專利名稱：用于采樣的膜基雙層管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體采樣裝置，并且更具體地說，涉及一種適于 將血漿或血清與血樣分離的流體采樣裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及 一種通過這里也稱作薄膜的多孔過濾器而能夠?qū)⒀獦又械难獫{或血清 與細胞物質(zhì)分離的抽真空流體采樣裝置。
背景技術(shù)：
血漿是血液的液體部分，并且主要包括水、蛋白質(zhì)、葡萄糖、氛 基酸、維生素、無機鹽、代謝產(chǎn)物以及代謝廢物。血液的一般固體部 分包括各種細胞，各種細胞包括紅細胞、白細胞以及血小板。血漿關(guān) 于身體的細胞是自由可傳輸?shù)??？偟膩碚f，血漿對白血球、紅血球以 及其它細胞成分提供懸浮介質(zhì)，以將它們傳輸?shù)饺嘶騽游锶怼Ｈ绻?血漿樣本是所需要的，則其與血細胞的分離必須早在血液凝結(jié)之前發(fā) 生。抗凝劑可以添加到采血裝置中以防止凝結(jié)。如果允許血液凝結(jié)， 則采集血樣的剩余液體部分叫做血清，該血清沒有血漿的某些蛋白質(zhì) 成分。血漿/血清與血細胞的分離典型地通過離心作用而實現(xiàn)。
因為血漿包含適用于診斷分析的豐富成分源，所以多種醫(yī)療器械 已經(jīng)被設(shè)計成用來將血漿與全血樣本分離。幾種已知采血裝置被提供 成抽真空多腔室裝置，這些抽真空多腔室裝置包括用來從所采集的血 樣中除去或分離血漿的過濾器或薄膜。在一些裝置中，裝置包括允許 使用者接近被分離的血漿樣品的可拆除腔室。典型地，在這些已知血 樣采集和分離裝置中，分離過濾器或薄膜具有足夠小的微孔尺寸以防
止細胞成分通過過濾器或薄膜，同時允許液體通過。然而，這樣的過 濾器或薄膜在采血和血漿分離過程期間常常被堵塞，由此使由抽真空 裝置產(chǎn)生的一般真空力不適于從所采集的血樣中抽取血漿。下文討論已知采血和分離裝置的幾個例子。
美國專利No. 6,506,167 (Ishimito等人)公開了一種血液分離管， 其包括由過濾器分離的下游管和上游管。管子是彼此可連結(jié)和拆開的， 并且初始地被提供在抽真空狀態(tài)下。在采血期間，血液通過靜脈內(nèi)穿 刺從病人取出，并且通過血壓和在管內(nèi)的負壓傳送到上游管中。在操 作中，當(dāng)血液接觸在兩根管之間的過濾器時，在上游管與下游管之間 產(chǎn)生壓差。在這個對比文件中公開了幾種過濾器類型，包括薄膜、玻 璃纖維、具有大微孔并且浸漬有抗血細胞抗體的濾紙、浸漬有聚集細 胞的陽離子大分子物質(zhì)的過濾器以及分層多層過濾器。與在這個專利 中描述的裝置關(guān)聯(lián)的一個問題是，血細胞在血漿分離期間常常堵塞過 濾器，導(dǎo)致在采血期間在上游管與下游管之間不適當(dāng)?shù)恼婵樟Υ嬖凇?關(guān)于在這個專利中描述的裝置的另外問題是，如果從上游管除去下游 管，則在下游管中的所采集血漿可能暴露于污染物。
美國專利No. 6，471，069 ( Lin等人)公開了一種裝置，該裝置適 于將血漿/血清與血細胞分離，并且包括在大體剛性外部容器內(nèi)布置的 柔性可折疊內(nèi)部容器。蓋板密封外部容器的敞開頂端。過濾器組件被 安裝到內(nèi)部容器的敞開頂端上。過濾器組件包括允許所采集流體樣本 的較輕部分穿過、同時阻塞較重部分的過濾器。過濾器組件還包括過 濾器支撐件，該過濾器支撐件包括縫隙閥，該縫隙閥響應(yīng)由較輕部分 產(chǎn)生的流體壓力而打開，以便允許較輕部分流過。在使用中，流體樣 本被輸送到內(nèi)部容器，并且裝置受到離心作用，該離心作用使得過濾 器組件向外部容器的底端運動，并允許流體樣本的較輕部分流過縫隙 閥、并且流進在內(nèi)部和外部容器之間的空間中。美國專利No. 6，471，069 通過參考全部包括在這里。
美國專利No. 6,659,288 ( Amano等人)公開了一種包括過濾單元 的血漿/血清采集裝置。裝置在過濾單元上方設(shè)置有空間以保存血細 胞，并且在過濾器下方限定空間，血漿/血清在負壓下被抽入該空間中。 美國專利No. 4,639,316 ( Eldegheidy )公開了 一種自動液體成分分離 器，該自動液體成分分離器利用交叉流過濾區(qū)域以及真空力使在流體
7樣本中的無細胞部分與細胞部分分離。其中通過壓差實現(xiàn)通過在容器
內(nèi)的過濾器的血漿分離的其它現(xiàn)有技術(shù)被公開在美國專利No. 3,682,596; No. 3,687,296; No. 3,701,434; No. 3,814,079; No. 4,131,549; 及No. 4,639,316中。
上述各血液采集和分離裝置每種都利用壓差作為使血漿與全血樣 本分離的原動力。然而，在這些裝置中存在一定缺點，即常常出現(xiàn)用 于完全血漿/血清分離的壓差不足、分離過濾器容易被細胞物質(zhì)堵塞以 及分離的血漿/血清在從裝置移出期間容易被污染。相應(yīng)地，對于下述
裝置和方法存在廣泛需要該裝置和方法允許血漿/血清與血樣在與采 樣現(xiàn)場相同的位置或緊靠近采樣現(xiàn)場處迅速地分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服在現(xiàn)有技術(shù)中存在的多種不足，并且允許醫(yī)師采集典 型地為血液的體液樣本和在血樣采集現(xiàn)場或其附近實現(xiàn)例如血漿/血 清與樣本的分離。在一個實施例中， 一種裝置供采集和分離流體樣本 之用，并且總體包括被抽真空的外部容器和內(nèi)部容器。外部容器具有 第一敞開端和第二封閉端。能被刺穿的蓋板封閉第一敞開端，由此限 定第一內(nèi)部腔室。內(nèi)部容器被包含在外部容器內(nèi)，并且將第一內(nèi)部腔 室分隔成流體連通的上部腔室部分與下部腔室。內(nèi)部容器通過多孔薄 膜限定與第一內(nèi)部腔室的下部腔室部分分隔的第二內(nèi)部腔室。提供端 口用來將第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與第一內(nèi)部腔室流體連通。
待采集的流體樣本可以包括血液?；谠诘谝粌?nèi)部腔室與第二內(nèi) 部腔室之間由接觸靠近下部腔室部分的多孔薄膜的血液建立的壓差， 被抽吸到第 一 內(nèi)部腔室內(nèi)的血液的血漿或血清通過多孔薄膜并且進入 內(nèi)部容器的第二內(nèi)部腔室中。多孔薄膜合意地防止血細胞傳送過該薄 膜。
在一個實施例中，多孔薄膜可以包括濾紙，例如一張或多張濾紙。 多孔薄膜的微孔尺寸可以具有控制所需分子通過薄膜的尺寸。例如， 多孔薄膜可以防止60,000道爾頓(dalton)或更大的分子通過進入到內(nèi)部容器中。另外，多孔薄膜可以能夠從血樣的血漿或血清部分除去 清蛋白、免疫球蛋白或其它大分子。在另一個例子中，多孔薄膜可以
防止10,000道爾頓或更大的分子通過進入到內(nèi)部容器中。此外，多孔
薄膜可以具有能夠?qū)崿F(xiàn)從血樣提取肽的微孔尺寸。另外，多孔薄膜可
以防止2,000道爾頓或更大的分子通過進入到內(nèi)部容器中。此外，多
孔薄膜可以具有能夠?qū)崿F(xiàn)將代謝物和其它小分子與血樣分離的微孔尺寸。
