專利名稱：快速測量細(xì)胞層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快速測定離心分離的物質(zhì)層的體積的方法。本發(fā)明的方法特別適用于對抗凝全血的離心分離血樣進(jìn)行血組分的計數(shù)測量。
在科學(xué)文獻(xiàn)中早已報導(dǎo)過對抗凝全血的離心分離血樣進(jìn)行血細(xì)胞計數(shù)測量的方法，并且，在Stephen C.Wardlaw等人的美國專利No.4027660(1977，6，7)中也公開過可方便地測量某些血細(xì)胞和其它組分層的方法。在該專利提出的方法中，抗凝全血血樣被裝在一個含有塑料浮子的精密毛細(xì)管中進(jìn)行離心分離。該浮子使某些細(xì)胞層和血小板層發(fā)生線性膨脹。
在實施上述專利的方法時，試樣以12,000轉(zhuǎn)/分進(jìn)行離心分離約5分鐘，然后測量血細(xì)胞層和血小板層的膨脹長度。這種方法的問題之一是要獲得可靠的濃聚層特別是血小板層必須采用相當(dāng)高的離心分離轉(zhuǎn)速。如果組分層濃聚不完全或者濃聚層不均勻，采用這種方法所得到的結(jié)果便不準(zhǔn)確。要達(dá)到上述高的離心分離轉(zhuǎn)速需要有昂貴的離心裝置，而且管子破裂的危險性增大。另一個問題是必須要有至少五分鐘的離心分離時間，這是許多醫(yī)療場合所不希望的。這種方法的又一個問題是操作者必須從離心臺上取下管子，再把它放入閱讀器中。由于這一操作必須在離心分離后限定的時間內(nèi)完成，故操作者必須密切注視試樣，這不僅是一種低效率的工作，而且還可能要操作者與有潛在危險的試樣相接觸。
最好能在短的時間內(nèi)、以較低的離心轉(zhuǎn)速來測量血組分層，并且/或者減少試樣管的轉(zhuǎn)移次數(shù)。
本發(fā)明提出一種能在可重力分離的混合物試樣例如抗凝全血試樣的離心分離過程中快速測定各物質(zhì)層體積的裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種能在離心分離工步完成之前、就在抗凝全血試樣的離心分離過程中測定出血組分體積和進(jìn)行血組分計數(shù)的方法。本發(fā)明的方法采用一種能夠進(jìn)行離心分離和讀出數(shù)據(jù)的綜合離心分離裝置與讀出器的裝置，從而使上述美國專利中所公開的測量物質(zhì)層的操作加以簡化。本發(fā)明的方法是一種對血細(xì)胞濃聚層的動態(tài)分析方法。根據(jù)本發(fā)明的原理，能夠以較低的離心分離轉(zhuǎn)速，例如約8000～10000轉(zhuǎn)/分定量地分析白血細(xì)胞和血小板層(當(dāng)然，也可采用較高的離心速度，如12000轉(zhuǎn)/分)。
在抗凝全血試樣離心分離時重力形成血細(xì)胞層的過程中，有兩種反作用力起作用，即血細(xì)胞和血樣中形成的其它組分的向外濃聚和血樣中的血漿的向內(nèi)滲濾。由于離心分離過程中血細(xì)胞和血樣中形成的其它組分層的沉積作用，使各組分層濃聚而減小層的高度。與此同時，血樣中的液態(tài)組分(血漿)則通過濃聚層而滲濾。
為了使細(xì)胞發(fā)生濃聚，液態(tài)組分必須移動，但由于細(xì)胞層連續(xù)地濃聚，使液態(tài)組分的滲濾通道越來越曲折。細(xì)胞層的濃聚起初快速發(fā)展，但隨著濃聚度的增加和滲濾作用的越發(fā)困難，使細(xì)胞的濃聚越來越慢。因此，濃聚速率是非線性的。由于液體粘度和/或其它因素的差異，不同血樣間濃聚速率相差很大，故在細(xì)胞層完全濃聚前讀出的細(xì)胞層的單一讀數(shù)不能用來外推求出最終的細(xì)胞層濃聚程度。因此，完全濃聚的細(xì)胞層的厚度(高度)不能由在離心分離過程中讀出的細(xì)胞層的厚度(或高度)的單一讀數(shù)來確定。這就是傳統(tǒng)方法確定最佳離心轉(zhuǎn)速和時間的依據(jù)，因此，細(xì)胞層的厚度只有在確認(rèn)細(xì)胞層不再進(jìn)一步濃聚之后才測量。這一“完全濃聚”的離心分離時間被認(rèn)為是在測量任何離心分離的抗凝全血組分層之前所需的最短時間。