專利名稱::從生物樣本中分離顆粒物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明通常涉及用于分析含有顆粒物的樣本的裝置和方法,尤其是,涉及將細(xì)胞和其{111^粒物/^1>其他中分離的裝置。
背景技術(shù):
:檢測種或測量血、其他#分的濃度是在醫(yī)院,醫(yī)生辦公皿家中用來識別疾病及身體狀況的常規(guī)手段。如血液,尿^iiWlt液的生物流體可能有時包含血液,它們經(jīng)常被當(dāng)作戰(zhàn)化驗的生物樣本。測量的成鄉(xiāng)常包括代謝物,蛋白質(zhì),酶,抗原,抗體,月旨類和電解質(zhì)。通常禾,對全血鄉(xiāng)他^Wi行離心分離或過濾以分離出細(xì)胞和顆粒物而獲得的血漿,血清,^E^WS^本對這些成分進(jìn)行測量。離心分離樣本通常不適用于緊急應(yīng)用,現(xiàn)楊應(yīng)用,和野外應(yīng)用,并且現(xiàn)有的過濾總^#發(fā)生卩_或讓一些細(xì)51。
發(fā)明內(nèi)容提供了一種用于分析包含從樣本中分離出的細(xì)胞和其他顆粒物的流體的裝置。該裝置包括主體和在該主體內(nèi)的分離區(qū)。在一個示意性的實施例中,分離區(qū)包括含有至少99%的非結(jié)晶二氧化硅的分離纖維。在一些實施例中,分離纖維的平均纖維直徑在從0.75Mm至iJl.59拜的范圍內(nèi),密度在0.048g/cmS至lj0.096g/cr^的范圍內(nèi),且硼含量小刊.010%。在另一個實施例中,提供了一種用于分析含有顆粒物的,的微流^l筒(microfluidiccartridge)。一個示意性的濾駒包括殼體,在該殼體內(nèi)的取樣端口,與該取樣端口流體iSI的分離區(qū),以及與該分離區(qū)流體連通的分析室。微荒,筒的分離區(qū)可包括含有至少99%二氧化硅的分離纖維。在一些實施例中,分離纖維的平均纖維直徑^/人0.75Mm到l.59拜的范圍內(nèi),密度在0.048g/cr^至lj0.096g/cm3的范圍內(nèi),且硼含量小刊.010%。a^供了一種從全血中分離血細(xì)M^粒物的方法。一個示意性的方法可包括的步驟有,提供包括含有至,9%二氧化皿硼含量小刊.010%的分離纖維的分離裝置。在一些實施例中,分離纖維的平均纖維直徑^/人0.75拜到1.59拜的范圍內(nèi),且密度在0.048g/cn^到0.096g/ci^的范圍內(nèi)。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的1M31濾單元的示意圖,添加了標(biāo)示的顆粒物;圖2示出了標(biāo)示的顆粒物fflil圖1的現(xiàn)有技術(shù)裝置的運動;圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的#濾單元的示意亂帶有包含M濾物質(zhì)中的標(biāo)示f貞粒物;以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的微疏^^筒的示意圖。具體實式從諸如血槳的生物流體中分離細(xì)胞和其他顆粒物對于分析兩者成分的化學(xué)屬性通常是很重要的。在樣本中溶解細(xì)胞是去除^細(xì)胞的一種方式,這種方式通常會弓l入蛋白質(zhì)及其他干擾物,并且會使后面的分析尤其^血分的分析錢化。通常,細(xì)菌的大小在大約1拜至吠約5拜的范圍內(nèi)。血細(xì)胞的大小^A人平均直徑為從大約1,到大約4,的血小板到直徑大小為從大約IOmiii到大約30nm的爭核細(xì)胞的范圍內(nèi)。為了/Aila液或1M樣本中有效;tM濾出血細(xì)胞,細(xì)菌細(xì)胞及期,粒物,就需要--種具有比玻璃棉更好的顆粒滯留性能的材料。尤其是,需要這樣的材料,其具有直徑與所要滯留的顆粒物直徑相J!^更小的纖維。現(xiàn)有技術(shù)的,通常^ffl玻璃棉作為從全血中過濾血細(xì)胞的手段。圖1和2示出了現(xiàn)有技術(shù)驢中玻璃棉的滯留性能。圖1示出了驗一層帛12的管10。為了說明玻激帛的過濾能力,在一個示例中,f^fflil在玻璃棉層12的頂部添加緩沖物的方式而被填充有磷酸緩沖鹽7K(PBS)。管10被連接到蠕動泵(未示出)且該泵以200MJ/min的iM運轉(zhuǎn)直到PBS7W立到達(dá)玻璃棉的上方。之后,20mJ的羧基黃綠熒光微球(carboxylate-modifiedyellow畫greenfluorescentmicrosphere)14(直徑1拜,其作為FluoSpheres⑧可以從位于力訴訴畐尼亞州的卡爾斯巴德(Carlsb喊California)的Invitrogen公司買至lj)被方M在含簾皮璃棉12的管10中。管在頂層玻璃棉12上方的空白空間中填充有PBS。