多孔薄膜的微孔尺寸也可以在0.1nm至2jLim之間。例如，多孔薄 膜可以是作為例子為了實現(xiàn)生物安全的血漿或血清樣本采集而除去病 毒顆粒的0.22nm薄膜。在另一個例子中，多孔薄膜可以是作為例子 可以用于無血小板血漿或血清樣本采集的0.45-1.0iim薄膜。此外，多 孔薄膜可能能夠?qū)崿F(xiàn)無血小板血漿或血清樣本采集。
在一種變化方式中，內(nèi)部容器可以懸掛在外部容器內(nèi)。在另一種 變化方式中，內(nèi)部容器可以能脫開地與能被刺穿的蓋板相連接。作為 結(jié)果，內(nèi)部容器與能被刺穿的蓋板的脫開可以打開內(nèi)部容器的端口 ， 并且將內(nèi)部容器的第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與第一內(nèi)部腔室流體連通。在 又一種變化方式中，內(nèi)部容器可以能移動地支撐在外部容器的第一內(nèi) 部腔室內(nèi)。作為結(jié)果，內(nèi)部容器在第一內(nèi)部腔室內(nèi)的移動可以打開內(nèi) 部容器的端口，并且將內(nèi)部容器的第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與第一內(nèi)部腔 室流體連通。外部容器可以將內(nèi)部容器支撐在第一內(nèi)部腔室內(nèi)。這樣
的支撐可以發(fā)生在內(nèi)部容器在第一內(nèi)部腔室內(nèi)的移動之后。
外部容器可以包括諸如凝集劑或抗凝劑之類的添加劑。多孔薄膜
可以由高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、陶瓷、多孔金屬、多孔玻璃、 玻璃纖維、乙烯基聚合物、紙、天然纖維以及以上的組合制成。
在另一個實施例中，裝置供將血漿或血清與血樣分離之用，并且 總體包括被抽真空的采集組件，該被抽真空的采集組件包括外部容器 和內(nèi)部容器。外部容器在一端處包括能被刺穿的蓋板。內(nèi)部容器被包 含在外部容器內(nèi)，并且內(nèi)部容器的內(nèi)部由在內(nèi)部容器的底部上的多孔 薄膜與外部容器分隔。內(nèi)部容器包括與內(nèi)部容器流體連通的端口。端
9口合意地能脫開地連接到能被刺穿的蓋板上。
內(nèi)部容器可以全部容納在外部容器內(nèi)。端口例如當(dāng)與能被刺穿的 蓋板分開時，可以與外部容器流體連通。端口與能被刺穿的蓋板的脫 開可以實現(xiàn)打開端口以與外部容器非限制地流體連通。外部容器的內(nèi) 表面可以保持內(nèi)部容器相對于外部容器的位置。在操作中，在血樣進 入外部容器時在外部容器與內(nèi)部容器之間建立的壓差可以用來促進血
漿或血清通過多孔薄膜進入內(nèi)部容器中的輸送，同時防止血細胞通過 多孔薄膜傳送。
在另一個方面，提供一種用來將血漿或血清與血樣分離的方法。 該方法可以包括提供被抽真空的采集組件的步驟，該被抽真空的采集
組件包括外部容器，在一端處具有能被刺穿的蓋板；內(nèi)部容器，包 含在外部容器內(nèi)，并且在該內(nèi)部容器中限定內(nèi)部腔室；及多孔薄膜， 將內(nèi)部容器的內(nèi)部腔室與外部容器相分離。方法還可以包括將血樣采
集在組件的外部容器內(nèi)的步驟，由此在外部容器與內(nèi)部容器之間產(chǎn)生 壓差。壓差總體使血漿或血清從血樣穿過多孔薄膜流入到內(nèi)部容器的 內(nèi)部腔室中。血漿或血清在血樣采集期間沿著與血液顆粒流入外部容 器的方向大致相反的方向流入內(nèi)部容器中。 一旦被采集，在采樣完成 之后，就可以將血漿或血清從內(nèi)部容器取出。內(nèi)部容器可以包括端口， 并且所述方法還可以包括將端口設(shè)置成與外部容器的內(nèi)部腔室相流體 連通的步驟。
通過結(jié)合附圖來閱讀如下的詳細描述，本發(fā)明的進一步細節(jié)和優(yōu) 點將更為顯明，附圖中類似部分自始至終用類似附圖標記指示。


圖l是按照一個實施例的流體采樣裝置的分解立體圖。
圖2是在圖1中表示的裝置的分解橫截面圖。
圖3是在圖1中表示的裝置的蓋板和內(nèi)部容器的立體圖。
圖4是在圖1中表示的裝置的組裝橫截面圖。
圖5是在圖1中表示的裝置的組裝橫截面圖，表示在流體采樣過程期間在使用中的裝置。
圖6是在圖1中表示的裝置的組裝橫截面圖，表示在裝置內(nèi)發(fā)生
的初始流體樣本分離。
圖7是在圖1中表示的裝置的組裝橫截面圖，表示內(nèi)部容器與蓋
板的分開并且導(dǎo)致在裝置內(nèi)流體樣本分離的完成。
圖8是按照另一個實施例的流體采樣裝置的分解立體圖。 圖9是在圖8中表示的裝置的蓋板和內(nèi)部容器的立體圖。 圖IO是在圖8中表示的裝置的組裝橫截面圖，表示接近以接受用
于分離的流體樣本的裝置。
圖11是在圖8中表示的裝置的俯視圖。
圖12是按照另外實施例的流體采樣裝置的組裝視圖，表示接近以 接受用于分離的流體樣本的裝置。
圖13是具有用于裝置的可選擇蓋板的在圖l中表示的裝置的組裝 橫截面圖。
圖14是具有用于裝置的另一種可選擇蓋板的在圖1中表示的裝置 的組裝橫截面圖。
具體實施例方式
為了下文描述的目的，空間方位術(shù)語，如果使用，則將與參考實 施例相關(guān)，如它在附圖中定向或者否則在如下詳細描述中描述的那樣。 然而，要理解，下文描述的實施例可以呈現(xiàn)多種可選擇變化方式和實 施例。也要理解，在附圖中表明和在這里描述的特定裝置僅僅是示范 性的，并且不應(yīng)該認為是限制性的。
在一個實施例中，公開了一種適于血樣采集和將血漿、血清或其 它流體樣品與血樣的細胞物質(zhì)(例如，血細胞)分離的流體采樣裝置。 然而，這里描述的裝置對于例如像過濾裝置那樣將溶液(即，液體) 與固體分離的用途而言都是可應(yīng)用的。具體地說，在一種形式中，本 裝置適于通過常規(guī)取樣技術(shù)進行的血樣采集以及隨后的利用元件組件 進行的分離，該元件組件大體包括內(nèi)部容器、外部容器以及蓋板部件。
ii內(nèi)部容器一般通過多孔薄膜、過濾器或類似分離部件從外部抽真空容 器抽取血漿、血清或其它液體樣品，以將血漿、血清、和/或其它液體 樣品從樣本分離。
先來參照圖1-4，其中大體示出用來采集和分離流體樣本的裝置 10。裝置10是下列元件的組件第一或外部容器或管12、第二或內(nèi) 部容器或管14以及用來密封外部和內(nèi)部容器12、 14的蓋板16。外部 和內(nèi)部容器12、 14按照一個實施例， 一起形成被抽真空的采集組件。 總體上，外部容器12包圍內(nèi)部容器14，典型地在其中完全地容納內(nèi) 部容器14。外部容器12可以是能夠在其中包含典型地為血樣的流體 樣本的任何容器或器皿，并且合意地處于可以由常規(guī)裝置抽真空的常 規(guī)采血管或器皿的形式。外部容器12可以由任何已知材料建造，如玻 璃或模壓塑料材料，并且在一個具體實施例中，由聚對苯二甲酸乙酯 (PET)建造。提供蓋板16，以進行與外部容器12的氣密密封和將內(nèi) 部容器14包圍在外部容器12內(nèi)。蓋板16也用來例如以在外部容器 12內(nèi)懸桂的方式，將內(nèi)部容器14支撐在外部容器12內(nèi)。
