專利名稱：液體分離裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體離心分離成其比重各異的成分的新方法、器件和裝置，更具體地說，涉及一種可用于例如制備血纖維蛋白密封膠成分的血液分離器件。
在很多醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)沉降中，使一種液體分離成其比重各異的級分或組成部分，除其它方法外，一直是用離心法進(jìn)行的。例如，離心作用廣泛用于血液分離技術(shù)，以使血液分離成含有血漿、血小板、紅血細(xì)胞、白血細(xì)胞和/或形成的成分如纖維蛋白原、纖維連結(jié)素、凝血因子Ⅷ、凝血因子ⅩⅢ等級分。更簡單地說，這類技術(shù)中所使用的器件依靠的是用離心力迫使更密實(shí)的成分如血液中含細(xì)胞的級分移向該裝置的末端部分。
利用離心作用的眾多器件設(shè)計(jì)多數(shù)可分成兩大類第一組，其中樣品容器圍繞離心系統(tǒng)本身的一個中心軸擺動；和第二組，其中該室圍繞它自身的縱軸旋轉(zhuǎn)。在第一類中，容器典型地是一個一端密封的塑料袋或管。這樣的容器沿著環(huán)繞離心系統(tǒng)中心軸的軌道運(yùn)動，從而迫使更密實(shí)的成分移向該管的底部或該袋的一側(cè)。然后用一些器件，以選擇性地從更密實(shí)的成分如血細(xì)胞和血小板中除去密度較小的成分如血漿，或與之相反。典型地說，這樣的器件是一個可插進(jìn)一根盛血液的細(xì)長管中的分離器組件。此外，當(dāng)使用塑料袋時，塑料袋被小心擠壓，從而迫使血漿分離出來。MeDermott等人的美國專利3，932，277公開了一種包含一個樣品管和一個收集管的器件。收集管的一端有一個過濾器和單向閥，將這一端插進(jìn)一個已經(jīng)離心分離的樣品管中收集血漿。類似地，Greenspan的美國專利3，799，342利用一種有一個單向閥的分離器，這個單向閥在樣品容器加壓時打開，使分離的血漿得以通過而進(jìn)入一個收集室。Burns的美國專利4，818，386采用一個半浮式分離器，其設(shè)計(jì)比重介于該液體要分離的兩種成分的比重之間。離心時，該分離器在一根細(xì)長血液樣品管內(nèi)移動到一個大體上介于底部較密實(shí)的物質(zhì)和頂部密度較小的物質(zhì)之間的位置。該分離器外圍的一個彈性體杯在離心作用停止時將分離器鎖定，以利用于選擇性地除去密度較小的成分。
如所提到的，第二類包括這樣的器件其中含有液體的室圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。含有液體的室典型地是圓筒或碗形的，這樣，在離心時，較重的液體成分如血細(xì)胞便朝外移向室壁，而較輕的成分如血漿則仍然朝內(nèi)。在這一類中，有的器件包括連接其它不同容器的導(dǎo)管，典型地用于在離心期間接收和/或轉(zhuǎn)移液體，也有自成體系的器件，用于處理固定體積的液體。前一品種的一種這樣的器件是在許多專利包括美國專利4，086，924、4，300，717等中公開和改進(jìn)的“萊瑟姆碗”(Lathambowl)。萊瑟姆碗是這樣設(shè)計(jì)的迫使朝向自旋碗內(nèi)部的密度較小的成分向上進(jìn)入一個具有該碗最外半徑的朝內(nèi)收集區(qū)。然而，這個系統(tǒng)需要一股不斷流動的血液才能把分離的血漿排擠出去，而且這種“自旋期間的流動”特征要求復(fù)雜和昂貴的旋轉(zhuǎn)密封。
在美國專利4，828，716中，McEwen在一根細(xì)長管中用離心法把一種液體如血液分離成其各組成部分如血漿和紅血細(xì)胞，以足以在這些組成部分之間提供同心界面的速度進(jìn)行。這就是說，一個大體是圓筒形的裝置圍繞其中心軸或縱軸自旋，使得更密實(shí)的細(xì)胞部分移向外壁，而密度較小的部分則朝著更密實(shí)部分的內(nèi)側(cè)移動。此后，MeEwen裝置使處理室的體積減少，并通過迫使其中進(jìn)入一個中心收集孔來收集密度較小的血漿成分。
上述同心分離是利用作用于這些成分的離心力或G力發(fā)生的，這種力與半徑有關(guān)并可表達(dá)為G=1.18×105×半徑(厘米)×(轉(zhuǎn)/分)2為了使各成分達(dá)到良好分離，在這些密度各異的成分之間提供盡可能“鮮明”的界面是有益的。因此，對于由兩種或多種成分組成的每一種液體來說，都有保持這種同心界面所需的最小G力。這些先有技術(shù)縮減體積/同心界面裝置的一個潛在困難是越來越難以保持預(yù)期的分離界面，因?yàn)殡S著體積縮小和血漿的收集，加工室的高度也不斷降低。這顯然使得恒定體積的纖維(較密實(shí)的)材料被迫進(jìn)入一個不斷縮小的半徑。的確，迫使血漿材料集中到中心收集孔的先有技術(shù)裝置必然發(fā)生這種情況。然而，可以知道的是，當(dāng)纖維材料的半徑降低到在一給定速度下保持一個同心界面所需要的臨界值以下時，該界面就變得十分不明確，如果不是不存在的話，而且所不需要的纖維材料的收集也必然發(fā)生。對McEwen型血液分離來說，純血漿的體積不像某些其它用途那樣重要。此外，McEwen型裝置也在超離心范圍操作。
在更多的現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)變得至關(guān)重要的是要能以更可靠的分離純度分離血液成分，以導(dǎo)致更高的血細(xì)胞比容值，即紅血細(xì)胞與樣品總體積之比。也高度期望的是要能用更短的時間和對檢測器具有最低限度需要來提供分離。此外，超離心會對血液成分施加過大的剪切力，從而產(chǎn)生所不希望的效應(yīng)，如溶血。在很多用途中，提供上述液體分離效益、尤其是以20，000轉(zhuǎn)/分以下的離心速度、較好在3，000～15，000轉(zhuǎn)/分且最好是在5，000～10，000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)進(jìn)行分離，會是有用的。典型地說，約10，000轉(zhuǎn)/分以上的離心速度導(dǎo)致嚴(yán)重的軸頸和軸承問題，特別是與提供足夠潤滑的問題有關(guān)的這類問題。
本發(fā)明的一個目的是要通過采用改進(jìn)的分離技術(shù)，提供更精確和更高效的液體、尤其血液分離，使之成為不同密度的相分(phas-eportion)。本發(fā)明的一個具體優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)各液體成分的快速、高效分離，而沒有超離心系統(tǒng)的缺點(diǎn)，即昂貴、復(fù)雜的設(shè)備和對各成分如血液成分的損害。
本發(fā)明的一個具體特色涉及如下事實(shí)按照基于本發(fā)明的分離與收集新技術(shù)，一個血液樣品可以用來提供一種要用于組織修復(fù)促進(jìn)物質(zhì)即所謂組織膠制備的血纖維蛋白提取，其分離和制備是在一間消除了實(shí)驗(yàn)室人員或操作員暴露于可通過與血液接觸傳遞的傳染劑如肝炎或獲得性免疫缺陷綜合癥的風(fēng)險的野外隔離室中進(jìn)行的。
本發(fā)明的一個特別優(yōu)點(diǎn)涉及這種新的分離與收集技術(shù)，它使得有可能完成使血樣分離成血漿和血細(xì)胞的血樣分離，其分離進(jìn)一步提供了血小板與血細(xì)胞的分離，因而又提供了通過改變適當(dāng)工藝參數(shù)獲得具有預(yù)期高或低血小板水平的血漿的能力。
本發(fā)明旨在通過采用改進(jìn)的分離與收集技術(shù)和適用于這樣一些技術(shù)的新裝置，更精確和高效地把液體分離成其獨(dú)立成分。利用一種有與頂壁和底壁一起圍成一個環(huán)形室的固定外圓筒壁和內(nèi)圓筒壁的圓筒形殼體可以加強(qiáng)能在液體各成分之間產(chǎn)生同心界面的離心分離。內(nèi)圓筒壁到該裝置縱軸的半徑是這樣選擇的在預(yù)期的離心速度下，總會有一個在內(nèi)圓筒壁、因而在整個環(huán)形室保持的足夠離心力(G力)來支持各成分的這樣一種同心界面。通過在離心期間減少該環(huán)形室的體積，可以通過排出裝置選擇性地取出所需要的成分或化合物。
由此得到的分離能以相當(dāng)?shù)偷乃俣认喈?dāng)快地進(jìn)行。通過適當(dāng)選擇該室的內(nèi)、外半徑，就有可能(例如)用大約1分鐘以大約5，000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速達(dá)到對一個血樣中多達(dá)80%血漿的分離。軸對稱的內(nèi)壁使得要在其中進(jìn)行分離的室呈環(huán)狀，這又確保了該室中各成分在保持鮮明界面的體積減少期間總是受到一種G力。環(huán)形室使得對于一個給定的血樣又有可能在內(nèi)壁和外壁之間實(shí)現(xiàn)相當(dāng)小的距離，結(jié)果是要彼此分離的各成分只需移動一個相當(dāng)短的距離。因此，這種分離進(jìn)行得很快，各成分的純度也相當(dāng)高。
上述目的、上述特征和上述優(yōu)點(diǎn)，連同從以下對本發(fā)明的目前較好實(shí)施方案的描述將是顯而易見的眾多其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，符合由一個用于通過離心分離使一種有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的裝置所得到的本發(fā)明的第一方面，該裝置包含一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通，一個液體供給裝置，用于當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，
一個馬達(dá)裝置，用于使所述相分離容器以一種能使所述液體樣品分離成所述相分的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，一個傳動裝置，用于使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出。
上述目的、上述特征和上述優(yōu)點(diǎn)，連同從以下對本發(fā)明的目前較好實(shí)施方案的描述將是顯而易見的眾多其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，符合由一個用在一臺利用離心分離使一種有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的裝置中使用的相分離容器所得到的本發(fā)明第二方面，所述相分離容器包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通。
本發(fā)明的第三方面包括一個圓筒接收室，用于接收從環(huán)形室排出和由活塞體從環(huán)形室分離出的相分。
本發(fā)明的第四方面涉及如上的裝置和相分離容器，其中環(huán)形室的內(nèi)圓筒壁是活塞體的一個圓筒壁組成部分。
