密度相分離裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是名稱為"密度相分離裝置"、國(guó)際申請(qǐng)日為2010年5月14日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)?為PCT/US2010/034920、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01080028332. 0的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉
[0003] 本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)朜o. 61/178599的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng) No. 61/178599的申請(qǐng)日為2009年5月15日，該文獻(xiàn)的整個(gè)內(nèi)容被本文參引。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及一種用于分離流體試樣的較高和較低密度部分的裝置。更具體地說(shuō)， 本發(fā)明涉及用于采集和運(yùn)送流體試樣的裝置，因此，裝置和流體試樣受到離心力，以便使得 流體試樣的較高密度部分與較低密度部分的分離。
【背景技術(shù)】
[0005] 診斷測(cè)試可能需要把病人的全血試樣分離成多個(gè)組分，例如血清或血漿（較低密 度相組分）和紅細(xì)胞（較高密度相組分）。全血試樣通常通過(guò)靜脈穿刺通過(guò)安裝在注射器 或抽真空血液采集管上的套管或針頭而進(jìn)行采集。在采集之后，血液分離成血清或血漿和 紅細(xì)胞將通過(guò)注射器或管在離心機(jī)中的旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。為了保持分離，隔板必須定位在較高 密度相組分和較低密度相組分之間。這使得分離后的組分能夠隨后進(jìn)行檢查。
[0006] 多種分離隔板已經(jīng)用于采集裝置中，以便劃分在流體試樣的較高密度相和較低密 度相之間的區(qū)域。最廣泛使用的裝置包括觸變凝膠材料，例如聚酯凝膠。不過(guò)，當(dāng)前的聚酯 凝膠血清分離管需要采用特殊制造設(shè)備來(lái)制備凝膠和填充管。而且，基于凝膠的分離器產(chǎn) 品的保存壽命受到限制。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，小球可能從凝膠團(tuán)中釋出，并進(jìn)入一個(gè)或兩個(gè) 分離的相組分中。而且，市場(chǎng)上可購(gòu)得的凝膠隔板可能與分析物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。因此，當(dāng)血 液試樣在獲取時(shí)在其中存在某些藥物，可能會(huì)發(fā)生與凝膠界面的不利化學(xué)反應(yīng)。而且，當(dāng)儀 器探針插入采集容器中太深時(shí)，儀器探針可能在它接觸凝膠時(shí)堵塞。
[0007] 已經(jīng)提出某些機(jī)械分離器，其中，在流體試樣的較高密度相和較低密度相之間能 夠采用機(jī)械隔板。普通機(jī)械隔板利用在離心過(guò)程中施加的不同升高重力而定位在較高密度 相組分和較低密度相組分之間。為了相對(duì)于血漿和血清樣品合適定向，普通機(jī)械分離器通 常在離心之前位于采集的全血樣品的上面。這通常需要將機(jī)械分離器固定在管蓋的底側(cè) 上，以使得當(dāng)與血液采集設(shè)備或采血針接合時(shí)通過(guò)裝置或在該裝置周圍產(chǎn)生血液填充。需 要用這種附接來(lái)防止在裝運(yùn)、處理及血液抽取過(guò)程中分離器的過(guò)早運(yùn)動(dòng)。普通機(jī)械分離器 通常通過(guò)在波紋管部件與蓋之間的機(jī)械互鎖而固定在管蓋上。
[0008] 普通機(jī)械分離器有一些顯著缺陷。如圖1所示，普通分離器包括用來(lái)提供與管或 注射器壁38密封的波紋管34。通常，波紋管34的至少一部分容納在蓋32內(nèi)，或者與該蓋 32接觸。如圖1所示，當(dāng)針30穿過(guò)蓋32進(jìn)入，波紋管34被壓下。這產(chǎn)生空隙36,血液可 能在針頭插入或取出時(shí)匯集在該空隙36中。這可能在某些情況下導(dǎo)致試樣匯集在蓋下面、 裝置過(guò)早啟動(dòng)（其中，機(jī)械分離器在血液采集過(guò)程中過(guò)早釋放）、截留較大量的流體相（例 如血清和血漿）、較差試樣質(zhì)量和/或隔板失效。而且，現(xiàn)有的機(jī)械分離器由于復(fù)雜的多部 件制造技術(shù)而使得制造成本高且復(fù)雜。
