專利名稱：用于分離血液成分的浮動(dòng)盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生理流體的分級(jí)分離領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及通過離心作用進(jìn)行血 液和骨髓抽吸物的分級(jí)分離的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常利用離心作用將血液分離成血液成分。這可因多種原因而進(jìn)行，其中一個(gè)原 因是得到用于治療患者的選定成分。例如，如在USP6，398，972 (Blasetti)中所公開的，利 用離心作用將血液分離成各種成分以獲得富含血小板的血漿，其用于患者的自體治療。在 該系統(tǒng)中，全血被置于處理單元的一個(gè)室中，且在第一次離心旋轉(zhuǎn)之后，血小板和血漿被傾 析到第二室。隨后，使處理單元受到第二離心旋轉(zhuǎn)將血小板與血漿分離。重要的是確保在 第一次旋轉(zhuǎn)中將血小板以及其他期望的成分諸如白細(xì)胞與紅細(xì)胞分離，并且與血漿一起傾 析出，而紅細(xì)胞仍保留在第一室中。血液，作為一種生理流體，包括在流體中的微粒懸浮液，并主要地包括血漿、紅細(xì) 胞、血小板和白細(xì)胞以及許多其他物質(zhì)。血漿的密度一般約為1.020，而血小板的密度約為 1.040。紅細(xì)胞的密度在1.07至1.09之間變化，取決于細(xì)胞的年齡及其他因素。白細(xì)胞的 密度位于血小板和紅細(xì)胞的密度之間。實(shí)際上，“層”不純粹是一種類型的細(xì)胞，且可包含若 干類型的細(xì)胞。因而，按照慣例，參照主要包括一種細(xì)胞類型但包含其他細(xì)胞類型的層的平 均密度。例如，在離心作用之后，“血漿層”將主要地為血漿，但將包含其他細(xì)胞，諸如血小板 和紅細(xì)胞，這增加了層的平均密度，平均密度增加的量取決于它們?cè)趯又械谋壤?。另一已知系統(tǒng)(USP 7，077，273)利用生理流體諸如血液的容器中的分離元件維 持上層清液和紅細(xì)胞之間的分離，分離元件受到離心作用以輔助確保在血漿、血小板和其 他成分例如通過傾析而被轉(zhuǎn)移到第二室時(shí)，紅細(xì)胞保持在一室中。在先前的實(shí)施方式中，分 離元件在第一室中在紅細(xì)胞和其他成分之間的邊界的期望位置處固定在適當(dāng)位置。該結(jié)構(gòu) 被發(fā)現(xiàn)不是最佳的，因?yàn)檠獫{和紅細(xì)胞之間的邊界的實(shí)際位置是多個(gè)變量的函數(shù)，這些變 量諸如全血的紅細(xì)胞壓積(即，包含紅細(xì)胞的血液的百分比)，以及離心作用的持續(xù)時(shí)間和 G力。影響邊界的實(shí)際位置和層的平均密度的另一因素是成分的沉降速率，這受多種因素 影響，包括抗凝血?jiǎng)┗虬櫩s或膨脹細(xì)胞的其他溶液的張力、紅細(xì)胞的年齡(較老的細(xì)胞更 密)、血小板的年齡(較年輕的細(xì)胞更密)、細(xì)胞的大小(大的白細(xì)胞比相等密度的較小的 細(xì)胞沉降更快)、紅細(xì)胞的疊連及血漿的粘性。設(shè)計(jì)成浮在生理流體中的分離元件是已知的，這些元件構(gòu)造成在紅細(xì)胞和期望的 上層清液成分之間的邊界處或附近浮動(dòng)。USP7，077，273中示出的一種這樣的浮動(dòng)元件是盤 的形式，利用其構(gòu)造和密度設(shè)計(jì)成定位剛好低于紅細(xì)胞和血沉棕黃層(白細(xì)胞和血小板) 之間的界面的表面。但是，在該設(shè)計(jì)中，焦點(diǎn)在與血沉棕黃層的界面的區(qū)域中的紅細(xì)胞層的 密度。盡管該設(shè)計(jì)證明是成功的，但是仍期望增加將從流體回收的目標(biāo)成分(例如，血小板 和/或干細(xì)胞)的比例，流體從各種各樣的患者得到，包括那些患有影響細(xì)胞成分的沉降速 率的疾病的患者，這表明需要繼續(xù)改進(jìn)。