外部容器12是包括管形側(cè)壁18的大體圓柱形結(jié)構(gòu)，該管形側(cè)壁 18限定第一敞開端或頂端20，并且進一步形成外部容器12的第二封 閉端或底端22。封閉端22可以如常規(guī)采血管那樣具有圓形或弓形形 式。外部容器12在敞開端20處由蓋板16密封，該蓋板16是由橡膠 或模壓塑料材料形成的可刺穿元件，但可以由任何可刺穿彈性體材料 制成。盡管蓋板16 —般與在醫(yī)學(xué)技術(shù)中已知的橡膠或塑料管塞類似， 但蓋板16本身擁有幾個新穎特征，如這里討論的那樣。蓋板16當(dāng)安 置在外部容器12的敞開端部20內(nèi)時，至少部分地由帽結(jié)構(gòu)或帽部件 24圍繞，該帽結(jié)構(gòu)或部件24被包括用來保護蓋板16。帽部件24形成 有環(huán)形端壁26和懸垂側(cè)壁或裙部28，該懸垂側(cè)壁或裙部28構(gòu)造成當(dāng) 蓋板16安置在外部容器12的敞開端部20內(nèi)時沿外部容器12的側(cè)壁 18向下延伸。如這里討論的那樣，蓋板16包括可插入部分，該可插 入部分安置在外部容器12的敞開端部20內(nèi)，并且由與側(cè)壁18的內(nèi)表 面或側(cè)面的摩擦接合和/或用粘合劑保持在其中。帽部件24的側(cè)壁28沿外部容器12的側(cè)壁18的外表面或側(cè)面向下延伸，以保護從外部容 器12的敞開端部20向外延伸的蓋板16的暴露部分。環(huán)形端壁26限 定暴露蓋板16的一部分的中央孔徑30，以允許對于外部容器12的內(nèi) 部的接近，該內(nèi)部典型地由諸如針插管之類的刺穿元件接近，該刺穿 元件穿過能被刺穿的蓋板16插入，如這里更詳細描述的那樣。
蓋板16如以前描述的那樣，典型地是由橡膠、塑料或其它類似聚 合物材料形成的整體結(jié)構(gòu)或本體，并且一般是由能夠充分地形成關(guān)于 外部容器12的敞開端部20的氣體和液體緊密密封的適當(dāng)材料形成的 彈性體封閉元件。另外，蓋板16的本體合意地能夠用諸如針插管之類 的刺透裝置刺透，如以前描述的那樣。這樣一種針插管可以是用來將 血液傳送到外部容器12中的采血裝置的部分。蓋板16形成有帶凸緣 的頭部或帽部分32以及懸垂和整體模壓塞部分34。帽部分32適于坐 在或安置在外部容器12的敞開端部20處由外部容器12的側(cè)壁18限 定的邊沿36上。塞部分34 —般適于插入在外部容器12的敞開端部 20中，并且向內(nèi)延伸到外部容器12中，并與側(cè)壁18的內(nèi)表面或側(cè)面 充分地形成氣體和液體緊密密封。因而，借助于在外部容器12的敞開 端部20內(nèi)安置的蓋板16的塞部分34，在外部容器12內(nèi)限定或形成 第一內(nèi)部腔室38。在將蓋板16密封在外部容器12的敞開端部20內(nèi) 之前，第一內(nèi)部腔室38可以被設(shè)置為相對于外部大氣壓力為負(即， 真空)壓力的狀態(tài)下，從而外部容器12的內(nèi)部在負(即，真空)壓力 下。例如，在裝置10的組裝之后一其中內(nèi)部容器14被插入在外部容 器12中，外部容器12可以被抽真空并且隨后用蓋板16密封，由此將 第一內(nèi)部腔室38設(shè)置在負(即，真空)壓力下并且同時將內(nèi)部容器 14的內(nèi)部設(shè)置在負(即，真空)壓力下。
裝置10的另一個方面涉及的是，內(nèi)部容器14在外部容器12內(nèi)是 可運動的，以實現(xiàn)采集流體樣本的完全分離。如圖2中所示，內(nèi)部限 制結(jié)構(gòu)40提供在第一內(nèi)部腔室38內(nèi)，該內(nèi)部限制結(jié)構(gòu)40用來限制內(nèi) 部容器14在外部容器12內(nèi)的內(nèi)部運動，如這里進一步討論的那樣。 在示出的實施例中，限制結(jié)構(gòu)40采用圓周凸緣或接片的形式，該圓周
13凸緣或接片從外部容器12的側(cè)壁18向內(nèi)延伸并因而典型地是與外部 容器12的本體整體地形成的。然而，作為限制結(jié)構(gòu)40在圖2中表明 的特定運動限制結(jié)構(gòu)不應(yīng)該看作對于限制結(jié)構(gòu)40的可能變化范圍加 以限制。這樣的變化可以具有多種形式，如在外部容器12的側(cè)壁18 中形成的圓周限制(即，變細)、布置在外部容器12內(nèi)并且從其封閉 端22向上延伸的套筒、從外部容器12的封閉端22向上延伸的平臺、 從外部容器12的側(cè)壁18徑向向內(nèi)延伸的一個或多個支柱或接片以及 類似結(jié)構(gòu)。
蓋板16的帽部分32限定典型地由帽部件24的環(huán)形端壁26部分 包圍的頂部表面42。頂部表面42被暴露在由在帽部件24中的中央孔 徑30限定的敞開區(qū)域中，并且頂部表面42的這個暴露區(qū)域是裝置10 的使用者插入針插管或類似刺穿元件以接近外部容器12的內(nèi)部、具體 是第一內(nèi)部腔室38的地方。相應(yīng)地，為了將血樣提供給第一內(nèi)部腔室 38，采血裝置的針插管或類似刺穿元件被用來透過蓋板16的帽部分 32的頂部表面42的暴露部分，這將第一內(nèi)部腔室38設(shè)置成與為采血 目的插入在病人靜脈中的針流體連通。由于第一內(nèi)部腔室38被密封并 且在負(即，真空)壓力下，所以血液從靜脈、通過采血裝置以及經(jīng) 穿過蓋板16插入的針插管流入到第一內(nèi)部腔室38中。如果希望，蓋 板的帽部分32的頂部表面42可以下凹或否則成形，以提供何處插入 針插管的可見指示或提示，以適當(dāng)?shù)赝高^蓋板16和接近外部容器12 的內(nèi)部而不撞擊內(nèi)部容器14。這個下凹或成形區(qū)域在圖1-7中由附圖 標記44指示，并且合意地是由在帽部件24的環(huán)形端壁26中限定的中 央孔徑30暴露留下的頂部表面42的區(qū)域的部分。此外，塞部分34 限定孔或管形凹口 46,該孔或管形凹口 46被提供以將內(nèi)部容器14支 撐在外部容器12內(nèi)，使內(nèi)部容器14從塞部分34懸垂或懸掛并且延伸 到由外部容器12和蓋板16限定的第一內(nèi)部腔室38中。
第二或內(nèi)部容器14以與外部容器12相類似的方式呈大致管形或 圓柱形結(jié)構(gòu)，但可以具有其它形式。內(nèi)部容器14合意地被完全包含在 外部容器12內(nèi)，并且初始地與蓋板16相關(guān)聯(lián)并且由其支撐以延伸到
14外部容器12中。在一個實施例中，內(nèi)部容器14是包括第一或遠端50和第二或近端52的大體鐘形結(jié)構(gòu)或整體本體。內(nèi)部容器14大致由限定或形成遠端50的鐘形容納部分54和管形結(jié)構(gòu)或?qū)Ч?6形成，所述導(dǎo)管56從容納部分54向上延伸，并且限定或形成內(nèi)部容器14的近端52。形成內(nèi)部容器14的近端52的管形導(dǎo)管56適于接合在蓋板16的塞部分34中限定的孔46，借此內(nèi)部容器14可以被懸掛在外部容器12內(nèi)。容納部分54是空心的，并且限定與向上延伸管形導(dǎo)管56流體連通的第二內(nèi)部腔室58。
