專利名稱：使用微機(jī)電傳感器的醫(yī)療系統(tǒng)、方法和儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及處理生物懸浮液的醫(yī)療系統(tǒng)、方法和儀器，所述生物懸浮液包括但不限于血液。更具體的，本發(fā)明涉及新穎的醫(yī)療系統(tǒng)、方法和儀器(用于處理生物懸浮液)，其中使用微機(jī)電系統(tǒng)(“MEMS”)作為傳感器、探測(cè)器或其它元件以改善制品的質(zhì)量、純度、一致性、特征和/或產(chǎn)量。
下面以處理血液和血液組分為例描述本發(fā)明，本發(fā)明主要應(yīng)用在這個(gè)領(lǐng)域，并在此領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)。但是，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于血液和血液組分的處理，也可以應(yīng)用于其它生物懸浮液的處理，例如，骨髓或細(xì)胞生長(zhǎng)介質(zhì)。
近些年來，由于治療中對(duì)血液和血液組分需求的增加，血液和血液組分處理的重要性日益增大。血液是一種細(xì)胞或細(xì)胞碎片懸浮在液體中的懸浮液。細(xì)胞包括將氧氣從肺帶到肌肉并將二氧化碳從肌肉帶回到肺的紅細(xì)胞、抵抗感染的白細(xì)胞和使血凝結(jié)的血小板。細(xì)胞懸浮在一種稱為血漿的液體中，血漿本身也含有幾種組分，可以通過分餾法進(jìn)行分離。為了便于描述，血液組分和血液成分可以互換使用。
遭受明顯失血的病人通常需要紅細(xì)胞，而血小板則是許多接受化學(xué)治療或放射治療的病人所需要的，化學(xué)治療和放射治療使身體制造新的血細(xì)胞的能力下降(血小板是存活時(shí)間最短的血細(xì)胞)。為病人輸入血漿則有不同的原因，或者將血漿進(jìn)一步分離以提取和濃縮某種血蛋白。
由于對(duì)血液組分的需求增大了，因此通常將采集的血液分離成它的組成成分，這樣可僅向病人輸入其需要的組分，而將其它的組分或成分留給其它病人，或返回到捐獻(xiàn)者體內(nèi)。通常用于描述將血液分離成一種或多種組分的術(shù)語是“血液分離”。在全血采集后，可以通過手工完成血液分離，或者通過自動(dòng)或半自動(dòng)的程序完成。
自動(dòng)血液分離通常使用可重復(fù)使用的設(shè)備或儀器，以及一次性的、單次使用的管路，待處理的血液在此管路中流動(dòng)。通常將采集的組分，如血小板、紅細(xì)胞或血漿，輸出并輸入儲(chǔ)存容器中，或者收集到儀器內(nèi)部的容器中，而將其它的血液組分或者返回到捐獻(xiàn)者體內(nèi)，或者分別輸出并保存用在其它用途。在自動(dòng)血液分離中已經(jīng)使用多種基于不同原理的儀器，其中大多數(shù)常用的儀器使用離心原理，根據(jù)血液組分的不同密度將它們分離開。伊利諾斯州Deerfield的Baxer保健公司制造的CS-300和Amicus分離儀，以及科羅拉多州Lakewood的Gambro BCT公司制造的Trima和Spectra分離儀，就是離心血液分離儀或血液分離設(shè)備的例子。Autopheresis-C分離儀是Baxer保健公司制造的另一種血液分離儀。它的工作原理是使用泰勒渦流的薄膜分離，這與上述的離心分離儀有很大差別。本發(fā)明不局限于一種特殊的治療儀器或工作原理，并可能比這些儀器中的任一類型以及其它血液或懸浮液治療儀器都有明顯的優(yōu)勢(shì)。
除了從健康的捐獻(xiàn)者采集血液組分外，相同的設(shè)備和方法也在臨床上用于治療病人。例如，當(dāng)確認(rèn)通過減少白細(xì)胞的數(shù)量或去除血漿對(duì)病人有益時(shí)，可以使用與用于捐獻(xiàn)者的設(shè)備相同的設(shè)備從病人身上采集上述組分，并將剩余的血液返回到病人體內(nèi)。近些年，血液處理作為很多病癥的治療程序也發(fā)展起來。
盡管血液成分采集或減除已經(jīng)進(jìn)行了很多年，并且已得到了發(fā)展，但仍然存在一些需要進(jìn)一步改進(jìn)的重要領(lǐng)域。其中一個(gè)存在改進(jìn)的明顯需求的領(lǐng)域是減少采集和檢測(cè)血液組分過程中人為出錯(cuò)的可能性。在正常的血小板采集過程中，例如，對(duì)從捐獻(xiàn)者體內(nèi)輸出的血液和所采集的血小板濃縮液進(jìn)行許多檢測(cè)。例如，可以從管路中輸出采集的血樣，送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行關(guān)于血小板計(jì)數(shù)、病原體的存在、血型，以及其它多種檢測(cè)。
所采集的血液組分樣本也要進(jìn)行類似的檢測(cè)。對(duì)于血小板，例如，采集的血小板計(jì)數(shù)是一個(gè)特別重要的數(shù)據(jù)，因?yàn)橥ǔ＿_(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的“劑量”或“單位”需要一定數(shù)量的血小板(4×1011)。除了確定采集的血小板計(jì)數(shù)(或者，也可以是密度)外，還可以檢測(cè)采集的血小板制品中白細(xì)胞的存在，對(duì)于某些病人這可能是產(chǎn)生不良反應(yīng)的來源。
這些檢測(cè)中的很多種或者不是在采集血液組分的同一地點(diǎn)完成，或者需要24-48小時(shí)才能完成。必須十分謹(jǐn)慎并采取很多必要的步驟，才能保證樣品恰當(dāng)?shù)卮硭杉难褐破?，并且?shí)驗(yàn)室結(jié)果是所采集的特定血液制品的恰當(dāng)記錄。盡管如此謹(jǐn)慎，由于很多人參與并采取了很多步驟，在該過程中就存在人為出錯(cuò)的機(jī)率，即使這種機(jī)率很小。因此，存在著減少所需要的人工處理和人為干預(yù)的持續(xù)需求，以降低采集和檢測(cè)血液組分過程中出錯(cuò)的機(jī)率以及成本。特別是，需要提供制品如血小板、紅細(xì)胞或血漿的采集或處理系統(tǒng)，將檢測(cè)過程與處理過程本身分離，在最少的人為干預(yù)及最少的檢測(cè)過程下減少人為出錯(cuò)的機(jī)率，通過如細(xì)胞計(jì)數(shù)、病原體的存在、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血型等等對(duì)制品進(jìn)行完全或部分表征。
由于血液組分的需求量不是恒定不變的，所以在使用之前因過期造成的某些血液制品的浪費(fèi)也是常見的。盡管紅細(xì)胞可以冷藏儲(chǔ)存較長(zhǎng)的時(shí)間，但血小板通常在室溫儲(chǔ)存，并且在最好的環(huán)境下存放期僅為約5-7天。但是，二者都有有限的存放期，結(jié)果，由于在允許的存放期內(nèi)未使用而造成大量的采集的血液組分制品被廢棄是常見的。這樣，考慮到能夠捐獻(xiàn)血小板和其它血液組分的捐獻(xiàn)者人數(shù)有限，就需要提高采集和使用血液組分的效率。
除以上所述外，對(duì)使采集過程本身更有效的設(shè)備的需求也不斷增加。例如，對(duì)于制定或優(yōu)化采集程序從而在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)獲得所需數(shù)量的采集制品，并達(dá)到預(yù)期的制品純度或者不含不需要的組分，同時(shí)對(duì)捐獻(xiàn)者或病人的負(fù)作用最小，捐獻(xiàn)者紅細(xì)胞比容和血小板計(jì)數(shù)可能是重要的數(shù)據(jù)。盡管在采集程序之前檢測(cè)捐獻(xiàn)者的紅細(xì)胞比容相當(dāng)容易，但血小板計(jì)數(shù)是一個(gè)昂貴而費(fèi)時(shí)的過程，通常在采集程序之前不檢測(cè)。在大多數(shù)血小板采集程序中，最容易地得到的信息是估計(jì)的血小板計(jì)數(shù)，它是根據(jù)以前捐獻(xiàn)品的平均值做出的，變化范圍寬。因此，需要更新的信息用于優(yōu)化采集程序。
總之，在生產(chǎn)血液組分時(shí)，對(duì)于以下方面需要不斷改進(jìn)(1)采集制品的一致性，例如對(duì)于所采集的和滿足輸血需要的血液組分的產(chǎn)量或數(shù)量，或者所采集血液組分的質(zhì)量(如存放期)；(2)采集制品的純度，如不含不需要的雜質(zhì)，以及更好地保證完成所有必需的檢測(cè)并減少人為出錯(cuò)的機(jī)會(huì)；(3)采集的效率和采集血液組分的使用；(4)在采集、相關(guān)檢測(cè)和管理過程中的成本和出錯(cuò)機(jī)率；(5)提供給捐獻(xiàn)者的安全性。
在過去的十年中，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)領(lǐng)域也取得了明顯進(jìn)步。MEMS是一類尺寸非常非常小的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常具有電子和機(jī)械或光學(xué)元件，但不總是如此。最初將改造的集成電路制造技術(shù)和材料用于制造這些非常小的裝置或系統(tǒng)，但目前有大量的制造技術(shù)和材料可供選用。