然后泵以200Mi/min的iijS運轉(zhuǎn)15min,迫使PBS沿向下的方向艦管IO。去除的PBS被雜羊的部分代替以使PBS的高度保持為在頂層玻激帛之J^少3mm。圖2示出了隨著PBS被^ilil管10而運動艦;鵬棉12的熒光微球14。如圖所示,直徑為l拜的微球14不能被鵬棉滯留,而51了鵬棉層12。圖3示出了本發(fā)明的示例性分離纖維的滯留性能。己經(jīng)發(fā)現(xiàn)了二氧化硅纖維與傳統(tǒng)的硼硅酸鹽玻璃棉相比具有良好的顆粒物滯留性能,二氧化硅纖維最初被石鄉(xiāng)傭于制造美國航天飛機(jī)的瓦1M(tilesheathing),有時被稱為Q-Fiber(可從美國科羅拉多州丹佛市的JohnsManville公司買至ij)。Q-Rbe產(chǎn)具有極高的熱性能并且是超輕型的,這使得該纖維對航天飛lte用而言是十分理想的。二氧化硅纖網(wǎng)艮純且穩(wěn)定,幾乎沒有或沒有熱膨脹,收縮,^。Q-Fibe,被設(shè)計用于需要纖維在極端條件下也不糊早退化的場合。作為一種具有優(yōu)良吸聲性能的,耐熱敬緣材料,Q"F化er被用在各種飛行器和機(jī)動用途中。Q-fibe嚴(yán)具剤氐密度,非晶態(tài)結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)了包括高度的耐熱性和穩(wěn)定性、在極端^^條件下幾乎不或不,軍退化的優(yōu)良絕繳寺性,且Q-fiber⑧是輕型的。Q-Fiber⑧是用于航空航誠用場合的多種不同絕緣材料的基本成分,這種應(yīng)用場合的工作纟昆度的范圍為從-170下(-U2。C)到2300下(1260°C)。Q-Fibe嚴(yán)是由二氧化硅含量高的沙形成,為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的性使其熔化、纖維化、對其進(jìn)行酸洗以去除雜質(zhì)、漂洗、千燥和熱處理。Q-Fiber⑧在處理后的最小二氧化硅含量為約99.7%,且硼含量小于0.01%。表1示出了Q-Fibe產(chǎn)的典型化學(xué)鄉(xiāng)賊。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>Q-Fibe產(chǎn)的溫度上限為2300°F(126(TC),連續(xù)工作溫度極值為1800下(982°C)。平均纖維直徑i^人0.75Mm至in.59Mm的范圍內(nèi),粘結(jié)總的Q-Fiber的額定密度例如包括0.048^cm3,0.056g/cm3,0.064g/cm3,0.096g/cm3。為了說明Q-Fiber⑧的效果,如圖3所示,一層普通的玻璃棉22裝在管20中。在玻璃棉層22:tJ^爐了少量(大約0.1cc)Q-Fibei^6。不添加粘合劑,聚,或其他物質(zhì)到Q"Fiber⑧中。壓縮Q-fiber。在Q-Fiber⑧層26a添加另一層鵬棉23。將含簾皮瓛帛22,23和Q-Fiber^26的管20經(jīng)由附接于管下端的一段魏連接到蠕動泵上。通過在玻璃棉23的上方添加緩沖物使管填充有PBS。泵以200mj/min的速度運轉(zhuǎn)直到PBS7X位到達(dá)玻璃棉23的上部水平。之后,20m1的羧基黃綠熒光微球24(直徑1拜,其作為FluoSphere^可以從位于加禾幅尼亞州卡爾斯巴德的Invitrogen公司買到)被力M在含WJ皮激帛23,22和Q-Fiber26的管中。管祉層玻璃棉23上方的空白空間中填充有PBS。泵以200Mi/min的鵬運轉(zhuǎn)15min,迫使PBS艦管。去除的PBS被雜羊的部分代替以使PBS的7^立保持社層I臓帛23以擅少3mm。如圖3所示,微球24i!MJl層玻働帛23但在一定M上被Q-Frt)er26層捕獲,因此沒有移動到下層王帛22中。在另-一個說明利用Q-Fibe產(chǎn)從低舒量化^I中分離直徑為l拜的微球的實驗中,Mii使微球散布在0.2mg/ml的辦明B(RhodamineB)溶液(舒量479.02,默克索引(MerckIndex):13.8266)中重復(fù)進(jìn)4豫照圖3所述的實驗。,送PBS艦管10併中之后,辦明B就被完全去除了,同BT微球保持被Q-Fibe,層26捕獲。在示意性實施例中,無粘合劑的Q"Fiber^6層滯留了1,及以上的顆粒物,從而使細(xì)菌細(xì)胞,血細(xì)胞和血液的顆粒物成分滯留,同時允剤B^T量化,通過。圖4是根據(jù)--個示意性實施例的i^^^l筒的示意圖。該濾筒包括殼體30,與分離纖維36流體魏的樣本入口31。殼體30可由倒可適合的材料制成,包括金屬,塑料,聚,,紙,禾口/或樹可其{腿用于小型診^^§的材料。微流#^>筒可以是一次性的。分離纖維36與分析室38流體3S1。在一個示意性實施例中,分離纖維36可包括至少99%的非結(jié)晶二氧化硅。