在圖1-4中示出的實施例中，管形導(dǎo)管56與容納部分54同軸地對準并且從其向上延伸，以與孔46接合，該孔46又合意地與在帽部件24中的中央孔徑30同軸對準。然而，管形導(dǎo)管56和因而孔46的直徑合意地小于中央孔徑30，以允許使用者將針插管穿過蓋板16插入在從內(nèi)部容器14的近端52徑向向外并因此從管形導(dǎo)管56徑向向外的區(qū)域中。作為結(jié)果，插入的針插管與管形導(dǎo)管56大致平行地被插入，并且不直接插入到管形導(dǎo)管56中。針插管穿過蓋板16的適當(dāng)插入表示在這里討論的圖5中。由上文將理解，內(nèi)部容器14和外部容器12也通過管形導(dǎo)管56在蓋板16的塞部分34中的孔46中的同軸接合而被同軸地對準。在這里討論的其它實施例中，內(nèi)部容器14和蓋板16可以構(gòu)造成使得內(nèi)部容器14與外部容器12的中心軸線L徑向偏移，如在這里討論的圖8-12中表示的那樣。
如以前描述的那樣，在一個實施例中，內(nèi)部容器14懸垂(即，懸掛)在蓋板16上，并且通過在蓋板16的塞部分34中限定的孔46中的管形導(dǎo)管56的摩擦和/或粘合劑接合而被支撐到蓋板16上。因而，借助于以上接合，當(dāng)將蓋板16插入和固定在外部容器12的敞開端部20中時，將內(nèi)部容器14的近端52固定到蓋板16上使遠端50伸到第一內(nèi)部腔室38中。如圖4中所示，例如，內(nèi)部容器14的遠端50與從外部容器12的側(cè)壁18徑向向內(nèi)延伸的限制結(jié)構(gòu)40間隔距離"a"。在外部容器12內(nèi)的內(nèi)部容器14的定位還將第一內(nèi)部腔室38分離或分隔成上部腔室部分60和下部腔室部分62。上部腔室部分60總體由在鐘
15形容納部分54上方的區(qū)域限定，并且下部腔室部分62總體由在容納部分54下方的區(qū)域(即，在遠端50下方的區(qū)域)限定。容納部分54具有比外部容器12的內(nèi)徑小的外徑，以允許流體一旦經(jīng)例如針插管引入到上部腔室部分60中就從上部腔室部分60沿外部容器12的側(cè)壁18的內(nèi)表面向下流到下部腔室部分62。因而，在容納部分54的外徑與外部容器12的內(nèi)徑之間的環(huán)形空隙"S，，足以允許諸如血液之類的液體從上部腔室部分60到下部腔室部分62的自由流動。
內(nèi)部容器14的管形導(dǎo)管56還起端口的作用，該端口在裝置10的使用期間適于將由內(nèi)部容器14的容納部分54限定的第二內(nèi)部腔室58選擇性地設(shè)置成與由外部容器12和蓋板16限定的界限限定的第一內(nèi)部腔室38流體連通。這樣一個端口一般由在管形導(dǎo)管56的端部處，并所以在內(nèi)部容器14的近端52處的開口或端口 64限定。為了允許"出口"端口或開口 64與外部容器12的內(nèi)部呈流體連通，管形導(dǎo)管56合意地可脫開地布置在蓋板16的塞部分34中的孔46中，并且由此可脫開地連接到蓋板16上。因而，為了出口端口或開口 64與第一內(nèi)部腔室38流體連通，管形導(dǎo)管56必須首先脫開與蓋板16的接合。 一旦脫開接合，內(nèi)部容器14就如這里描述的那樣在重力下和/或通過由裝置10的使用者施加的力在外部容器12內(nèi)向下運動。然而，向下運動的長度由在外部容器12內(nèi)布置的限制結(jié)構(gòu)40限制。具體地說，在內(nèi)部容器14的遠端50與限制結(jié)構(gòu)40之間的干涉接合將內(nèi)部容器14在外部容器12內(nèi)的向下運動限制到距離a。內(nèi)部容器14的遠端50合意地完全敞開，從而容納部分54限定用來許可流體進入容納部分54的端部開口 66。端部開口 66可以是容納部分54的直徑，或者具有比容納部分54小的直徑。
由內(nèi)部容器14并且具體地說由容納部分54限定的第二內(nèi)部腔室58通過多孔部件或過濾器元件70，與由外部容器12和蓋板16限定的第一內(nèi)部腔室38相分離。典型地，多孔薄膜70適于將血漿或血清與全血樣本分離，如這里將更詳細討論的那樣。多孔薄膜70被布置在容納部分54中的端部開口 66中或其上面，并且在容納部分54的頂端或
16側(cè)面72的相對側(cè)完全覆蓋端部開口 66。另外，多孔薄膜70可以形成 為具有過濾中央?yún)^(qū)域的盤形結(jié)構(gòu)，該過濾中央?yún)^(qū)域固定到內(nèi)部容器14 的遠端50上并且完全覆蓋在容納部分54中的端部開口 66，由此也形 成容納部分54的遠端。多孔薄膜70可以由包括微孔的任何適當(dāng)材料 制造，這些微孔大得足以穿過它們在常規(guī)抽真空采血管的正常負(即， 真空)壓力下抽取血漿或血清，但小得足以防止血細胞，包括紅血球、 白血球、血小板、等等，和諸如血塊之類的凝聚物通過它們。作為例 子，多孔薄膜70可以包括高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、陶瓷、多孔 金屬、多孔玻璃、玻璃纖維、乙烯基聚合物、紙、天然纖維以及其組 合。如這里使用的那樣，術(shù)語"多孔薄膜"和"過濾器"或"過濾器元件" 被可互換地使用，并且可進一步涉及柱狀過濾器、濾紙(即，Whateman 紙)、兩張或多張堆疊濾紙、單一薄膜或多重薄膜。因此能夠預(yù)期多孔 薄膜70的結(jié)構(gòu)形狀或支撐結(jié)構(gòu)的各種變化，這些變化在本領(lǐng)域的技術(shù) 人員的技巧的范圍內(nèi)。 一般地，用于多孔薄膜70的濾紙適于將細胞與 血漿/血清分離，并且根據(jù)蛋白質(zhì)的分子重量具有選定微孔尺寸的薄膜 70可以用來使得比選定微孔尺寸小的蛋白質(zhì)與采集血樣分離。
多孔薄膜70的微孔尺寸可以根據(jù)在分離流體樣本時由使用者要 求的選擇性需要而變化。例如，可以將多孔薄膜70的微孔尺寸選擇成 根據(jù)希望通過薄膜的分子的分子重量實現(xiàn)選擇性。60,000道爾頓的微 孔尺寸被用來防止具有60,000或更大的分子重量的蛋白質(zhì)或其它大分 子通到第二內(nèi)部腔室58。可選擇地，多孔薄膜70可以適于從所采集 的血漿或血清除去清蛋白、免疫球蛋白、和/或其它大分子。此外，多 孔薄膜70可以是用于從血樣提取肽的10,000道爾頓或更小的分子重 量截止薄膜或分離用于生物化學(xué)分析的代謝物和其它小分子的2，000 道爾頓或更小的分子重量截止薄膜。
具有比50,000道爾頓小的微孔尺寸的多孔薄膜70僅允許比 50,000道爾頓小的分子通過多孔薄膜70，從而除細胞和塊之外，清蛋 白、抗體以及其它大分子保持在外部容器12中并且不通到內(nèi)部容器 14。這在生物標記發(fā)現(xiàn)的上下文中是重要的，因為在血液中高度豐富的清蛋白和許多其它大分子常常沒有意義，并因而可容易地除去。微
孔尺寸為3，000-10，000道爾頓的多孔薄膜70僅允許比約3，000-10，000 道爾頓小的肽通過。這些肽用于蛋白(proteomic)和i貪斷分析。對于 一般血漿或血清采集，具有0.45-l.(Him微孔尺寸的常規(guī)濾紙或多孔薄 膜可用于多孔薄膜70。這種多孔薄膜70可除去包括血小板的所有血 細胞，并因此，在內(nèi)部容器14中收集的血漿或血清是無血小板樣本。 作為另外的例子，當(dāng)使用具有約0.22|im微孔尺寸的多孔薄膜70時， 除所有血細胞之外，細菌細胞和病毒顆粒，諸如HIV之類，將不通到 內(nèi)部容器14，并且將保持在下部腔室部分62中。作為結(jié)果，在內(nèi)部 容器14中收集的血漿或血清將免于感染，提供用于下游實驗室分析的 生物安全(bio-safety)血漿或血清樣本。用于細菌細胞和病毒顆粒的 除去的期望微孔尺寸范圍是約0.1|im至2jam。具有3，000、 10,000、 30,000、 50,000、 100,000以及200,000道爾頓的微孔尺寸的薄膜是可 買到的。
