JP4398033B2 - 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、容器はチューブであり、複合要素は、流体サンプルの部分を分離するために遠心力の下にチューブ内を移動するように配置された分離体である。好ましくは、分離体は、半径方向に変形可能なシールプラグである。
【０００９】
最も好ましくは、分離体は、チューブのような容器内で使用される。チューブは、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。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。好ましくは、分離体の要素は、閉鎖体の底部領域とともに、チューブの開口端部に釈放可能に配置される。
【００１０】
最も好ましくは、分離体は、２つの要素から構成される。好ましくは、分離体の要素は、σ_tの目標比重に全体の比重を構成する。目標比重は流体サンプルを少なくとも二つの相に分離するのに必要とされものである。好ましくは、分離体は少なくとも二つ以上の異なる比重の領域を備えている。好ましくは、その領域の少なくとも一つは目標比重より大きく、少なくとも一つは目標比重より小さい。
【００１１】
望ましくは、分離体は、低密度プラスチック本体および高密度弾性シール隔膜を備えている。分離体は全体として、チューブ側壁の内面に対する締り嵌めによって、チューブ内に釈放可能に嵌まり合う大きさにされている。
【００１２】
好ましくは、プラスチック本体は中空コア部すなわち中央通路と中空コア部を取囲む中空室を有している。プラスチック本体は約１．１から約７．９までの比重を有している。
【００１３】
望ましくは、分離体は、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびそれらの混合物のような実質的に剛性で成形可能な熱可塑性物質であり、対象の流体サンプルに不活性である。
【００１４】
望ましくは、弾性シール隔膜は、血液充填サイクル中のニードルによる貫通を促進する充填隔壁および、遠心分離過程中、変形して分離体の全直径を減少させることができる環状スカートを備えている。
【００１５】
望ましくは、プラスチック本体は弾性シール隔膜内に取付けられ、それによりプラスチック本体の通路が弾性シール隔膜の充填隔壁に直接に通じる。
【００１６】
望ましくは、弾性シール隔膜は、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り、対象の流体サンプルに対し不活性である。好ましくは、弾性シール隔膜は約０．１ＭＰａから約１．４ＭＰａまでの５０％引張係数を有するエラストマから作られる。
【００１７】
好ましくは、分離体は、約１．０２８から約１．０９ｇ／ｃｃの密度を有し、結果的に、分離体は、遠心分離力後に考察下の流体サンプルの重および軽相間、最も好ましくは血液サンプルのの重および軽相間の境界にほぼ静止することになる。好ましくは、分離体は、約３００ｇから約３０００ｇまでの印加加速度によって生み出される荷重の下で機能する。
【００１８】
好ましくは、分離体は、最初は閉鎖体の底部領域に固設される。望ましくは、閉鎖体の底部領域は、分離体の弾性シール隔膜を閉鎖体で釈放可能に保持する一体に成形された把持手段を含み、把持手段は、アセンブリが分離体が閉鎖体の把持手段から釈放される遠心分離にかけられるときまで弾性シール隔膜を保持する。分離体はさらに、チューブと嵌め合せされており、それによって、弾性シール隔膜の環状スカートは、その変形していない状態で分離体の最大直径を提供し、チューブ側壁の内面と締り嵌め状態を有し得る。
【００１９】
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。ニードルは閉鎖体および分離体の弾性シール隔膜を貫通する。サンプルはニードルおよびプラスチック本体の通路を通りアセンブリに入り、そしてチューブの本体に入る。ニードルはアセンブリから引き抜かれ、閉鎖体の隔壁と弾性シール隔膜は再密封される。
【００２０】
アセンブリはその後、遠心分離にかけられる。遠心分離の下で、分離体は閉鎖体から釈放される。分離体はチューブを軸方向下方に閉鎖端部へ向かって移動する。移動は、分離体の弾性シール隔膜の比重に対する、プラスチック本体の比重によって促進される。弾性シール隔膜の環状スカートは、遠心分離の下で一時的に変形し、それにより直径が減少され、チューブの内壁面との締り嵌め状態を除去する。それゆえ、チューブの内壁および分離体の間に通路が形成され、分離体がチューブの下方に移動するにつれ、低密度成分が分離体を通過するのを可能とする。分離体の移動は、それが、低密度液体成分と高密度すなわち細胞/固体成分との間の位置、すなわち、その全体の密度と等しい位置に達したときに、終了する。遠心分離が終了すると、弾性シール隔膜の環状スカートはその無変形の形状に拡張し、チューブの内壁に対しシールする。それにより、流体サンプルの高および低密度成分間に障壁を創生する。
【００２１】
閉鎖体、弾性シール隔膜の、分離体の貫通通路への貫通可能領域との関連でのチューブの頂部における分離体の位置は、障害なく、流体サンプルのチューブ内への直接充填を容易とする。かくて、流体サンプルは、分離体の外面領域に遠心分離されていない流体サンプルを曝すこと無くチューブ内に容易に配分される。
【００２２】
しかしながら、分離体がチューブの底部に、同様に位置されてもよいことも本発明の範囲である。
【００２３】
かくて、容器が遠心分離にかけられているとき、分離体は閉鎖体の把持から離れて、流体サンプルの低および高比重間の位置へ向かって移動する。
【００２４】
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、分離体と容器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、遠心分離後、分離体の頂部面と容器の頂部との間に存す。
