消毒光敏聚合物血清分離器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】消毒光敏聚合物血清分離器
[0001]本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2012年10月22日的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)13/656926的優(yōu)先權(quán)利益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明領(lǐng)域是關(guān)于流體分離的，特別是運(yùn)用在要分離的相之間形成屏障的化合物進(jìn)行血清的分離。
【背景技術(shù)】
[0003]分析血液樣品一般要求在化驗(yàn)之前將全血分離成血清或血漿成分及含有細(xì)胞的成分。通常采集血液樣品要在血液采集或分離管中進(jìn)行。理想狀況下，應(yīng)對(duì)血液采集或分離管進(jìn)行消毒，以免樣品受到微生物污染，并簡(jiǎn)化長(zhǎng)期儲(chǔ)存的操作。由于血液采集/分離管是大批量生成的，并且是具有降低的內(nèi)部壓力的密封容器(目的是促進(jìn)血液收集)，因此消毒通常是利用電離輻射完成的，例如γ射線、電子束輻射，或能對(duì)密封容器里的物品進(jìn)行消毒的其他方法。采集樣品后，將血液采集或分離管移到相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中。向心力使管內(nèi)產(chǎn)生了密度梯度，管底部集中了血液樣品中較重的元素(如血細(xì)胞)作為稠密相或成分，管的上部集中了較輕的元素(如血清或血漿)作為輕相或成分。從離心機(jī)上取下后，可以將分離管移至分析器或放置儲(chǔ)存起來(lái)。
[0004]不幸的是，一旦以這種方式將血液分開(kāi)，在樣品萃取、出庫(kù)或其他不希望的相互作用中，各相或成分之間通過(guò)擴(kuò)散、攪動(dòng)、擾動(dòng)等方式能重新混合起來(lái)。由于存儲(chǔ)中稠密的細(xì)胞含有成分之間的細(xì)胞破裂會(huì)加劇這種情況。這會(huì)導(dǎo)致各成分之間的污染，從而對(duì)化驗(yàn)結(jié)果造成不良影響。因此，理想上來(lái)說(shuō)，分離后的血液各成分之間應(yīng)相互隔離，以確保分析之前或分析的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)污染。
[0005]分離全血各成分的系統(tǒng)中通常包括分離器物質(zhì)或裝置，它是居于全血中細(xì)胞含有成分、血清/血漿成分之間的密度中間體，這樣在離心過(guò)濾過(guò)程中分離器物質(zhì)或裝置使各成分能自發(fā)地聚集在一起。這使得分離器物質(zhì)或裝置充當(dāng)了由于擴(kuò)散、攪拌、以及其他干擾而引起混合時(shí)的物理屏障。合適的密度通常在1.01g/cm3至1.09g/cm3之間。當(dāng)將全血加入到含有分離器物質(zhì)的采集或分離管中，并使管處于離心狀態(tài)時(shí)，分離器物質(zhì)會(huì)移至不同成分的接口處，從而將這兩種成分彼此分開(kāi)。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4946601 (Fiehler)中可以找到在全血分餾中使用可流動(dòng)膠體作為分離器物質(zhì)的示例采集管。在準(zhǔn)備全血分餾時(shí)使用的分離器物質(zhì)是可流動(dòng)性的另一個(gè)例子在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)分別是6248844和6361700 (Gates等)中也能找到。在這些專(zhuān)利中所用的分離器物質(zhì)是經(jīng)過(guò)聚合后達(dá)到所需粘度的聚酯。在此所討論的這些和所有其他外源性物質(zhì)通過(guò)整體引入進(jìn)來(lái)。凡引用文獻(xiàn)中的定義或術(shù)語(yǔ)的使用與在此提供的術(shù)語(yǔ)定義不一致或相反，在此提供的該術(shù)語(yǔ)的定義適用，而引用中該術(shù)語(yǔ)的定義不適用。
[0006]雖然提供可流動(dòng)物質(zhì)以用于分離全血的各成分，但可流動(dòng)物質(zhì)還有一些缺點(diǎn)。在離心過(guò)濾完成之后，可流動(dòng)物質(zhì)仍然具有流動(dòng)性。這種物理不穩(wěn)定性使樣品各成分之間仍然存在著污染的風(fēng)險(xiǎn)，除非適當(dāng)保管以保持采血管適當(dāng)靜止不動(dòng)，并避免攪動(dòng)。盡管使用配置成的粘度足夠高的基于凝膠的分離物質(zhì)，可以提供足夠堅(jiān)固的屏障以克服這些缺點(diǎn)，但這樣的分離物質(zhì)可能不再隨著全血而流動(dòng)，因此需要極長(zhǎng)的離心時(shí)間。短離心時(shí)間對(duì)保持臨床實(shí)驗(yàn)室的高吞吐量是重要的，并且在急需血液分析結(jié)果的生死情境中可能是非常關(guān)鍵的。
