す
るニレメンｌ−１１２に接触したとき液体かそこを通過
するのを防止する。

本発明のハウジングは金属、プラスデック及びセラミッ
クのような種々の材質により作ることができる。プラス
チック材料は種々の複雑な形に成型でき、血液との親和
性が良いので大変好ましい材質である。透明な熱可塑性
プラスチック材は、装置の作動かハウジングの壁を通し
て観察できるので好ましい。医学用ステンレススチール
が好ましいが、種々の金属及びプラスチックが本発明の
種々のカニユーレに適用できる。分離膜の材質選択は、
分離される物質の組成及び膜の通過を阻止しなければな
らない粒子の大きさに依存している。

一般に市販されている透析用膜及びウルトラフィルター
を使用できる。そのような膜の代表的な例には、ヌクレ
オボアコーポレション社（カル７オルニア、アメリカ合
衆国）（Ｎｕｃｌｅｏｐｏｒｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎ。

Ｐｌｅａｓａｎｌｏｎ、　Ｃａ１Ｈｏｒｎｉａ、　Ｕ、
Ｓ、Ａ、）が製造している孔径かＱ、２ＪＬｍ〜１．５
μｍの範囲のポリカーポネー１−膜及びポリエステル膜
がある。

弾力性のあるスリーブは、ゴム及び熱可塑性エラストマ
ーのような自己密着性エラストマー材料が好ましい。

薄い膜若しくはシート状又は栓の形に成形できるぐらい
の厚みのある空気透過性で液体フ１：透過性の材質は既
知であり、ニレメンｌ−１１２として使用できる。例え
ば、Ｗ、Ｌ、ゴアアソシエートインク社、エルグトン、
メイランド（Ｗ、　Ｌ、　Ｇｏｒｅａｎｄ　Ａｓ５ｏｃ
ｉａｔｅｓ、　Ｉｎｃ、、　Ｅｌｋｔｏｎ、　Ｍａｙｌ
ａｎｄ）は、空気透過性で液体非透過性のエレメントと
することができる、ボアテックス（Ｃ，ＣＩＲＥ−ＴＥ
Ｘ）膜として知られている濾過材を生産している。好ま
しくは０゜００３インヂ〜０．０１０インチ（０，００
７６ｃｍ〜０．００２５ｃｍ）の厚みを持つボリテ１−
ラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリビニルクロラ
イド、ポリプロピレン及びポリエチレン等のような重合
物が、空気透過性で液体非透過性の膜として利用できる
。使用中に空気透過性で液体非透過性の膜が破損するこ
とを防ぐために、構造的完全性と安定性を増す裏張りシ
ートに、空気透過性で液体非透過性の材料をラミネート
することも可能である。ある種の非織り性織物は、多孔
性で丈夫であり、且つ比較的薄いという性質があるので
、裏張りシートとして適している。これに関しては他の
材質が選択されるかもしれないが、そのような非織り性
材料はポリプロピレン、ポリエチレン及びポリエステル
からなるグループから選択される。

プラスチックのハウジングの場合には、ニレメン］・が
ハウジングの開口部１１１を密封できるように、熱密着
性の良い裏張りシート材が選択される可能性かある。こ
の場合、その空気透過性で液体非透過性のニレメンｉ・
は、主にその機能的性質により選択され、裏張りシート
は組み立てられた製品の全体的構造を改善するためにそ
の加工性により選択される。更に、そのエレメント若し
くは裏゛張すシートにラミネートされたエレメントは、
熱密着されるか又はそこを通過する通路を持つ栓若しく
は蓋に付けられる。その栓若しくは蓋を開口部１１１に
入れるか若しくは被せる、又は何等かの方法で組み立て
る途中でハウジングの開口部に付ける。エレメントが正
しく装着されない場合には、ハウジング部分全体を捨て
ずにその栓のみを捨てれば良いのでこの製造の方法が好
ましい。