本發(fā)明的第五方面涉及上述用于將一種液體分離成不同密度相分的裝置的使用方法。
本發(fā)明的第六方面涉及這樣一種方法，其中內(nèi)壁半徑ri與外壁半徑ro之比介于約0.3∶1與約0.8∶1之間，較好是0.5∶1。
本發(fā)明的第七方面涉及如上所述的裝置和相分離容器，包括把相分離容器與馬達(dá)裝置連接起來的連接裝置。
以上目的、以上特征和以上優(yōu)點(diǎn)，連同從以下對本發(fā)明的目前較好實(shí)施方案的描述將是顯而易見的眾多其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，符合由一種利用離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的方法得到本發(fā)明的另一方面，所述方法包括提供一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通。
當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時，向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，使所述相分離容器以能在所述環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生重力場的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述液體樣品在所述環(huán)形室內(nèi)任何位置分離成所述相分，使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出。
以上目的、以上特征和以上優(yōu)點(diǎn)，連同從以下對本發(fā)明的目前較好實(shí)施方案的描述將是顯而易見的眾多目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，符合由一種利用離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的方法得到的本發(fā)明的另一方面，所述方法包括提供一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，設(shè)在所述內(nèi)圓筒壁上或其附近，并與所述環(huán)形室連通。
當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時，向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，使所述相分離容器以能使所述相分之一與所述液體樣品分離的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸不斷旋轉(zhuǎn)，和使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分的所述之一在該所述相分之一與所述液體樣品分離時從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管不斷排出。
以上目的、以上特征和以上優(yōu)點(diǎn)，連同從以下對本發(fā)明的目前較好實(shí)施方案的描述將是顯而易見的眾多目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，符合由一個用于通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的裝置得到的本發(fā)明的另一方面，該裝置進(jìn)一步包括
用于在分離過程中檢測所述相分離容器內(nèi)成分之一或之二的特征的裝置。
按照本發(fā)明上述各方面的方法同按照本發(fā)明其它方面的裝置和容器一樣，較好用于從血樣中分離血漿。因此，按照本發(fā)明的裝置、相分離容器和方法，有利且較好用于使一種血樣分離成各種成分，如血細(xì)胞和血漿，任選地包括血小板或替代地構(gòu)成無血小板的血漿。
最好地是，采用這些裝置和方法制備一種含有血纖維蛋白單體或非交聯(lián)的血纖維蛋白、最好用于血纖維蛋白密封劑的組合物。
本發(fā)明現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)一步描述，其中

圖1是一個示意的剖面視圖，說明按照本發(fā)明要求實(shí)施的一種離心分離與加工裝置的樣品容器的第一實(shí)施方案。
圖2-10是與圖1視圖類似的示意剖面視圖，說明當(dāng)采用圖1中所示的第一實(shí)施方案時分離和提取過程的具體步驟。
圖11是與圖1視圖類似的示意剖面視圖，說明按照本發(fā)明要求實(shí)施的一種離心分離與加工裝置的樣品容器的第二實(shí)施方案。
圖12-18是與圖2-10視圖類似的示意剖面視圖，說明當(dāng)采用圖11中所示的第二實(shí)施方案時分離和提取過程的具體步驟。
圖19是一個示意的剖面視圖，說明按照本發(fā)明要求實(shí)施的一種離心分離與加工裝置的樣品容器的第三實(shí)施方案或原型實(shí)施方案。
圖20是圖19中所示的第三實(shí)施方案的一個部件的透視與組件分解視圖。
圖21是一種離心分離與加工裝置的示意和部分剖視圖，其中樣品容器是為了以自動或半自動方式執(zhí)行分離與提取過程而裝配的。
圖22a-22c是樣品容器相對于離心分離與加工裝置的制動與固定機(jī)構(gòu)示意剖面視圖，說明這種制動與固定過程的三個步驟。
圖22d和22e是按照兩種備選光學(xué)檢測器實(shí)施方案實(shí)施的、與光學(xué)檢測器連通的樣品容器唇沿部分的示意剖面視圖。
圖23是一幅曲線圖，說明樣品容器相分離室內(nèi)外壁上的重力與樣品容器的轉(zhuǎn)速之間的依賴關(guān)系。
圖24是一幅曲線圖，說明一種特定血液樣品當(dāng)借助于按照本發(fā)明的樣品容器使該血液樣品分離時的產(chǎn)率百分?jǐn)?shù)與執(zhí)行該分離過程的時間的依賴關(guān)系，進(jìn)一步說明兩條分別對應(yīng)于高血小板含量和低血小板含量的血漿產(chǎn)率的特定產(chǎn)率曲線。
圖25是一幅曲線圖，說明借助于一種按照本發(fā)明的離心分離與加工裝置的樣品容器分離的血液樣品體積與執(zhí)行該分離過程的時間之間的依賴關(guān)系。
在圖1中，表示了按照本發(fā)明方法實(shí)施的、其整體指定參考號10的一個樣品容器的第一實(shí)施方案。樣品容器10構(gòu)成要用于一個將在以下描述離心分離與加工裝置中的一個單元結(jié)構(gòu)。盡管本文中的發(fā)明完全根據(jù)血液分離、較好是用于制備適合于一種血纖維蛋白膠的成分的血液分離來描述的，但應(yīng)當(dāng)知道這里的器件、裝置和方法也能用于任何液體分離用途。本發(fā)明特別適合于一種血液樣品分離成血細(xì)胞和血漿，而且適合于諸如按照如下國際專利申請及歐洲專利申請中所述的技術(shù)從該血漿制備一種血纖維蛋白提取物申請?zhí)朠CT/DK87/00117，申請?zhí)朩O88/02259，和1993年10月18日備案的、題為“血纖維蛋白密封劑組合物及其利用方法”的歐洲專利申請No.EP592，242，這些專利均列為本文參考文獻(xiàn)。
在EP592，242中，公開了一種全新的血纖維蛋白膠的方法和組合物?？偟膩碚f，EP592，242公開了一種血纖維蛋白密封劑的形成方法，包括使一個預(yù)期部位與一種含有血纖維蛋白單體的組合物接觸，并與這一接觸步驟同時使這種單體轉(zhuǎn)變成一種血纖維蛋白聚合物，從而在預(yù)期部位形成該密封劑。血纖維蛋白這一術(shù)語要理解成包括血纖維蛋白Ⅰ、血纖維蛋白Ⅱ和desBB血纖維蛋白。EP592，242進(jìn)一步公開了一種血纖維蛋白單體組合物的形成方法，包括下列步驟a)使一種含有血纖維蛋白原的組合物與一種類似凝血酶的酶接觸，形成一種非交聯(lián)的血纖維蛋白聚合物；b)從血纖維蛋白原組合物中分離出這種非交聯(lián)的血纖維蛋白聚合物，和c)使這種非交聯(lián)的血纖維蛋白聚合物增溶，以提供一種含有血纖維蛋白單體的組合物。
類似凝血酶的酶可以是凝血酶本身，也可以是另一種有類似活性的酶，如毒蛇蛋白制劑(抗凝劑)，Acutin，Venzyme，Asperase，Botropase，Crotalase，F(xiàn)lavoxobin，Gabonase或Batroxobin，較好是Batroxobin。
按照本發(fā)明的較好實(shí)施方案，早期公開的血纖維蛋白單體制備可以在一種單元的兩(或多)室器件中以一種快速、高效和安全的方式進(jìn)行。本器件用于這樣的血纖維蛋白單體制備只需不到30分鐘，而且特別適用于單一獻(xiàn)血者或較好是自體血纖維蛋白密封劑制備。單一獻(xiàn)血者或自體血纖維蛋白單體組合物可以與一種較好包括鈣離子源的堿性緩沖劑或蒸餾水一起給藥。
樣品容器10包括一個殼體12，后者由一個圓筒壁部件14、一個頂壁部件16和一個底壁部件18組成。頂壁部件16有一個中心通孔20，孔中有一個活塞部件22穿過并相對于該頂壁部件的中心通孔20、典型地借助于O-形密封圈24密封。
在活塞部件22裝進(jìn)頂壁部件16的中心通孔20中之后，用任何方便的方法，如借助于嚙合螺紋或把壁部件粘在一起，將壁部件14、16和18連接在一起。例如，圓筒壁部件14和底壁部件18可以構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)，再用膠或借助于嚙合螺紋與頂壁部件16連接。此外，頂壁部件16和圓筒壁部件也可以構(gòu)成一個整體部件，再與獨(dú)立的底壁部件連接。另一種辦法是，壁部件14、16和18可以構(gòu)成三個獨(dú)立部件，再借助于嚙合螺紋或任何其它合適的手段，如把這些壁部件粘合或焊接在一起，將其連接成一體。
如同可以看見的，內(nèi)圓筒壁26和外圓筒壁14限定了離心作用發(fā)生的環(huán)形室。從容器10的縱軸到這些壁的半徑是這樣選擇的在預(yù)期的轉(zhuǎn)速時，能產(chǎn)生足夠的G力來保持各液體成分的同心分離。當(dāng)然，這將因液體和預(yù)期的速度而異。例如，對于血液分離來說，應(yīng)當(dāng)利用本裝置保持一個約400G～1000G的G力。這意味著對于約5，000～10，000轉(zhuǎn)/分、較好約5，000轉(zhuǎn)/分的速度來說，內(nèi)圓筒壁26的半徑典型地是至少約1.0至約1.5厘米，因速度和血液樣品而異。外圓筒壁的半徑通常會因所要容納的樣品規(guī)模而異。約2.0～約3.5厘米和以上的外半徑適合于在5，000～10，000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)分離血液成分。較好的是，內(nèi)壁半徑ri與外壁半徑ro之比是約0.3∶1～約0.8∶1，最好是約0.5∶1。
