專利名稱：采集血液和分離血液成分的裝置、分離血液成分的方法以及所述裝置的用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1前序部分的采集血液和分離血液成分如血漿作為試液的裝置、一種根據(jù)權利要求43前序部分的分離血液成分的方法和該裝置用于確定細胞內參數(shù)或用于檢測一種或更多種血液成分的用途。
本發(fā)明涉及微流體系統(tǒng)和裝置。下面的描述是指這樣一種裝置，其中利用了毛細管作用并且尤其對于功能起了決定作用。
背景技術：
從EP 1 013 341 A2中已知一種分離液體組分的裝置，其組成了本發(fā)明的出發(fā)點，其中例如為了診斷目的，在過濾器或膜中從血液中分離作為試液的血漿并且在采集腔或通道中通過毛細管作用采集。該通道具有基本上為矩形的橫截面。它是通過在頂部所覆蓋的相應的凹槽在載體上形成的。另外，該通道具有作為導向裝置的楔形的槽口，其用于確保用試液完全填充橫截面變大的通道。然而，所提出的該通道的設計仍然不能確保試液優(yōu)化的填充。
US 4,906,439 A和WO 01/24931 A1都公開了從血液中分離血漿的裝置，其中提供了多個凹槽類或毛細管類的單獨通道來采集和運走血漿。所產(chǎn)生的缺點是血漿形式的試液以不同的速度填滿通道，或者根本不填滿通道。相應地，也不能得到均勻的流體前部。在診斷上還有一個缺點是不能同時獲得確定的量或者例如干燥的化學品或類似的不能同時地被樣品流體溶解達到所希望的或必需的程度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標是提供一種采集血液和分離血液成分如作為試液的血漿的裝置、一種分離血液成分的方法和該裝置用于簡便和快速地確定血漿組分和/或細胞內參數(shù)的用途，可以理想地分離血液成分和用試液填充通道并且優(yōu)選地改進診斷或研究的可能性。
通過根據(jù)權利要求1的裝置或根據(jù)權利要求43的方法或根據(jù)權利要求44或48的用途達到了上述的目標。有利的進一步的實施方案是從屬權利要求的主題。
本發(fā)明的基本想法是使試液在通道的入口區(qū)域通風，其直接地與流出側上的分離器相鄰，與用試液填充通道的主要方向成直角和/或與通道的縱向延伸成直角。
所提出的通風使通道特別是在入口區(qū)域形成理想的均勻的填充并且避免了空氣的不合乎需要的影響。
所提出的通風對于血液的分離也尤其有效。當在流出側的分離器中存在空氣時，所存在的空氣阻塞了試液從分離器中的排放。相應地，在這種情況中，只有那些沒有被存在的空氣阻塞的分離器的部分能夠進行試液的分離。所存在的空氣不能通過分離器逸出，特別是從氣體可滲透的膜或其他過濾裝置中逸出，這是因為要被分離的血液通常地覆蓋了在流入側面上的整個分離器并且相應地抑制了通風。所提出的通風允許了排放并且因此抑制了在分離器的流出側上的上述存在的空氣，因此分離器可以被理想地用來分離血液并且結果可以得到有效和快速的血液分離。
優(yōu)選地將通風裝置這樣設計，使試液在分離器的流出側上直接地通風。尤其，優(yōu)選地將通風裝置這樣設計，使試液的通風發(fā)生在通道延伸的主要平面的入口區(qū)域和/或沿著分離器的平面邊和/或與通過分離器的試液的流動裝置成直角。這可以使通道的入口區(qū)域有效地通風。
優(yōu)選地，通風裝置包括至少一個在入口區(qū)域的橫向通道，其在通道的主要填充方向上橫向地延伸。也可提供許多平行的橫向通道。這是一種確保有效通風的簡單的方法。
可替換地或附加地，為了在入口區(qū)域得到所提出的通風，可以在側面，至少在入口區(qū)域，特別是沿著縱向或窄面打開通道。
尤其，然后構建通道使其在入口區(qū)域相對的縱向或窄面上打開來得到試液在入口區(qū)域的特別有效的通風并且抑制在分離器的流出面上的被陷住的空氣。
優(yōu)選地，在通道中通過毛細管作用采集試液，該通道至少沿著窄面或縱向側面被打開，從而在通道中對試液形成側面的液體止檔并且因此試液可以無任何側壁地通過通道。尤其，凹槽側面地鄰近通道的打開的側面。
當用樣品流體尤其在入口區(qū)域和在其他通道區(qū)域中填充通道時，通道側面打開的構造提供了改進的并且特別理想的通風。
沒有側壁地引導是一種防止樣品液體向前沖出，即快速地填充通道的簡單的方法，通道中通常地存在側壁。這可能使整個通道的橫截面的填充速度變的均衡化，因此在填充通道時至少可以得到基本上均勻或直的液體正面。這也得到理想的均勻的通道的填充并且抑制了不合乎需要的被陷住的空氣。然而可以提供其他方法來提供防止試液沿著通道的窄面或縱向側面向前沖出，這些方法如被合適地改造，例如提供階梯的側壁。
而且，沒有任何側壁地容納或引導的試液表面允許直接研究試液，尤其是通過所沒有的側壁或可能存在的類似物來引入光。
所提出的該裝置的用途的特征在于借助第一化學品直接地進行溶解并且之后立即用第二化學品確定細胞內參數(shù)。這可以快速并且便宜地分析或確定參數(shù)并且同時得到簡單并且緊湊的結構。
該裝置的所提出的另一種用途的特征在于在血細胞被保留或分離之后，立刻用一種化學品或多種化學品直接地確定血漿的組分或參數(shù)。這可以快速并且便宜地分析或確定參數(shù)并且同時得到簡單并且緊湊的結構。