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，血細(xì)胞層的最終濃聚程度固有的不可預(yù)測性可以由這樣的方法來克服，即在進(jìn)行離心分離過程中，測出細(xì)胞層厚度的幾個獨立的初始數(shù)據(jù)，然后將所得到的數(shù)據(jù)與可預(yù)測完全濃聚細(xì)胞層厚度的非線性數(shù)學(xué)規(guī)則相擬合。這種方法不要求物質(zhì)層最大濃聚，實際上，完全濃聚的細(xì)胞層厚度可以在僅僅測出4或5個初始細(xì)胞層厚度之后用數(shù)學(xué)方法預(yù)測出來。此外，本發(fā)明的方法可以在較大的離心轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)準(zhǔn)確地算出血細(xì)胞層的最大濃聚程度，從而得出充分濃聚的細(xì)胞層的厚度。因此，可由在低速離心分離抗凝全血試樣的過程中測出的細(xì)胞層的多個厚度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地預(yù)測出在很高的離心轉(zhuǎn)速(例如現(xiàn)有技術(shù)所要求的轉(zhuǎn)速)下進(jìn)行較長時間的離心分離工步所得出的細(xì)胞層的最大濃聚度。
本發(fā)明的方法包括使用一個離心分離裝置；一個熒光染色劑激發(fā)光源；一個光測器和一個用于控制上述裝置的工作并收集來自該裝置得出的讀數(shù)的數(shù)據(jù)的微處理機(jī)控制器。上述的光源最好是一種能定期地照亮血樣管中正在離心分離的血樣的脈沖光源。當(dāng)血樣管中的血樣被照亮?xí)r，便會使某些血細(xì)胞組分發(fā)出熒光，并使紅細(xì)胞層發(fā)光，結(jié)果，光測器便能識別出在離心分離過程中試樣管中重力濃聚的各種細(xì)胞層。通過對光源和光測器設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V光器，便能測出由物質(zhì)層反射出來的光和熒光。而且，如果將光源設(shè)置在與光測器相對的地方，或者在毛細(xì)管的后面設(shè)置反射鏡，也能測出透過毛細(xì)管的光。光源的脈沖與離心分離時試樣管的位置是同步的，因此，試樣管在經(jīng)過光測器時便被照亮。實施本發(fā)明方法所用的光學(xué)儀器和濾光器大致與S.C.Wardlaw的美國專利No.4558947(授權(quán)日為1985.12.17)中所公開的相似，故將該專利的內(nèi)容結(jié)合作為本發(fā)明的參考。
如果采用上述的動態(tài)方法分析血樣，可在離心分離過程中定期地截取幾個血樣組分層的濃聚程度的圖象，并將連續(xù)的組分層圖象貯存在本裝置的微處理機(jī)控制器中。在截取并貯存了足夠數(shù)目的圖象(約4個或5個圖象)之后，微處理機(jī)控制器便能計算出被測量的一個或多個組分層的最大濃聚度，并顯示出其計算值。至此，試樣的離心分離便告結(jié)束。微處理機(jī)控制器根據(jù)指令按下面步驟控制上述裝置的工作開始離心分離；監(jiān)控離心轉(zhuǎn)速；使光脈沖與過程中的離心轉(zhuǎn)速同步；控制光測器的工作；接收和貯存組分層的讀數(shù)；計算組分層濃聚的最大濃聚度，并顯示組分的計數(shù)值或分析值；和關(guān)閉離心裝置。因此，操作者僅需要將血樣管放到離心臺上并開始操作本裝置即可。為了方便操作并保證操作者的安全，血樣管可放入在本發(fā)明的共同未決的美國專利申請USSN 08/755363(申請日為1996.11.25)中所述的一般類型的專用盒子中。
另一方面，如果要測定經(jīng)過固定的離心分離時間后最終的細(xì)胞濃聚程度，可在固定的離心分離時間后，在連續(xù)的離心分離過程中截取一個或多個圖象，并由此分析組分層的厚度。因此能體現(xiàn)不需要從離心臺將血樣管轉(zhuǎn)移到獨立的閱讀器上便可測出細(xì)胞層濃聚度的優(yōu)點。