預(yù)期的是，外部容器12可以在其中包括細胞代謝調(diào)節(jié)劑、凝集劑 和/或抗凝劑。凝集劑用來產(chǎn)生細胞的巨大聚集物，其促進過濾過程。 適當(dāng)?shù)哪瘎┌ǖ幌抻谀兀缤炼够蛐←溎?。可選擇的 凝集劑可以包括具有對于附著到微珠上的血細胞的親和力的抗體。凝 集劑也可以處于涂敷在分立結(jié)構(gòu)上或涂敷在外部容器12的內(nèi)表面、和 /或內(nèi)部容器14的外部和內(nèi)部表面上的溶液、小丸、丸劑或凍干試樣， 如粒劑，的形式。也可使用諸如肝素、EDTA、檸檬酸鈉或用來防止 血液凝結(jié)的其它已知化合物之類的抗凝劑。術(shù)語"凝集劑"用來指示單 獨形成細胞聚集物的凝集劑的使用，或凝集劑與一種可將期望的性能 賦予細胞聚集物的結(jié)構(gòu)加以組合的使用。例如，該結(jié)構(gòu)可以是特定密 度的、涂有凝集劑的微珠。在另一個例子中，該結(jié)構(gòu)可具有特定幾何 形狀，如線狀或圓柱狀，以將所期望的形狀賦予聚集物，所述所期望 的形狀例如是比沒有結(jié)構(gòu)的細胞聚集物充填得較松散的、并且允許血 漿通過聚集物的形狀。上述例子并非是限制性的，并且具有期望性質(zhì) 的任何結(jié)構(gòu)都可以用作用來形成細胞聚集物的開始顆粒。在這里描述
18的所有實施例中，術(shù)語"凝集劑"將指凝集劑單獨或與這里以上描述的 結(jié)構(gòu)的組合使用，該結(jié)構(gòu)已經(jīng)涂有凝集劑。
內(nèi)部容器14也可以可選擇地包括與在外部容器12中的那些相類 似的添加劑，但該添加劑僅可與被分離液體相互作用，被分離液體典 型地是血漿或血清。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種添加劑引起溶血和對血細胞的其它 損害。相應(yīng)地，由在以上描述中描述的外部和內(nèi)部容器12、 14雙重結(jié) 構(gòu)提供的好處是將相異添加劑設(shè)置在內(nèi)部容器14中的能力，在該處它 們不與在整個樣本中(即，在第一內(nèi)部腔室38中)存在的血細胞相接 觸，由此降低對于血細胞的任何不利影響。添加劑的例子包括抗凝劑、 去污劑、防腐劑以及諸如蛋白酶抑制劑之類的酶抑制劑，如4-(2-氨 乙基)-苯磺?；}酸鹽(AEBSF)。
外部和內(nèi)部容器12、 14的整體尺寸被改變，以提供在外部和內(nèi)部 容器12、 14之間的預(yù)定相對體積差別、和相應(yīng)地在上部與下部腔室部 分60、 62之間的預(yù)定相對差別。這些預(yù)定相對差別可根據(jù)一般為血液 的所采集流體樣本的已知特性而被選擇。例如，下部腔室部分62的體 積可以設(shè)計成是約5Xml的流體樣本(即，血液)，而內(nèi)部容器14的 體積(包括容納部分54和管形導(dǎo)管56 )是約3X ml,導(dǎo)致約5:3的體 積比，這與在全血中的細胞一血小板與血漿的體積比相對應(yīng)。在上文 中的"X，，能是任何整數(shù)或分數(shù)(即，0.05-10)，并且可根據(jù)在外部容器 12中的第一內(nèi)部腔室38的總體積變化。上部腔室部分60的總體積是 約6X ml,并且在裝置10中可得到的總樣本體積在以上例子中是約 8X ml。
為了組裝裝置IO，通過將管形導(dǎo)管56插入在蓋板16的塞部分34 中的孔46中而將內(nèi)部容器14固定到蓋板16上，形成包括內(nèi)部容器 14和蓋板16的組件結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部容器14懸掛或懸垂在蓋板16上。 將外部容器12和內(nèi)部容器14與蓋板16的組件設(shè)置在抽氣設(shè)備中，并 且當(dāng)達到希望真空度時，將內(nèi)部容器14和蓋板16插入在外部容器12 的敞開端部20中。 一旦將這個組件布置在外部容器12中，就將蓋板 16的塞部分34插入在外部容器12的敞開端部20中，該塞部分34接
19合外部容器12的側(cè)壁18的內(nèi)表面，并且與側(cè)壁18的內(nèi)表面形成氣體 和液體緊密密封。蓋板16的帽部分32安置在外部容器12的邊沿36 上。典型地，將帽部件24預(yù)組裝到蓋板16上，使環(huán)形端壁26與蓋板 16的帽部分32的頂部表面42相接合并使帽部分32的側(cè)壁28繞蓋板 16的圓周延伸。借助于在外部容器12的敞開端部20中密封的蓋板16， 由外部容器12限定的第一內(nèi)部腔室38和由內(nèi)部容器14限定的第二內(nèi) 部腔室58處于負(即，真空)壓力下。裝置IO現(xiàn)在準備好用于流體 采集和分離過程。
除圖1-4外進一步參照圖5-7，現(xiàn)在將討論在全血樣本的采集和分 離中的裝置10的操作使用。如緊上面指示那樣，裝置10初始被提供 在抽真空狀態(tài)下，使內(nèi)部容器14懸掛在蓋板16上，并且延伸到外部 容器12中，并且容器12、 14都處于抽真空狀態(tài)下。第一內(nèi)部腔室38 通過多孔薄膜70與第二內(nèi)部腔室58流體連通，該多孔薄膜70適于將 血漿或血清與全血樣本的細胞成分分離。血樣B經(jīng)針插管N引入到外 部容器12中，該針插管N穿過蓋板16插入并且插入到在外部容器12 中的第一內(nèi)部腔室38中。針插管N可以與以前描述的常規(guī)采血裝置 或器具相關(guān)聯(lián)。將針插管N插入在由在帽部件24的中央孔徑30暴露 留下的區(qū)域中的蓋板16的頂部表面42中，使在頂部表面42中的下凹 區(qū)域44提供何處插入針插管N以適當(dāng)?shù)赝高^蓋板16和接近外部容器 12的內(nèi)部而不撞擊或進入內(nèi)部容器14的可見指示或提示。血樣B基 于在外部容器12中的負(即，真空)壓力被抽吸到在外部容器12中 的第一內(nèi)部腔室38中，并且從第一內(nèi)部腔室38的上部腔室部分60 到下部腔室部分62通過在內(nèi)部容器14與外部容器12之間的圓周空隙 或間隙S向下流動。血樣B將下部腔室部分62填充到其中它到達多 孔薄膜70的液位。當(dāng)血樣B到達多孔薄膜70時，在內(nèi)部容器14中 的壓力近似等于外部容器12的壓力。當(dāng)另外的血樣B填充外部容器 12時，它覆蓋多孔薄膜70的外部或暴露表面，直到外部容器12(即， 進入上部腔室部分60中)基于在外部容器12內(nèi)可得到的真空壓力， 填充有待取得的樣本的總體積。在這時，不能抽取另外的樣本，因為在第一內(nèi)部腔室38內(nèi)的負(即，真空)壓力耗盡或不足以繼續(xù)采樣， 并且血樣B的采集停止。另外，在外部容器12中的血樣B的液位高 于到內(nèi)部容器14的進口 (即，高于多孔薄膜70)，并且壓差在外部和 內(nèi)部容器12、 14之間存在。剩余負(即，真空)壓力在血樣B采集 之后在內(nèi)部容器14內(nèi)存在，這添加到由在外部和內(nèi)部容器12、 14之 間的液體高度差生成的在外部和內(nèi)部容器12、 14之間存在的壓差上。