通過權利要求和在附圖中所顯示的優(yōu)選實施例的以下描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點、特性、性質和方面將變的顯而易見。具體地圖1是所提出的裝置根據(jù)第一個實施例的剖面示意圖；圖2a是根據(jù)圖1的被填充的裝置的載體的平面示意圖；圖2b顯示了圖2a的放大的細節(jié)；圖3是沿著圖2a中III-III線的裝置的剖面示意圖；圖4是沿著圖2a中IV-IV線的裝置的縱斷面示意圖；圖5是所提出的裝置根據(jù)第二個實施例的載體的示意圖；圖6是所提出的裝置根據(jù)第三個實施例的載體的部分平面示意圖；圖7是沿著圖6中VII-VII線的部分裝置的剖面示意圖；圖8是所提出的裝置根據(jù)第四個實施例的縱斷面示意圖；
圖9a是所提出的裝置根據(jù)第五個實施例的剖面示意圖；圖9b顯示了圖9a的細節(jié)的放大；圖10是所提出的裝置根據(jù)第六個實施例的剖面示意圖；圖11是所提出的裝置根據(jù)第七個實施例的載體的示意圖；和圖12是沿著圖11中XII-XII線的裝置的剖面示意圖。
在圖中，對于相同或相似的部件使用相同的附圖標記，并且即使省略了重復的說明也可以得到相當?shù)幕蛳嗤奶匦院蛢?yōu)點。
圖1顯示了所提出的裝置1的第一個實施例的剖面示意圖，該裝置1用于采集和/或診斷試液2，特別是血漿或類似物。
裝置1具有通過毛細管作用采集試液2的通道3。如圖1中所顯示，至少在窄面或縱向側面4上通道3的結構是打開的，在本實施例中是在窄面和縱向側面4上。
與打開的側面4側向地連接的是凹槽5，在實施例中該凹槽5優(yōu)選地是槽狀的或溝狀的。在通道3上形成試液2的側向液體止檔-即不能通過毛細管作用克服的流動障礙，并且可以無任何側壁地沿著打開的側面在通道3中引導試液2。
在顯示的實施例中，裝置1具有載體6和配屬的封蓋7，在它們之間形成通道3和凹槽5。如果需要，只移動載體6來形成所需要的結構并且封蓋7是平的結構，但優(yōu)選地至少基本上沒有凹槽。然而，反之也是可以的。然而，如果需要，可以都去除載體6和封蓋7和/或設計有凸起來形成所需要的結構并且任選容納化學品、試劑、研究裝置或沒有在此顯示的類似物。
如圖1所顯示，凹槽5優(yōu)選地與具有陡沿的通道3連接。在實施方案中通過例子，凹槽5只在載體6中形成并且在圖1所顯示的代表中，于是相對于通道3側面凸出物，它只向下游延伸。然而，如果需要，凹槽5可以向上延伸或在通道3的側面凸出物的所有面上延伸，特別是向上游和向下游延伸。
橫截面優(yōu)選地為矩形的凹槽5導致橫截面的增加，特別是階梯式或突然的增加，這減少了毛細管作用，于是如圖1所示，在從通道3到凹槽5的過渡處形成了上述的試液2的液體止檔。
在所顯示的實施例中，通道3優(yōu)選地只被兩個反向的，特別是基本上平的表面或平的側面8和9所限定或形成，其中在所顯示的實施例中8和9是通過載體6或封蓋7形成的并且相互平行地延伸。因此如果需要，可以一起省略凹槽5并且可以通過例如以合適間隙的兩個合適的桿或類似物形成通道3來產(chǎn)生所需要的毛細管作用。
圖2a顯示了沒有載體7的裝置1的載體6的平面示意圖，但裝置1被試液2部分地填充直到液體正面V。
在所顯示的實施例中，凹槽5沿著通道3的打開的側面即側面4延伸，優(yōu)選地至少沿著反向的打開的縱向側面4。而且，在所顯示的實施例中，將通道3這樣設計，使其在所有側面上側向地打開并且構建凹槽5使凹槽5相應地圍繞它。于是用凹槽5完全地圍繞通道3。
如圖2a中所顯示，優(yōu)選地凹槽5與通道的窄面或縱向側面4相鄰，其延伸的方向至少基本上平行于用試液2填充通道3的F的主要方向(試液2在通道3中的主要流動方向)。然后，凹槽5優(yōu)選地至少部分地平行于主要填充方向F延伸。
根據(jù)另一個參考圖9a在此描述的可替換的實施方案，也可以用試液2或一些其他液體填充凹槽5，上述的其他液體和試液2不混合，尤其是如油或類似的。然而在這種情況下，將凹槽5和通道3的側壁這樣設計，使填充速度至多與通道3的填充速度一樣，得到用試液2的可能的最均勻的填充。填充速度是指在填充的主要方向F上的液體正面V的填充或前進。
替換地，在引入試液2之前，也可以簡單地用其他液體清洗凹槽5。
通道3優(yōu)選地具有基本上為矩形和/或平的橫截面，更尤其與主要填充方向F成直角。
在圖1中所顯示的通道3的高度H-即限定通道3的優(yōu)選的平行的表面8和9之間的間隔-不大于2000μm，優(yōu)選地不大于500μm，尤其為約50到200μm。優(yōu)選地凹槽5在高度H上引起階梯式或突然的增加并且因此形成所需要的液體止檔。尤其，凹槽5的高度H為通道3的高度的至少兩倍。
通道3的寬度B優(yōu)選地為約100到5000μm，尤其為約200到4000μm。
通道3的高度H基本上小于通道3的寬度B，尤其系數(shù)至少為5或10。
通道3的容積優(yōu)選地小于1ml，尤其小于100μl，更優(yōu)選地不超過10μl。
裝置1于是形成一個微流體系統(tǒng)。尤其，裝置1可以用作醫(yī)療或非醫(yī)療目的的微流體診斷或其他的研究。