【００２５】
それゆえ、遠心分離後の分離体の最終位置において、分離体は低比重部分における赤血球の存在を実質的に排除し、低比重部分は実質的に細胞汚濁を免れる。
【００２６】
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。
【００２７】
最も顕著には、流体サンプルを別々の密度に分離する時間が、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
【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。
【００３４】
本発明の好ましい装置が、図１から５に図解され、アセンブリ２０はチューブ３０、閉鎖体５０および分離体７０を備えている。
【００３５】
チューブ３０は、頂縁部３３を含む開口端部３２、閉鎖端部３４および開口端部と閉鎖端部との間に延びる側壁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。
【００３６】
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。
【００３７】
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は環状上部５２と環状下部すなわちスカート５４とを備え、環状上部５２は側壁３６の頂縁部３３を超えて延在し、スカート５４は環状上部５２より小さい直径で、開口端部３２に正しくストッパ５０を維持するために、側壁３６の内面内に延び内面４０と締り嵌めを形成する。
【００３８】
環状上部５２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。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、薄い隔膜あるいは自己封止の隔壁である。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。
【００３９】
環状突部すなわち接合部５７は、環状上部５２および環状下部５４を分けている。環状下部５４の底部面６８に配置されるのは、把持手段６９であり、最初はアセンブリ内に分離体を整列し保持するために使用される。
【００４０】
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。
【００４１】
図６および７に示されるように、分離体７０は成形されたシール本体９０および弾性ハット形状の可撓性シール隔膜７２を含む二重分離体アセンブリである。可撓性シール隔膜７２は、頂部面７３、頂部面から連結部７６まで下方向に延在する環状スカート７４、および、連結部７６から丸められた端部８０を有する停止面７９まで、外および下方向に延在するフランジ付環状スカート７８を含む。頂部面７３は最も好ましくは、自己封止隔壁である。
【００４２】
シール本体９０は、頂部面８６、底部面８８、頂部面からへこみ連結部９１に延在する環状上部分９０、下および外方向に延在し連結部９３に向かってテーパ付のフランジ付外側壁９２、および、連結部９３から底部面８８に下方向に延在する第二の外側壁９６を含む。シール本体８４の内側には、通路９８および空洞１００がある。通路９８は頂部面８６から底部面８８まで延在している。通路９８は、可撓性シール隔膜７２の環状スカート７４の頂部面７３と合い、それにより、突刺し要素が頂部面７３を通過するとき、それは何等の妨害なく通路９８内に直接に延出する。
【００４３】
図７に示されるように、シール本体８４の環状上部分９０は、可撓性シール隔膜７２の環状スカート７４内に取付けられている。摩擦嵌合、接着剤等が二つの構成要素の取付けを維持するために使用されてもよい。分離体はそれから、閉鎖体の把持手段６９によってチューブの頂端部に保持される。図２に示されるように、可撓性シール隔膜７２の丸められた端部８０およびチューブの内壁は締り嵌めを形成する。シール本体は、可撓性シール隔膜７２のフランジ付環状スカート７８の直径がシール本体９０の直径より大きいゆえに、図２に示されるように、チューブの内壁と干渉しない。
【００４４】
図３に示されるように、流体サンプルＡは、上部窪み領域６０において閉鎖体５０とそれから可撓性シール隔膜７２の頂部面７３とを貫通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、液体サンプルは血液である。液体サンプルは、分離体の通路内に配分され、結果として、液体サンプルはチューブの閉鎖端部３４と分離体との間に導入され、それにより、分離体の全ての構成要素の外面は、流体サンプルとの接触を実質的に免れる。
【００４５】
図４に示されるように、アセンブリ２０が、遠心分離すなわち軸方向の遠心分離力を受けると、分離体７０は、閉鎖体５０の把持手段６９から解放され、チューブ３０の閉鎖端部３４方向に下降する。分離体が下降するにつれ、流体サンプルＡの低比重部分Ｂが、分離体を通り越して上方に動く。
【００４６】
図４に示されるように、分離体が下降するとき、弾性シールのフランジ付環状スカート７８は変形し、その直径を減少させ、チューブの内壁との干渉を排除する。このことは、チューブと分離体との間に通路１００を開口させ、分離体がチューブ下方に移動するにつれ、流体の分離体を通過する流れを可能とする。分離体の通路９８内の残留低密度成分は、下方にそして分離体を通過して上方に移動する。
【００４７】
図５に示されるように、遠心分離が完了し遠心分離が終了した後は、弾性シール隔膜が非変形形状に戻り、チューブの内壁に対しシールする。かくて、分離体７０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。