由于在外部容器12中的血樣B的液位高于多孔薄膜70而且在內(nèi) 部容器14內(nèi)存在剩余真空，在外部容器12與內(nèi)部容器14之間存在壓 差，使在外部容器12中的第一內(nèi)部腔室38處于比在內(nèi)部容器14中的 第二內(nèi)部腔室58高的壓力下。這種壓差迫使采集血樣B的液體部分 也就是血漿或血清(下文稱為"P/S，，)通過過濾多孔薄膜70。具體地 說，血漿或血清沿著箭頭A，的方向穿過多孔過濾器70，并且進入由 內(nèi)部容器14限定的第二內(nèi)部腔室58具體是內(nèi)部容器14的容納部分 54，同時血樣B在外部容器12中沿著與箭頭A，相反的方向(即，向 下)運動。多孔薄膜70防止細胞物質(zhì)和血小板(下文稱為"C/P")進 入由內(nèi)部容器14限定的第二內(nèi)部腔室58具體是容納部分54。在這時， 如在圖6中示出的那樣，只有一部分血樣B被過濾使血漿或血清P/S 的部分回收或分離部分在由內(nèi)部容器14限定的第二內(nèi)部腔室58和其 容納部分54內(nèi)存在，因為在內(nèi)部容器14內(nèi)的剩余真空現(xiàn)在基本上耗 盡。另外的血漿或血清P/S存在于血樣B中，但在外部容器12的第 一內(nèi)部腔室38中(即，在上部腔室部分60中)的血樣B的高度與在 內(nèi)部容器14中的第二內(nèi)部腔室58中(即在容納部分54中)的血漿或 血清P/S的高度之間存在的剩余壓差不足以引起進一步的分離。
現(xiàn)在具體地參照圖7,通過增大在外部容器12中的第一內(nèi)部腔室 38中的血樣B的液位與在內(nèi)部容器14中的第二內(nèi)部腔室58中的血漿 或血清P/S的液位之間的壓差，可實現(xiàn)血樣B的進一步分離。這可通 過裝置10的使用者向下按壓在由環(huán)形端壁26限定的敞開區(qū)域中的蓋 板16的頂部表面42上而完成，這種按壓具有將內(nèi)部容器14與蓋板 16脫開的效果。具體地說，使用者在箭頭A2的方向上在蓋板16上按
21下，這使管形導(dǎo)管56與在蓋板16的塞部分34中限定的孔46脫開。 一旦脫開與蓋板16的塞部分34的接合，在管形導(dǎo)管56中的端口 64 就將在內(nèi)部容器14中的第二內(nèi)部腔室58設(shè)置成與在外部容器12中的 第一內(nèi)部腔室38的上部腔室部分60流體連通。另外，基本上同時地， 內(nèi)部容器14在箭頭A2的方向上施加的力下和/或通過重力在外部容器 12中向下運動。當(dāng)內(nèi)部容器14的遠端50與在外部容器12中的限制 結(jié)構(gòu)40形成干涉接觸時，這種向下運動中斷。因而，內(nèi)部容器14被 可移動地支撐在外部容器12內(nèi)。
在剛才描述的內(nèi)部容器14與蓋板16分開的情況下，現(xiàn)在在外部 容器12中的第一內(nèi)部腔室38的上部腔室部分60與在內(nèi)部容器14中 的第二內(nèi)部腔室58之間存在空氣壓力相等。然而，在內(nèi)部容器14在 外部容器12內(nèi)向下運動的情況下，另外的高度差存在于在第一內(nèi)部腔 室38的上部腔室部分60中的血樣B的液位與在第二內(nèi)部腔室58中 的分離血漿或血清P/S的液位之間。這種高度差提供將另外的血漿或 血清"按壓"過多孔薄膜70的另外壓差。血漿或血清P/S的分離繼續(xù)進 行，直到在內(nèi)部容器14中的第二內(nèi)部腔室58中的血漿或血清P/S的 液位大體與在外部容器12中的第一內(nèi)部腔室38中的細胞物質(zhì)/血小板 C/P的液位相等，如在圖7中大體表示的那樣。在這時，第一內(nèi)部腔 室38并且主要是其下部腔室部分62包含細胞物質(zhì)/血小板C/P,而第 二內(nèi)部腔室58包含血漿或血清P/S。通過以剛才描述的方式將內(nèi)部容 器14與外部容器12脫開并然后將裝置IO設(shè)置在適當(dāng)G-力的離心機 中旋轉(zhuǎn)10-30分鐘也可實現(xiàn)分離?？梢岳斫?，蓋板16合意地由具有足 夠彈性的彈性體材料制成，以允許裝置10的使用者下壓在蓋板16上 并且單獨借助于手指壓力引起在蓋板16的塞部分34中的孔46的足夠 擴張以使管形導(dǎo)管56與孔46脫開。況且，僅用這個手指壓力就足以 簡單地從在蓋板16的塞部分34中的孔46排出管形導(dǎo)管56。
如從以上血液采集和分離例子將認識到的那樣，蓋板16可以被取 出并且內(nèi)部容器14可以從外部容器12取出。然后可獲取在內(nèi)部容器 14中的第二內(nèi)部腔室58中的血漿或血清P/S以供后續(xù)檢驗。另外，在外部容器12中的第一內(nèi)部腔室38主要包含細胞物質(zhì)和血小板C/P， 它們可被取出以供后續(xù)檢驗。
參照圖8-11，其中示出裝置10a的另一個實施例。裝置10a在大 多數(shù)方面與以前討論的裝置IO相類似，但包括對于內(nèi)部容器14a和蓋 板16a的一定修改。在裝置10a中，從內(nèi)部容器14a的容納部分54a 延伸的管形導(dǎo)管56a相對于容納部分54a的中心軸線徑向偏移。作為 結(jié)果，容納部分54a的頂端或側(cè)面72a變細或傾斜以形成到管形導(dǎo)管 56a的過渡。由于管形導(dǎo)管56a不再與容納部分54a同軸地對準，內(nèi) 部容器14a本身不能按以前描述的方式安裝到蓋板16a上。蓋板16a 現(xiàn)在形成為用于容納內(nèi)部容器14a的管形導(dǎo)管56a的偏移軸線構(gòu)造。 具體地說，在蓋板16a的塞部分34a中的孔46a相對于蓋板16a的中 心軸線徑向偏移，并因而當(dāng)將蓋板16a安置在外部容器12a的敞開端 部20a中時，相對于外部容器12a的中心軸線徑向偏移。相應(yīng)地，當(dāng) 將管形導(dǎo)管56a接合到蓋板16a上并且將蓋板16a安置在外部容器12a 的敞開端部20a中時，管形導(dǎo)管56a沿著相對于外部容器12a的中心 軸線L徑向偏移并且與其大致平行的軸線而布置。如從圖10將認識 到的那樣，內(nèi)部容器14a的容納部分54a布置成與外部容器12a的中 心軸線L大致同軸地對準，只有管形導(dǎo)管5 6 a與中心軸線L徑向偏移。
管形導(dǎo)管56a的徑向偏移構(gòu)造提供對于管形導(dǎo)管56a的一側(cè)的額 外間隙，用于針插管N進入外部容器12a中的插入，如圖10中所示。 這個額外間隙為裝置10a的使用者提供有用來將針插管N插入到外部 容器12a中的額外空間，并且有助于使錯誤地將針插管N直接插入到 管形導(dǎo)管56a中的可能性得以最小化。為了進一步幫助使用者將針插 管N正確地插入在外部容器12a中，蓋板16a如圖10和11中所示稍 微修改，并且具體地說，在以前討論的蓋板16上稍微修改。修改的蓋 板16a包括特征在于兩個標記的大致平面頂部表面42a。 一個或第一 標記74指示用于裝置10a的使用者用針插管N插入或刺穿蓋板16a 的適當(dāng)位置，而第二標記76指示管形導(dǎo)管56a的端部的位置，該端部 也是內(nèi)部容器14a的近端52。作為結(jié)果，使使用者知道管形導(dǎo)管56a的位置、以及用針插管N刺穿蓋板16a的適當(dāng)位置。如果希望，可以 使在帽部件24a的環(huán)形端壁26a中的中央孔徑30a較大，以使得在指 示用于針插管N的插入的位置的第一標記74與指示管形導(dǎo)管56a的 位置的第二標記76之間產(chǎn)生較大程度分離。笫二標記76也幫助使用 者定位他的或她的手指，以在流體樣本釆集和分離過程期間施加將管 形導(dǎo)管56a從孔46a移出所必需的力。除以上差別之外，裝置10a在 所有方面與裝置IO相類似，并且以與以前詳述的裝置IO相類似的方 式操作。