活塞部件22包含一個圓筒壁部件26，后者對上述O-形密封圈24密封。圓筒壁部件26整體連接到一個圓板部件28上，后者是借助于O-形密封圈30相對于圓筒壁部件14的內(nèi)表面密封的。O-形密封圈24和30使得活塞部件22可以相對于殼體12升降，以改變樣品容器10內(nèi)部限定的內(nèi)室，猶如將在以下更詳細(xì)地解釋的那樣，并使這些內(nèi)室彼此相對密封和相對環(huán)境密封。
活塞部件22基本上可以限定樣品容器10的殼體12內(nèi)部的一個、兩個或三個室，相對于限定在圓筒壁部件14和26之間、具有基本上環(huán)形構(gòu)型的第一室32而言，有一個限定在底壁部件18和圓板部件28之間的任選第二室，和一個限定在活塞體22的圓筒壁部件26內(nèi)部的任選第三室。
從底壁部件18的內(nèi)表面，一個由一個或多個單獨(dú)凸輪元件或一個圓形突起構(gòu)成的任選突起38向上延伸，從而使第二室34的內(nèi)體積不會降低于零。在第二室34內(nèi)部，可以包括一種呈任何形式的、所希望的第一化學(xué)劑或生物化學(xué)劑40，它可用來處理一種在第一室32中分離并提取進(jìn)第二室34中的液體成分或與其相互作用。
活塞部件22或以任選地進(jìn)一步配備一個環(huán)形突緣部件42，用于裝配和支撐一個任選注射器44這一目的。注射器44基本上可以是一種常用的一次性注射器，包含一個圓筒形殼體46。注射器44，如以下在本較好實(shí)施方案中所述，可用于將一種所希望的第二化學(xué)試劑或生物化學(xué)試劑或溶液引起所述第二室34中。此外，注射器44也可以代之以一種安瓿或一種有某種不同結(jié)構(gòu)和構(gòu)型的注射器，以符合一些特定要求，例如，與相對于該安瓿或注射器要在其中使用的分配器或注射器組件的機(jī)械相容性有關(guān)的要求。在圓筒形殼體46的最上端，配一個向外突出的環(huán)形法蘭48，而在圓筒形殼體46的最下端配一個錐形端管50，后者通過圓筒形殼體46的底壁52與圓筒形殼體46的圓筒形外壁連接。在圓筒形殼體46內(nèi)部，裝配一個活塞體54。
錐形端管50可以裝配在一個錐形適配器56內(nèi)部，其下端與管58連通。管58可以具有如管58的圖所示的大致長度，使得無需從錐形適配器56拆下注射器44的錐形端管50就可以從第三室36的內(nèi)部取出注射器44。管58通過圓形板部件28的中心孔延伸到第二室34中，并通過一根支管與另一根管60連通。管60與設(shè)在活塞部件22的圓筒壁部件26最上端的一個入口62連通，其出口處有一個過濾器元件64。管60構(gòu)成一根入口管，圖2中所示的第二化學(xué)試劑或生物化學(xué)試劑88就通過這根入口管引進(jìn)一個限定在注射器44的圓筒形殼體46內(nèi)部的內(nèi)部空間，當(dāng)活塞體54從圖1中所示的位置上升到圖2中所示的位置時，這個內(nèi)部空間就限定在該活塞體以下。在試劑88引進(jìn)注射器44的內(nèi)部空間之后，入口62較好借助于一個在圖中沒有畫出的密封蓋密封。此外，入口62還可以充當(dāng)一個排氣出口，用以在以下參照圖2-10描述的過程中把管58和管60的任何多余的空氣排到大氣中。
從第二室34到管58的連通，可以包括一個微孔過濾器裝置66，后者裝配在一個設(shè)在圓形板部件28下表面的凹槽內(nèi)。所希望的生物化學(xué)試劑或化學(xué)試劑也可以固定或吸附到所述的過濾器裝置66上，或所述管58內(nèi)部的其它地方，以處理在第一室32中分離并從該室中提取出來的第一液體成分。第一室32到第二室34的連通是通過一根導(dǎo)管65建立的，這根導(dǎo)管又是通過活塞部件22的圓筒壁部件26和圓形板部件28延伸建立的。要認(rèn)識到，導(dǎo)管65被表示成設(shè)在圓筒壁部件26外表面內(nèi)的一個徑向位置上。導(dǎo)管65可以任選地設(shè)在第一室32內(nèi)部活塞板28上表面的其它位置，只要能較好地收集到液體成分即可。導(dǎo)管65通常用一個單向閥68關(guān)閉，后者可以包含一個密封塞體70和一個彈簧72，該彈簧裝配在一根支撐桿73上，能將密封塞體70推向一個密封或關(guān)閉位置。較好地是，單向閥68的位置要盡可能相對地靠近樣品容器10的縱軸。例如，在樣品容器10的一個備選或改進(jìn)實(shí)施方案中，單向閥68包含在一個單獨(dú)的小室內(nèi)部，該小室位于第三室36內(nèi)部并通過一個單獨(dú)的壁部件與第三室36隔開，再進(jìn)一步通過一根穿過活塞體22的圓筒壁部件26的導(dǎo)管與第一室32連通。此外，單向閥68還可以安置在一個設(shè)在圓形板部件28內(nèi)部的單獨(dú)凹槽內(nèi)。經(jīng)由導(dǎo)管65與第二室34的連通，是通過類似于上述微孔過濾器元件66的另一個微孔過濾器元件74建立的。這個微孔過濾器元件74裝配在位于活塞部件22的圓形板部件28下側(cè)表面的凹槽內(nèi)。
第一室32進(jìn)一步通過一個位于殼體12的頂壁部件16上的孔78，與一根給料管76連通。給料管76可以在其外端配備一個適配器，用于裝配一個注射器(圖中未畫出)的針頭，其中含有要引進(jìn)樣品容器10的第一室32中的樣品、較好是血液樣品。
第一室32較好通過一根排氣管或?qū)Ч?2與環(huán)境連通，以建立從第一室32內(nèi)部至位于以上討論的出口62對面的排氣出口84的連通。從第一室32經(jīng)由排氣管或?qū)Ч?2的連通一般是在活塞部件22處于如圖1中所示的最低位置時建立的，因?yàn)楫?dāng)活塞部件22上升到如圖4中所示的位置時排氣管或?qū)Ч?2的入口便上升到O形密封圈24以上。
此外，排氣裝置也可以設(shè)在所述容器10上任何方便的位置。
如上所述，樣品容器10較好用于使一種血液樣品分離成血細(xì)胞和具有高血小板含量或者低血小板含量的血漿，并進(jìn)一步用于按以下參照圖2-10所述從該血漿中提取一種血液成分。
在圖2中，表示了使一種血液樣品86分離成特定液體成分并從這些液體成分之一分離出一種血液成分的第一過程的第一步。
在圖2中，血液樣品86盛放在第一室32內(nèi)，并填滿第一室32的一個特定體積，在該血液樣品86上方提供一個殘留空氣空間87。在一種較好的實(shí)施方案中，第一室32中的血液樣品與一種抗凝劑共存?？梢圆捎萌魏慰鼓齽m用的實(shí)例包括肝素、乙二胺四乙酸(EDTA)、水蛭素、檸檬酸鹽及其它鈣螯合劑如NTA(次氮基三乙酸)、HEEDTA(羥乙基乙二胺三乙酸)、EDDHA、EGTA(乙二醇二(β-氨基乙醚)四乙酸)、DTPA(二亞乙基三胺五乙酸)、DCTA(環(huán)己二胺四乙酸)、HEPES、HIMOA等。盛放在第一室32內(nèi)的血液樣品86用許多小圓圈表示。在血液樣品86上方，提供一個空氣空間87。在圖2中，注射器44的活塞體54上升并將再溶緩沖劑88限制在注射器44內(nèi)部，這種再溶緩沖劑可以是諸如一種再溶緩沖劑溶液且較好是通過管60按如上所述引進(jìn)注射器44的內(nèi)部。樣品容器10的活塞部件22處于其最低位置，使提當(dāng)血液樣品86引進(jìn)第一室32時第一室32能通過排氣管或?qū)Ч?2排氣。再溶緩沖劑88由許多小三角表示。
再溶緩沖劑88可以是任何一種酸緩沖溶液，較好是那些pH在1和5之間的緩沖劑。適用的實(shí)例包括乙酸、琥珀酸、葡萄醛酸、磺基丙氨酸、巴豆酸、衣康酸，glutonic酸，甲酸，天冬氨酸，己二酸，和其中任何一種酸的鹽。琥珀酸、天冬氨酸、己二酸和乙酸鹽如乙酸鈉較好。此外，也可以在中性pH用一種離液序列增強(qiáng)劑(chaotropicagent)進(jìn)行增溶作用。適用的試劑包括脲，溴化鈉，鹽酸胍，KCNS，碘化鉀和溴化鉀。這一類酸緩沖劑或這一類離液序列增強(qiáng)劑的濃度和體積如EP592，242中所述。
圖3中表示當(dāng)整個樣品容器10圍繞樣品容器10的中心縱軸旋轉(zhuǎn)時第一過程的第二步。要認(rèn)識到的是，樣品容器10的總體結(jié)構(gòu)具有基本上對稱的構(gòu)型，這從圖1是顯而易見的。要進(jìn)一步認(rèn)識的是，當(dāng)?shù)谝皇揖哂袕较蜃儺惵氏喈?dāng)小的總體環(huán)形構(gòu)型且當(dāng)樣品容器10以近似5，500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，第一室32內(nèi)所含的血液樣品處于一個量級為500-1，000G的基本上恒定的離心力作用下。在圖3中，第一室32內(nèi)所含的血液樣品分離成兩種成分，一種是含有血細(xì)胞并用上述小圓圈表示的液體90，和用許多小方塊表示的血漿92。含有血細(xì)胞的液體90具有比血漿92略高的密度，造成由于樣品容器10以5-10，000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的高轉(zhuǎn)速而分離。
當(dāng)樣品容器10以上述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，因密封塞體70受到向外的徑向力，單向閥68打開。盡管單向閥68打開，但第一室32內(nèi)所含的液體并不流經(jīng)導(dǎo)管65，一方面因?yàn)檫@種被分離成液體90和液體92的液體受到向外指向圓筒壁部件14的徑向力，另一方面因?yàn)橐陨现赋龅膶?dǎo)管65設(shè)在圓筒壁部件26內(nèi)部的徑向位置上。雖然樣品容器10仍在旋轉(zhuǎn)，但活塞部件22處于第一過程的第三步，從圖3中所示的位置上升至圖4中所示的位置，引起液體從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34。
在活塞部件22的最初上升期間，第一室32內(nèi)所含的空氣通過排氣管或?qū)Ч?2排出。在排氣管或?qū)Ч?2上升到O形密封圈24上之后，第一室32的圖2中上方空氣空間87的任何多余空氣就轉(zhuǎn)移到第二室34，因?yàn)榈谝皇?2和第二室34之間的任何體積差都是通過經(jīng)由微孔過濾器，66與第二室34連通的排氣管60拉平的。圖3中所示的血漿92也通過導(dǎo)管65從第一室32轉(zhuǎn)移到任選的第二室34。在圖4中，轉(zhuǎn)移到第二室34的血漿指定為參考號94，并加以上討論的那樣用方塊表示。隨著第二室34的體積增加，任選的化學(xué)劑或生物化學(xué)劑40也從它們在圖2和圖3中所示的位置轉(zhuǎn)移到擴(kuò)大的第二室34的內(nèi)圓筒表面上的位置。如上所討論的，藥劑40可呈任何形式，例如，可以把一種藥劑或酶吸附或固定到一種顆粒狀基質(zhì)上，例如一種與瓊脂糖凝膠或其它諸如此類的顆粒結(jié)合的酶。