このようにして、本発明は液体サンプルから分離可能成
分の膜分離のための簡単で、単純で、信頼性かあり容易
に組み立てられる装置（例えば、液体サンプルの第２粒
子相から第１非粒子相を分離する、又は液体サンプルの
重い分画から軽い分画を分離する、又はシステムがその
複雑性を回避するため及び特別な器具又は装置を作動さ
せるために、減圧された試験管を接続する時期などの困
難性を除去するために、１本の減圧された容器のみで作
動する、患者から引き抜かれる血液から血漿を分離する
装置）を提供する。本発明の装置は液体サンプルから単
離された軽い分画を分離すること、例えば、患者から引
き抜かれている血液から単離された血漿を採取すること
などに使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来知られている血液採取針組立品の側面図
である； 第２図は、第２のカニユーレ及び弾力性のあるスリーブ
を示す、第１図の針組立品の部分断面図である； 第３図は、従来知られている減圧された血液採取試験管
の側面図である： 第４図は、第３図の減圧された試験管の４−４線断面図
である； 第５図は、針組立品の第２カニユーレが減圧された試験
管の栓を穿刺するときの第１図の針組立品と第３図の減
圧された試験管の間の相互作用を示している部分断面図
である； 第６図は、本発明の血液サンプルからの血漿分離のため
の装置の好ましい具体例の斜視図である；第７図は、第
６図の装置の平面図である：第８図は、第６図の装置の
側面図である；第９図は、第７図の装置の９−９線断面
図である： 第１０図は、第７図の装置の１０−１０線断面図である
； 第１１図は、ｖ、８図の装置の１１−１１線断面図であ
る； 第１２図は、ハウジングの上部部分に取り付けられる分
離膜を示す、第６図の装置のハウジングの上部部分の底
面図である； 第１３図は、分離膜を取り付けていない状態であること
を除いての第１２図と同様の、第６図の装置のハウジン
グの上部部分の底面図である：第１４図は、第８図の装
置の１４−１４線断面図である： 第１５図は、減圧された試験管と共に使用して血液サン
プルを採取している第６図の装置の平面図である； 第１６図は、血液サンプルを採用している第１５図の装
置の側面図である： 第１７図は、第１５図の装置の大体１７−１７線に沿っ
た部分断面図である； 第１８図は、第１５図の装置のＩＥ１１８線断面図であ
る； 第１９図は、血液サンプルからの血漿分離のための好ま
しい装置の別の具体例の斜視図である；第２０図は、カ
ニユーレ針及び堅牢な容器を取り囲む構造を示す、第１
９図の装置の部分的断面側面図である： 第２１図は、血液サンプルからの血漿分離のための好ま
しい装置のさらに別の具体例の斜視図である。 第２２図は、第２１図の装置の平面図である；第２３図
は、血液サンプルからの血漿分離のための好ましい装置
の更に別の具体例の平面図である： 第２４図は、第２３図の装置の２４−２４線断面図であ
る。 ４８・・・・・・上部ハウジング部分、４９・・・・・
・下部ハウジング、５１・・・・・・内部空洞部、５２
・・・・・・分離膜、５４・・・・・・血液受は入れ室
、５５・・・・・・血漿受は入れ室、 ５８・・・・・・挿入カニユーレ、 ５９・・・・・・内腔（挿入カニユーレ）、６１・・・
・・・入口溝、　　６２・・・・・・血液流通溝、６３
・・・・・・堅牢な容器、６８・・・・・・血漿流通溝
、６９・・・・・・カニユーレ針、７１・・・・・・ハ
ブ部分、７４・・・・・・支持体リブ、 ８０・・・・・・減圧された試験管、 】０５・・・・・・スリーブ、１１１・・・・・・開口
部、１１２・・・・・・エレメント