對(duì)諸如血液的生理流體的成分的離心分離的流體動(dòng)力學(xué)的分析表明，在離心作用 期間逐漸形成的紅細(xì)胞層的密度因以上討論的影響紅細(xì)胞的沉降速率的因素而難以精確 地確定。紅細(xì)胞層的實(shí)際密度取決于層中的紅細(xì)胞和其他成分主要為血漿的比例。因而， 如果特定的患者具有降低細(xì)胞成分的沉降速率的多種情況中的任一種，則紅細(xì)胞層的實(shí)際 密度將比預(yù)期的要低，因?yàn)槠渚哂休^大部分的血漿。在該情形，基于紅細(xì)胞層的預(yù)期密度設(shè) 計(jì)的浮動(dòng)盤的實(shí)際位置將不在預(yù)期的位置。因?yàn)槠谕闹T如血小板和骨髓干細(xì)胞的細(xì)胞的層在離心分離之后一般非常薄，所 以分離元件的位置的誤差可能顯著地影響回收率。也就是說，數(shù)量級(jí)為期望的細(xì)胞的層的 厚度的分離元件的放置的誤差能導(dǎo)致多達(dá)50%的回收率差別。

發(fā)明內(nèi)容
申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，盡管紅細(xì)胞層的實(shí)際密度因沉降速率的變化以及所得層中不太密的 血漿的比例而難以預(yù)測(cè)，但是血漿上層清液的密度是容易預(yù)測(cè)的。而且，血漿層和紅細(xì)胞層 之間的邊界處的密度梯度相對(duì)較陡，即使紅細(xì)胞層自身的密度非常易變。紅細(xì)胞層的密度 能從1. 05至1. 8變化，而血漿層的密度能從1. 023至1. 028變化。這表明紅細(xì)胞層的密度 和血漿層的密度變化，但是血漿層的密度的變化遠(yuǎn)小于紅細(xì)胞層的密度的變化。此外，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，期望的諸如血小板、白細(xì)胞和干細(xì)胞的大部分成分一般在界面 處的薄層中找到，且恰分散在界面下面，甚至在其中紅細(xì)胞層的密度因較大比例的血漿的 存在而較低的情形下。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，浮動(dòng)分離元件構(gòu)造成呈現(xiàn)相比于期望的諸如血小 板或白細(xì)胞的細(xì)胞層的密度更依賴血漿層和紅細(xì)胞層之間的密度差的位置。在優(yōu)選實(shí)施方 式中，分離元件的平均密度略大于血漿的平均密度，由此，其將在血漿中沉降至靠近血漿和 紅細(xì)胞之間的邊界的位置。實(shí)際上，分離元件還包括定位部分和定向在定位部分下面的分 離部分。定位部分和分離部分之間的距離由目標(biāo)細(xì)胞相對(duì)于定位部分相對(duì)于血漿-紅細(xì)胞 界面的預(yù)期位置的預(yù)期位置來決定。如下面說明的，定位部分優(yōu)選地為薄的，且包括整個(gè)分 離元件的大部分質(zhì)量。因?yàn)槎ㄎ徊糠衷O(shè)計(jì)成部分地在血漿層中且部分地在RBC層中浮動(dòng)， 所以分離部分基本上形成定位部分的底表面并提供剛好在界面下面的分離表面。因?yàn)槠谕闹T如血小板、干細(xì)胞和白細(xì)胞的生理成分比血漿密，但沒有紅細(xì)胞密， 所以它們將在離心之后基本上在血漿和紅細(xì)胞之間的界面處形成層。然而，實(shí)際上，層之間 的邊界是彌散的，并且一些紅細(xì)胞在白細(xì)胞“層”和其他層(例如，血小板或骨髓細(xì)胞)中 找到，且反之依然。該彌散意味著血漿和紅細(xì)胞之間的細(xì)胞層的厚度根據(jù)該“層”中存在的 其他細(xì)胞的部分而變化。因而，為了確?；厥掌谕募?xì)胞，分離部分必須在血漿層下方延伸 足夠遠(yuǎn)并進(jìn)入紅細(xì)胞層，以便位于包含期望細(xì)胞的層的大部分下面，使得這些細(xì)胞的大部 分將被轉(zhuǎn)移。因?yàn)槠谕募?xì)胞的層是薄的，所以分離部件的放置誤差是要緊的。