具有多種感應(yīng)和啟動(dòng)功能的MEMS裝置已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來，并應(yīng)用于測(cè)定血型、血細(xì)胞計(jì)數(shù)、識(shí)別DNA、進(jìn)行化學(xué)分析、測(cè)量pH值、檢測(cè)分壓以及進(jìn)行許多其它的程序和測(cè)試。最近，多個(gè)制造商聲稱開發(fā)了一種“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”，它適用于進(jìn)行多種血液或血液組分的分析或測(cè)試。但是，在將MEMS裝置與現(xiàn)存的醫(yī)療程序集成在一起以增強(qiáng)性能并減少人為出錯(cuò)的可能性方面的進(jìn)步仍是有限的。
概述為了達(dá)到上述一個(gè)或多個(gè)目的，本發(fā)明在處理裝置中的用于處理生物懸浮液(如血液)的處理系統(tǒng)中使用MEMS傳感器，其中的MEMS傳感器被用于自動(dòng)檢測(cè)流入或流出處理裝置的一種或多種流體的流體特性。更具體地，本發(fā)明涉及一種生物懸浮液處理系統(tǒng)，包括處理含有一種或多種組分的生物懸浮液的處理裝置，與處理裝置相通、用于將懸浮液輸入處理裝置的第一流體流路，與處理裝置相通、用于將懸浮液的組分從處理裝置中輸出的第二流體流路。按照本發(fā)明，至少有一個(gè)微機(jī)電傳感器(MEMS)與一個(gè)上述流體流路相通，以檢測(cè)在流路內(nèi)流體選定的特性。處理裝置可以是血液分離裝置，用于分離和收集一種或多種血液組分，但從更寬的范圍看，本發(fā)明不必局限于一種特定的懸浮液處理裝置或一種特定的血液分離裝置或分離儀。
再看本發(fā)明的特征，可以操作MEMS傳感器以檢測(cè)如下的特性，例如，選自由流動(dòng)速度、pH值、細(xì)胞類型、細(xì)胞抗原性、細(xì)胞濃度、細(xì)胞計(jì)數(shù)、粘度、膽固醇、血細(xì)胞比容、DNA、病毒或細(xì)菌的存在、病原體的存在和/或一種選定氣體的分壓或其它特性所組成的組中的一個(gè)特性。
為了幫助控制系統(tǒng)，傳感器與第一流體流路相通，產(chǎn)生對(duì)第一流體流路內(nèi)的流體的一個(gè)或多個(gè)選定特性(如血小板計(jì)數(shù))作出響應(yīng)的信號(hào)。懸浮液處理裝置可以包括適于接收傳感器信號(hào)并且響應(yīng)此信號(hào)控制處理裝置的控制器。此系統(tǒng)可用于，例如，優(yōu)化處理程序的時(shí)間，提供更一致的制品，提供含有某個(gè)最小數(shù)量的懸浮液組分的制品，或者更好地保護(hù)對(duì)病人的影響。傳感器也可與將流體從處理裝置輸出的第二流體流路相通，例如用于所需組分或非所需組分，如血小板或白細(xì)胞的計(jì)數(shù)，或者用于其它所需的目的。
為了更好地控制，系統(tǒng)可以包括適于在離散的時(shí)間間隔多次檢測(cè)所需的特性的傳感器。這種傳感器在每次檢測(cè)特性時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，并且懸浮液處理裝置可以包括一個(gè)適于接收此傳感器信號(hào)并響應(yīng)此信號(hào)控制處理裝置的控制器。這樣，使用定期檢測(cè)能更好地優(yōu)化或改善所有的或部分處理程序。例如，傳感器可與第二流體流路相通，檢測(cè)所選細(xì)胞的大約數(shù)量或濃度，而控制器控制系統(tǒng)采集預(yù)期數(shù)量的選定的細(xì)胞，或者也可以減少選定細(xì)胞的采集數(shù)量。
系統(tǒng)還可以包括與第二流體流路相通的容器，用于接收輸出的組分，系統(tǒng)適于為相關(guān)容器提供由至少一個(gè)傳感器檢測(cè)的具體特性的跟蹤信息。容器上可攜帶可由機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)與至少一個(gè)傳感器檢測(cè)的特定特性相關(guān)的信息。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)并不局限于某種特定的類型，而是可以包括圖形標(biāo)記，如容器上的條碼標(biāo)簽；電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，如永久半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；或容器上代表檢測(cè)特性的圖標(biāo)或其他圖形。這種信息跟蹤可以完全由系統(tǒng)自身完成，從而減小樣品或信息處理過程中人為出錯(cuò)的機(jī)率。
當(dāng)懸浮液包括一種或多種血液組分并且輸出的血液組分是一種細(xì)胞組分時(shí)，系統(tǒng)可以包括儲(chǔ)存輸出的細(xì)胞組分的容器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包括關(guān)于容器中細(xì)胞組分的數(shù)據(jù)，例如血型、質(zhì)量、純度、數(shù)量和/或濃度。更具體的，系統(tǒng)包括與第一流體流路相通的第一傳感器和與第二流路相通的第二傳感器，并且處理裝置包括血液分離裝置。當(dāng)懸浮液為全血時(shí)，第一傳感器尤其可以檢測(cè)血小板，以確定輸入血液分離裝置的懸浮液中的血小板計(jì)數(shù)，第二傳感器尤其可以檢測(cè)所輸出的血小板，以確定第二流路中的血小板計(jì)數(shù)。可以提供一個(gè)與第二流路相通的容器用于儲(chǔ)存輸出的血小板，并且系統(tǒng)還包括由容器攜帶的可供機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)與一個(gè)或兩個(gè)上述傳感器檢測(cè)的血小板計(jì)數(shù)有關(guān)的信息。為了減少需要人為干預(yù)的次數(shù)，系統(tǒng)本身可以包括數(shù)據(jù)記錄裝置，用于接收來自一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)并記錄與檢測(cè)特性有關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄裝置可以是打印機(jī)，用于打印人或機(jī)器可讀的檢測(cè)特性的報(bào)告，例如直接打印在容器上或打印在貼在容器上的標(biāo)簽上?；蛘?，容器也可攜帶可供機(jī)器閱讀的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，并且數(shù)據(jù)記錄裝置適于將與傳感器所檢測(cè)的選定特性有關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。優(yōu)選電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括永久半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，或“一次寫，多次讀”的存儲(chǔ)器，這樣數(shù)據(jù)就不會(huì)在斷電時(shí)意外丟失或損壞。換句話說，可以在血液組分儲(chǔ)存容器上安裝存儲(chǔ)器或處理芯片，例如永久性地安裝在容器尾部邊緣的永久存儲(chǔ)器，用于接收和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便以后用適合的電子閱讀儀器閱讀。
血液組分儲(chǔ)存容器還可以包括裝在容器上并與容器室相通的微機(jī)電傳感器，例如剛好在輸入病人體內(nèi)之前檢測(cè)容器中收集或儲(chǔ)存的血液組分的選定特性。這種傳感器同樣可以包括永久半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或稱為“一次寫，多次讀”的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
按照另一個(gè)特征，本發(fā)明專注于一種用于提供表征的血液組分制品的血液處理系統(tǒng)，其中的系統(tǒng)包括從包括全血的懸浮液中分離出一種或多種所需細(xì)胞血液組分的血液分離裝置；與血液分離裝置相通的第一流體流路，用于將包括全血的懸浮液輸入到分離裝置中；與血液分離裝置相通的第二流體流路，用于從血液分離裝置中輸出至少一種需要的細(xì)胞血液組分；與第二流體流路相通的容器，用于接收從血液分離裝置中輸出的血液組分；附在容器上的可供機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)；與第一流體流路相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)全血的至少一個(gè)特性并產(chǎn)生至少一個(gè)響應(yīng)此檢測(cè)的電信號(hào)；與第二流體流路相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)從血液分離裝置輸出的細(xì)胞血液組分的數(shù)量并產(chǎn)生響應(yīng)此檢測(cè)的電信號(hào)；適于接收來自傳感器的電信號(hào)并將與檢測(cè)特性有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)記錄器，從而在最小的人為干預(yù)下使用者能容易地識(shí)別所檢測(cè)的與容器中的全血以及所需細(xì)胞組分的數(shù)量有關(guān)的特性。