在使用的位置上，通道3和其主要的填充方向F和主要的延伸平面E優(yōu)選地為至少基本上水平的。然而，根據(jù)預定的用途或結構方案，其他的排列也是可以的，尤其采集或用試液2填充通道3優(yōu)選地至少主要地由毛細管作用確定或只由毛細管作用引起。于是，填充的主要方向F可以水平地運行或者是傾斜的，例如當主要的延伸平面E垂直地延伸，例如，因此通道3也可以垂直地排列。
優(yōu)選地通道3形成至少一種試液2的容器，尤其是用于診斷目的。如果需要，通道3可以含有化學品，尤其是干燥的化學品或沒有在此顯示的類似物。然而，也可以用其他方式研究試液2。
在所顯示的實施例中，通道3具有至少一個引導部件用于影響試液2的填充并且尤其是使試液2的填充均衡化。
根據(jù)一個可替換的實施例，通道3優(yōu)選地被具有規(guī)則分布的凸起10作為引導部件。這些凸起10尤其被成列地與填充的主要方向F成直角，優(yōu)選地垂直或縱向于填充的主要方向F，尤其是交替地在橫向偏置地布置。這些凸起10與填充的主要方向F成列地偏置，這使試液2逐行，即一行一行地，地填充通道3，并且在填充的主要方向F上由此以基本上直線的液體正面V前進。
如果需要，凸起10的表面密度、間隔和/或尺寸可以變化，尤其作為進入通道3的試液2與入口(在圖1和2中沒有顯示)的各自的距離的函數(shù)。
凸起10優(yōu)選地以桿、隆起部分或柱的形式，尤其是具有圓形或多角形的底面。然而，也可以提供凹坑來替代。
可替換地或附加地，通道3可以具有至少一個槽11或桿作為引導部件，其橫向于或縱向于通道3的填充的主要方向F延伸。優(yōu)選地提供的槽形的槽11具有基本上小于凹槽5的深度并且因此形成只是暫時的液體止檔來使液體正面V均衡化，其中槽11的橫截面尤其為矩形或半圓形。這確保了試液2填充入通道3，到達整個橫截面之后才充滿槽11并且接著充滿之后的通道部分。
應該強調的是通過將引導部件與不使用側壁引導試液2結合在一起，可以獲得通過毛細管作用對通道3高度均勻的填充，其中液體正面V的延伸方向至少基本上為直的或與填充的主要方向F成直角。
可替換地，通道3和/或容器、采集腔、采集區(qū)域或因此形成的類似物也可以至少基本上為光滑的或平的，即尤其沒有引導部件。
圖3顯示了在圖2a中沿著III-III線通過具有封蓋7的裝置1的另一個圖解剖面。
裝置1包括至少一個與通道3相關連的通風通道12，在所顯示的實施例中，通風通道12不直接與通道3相鄰但與凹槽5直接相鄰。因此，對于通風通道12不需要額外的液體止檔來防止試液2從通風通道12逸出。通道3的設計可以提供在通道3被試液2充滿時的最佳的通風，其中通道3的設計優(yōu)選地都側向地打開，因此可以可靠地避免不需要的被陷住的空氣。
優(yōu)選地以垂直于通道E的方向將試液2加入到通道3中，尤其在使用的位置上以垂直的方向。
如圖4所示，裝置1具有用于接收血液19的進料裝置13。在所顯示的實施例中，通過打開封蓋7上的開口，尤其是裂口來形成進料裝置13。裝置1還具有一個相鄰的分離器15如過濾器、膜或類似物來分離作為試液2的血漿。
在所顯示的實施例中將分離器15插在封蓋7的凹槽16中，其向載體6打開并且覆蓋裂口14。
優(yōu)選地將分離器15與封蓋7固定連接，例如通過焊接或膠粘，或通過摩擦或互鎖連結來確保。
在所顯示的實施例中，分離器15與具有平面邊的通道3直接接觸，并且尤其在通道3的入口區(qū)域18中分離器15優(yōu)選地被放在柱狀結構17或在通道3中的類似物上。優(yōu)選地提供具有楔形的凹槽或類似物結構17(參見在圖2b中的放大圖)來通過毛細管作用將血漿或試液2從分離器15的平面邊或流出面引導到通道的相對的面上-在這種情況下是到由載體6形成的通道3的底部8-并且因此用試液2完全填充在底部8和封蓋7或入口區(qū)域18之間的體積。然而，結構17也可以具有不同的幾何形狀和/或可以直接地相互連接。
結構17形成填充裝置來用試液2(完全)填充封蓋7與底部8之間的通道3。然而，如這里參考第四個實施例所解釋的，上述的填充裝置也可以被不同地構建。
在這個實施例中，在克服第一個槽11之后，如在圖2中通過填充的主要方向F所顯示的，然后通過毛細管作用將試液2進一步吸入到通道3中。
圖4顯示了所提出的裝置1根據(jù)第一個實施例1的優(yōu)選的結構的縱斷面示意圖，其中為了說明顯示了一滴在那里提供的血液19。
如果必要，分離器15含有化學品，特別是干燥的化學品，尤其是為了使作為試液的血漿從血液19中分離或為了協(xié)助這種分離，如在所顯示的實施例中所需要的，和/或如果必要使細胞溶解。尤其主要地通過毛細管作用分離或進一步轉送。
優(yōu)選地，為了采集或除去試液2，與分離器15相鄰的只有單獨的通道3。優(yōu)選地上述的通道3作為單獨的毛細管來構建或設想。然而如果需要，通道3可以引向不同的方向或不同的區(qū)域或可以分支，如根據(jù)圖5參考第二個實施例在下面所解釋的。
圖5顯示了根據(jù)第二個實施例的無封蓋7的裝置1的載體6的平面圖。通道3從進料裝置13或進料區(qū)域18開始延伸到相對的面或相反的方向上，例如為了同時進行不同的研究、試驗等。在所顯示的實施例中，得到基本上延長的設置。然而，所有其他類型的設置也是可以的。
在第二個實施例中，優(yōu)選地再次提供凹槽5來至少部分地無側壁地在通道3中引導試液2。尤其凹槽5完全環(huán)繞整個通道結構，而通道3可以優(yōu)選地被構建為全部都側面打開。