盡管一種解決 方法可能將分離部件放置到界面下面比所需更遠(yuǎn)處，但是這常常導(dǎo)致傾析出太多的紅細(xì) 胞，這會(huì)干涉到隨后的處理并導(dǎo)致劣質(zhì)產(chǎn)品。因而，本發(fā)明的重要方面是控制分離部分在界 面下面的位置，以確保期望細(xì)胞的收集，同時(shí)限制所收集的紅細(xì)胞的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明，分離部分連接到定位部分，且可從定位部分間隔開預(yù)定距離，由此，定位部分將分離部分“推”入紅細(xì)胞層一距離，該距離足以確保在血漿層和紅細(xì)胞層之間的 界面處回收期望的細(xì)胞部分。因?yàn)檫@些成分在靠近邊界的薄層中找到，所以本發(fā)明提供在 定位部分下面固定距離處的分離部分。在優(yōu)選實(shí)施方式中，定位部分的質(zhì)量為分離元件的 總質(zhì)量的超過約65%且多達(dá)約80%，以確保定位部分位于界面附近，且能夠?qū)⒎蛛x部分推 到界面下期望的距離。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的具體特征，定位部分為具有中心孔的薄盤，以便它在具有生 理流體的處理管中移動(dòng)時(shí)允許流體通過。定位部分的周邊優(yōu)選地構(gòu)造成接合處理管的壁以 確保分離元件在保持于管中的流體中自由浮動(dòng)而不傾倒。在優(yōu)選實(shí)施方式中，定位部分的 周邊包括多個(gè)腿，這些腿從定位部分的主體向上延伸并松散地接合內(nèi)壁以便與分離部分協(xié) 作來維持分離元件直立且自由浮動(dòng)。腿是薄的，使得分離元件的大部分質(zhì)量保留在定位盤 中。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，使得定位部分的厚度小，以便對(duì)于血漿和紅細(xì)胞層的最 大預(yù)期密度和最小預(yù)期密度，最小化其相對(duì)于界面的垂直位置之間的差。該特征利用了這 樣的現(xiàn)象，即對(duì)于在兩個(gè)流體層之間浮動(dòng)的元件，浮動(dòng)元件在一個(gè)層中和在另一層中的相 對(duì)比例由層的相對(duì)密度決定。構(gòu)造分離元件以包括定位部分和分離部分，其中大部分質(zhì)量 位于薄的定位部分中，最小化了分離部分相對(duì)于界面的位置之間的垂直差。這允許關(guān)注的 層被轉(zhuǎn)移，如通過傾析，同時(shí)最小化也被轉(zhuǎn)移的諸如紅細(xì)胞的其他細(xì)胞的量。本發(fā)明的目的是提供分離元件，其在兩種成分之間的界面附近浮動(dòng)，且其的大部 分質(zhì)量在上層清液層中。本發(fā)明的另一目的是提供分離元件，其在上層清液和紅細(xì)胞之間的界面附近浮 動(dòng)，其中元件的大部分質(zhì)量保留在上層清液層中，且較小部分延伸到紅細(xì)胞層中。本發(fā)明的另一目的是提供分離元件，其更準(zhǔn)確地呈現(xiàn)在相對(duì)于生理流體的成分層 之間的界面的位置。本發(fā)明的又一目的是提供分離元件，其的大部分質(zhì)量在定位于上層清液中的分離 元件的薄的部分中。


圖Ia是示出本發(fā)明的處理管的示意性側(cè)視圖。圖Ib是圖Ia的處理管中的生理流體在受到離心作用之后的密度分布的圖示。圖2是根據(jù)本發(fā)明的分離元件的優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖。圖3是圖2的分離元件的側(cè)視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的分離元件的第二優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖。圖5是本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖。圖6是第三實(shí)施方式的俯視平面圖。圖7是第三實(shí)施方式的垂直剖視圖。圖8是本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖。圖9是第四實(shí)施方式的俯視平面圖。圖10是第四實(shí)施方式的垂直剖視圖。圖11是處理單元的垂直剖視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的分離元件在離心作用期間的