此系統(tǒng)還可以包括與第二流體流路相通的傳感器，用于檢測(cè)流路中不需要的生物組分的數(shù)量并產(chǎn)生響應(yīng)此數(shù)量的電信號(hào)；適于接收該電信號(hào)并將與不需要的細(xì)胞組分?jǐn)?shù)量有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄在容器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)記錄器，其中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)可供制品的使用者使用。不需要的生物組分可以是病毒，或細(xì)胞組分如白細(xì)胞。
如前所述，系統(tǒng)包括適于接收來自與第一和第二流動(dòng)流路相通的傳感器的信號(hào)的控制器，并且控制器適于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)這種信號(hào)控制血液分離裝置，以提供所需的細(xì)胞血液組分制品，此制品被根據(jù)傳感器所檢測(cè)的特性而存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)所表征。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包括容器上攜帶的可供機(jī)器閱讀的圖形，如條碼。當(dāng)從捐獻(xiàn)者或病人體內(nèi)抽血時(shí)，例如系統(tǒng)還可以向捐獻(xiàn)者或病人產(chǎn)生可供人閱讀的報(bào)告，其中含有與一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)特性有關(guān)的所選數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一特征，提供的生物懸浮液處理系統(tǒng)包括處理生物懸浮液的一種或多種組分的血液處理裝置；人類受試者；與人類受試者的血管系統(tǒng)和處理裝置相通的第一流體流路，用于將血液從人類受試者輸送到處理裝置；與處理裝置相通的第二流體流路，用于從處理裝置輸出血液組分；與處理裝置相通的第三流體流路，用于從處理裝置輸出另一種血液組分；與一個(gè)所述流體流路相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)流路中流體的選定的特性。
傳感器可以產(chǎn)生對(duì)在一個(gè)流體流路內(nèi)的流體的一個(gè)或多個(gè)選定特性作出響應(yīng)的信號(hào)，懸浮液處理裝置包括控制器，它適于接收傳感器信號(hào)并根據(jù)此信號(hào)控制處理裝置。在第三流體流路與人類受試者相連，且處理裝置適于將抗凝血?jiǎng)┘尤氲谝涣黧w流路中的血液的情況下，選定的特性可以包括在第一流體流路中的血液的血細(xì)胞比容。在該系統(tǒng)中，控制器控制抗凝血?jiǎng)┫虻谝涣黧w流路的加入，以防止太多的抗凝血?jiǎng)┓祷氐骄璜I(xiàn)者或病人體內(nèi)，因?yàn)楸娝苤?，過多的抗凝血?jiǎng)┝魅刖璜I(xiàn)者或病人體內(nèi)將產(chǎn)生有害的結(jié)果。
但是，傳感器的信號(hào)及對(duì)處理裝置的控制并不僅是為了人類受試者的安全性。例如，控制器可以根據(jù)信號(hào)控制處理裝置以輸出所需質(zhì)量的組分，輸出所需數(shù)量的組分，輸出減少了不需要組分含量的組分，或者輸出選定的最小數(shù)量的組分，例如血小板、紅細(xì)胞或血漿，或者在最長(zhǎng)或最短工作時(shí)間內(nèi)輸出特定數(shù)量的組分。
在本發(fā)明的一個(gè)更具體的實(shí)施例中，MEMS傳感器或其它MEMS裝置裝在常見的一次性托架或盒子上。托架包括其內(nèi)部形成的流體流動(dòng)通道，此通道可由大的閥或MEMS大小的閥選擇性地打開或關(guān)閉，從而根據(jù)來自裝置控制器的控制信號(hào)控制流體流向傳感器。優(yōu)選的，托架適于與可重復(fù)使用的閱讀器/控制器配合，它與盒子中的MEMS裝置共同工作產(chǎn)生與檢測(cè)的特性對(duì)應(yīng)的信號(hào)，此信號(hào)可用于優(yōu)化處理程序或識(shí)別檢測(cè)的特性，或者控制流體流過盒子，其中所識(shí)別的檢測(cè)特性用于以后標(biāo)識(shí)采集的血液制品或給其貼標(biāo)簽。
盡管托架有幾種不同的形式，其中一種形式是一個(gè)盒子，但它包括剛性的塑料底，用于安裝多個(gè)MEMS傳感器或其它MES裝置如閥或泵，并且在底中加工有預(yù)成形的通道，其中有流體流動(dòng)控制閥模塊，控制選定的流體流到需要的MEMS傳感器。盒子包括可被彈性膜關(guān)閉的預(yù)成形開口通道，彈性膜覆蓋在盒子的一側(cè)上并被密封在通道壁上(或者通過閱讀器產(chǎn)生的壓力臨時(shí)地固定，或者通過溶劑或聲波接合永久地固定)以關(guān)閉通道。膜例如可以通過機(jī)械或氣動(dòng)傳動(dòng)與閥模塊共同工作，控制流體流過MEMS盒中的通道。
本發(fā)明并不局限于特定類型的MEMS傳感器或特定的工作原理。用于本發(fā)明的MEMS裝置可以是靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的，純機(jī)械的，生物機(jī)械的或電子-機(jī)械的。它們還可以包括光學(xué)元件，并且它們可以是干燥的或與液體試劑或其它液體共同使用。
特別適合于血液分離過程的一類MEMS傳感器是微型血細(xì)胞計(jì)數(shù)器，在其中，粒子如細(xì)胞或細(xì)胞碎片以單獨(dú)的縱列流過狹窄的微流體通道。其它的MEMS傳感器可以根據(jù)，例如，使用旋轉(zhuǎn)壓縮盤的離心微流態(tài)學(xué)分析，其中的壓縮盤利用例如在其表面上形成的微流體歧管和分光光度池，它可以通過光盤閱讀器進(jìn)行閱讀。
由于某些MEMS裝置與其它的MEMS裝置相比可能需要特殊的或單獨(dú)的消毒程序，因此本發(fā)明還設(shè)計(jì)了多于一個(gè)的MEMS托架或盒子。例如，使用試劑的MEMS可能需要不同的消毒技術(shù)，例如環(huán)氧乙烷消毒，相比之下純機(jī)械或電子/機(jī)械的、光學(xué)/機(jī)械或光學(xué)/電子的MEMS適于輻射或加熱消毒。使用多于一個(gè)的MEMS盒還可能有其它原因，包括容易制造、容易安裝或裝配到處理裝置上等等。在這種情況下，通過消毒接頭或其它消毒連接程序，在消毒后將MEMS盒連接在在其余流體管路上。
通過蠕動(dòng)泵抽送流體通過MEMS盒，蠕動(dòng)泵通常用于血液分離裝置中用于抽送血液或血液組分流過管路，或者M(jìn)EMS盒本身也可以包括大的和/或MEMS大小的泵，用于使流體流過MEMS盒并到達(dá)所需的MEMS傳感器。類似的，流過盒子的液體也受到MEMS大小的閥或大尺寸閥的控制，例如由Baxter保健公司營(yíng)銷的Amicus血液分離離心機(jī)的流體流動(dòng)控制模塊中使用的那些閥。
本發(fā)明的其它方面和特征將在下面的詳細(xì)描述中說明。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是本發(fā)明懸浮液處理系統(tǒng)的示意流程圖；圖2是可用于本發(fā)明的控制和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的軟件/數(shù)據(jù)流程圖；圖3是本發(fā)明可重復(fù)使用的懸浮液處理儀，特別是血液分離儀的透視圖；圖4是圖3儀器的部分放大透視圖，表示MEMS盒子或托架的閱讀器/控制器；
圖5是一次性流體管路的平面示意圖，包括MEMS盒子或托架，用于圖3的儀器和在本發(fā)明中使用；圖6是本發(fā)明用于圖5的一次性流體管路的MEMS盒子或托架的分解透視圖；圖7a是圖6中裝配的MEMS盒子的俯視圖；圖7b是圖7a中MEMS盒子的側(cè)視圖；圖8是MEMS盒子閱讀器/控制器的透視圖；圖9是圖3中本發(fā)明儀器的另一個(gè)MEMS盒子閱讀器/控制器的放大透視圖；圖10是可用于圖9所示閱讀器/控制器的MEMS盒子的分解透視圖；圖11是圖10中裝配的MEMS盒子的后視透視圖，示出了用于流體流動(dòng)控制的大閥門模塊；圖12是表示圖10的MEMS盒子插入圖9的閱讀器/控制器之間的放大透視圖；圖13是可用于本發(fā)明的MEMS微型血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的示意圖；圖14是圖13的微型血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的視圖，表示用鞘流(sheathflow)會(huì)聚血細(xì)胞；圖15a和15b是可在本發(fā)明MEMS盒子中使用的雙穩(wěn)態(tài)閥的剖面圖；圖16是本發(fā)明另一個(gè)MEMS盒子的俯視平面圖，其中包括用于泵送流體通過盒子的流體泵室；圖17a是使用微流體歧管和分光光度池的壓縮盤的平面圖；圖17b是圖17a壓縮盤閱讀器的正視圖；圖18a是血液組分儲(chǔ)存容器的平面圖，其中MEMS傳感器安裝在容器中或裝在容器壁上用于讀取其內(nèi)容；圖18b是圖18a的容器的平面圖，其中具有閱讀MEMS傳感器的閱讀器。