為此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在實際達(dá)到最終的層厚之前便能測出離心混合物中最終的物質(zhì)層的厚度的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可在經(jīng)過固定的離心分離時間后，于試樣仍處在離心分離狀態(tài)的同時讀出物質(zhì)層的厚度的方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種方法，其特征在于，所分析的混合物是一種抗凝全血試樣。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種方法，其特征在于，在混合物的離心分離過程中檢測并貯存多個連續(xù)的初始層的界面位置的數(shù)據(jù)，并由所獲得的界面數(shù)據(jù)計算最終的層厚。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種方法，其特征在于，可從初始的層厚測定值算出試樣離心分離過程中多個物質(zhì)層的最終厚度。
從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)說明中將會更明了本發(fā)明的上述的及其它的目的和優(yōu)點，附圖中

圖1是盛裝混合物試樣的管子在離心分離時的簡單視圖；圖2是混合物在離心分離過程中以層厚對離心分離時間作出的層濃聚的動態(tài)曲線圖；圖3是表示在血樣以兩種不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心分離的特殊情況下如何計算血小板層的最終高度、并由血小板層高度對離心分離時間的倒數(shù)作出的曲線圖；圖4是用于實施本發(fā)明方法的血樣測試裝置的簡單透視圖；圖5是設(shè)計用于本發(fā)明的離心臺板和傳動機(jī)構(gòu)的最佳實施例的透視圖；圖6是用于實施本發(fā)明方法的試樣管的夾持機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的局部透視圖7是用于實施本發(fā)明方法的試樣管轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的剖視圖。
下面說明實施本發(fā)明的具體實施例。
參見圖1，圖中示出一個具有透明側(cè)壁4且底部封閉的管子2。管子2中充滿了懸浮在液態(tài)組分6中的粒子組分的混合物。圖1中分別以箭頭A和B表示當(dāng)粒子組分與液態(tài)組分混合物在離心作用下的粒子濃聚和液體滲濾的動力學(xué)。當(dāng)進(jìn)行離心分離時，粒子組分將按照重量分析規(guī)律與液態(tài)組分6分離，并在某一時刻形成一個界面8。當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行離心分離時，界面8繼續(xù)下降，越來越離開液態(tài)組分6的上表面7。應(yīng)當(dāng)明白，根據(jù)試樣種類的不同，在試樣進(jìn)行離心分離時，可以形成一個以上的界面8。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)要在整個分離過程中對粒子組分/液體的位置(或者說不同組分間的界面)8進(jìn)行監(jiān)控時，界面的順序位置可按圖2所示的典型函數(shù)曲線10表示，從曲線10可以看出，界面位置的初始變化較快，但隨著粒子組分的逐漸濃聚，界面位置的移動明顯減慢。在某一時刻，粒子組分停止?jié)饩?，此時，粒子組分與液態(tài)組分的分離宣告完成。在本發(fā)明的內(nèi)容中，將這種粒子組分停止?jié)饩鄣默F(xiàn)象稱之為“最大”的濃聚，這在圖2中以虛線11表示。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)對懸浮在液體中的多種粒子組分的復(fù)雜混合物(例如抗凝全血)進(jìn)行離心分離時，也會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。在這種情況下，會按重量分析規(guī)律形成多個粒子組分層，而液態(tài)組分6則滲濾到離心管2的上部。血就是這樣一種復(fù)雜的粒子組分混合物的例子，因為血中的紅細(xì)胞根據(jù)密度的減小依次重于粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和血小板，并且，血樣中的所有細(xì)胞都比血樣中的血漿重，當(dāng)對抗凝全血試樣進(jìn)行離心分離時，各種細(xì)胞/細(xì)胞和細(xì)胞/血漿的界面將以如圖2所示的相同的普通方式通過血樣而下降。應(yīng)當(dāng)注意，在某種情況下，在復(fù)雜的物質(zhì)混合物(例如全血)中，中間層的厚度可能實際上比濃聚層厚。這種情況在目標(biāo)組分從混合物中分離的速度超過該層的濃聚速度時便會產(chǎn)生。但是，在所有的情況下，都可對其進(jìn)行同樣的數(shù)學(xué)分析和外推分析，并且，其結(jié)果與對厚度減小的層所進(jìn)行的分析一樣。