【００４８】
チューブ３０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、シリコーン、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１の線２−２に沿う、図１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。
【図６】本発明のアセンブリの分離体の斜視図である。
【図７】図６の線７−７に沿う図６のアセンブリの縦断面図である。
【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
５４ スカート
６０ 上部窪み領域
７０ 分離体
９０ シール本体
９８ 中央通路

Claims (5)

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、
   低密度プラスチック本体および高密度弾性シール隔膜を備える分離体要素を備え、
   前記プラスチック本体は中空コア部および前記中空コア部を取囲む中空室を備え、
   前記弾性シール隔膜は、充填隔壁および環状スカートを備え、前記プラスチック本体が前記弾性シール隔膜に取付けられ、前記プラスチック本体の中空コア部が前記弾性シール隔膜の前記充填隔壁と直接に通じていることを特徴とするアセンブリ。
2. 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、閉鎖端部、内径、外径および前記開口端部と前記閉鎖端部との間に延びる側壁を備えるチューブを備え、
   前記側壁は外面と内面とを備え、
   前記チューブの前記開口端部に配置された閉鎖体を備え、
   遠心分離力の作用の下、前記チューブ内を軸方向に移動可能な分離体要素を備え、
   前記分離体要素は、前記分離体の上および下の前記チューブ内の圧力差に応じて、環状のシールとその周りの開放通路とを選択的に提供し、
   前記分離体要素は、低密度プラスチック本体および高密度弾性シール隔膜を備え、
   前記弾性シール隔膜は、充填隔壁および前記分離体の上および下の圧力の異同に応じて前記チューブの前記側壁の前記内面との締り嵌めをもたらす環状スカートを備え、
   前記プラスチック本体は、前記流体サンプルを前記アセンブリに導く中空コア部および中空コア部を取囲む中空室を備え、
   前記プラスチック本体は、前記弾性シール隔膜に取付けられ、前記プラスチック本体の中空コア部が前記弾性シール隔膜の前記充填隔壁と直接に通じていることを特徴とするアセンブリ。
3. 前記分離体は、前記弾性シール隔膜と前記チューブの前記内径との締り嵌めによって、前記チューブの前記開口端部に配置されていることを特徴とする請求項２のアセンブリ。
4. 流体サンプルを高比重相および低比重相に分離する方法であって、
   （ａ） 開口端部、閉鎖端部、内径、外径および前記開口端部および前記閉鎖端部の間に延在する側壁を備え、かつ、外面および内面を備えるチューブをもたらし、
   （ｂ） 再密封可能な隔壁を含み前記チューブの前記開口端部に配置された閉鎖体をもたらし、
   （ｃ） 弾性シール隔膜、プラスチック本体および前記プラスチック本体を通って延びる中空コア部を備える分離体要素をもたらし、ここで、前記弾性シール隔膜は充填隔壁、および、前記分離体の上および下の圧力の異同に応じて選択的に前記チューブの前記側壁の前記内面との締り嵌めおよび開放通路をもたらす環状スカートを備え、前記プラスチック本体は前記弾性シール隔膜に取付けられ、前記プラスチック本体の前記中空コア部が前記弾性シール隔膜の前記充填隔壁と直接に通じており、
   （ｄ） 前記弾性シール隔膜が前記内壁と締り嵌めとなるよう前記分離体を前記チューブ内にもたらし、
   （ｅ） 前記閉鎖体と前記弾性シール隔膜の前記隔壁とを穿刺するニードルをもたらし、
   （ｆ） サンプルが前記ニードル、前記隔壁、前記プラスチック本体の前記中空コア部の前記中央通路を通って前記チューブの前記本体に入るように、前記チューブに流体サンプルを配分し、
   （ｇ） 前記閉鎖体の前記隔壁と前記弾性シール隔膜が再密封するよう前記アセンブリから前記ニードルを除去し、
   （ｈ） 前記弾性シール隔膜が前記チューブの前記内壁から離れ、前記分離体が前記チューブ内を軸方向に移動し、それによって、サンプルの低密度成分がチューブの下方に移動するよう前記分離体を伴う前記チューブを遠心分離にかけ、および
   （ｉ） 前記遠心分離を終了することで、弾性シール隔膜がその非変形形状に膨張し、前記チューブの前記内壁に対してシールし、それにより、前記流体サンプルの前記高密度および低密度成分の間に障壁を作り出す
   ステップを備えることを特徴とする方法。
5. 液体標本を異なる密度を有する相に分離するために標本収集チューブと伴に使用する分離体であって、前記分離体は、成形されたシール本体と弾性のハット形可撓性シール隔膜壁を備え、前記弾性の可撓性シール隔壁は、頂部面、連結部、停止面、前記頂部面から前記連結部まで下方向に延在する環状スカートおよび前記連結部から前記停止面まで外および下方向に延在するフランジ付環状スカートを備え、
   前記シール本体は、頂部面、へこみ連結部、底部面、前記頂部面から前記へこみ連結部まで延在する環状上部分、下および外方向に延在しかつ前記連結部へ向けて先細のフランジ付外側壁、前記連結部から前記底部面まで下方向に延在する第二の外側壁、および、前記シール本体を通して前記頂部面から前記底部面まで延在する通路を備え、前記シール本体の前記環状上部分が前記可撓性シール隔膜の前記環状スカートに取付けられ、前記シール本体の前記通路が前記可撓性シール隔膜の前記頂部面と合うことを特徴とするアセンブリ。

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