附圖的詳述下面更詳細(xì)地描述附圖，圖1是表示本發(fā)明處理系統(tǒng)的流程圖。盡管圖1中的流程圖以血液分離系統(tǒng)為例，但其中所示的流程圖和步驟也能應(yīng)可以用于其它懸浮液處理系統(tǒng)。
在詳細(xì)描述處理系統(tǒng)之前，應(yīng)該理解的是，流程圖反映的是系統(tǒng)的總體特征和功能，而沒有必要反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。例如，應(yīng)該理解的是，流程圖中單一的方框或一組方框中所示的特征可以代表實(shí)際產(chǎn)品中的兩個(gè)或多個(gè)物理模塊或結(jié)構(gòu)，或者流程圖中一個(gè)以上的方框或一組以上的方框可能是最終產(chǎn)品中的一個(gè)單獨(dú)的物理模塊或結(jié)構(gòu)。流程圖的目的僅是為了表示一個(gè)總體系統(tǒng)和功能中的一個(gè)實(shí)施例，而不是對(duì)實(shí)際的物理結(jié)構(gòu)的限制。
如在血液分離中的應(yīng)用，圖1中的系統(tǒng)包括血液分離儀50，例如離心分離器、旋轉(zhuǎn)膜分離器或其它流體分離儀器和設(shè)備，以及儀器或設(shè)備的控制系統(tǒng)52?？刂葡到y(tǒng)52，其中包括可編程微處理器，執(zhí)行多種進(jìn)行血液分離程序的控制和監(jiān)測(cè)功能。它接收和發(fā)送有關(guān)各種初始階段、處理過程和最終階段制品特征的數(shù)據(jù)，控制流體流過系統(tǒng)，控制血液分離儀的工作，跟蹤和存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)最終制品的數(shù)據(jù)或與容器上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)通訊，容器中裝的是血液分離過程中收集的制品。
在圖1所示的系統(tǒng)中，從捐獻(xiàn)者54，例如健康的成人，采集全血。流體管理模塊56控制血液(和其它流體，如啟動(dòng)溶液和抗凝血?jiǎng)?流過系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，使用一個(gè)或多個(gè)MEMS傳感器檢測(cè)流入系統(tǒng)的血液的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，全血的初始樣品，在處理之前，可以與一個(gè)或多個(gè)初始狀態(tài)MEMS傳感器58接觸，用于探測(cè)或測(cè)量紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、血脂水平、血型或代表病原體(病毒或細(xì)菌)存在的標(biāo)記物。這里所用的“傳感器”或“檢測(cè)”廣義地包括探測(cè)、測(cè)量、監(jiān)視、分析、表征、取樣和其它任何所需的測(cè)試或分析。
初始狀態(tài)樣品的數(shù)據(jù)，通常是電信號(hào)的形式，被反饋到控制系統(tǒng)52，其目的是，例如，用于控制流體管理模塊或血液分離過程，或用于跟蹤或存儲(chǔ)與被檢測(cè)特性相關(guān)的信息，這些信息在以后標(biāo)記在采集的制品上。例如，將血型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，記錄在可供機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上，此存儲(chǔ)介質(zhì)由容納采集的制品的容器攜帶，例如說明標(biāo)簽、條碼或電子記憶裝置。與初始血小板計(jì)數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)可用于，例如，優(yōu)化血液分離過程以將處理時(shí)間減少到最低，將采集的血小板計(jì)數(shù)達(dá)到最大或更好地保證采集到的血小板計(jì)數(shù)達(dá)到某個(gè)最低水平。
添加了抗凝血?jiǎng)┑娜ㄟ^流體管理模塊輸送到血液分離儀器或設(shè)備50。在這里，將血液分離成一個(gè)或多個(gè)組分，例如組分1，組分2，直到組分n。在分離過程中，可以由一個(gè)或多個(gè)處理過程狀態(tài)的MEMS傳感器60檢測(cè)處理過程中的數(shù)據(jù)，用于探測(cè)如白細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞比容和血小板密度之類的特性數(shù)據(jù)。處理過程狀態(tài)MEMS傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)反饋到控制系統(tǒng)52，通常用于控制血液分離過程和/或流體的流動(dòng)。處理過程狀態(tài)MEMS傳感器在處理過程中根據(jù)需要從流體中取樣一次或多次。為了在整個(gè)分離過程中定期調(diào)節(jié)分離儀器或流體流，可以在處理過程中的檢測(cè)中使用多個(gè)MEMS傳感器?？刂葡到y(tǒng)激活這些傳感器，以在整個(gè)處理過程中在選定的時(shí)間間隔檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)選定的特性，或者在某些觸發(fā)事件出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)，例如停電、紅細(xì)胞過剩或其它事件。
分離出的、不返回捐獻(xiàn)者的血液組分分別輸送到儲(chǔ)存容器64、66和68。當(dāng)然，儲(chǔ)存容器不必在血液分離儀器之外。例如，在BaxterCS-3000和Amicus離心機(jī)中，將血液組分采集到旋轉(zhuǎn)離心機(jī)內(nèi)的容器中，直到分離過程結(jié)束。
當(dāng)采集一種或多種組分時(shí)，由MEMS最終制品條件傳感器62檢測(cè)最終采集制品的一個(gè)或多個(gè)特性，并將數(shù)據(jù)反饋到控制器52?？梢蕴峁┳罱K制品狀態(tài)MEMS傳感器62檢測(cè)采集制品的一個(gè)或多個(gè)特性，例如白細(xì)胞計(jì)數(shù)、疊集的紅細(xì)胞比容、血小板劑量、pH值或氣體(如CO2)分壓。最終制品狀態(tài)MEMS傳感器將數(shù)據(jù)反饋到控制系統(tǒng)52，用于優(yōu)化分離過程，控制流體流動(dòng)和/或存儲(chǔ)/跟蹤用于最終采集制品標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明這些特征的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，提供了根據(jù)初始狀態(tài)、處理過程和/或最終制品MEMS傳感器全部或部分表征的最終制品，并且所表征的特性被跟蹤或存儲(chǔ)用于標(biāo)識(shí)最終制品容器，所有這些減少了人為干預(yù)和出錯(cuò)機(jī)率。例如，從各種MEMS狀態(tài)傳感器58、60和62接收數(shù)據(jù)后，儀器控制系統(tǒng)52將這些數(shù)據(jù)傳送到記錄器或標(biāo)記器70，記錄器或標(biāo)記器將這些數(shù)據(jù)記錄在由儲(chǔ)存容器攜帶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)72上。此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)是人能閱讀的或機(jī)器能閱讀的(如圖形或條碼)，或上述兩形式的綜合或者其它形式。記錄器可以，例如，打印貼在容器上的標(biāo)簽，或?qū)?shù)據(jù)傳送到裝在容器上的機(jī)器能閱讀的電子存儲(chǔ)裝置上，例如存儲(chǔ)芯片。結(jié)果是，根據(jù)需要對(duì)血液組分制品進(jìn)行了表征，減少了人為干預(yù)或人為出錯(cuò)的機(jī)率。
圖2是可編程操作控制系統(tǒng)某些特征的概括。如圖所示，過程處理主控模塊74向系統(tǒng)各種元件發(fā)出指令(圖中的虛線)，執(zhí)行某些功能，并從一個(gè)或多個(gè)這些元件接收數(shù)據(jù)(圖中實(shí)線)。例如，主控模塊向樣品預(yù)處理模塊76發(fā)出指令，執(zhí)行某個(gè)初始狀態(tài)檢測(cè)。此任務(wù)的完成是通過打開一個(gè)大閥或MEMS大小的閥使全血流入，與所需的初始狀態(tài)MEMS傳感器58接觸。接著，與所檢測(cè)的特性有關(guān)的信息或數(shù)據(jù)通過預(yù)處理模塊反饋到主控模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，或用于以后標(biāo)記在采集的血液制品上。
在主控模塊74、處理過程模塊78和處理過程MEMS傳感器60之間，以及在主控模塊、最終制品組態(tài)模塊80和最終制品狀態(tài)傳感器62之間，也可執(zhí)行相似的步驟。
接著，將來自不同MEMS傳感器的信息傳送到閱讀器/標(biāo)記器70，用于將數(shù)據(jù)標(biāo)記在最終制品容器上。一個(gè)簡(jiǎn)單形式是，打印一個(gè)標(biāo)簽貼在容器上，或者將所需信息打印在一個(gè)預(yù)先貼好的標(biāo)簽上。另外，本發(fā)明也可將數(shù)據(jù)通過光或電的方式傳送到附在最終制品容器上的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如，永久存儲(chǔ)芯片或“一次寫、多次讀”的存儲(chǔ)器)。如果操作者需要僅將特定的信息顯示在制品上，系統(tǒng)允許將少于全部檢測(cè)特性的信息顯示或標(biāo)記在采集的制品上。