在另一個方面，關于第一個實施例所作出的評論也用于第二個實施例。
根據(jù)第一和第二個實施例的裝置1具有使試液2在入口區(qū)域18通風的通風裝置，其橫向于通道3的主要填充方向F和/或橫向于通道3的縱向延伸，尤其是在通道3的延伸平面E。任何空氣或存在的其他氣體可以側向地從入口區(qū)域18選出，通過示例如在圖3中箭頭P所顯示的。通風裝置尤其使試液2直接地在分離器15的流出面上通風，即在與通道3的入口區(qū)域18接觸的分離器15的平面邊上。
在第一和第二個實施例中，為了產(chǎn)生所需要的側向的通風，通風裝置包括側向地與通道3相鄰的凹槽5。相應地，對于所提出的方案，構建凹槽5，任選地只沿著入口區(qū)域18并且任選另外地在第一個實施例中沿著入口區(qū)域18的橫向的側面即足以。在第一和第二個實施例中凹槽5的優(yōu)選的構造和在入口區(qū)域18之外沿著通道3的窄面或縱向的面4試液2在通道3中無邊壁地引導對于產(chǎn)生均勻的液體正面V、對于防止試液V的側向前進和對于優(yōu)化沿著通道3的進一步的通風是有利的，但為了在入口區(qū)域18產(chǎn)生所提出的通風它們并不是本質的。
通常所提出的通風裝置形成至少一個通風途徑，它可以沿著分離器15的流出面進行，尤其是分離器15的平面邊并且與流出或用試液2填充通道3的主要的方向F垂直，以允許優(yōu)化用試液2填充進料區(qū)域18并且尤其防止空氣在分離器15的流出面上被陷住。
在第一和第二個實施例中，所提出的通風裝置優(yōu)選地包括至少一個通風通道12，這個通道12與凹槽5相連并且將凹槽5與大氣相連。另外地，凹槽5也可以經(jīng)常直接地向大氣開放。
然而，所提出的在入口區(qū)域18的側向通風可以通過一些其他的方法得到，這些方法將在下面通過參考圖11和12在第7個實施例中以舉例的方式描述。
下面描述了所提出的裝置1的其他實施例，其重點主要在于與前面的實施例的本質上的區(qū)別。于是，前述的討論提供了補充的或相應的信息。
圖6和7顯示了所提出的裝置1的第三個實施例，并且尤其圖6顯示了沒有封蓋7的載體6的平面圖，并且圖7顯示了具有封蓋7的沿著圖6VII-VII線的剖視圖。這里通道3形成了試液2的采集腔20。采集腔20按順序結構基本上是平的并且如果需要它包括隆起10和/或所顯示的其他引導部件或類似物。
根據(jù)第三個實施例的裝置1包括裝置21用來將光引入試液2，尤其是進行熒光測試，裝置21尤其是一種光導纖維或類似物。光與通道3的打開面4的區(qū)域中的試液2的自由面接觸，并且由于合適陡度，優(yōu)選地以基本上與液體的表面垂直的進入方向，如箭頭22所顯示光進入試液2中。于是，氣體(空氣)和試液2之間的界面被用作空氣的入口。這避免了光不得不被側壁引導，這是通常會發(fā)生的并且避免了因此以不需要的方式被散射或產(chǎn)生熒光。
如圖6所顯示的，進入的光束22優(yōu)選地在試液2和氣體(空氣)的界面上通過全反射被反射幾次。這可以通過以下事實得到在垂直于表面和入射光束之間的角大于全反射的臨界角。相應地選擇被環(huán)繞的采集腔20所限定或劃界的底部表面或區(qū)域來得到所需要的光束的引導和全反射，在這個實施例中通過合適的多角形的構造。
照射進來的光22用作熒光測試或熒光光譜。用特定波長激發(fā)試液2，尤其其中所含的標記分子或類似物，它們在通道3中存在例如作為化學品并且被試液溶解。這會引起分子中的電子遷移，一段時間之后會還原為其原來的狀態(tài)，同時放射出光子。放射出的射線在圖8中用箭頭23表示并且可以通過監(jiān)測器24檢測。
為了排除隆起10或其他引導部件對入射的光束22的影響，將光束的平面安置在上述結構的上面或保持一定的間隔。而且，光束的延伸平面至少基本上平行于通道3或采集腔20的主要延伸平面E或位于主要延伸平面E內。
所提供的光的輻射和引導提供了基本上確保試液2或其中所含的標記分子或類似物的全面激發(fā)并且還可以使用微結構如隆起10或其他引導部件。
考慮到與入射的去耦合，成直角的，尤其垂直于射線22的發(fā)射光束23的組合是最佳的。
圖8顯示了所提出的裝置1第四個實施例的縱斷面示意圖。與第一個實施例不同，填充通道3的填充裝置包括在兩個平面邊8和9之間的斜坡或斜面25，尤其用于處理來自分離器15或頂部表面9到相對的底面8的血漿或試液2，為了在兩個表面或平面邊8和9之間形成三維彎月面，可替換地或附加地，結構17和斜坡或斜面25相應地減少通道高度H，可以甚至減少為零。尤其分離器15可以與斜面25直接地接觸或者被支撐在上面。上述的填充裝置還可以被參考或理解為將封蓋和底部潤濕的裝置。
根據(jù)圖9a的圖解剖面圖顯示了所提出的裝置1的第五個實施例。這里，側向地連接通道3的凹槽5可以用試液2填充并且被這樣構建-尤其基于其側壁26相應的環(huán)繞和/或通過形成相應的引導部件如隆起10或類似物，如在圖9b的放大的細節(jié)中所顯示的-使在主要填充方向F上-即在圖9a所顯示的代表中垂直于圖的平面-的填充凹槽5的速度沒有超出通道3的填充速度，因此避免了不合需要的液體正面V的側向前進。應該指出的是在所顯示的實施例中凹槽5的高度H只大約等于通道3的高度H。然而優(yōu)選地通道3的高度H更大。