在預(yù)定量血漿從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34之后或在基本上所有血漿從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34之后，活塞部件22的上升就停止。要認(rèn)識到的是，微孔過濾器元件74防止在活塞部件22上升到血漿92已全部從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34的位置以上情況下任何顆粒如血細(xì)胞可能從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34。要進(jìn)一步認(rèn)識到的是，液體從第一室32向第二室34的轉(zhuǎn)移，特別是血漿已經(jīng)轉(zhuǎn)移且第一室32只含有血細(xì)胞的狀態(tài)，可通過檢測使活塞部件22上所用的力而容易地檢測到，因?yàn)槭寡?xì)胞從第一室32通過微孔過濾器元件74轉(zhuǎn)移到第二室34所需要的力遠(yuǎn)高于使活塞部件22上升而引起血漿從第一室32向第二室34轉(zhuǎn)移所需要的力。因此，所有血漿從第一室32向第二室34轉(zhuǎn)移，很容易作為進(jìn)一步移動活塞部件22所需的力的徑向增加檢測到。
于是，在第一過程的第4步中，樣品容器10的旋轉(zhuǎn)如圖5中所示那樣停止。在圖5中，讓第二室34中所含的血漿94內(nèi)藥劑40的懸浮液反應(yīng)一段預(yù)定的時間。例如，一種酶如Batroxobin使來自血漿的血纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成血纖維蛋白單體，后者幾乎瞬時地聚合成一種非交聯(lián)的血纖維蛋白聚合物，典型地呈凝膠形式，在前述EP592，242中對此有更清楚的描述。
在圖6和圖7中分別表示的第一過程的第5步和第6步中，非交聯(lián)的血纖維蛋白聚合物和包埋在瓊脂糖凝膠顆粒40中并用許多小波浪表示的Batroxobin，從第二室34內(nèi)所含的血漿94中分離出來。第二室34也可以包含一個內(nèi)圓筒壁，從而使第二室34也成為環(huán)形。在圖6中，樣品容器10處于第一過程的第5步，以一種能使得一個含有非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物凝膠和物體40的相96與血漿94分離的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。樣品容器10在第一過程第5步中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速可以是任何一種速度，但在這一過程中方便地是要略低于前面所用的樣品容器10在以上參照圖3所述的第一過程第2步中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，例如，一種近似為上述轉(zhuǎn)速的0.5倍的轉(zhuǎn)速，即一種數(shù)量級為2，500轉(zhuǎn)/分～3，000轉(zhuǎn)/分或更低的轉(zhuǎn)速。在凝膠/顆粒相96與第二室34內(nèi)所含的血漿94分離之后，活塞部件22處于在第一過程下降的第6步，引起血漿94在單向閥68打開時從第二室34通過導(dǎo)管65轉(zhuǎn)移到第一室32。要認(rèn)識到的是，微孔過濾器元件74防止任何顆?；蜉^大的物體如藥劑顆粒40可能從第二室34通過導(dǎo)管65轉(zhuǎn)移到第一室32，因?yàn)槲⒖走^濾器元件74只能阻擋顆粒/物體的轉(zhuǎn)移。
在第二離心分離和第二血漿轉(zhuǎn)移步驟完成之后，第二室34只含有包括非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物的液體96和藥劑顆粒40，如圖7中所示。在第一室32內(nèi)含有一種包含血細(xì)胞和從第二室34中轉(zhuǎn)移來的血漿的液體混合物98，如圓圈和方塊相結(jié)合的符號所示。
在圖7中，再溶緩沖劑88處于第一過程的第7步，它用如下辦法從注射器44加到第二室34中降低注射器44的活塞體52，同時提高活塞體28，以使再溶緩沖劑88從注射器44完全轉(zhuǎn)移到第二室34中，并防止再溶緩沖劑88被迫進(jìn)入管58的支管和進(jìn)一步進(jìn)入排氣管60。
在再溶液緩沖劑88使非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物從藥劑顆粒40中溶出的一定時間之后，形成一種要在圖9和10中分別表示的第8步和第9步中轉(zhuǎn)移到注射器44中的、含血纖維蛋白單體的溶液。在第二室34中通過再溶緩沖劑88的作用產(chǎn)生的一種液體100中血纖維蛋白單體與Batroxobin的分離，只需用任何一種方便的分離工藝進(jìn)行，例如，通過過濾或較好是一種離心分離工藝或其組合，如圖9中所示。這種離心分離工藝是在圖9中進(jìn)行的，它使藥劑體40與液體100分離，并集中在室34的圓筒壁部件14內(nèi)側(cè)表面上，此時樣品容器10以一種通常比樣品容器10在圖3、4和6中說明的分離步驟中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速小的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，為了打開從第二室34經(jīng)由導(dǎo)管65到第一室32的通道，也沒有使單向閥58打開。在圖9中，第一室32內(nèi)所含的液體98顯然沒有受到一個高重力場作用，因?yàn)椋环矫?，并沒有使該液體分離成不同密度的液體成分，另一方面，并沒有使之離開也在圖8中表示的、液體表面呈水平狀態(tài)的位置。
在如以上參照圖9所討論的、在圖10中表示的第一過程第9步中藥劑顆粒40與液體100分離之后，通過同時提升注射器44的活塞體54和降低活塞體22，使液體100從樣品容器10的第二室34轉(zhuǎn)移到該樣品容器的第三室36內(nèi)所含的注射器44中。在圖10所示的第一過程第9步中血纖維蛋白單體溶液向注射器44轉(zhuǎn)移之后，把注射器44從樣品容器中取出，成為一個通過用以裝配注射器44的錐形端管50的錐形適配器56與管58整體連接的單元結(jié)構(gòu)，因?yàn)楣?8具有如以上所討論的大致長度。于是，在管58借助于一種同時引起管58與錐形適配器56連接的自由端密封的加熱工具切割時，將注射器44從樣品容器10中拆下來。因此，錐形適配器56用于提供密封適配器的附加目的，在該管與錐形適配器56連接的自由端密封時使注射器44的內(nèi)部相對于環(huán)境密封。在注射器44從樣品容器10中取出和拆下之后，樣品容器10的其余部分進(jìn)行處置和破壞，不要讓任何液體成分從該樣品泄漏出來，這些成分可能使操作用于處理樣品容器10的離心分離與加工裝置的一個人或多個人暴露于危險傳染劑，像能引起肝炎或獲得性免疫缺陷綜合征等危險疾病的細(xì)菌或病毒。
如以上所討論的，這種注射器44可以用來使這樣生產(chǎn)的血纖維蛋白聚合物溶液與適當(dāng)?shù)膲A性緩沖劑或蒸餾水、較好是與一種鈣離子源一起同時給藥，以便向患者提供一種血纖維蛋白密封劑。
上述樣品容器10和上述使一種血液樣品分離成特定液體成分并從這些液體成分之一分離出一種血液成分的第一過程可以用很多方法改變。首先，注射器44可以省略，因?yàn)闃悠啡萜?0的第三室36可以構(gòu)成一個室，使其中最初就含有或在對應(yīng)于圖8中所示步驟的第一過程的一個步驟中供給再擴(kuò)散緩沖劑，并在后來類似于圖10中所示步驟的最后工藝步驟中把含血纖維蛋白的液體100轉(zhuǎn)移到該室中。
在圖6所示的步驟中通過離心分離進(jìn)行的血漿分離可以用一個簡單過濾步驟代替，其中只用微孔過濾器元件74截留藥劑體40，以使血纖維蛋白在第二室34內(nèi)與之聯(lián)接，而只迫使血漿返回第一室32中。類似地，如圖9和10中所示通過離心分離從液體100中過濾藥劑體40的步驟也可以被一個簡單的過濾分離步驟代替，其中微孔過濾器元件66用于截留第二室34內(nèi)的藥劑體40，而迫使包括血纖維蛋白的再溶緩沖劑進(jìn)入注射器44，或者替代地進(jìn)入樣品容器的第三室36。
在圖11中，表示了按照本發(fā)明要求實(shí)施的樣品容器的第二實(shí)施方案，其整體指定參考號是10′。在圖11和說明當(dāng)在一個非常類似于以上參照圖2-10討論的過程的第二過程中采用樣品容器10′時使一種血液樣品分離成特定液體成分并從這些液體成分之一分離出一種血液成分的第二過程各具體步驟的圖12-18中，其部件或元件與以上參照圖1-10描述的部件或元件相同的樣品容器10′第二實(shí)施方案的部件或元件，均指定如圖1-10中所使用的相同參考號。樣品容器的第二實(shí)施方案10′與上述第一實(shí)施方案的基本區(qū)別在于，第一實(shí)施方案10的活塞體22用一種構(gòu)型和結(jié)構(gòu)略有差別的活塞體22′代替?；钊w22′包含一個圓筒壁部件26′和一個圓板部件28′?？梢钥匆?，與圓筒壁26′在導(dǎo)管63′以下的區(qū)域比較，圓筒壁部件26′在導(dǎo)管63′及其以上略有塌陷。此處造成的肩部有助于在分離的最終階段期間將血細(xì)胞保持在導(dǎo)管63′以外。此外，圖1-10中所示的突起部38可以省略，因?yàn)榛瘜W(xué)藥劑或生物化學(xué)藥劑，如包埋在瓊脂糖凝膠中的Batroxobin，是在一個過濾容器中提供的。
在第二實(shí)施方案10′的活塞體22′內(nèi)部，注射器44裝配在第三室36內(nèi)，并通過一根類似于圖1中所示的管58和管58′與樣品容器的第二室34連通，然而它與以上討論的管58的區(qū)別在于，建立管58與排氣管60之間的聯(lián)系的支管省略了，因?yàn)榕艢夤?0、出口52和出口52的過濾器元件省略了。樣品容器10′的第一室32和第二室34之間的連通結(jié)構(gòu)也與以上參照圖1討論的結(jié)構(gòu)略有不同。然而，這種包括單向閥的連通是通過產(chǎn)生一個壓力差而不是一個重力才使之打開的，這與圖1中所示和以上討論的單向閥68有明鮮區(qū)別。
樣品容器10′的第一室32和第二室34之間的連通包括兩根導(dǎo)管。第一根導(dǎo)管包括兩個導(dǎo)管段63′和65′以及第一單向閥68，后者使導(dǎo)管段63′和65′相互連接并以包括一個球70′的球形單向閥形式實(shí)施，使液體能從第二室34轉(zhuǎn)移到第一室32并防止液體通過第一導(dǎo)管從第一室32向第二室34轉(zhuǎn)移。第二導(dǎo)管包括兩個導(dǎo)管段63″和65″以及一個以包括球70″的球形單向閥形式實(shí)施的單向閥68″，還包括一個容器69，其中有一種藥劑如Batroxobin載帶于一個過濾器66″上。要認(rèn)識到的是，從第一容器32至第二導(dǎo)管的入口相對于第一導(dǎo)管63′的出口上向里凹陷的，提供一個只與第二導(dǎo)管連通的、體積略有減少的環(huán)形室，進(jìn)一步提高了如將在以下參照圖12-18描述的、從引進(jìn)樣品容器10′中的血液樣品分離血漿的精確度。第二單向閥68″使液體能從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34，并防止液體從第二室34通過容器69重新轉(zhuǎn)移到第一室32。通過包含導(dǎo)管段63′和65′的第一導(dǎo)管和通過包含導(dǎo)管段63″和65″的第二導(dǎo)管進(jìn)出第一室32的連通，是通過裝配在位于圓板部件28′最下側(cè)表面的一個中心凹槽內(nèi)的一個單一微孔過濾器元件66建立的。