圖3表示一種生物懸浮液處理儀，具體是由伊利諾斯州Deerfield市的Baxter保健公司生產(chǎn)和銷售的通用型Amicus血液分離儀82。美國(guó)專利5,462,416詳細(xì)描述了這種Amicus分離儀，此專利在這里引入作為參考文獻(xiàn)，在此不再重復(fù)描述。
簡(jiǎn)要地說，Amicus分離儀基于離心原理將密度不同的血液組分分離。操作Amicus分離儀時(shí)使用可丟棄的一次性塑料管路，在分離過程中血液或血液組分在其中流動(dòng)，這在下面詳細(xì)描述。
Amicus分離儀包括基座，一般在84，流體管理和傳感器板86，以及顯示屏和觸摸控制板88。機(jī)器的基座84包括旋轉(zhuǎn)離心室、驅(qū)動(dòng)硬件和控制電器。從可下翻的前門90能進(jìn)入離心室，用于裝卸一次性管路。
流體管理和傳感器板包括三個(gè)泵和閥門站，每一個(gè)都有一對(duì)蠕動(dòng)泵92和鄰近的流動(dòng)控制模塊94，用于泵送流體流過系統(tǒng)并控制流體流動(dòng)方向。與分離過程有關(guān)的操作信息顯示在顯示屏88上，它也具有觸摸輸入的能力，供操作者在分離過程之前或過程中輸入信息或控制指令。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方案，MEMS傳感器和其它裝置裝在一個(gè)單獨(dú)的MEMS托架或盒子96中(圖5)，它是可丟棄的流體管路的一部分，僅為一次性使用。分離儀82(圖3)包括一個(gè)MEMS盒閱讀器/控制器98，當(dāng)一次性流體管路安裝在儀器上時(shí)將MEMS盒安裝在其中。閱讀器/啟動(dòng)器98與MEMS盒共同工作，閱讀和傳送來自盒子上MEMS傳感器的數(shù)據(jù)，控制流體流過MEMS盒到達(dá)所需的MEMS傳感器或其它MEMS裝置。
圖3中所示的MEMS盒閱讀器/控制器放大后顯示在圖4中，具有適于裝MEMS盒的基座100和鉸接在基座上的門102，門用于關(guān)閉盒子以阻擋周圍的光線，并與裝在基座中的光、電或機(jī)械裝置共同工作，以閱讀或解釋MEMS傳感器或其它裝置，并且/或者用于啟動(dòng)位于MEMS盒中的閥門或泵。
圖5是可丟棄的一次性使用的處理組件或流體管路104的示意圖，它與本發(fā)明的MEMS盒/托架96裝配在一起，應(yīng)用在圖3所示的分離儀上。美國(guó)專利5,462,416詳細(xì)描述了這種一次性流體管路，此前已引用該專利作為參考文獻(xiàn)，這里不再重復(fù)。
處理組件104包括一組形成流體管路的軟管，血液和血液組分在其中流動(dòng)。流體管路將流體輸入處理室106或從處理室輸出，處理室在使用過程中裝在旋轉(zhuǎn)的離心室中。流體管路包括多個(gè)容器110a-f，這些容器掛在離心部件的掛鉤上，在流體處理過程中放出和接收流體。
流體管路104還包括一個(gè)或多個(gè)在線流體控制盒112，不要將其與MEMS盒混淆(如果需要的話，流體控制盒也可包括MEMS傳感器或其它MEMS裝置，并因此引入本發(fā)明的特征)。圖5表示了三個(gè)這樣的盒子，標(biāo)記為112a、112b和112c。盒子與離心室中的泵和閥站相結(jié)合發(fā)揮作用，使流體在多個(gè)流體源和目的地之間流動(dòng)。在一個(gè)血液處理過程中，盒子將閥和泵的功能集中起來完成所選定的程序。上述美國(guó)專利4562416詳細(xì)描述了這些功能。
盒子112a-c和處理室106之間的一部分流體管路108束在一起形成中心管114。中心管連接處理部件(主要是流體管理處理室)的旋轉(zhuǎn)部分與處理室非旋轉(zhuǎn)的靜止部分(主要是盒子和容器以及流體管和MEMS托架和盒子)。中心管連接處理部件的旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分時(shí)沒有使用旋轉(zhuǎn)密封，而是使用公知的1-Ω 2-Ω(one-omega two-omega)原理，這早已經(jīng)成功地應(yīng)用于Baxter保健公司銷售的CS-3000離心機(jī)上。
在圖示和優(yōu)選的實(shí)施例中，流體管路104預(yù)先連接處理室106、容器110、流體控制盒112和MEMS托架和盒96。從而這些組件優(yōu)選地形成一個(gè)集成的預(yù)先裝配的消毒單元，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，如果需要對(duì)MEMS盒單獨(dú)消毒，也可能需要隨后連接到流體管路的其余部分，例如通過無菌連接過程。
在一個(gè)典型的雙針血小板采集過程中，從輸入針116抽入全血，在連接點(diǎn)118與抗凝血?jiǎng)┤鏏CD混合，ACD是從ACD容器110d輸出的，全血通過流體控制盒112a，并從那里進(jìn)入分離/處理室106。在分離室，富含血小板的血漿與疊集的紅細(xì)胞分離，每一種都從分離室中輸出。富含血小板的血漿通過中心管114輸出，向上流過盒112c，在通過光傳感器120后返回到離心機(jī)的采集室。在那里，血小板濃縮液從富含血小板的血漿中分離，去除血小板或低血小板含量的血漿從采集室輸出，收集在低血小板含量的血漿儲(chǔ)存容器110c中，并且/或者返回到捐獻(xiàn)者體內(nèi)，紅細(xì)胞通過流體控制盒112a和回流針117。盡管圖中示出的是雙針裝置，但本發(fā)明同樣也能用于此類型的單針流體管路，這也由Baxter保健公司出售，用于Amicus離心機(jī)。
按照本發(fā)明，如圖5所示，流體管路104包括至少一個(gè)MEMS盒或托架96。如出于圖解說明而非限制目的的圖5所示，圖中的MEMS盒96具有5個(gè)流體連接通路。但連接的數(shù)量取決于被檢測(cè)流體的特性，較少的流體連接通路也可滿足許多與血液相關(guān)的應(yīng)用，這將在后面進(jìn)行討論。
如圖5所示，MEMS盒98具有與疊集的紅細(xì)胞管相連的流體入口120。用MEMS傳感器監(jiān)測(cè)此管中的流體，以確定疊集的紅細(xì)胞比容用于，例如，優(yōu)化分離過程。
MEMS盒流體入口122與全血入口管連接。此管中的流體也用MEMS傳感器檢測(cè)，例如，以確定任意的初始狀態(tài)數(shù)據(jù)，如紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、血脂水平、血型或病原體(病毒或細(xì)菌)指示劑或標(biāo)記物的存在。
下一個(gè)流體進(jìn)入的入口管124與富血小板的血漿管連接。這用于在處理過程中分析白細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞比容、血小板密度等等。
流體連接通路126與去除血小板的血漿管連接。與此連接相關(guān)的MEMS傳感器用于檢測(cè)任何所需的血漿的最終制品特性。類似地，流體連接通路128與血小板濃縮液采集管相連，使MEMS檢測(cè)血小板濃縮液的一項(xiàng)或多項(xiàng)最終特性，例如血小板劑量或密度、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板大小等等。
圖6更詳細(xì)地示出了本發(fā)明的一種MEMS盒或托架98。如圖中所示，盒子包括剛性的MEMS夾持器或支架130、多個(gè)MEMS傳感器或其它MEMS裝置132、前蓋板134和薄膜底板136。優(yōu)選夾持器或支架130由剛性塑料或其它適合的材料制成。在MEMS夾持器上有多個(gè)流體流動(dòng)的通道138，將所需的流體與所需的MEMS傳感器或其它裝置連通。如圖6所示，示出了三個(gè)這樣的流體通道138，用于初始狀態(tài)、處理過程中和最終制品特性的檢測(cè)。這些通道預(yù)先成形在MEMS夾持器中，與三組MEMS裝置接收區(qū)140相通，MEMS裝置接收區(qū)適于安裝所需的MEMS傳感器或其它裝置。中心的流體通道與其兩側(cè)的兩列MEMS裝置接收區(qū)相通。其它兩條通道與一個(gè)單列MEMS裝置相通。MEMS安裝區(qū)的尺寸及MEMS傳感器或其它裝置的數(shù)量可以根據(jù)給定處理過程的需要改變，以達(dá)到所需的檢測(cè)能力。對(duì)于那些需要電源的MEMS傳感器或其它裝置，剛性?shī)A持器可以包括多個(gè)電氣接點(diǎn)142。嵌在夾持器中或模壓在夾持器表面的導(dǎo)線將電氣接點(diǎn)與安裝需要電源的MEMS傳感器或其它裝置的適當(dāng)區(qū)域140連接起來。
MEMS夾持器和MEMS傳感器/裝置裝在透明的蓋板134下方，蓋板通過粘接、超聲或溶劑接合的方法密封在夾持器130上，形成通路138。透明蓋板可以透過相關(guān)光源發(fā)出的光或者使光線傳輸至MEMS盒閱讀器中的接收器。貼在MEMS夾持器底側(cè)的柔性膜196能使與MEMS盒相連的閥、泵或其它裝置啟動(dòng)，這將在下面詳細(xì)描述。