圖10顯示了所提出的裝置1的第六個實施例的剖面示意圖，其在入口區(qū)域18與通道3的流動或填充的主要方向F成直角-即根據(jù)圖3。
在第六個實施例中分離器15具有平的過濾部件，尤其是一種薄膜，其被放置在面向通道3或其入口區(qū)域18的封蓋7的面9上。該膜優(yōu)選地完全覆蓋裂口14并且尤其通過焊接、膠粘等與封蓋7緊密地連接。如已經(jīng)解釋的，為了優(yōu)化用試液2填充入口區(qū)域18，該膜優(yōu)選地與安置在下面的填充裝置直接地接觸，尤其是其結構17。然而，該膜可以與固定在其下面的填充裝置保持一段距離。
圖10尤其顯示了分離血液的方法。為了充分地利用可用的表面積并且因此得到盡可能最快速的血液的分離，從進料裝置13采集血液19并且優(yōu)選地完全覆蓋分離器15。
設計膜來保留血細胞，特別是紅血球。優(yōu)選地在膜中的毛細管作用在朝向流出的方向上遞減因此分離血漿或作為試液2的其他的血液成分并且使其在流出面上可以實現(xiàn)。
當試液2從流入側面從血液19流出時，即使填充裝置具有比膜更低的毛細管作用，入口區(qū)域18然后接收分離過的試液2。入口區(qū)域18與分離器15的流出面或平面邊或膜直接地相鄰，與其完全接觸并且引導試液2-至少在用試液2填充之后-至少基本上平行于在主要填充方向F的平面邊。
所提出的方法的特征在于其中至少在與主要填充方向F垂直的入口區(qū)域18中將試液2通風。尤其，通風在通道3的主要延伸平面E上進行和/或平行于分離器15的平面邊地進行。如前面所解釋的，所提出的通風可以完全填充入口區(qū)域18并且尤其可以避免分離器15的不希望的被陷住的空氣和因此潛在的阻礙。
圖11和12顯示了所提出的裝置1的沒有試液2的第七個實施例。圖11顯示了沒有封蓋7的載體6。圖12顯示了圖11中具有封蓋7的沿著XII-XII線的剖視圖。
與前面的實施例不同，第七個實施例中的通道3-至少在入口區(qū)域18-具有許多通過隔斷墻28相互分離的單個通道27。優(yōu)選地單個通道27在通道3的主要填充方向F上相互平行地延伸。
在圖12中的剖視圖顯示了分離器15，尤其是以平面過濾部件或膜的形式直接地與隔斷墻28鄰接并且任選地為半球形以波紋的形式成為單個的通道27或者可以壓制隔斷墻28形成分離器15。這使得用試液2填充單個的通道27變的更容易。
優(yōu)選地，單個通道27朝向底部8橫截面，即朝向離分離器15最遠的面逐漸變小，尤其是在橫截面上基本上為V-形。而且，這有利于用試液2完全填充，尤其當單個通道27為合適的尺寸時。所提到的橫截面上逐漸變小也可以用在通道3上，而與單個通道27無關，即在入口區(qū)域18和/或在其他的通道區(qū)域。橫截面上逐漸變小也可以被認為是一種填充裝置或作為一種用試液2填充(快速地或完全地)的手段并且它的取得可以與本發(fā)明無關并且與所提出的通風無關。
在第七個實施例中，優(yōu)選地試液2不被無側壁的通道3引導。相反地，通道3至少基本上在側面上被約束，如圖11所顯示，在這個實施例中是通過環(huán)繞的載體6側壁26連接的。如果必要，根據(jù)第五個實施例，側壁26可以以防止在通道3中的試液2側向地前進的裝置環(huán)繞或提供，尤其是側向引導部件、凸起10或類似物，尤其如在圖10b中所顯示的。
對于所提出的通風，在第七個實施例中的通風裝置具有至少一個在入口區(qū)域18的橫向的通道29，其延伸的方向與通道3的主要填充方向F成直角并且尤其與分離器15的流出面或平面邊平行。特別地，橫向的通道29在它整個長度上向分離器15打開來允許優(yōu)化的通風。
在所示的實施例中通風裝置包括許多橫向的通道29，其優(yōu)選地相互平行地延伸以確保入口區(qū)域18的優(yōu)化的通風，即使在入口區(qū)域18試液2沒有被無側壁地引導。為了允許所需要的通風，然后可以將橫向的通道29與大氣通過采集腔(沒有顯示)或單獨的通風通道12連接。
在所顯示的實施例中只在必須的上面的區(qū)域中橫向的通道29與中間的墻28相交，但沒有超過通道3的整個高度H。然而，如果需要這也是可能的。
設計橫向的通道23的橫截面或向外的開口使試液2不能從橫向的通道29中逸出。可替換地或附加地，可以提供毛細管止檔(沒有顯示)、具有疏水的或親水的涂層的區(qū)域、只能氣體滲透的材料或類似物來防止試液2通過橫向的通道29的不需要的逸出。可替換地，為了在入口區(qū)域18用試液2快速地填充通道3和/或優(yōu)化通風，一定程度的試液2通過橫向的通道29的泄漏可以被允許。
所提出的通風不但可以用在所顯示的裝置中也可以用在其他的用于分離試液2的微流裝置中，它們可以尤其用于分離血液或其他特別的生物學或醫(yī)學研究中。
可以如需地將不同實施例的單個特征相互結合。
如果需要通道3的平面邊8，9可以是光滑的結構并且尤其不具有紋理、微結構、引導部件、隆起10或類似物。例如，在第七個實施例中的采集區(qū)域20在結構上是光滑的。
所提出的裝置1適用于所有類型的測試、研究等。尤其它們可以用于免疫學的或生物化學的測試，例如對于血液19、血漿等。
根據(jù)另一個可替換的實施例，通道3可以形成許多用試液2依次填充的采集區(qū)域20或研究區(qū)域。于是，可以例如依次進行不同的研究和/或將試液2接替地暴露于不同的試劑，尤其是干燥的化學品，它們依次被溶解。