[0009] 因此，需要一種分離器裝置，該分離器裝置要能與標(biāo)準(zhǔn)取樣設(shè)備相容，并能減小或 消除普通分離器的前述問(wèn)題。還需要一種分離器裝置，該分離器裝置很容易地用于分離血 液試樣，使得在離心過(guò)程中試樣的較高密度相和較低密度相的交叉污染最小，在存儲(chǔ)和裝 運(yùn)過(guò)程中不受溫度影響，并且對(duì)于輻射消毒穩(wěn)定。還需要一種整體分離裝置，該整體分離裝 置需要更少的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件，并能夠更容易地將樣品引入采集容器中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明涉及一種用于將流體試樣分離成較高密度相和較低密度相的組件。優(yōu)選 地，本發(fā)明的機(jī)械分離器可以用于采集容器例如管，并構(gòu)造成在施加的離心力的作用下在 管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以便分離流體試樣的多個(gè)部分。在某些結(jié)構(gòu)中，管是樣品采集管，該樣品采集管 包括開(kāi)口端部、封閉端部以及在該開(kāi)口端部和封閉端部之間延伸的側(cè)壁。側(cè)壁包括外表面 和內(nèi)表面，管還包括蓋，該蓋布置成裝配在具有可重新密封隔膜的管的開(kāi)口端部中。也可選 擇，管的兩個(gè)端部可以都開(kāi)口，且管的兩端都可以由彈性體蓋來(lái)密封。管的至少一個(gè)蓋可以 包括針頭可刺穿的可重新密封隔膜。
[0011] 機(jī)械分離器可以布置在管內(nèi)在頂部蓋與管的底部之間的位置處。分離器的部件的 尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)置成使得分離器的總體密度處在流體試樣的相的密度之間，例如血液試樣的 較高和較低密度相。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于在采集容器中將流體試樣分離成第一和第二 相的機(jī)械分離器包括分離器本體，該分離器本體有確定于其中的通孔。該通孔用于允許流 體通過(guò)。該分離器本體包括：浮體，該浮體有第一密度；以及鎮(zhèn)重件，該鎮(zhèn)重件有第二密度， 該第二密度大于第一密度。浮體的一部分與鎮(zhèn)重件的一部分連接。
[0013] 機(jī)械分離器可以有球狀體形狀。也可選擇，浮體可以包括外表面和連接表面，鎮(zhèn)重 件可以包括與浮體的連接表面連接的接觸表面以及外表面。浮體的外表面和鎮(zhèn)重件的外表 面可以一起形成球狀體形狀。
[0014] 在某些結(jié)構(gòu)中，浮體確定了用于允許流體通過(guò)的通孔。通孔可以有圓形截面。在 其它結(jié)構(gòu)中，通孔可以有橢圓形截面。通孔沿穿過(guò)軸線來(lái)確定，浮體用于在施加旋轉(zhuǎn)力時(shí)沿 與穿過(guò)軸線垂直的方向變形。
[0015] 在另一結(jié)構(gòu)中，浮體還包括：第一延伸凸片，該第一延伸凸片鄰近通孔的第一開(kāi) 口；以及第二延伸凸片，該第二延伸凸片鄰近通孔的第二開(kāi)口。第一延伸凸片的至少一部分 和第二延伸凸片的至少一部分可以提供于通孔上方和周圍，并沿與分離器本體的穿過(guò)軸線 平行的方向從浮體徑向向外延伸。也可選擇，第一延伸凸片、浮體的上表面和第二延伸凸片 可以形成凸形的上部浮體表面。