再看圖7A，這是MEMS盒或托架98的平面圖，初始狀態(tài)分析取樣管144與MEMS盒中的第一流體通道138a相通，第一流體通道與多個(gè)MEMS傳感器相通，用于檢測(cè)病毒或病原體標(biāo)記物(如，能揭示不需要的病毒或細(xì)菌的存在的DNA分析)、血型、血脂水平、血小板計(jì)數(shù)和紅細(xì)胞計(jì)數(shù)。通向每個(gè)MEMS傳感器的入口都由閥141控制，閥141可以是控制初始流體流向MEMS傳感器的大尺寸的閥；或者使用MEMS大小的閥控制入口，這可以從多種使用不同原理，例如表面張力、柔性膜等原理的閥中選用。所設(shè)計(jì)的初始狀態(tài)管在分離過程中與全血輸入管相通。另外，雖然圖中所示的通道138的末端是閉合的，但通道也可繼續(xù)通過盒子返回到流體管路以使，例如，取樣管接收待分析流體的連續(xù)的通過量。
下一個(gè)輸入管是處理過程分析取樣管146，它與MEMS盒中的流體流路138b相通，用于取樣血液分離處理過程中的流體的不同特性。例如，處理過程中的流體從中間的通道138b流過血小板密度MEMS傳感器、紅細(xì)胞MEMS傳感器和計(jì)數(shù)白細(xì)胞數(shù)量的MEMS傳感器。處理過程的流動(dòng)管與富血小板的血漿管、疊集的紅細(xì)胞管連接，或者如果需要的話與處理室本身連接。
最終制品分析取樣管148與MEMS盒中的第三通道138c相通，以確定最終制品的特性，例如CO2分壓、pH值、血小板密度、血細(xì)胞比容或白細(xì)胞計(jì)數(shù)。盡管其它的連接點(diǎn)，例如與處理室本身的連接也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但可以預(yù)料，最終制品取樣管與通向最終制品收集容器的流動(dòng)管相連。
雖然上述特性是由血小板采集過程所決定的特性，但根據(jù)需要，使用者可以選擇或生產(chǎn)者可以使用不同的MEMS傳感器用于不同的目的，或檢測(cè)不同特性。
如圖8所示，在使用過程中，MEMS盒或托架96優(yōu)選地安裝在MEMS盒閱讀器/控制器98的基座100的凹陷區(qū)。對(duì)于使用光閱讀的MEMS裝置，優(yōu)選該基座包括一組發(fā)光纖維或發(fā)光二極管150，對(duì)準(zhǔn)適當(dāng)?shù)腗EMS裝置；門102上包括一組光收集器或接收器152，對(duì)準(zhǔn)MEMS裝置，用于由特定的MEMS傳感器閱讀檢測(cè)光的透過、反射或折射?；?或門還包括電氣接點(diǎn)153，與需要電源的MEMS盒上的電氣接點(diǎn)142連接。因此很明顯，本發(fā)明并不局限于特定型號(hào)的MEMS傳感器或裝置，或者以特定的原理工作的MEMS傳感器或裝置。
本發(fā)明使用的MEMS傳感器的一個(gè)例子示于圖13中。圖中的傳感器是一個(gè)MEMS微型血細(xì)胞計(jì)數(shù)器149，并被認(rèn)為非常適合用于與細(xì)胞相關(guān)的應(yīng)用中。從圖中可以看出，該微型血細(xì)胞計(jì)數(shù)器包括光源150，將光線例如相干激光發(fā)射到排成一縱隊(duì)的組分上，例如從初始狀態(tài)、處理過程中或最終制品流動(dòng)管中接收的細(xì)胞。光接收器152、154接收從粒子上反射和折射的光，用于計(jì)數(shù)流過此管的細(xì)胞，或者例如通過血型、細(xì)胞密度或細(xì)胞計(jì)數(shù)表征流過此管的細(xì)胞。熒光探測(cè)和光散射也能用于計(jì)數(shù)和表征血細(xì)胞。這些檢測(cè)也可以與免疫測(cè)定技術(shù)結(jié)合用于檢測(cè)和表征包覆抗體的粒子和抗體一抗原復(fù)合體。華盛頓Redmond的Micronics公司先前描述過這種類型的MEMS傳感器，并可以從該公司購(gòu)買到。
如圖14所示，微型血細(xì)胞計(jì)數(shù)器149使用微流體管道151，從相交的流動(dòng)管道153流出的流體在其中形成了以鞘流方式流動(dòng)的流體，使細(xì)胞排成單獨(dú)一個(gè)縱列用于分析。因此，下面的內(nèi)容也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，即如果適當(dāng)，MEMS盒也包括用于接收液體或氣體(如鹽水、水、試劑，或其它液體和氣體)的另外的流體管道153，它與MEMS傳感器是相通的。
適于應(yīng)用于本發(fā)明的另外的MEMS裝置是基于離心微流體分析的MEMS傳感器。在MEMS盒中裝有一個(gè)或多個(gè)小的旋轉(zhuǎn)壓縮盤，這些壓縮盤可以由光盤閱讀器進(jìn)行閱讀。壓縮盤使用例如，在壓縮盤表面上形成的微流體歧管和分光光度池。圖17大略地表示了這種裝置，馬薩諸塞州Medford的Gamera生物科學(xué)公司提出了這種裝置，并可以從該公司得到它。
可以從荷蘭Enscheda的TMP公司獲得的微流體混合裝置、使用微通道的毛細(xì)管接頭和薄膜微閥，由Lawrence Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在生物MEMS新型微加工方法的知識(shí)基金會(huì)會(huì)議(KnowledgeFoundation Conference on Novel Microfabrication Option for Biomems，1999年6月15-16日，加利福尼亞州舊金山市)上公開的薄壁柔性塑料結(jié)構(gòu)、微流體管路、硅樹脂按鈕氣動(dòng)啟動(dòng)器和微型閥只是幾種其他類型的MEMS裝置。這些其它MEMS裝置都能應(yīng)用于本發(fā)明的MEMS盒。
如上面提到的，MEMS盒也包括大尺寸閥，例如，Baxter公司的Amicus分離器中使用的、用于控制流體管路模塊中流體流動(dòng)的閥。前面引用的美國(guó)專利5,462,416中詳細(xì)描述了這些閥及它們的運(yùn)行。但是，MEMS盒也可使用MEMS大小的閥141，如圖7a所示。
可以得到的MEMS大小的閥有很多種。例如，圖15a和15b表示了使用膜158的雙穩(wěn)態(tài)閥156，膜在圖15a所示的關(guān)閉位置和在圖15b所示的打開位置之間彎曲，在關(guān)閉位置時(shí)，擋住入口通道160，在打開位置時(shí)，使流體能在入口通道和出口通道162間流動(dòng)。當(dāng)閥室中的壓力超過一個(gè)閾值時(shí)可以打開閥，此時(shí)膜從穩(wěn)定的關(guān)閉位置移動(dòng)到穩(wěn)定的打開位置。當(dāng)閥室中的壓力低于某個(gè)閾值時(shí)，閥移動(dòng)到穩(wěn)定的關(guān)閉位置，使膜從穩(wěn)定的打開位置移動(dòng)到穩(wěn)定的關(guān)閉位置。Mikrostukturtechnik研究所在由知識(shí)基金會(huì)(Knowledqe Foundation)組織的1999年7月召開的“生物MEMS新型微加工方法，技術(shù)和商業(yè)化策略”(Novel Microfabrication Options for Biomems，Technologies &Commercialization Strategies)會(huì)議中描述了這種雙穩(wěn)定微閥。這僅僅是應(yīng)用于MEMS盒中的MEMS大小的閥的一個(gè)例子。使用微通道和表面張力形成MEMS大小的閥也是公知的，當(dāng)流體壓力超過某個(gè)閾值以克服表面張力效應(yīng)時(shí)，閥打開。這種閥也可以應(yīng)用到上述類型的MEMS盒。
圖9-11示出了MEMS托架或盒以及盒閱讀器/控制器的另外的設(shè)計(jì)。如圖9所示，盒閱讀器/控制器164包括一對(duì)直立的壁166，二者之間形成容納MEMS盒的狹縫。其中一塊壁的功能與上述實(shí)施例中基座100的功能相似，另一壁的功能與上述實(shí)施例中門的功能相似。換句話說，一塊壁上包括一組發(fā)光纖維、發(fā)光二極管之類的器件，以及與MEMS盒中的MEMS裝置連接的任何適合的電氣接點(diǎn)。相對(duì)的壁上包括一組光接收器，與MEMS傳感器共同工作，讀出被檢測(cè)的特性。如前所述，二塊壁中的一塊也可包括啟動(dòng)或控制流體流過MEMS盒的大體積閥；或者M(jìn)EMS盒包括MEMS大小的閥，用于控制流體流動(dòng)。
圖10-11描述了用于閱讀器/控制器164的另一個(gè)MEMS盒168。MEMS盒168包括底170，上面有預(yù)成形的流體通道172和預(yù)成形的MEMS容納或安裝區(qū)174，它與所需的通道連接使流體通過通道流到MEMS傳感器。從圖10中可以看出，三個(gè)流體通道在底中從入口176一直延伸到出口178。底的一側(cè)裝有透明的蓋180，另一側(cè)裝有柔性膜182。
如圖11的后視圖所示，盒中的閥門模塊區(qū)184可以通過大尺寸閥元件打開或關(guān)閉。閥關(guān)閉時(shí)，閥元件迫使柔性膜接觸并靠近閥模塊，阻擋住通道與MEMS裝置間的流體流動(dòng)；而釋放柔性膜時(shí)，就打開特定的閥模塊使流體流動(dòng)。優(yōu)選閥的打開和關(guān)閉設(shè)置與Baxter Amicus離心機(jī)中已經(jīng)使用的設(shè)置相似，這在美國(guó)專利5,462,416中作了詳細(xì)描述。
如圖12所示，在另一個(gè)可選擇的MEMS閱讀器164和盒168的實(shí)施例中，通過在MEMS盒閱讀器/控制器上直立的壁166間向下滑動(dòng)盒，就能在安裝一次性部件的過程中很容易地將盒裝入。