根據(jù)另一個可替換的實施例，與第一個研究或采集區(qū)域20相鄰的是第二個研究或采集區(qū)域20，第二個區(qū)域優(yōu)選地具有基本上更高的毛細管作用，例如通過使用在其中插入羊毛等。于是，在第一個區(qū)域被填滿之后并且尤其在其中所提供的任何干燥的化學品被溶解之后，然后可將試液2吸入或傳送到第二個區(qū)域中，將干燥的化學品從第一個區(qū)域中洗去并且這樣例如可以在第一和/或第二個區(qū)域中進行其他的研究。
優(yōu)選地，通道3的毛細管作用從入口區(qū)域18到另一端是增加的。當沒有足夠的試液2流入時，這可能會使通道3從入口區(qū)域清空?？商鎿Q地，通道3中的毛細管作用還可以被設計被相同的或者從入口區(qū)域18到另一端是減少的，以便避免通道3從入口區(qū)域18開始的可能的清空。
根據(jù)另一個可替換的實施例，優(yōu)選地在進料裝置13或分離器15中提供第一化學品，尤其是干燥的化學品并且優(yōu)選地在通道3或采集區(qū)域20提供至少一種第二化學品，尤其是干燥的化學品。這可以有效地處理或控制試液2、血液19或類似的。
優(yōu)選地，對于研究血漿，設計第一化學品來抑制或延緩血液19的凝結。于是，例如為了產(chǎn)生EDTA血液可以提供EDTA(乙二胺四乙酸)作為第一化學品。EDTA凝固血液的鈣，而這作為因素IV對血液凝結是必要的。
然后使用第二化學品，優(yōu)選地化學品的混合物來研究或確定在血漿中的一種或多種參數(shù)如葡萄糖、酮或乳酸鹽。
優(yōu)選地為了研究至少一種細胞內參數(shù)如血液19中的血紅蛋白或鈣的水平，設計第一化學品來溶解細胞如血細胞并且釋放鈣或類似的。對于此，例如使用溶解緩沖液。
然后使用第二化學品，優(yōu)選地化學品的混合物來研究或確定參數(shù)，尤其是鈣的含量。使用混合物的一種組分，優(yōu)選地螯合劑8-羥基喹啉來從反應中除去會干擾反應的鎂離子。在堿性條件下，另一種螯合劑，優(yōu)選地o-甲酚酞形成與鈣的上色的螯合物。
在570nm波長上色的螯合物的衰變與鈣濃度成正比。它可以直接地在通道3或采集區(qū)域20或可以在采樣之后確定。然而，其他的測量或步驟也是可能的。特別地，也可以在不同的波長使用衰變和/或確定其他的螯合物、參數(shù)或類似的。對其他的也是一樣，優(yōu)選地光學的測量方法如熒光測量等。
根據(jù)其他的可替換的實施例，在封蓋7和/或在載體6中提供在圖8和11中所示的采樣孔30，這可以對試液2，尤其是分離過的血漿或類似的進行采樣。優(yōu)選地采樣孔30與通道3中的一個至少相對地大容量的儲存區(qū)域20或類似物相連，這可以使合乎需要的或充足的采樣體積保持準備就緒。
權利要求
1.用于收集血液(19)和分離作為試液(2)的血液成分如血漿的裝置(1)，該裝置具有采集血液(19)的進料裝置(13)、分離作為試液(2)的血液成分的分離器(15)和接收試液(2)的通道(3)，優(yōu)選地專門地通過毛細管作用，其中與分離器(15)相鄰的是通道(3)的入口區(qū)域(18)，其用于接收分離的試液(2)，其特征在于裝置(1)具有在使入口區(qū)域(18)的試液(2)通風的通風裝置，其與主要的填充方向(F)和/或通道(3)的縱向延伸成直角。
2.根據(jù)權利要求1的裝置，其特征在于構建通風裝置使試液(2)在分離器(15)的流出面上直接通風。
3.根據(jù)權利要求1或2的裝置，其特征在于用于使入口區(qū)域(18)的試液(2)通風的通風裝置是在通道(3)的主要延伸平面(E)和/或沿著分離器(15)的平面邊和/或與試液(2)通過分離器(15)的流動方向成直角形成的。
4.根據(jù)前面的任一項的權利要求的裝置，其特征在于所述的通風裝置包括至少一個在入口區(qū)域(18)的橫向通道(30)，其延伸的方向與用試液(2)填充通道(3)的主要方向(F)成直角。
5.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通風裝置具有與通道(3)側向相鄰的凹槽(5)。
6.根據(jù)權利要求5的裝置，其特征在于用試液(2)填充通道(3)的速度大于或等于沿著凹槽(5)的填充速度。
7.根據(jù)權利要求5或6的裝置，其特征在于所述的凹槽(5)與通道(3)以陡沿相鄰來形成液體止檔。
8.根據(jù)權利要求5到7的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的凹槽(5)沿著用試液(2)填充通道(3)的主要方向(F)和/或優(yōu)選地沿著相對于通道(3)的打開的窄面和/或縱向面(4)延伸。
9.根據(jù)權利要求5到8的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的凹槽(5)為圓形的構造，并且尤其橫向地全部圍繞或限定通道(3)。
10.根據(jù)權利要求5到9的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的凹槽(5)的橫截面至少基本上為矩形。
11.根據(jù)權利要求5到10的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的凹槽(5)在相對于通道(3)的側凸起的一個或兩個面上形成。