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圖12示出圖11的單元處于傾析的開始階段。圖13示出圖11的單元處于傾析的進(jìn)一階段。圖14示出圖11的單元處于傾析的最后階段。
具體實(shí)施例方式參考圖la，處理管2中具有生理流體。處理管2被示出為簡(jiǎn)單的柱狀管，但應(yīng)理 解，其能采取各種形狀中的任何一種。在優(yōu)選實(shí)施方式中，處理管2為諸如USP 6，398，972 中所示的一次性的兩室處理的一個(gè)室。可選地，處理管2為注射器的一部分，其設(shè)置成通 過注射器的一端擠出分離成分或者以其他方式分離上層清液。處理管一般地為柱狀的，其 中固定直徑的圓形浮動(dòng)盤可在管中自由地移動(dòng)，以呈現(xiàn)在待分離的成分之間的界面處的位 置。利用本發(fā)明的原理的其他構(gòu)造是可能的。圖Ia示出了在受到離心作用以根據(jù)它們的密度分離多種成分之后處理管2中的 生理流體。例如，該流體可能為受到“軟旋轉(zhuǎn)”之后的全血，該旋轉(zhuǎn)將不太密的富含血小板 的血漿4與更密的紅細(xì)胞6分離開。這些成分之間的界面8一般不能明確地界定，并包括 特別關(guān)注的多種成分，諸如白細(xì)胞和其他有核細(xì)胞。可選地，流體能為骨髓吸取物，在此情 形中，界面處的細(xì)胞能是干細(xì)胞。圖Ib的圖示出沿處理管2的高度的各種成分的密度。用曲線“A”、“B”和“C”示 出了對(duì)于三個(gè)不同患者的密度分布。從圖Ib的圖中應(yīng)理解，對(duì)于所有患者，富含血小板的血漿的密度從1. 023至約 1. 028變化，而紅細(xì)胞的密度從約1. 07至約1. 09變化。紅細(xì)胞自身的密度變化的原因有 多種，如上所述，且因?yàn)槌两邓俾孰S患者不同而變化，所以對(duì)于任何給定的離心方案，紅細(xì) 胞層的密度與該層中保留的血漿成比例地變化。這些變化使得特別難以預(yù)測(cè)界面8處的密 度，或者特別難以基于該密度或紅細(xì)胞的密度來定位分離元件。但是，申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，界面的物理厚度較密度來說變化相對(duì)更少。也就是說，期 望的細(xì)胞的層基本上為界面的頂部，且其厚度相較管2中的界面的位置變化較小。因而，提 供了沉在血漿中且呈現(xiàn)在血漿和紅細(xì)胞中浮動(dòng)的總是非?？拷缑娴奈恢玫母?dòng)分離元 件，分離元件的分離部分總是位于界面的期望距離內(nèi)，以允許期望的成分傾析而也不會(huì)傾 析出過量的紅細(xì)胞。圖Ia示出了這樣的浮動(dòng)分離元件的一個(gè)實(shí)施方式，而圖2-5示出了其 他實(shí)施方式。參考圖la，示出了根據(jù)本發(fā)明原理的浮動(dòng)分離元件10。該分離元件一般包括兩個(gè) 部分，第一部分為定位部分12，而第二部分為分離部分14。這兩部分優(yōu)選地通過連接件16 而彼此連接，連接件16提供這兩部分之間的固定距離，但是連接件16可選地是可調(diào)節(jié)的， 以將這兩個(gè)部分分開能夠改變的距離。定位部分12的密度使得其將沉在血漿4中，由此分 離部分將被推入紅細(xì)胞層中。在優(yōu)選實(shí)施方式中，定位部分由塑料制成，其密度在約1.047 至約1.075之間的范圍內(nèi)，且優(yōu)選為約1.055。在優(yōu)選實(shí)施方式中，定位部分可由密度為約 1. 047的Dow666或者密度為約1. 055的RTP400制成。此外，定位部分相對(duì)地大于分離部分，由此分離部分的位置基本上由定位部分的 位置決定。優(yōu)選地，定位部分的質(zhì)量為分離部分的質(zhì)量的至少兩倍。在具體實(shí)施方式