樣品容器的第二實(shí)施方案10′與樣品容器的上述第一實(shí)施方案10一樣，較好用于使一種血液樣品分離成血細(xì)胞和血漿，并進(jìn)一步用于從該血漿中提取一種血液成分，以下將參照圖12-18予以描述。
在圖12中，說明了使血液樣品86分離成特定液體成分并從這些液體成分之一分離出一種血液成分的第二過程的第一步，這類似于以上參照圖2描述的第一步。
在圖13中，說明了類似于以上參照圖3描述的第二步的第二過程第二步，在這第二步中血漿92是從含有血細(xì)胞的液體90中分離出來的。
在圖14中，說明了類似于以上參照圖4討論的第三步的第二過程第三步，在這第三步中血漿92是通過包含導(dǎo)管段65″和63″的第二導(dǎo)管以及單向閥68″和容器69從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34的。當(dāng)從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34的血漿與容器69內(nèi)所含的Batroxobin接觸時，第二室34內(nèi)所含的血漿含有Batroxobin，它能使血漿中的血纖維蛋白原轉(zhuǎn)化成血纖維蛋白單體，后者立即聚合成一種非交聯(lián)的血纖維蛋白聚合物凝膠。該血漿從第一室32向第二室34的轉(zhuǎn)移必須以相當(dāng)?shù)偷乃俣冗M(jìn)行，才能使血漿與容器69內(nèi)所含的Batroxobin反應(yīng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，用以進(jìn)行這種轉(zhuǎn)移的速度應(yīng)當(dāng)對應(yīng)于該Batroxobin或其它化學(xué)劑處理該血漿中的血纖維蛋白原或與之反應(yīng)所需要的時間。
在血漿94轉(zhuǎn)移到第二室34之后，且任選地在血纖維蛋白凝膠鍵形成的一段特定反應(yīng)時間后，樣品容器10′可以旋轉(zhuǎn)也可以停止，把血纖維蛋白凝膠從剩余的血漿液體94和藥劑體40中分離出來，并在圖15和16中分別表示的第二過程的第4步和第5步中進(jìn)行，這分別對應(yīng)于以上參照圖6和7分別討論的第一過程的第5步和第6步。樣品容器10″的第二室34內(nèi)所含的血漿94通過包含導(dǎo)管段63′和65′的第一導(dǎo)管和單向閥68′從第二室34轉(zhuǎn)移到第一室32，而單向閥68″則防止血漿94通過第二導(dǎo)管發(fā)生轉(zhuǎn)移。
在圖17中，表示了第二過程的第6步，在這一步中，再溶緩沖劑88轉(zhuǎn)移到含血纖維蛋白的液體100中，這只需以一種類似于以上參照圖8討論的步驟的方式把再溶緩沖劑88從注射器44中推出即可。
當(dāng)采用樣品容器10′時使血液樣品分離成特定液體成分并從這些液體成分之一分離出一種血液成分即該血液樣品的血纖維蛋白的第二過程以圖18中所示的第二過程第7步告終，這對應(yīng)于圖10中所示的第9步，即通過同時提升注射器44的活塞體54和降低活塞體22′使含血纖維蛋白的液體100從樣品容器10′的第二室34轉(zhuǎn)移到樣品容器的第三室36內(nèi)所含的注射器44中。此外，液體100從樣品容器′的第二室34向注射器44的轉(zhuǎn)移，也可以如以上參照按本發(fā)明要求實(shí)施的樣品容器第一實(shí)施方案所描述的那樣，通過檢測用來使圓板部件28′相對于樣品容器10′的殼體12運(yùn)動的力加以控制。
同以上參照圖2-10所描述的第一過程以及以上參照圖1所描述的樣品容器第一實(shí)施方案一樣，以上參照圖12-18所描述的第二過程和以上參照圖11所描述的樣品容器第二實(shí)施方案也可以用諸如以上所討論的許多方法加以改變和改進(jìn)。要進(jìn)一步認(rèn)識的是，以上參照圖1-10和11-18分別描述的第一實(shí)施方案10和第二實(shí)施方案10′可以進(jìn)一步改進(jìn)，只需把樣品容器上下顛倒即可，在這種情況下，第二室34位于第一室32上方，并在第三室36上方。
在圖19中，說明了樣品容器的第三實(shí)施方案，它由一種原型實(shí)施方案構(gòu)成。樣品容器第三實(shí)施方案整體用參考號10″表示。樣品容器10″的結(jié)構(gòu)與以上參照圖1和11分別描述的第一實(shí)施方案10和第二實(shí)施方案10′的結(jié)構(gòu)基本上相同。在圖19中，與以上參照圖1和11所述部件和元件相同的部件和元件用與圖1和11中所用的相同參考號表示。第三方案10″的殼體12與第一實(shí)施方案10和第二實(shí)施方案10′各自的殼體12的區(qū)別在于，第三實(shí)施方案的頂壁部件16″包括一個裙邊部分17″，從四周圍繞圓周壁部件14，構(gòu)成對圓筒壁部件14外側(cè)表面的密封連接。穿過頂壁部件16″的是孔78，還有另一個導(dǎo)管或孔82″，構(gòu)成一個與以上參照圖11所述的導(dǎo)管82′類似的排氣導(dǎo)管，并連通一個與圖11所示的排氣出口84′類似的排氣出口84″。此外，排氣出口84″還可以借助于一個在圖上沒有畫出的閉塞物或密封帽關(guān)閉。在殼體12內(nèi)部，裝配了一個活塞部件22″，其作用與以上參照圖1和11分別描述的活塞部件22和22′相同，并通過對活塞部件22″的圓筒壁部件26″的周邊外壁密封的O-形密封圈24，相對于頂壁部件16進(jìn)行密封。圓筒壁部件26″構(gòu)成一段在兩端都有外螺紋的管子，用于連接一個頂法蘭部件，起到支撐其頂法蘭在圖上沒有畫出的注射器44的法蘭48的作用，并與一個圓筒形連接件的內(nèi)螺紋嚙合，該連接件整體連接到一個與以上參照圖1和11所述的圓板部件28和28′類似的圓板部件28″上。圓筒形連接件29和圓筒壁部件26之間的結(jié)合是借助于O-形密封圈31密封的。
在圓板部件28″的下側(cè)表面以下，安排了一個微孔過濾器元件66″，由諸如一塊干酷布構(gòu)成，較好支持在一個微孔過濾器上，構(gòu)成一種復(fù)合過濾器結(jié)構(gòu)。微孔過濾器元件66″所起的作用與圖11中所示的微孔過濾器66′相同。穿過圓筒壁部件26″，有兩個對稱安排的孔27，建立起從環(huán)繞圓筒壁部件26″的室32到活塞部件22″內(nèi)部的連通。
在活塞部件22″下端，一個包含一套環(huán)形元件和一個管形元件的組件支撐在活塞體22″內(nèi)部。這種環(huán)形組件在此畫出在活塞軸內(nèi)部，但能設(shè)置在這種或另一種離心裝置內(nèi)的任何位置，其作用是對第一室32中分離的液體成分進(jìn)行過濾/化學(xué)處理。一般地說，在環(huán)形同心配置的情況下，這種組件包含體108中的一個最外環(huán)形支撐體，和兩個在體108以內(nèi)間隔的過濾器，從而限定了這些開放式環(huán)形區(qū)域1)體108以內(nèi)；2)第一過濾器以內(nèi)；和3)第二過濾器以內(nèi)。
更具體地說，這種組件包含一個與管形元件103整體連接的中心部件102，該管形元件上端有外螺紋，能與配合件56″的類似內(nèi)螺紋嚙合，此配合件的作用與以上參照圖1討論的錐形適配器56相同，其目的是裝配和建立對注射器44的連接。
管形部件103有一個通孔105，還有一個橫向通孔104，安排在與圓筒壁部件26″的通孔27重合的位置。部件102借助于兩個O-形環(huán)106和107相對于圓板部件28″固定和密封。部件102的另一個作用是支撐一個環(huán)形支撐體108，后者利用一個O-形環(huán)109相對于圓筒壁部件26″的內(nèi)圓筒表面進(jìn)行環(huán)狀密封。這種支撐環(huán)部件108支撐一套環(huán)形過濾元件110和112，這些元件一起在它們之間限定一個環(huán)形空間。環(huán)形過濾元件110和112，如同從圖19顯而易見的，與分別為圓筒壁部件26″和管形元件103的通孔27和104重合配置。環(huán)形過濾元件110和112進(jìn)一步被另一個支撐部件114支撐，后者有一個圓周外O-形密封圈115，且其構(gòu)型類似于支撐環(huán)部件108的構(gòu)型。在環(huán)形支撐部件114頂上有一個間隔元件116，這個間隔元件有能與管形元件103的外螺紋嚙合的內(nèi)螺紋。
以上參照圖19描述的組件以分解圖形式表示在圖20中。
圖19和20所示的樣品容器10″第三實(shí)施方案以一種與以上參照圖2-10和12-13描述的過程類似的過程運(yùn)行，用于使一種血液樣分離成特定液體成分和用于從這些液體成分之一分離出一種血液成分。這種血液樣品，如以上所討論的那樣，被引進(jìn)第一室32中，并通過使整個樣品容器10″以一個能使較高密度的血細(xì)胞與血漿發(fā)生離心分離的高轉(zhuǎn)速圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)，分離成一種含血細(xì)胞的液體和血漿。使血漿從第一室32轉(zhuǎn)移到第二室34中，其辦法是提升活塞部件22″，同時使樣品容器以高速旋轉(zhuǎn)，引起多余空氣通過排氣出口84″初步排出，并使血漿分別通過圓筒壁部件26″和管形元件103的通孔27和104以及位于通孔27和104之間的過濾元件110和112，進(jìn)而通過管形元件103的中心通孔105至微孔過濾元件66″，轉(zhuǎn)移到第二室34中。包埋在瓊脂糖凝膠中的Batroxobin可以放置在環(huán)形過濾元件110-112之間限定的空間內(nèi)，從而構(gòu)成一種具有類似于以上參照圖11討論的容器69的功能的結(jié)構(gòu)，也可以放置在第二室34內(nèi)并載帶于與以上參照圖2-10描述的藥劑顆粒40類似的載體瓊脂糖體上。在從血漿提取血纖維蛋白、使血纖維蛋白轉(zhuǎn)化成血纖維蛋白1并使血纖維蛋白1與Batroxobin連結(jié)之后，血漿可以按照以上參照圖2-10描述的第一過程重新轉(zhuǎn)移到第一室32中，也可以通過啟動活塞54使血漿被迫進(jìn)入注射器44內(nèi)部而轉(zhuǎn)移到注射器44中。
在圖21中，公開了一種裝置，用于裝配按照本發(fā)明要求實(shí)施的樣品容器，并以自動或半自動的方式執(zhí)行使血液樣品分離成特定液體成分和從這些液體成分之一分離出一種血液成分的工藝過程，其整體用參考號120表示。這種裝置包括一個殼體122，它大體上分成三隔上隔126，中隔124和下隔128。隔126較好恒溫控制到一個特定溫度，并且通過一個可開啟的關(guān)閉器或門127就能通達(dá)隔126內(nèi)部，以便將樣品容器10放置在該隔內(nèi)，以及從隔126中取出樣品容器和注射器44。