12.根據(jù)權利要求5到11的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的裝置(1)具有載體(6)和封蓋(7)，在它們之間或通過它們形成通道(3)和凹槽(5)。
13.根據(jù)權利要求5到12的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通風裝置具有至少一個與凹槽(5)相鄰的通風通道(12)。
14.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于可以通過入口區(qū)域(18)接收試液(2)，該入口區(qū)域(18)垂直于通道(3)的主要延伸平面(E)，尤其在使用的位置垂直。
15.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的分離器(15)是平面結構，入口區(qū)域(18)與分離器(15)的平面邊直接地相連并且通道(3)的主要填充方向(F)尤其平行于平面邊延伸。
16.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的分離器(15)具有過濾器或膜來分離作為試液(2)的血漿。
17.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的裝置(1)在限定通道(3)的入口區(qū)域(18)在相對的表面或平面邊(8，9)之間具有用試液(2)填充通道(3)的填充裝置。
18.根據(jù)權利要求17的裝置，其特征在于所述的填充裝置包括至少一個結構(17)，該結構(17)優(yōu)選地以桿、臺階、隆起或柱的形式，其從表面或平面邊(8，9)凸出。
19.根據(jù)權利要求17或18的裝置，其特征在于所述的填充裝置具有一個斜坡(25)，其能夠減少在入口或給料區(qū)域(18)的通道(3)的高度(H)。
20.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)的橫截面和/或通道(3)的單個通道(27)的橫截面，特別在入口區(qū)域(18)，從分離器(15)向底部(8)逐漸變小，尤其基本上為V-形。
21.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)至少在入口區(qū)域(18)具有許多單個通道(27)和/或優(yōu)選地由兩個相對的表面或平面邊(8，9)限定或形成，尤其它們基本上是平的。
22.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)在相對的或所有的窄面和/或縱向面上是打開的結構，尤其以橫向環(huán)繞的形式，并且可以沿著通道(3)無側壁地引導試液(2)。
23.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)具有基本上為矩形和/或平的橫截面，尤其垂直于用試液(2)填充的主要方向(F)或垂直于通道(3)的縱向尺度。
24.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)的高度(H)小于通道(3)的寬度(B)，尤其小于的因數(shù)至少為5，和/或通道(3)的容積小于1ml，尤其小于100μl，更優(yōu)選地不超過100μl。
25.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)形成至少一個試液(2)的容器。
26.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)含有化學品，尤其是干燥的化學品。
27.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)具有至少一個引導部件用于影響用試液(2)的填充并且尤其是使試液(2)的填充均衡化。
28.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)優(yōu)選地具有被規(guī)則分布的凸起(10)作為引導部件，這些凸起(10)尤其被成列地與填充的主要方向(F)成直角或為縱向地安置。
29.根據(jù)權利要求28的裝置，其特征在于所述的凸起(10)以隆起或柱的形式，特別是具有圓形或多角形的底面。
30.根據(jù)權利要求27到29的任一項權利要求的裝置，其特征在于引導部件的面密度、間隔和/或尺寸可以變化，尤其作為對于進入通道(3)的試液(2)與入口的分別的距離的函數(shù)。
31.根據(jù)權利要求27到30的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)可以具有至少一個槽(11)作為引導部件，其尤其是橫向或縱向于通道(3)的填充的主要方向(F)延伸并且優(yōu)選地形成暫時的液體止檔來使試液(2)的液體正面(V)均衡化。
32.根據(jù)權利要求31的裝置，其特征在于槽(11)的橫截面至少基本上為矩形或半圓形和/或它的深度小于凹槽(5)的深度。