中，定
6位部分的質(zhì)量為分離元件10的總質(zhì)量的約0. 8。因?yàn)槎ㄎ徊糠值南鄬?duì)質(zhì)量大，所以分離部 分14能被認(rèn)為通過定位部分12保持在界面的期望部分中，即使分離部分自身的密度優(yōu)選 地小于紅細(xì)胞的密度。定位部分12和分離部分14之間的距離根據(jù)流體的具體特性例如該流體是否為全 血或骨髓吸取物，以及定位部分和分離部分的特定構(gòu)造，來預(yù)先確定。圖2示出分離元件的優(yōu)選實(shí)施方式。定位部分12包括具有中心孔20的大致環(huán)形 構(gòu)造的主體18。多個(gè)腿22從主體18的外周向上延伸。主體18優(yōu)選地為薄的，使得其在離 心過程中將呈現(xiàn)在靠近界面的位置。主體18還包括浮動(dòng)分離元件10的大部分質(zhì)量，使得 其特性為分離元件在流體中的位置的主要因素。如上所述，通過將主體18弄薄，與從各種 患者得到的流體的特性差異相比，主體18相對(duì)于界面的位置之間的垂直差是小的。本發(fā)明 的該特征現(xiàn)在將進(jìn)行更詳細(xì)的說明。在已知的浮力分析中，浮動(dòng)物體排出該浮動(dòng)物體在其中浮動(dòng)的流體的一些體積， 該排出體積的流體的重量與物體的重量相等。因此，得到以下關(guān)系v(sub) P (fluid) = v(obj) P (obj)其中v(sub)是浮動(dòng)物體的沉入體積，p (fluid)是物體在其中浮動(dòng)的流體的密度，v (obj)是浮動(dòng)物體的總體積，以及p (obj)是浮動(dòng)物體的密度。因而，沉入體積與總體積之比與物體密度與流體密度之比成比例，如v (sub)/v (obj) = P (obj)/p (fluid)從該關(guān)系，可以看到，對(duì)于任何給定的物體，浮動(dòng)物體的沉入體積是物體在其中浮 動(dòng)的流體的密度的函數(shù)。因而，參考本發(fā)明，其中，流體的密度是不可控制的，原因如上所 述，應(yīng)注意到，沉入紅細(xì)胞中的浮動(dòng)元件10的體積是不可控制的。在分離元件10在血漿和紅細(xì)胞中浮動(dòng)的離心作用的更復(fù)雜環(huán)境中，以下關(guān)系更 為準(zhǔn)確p (rbc)-p (sc)/ p (sc)-p (plasma) = m(plasma)/m(rbc)其中p (rbc)是紅細(xì)胞層的密度，p (sc)是分離元件的密度，p (plasma)是血漿層的密度，m(plasma)是血漿層中分離元件的質(zhì)量，以及m(rbc)是紅細(xì)胞層中分離元件的質(zhì)量。應(yīng)理解，從上述公式可以得出類似于早先的但更基本的公式得出的結(jié)論，即分離 元件在血漿層中的比例和在紅細(xì)胞層中的比例是層和分離元件的密度的函數(shù)。盡管因?yàn)閷拥膶?shí)際密度是不可控制的，分離元件在界面處的位置是不可控制的， 但是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的分離元件確?？赡艿淖畲笪恢煤妥钚∥恢弥g的距離提供可接受 的結(jié)果。這通過將分離元件的大部分質(zhì)量放置在定位部分中并通過將定位部分弄薄來實(shí) 現(xiàn)。圖3示出了這樣的效果。