在中隔124內(nèi)，裝配樣品容器10，并將其支撐在一個可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺130上，后者用軸頸連接到一根構(gòu)成裝在下隔128內(nèi)的馬達(dá)134的輸出軸的軸頸軸132上。因此，馬達(dá)134構(gòu)成一種產(chǎn)生高轉(zhuǎn)速的手段，用以在以上所述的、使一種血液樣品分離成特定液體成分和從這些液體成分之一分離出一種血液成分的過程的特定步驟中使樣品10旋轉(zhuǎn)。
在上隔126中，配置了兩臺馬達(dá)136和138，分別帶動垂直往復(fù)傳動桿140和142，后者又分別帶動注射器44的活塞體54和活塞體部件22的環(huán)形唇部件42。
裝置120進(jìn)一步包括殼體122的一個控制部分146，其中包括一個電子電路，較好是一個借助于鍵148操作的微處理機(jī)控制電子電路，用于啟動和控制執(zhí)行上述工藝過程的裝置120的運(yùn)行?？刂撇糠?46進(jìn)一步配備一臺顯示器150，用以向操作員顯示實(shí)際工藝步驟和任何有關(guān)信息，如工藝過程的時間，殼體122第二隔126的溫度?？刂撇糠?46較好進(jìn)一步配備接口器件，用于為該裝置提供與外部計(jì)算機(jī)如人個計(jì)算機(jī)連接的界面，并配備檢測器手段，用于檢測該裝置的總體運(yùn)行，包括液體從上述各室之一的轉(zhuǎn)移。液體轉(zhuǎn)移的檢測可以在于光學(xué)檢測或電導(dǎo)率檢測，包括恒定或變化的電場或磁場的檢測。從樣品容器第一室向樣品容器第二室、從樣品容器第二室向樣品容器第三室和從樣品容器第二室向樣品容器第一室的液體轉(zhuǎn)移檢測還可以基于傳遞給活塞部件的力的檢測，因?yàn)楫?dāng)液體轉(zhuǎn)移所要通過的過濾器元件受到血細(xì)胞或其它大型物體如瓊脂糖膠體阻擋時作用到活塞部件上的徑向力就會增大。構(gòu)成用以使一種血液樣品分離成血細(xì)胞以及為提供血纖維蛋白提取物而進(jìn)一步加工的血漿的一個分離部件的樣品容器，其上述實(shí)施方案構(gòu)成這樣一個部分其中，一種由患者提供的血液樣品直接引進(jìn)該樣品容器的第一室，在此進(jìn)行全部分離和加工操作而無需使人體接觸到該血樣或其成分，從而要任何重大程度上消除了實(shí)驗(yàn)室人員或操作人員暴露于來自該血液樣品的傳染劑的風(fēng)險，這些傳染劑可能引起諸如肝炎或獲得性免疫缺陷綜合征等疾病。按照如上所述的本發(fā)明要求生產(chǎn)的血纖維蛋白提取物盛放在一種注射器內(nèi)，后者較好用于申請?zhí)朠CT/DK92/00287、國際公開號WO93/06940的國際專利申請中所述類型的注射器分配器中，在該申請書中，盛放在注射器44內(nèi)含有血纖維蛋白單體的液體是通過與一種中和劑混合而中和的。從一種血液樣品分離出血漿并從該血漿提取或分離出血纖維蛋白的過程，可以諸如按照上述國際專利申請即申請?zhí)朠CT/DK87/00117、公開號WO88/02259或EP592，242中所述的技術(shù)進(jìn)行。
支撐在轉(zhuǎn)臺130上的樣品容器10較好可以借助于在圖22a、22b和22c中更詳細(xì)說明的制動或鎖定部件相對于轉(zhuǎn)臺130進(jìn)行制動和固定。鎖定部件是由樣品容器10的殼體12的圓筒壁部件14的一個向下突出的圓周邊沿部延伸160構(gòu)成的。邊沿部延伸160配備斜角間隔孔，如900或1200個間隔孔，其中之一表示在圖22a-22c中并用參考號162表示。這個向下突出的圓周邊沿延伸160制作得能裝配在一個位于轉(zhuǎn)臺130頂部表面的圓周槽內(nèi)。在一個從轉(zhuǎn)臺130的外圓周邊沿表面延伸出來的徑向孔內(nèi)，裝配了兩個鎖定銷166和170。銷166和170分別借助于彈簧168和172彼此推向?qū)Ψ?，并分別有無鋒錐形端部167和171，在位于轉(zhuǎn)臺130頂部表面的圓周槽中心彼此接觸，除非當(dāng)圓周向下突出的邊沿部延伸160的下端部164被迫向下插入銷166和170之間而引起這兩個銷彼此分離時這兩個銷如圖22a中所示那樣分開。銷166和170以及彈簧168和172借助于一個密封塞174限制在該轉(zhuǎn)臺的徑向孔內(nèi)，該密封塞又借助于嚙合螺紋或任何其它適用的鎖定結(jié)構(gòu)鎖定在相對于轉(zhuǎn)臺130的圓周外邊沿表面的位置上。
在圖22a中，表示了樣品容器10相對于轉(zhuǎn)臺130定位的第一步，在這一步中如上所述的銷166和170當(dāng)下端部164迫使銷166和170分開時便被迫分開，使得下端部164可以相對于銷166和170向下通過。
在圖22b中，表示了樣品容器10相對于轉(zhuǎn)臺130定位的第一步，在這一步中，銷166和170被迫在殼體12的圓筒壁部件14的向下突出邊沿部延伸160的通孔162內(nèi)彼此接觸。然而，只要將樣品容器提升，使銷166和170像圖22a中所示那樣彼此分開，仍可以將樣品容器從圖22b中所示的位置取出。
樣品容器如圖22a和22b所示那樣相對于轉(zhuǎn)臺130的裝配和取出是在轉(zhuǎn)臺130靜止時進(jìn)行的。當(dāng)轉(zhuǎn)臺130因受到圖21中所示的裝置的馬達(dá)134推動而開始旋轉(zhuǎn)時，銷166和170受到一個離心力作用，致使銷166和170移向圖22c中所示的一個徑向偏移位置，在此，銷166鎖定在邊沿部延伸160的孔162內(nèi)，防止殼體12與轉(zhuǎn)臺130脫離，從而使該轉(zhuǎn)臺、因而使該樣品容器在以上參照圖1-18所述的過程期間以高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
在圖22d和22e中，表示了光學(xué)檢測器手段的兩種備選實(shí)施方案，用于檢測液體從樣品容器第一室向樣品容器第二室的轉(zhuǎn)移。在圖22d和22e中，樣品容器的頂壁部件16具有一種與一個環(huán)形壁部件連接的錐形構(gòu)型，其內(nèi)裝配了活塞部件22的圓筒壁部件26，并借助于O-形環(huán)24與之密封。環(huán)形壁部件17同活塞部件22的圓筒壁部件26一樣，較好是從一種使光能透過這些壁部件的光透明材料制成的。在圖22d中，液體從樣品容器第一室的轉(zhuǎn)移啟動，從而迫使血漿92進(jìn)入一限定在活塞部件22的壁部件26外表面和壁部件17內(nèi)壁之間的狹窄環(huán)形室。當(dāng)血漿從樣品容器第一室的轉(zhuǎn)移進(jìn)行時，含血細(xì)胞的液體90被迫進(jìn)入上述狹窄環(huán)形室，同時血漿92從樣品容器第一室轉(zhuǎn)移出來。在限定在活塞部件22的圓筒壁部件26外表面與環(huán)形壁部件17內(nèi)表面之間的狹窄環(huán)形室內(nèi)，血漿或者血細(xì)胞的存在是借助于光檢測器手段檢測的，其中包括一個光發(fā)生器180和一個光學(xué)檢測器188。光發(fā)生器180置于環(huán)形壁部件17外面，包括一個燈泡184，后者通過電線182連接到圖21中所示的裝置120的控制部分146。燈泡184產(chǎn)生的光線借助于聚光鏡186聚焦，提供一種基本上平行的光束192，照射到上述環(huán)形室和存在于該環(huán)形室內(nèi)的液體。在光發(fā)生器180對面，放置一個光學(xué)檢測器188，通過電線190連接到裝置120的控制部分146。光學(xué)檢測器188接收從燈泡184發(fā)射并借助于聚光鏡186聚焦、通過上述環(huán)形室的光。借助于燈泡184發(fā)生光的任選地經(jīng)過濾光，以提供一種對血漿顯示高透過特性和對血細(xì)胞顯示低透過特性的、十分狹窄的光譜，以提高對該環(huán)形室內(nèi)血細(xì)胞的檢測。光發(fā)生器180和光學(xué)檢測器188可以支撐在以上參照圖21所述的殼體122的第二隔124內(nèi)，以分別使光照射到上述環(huán)形室和檢測從環(huán)形室接收的光。
在圖22d中，環(huán)形室內(nèi)血細(xì)胞的存在是按照光透射檢測技術(shù)檢測的。此外，圖22d和22e中所示的環(huán)形室內(nèi)血細(xì)胞的存在也可以按照圖22e中所示的光反射檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。
在圖22e中，光發(fā)生器180和光學(xué)檢測器188代之以一種整體的光發(fā)生器和光學(xué)檢測器180′，包括一個與圖22d中所示的燈泡184類似的燈泡184′和一個也與圖22d中所示的光學(xué)檢測器188類似的光學(xué)檢測器188′。燈泡184′和光學(xué)檢測器188′分別通過電線182′和190′連接到裝置120的電子電路。燈泡184′發(fā)生一個光束192′，照射到限定在活塞部件22的圓筒壁部件26外表面和環(huán)形壁部件17的內(nèi)面之間環(huán)形室。壁部件17同以上參照圖22d所述的壁部件17一樣，較好從一種光透明材料制作，而圓筒壁部件26可以從一種非透明材料如一種光反射材料制作。照射到該環(huán)形室內(nèi)存在的液體的光，如參考號194′表示的光束所指示的那樣部分地被反射。環(huán)形室內(nèi)血細(xì)胞的存在是按照光反射檢測技術(shù)檢測的，只要照射到該環(huán)形室的光能部分地被紅血細(xì)胞吸收即可。因此，燈泡184′發(fā)生的光較好是以綠光為主，這種光能被血漿92反射并能被液體90的紅血細(xì)胞吸收。根據(jù)光學(xué)檢測器188′發(fā)生的檢測信號的位移，用裝置120的控制部分的電子電路確定環(huán)形室內(nèi)血細(xì)胞的存在。
實(shí)例按圖19和20所示，實(shí)施的樣品容器的一個原型實(shí)施方案由下列部分組成樣品容器10″的殼體12是由一個內(nèi)徑70mm、外徑75mm、高度80mm的圓筒形殼體部件構(gòu)成的。殼體12的底壁18的厚度為2.5mm。殼體12是用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)鑄塑而成的。唇部件17″是用POM鑄塑的，內(nèi)徑為75mm，外徑為80mm，軸高度為13mm?；钊考?2″由一個外徑為70mm-0.1mm、厚度為7.4mm的圓板部件28″構(gòu)成O-形密封圈30裝配在一個高度為3.4mm、深度為2.5mm槽內(nèi)。圓板部件28″也用PMMA鑄塑而成。圓筒壁部件26″是從一種長度為100mm、內(nèi)徑為30mm的PMMA管制作的。壁部件26″用膠粘合到該圓板部件28″。體102、管103、體108、體114和體116全部用PMMA制作。