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの開口部及びその開口部を密閉する穿刺可能
   な栓を有する堅牢な減圧された容器（以下、減圧容器と
   略す）と共に使用するための、液体サンプルから分離可
   能成分を分離するための操作性の良い装置において、 内部に空洞部を有するハウジング； 該空洞部を第１室及び第２室に分割し、分離膜による所
   望の分離のために選択された孔径を有する分離膜； 液体サンプル源と第１室の間に流体の流通性を提供する
   導入手段； 空洞部の二つの室の一方と減圧容器との間に流体の流通
   性を提供する流通手段；及び 減圧容器とは別の堅牢な容器であって、導入手段が液体
   サンプル源との間に流体の流通が可能な状態で存在し、
   及び上記流通手段が減圧容器との間に流体の流通が可能
   な状態で存在するとき、減圧容器が液体サンプルを導入
   手段を通って分離膜に沿って二つの容器の一方に流入さ
   せ、同時に液体の分離可能成分を分離膜及び上記第２室
   を通って他方の容器に流入せしめるように空洞部及び下
   記堅牢容器の部分的減圧状態を引き起こすように、空洞
   部の他方の室との流体の流通が可能な状態に配置されて
   いる堅牢な容器（以下、堅牢容器と略す） より成る装置。
2. （２）堅牢容器が該ハウジングに着脱自在に取り付けら
   れている請求項１記載の装置。
3. （３）堅牢容器が該ハウジングと一体に形成されている
   請求項１記載の装置。
4. （４）液体の通過を防止しつつ気体が第１室と第２室の
   間を通過できるように配置された、気体透過性で液体不
   透過性の手段を更に含む、請求項１記載の装置。
5. （５）流通手段が、流体の流通を達成するために、減圧
   容器の穿刺可能な栓を穿刺するための内腔を有するカニ
   ューレ針を有する請求項１記載の装置。
6. （６）カニューレ針からの流体が通過することを防止す
   るために、カニューレ針が、スリーブに覆われており、
   該スリーブは、カニューレの中を流体を通過させるとき
   にはカニューレに沿った方向に外部からスリーブに力を
   加えることによりカニューレにより穿刺されるような密
   閉された一端を持ち、更に外部からの力を取り除くと元
   の位置に戻るような弾力性のあるスリーブである請求項
   ５記載の装置。
7. （７）分離膜が約０．２μｍないし１．５μｍの範囲の
   孔径を持つ請求項１記載の装置。
8. （８）分離膜が約０．４μｍないし０．６μｍの範囲の
   孔径を持つ請求項１記載の装置。
9. （９）分離膜がポリカーボネート及びポリエステルから
   なるグループから選択される原料からできている請求項
   １記載の装置。
10. （１０）該導入手段が流体の流通性を達成するために、
    液体サンプル源を穿刺するための尖った先端及び内腔を
    有する導入カニューレ針を含む、請求項１記載の装置。
11. （１１）導入手段と液体サンプル源の間に流体の流通性
    を達成すること；及び 減圧容器が液体サンプルを導入手段を通って分離膜に沿
    って二つの容器の一方に流入させ、同時に液体の分離可
    能成分が分離膜及び第２室を通って他方の容器に流入さ
    せるために空洞部及び堅牢容器の部分的減圧状態を引き
    起こせるように、流通手段と減圧容器との間に流体の流
    通性を達成することからなる、内部に空洞部を有するハ
    ウジング、該空洞部を第１室及び第２室に分割し、所望
    の分離のために選択された孔径を有している分離膜、液
    体サンプル源と第１室の間の流体の流通性を提供する導
    入手段、空洞部の一つの室との間に流体が流通可能な状
    態で存在する堅牢容器並びに空洞部の一方の室及び減圧
    容器との間に流体の流通性を提供する流通手段を含む装
    置を使用する、液体サンプルからの分離可能成分の分離
    方法。
12. （１２）導入手段と血液サンプル源の間に流体の流通性
    を達成すること；及び 減圧容器が血液サンプルを導入手段を通って分離膜に沿
    って二つの容器の一方に流入させ、同時に血漿が分離膜
    及び該血漿を受け入れるための第２室を通って他方の容
    器に流入させるために空洞部及び堅牢容器の部分的減圧
    状態を引き起こせるように、流通手段と減圧容器との間
    に流体の流通性を達成することからなる、内部に空洞部
    を有するハウジング、該空洞部を血液受け入れ用の第１
    室及び血漿受け入れ用の第２室に分割し、血液からの血
    漿分離のために選択された孔径を有する分離膜、血液サ
    ンプル源と血液受け入れ用の第１室の間に流体の流通性
    を提供する導入手段、空洞部の一つの室との間に流体が
    流通可能な状態で存在する堅牢容器並びに空洞部の一方
    の室と減圧容器との間に流体の流通性を提供する流通手
    段を含む装置を使用する、血液サンプルからの血漿の分
    離方法。