圖3是圖2所示分離元件的側(cè)視圖，示出了對(duì)于血漿層和紅細(xì)胞層的不同平均密 度其位置的差。該差根據(jù)上述公式計(jì)算出，且在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)準(zhǔn)確。參考圖3，線24示出當(dāng)血漿 層的平均密度為1. 025，紅細(xì)胞層的平均密度為1. 05，且分離元件的密度為1. 047時(shí)，血漿 和紅細(xì)胞之間的界面的位置。線26示出對(duì)于相同的分離元件和血漿密度的界面的位置，但 是其中紅細(xì)胞層的平均密度為1. 07。因此，當(dāng)紅細(xì)胞層的平均密度較大時(shí)，分離元件浮得較 高，但是分離元件的兩個(gè)位置之間的垂直差僅約為0. 10英寸。因?yàn)樵谒緦?shí)施方式中，分 離部分連接到定位部分以便隨其移動(dòng)，位置的相同垂直差適用于分離部分14。因此，通過應(yīng)用本發(fā)明的原理，對(duì)于一般在實(shí)踐中經(jīng)歷的紅細(xì)胞層的平均密度的 較大變化，能使得分離部分14相對(duì)于界面的垂直位置的差為約0. 10英寸。這允許人們根 據(jù)待回收的細(xì)胞層來相對(duì)于定位部分定位分離部分，確保其位置的誤差小于例如0. 10英 寸。在該示例中，當(dāng)RBC密度為1. 055時(shí)，分離部分14上面細(xì)胞流體的體積被計(jì)算出為約 4. 8cc，而當(dāng)RBC密度為1. 070時(shí)，分離部分14上面細(xì)胞流體的體積被計(jì)算出為約4. 3cc。 因而，差為約0. 5cc，這與已知的現(xiàn)有技術(shù)浮動(dòng)盤相比相當(dāng)小，其中對(duì)于相同的RBC密度差， 分離部分上面的細(xì)胞流體的體積之間的差為約4. lcc的細(xì)胞流體。在上述實(shí)施方式中，分離元件10設(shè)計(jì)成在具有60ml的生理流體且直徑為約1. 36 英寸的柱狀管中浮動(dòng)。因此，分離部分14的直徑略小于管的直徑，約為1.34英寸，以允許 其在管中移動(dòng)，且包圍腿的最外表面的圓的直徑也約為1.34英寸，于是腿能提供必要的穩(wěn) 定性。定位部分12的體積約為2. 56cc，而分離部分的體積約為1. 17cc。主體18的直徑約 為1. 12英寸，孔20的直徑約為0. 24英寸，而主體18的厚度約為0. 22英寸。分離部分的 厚度約為0. 05英寸。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的分離元件10的第二實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，定位部分 12與圖2所示的相同，但是分離部分28設(shè)置有波狀周邊30和中心部分，中心部分包括當(dāng) 從上表面看時(shí)的徑向谷32，當(dāng)從底部看時(shí)，徑向谷32為峰；和徑向峰34，當(dāng)從下面看時(shí)，徑 向峰34為谷。在該實(shí)施方式中，分離部分28的體積約為0. 96cc。圖4所示實(shí)施方式的主要優(yōu)點(diǎn)是，分離部分的波狀形狀有利于細(xì)胞和空氣在離心 過程中通過分離部分。因?yàn)楣? —般在添加血液之前包含有空氣，所以離心之前分離元件 下面截留的空氣必須被允許在離心過程中向上流動(dòng)。谷往往會(huì)聚集向上流動(dòng)的空氣或者向 下流動(dòng)的較重細(xì)胞，以通過漏斗效應(yīng)通過分離部分。此外，分離部分的波狀周邊30具有的 厚度使得其在傾析過程中附接到管的側(cè)面，且往往會(huì)在傾析過程中在分離部分10被紅細(xì) 胞沿管推動(dòng)時(shí)刮擦管的側(cè)面，如下面進(jìn)一步描述的。圖5-7示出本發(fā)明的另一實(shí)施方式，其中定位部分12和分離部分14之間的距離 被基本上減小到零。實(shí)際上，在該實(shí)施方式中，分離部分與定位部分的底部共延，但前面描 述的所有其他因素保持相同。圖8-10示出與圖5類似的又一實(shí)施方式，其中分離部分的質(zhì)量分布使得實(shí)現(xiàn)了讓 大部分質(zhì)量處在定位部分中的目的。