圖12表示在大多數(shù)方面與剛才討論的裝置10a相類似、并且包括 與在內(nèi)部容器14a和蓋板16a中存在的相同的對于內(nèi)部容器14b和蓋 板16b的修改的裝置10b的另外實施例。裝置10b與裝置10a的不同 之處在于，在裝置10a的外部容器12a的側(cè)壁18a上存在的限制結(jié)構(gòu) 40a在外部容器12b中不存在。在裝置10b中，外部容器12b的封閉 端22b形成在涉及裝置10b的流體樣本采集和分離過程期間用來限制 內(nèi)部容器14b在外部容器12b中的向下運動的限制結(jié)構(gòu)。由于封閉端 22b形成用于內(nèi)部容器14b的運動限制結(jié)構(gòu)，所以由圖12顯然的是， 管形導(dǎo)管56b是細長的，超過以前詳述的管形導(dǎo)管56a。除兩種以上 差別之外，裝置10b在所有方面與裝置10a相類似，并且以類似方式 關(guān)于裝置10b以這里詳述的幾個微小差別操作。
在使用中，裝置10b按以前描述的方式采集流體樣本。這樣一種 采集過程從針插管N穿過蓋板16b的插入和流體樣本在外部容器12b 中的第一內(nèi)部腔室38b中的進駐開始。如上文中結(jié)合裝置IO描述的那 樣開始流體樣本的分離。如圖12中所示，內(nèi)部容器14b的遠端50b 與外部容器12b的封閉端22b分開距離"b"。距離b近似是與上文中 結(jié)合裝置10描述的距離或長度a相同的距離。當(dāng)希望"完成"流體樣本 分離時，裝置10b的使用者開始按以前描述的方式使管形導(dǎo)管56b與 蓋板16脫離或脫開，但內(nèi)部容器14b其向下運動由在內(nèi)部容器14b 的遠端50b與外部容器12b的封閉端22b之間的干涉接觸而限制。當(dāng) 內(nèi)部容器"b的遠端50b抵靠在這個實施例中形成限制內(nèi)部容器14b
24在外部容器12b內(nèi)的運動的限制結(jié)構(gòu)的外部容器12b的封閉端22b時， 發(fā)生最終流體樣本分離。這個最終分離過程與當(dāng)在裝置10中內(nèi)部容器 14脫開與蓋板16的接合并且向下運動以接觸在外部容器12內(nèi)的限制 結(jié)構(gòu)40時發(fā)生的最終分離過程相類似。
圖13-14表示對于可以用在上文描述的裝置10、 10a、 10b的實施 例的任一個中的蓋板16的兩種修改。在圖13中，蓋板16包括懸垂部 分78，該懸垂部分78懸垂在塞部分34上，并且用于代替孔46作為 用于內(nèi)部容器14的管形導(dǎo)管56的攜帶結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，懸垂部分78 延伸到在管形導(dǎo)管56中的端部開口 66中，并且摩擦地接合管形導(dǎo)管 56的側(cè)壁的內(nèi)表面或側(cè)面以將內(nèi)部容器14懸垂在蓋板16上。如進一 步在圖13中表示的那樣，針引導(dǎo)槽80可以限定在蓋板16中，并且該 針引導(dǎo)槽80延伸過帽部分32并且部分地穿過塞部分34，以幫助引導(dǎo) 使用者將針插管(未表示)定位在適當(dāng)位置處刺透或刺穿蓋板16而允 許流體樣本進入在外部容器12中的第一內(nèi)部腔室38中。這樣一種針 引導(dǎo)槽80可應(yīng)用于以前描述的所有蓋板16、 16a、 16b。由帽部件24 的環(huán)形端壁26限定的中央孔徑30可以按與由帽部件24a的環(huán)形端壁 26a限定的中央孔徑30a相類似的方式定尺寸(即，加大)，從而可以 在針引導(dǎo)槽80、內(nèi)部容器14的近端52之間提供額外徑向間隙。
在圖14中，蓋板16包括圓周邊沿82，該圓周邊沿82形成為帽 部分32的部分，并且構(gòu)造成與外部容器12的側(cè)壁18重疊并沿其向下 延伸。邊沿82以與帽部件24的側(cè)壁28相類似的方式沿外部容器12 的側(cè)壁18向下延伸。帽部件24的側(cè)壁28現(xiàn)在大體與蓋板16的帽部 分32和邊沿82共同延伸。邊沿82提供在外部容器12的外側(cè)上的額 外密封，由此提供在蓋板16與外部容器12的敞開端部20之間的更牢 固密封。
盡管在以上詳細描述中描述了流體采樣裝置和方法的幾個實施 例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員對于這些實施例可以進行修改和變更，而不 脫離本發(fā)明的范圍和精神。因而，以上描述打算是說明性的而不是限 制性的。上文描述的本發(fā)明由附屬權(quán)利要求書限定，并且落在權(quán)利要求書的等效意義和范圍內(nèi)的對于本發(fā)明的所有變化都包容在其范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用來采集和分離流體樣本的裝置，該裝置包括被抽真空的外部容器，該外部容器具有第一敞開端和第二封閉端，并且能被刺穿的蓋板封閉所述第一敞開端并在其中限定第一內(nèi)部腔室；以及內(nèi)部容器，該內(nèi)部容器被包含在所述外部容器內(nèi)，并且將所述第一內(nèi)部腔室分隔成流體連通的上部腔室部分和下部腔室部分，所述內(nèi)部容器通過多孔薄膜限定與所述第一內(nèi)部腔室的下部腔室部分分隔的第二內(nèi)部腔室，并且所述內(nèi)部容器包括適于將所述第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與所述第一內(nèi)部腔室流體連通的端口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多孔薄膜包括濾紙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多孔薄膜具有用于控制 所需分子通過的微孔尺寸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述多孔薄膜防止60，000 道爾頓或更大的分子通過進入到所述內(nèi)部容器中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述多孔薄膜能夠從血樣除 去清蛋白、免疫球蛋白或其它大分子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述多孔薄膜防止IO，OOO 道爾頓或更大的分子通過進入到所述內(nèi)部容器中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述多孔薄膜防止2,000道 爾頓或更大的分子通過進入到所述內(nèi)部容器中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述多孔薄膜具有能夠?qū)崿F(xiàn) 從血樣提取肽的孩吏孔尺寸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述多孔薄膜具有能夠?qū)崿F(xiàn) 將代謝物和其它小分子與血樣分離的微孔尺寸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多孔薄膜的微孔尺寸 在0.1 pm至2|im之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述多孔薄膜是0.22pm薄膜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述多孔薄膜能夠除去病 毒顆粒以實現(xiàn)生物安全的血漿或血清樣本采集。