在約5，500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速時，幾乎能立即、即在第一分鐘內(nèi)看到血漿和紅血細(xì)胞的同心分離(從容器頂上能看到有明鮮區(qū)別的同心環(huán))。再過一分或兩分鐘，可以看見血小板離開血漿，其證據(jù)是血漿的顏色變淺。為了收集無血小板的血漿，活塞不應(yīng)當(dāng)提升，直至這種完全的分離已經(jīng)發(fā)生。而為了收集包括血小板的血漿，則應(yīng)在紅血細(xì)胞分離之后但在血小板遷移之前立即提升活塞。這是通過在血小板分離過程期間不斷提升活塞進(jìn)行的。這樣，所收集的樣品的初期部分血小板含量高，而后期部分則血小板含量低。這樣一種樣品的任何預(yù)期部分或含有全部血小板的樣品可以按照意愿加以利用。此外，對于那些熟悉本門技術(shù)的人顯而易見的是，有特定血小板含量或特定純度的血漿樣品可以通過改變速度、收集時間、收集量等來收集。
在圖23中，給出了一幅曲線圖，說明在圖19和20中所示并在上述實(shí)例中描述的原型實(shí)施方案10″的第一室32內(nèi)產(chǎn)生的重力與樣品容器用以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速之間的依賴關(guān)系。曲線A代表在殼體12的外壁、即鄰近壁部件14內(nèi)側(cè)處的重力，而曲線B代表活塞部件22″的圓筒壁部件26″外側(cè)處的重力。從圖23顯而易見，在環(huán)形第一室32內(nèi)產(chǎn)生的重力是用曲線A和B之間的面積代表的，此外，外壁部件14上的重力大約是圓筒壁部件26″上重力的兩倍。因此，當(dāng)樣品容器旋轉(zhuǎn)時，在環(huán)形第一室32內(nèi)產(chǎn)生一個變化小于近似2的重力。
在圖24中，給出了一幅曲線圖，代表圖19和20中所示并在上述實(shí)例中描述的樣品容器的原型實(shí)施方案以近似5，500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的時間與體積為90ml的血液樣品已分離成血漿和血細(xì)胞的百分率之間的依賴關(guān)系。圖24中給出了兩條曲線C和D，代表該血液樣品中提供如曲線C所代表的血漿與其血漿包括血小板的血細(xì)胞分離以及如曲線D所說明的血小板與血漿進(jìn)一步分離的百分率的分離時間。從圖24顯而易見的是，該血液樣品幾乎完全分離成血細(xì)胞和血漿是在大約1.5分鐘之后乃至大約1分鐘之后就已完成的，因?yàn)檠?xì)胞占血液樣品的大約15%，這一部分無法進(jìn)一步分離。如果血小板要與血漿分離，則無血小板的血漿的完全分離需在大約3分鐘之后。
從血液樣品中分離出含血小板的血漿，較好按如上所述那樣在一個連續(xù)過程中進(jìn)行，其中第一實(shí)施方案10的活塞體22或第二實(shí)施方案10′的活塞體22′是連續(xù)提升的，以使血漿從樣品容器和第一室32連續(xù)轉(zhuǎn)移至樣品容器第二室34，同時樣品容器以能使血液樣品分離成血漿和血細(xì)胞的高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)?；钊w的連續(xù)提升，容易通過基于上述光學(xué)檢測器技術(shù)對血漿從第一室向第二室轉(zhuǎn)移的檢測或者對為提升活塞體而傳遞給活塞部件的力的檢測加以控制。如果血漿從第一室向第二室的轉(zhuǎn)移是在血漿與血液樣品完全分離已經(jīng)發(fā)生之后進(jìn)行的，則血漿含有非常少的血小板，且甚至可能構(gòu)成無血小板的血漿，只要該離心分離已進(jìn)行了一段更長的時間即如以上所討論的大約3分鐘即可。
根據(jù)圖24中所代表的數(shù)據(jù)，在圖25所示的曲線圖中給出了一條曲線E，說明實(shí)施特定體積的血液樣品完全分離所需的時間與樣品容器的上述原型實(shí)施方案以5，500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的時間的依賴關(guān)系。從圖25顯而易見的是，在60秒內(nèi)，90ml血液樣品就可以分離成血細(xì)胞和含血小板的血漿。量級為100ml的血液樣品體積是可以借助于上述實(shí)施例的樣品容器分離的最大血液樣品，因?yàn)檠簶悠氛加昧藰悠啡萜鞯沫h(huán)形第一室的大部分空間。在此處公開本發(fā)明范圍內(nèi)，如有需要，也可容易地利用更大的容器。
權(quán)利要求
1.一種用于通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的裝置，包含一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通，一個液體供給裝置，用于當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，一個馬達(dá)裝置，用于使所述相分離容器以一種能使所述液體樣品分離成所述相分的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，一個傳動裝置，用于使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其中所述排出導(dǎo)管裝置設(shè)在所述內(nèi)圓筒壁上或在其附近，從而使要從所述環(huán)形室排出的所述相分是最低密度的相分。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其中所述排出導(dǎo)管裝置由一根穿過所述底壁的導(dǎo)管構(gòu)成，并配備一個可控閥，后者可控制從一個關(guān)閉位置到一個開啟位置，使所述相分的所述之一能從所述環(huán)形室排出。
4.按照權(quán)利要求2的裝置，其中所述導(dǎo)管設(shè)在所述外圓筒壁上，且要從所述環(huán)形室排出的所述相分的所述之一是最高密度的相分。
5.按照權(quán)利要求2的裝置，所述可控閥是一種單向閥，該閥在一種在所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力的作用下可從所述關(guān)閉位置切換到所述開啟位置。
6.按照權(quán)利要求1的裝置，所述排出導(dǎo)管裝置由一根穿過所述頂壁的導(dǎo)管構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求6的裝置，所述導(dǎo)管設(shè)在所述內(nèi)圓筒壁上，且要從所述環(huán)形室排出的所述相分的所述之一是最低密度的相分。
8.按照權(quán)利要求6的裝置，所述導(dǎo)管設(shè)在所述外圓筒壁上，且要從所述環(huán)形室排出的所述相分的所述之一是最高密度的相分。
9.權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)的裝置，其中所述馬達(dá)裝置使所述相分離容器以一種足以在所述環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生一個重力場的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述液體樣品在所述環(huán)形室內(nèi)的任何位置分離成所述相分。
10.權(quán)利要求1的裝置，包括一個接收器室，用于接收從所述環(huán)形室排出的所述相分。
11.按照權(quán)利要求10的裝置，所述排出導(dǎo)管裝置包括一個反應(yīng)室，其中裝有一種試劑，用于與從所述環(huán)形室排出的所述相分的所述之一反應(yīng)，以生成一種反應(yīng)產(chǎn)物。
12.按照權(quán)利要求10的裝置，所述接收器室構(gòu)成一個反應(yīng)室，其中裝有一種試劑，用于與從所述環(huán)形室排出的所述相分的所述之一反應(yīng)，以生成一種反應(yīng)產(chǎn)物。
13.權(quán)利要求10的裝置，其中限定另一個接收器室的所述內(nèi)圓筒壁圍繞與所述環(huán)形室相同的縱軸延伸，且其中所述各室由所述活塞體分隔開。
14.權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)的裝置，其中限定所述環(huán)形室的所述內(nèi)圓筒壁包括所述活塞體的一個圓筒壁部件。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，所述內(nèi)圓筒壁限定另一個接收器室，后者通過另一個導(dǎo)管裝置與所述反應(yīng)室連通，用于接收來自所述反應(yīng)室的所述反應(yīng)產(chǎn)物。
16.按照權(quán)利要求15的裝置，所述另一個接收器室由一個裝配在所述內(nèi)圓筒壁內(nèi)部的獨(dú)立注射器部件構(gòu)成。
17.一種用于通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的裝置，包含一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，所述內(nèi)外圓筒壁分別限定相對于所述縱軸的內(nèi)外半徑ri和ro，且所述內(nèi)外半徑限定ri/ro比值為0.3∶1至約0.8∶1的量級；一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通，一個液體供給裝置，用于當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時向所述相分離室的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，一個馬達(dá)裝置，用于使所述相分離容器以一種能使所述液體樣品分離成所述相分的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，一個傳動裝置，用于使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述組分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出。
18.權(quán)利要求17的裝置，其中所述比值是約0.5∶1。
19.權(quán)利要求17的裝置，其中所述內(nèi)半徑和速度的選擇應(yīng)使得在所述環(huán)形室內(nèi)所有區(qū)域內(nèi)都能提供所述不同密度相分的同心分離所需要的重力。
20.權(quán)利要求1-19中任何一項(xiàng)的裝置，其中所述裝置包括連接器裝置，用以使所述殼體與所述馬達(dá)裝置連接。
21.按照權(quán)利要求20的裝置，所述連接器裝置由設(shè)在所述殼體的所述外圓筒壁上的快速配合連接器裝置構(gòu)成。
22.按照權(quán)利要求1-21中任何一項(xiàng)的相分離容器。