應(yīng)理解，在該實(shí)施方式中，內(nèi)壁36朝外壁38漸縮，由 此，側(cè)壁朝頂部逐漸變薄，以實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施方式的腿22的穩(wěn)定功能。因此，外壁38可以為 柱狀的，而內(nèi)壁36為錐形的。在該實(shí)施方式中，質(zhì)量朝底部的增加是線性的，以提供如上所 述的定位部分12，但是其可以為非線性的，從而在薄區(qū)域中布置甚至更大百分比的質(zhì)量。
圖11-14示出本發(fā)明的特征，其中分離元件10作為刮板，以增加傾析血漿和期望 的細(xì)胞成分的效率。圖11示出與圖5所示分離元件10 —起使用的處理單元。處理單元40 包括用于接收血液的第一無菌室42和用于接收從第一室傾析的血漿和細(xì)胞成分的第二無 菌室。分離元件10在處理單元的制造過程中被置于第一室中。通過將注射器針(未示出) 通過入端口 46插入來將血液注入第一室中。其中具有血液的處理單元隨后被置于離心機(jī) (未示出)且受到離心作用，以在全血的情形下將紅細(xì)胞與血漿以及包括血小板和白細(xì)胞 的其他特別期望的細(xì)胞成分分離開。如上所述，浮動(dòng)分離元件10將呈現(xiàn)于根據(jù)該浮動(dòng)分離 元件10在其中浮動(dòng)的流體的密度的位置。圖11示出當(dāng)大部分紅細(xì)胞已經(jīng)因離心力而遷移 到分離部分下面的層48時(shí)，在離心作用結(jié)束時(shí)處理單元的情況。血漿位于分離部分10上 面的層50中，而其他期望的細(xì)胞成分恰位于分離元件14上方。在圖11所示的實(shí)施方式中，分離元件構(gòu)造成使得其響應(yīng)于由紅細(xì)胞作用于其下 周邊部分上的壓力而充分傾斜，使得上部部分允許空氣流過分離元件并進(jìn)入具有紅細(xì)胞的 室的部分中(即，圖中的右手部分)。在圖11所示的操作狀況下，離心作用停止，但是處理 單元的方位例如通過US 6，398，972中描述的機(jī)構(gòu)而維持。此時(shí)，血漿層50開始傾析并流 入第二室44。當(dāng)血漿層的頂部落到分離部分14的上邊緣下時(shí)，一些空氣通到分離部分的 右側(cè)，如圖12所示。同時(shí)，RBC層48的重量導(dǎo)致其將分離元件10向左推動(dòng)。當(dāng)分離元件 向左移動(dòng)時(shí)，RBC層48的液位降低，因?yàn)榉蛛x元件和室42的底部之間的空間的較大寬度以 及RBC層的恒定體積。這導(dǎo)致RBC層對(duì)分離元件的底部施加比對(duì)頂部所施加更大的力，這 則引起分離元件略微朝后傾斜(即，如圖12所示的順時(shí)針)。這允許更多的空氣進(jìn)入頂部， 結(jié)果是RBC層進(jìn)一步將分離元件向左推動(dòng)。圖13和14示出由RBC層施加到分離元件的力導(dǎo)致的分離元件向左的持續(xù)移動(dòng)。 此處的重要特征是，分離部分14的底部邊緣54沿室42的壁移動(dòng)且用作刮板，以確保層50 的更好收集以及層50更好傾析到第二室44內(nèi)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的修改將是明顯的。
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權(quán)利要求
一種用于確保生理流體的多種成分的分離的物品，包括第一部分和第二部分，所述第一部分構(gòu)造成在所述生理流體的第一較輕的成分中浮動(dòng)，所述第二部分與所述第一部分間隔開預(yù)定距離，并構(gòu)造成在第二較稠密的成分中浮動(dòng)，其中，所述第一部分的質(zhì)量為所述物品的總質(zhì)量的至少約65％。