在一些實施例中,分離纖維36的硼含量小于0.010%,且沒有本上不含有粘合齊訴才料。分離纖維36的密度范圍可為從0.048g/cm3到0.096g/cm3。分離纖維36的平均纖維直徑可為從0.75,到1.59miti。分離纖維36可以是(>Fiber。在一些實施例中,分析室38包括一種或多種行分析的過程中使用的反應(yīng)試劑39。如果需要的話,反應(yīng)試劑39還可以包含在與分析室38流體M的反應(yīng)試齊瞎(未示出)內(nèi)。{頓時,樣本可被添加到入口31。在一些實施例中,一種或多種鵬試劑可在入口31處與樣本一起被添加。樣本可穿過分離纖維36,其中血細(xì)艦其f鵬粒物被滯留,而樣本的無細(xì)胞部分fflil毛細(xì)作用、^^其他作用可繼續(xù)iaA分析室38。盡管已經(jīng)參照至少一個示意性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述,但,于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來iMi閱讀本說明書可想至'將多翅和修改。因此,考慮至艦有技術(shù),所附權(quán)利要求書應(yīng)解釋鵬可能寬的"f斜戶范圍以包含所有這種頓和修改。權(quán)利要求1.一種用于分析流體的裝置,包括主體;在所述主體內(nèi)的分離區(qū),所述分離區(qū)含有分離纖維,所述分離纖維包括至少99%的非結(jié)晶二氧化硅,其中所述分離區(qū)基本上不含粘合劑。2.如權(quán)利要求l所述的體,其中所述分離纖維的平均纖維直徑為從0.75Mm至Ul.59Mm。3.如權(quán)利要求1所述的體,其中所述分離纖維的密度i^人0.048g/cm3到0.096g/cn^的范圍內(nèi)。4.如權(quán)利要求2所述的裝置,其中所述分離纖維的密度4/人0.048g/cm3到0.096一3。5.如權(quán)利要求l所述的體,其中所述分離纖維的硼含量小于0.010%。6.如權(quán)利要求2所述的驢,其中所述分離纖維的硼含量小于0.010%。7.如權(quán)利要求1所述的錢,其中所述分離纖維是Q"Fibe產(chǎn)。8.—種用于分析含有顆粒物的1M的^T流^I筒,其包括殼體;^M述殼體內(nèi)的取樣端口;與所述取樣端口流體M的分離區(qū),該分離區(qū)含有分離纖維,所述分離纖維包括至少99%的二氧化硅,其中所述分離區(qū)基本上不含粘合劑;以及與所述分離區(qū)流體iiil的分析室。9.如權(quán)禾腰求8所述的濾筒,其中所述分離纖維的平均纖維直徑為從0.75拜至ij1.59|jm。10.如權(quán)禾腰求8所述的濾筒,其中所述分離纖維的密度i^人0.048g/cn^到0.096g/cn^的范圍內(nèi)。11.如權(quán)利要求9所述的濾筒,其中所述分離纖維的密度在從0.048g/cm3到0.096g/cm3的范圍內(nèi)。12.如權(quán)利要求8所述的濾筒,其中所述分離纖維的硼含量小于0.010%。13.如權(quán)利要求9所述的濾筒,其中所述分離纖維的硼含量小于0.010%。14.如權(quán)禾腰求10所述的濾筒,其中所述分離纖維的硼含量小于0.010%。15.如權(quán)禾腰求8所述的濾筒,其中所述分離纖維是Q-FibeKD。16.—種從^^夜樣本中分離細(xì)J1^粒物的方法,所述方&^括下列步驟樹共包括分離纖維和與所述分離纖維流體鄉(xiāng)的分析區(qū)的分離體,所述分離纖維包括至少99%的二氧化皿硼含量小于0.010%,其中所述分離纖維基本上不含粘合劑;將#^夜樣本^{共到所述分離上;以及允許所述^^樣本與所述分離纖維,蟲。17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中所述分離纖維的平均纖維直徑為從0.75岬至lJ1.59Mm。18.如權(quán)利要求17所述的方法,其中所述分離纖維的密度^/人0.048g/cm3到0.096g/cn^的范圍內(nèi)。19.如權(quán)禾腰求16所述的方法,其中所述分離纖維是Q-Fiber⑧。20.如權(quán)利要求16所述的方法,其中所述^^樣本是全血。全文摘要本發(fā)明涉及從生物樣本中分離顆粒物的裝置,具體而言公開了一種用于將血細(xì)胞與血漿分離的裝置,其包含分離纖維,該分離纖維具有一個或多個特性,諸如高二氧化硅含量,低硼含量,和/或不含粘合劑。文檔編號G01N33/48GK101398354SQ200810175610公開日2009年4月1日申請日期2008年9月26日優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日發(fā)明者A·盧克亞諾夫,R·L·巴德爾,Y·古申請人:霍尼韋爾國際公司