[0016] 在另一結(jié)構(gòu)中，分離器本體還包括延伸凸片帶，該延伸凸片帶環(huán)繞浮體的外表面 的一部分布置。也可選擇，延伸凸片帶的第一部分布置在通孔的第一開(kāi)口附近，延伸凸片帶 的第二部分布置在通孔的第二開(kāi)口附近。在還一結(jié)構(gòu)中，延伸凸片帶的第一部分和第二部 分中的至少一個(gè)有凹形的朝下方位。也可選擇，延伸凸片帶的第一部分和第二部分中的至 少一個(gè)定向成環(huán)繞通孔的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口中的至少一個(gè)的上部部分的、向外延伸的弓 形形狀。延伸凸片帶的第一部分和第二部分中的至少一個(gè)可以沿與穿過(guò)軸線平行的方向從 浮體向外延伸。延伸凸片帶的第一延伸部分的至少一部分和第二延伸部分的至少一部分可 以有相同的形狀和曲率。在某些結(jié)構(gòu)中，延伸凸片帶還可以包括連接部分，該連接部分布置 在第一延伸部分和第二延伸部分之間并將第一延伸部分和第二延伸部分連接，第一延伸部 分和第二延伸部分布置于分離器本體的各連接側(cè)上。延伸凸片帶的第一延伸部分和第二延 伸部分有凹形朝下方位，延伸凸片帶的連接部分有凹形朝上方位。在某些結(jié)構(gòu)中，浮體可以 包括延伸凸片帶。也可選擇，浮體和延伸凸片帶可以由TPE形成，鎮(zhèn)重件由PET形成。
[0017] 機(jī)械分離器還可以包括環(huán)繞分離器本體周向布置的初始接合帶。初始接合帶可以 連續(xù)或者至少局部分段。初始接合帶和浮體可以由相同材料形成。初始接合帶可以與鎮(zhèn)重 件的至少一部分相交。
[0018] 在另一結(jié)構(gòu)中，鎮(zhèn)重件可以包括基部部分和用于與浮體的一部分接合的連接結(jié) 構(gòu)。連接結(jié)構(gòu)可以包括用于與浮體的一部分接合的多個(gè)臂，連接結(jié)構(gòu)可以提供在浮體和鎮(zhèn) 重件之間的屈曲。也可選擇，浮體的至少一部分可以有圓形外周邊，該圓形外周邊有與通孔 垂直的屈曲截面。在某些結(jié)構(gòu)中，浮體可以包括連接結(jié)構(gòu)，用于與鎮(zhèn)重件的一部分接合。連 接結(jié)構(gòu)可以包括用于與鎮(zhèn)重件的一部分接合的多個(gè)臂，連接結(jié)構(gòu)可以提供在浮體和鎮(zhèn)重件 之間的屈曲。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，能夠?qū)⒘黧w試樣分成第一和第二相的分離組件包括采 集容器，該采集容器有第一端、第二端以及在它們之間延伸的側(cè)壁。采集容器確定了在第一 端和第二端之間的縱向軸線。分離組件還包括機(jī)械分離器，該機(jī)械分離器有分離器本體，該 分離器本體有確定于其中的通孔。該分離器本體用于在施加旋轉(zhuǎn)力時(shí)從第一初始位置轉(zhuǎn)變 成第二密封位置，在該第一初始位置中，通孔定向在打開(kāi)位置，用于允許流體通過(guò)，在該第 二密封位置，通孔定向在關(guān)閉位置，用于防止接收的流體通過(guò)。
[0020] 在一種結(jié)構(gòu)中，分離組件還包括蓋，該蓋用于與采集容器的第一端密封接合，且機(jī) 械分離器與蓋的一部分可釋放地接合。機(jī)械分離器可以在第一初始位置中與蓋的一部分接 合，且機(jī)械分離器可以在第二密封位置中與采集容器的側(cè)壁的一部分接合。蓋可以包括接 合凸臺(tái)，當(dāng)分離器本體處于第一初始位置時(shí)，該接合凸臺(tái)布置在通孔的一部分內(nèi)，用于形成 在分離器本體的一部分和蓋之間的流體密封。也可選擇，在第一初始位置中，機(jī)械分離器的 通孔的至少一部分定向成沿采集容器的縱向軸線，且在第二密封位置中，通孔定向成垂直 于采集容器的縱向軸線。通孔從打開(kāi)位置轉(zhuǎn)變成關(guān)閉位置可以與機(jī)械分離器從第一初始位 置至第二密封位置的旋轉(zhuǎn)一致。機(jī)械分離器可以在第二密封位置中與采集容器壁的一部分 密封接合，以便防止流體穿過(guò)它或環(huán)繞它流過(guò)。
[0021] 在某些結(jié)構(gòu)中，分離器本體還包括：第一延伸凸片，該第一延伸凸片鄰近通孔的第 一開(kāi)口；以及第二延伸凸片，該第二延伸凸片鄰近通孔的第二開(kāi)口。第一延伸凸片和第二延 伸凸片可以在第二密封位置中與采集容器的側(cè)壁的一部分接合。在其它結(jié)構(gòu)中，分離器本 體還包括延伸凸片帶，該延伸凸片帶繞浮體的外表面的一部分布置。延伸凸片帶可以在第 二密封位置中與采集容器的側(cè)壁的一部分接合，且延伸凸片帶可以在第二密封位置中與采 集容器的側(cè)壁形成連續(xù)密封。