33.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的進料裝置(13)和/或分離器(15)具有第一化學品，尤其一種溶解優(yōu)選地為血細胞的細胞的試劑。
34.根據(jù)權利要求33的裝置，其特征在于所述的第一化學品以干燥化學品的形式并且可以被所提供的液體如試液(2)和/或血液(19)溶解。
35.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的通道(3)，尤其是它的采集區(qū)(20)被提供了第二化學品。
36.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的第二化學品以干燥的化學品的形式并且可以被試液(2)特別是血漿和/或細胞內液溶解。
37.根據(jù)權利要求35或36的裝置，其特征在于所述的第二化學品可以允許確定Ca的含量和/或含有螯合劑，尤其是o-甲酚酞來形成上色的螯合物。
38.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于與分離器(15)相連的是單獨的通道(3)來接收和/或排放試液(2)，其任選地引向不同的方向或不同的區(qū)域或分支。
39.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于裝置(1)包括裝置(21)用來將光引入到試液(2)中，特別是用于熒光測試，調整該光將其引入到在打開的側面(4)區(qū)域上的試液(2)的自由面。
40.根據(jù)權利要求39的裝置，其特征在于所引入的光可以通過全反射在試液和通道壁或試液/氣體之間的界面上反射。
41.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的裝置(1)具有檢測器(24)來測量被散射的光或熒光，其中檢測器(24)優(yōu)選地安裝在通道(3)的平面邊(9)上。
42.根據(jù)前面的任一項權利要求的裝置，其特征在于所述的裝置(1)具有將試液2取樣的取樣裝置()。
43.一種分離血液成分或血漿的方法，其中將血液成分或血漿作為試液(2)用平面分離器(15)從血液(19)進行分離，用通道(3)采集分離后的試液(2)，其中在通道(3)中其入口區(qū)域(18)與分離器(15)的平面邊相鄰并且以主要填充方向(F)平行于平面邊地傳送試液(2)，其特征在于至少在入口區(qū)域(18)垂直于主要填充方向(F)將試液(2)進行通風。
44.根據(jù)權利要求1到42的任一項權利要求的裝置(1)的用途，其用于確定細胞內參數(shù)，特別是血液水平，其中通過第一化學品溶解血細胞并且優(yōu)選地將得到的試液(2)主要通過通道(3)的毛細管作用轉送和/或過濾并且借助第二化學品確定參數(shù)。
45.根據(jù)權利要求44的用途，其特征在于借助第二化學品確定作為細胞內參數(shù)的在溶解的血液(19)形成的試液(2)中的Ca的含量、血紅蛋白的水平或類似值。
46.根據(jù)權利要求45的用途，其特征在于所使用的第二化學品是一種形成具有Ca離子的上色的螯合物的螯合劑，特別是o-甲酚酞。
47.根據(jù)權利要求44到46的任一項權利要求的用途，其特征在于是通過優(yōu)選地直接在通道(3)中或相鄰的采集區(qū)域(20)中測量衰減，尤其具有約570nm的波長的光的衰減，確定細胞內參數(shù)。
48.根據(jù)權利要求1到42的任一項權利要求的裝置(1)的用途，其用于測量血液(19)中的至少一種組分或用于分析作為試液(2)的血漿，特別是蛋白質或電解質，試液(2)優(yōu)選地主要通過通道(3)的毛細管作用轉送和/或過濾并且優(yōu)選地直接在通道(3)中或相鄰的采集區(qū)域(20)中，借助一種化學品確定一種或多種的組分和/或參數(shù)。
49.根據(jù)權利要求48的用途，其特征在于通過所述的化學品確定在試液(2)中，尤其在血漿中的葡萄糖、酮或乳酸鹽的含量。
50.根據(jù)權利要求48或49的用途，其特征在于通過另一種化學品防止血液凝結。
51.根據(jù)權利要求50的用途，其特征在于通過另一種化學品使血液(19)中存在的血纖維蛋白原沉淀并且過濾或分離并且在得到的試液(2)中確定參數(shù)。
52.根據(jù)權利要求44到51的任一項權利要求的用途，其特征在于參數(shù)或血液成分在試液(2)中，尤其直接在通道(3)中或在附近形成的采集區(qū)域(20)中被光學地或電化學地確定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采集血液和分離作為液體樣品的血漿的裝置和方法，其借助利用毛細管作用吸收試液的通道。本發(fā)明的目的是得到用液體樣品均勻地填充通道以及有效的分離。為了達到這個目的，在主要填充方向的橫向方向上或在通道縱向方向的橫向方向上進行排氣，直接地在通道的入口區(qū)域的分離裝置的下游。
文檔編號G01N33/50GK1993611SQ200580026604
公開日2007年7月4日 申請日期2005年6月3日 優(yōu)先權日2004年6月4日
發(fā)明者格特·布蘭肯斯坦, 拉爾夫-彼得·彼得斯 申請人:貝林格爾英格海姆米克羅帕茨有限責任公司