圖16示出了本發(fā)明MEMS盒或托架186的另一個(gè)實(shí)施例。前面所述的盒依靠管路中的壓力(由蠕動(dòng)泵92產(chǎn)生)使所選的流體流入和流過MEMS盒。但是如果需要的話，MEMS盒本身可以有泵室，使流體流過盒并且實(shí)際上流過管路。圖16示出了這種MEMS盒186。
如圖16所示，MEMS盒186，與前面所述的實(shí)施例相似，包括三個(gè)與流體流入管相通的內(nèi)部通道188，用于檢測(cè)初始狀態(tài)、處理過程中和最終狀態(tài)的制品特性。但在圖16中的實(shí)施例中，每個(gè)通道還與各自的泵室190相通。泵室優(yōu)選地具有一塊柔性膜的壁，固定在盒的一側(cè)。通過機(jī)械或氣動(dòng)壓力使膜變形交替地減小或增大泵室的大小，從而產(chǎn)生泵的抽吸作用。交替地打開和關(guān)閉泵室每個(gè)端部的入口和出口閥192，以控制流體流過泵的方向。如前所述，如果需要，此泵可用于僅將所需流體流過MEMS盒，或也可用于使流體流過整個(gè)一次性流體管路。
圖18a表示具有MEMS傳感器196的血液組分容器194，MEMS傳感器位于容器壁上或嵌在容器壁中，用于檢測(cè)容器中的血液組分選定的特性。MEMS傳感器適于通過容器壁上一個(gè)易碎的部分進(jìn)入到容器中，或通過傳感器上的刺穿元件進(jìn)入，并適于檢測(cè)所儲(chǔ)存的血液組分的細(xì)菌污染和/或pH值。這在剛好在向病人施用前檢測(cè)血液組分，以保證其pH值和細(xì)菌水平是可以接受的特別有用。
經(jīng)過一段MEMS傳感器所需的適當(dāng)?shù)姆治鰰r(shí)間后，可以從MEMS傳感器直接讀出結(jié)果?；蛘撸梢酝ㄟ^適合于裝在袋上的特殊的MEMS傳感器的閱讀器198閱讀MEMS傳感器，例如自動(dòng)的光、磁或電子裝置。
盡管上面描述了一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于上述出于說明的目的而公開的具體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還包括對(duì)閱讀了本說明書的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言顯而易見的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種生物懸浮液處理系統(tǒng)，包括懸浮液處理裝置，用于處理生物懸浮液的一種或多種組分；與處理裝置相通的第一流體流路，用于將懸浮液輸入處理裝置；與處理裝置相通的第二流體流路，用于將懸浮液的組分從處理裝置中輸出；與所述流體流路中的一個(gè)相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)流路內(nèi)流體的選定的特性。
2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器檢測(cè)由流動(dòng)速度、pH值、細(xì)胞類型、細(xì)胞抗原性、細(xì)胞濃度、細(xì)胞計(jì)數(shù)、粘度、膽固醇、血細(xì)胞比容、DNA、病毒或細(xì)菌的存在、病原體的存在和選定氣體的分壓所組成的組中的一個(gè)或多個(gè)特性。
3.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器與第一流體流路相通，并產(chǎn)生對(duì)第一流體流路內(nèi)流體的一個(gè)或多個(gè)選定特性作出響應(yīng)的信號(hào)，懸浮液處理裝置包括適于接收傳感器信號(hào)并且響應(yīng)此信號(hào)控制處理裝置的控制器。
4.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器與所述第二流體流路相通，并產(chǎn)生對(duì)第二流體流路內(nèi)流體的選定特性作出響應(yīng)的信號(hào)，懸浮液處理裝置包括適于接收傳感器信號(hào)并且響應(yīng)此信號(hào)控制處理裝置的控制器。
5.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器適于在固定的時(shí)間間隔多次檢測(cè)選定的特性。
6.權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器產(chǎn)生對(duì)流路內(nèi)流體的選定特性作出響應(yīng)的信號(hào)，懸浮液處理裝置包括適于接收傳感器信號(hào)并且響應(yīng)此信號(hào)控制處理裝置的控制器。
7.權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器與第二流體流路相通并檢測(cè)選定細(xì)胞的大致數(shù)量或濃度。
8.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括與第二流體流路相通的容器，用于接收輸出的組分，所述系統(tǒng)適于為相關(guān)容器提供由至少一個(gè)傳感器檢測(cè)的特定特性的跟蹤信息。
9.權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括由容器攜帶的可供機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)與至少一個(gè)傳感器檢測(cè)的特定特性相關(guān)的信息。
10.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包括容器上的條碼標(biāo)簽。
11.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包括電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
12.權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置帶有永久半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
13.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包括由容器所攜帶的并代表檢測(cè)特性的至少一個(gè)圖標(biāo)。
14.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于懸浮液包括一種或多種血液組分并且輸出的血液組分是細(xì)胞組分，容器用于儲(chǔ)存輸出的細(xì)胞組分，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包含與容器中的細(xì)胞血液組分的類型、質(zhì)量、純度、數(shù)量或濃度有關(guān)的數(shù)據(jù)。
15.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的至少一個(gè)傳感器包括與第一流體流路相通的第一傳感器和與第二流路相通的第二傳感器，并且處理裝置包括血液分離裝置，懸浮液包括全血，第一傳感器檢測(cè)血小板以確定輸入血液分離裝置的懸浮液的血小板計(jì)數(shù)，第二傳感器檢測(cè)血小板以確定第二流路中的血小板計(jì)數(shù)，系統(tǒng)包括一個(gè)與第二流路相通的容器，用于儲(chǔ)存輸出的血小板，并且系統(tǒng)還包括由容器攜帶的可供機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)與一個(gè)或兩個(gè)上述傳感器檢測(cè)的血小板計(jì)數(shù)有關(guān)的信息。
16.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)傳感器與所述第二流體流路相通，所述系統(tǒng)包括用于儲(chǔ)存輸出組分的容器，傳感器產(chǎn)生對(duì)輸出組分的特性作出響應(yīng)的信號(hào)，系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)記錄裝置，用于接收所述信號(hào)并記錄與所檢測(cè)的輸出組分的特性有關(guān)的數(shù)據(jù)。
17.權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)記錄裝置包括用于打印所檢測(cè)特性報(bào)告的打印機(jī)。
18.權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于報(bào)告的格式是可供機(jī)器閱讀的圖形格式。
19.權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于容器攜帶可供機(jī)器閱讀的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，并且其中的數(shù)據(jù)記錄裝置適于將與傳感器檢測(cè)的選定特性有關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
20.權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于電子存儲(chǔ)裝置包括永久半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