[0022] 在其它結(jié)構(gòu)中，鎮(zhèn)重件包括用于與浮體的一部分接合的連接結(jié)構(gòu)，且浮體的至少 一部分包括圓形外周邊，該圓形外周邊有與通孔垂直的彎曲截面。浮體的外周邊可以在第 二密封位置中與采集容器的側(cè)壁形成連續(xù)密封。也可選擇，浮體包括用于與鎮(zhèn)重件的一部 分接合的連接結(jié)構(gòu)，且浮體的至少一部分包括圓形外周邊，該圓形外周邊有與通孔垂直的 彎曲截面，且浮體的外周邊在第二密封位置中與采集容器的側(cè)壁形成連續(xù)密封。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用于使得流體試樣能夠分離成第一和第二相的分離組 件包括采集容器，該采集容器有第一端、第二端和在它們之間延伸的側(cè)壁。分離組件還包括 機(jī)械分離器，該機(jī)械分離器有分離器本體，該分離器本體有確定于其中的通孔。分離器本體 包括：第一密封周邊，用于提供與采集容器的第一部分的密封接合，同時(shí)允許試樣通過(guò)通孔 進(jìn)入采集容器中；以及第二密封周邊，用于提供與采集容器的第二部分的密封接合，同時(shí)保 持用于第一和第二相之間分離的隔板。
[0024] 分離組件可以包括蓋，該蓋用于與采集容器的開(kāi)口端密封接合，其中，機(jī)械分離器 與蓋的一部分可釋放地接合。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用于使得流體試樣能夠分離成第一和第二相的分離組 件包括采集容器，該采集容器有開(kāi)口端、封閉端和在它們之間延伸的側(cè)壁，該側(cè)壁確定了內(nèi) 部。采集容器還確定了在開(kāi)口端和封閉端之間的縱向軸線。分離組件還包括：蓋，該蓋用于 與采集容器的開(kāi)口端密封接合；以及柱，該柱與蓋接合，并用于定位在采集容器的內(nèi)部。柱 包括沿采集容器的縱向軸線對(duì)齊的柱通孔。分離組件還包括機(jī)械分離器，該機(jī)械分離器與 柱可釋放地接合。該機(jī)械分離器包括分離器本體，該分離器本體有沿穿過(guò)軸線確定于其中 的通孔，且該通孔用于允許流體通過(guò)。分離器本體包括：浮體，該浮體有第一密度；以及鎮(zhèn) 重件，該鎮(zhèn)重件有比第一密度更大的第二密度。浮體的一部分與鎮(zhèn)重件的一部分連接，且柱 的一部分接收于分離器的通孔內(nèi)，從而在初始第一位置中形成穿過(guò)柱和機(jī)械分離器的流體 通路。
[0026] 分離器本體還可以包括初始接合帶，該初始接合帶環(huán)繞分離器本體的一部分周向 布置。初始接合帶和浮體可以由相同材料形成，初始接合帶可以與鎮(zhèn)重件的至少一部分相 交。也可選擇，分離器本體用于在施加旋轉(zhuǎn)力時(shí)從第一初始位置轉(zhuǎn)變成第二密封位置，在該 第一初始位置中，柱的一部分布置在通孔中，分離器本體定向成開(kāi)口位置，用于允許流體通 過(guò)，在該第二密封位置中，分離器本體與柱脫開(kāi)，且通孔定向成關(guān)閉位置，用于防止接收的 流體通過(guò)。分離器本體從打開(kāi)位置轉(zhuǎn)變成關(guān)閉位置可以包括分離器本體用于與柱脫開(kāi)的軸 向運(yùn)動(dòng)，以及分離器本體從初始第一位置旋轉(zhuǎn)至第二密封位置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的還一實(shí)施例，用于使得流體試樣能夠分離成第一和第二相的分離組 件包括采集容器，該采集容器有開(kāi)口端、封閉端和在它們之間延伸的側(cè)壁，該側(cè)壁確定了內(nèi) 部。采集容器還確定了在開(kāi)口端和封閉端之間的縱向軸線。分離組件還包括蓋，該蓋用于 與采集容器的開(kāi)口端密封接合。該蓋包括接收端，用于定位在采集容器的開(kāi)口端內(nèi)，且接收 端確定了內(nèi)部空腔，并包括伸入該內(nèi)部空腔內(nèi)的底切凸起。分離組件還包括機(jī)械分離器，該 機(jī)械分離器與蓋可釋放地接合。該機(jī)械分離器包括分離器本體，該分離器本體有沿穿過(guò)軸 線確定于其中的通孔，且該通孔用于允許流體通過(guò)。分離器本體包括：浮體和鎮(zhèn)重件，該浮 體有第一密度，該鎮(zhèn)重件有比第一密度更大的第二密度，且浮體的一部分與鎮(zhèn)重件的一部 分連接。蓋的底切凸起可以布置于分離器的通孔內(nèi)，且分離器本體的至少一部分可以在初 始第一位置中布置在蓋的內(nèi)部空腔內(nèi)。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的還一實(shí)施例，采集容器包括第一區(qū)域，該第一區(qū)域有開(kāi)口頂端和第 一側(cè)壁，該第一側(cè)壁確定了第一內(nèi)部和第一外部。采集容器還包括第二區(qū)域，該第二區(qū)域有 封閉底端和第二側(cè)壁，該第二側(cè)壁確定了第二內(nèi)部和第二外部