[0007]解決這一問(wèn)題的一個(gè)方法就是使用觸變膠體作為采血管中的分離器物質(zhì)。觸變膠體粘度的變化取決于施加于其上的剪應(yīng)力。例如，觸變膠體具有低粘度，使其能在離心機(jī)施加的剪應(yīng)力作用下相對(duì)容易地流動(dòng)，但觸變膠體具有高粘度，可使其在離心之后的靜止?fàn)顟B(tài)下具有抗流動(dòng)性。例如，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4818418 (Saunders)中討論了在采血管中使用觸變膠體的情況。然而，觸變膠體的問(wèn)題是在血液各成分之間集中的相對(duì)粘的膠體至少還有一定程度的流動(dòng)性，并且不能形成足夠堅(jiān)固的分離屏障。因此，當(dāng)用吸管或類(lèi)似設(shè)備從采血管中提取樣品時(shí)，如果吸管接觸這一分離屏障，這些隔離物質(zhì)可能會(huì)污染、弄臟或堵住吸管。而且，隔離物質(zhì)塊漂浮在上層并不斷累積以致堵塞分析儀探針的情況也并不少見(jiàn)。雖然多數(shù)分析儀具有深度傳感器，但這種傳感器不能解決浮動(dòng)分離器物質(zhì)的問(wèn)題，使用這種傳感器需要清除分離器物質(zhì)上面的部分，因此也會(huì)浪費(fèi)血漿。
[0008]—些醫(yī)療設(shè)備制造中采取的另一種方法是在采血管中放置可移動(dòng)的、堅(jiān)固的屏障物質(zhì)或裝置。這些堅(jiān)固的物質(zhì)包括中間密度的聚合物，其示例可在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3647070 (Adler)中找到，其中聚合物球或指定密度的顆粒聚集以形成屏障層。同樣，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5266199 (Tsukagoshi等)中描述了從細(xì)胞含有相中控制血清分離的彈性管和球閥組件。然而，這樣的物理屏障必然包括各個(gè)不同成分之間的空隙，因此，它只提供了分離血液成分之間的局部密封。而且，移動(dòng)屏障的另一個(gè)缺點(diǎn)是這樣的容器必須要進(jìn)行充分填充，并要求各成分在相對(duì)比例上的差異。
[0009]在血液采集/分離管中各成分之間提供堅(jiān)固屏障的另一種方法，在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7673758、專(zhuān)利號(hào) 7674388、專(zhuān)利號(hào) 7780861、專(zhuān)利號(hào) 8151996 和專(zhuān)利號(hào) 8206638 (Emerson)中進(jìn)行了公布。這些專(zhuān)利中公開(kāi)了離心過(guò)濾時(shí)在血液采集或分離管中使用低粘度的觸變膠體，在離心分離期間，它可以在稠密的細(xì)胞含有成分和相對(duì)低密度的血清/血漿成分之間相對(duì)自由地流動(dòng)和集中。觸變膠體中包括能形成化學(xué)交聯(lián)的反應(yīng)基聚合物和聚合引發(fā)劑。離心過(guò)濾后引發(fā)劑的活化作用使聚合物的反應(yīng)基形成膠體內(nèi)交聯(lián)聚合物分子的共價(jià)鍵。這種交聯(lián)在細(xì)胞含有成分和血清/血漿血液成分之間形成堅(jiān)固的、不可滲透的聚合物屏障。然而，它并沒(méi)有提及對(duì)含有這一化合物的血液采集或分離管進(jìn)行充分消毒的問(wèn)題。
[0010]這些和其他的全血分離的方法缺乏必要的功能來(lái)確保全血中兩種分離的成分得到有效的保護(hù)，防止短離心時(shí)間內(nèi)由于微生物的生長(zhǎng)、樣品成分/相之間不期望的相互作用而引起的污染。因此，離心后仍然需要使隔離屏障固化的液體分離技術(shù)，并且也考慮將有效的、經(jīng)濟(jì)的設(shè)備殺毒納入其中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供了裝置、系統(tǒng)和方法，在其中能提供樣品兩相之間穩(wěn)定的、確實(shí)堅(jiān)固的分離屏障，以減少兩相之間的污染。分離屏障是在消毒的分離管內(nèi)部形成的。本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案之一就是在分離管內(nèi)提供分離組分來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的，其中分離組分包括一種或多種可聚合化合物、自由基清除劑和聚合引發(fā)劑(如自由基光引發(fā)劑)。自由基清除劑的成分和濃度應(yīng)是這樣的，即分離管(或其中一部分)暴露在計(jì)量足以對(duì)分離管進(jìn)行消毒的電離輻射中，而又不引起聚合性化合物的聚合。合適的自由基清除劑可能包括抗氧化劑、輻射防護(hù)物、自由基抑制劑、穩(wěn)定自由基抑制劑、自由基攔截器和自由基清除劑。令人驚奇的是，經(jīng)過(guò)電離輻射消毒處理后，合適的能量源，如UV和/或可見(jiàn)光，能引發(fā)自由基聚合，當(dāng)分離管(或其中一部分)受到照射時(shí)，仍可能由可聚合化合物(如脂族氨基甲酸酯二丙烯酸酯和/或脂族丙烯酸酯)形成確實(shí)堅(jiān)固的交聯(lián)組合物。這種交聯(lián)組合物在分離管內(nèi)扮演著不可滲透的分離屏障的作用。本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施方案中，在合適能量源的作用下，開(kāi)始照射分離管(或其中一部分)大約10分鐘就能基本形成這種分離屏障。
[0012]本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)實(shí)施例采用了在分離管內(nèi)分離樣品各相的方法。在該方法中，提供的分離管內(nèi)有分離組分，它受自由基聚合作用而形成交聯(lián)的組合