21.一種一次性塑料血液組分儲(chǔ)存容器，其內(nèi)部的空腔用于容納血液組分，容器上攜帶至少一個(gè)與空腔相通的微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)容器內(nèi)容納的血液組分的選定特性。
22.權(quán)利要求21所述的容器，其特征在于傳感器適于在血液組分剛要被輸入病人體內(nèi)之前檢測(cè)血液組分中細(xì)菌的存在或pH值。
23.權(quán)利要求21所述的容器，其特征在于傳感器包括一次寫、多次讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并且適于由自動(dòng)閱讀裝置閱讀。
24.一種提供表征的血液組分制品的血液處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括從包括全血的懸浮液中分離出一種或多種需要的細(xì)胞血液組分的血液分離裝置；與血液分離裝置相通的第一流體流路，用于將包括全血的懸浮液輸入到分離裝置中；與血液分離裝置相通的第二流體流路，用于從分離裝置中輸出至少一種需要的細(xì)胞血液組分；與第二流體流路相通的容器，用于容納從血液分離裝置中輸出的血液組分；由容器攜帶的可供機(jī)器閱讀或人閱讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)；與第一流體流路相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)全血的至少一個(gè)特性并產(chǎn)生至少一個(gè)響應(yīng)此檢測(cè)的電信號(hào)；與第二流體流路相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)從血液分離裝置輸出的細(xì)胞血液組分的數(shù)量并產(chǎn)生響應(yīng)此檢測(cè)的電信號(hào)；適于從傳感器接收電信號(hào)并將與所檢測(cè)特性有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)記錄器，從而使用者能容易地識(shí)別所檢測(cè)的與全血有關(guān)的特性以及容器中需要的細(xì)胞組分的數(shù)量。
25.權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，包括與第二流體流路相通的傳感器，用于檢測(cè)流路中不需要的生物組分的數(shù)量并產(chǎn)生響應(yīng)此數(shù)量的電信號(hào)；適于接收電信號(hào)并將與不需要的細(xì)胞組分的數(shù)量有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)記錄器，其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)可供容器中制品的使用者使用。
26.權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于不需要的生物組分是病毒組分。
27.權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于不需要的生物組分是細(xì)胞組分。
28.權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于需要的細(xì)胞血液組分是血小板或紅細(xì)胞，不需要的細(xì)胞組分是白細(xì)胞。
29.權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，還包括適于接收與第一和第二流體流路相通的傳感器的信號(hào)并對(duì)一個(gè)或多個(gè)此種信號(hào)作出響應(yīng)以控制血液分離裝置的控制器，以提供需要的細(xì)胞血液組分制品，此制品由根據(jù)傳感器檢測(cè)的特性而存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)所表征。
30.權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于需要的細(xì)胞血液組分是血小板、紅細(xì)胞、干細(xì)胞或白細(xì)胞。
31.權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)包括由容器攜帶的可供機(jī)器閱讀的圖形。
32.權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于可供機(jī)器閱讀的圖形包括條碼。
33.權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于第一流體流路與捐獻(xiàn)人的血管系統(tǒng)相通，并且所述的系統(tǒng)包括產(chǎn)生提供給捐獻(xiàn)者的可供人閱讀的報(bào)告的裝置，報(bào)告中含有與一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)特性有關(guān)的選定的數(shù)據(jù)。
34.一種生物懸浮液處理系統(tǒng)，包括用于處理生物懸浮液的一種或多種組分的血液處理裝置；人類受試者；與人類受試者的血管系統(tǒng)和處理裝置相通的第一流體流路，用于將血液從人類受試者輸送到處理裝置；與處理裝置相通的第二流體流路，用于從處理裝置輸出血液組分；與處理裝置相通的第三流體流路，用于從處理裝置輸出另一種血液組分；與所述流體流路中的一個(gè)相通的至少一個(gè)微機(jī)電傳感器，用于檢測(cè)該流路中流體的選定的特性。
35.權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器產(chǎn)生對(duì)一個(gè)流體流路中的流體的一個(gè)或多個(gè)選定特性作出響應(yīng)的信號(hào)，懸浮液處理裝置包括適于接收傳感器信號(hào)并響應(yīng)此信號(hào)控制處理裝置的控制器。
36.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于第三流體流路與人類受試者相通，處理裝置適于將抗凝血?jiǎng)┘尤氲谝涣黧w流路的血液中，所選定的特性包括第一流體流路中的血液的血細(xì)胞比容，控制器控制抗凝血?jiǎng)┫虻谝涣黧w流路內(nèi)的加入。
37.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于控制器根據(jù)信號(hào)控制處理裝置，以避免對(duì)人類受試者的一種或多種有害的結(jié)果。
38.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于控制器根據(jù)信號(hào)控制處理裝置，以輸出所需質(zhì)量的組分。
39.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于控制器根據(jù)信號(hào)控制處理裝置，以輸出所需數(shù)量的組分。
40.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于控制器根據(jù)信號(hào)控制處理裝置，以輸出去除了不需要組分的組分。
41.權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于不需要的組分是白細(xì)胞。
42.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于控制器根據(jù)信號(hào)控制處理裝置，以輸出需要的組分。
43.權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于需要的組分是血小板。
44.權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于需要的組分是紅細(xì)胞或血漿。
45.權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器檢測(cè)血小板并且控制器控制處理裝置以輸出選定的最小數(shù)量的血小板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物懸浮液處理系統(tǒng)，它包括用于處理生物懸浮液的一種或多種組分的懸浮液處理裝置，用于將懸浮液輸入處理裝置的第一流體流路和從裝置輸出懸浮液組分的第二流體流路。至少一個(gè)微機(jī)電(MEM)傳感器與流體流路中的一個(gè)相通，用于檢測(cè)流體流路中流體的選定特性。MEM傳感器可以位于其他位置，例如位于容器上或袋上并與其內(nèi)部相通，用于檢測(cè)其中所裝流體的特性?？梢詸z測(cè)很多特性，例如流動(dòng)速度、pH值、細(xì)胞類型、細(xì)胞抗原性、DNA、病毒或細(xì)菌的存在、膽固醇、血細(xì)胞比容、細(xì)胞濃度、細(xì)胞計(jì)數(shù)、分壓、病原體的存在或粘度。
文檔編號(hào)B01L99/00GK1604801SQ01801935
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2001年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者威廉·H·科克, 詹姆斯·J·厄爾邁斯, 理查德·L·韋斯特, 羅英辰, 馬克·C·韋伯, 閔庚倫 申請(qǐng)人:巴克斯特國(guó)際公司