23.一種通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的方法，所述方法包括提供一個組分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，設(shè)在所述內(nèi)圓筒壁上并與所述環(huán)形室連通當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時，向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品；使所述相分離容器以能使所述液體樣品分離成所述相分的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)；使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出。
24.一種通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的方法，所述方法包括提供一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通。當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時，向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，使所述相分離容器以能在所述環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生重力場的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述液體樣品在所述環(huán)形室內(nèi)任何位置分離成所述相分，使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出。
25.一種通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的方法，所述方法包括提供一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置，和一個排出導(dǎo)管裝置，設(shè)在所述內(nèi)圓筒壁上并與所述環(huán)形室連通，當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時，向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品，使所述相分離容器以能使所述相分之一與所述液體樣品分離的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸不斷旋轉(zhuǎn)，和使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分的所述之一在所述相分的所述之一與所述液體樣品分離時從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管不斷排出。
26.一種用于通過離心分離使一種具有不同密度相分的液體樣品分離成所述相分的裝置，包括一個相分離容器，包含一個殼體，有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁、一個底壁和一個頂壁，所述外圓筒壁、所述內(nèi)圓筒壁、所述底壁和所述頂壁一起限定一個用于接收所述液體樣品的環(huán)形室，所述內(nèi)外圓筒壁分別限定相對于所述縱軸的內(nèi)外半徑ri和ro，且所述內(nèi)外半徑限定ri/ro比值為0.3∶1至約0.8∶1的量級，較好近似為0.5；一個活塞體，構(gòu)成所述殼體的所述底壁或頂壁，并可在所述環(huán)形室內(nèi)移動，從在所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最大內(nèi)部體積的第一位置移動到所述環(huán)形室內(nèi)用以限定最小內(nèi)部體積的第二位置；和一個排出導(dǎo)管裝置，與所述環(huán)形室連通；一個液體供給裝置，用于當(dāng)所述活塞體處于所述第一位置時向所述相分離容器的所述環(huán)形室供給所述液體樣品；一個馬達(dá)裝置，用于使所述相分離容器以一種能在所述環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生一個重力場的轉(zhuǎn)速圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述液體樣品在所述環(huán)形室內(nèi)任何位置分離成所述組分；一個傳動裝置，用于使所述環(huán)形室內(nèi)的所述活塞體從所述第一位置移動到所述第二位置，同時使所述相分離容器以所述轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而使所述相分之一從所述環(huán)形室通過所述排出導(dǎo)管裝置排出；和用于檢測分離過程中所述組分離容器內(nèi)一種或兩種成分的特征的檢測裝置。
27.按照權(quán)利要求26的方法，所述液體樣品是血液樣品，且所述相分的所述之一是血漿。
28.一種通過離心作用使一種液體各成分同心排列分布從而使該液體分離成其兩種或多種成分的方法，包括下列步驟a)把固定量的所述液體引進(jìn)到一個體積可變的圓筒形加工室中，所述室由內(nèi)外室壁以離該室縱軸的固定半徑限定，其中所述內(nèi)壁半徑的選擇應(yīng)使得在預(yù)期轉(zhuǎn)速時能在所述內(nèi)壁上產(chǎn)生一個G力，這個力至少等于在所述液體的第一成分和第二成分之間保持一個同心界面所需要的力；b)使所述室以所述要求的速度圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生所述同心界面，并使所述旋轉(zhuǎn)繼續(xù)進(jìn)行；c)減小所述加工室的體積，從而迫使所述液體成分之一通過一個排出裝置，由此使所述成分分離；這樣，在整個步驟(c)中始終大體上保持所述各成分的所述同心界面。
29.一種可在一個離心器件內(nèi)定位的環(huán)形組件，用于在離心期間使一種液體暴露于一種化學(xué)藥劑或生物藥劑中，該組件按同心排列包括a)一個外環(huán)形壁，限定一個環(huán)形外液體入口室；b)一個第一環(huán)形過濾器，放置在所述入口室內(nèi)側(cè)；c)一個環(huán)形藥劑室，含有所述化學(xué)藥劑或生物藥劑的一個源，并放置在所述第一過濾器內(nèi)側(cè)；d)一個第二環(huán)形過濾器，放置在所述藥劑室內(nèi)側(cè)；e)一個內(nèi)液體出口導(dǎo)管，放置在所述第二過濾器內(nèi)側(cè)；和f)壓力裝置，足以在離心期間提供朝里方向的液流。
30.一種從血液樣品分離出血液成分的方法，包括把固定體積的血液引進(jìn)一臺離心裝置的一個第一環(huán)形室中，其中該環(huán)形室由一個圓筒外壁和一個圓筒內(nèi)壁(兩個壁均圍繞一根共同軸在同軸方向上延伸)以及一個頂壁和一個底壁限定，其中頂壁或底壁是由一個可在所述第一室內(nèi)移動的活塞體形成的；使所述離心裝置圍繞所述共同軸旋轉(zhuǎn)，以使所述血液基本上離心分離成兩個或多個不同密度的級分；通過所述活塞的作用使所述級分之一轉(zhuǎn)移到一個第二室中，同時繼續(xù)進(jìn)行所述離心，從而在所述第一室中保持所述分離，由一個圓筒壁限定的所述第二室圍繞所述共同軸在同軸方向上延伸；使所述轉(zhuǎn)移的級分經(jīng)受一種能從所述轉(zhuǎn)移的級分分離出預(yù)期血液成分的藥劑的作用；和從所述轉(zhuǎn)移的級分取出該血液成分，其中所述裝置是按照權(quán)利要求1-21的裝置。
31.一種用于從血液制備一種血纖維蛋白單體的方法，包括把固定體積的血液引入到一臺離心裝置的一個第一環(huán)形室中，其中該環(huán)形室由一個圓筒外壁和一個圓筒內(nèi)壁(兩個壁均圍繞一根共同軸在同軸方向上延伸)以及一個頂壁和一個底壁限定，其中頂壁或底壁是由一個可在所述第一室內(nèi)移動的活塞體形成的；使所述離心裝置圍繞所述共同軸旋轉(zhuǎn)，以使所述血液基本上離心分離成一個細(xì)胞部分和一個血漿部分；通過所述活塞的作用使所述血漿部分轉(zhuǎn)移到一個第二室中，同時繼續(xù)進(jìn)行所述離心，從而在所述第一室中保持所述分離，由一個圓筒外壁限定的所述第二室圍繞所述共同軸在同軸方向上延伸；使所述第二室中的所述血漿部分經(jīng)受一種類似凝血酶的作用，其中所述血漿部分被分離成一種流體部分和一種含非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物的部分；從所述第二室中取出所述流體；使所述非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物增溶，以提供一種含血纖維蛋白單體的溶液；和從這樣形成的含血纖維蛋白單體的溶液中取出所述類似凝血酶的酶，其中所述裝置是按照權(quán)利要求1-21中任何一項(xiàng)的裝置。
32.權(quán)利要求31的方法，其中在所述環(huán)形室的所述內(nèi)圓筒壁中包括一個第三室，這個第三室有一種再溶溶液，被分配到所述第二室中以進(jìn)行所述非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物的所述增溶，且其中所述第三室適合于在所述增溶和任選地所述脫酶之后收集所述含血纖維蛋白單體的溶液。
33.權(quán)利要求31或32的方法，其中所述第三室是一個注射器。
34.權(quán)利要求31的方法，其中所述非交聯(lián)血纖維蛋白聚合物和所述血纖維蛋白單體選自血纖維蛋白Ⅰ、血纖維蛋白Ⅱ和desBB血纖維蛋白。
35.權(quán)利要求31的方法，其中所述類似凝血酶的酶選自Acutin，Venzyme，Asperase，Botropase，Crotalase，F(xiàn)lavoxobin，Gabonase，Batroxobin和凝血酶。
全文摘要
在一種通過離心分離使一種有不同密度相分的液體樣品分離的方法中，采用了一種相分離容器。這種相分離容器包括一個殼體，它有限定一根縱軸的同心內(nèi)外圓筒壁和一個頂壁，還有一個構(gòu)成該殼體一個底壁的活塞體。這個活塞體連同外圓筒壁、內(nèi)圓筒壁和頂壁一起，限定了一個用于接收該液體樣品的環(huán)形室。該相分離容器還包括一個反應(yīng)室，用以處理從該環(huán)形室分離出來的相分。該裝置還包括一個液體供給裝置，一個用于使該相分離容器旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)裝置，和一個傳動裝置。
文檔編號G01N33/48GK1108964SQ94118719
公開日1995年9月27日 申請日期1994年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月19日
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