2.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述第一部分的質(zhì)量為所述物品的總質(zhì)量的65% 至 80%。
3.如權(quán)利要求2所述的物品，其中，所述第一部分的質(zhì)量為所述物品的總質(zhì)量的約 68%。
4.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述第一部分包括薄盤和多個(gè)穩(wěn)定腿，所述穩(wěn)定腿 用于當(dāng)所述物品在管中浮動(dòng)時(shí)提供穩(wěn)定性。
5.如權(quán)利要求4所述的物品，其中，所述第二部分為薄且平坦的盤。
6.如權(quán)利要求4所述的物品，其中，所述第二部分是形成一系列徑向延伸的峰和谷的薄ο
7.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述第二部分是形成一系列徑向延伸的峰和谷的 薄ο
8.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述第一部分和所述第二部分是毗連的。
9.如權(quán)利要求8所述的物品，其中，所述第一部分包括周邊穩(wěn)定腿，以便當(dāng)所述物品在 管內(nèi)浮動(dòng)時(shí)提供穩(wěn)定性。
10.如權(quán)利要求8所述的物品，其中，所述第一部分包括外壁和朝所述外壁漸縮的內(nèi)壁。
11.如權(quán)利要求10所述的物品，其中，所述外壁為柱狀的，且所述內(nèi)壁為錐形的。
12.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述第一部分和所述第二部分構(gòu)造成使得當(dāng)所 述較輕的成分的密度基本上不變且所述第二成分的密度改變約2%時(shí)，所述物品相對(duì)于所 述第一成分和所述第二成分之間的界面的位置的差小于約0. 10英寸。
13.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述生理流體為血液，而所述第二成分包括紅細(xì)胞。
14.如權(quán)利要求13所述的物品，其中，所述第一成分包括血小板。
15.如權(quán)利要求1所述的物品，其中，所述生理流體為骨髓吸取物，而所述第二成分包 括紅細(xì)胞。
16.如權(quán)利要求15所述的物品，其中，所述第一成分包括干細(xì)胞。
17.—種通過離心作用來分離上層清液的方法，包括提供管狀室；將分離元件置于所 述室中，其中所述分離元件能夠在離心過程中在生理流體中浮動(dòng)且相對(duì)于上層清液和較重 成分之間的界面在所述流體中呈現(xiàn)在預(yù)定位置；將所述生理流體添加到所述室；使所述室 和所述生理流體受到離心作用；以及傾析所述上層清液，其中，所述分離元件被允許在所述 傾析的過程中通過與所述較重成分的接合而沿所述室朝所述上層清液移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述較重成分包括紅細(xì)胞。
全文摘要
用于生理流體的成分的離心分離的浮動(dòng)分離元件包括定位部分和分離部分，其中定位部分設(shè)計(jì)成自動(dòng)地呈現(xiàn)在上層清液中的位置，且分離部分位于相對(duì)于上層清液和較重成分之間的界面的期望位置。在優(yōu)選實(shí)施方式中，生理流體為血液或骨髓吸取物，且較重成分包括紅細(xì)胞。定位部分包括分離元件的大部分質(zhì)量且為薄的，使得分離元件相對(duì)于界面的位置的差相較分離成分尤其包含紅細(xì)胞的成分的密度差是小的。一種方法允許紅細(xì)胞在傾析過程中移動(dòng)分離元件以確保上層清液的完全傾析。
文檔編號(hào)C02F1/38GK101952006SQ200880124759
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者詹姆斯·R·埃爾斯沃斯 申請(qǐng)人:豐收技術(shù)股份有限公司