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述多孔薄膜是 0.45-1.0|iim薄膜。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述多孔薄膜能夠?qū)崿F(xiàn)無 血小板的血漿或血清樣本采集。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述內(nèi)部容器懸掛在所述 外部容器內(nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述內(nèi)部容器能脫開地與 所述能被刺穿的蓋板相連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述內(nèi)部容器與所述能被 刺穿的蓋板的脫開打開所述內(nèi)部容器的所述端口 ，并且將所述內(nèi)部容 器的所述第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與所述第一內(nèi)部腔室流體連通。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述內(nèi)部容器能移動地被 支撐在所述外部容器的所述第一內(nèi)部腔室內(nèi)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述內(nèi)部容器在所述第一 內(nèi)部腔室內(nèi)的移動打開所述內(nèi)部容器的端口 ，并且將所述內(nèi)部容器的 所述第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與所述第 一 內(nèi)部腔室流體連通。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述外部容器在其中包括 在所述內(nèi)部容器在所述第一內(nèi)部腔室內(nèi)的移動之后將所述內(nèi)部容器支 撐在所述第一內(nèi)部腔室內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述外部容器將所述內(nèi)部 容器支撐在所述第一內(nèi)部腔室內(nèi)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述外部容器包括從由凝 集劑和抗凝劑組成的組中選擇的添加劑。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多孔薄膜包括從由高 密度聚乙烯、高密度聚丙烯、陶瓷、多孔金屬、多孔玻璃、玻璃纖維、 乙烯基聚合物、紙、天然纖維以及其組合組成的組中選擇的材料。
24. —種用來將血漿或血清與血樣分離的裝置，包括 被抽真空的采集組件，該釆集組件包括外部容器和內(nèi)部容器； 所述外部容器在一端處包括能被刺穿的蓋板；并且 所述內(nèi)部容器包含在所述外部容器內(nèi)，所述內(nèi)部容器的內(nèi)部由在所述內(nèi)部容器的底部上的多孔薄膜與所述外部容器分隔，所述內(nèi)部容 器包括與所述內(nèi)部容器流體連通的端口 ，并且所述內(nèi)部容器能脫開地 連接到所述能被刺穿的蓋板上。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中所迷內(nèi)部容器全部容納在 所述外部容器內(nèi)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中當(dāng)所述內(nèi)部容器與所述能 被刺穿的蓋板脫開時，所述端口與所述外部容器流體連通。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述內(nèi)部容器與所述能被 刺穿的蓋板的脫開打開所述端口 ，以與所述外部容器非限制地流體連 通。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，還包括在所述外部容器的內(nèi)表 面上用來保持所述內(nèi)部容器相對于所述外部容器的位置的結(jié)構(gòu)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中在血樣進入所述外部容器 時，在所述外部容器與所述內(nèi)部容器之間建立的壓差促進血漿或血清 通過所述多孔薄膜進入所述內(nèi)部容器中的輸送，同時防止血細胞通過 所述多孔薄膜傳送。
30. —種用來將血漿或血清與血樣分離的方法，該方法包括下列 步驟提供被抽真空的采集組件，該采集組件包括外部容器，在該外 部容器一端處具有能被刺穿的蓋板；內(nèi)部容器，該內(nèi)部容器被包含在 所述外部容器內(nèi)，并且在該內(nèi)部容器中限定內(nèi)部腔室；及多孔薄膜， 該多孔薄膜將所述內(nèi)部容器的所述內(nèi)部腔室與所述外部容器相分隔； 以及將血樣采集在所述采集組件的所述外部容器內(nèi)，由此在所述外部 容器與所述內(nèi)部容器之間產(chǎn)生壓差，該壓差使血漿或血清從血樣穿過所述多孔薄膜流入到所述內(nèi)部容器的所述內(nèi)部腔室中。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中血漿或血清在采集期間沿 著與血液顆粒流入所述外部容器的方向大致相反的方向流入所述內(nèi)部 容器中。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中在血樣采集完成之后，血 漿或血清能從所述內(nèi)部容器取出。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述內(nèi)部容器包括端口， 并且所述方法還包括將所述端口設(shè)置成與所述外部容器的所述內(nèi)部腔 室流體連通。
全文摘要
流體采樣裝置適于采集流體樣本和將其分離成組成部分，如與血樣分離的血漿或血清。裝置包括被抽真空的外部容器和內(nèi)部容器。外部容器具有第一敞開端和第二封閉端。能被刺穿的蓋板封閉第一敞開端，由此限定第一內(nèi)部腔室。內(nèi)部容器被包含在外部容器內(nèi)，并且將第一內(nèi)部腔室分離成流體連通的上部腔室部分和下部腔室部分。內(nèi)部容器限定通過多孔薄膜與下部腔室部分分離的第二內(nèi)部腔室。提供端口用來將第二內(nèi)部腔室設(shè)置成與第一內(nèi)部腔室流體連通。裝置的另一方面涉及一種使用裝置將血漿或血清與血樣分離的方法。
文檔編號B01L3/14GK101516511SQ200780033876
公開日2009年8月26日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者C·蓋爾芬德, D·馬努薩基斯, 易繼祖, 林復(fù)中 申請人:貝克頓·迪金森公司