由試樣離心分析時任何粒子組分界面位置(也就是該組分層的厚度)的變化速度作出的曲線基本上是一種雙曲線。這一點可以用于數(shù)學(xué)預(yù)測離心試樣中粒子組分層的最大濃聚程度，從而預(yù)測粒子組分層或多個粒子層的最大厚度或最大體積。
應(yīng)該明白，細(xì)胞層的濃聚不是從時間為零開始便立即按雙曲線函數(shù)發(fā)展的。要確定界面的移動何時才到達(dá)遵循雙曲線函數(shù)的點，從而計算出最大的濃聚度，只需定期監(jiān)測界面位置或?qū)雍癫⑦B續(xù)計算斜率值s＝dp/(1/t)，式中，S為變化的斜率；dp為界面位置(或?qū)雍?的變化；t為自開始離心分離所經(jīng)過的時間。當(dāng)s的連續(xù)值不再發(fā)生變化時，便可收集隨后的幾個初始數(shù)據(jù)點，并由此計算出最大的粒子層濃聚度。
圖3示出以兩種不同的速度(即8,000轉(zhuǎn)/分和12,000轉(zhuǎn)/分)進(jìn)行離心分離的同一種抗凝全血試樣的具體實施例，其中，圖2所示的雙曲線斜率由于以連續(xù)的離心分離時間的倒數(shù)對不同的兩種離心速度下濃聚血小板層界面8的連續(xù)的厚度測量值作圖而呈線性關(guān)系。直線14大體代表以高的離心速度(12,000轉(zhuǎn)/分)對試樣進(jìn)行離心分離時血小板層厚的變化速率；而直線12則大體代表以低的離心速度(8,000轉(zhuǎn)/分)對試樣進(jìn)行離心分離時血小板層厚的變化速率，后者的離心力G僅為前者的40％。
為了確定斜率的變化速率，連續(xù)測出一系列的初始血小板層厚16，并計算出最小二乘擬合值，從而得到初始層厚數(shù)據(jù)點16中的最佳軌跡18。為了計算最大的濃聚層厚，將回歸函數(shù)外推到一個最長的離心分離時間(在這種情況下，離心分離時間為無窮大時其倒數(shù)值為0)。在這一點上，y軸上層厚變化速度曲線的截距便代表最大的濃聚層厚度。應(yīng)該注意，盡管離心速度有所不同。但最終結(jié)果是相同的，并且，只需花極短的時間，例如2～3分鐘(現(xiàn)有技術(shù)要花5～10分鐘)便能得到所需讀數(shù)?？梢栽谶B續(xù)進(jìn)行離心分離的同時，獲取初始測量值。
下面參見圖4，圖中示出了離心分離部分和讀數(shù)器相結(jié)合的組件(總的以標(biāo)號1示之)的簡圖。組件1含有一個帶有用來夾持透明的毛細(xì)管9的凹槽5的離心臺板3。毛細(xì)管9可以直接放入凹槽5內(nèi)，或者夾在一個在未決專利申請USSN 08/755363(申請日1996.11.25)中所述的那種盒子(未示出)中。無論采用哪一種方法，毛細(xì)管9至少要有一個表面是透光的，以便采集管子中所含物質(zhì)的所需的光學(xué)信息。離心臺板3由馬達(dá)13帶動旋轉(zhuǎn)，該馬達(dá)13由來自微處理機(jī)控制器組件17的輸出線路21控制。馬達(dá)13的轉(zhuǎn)動速度由控制器17通過線路19監(jiān)控，以便調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)離心臺板3的轉(zhuǎn)速。當(dāng)離心臺板3的轉(zhuǎn)速達(dá)到其預(yù)定的工作速度(可以是約8,000～12,000轉(zhuǎn)/分)時，控制器17將根據(jù)所要求的分析種類而動作。最好按一定的離心分離時間讀出物質(zhì)層的濃聚數(shù)據(jù)，而控制器17則按所需的固定時間間隔使馬達(dá)13供電，而后，在連續(xù)進(jìn)行離心分離的同時，讀取層濃聚數(shù)據(jù)。
另一方面，如果需要動態(tài)地測定物質(zhì)層的濃聚度，則應(yīng)讀出毛細(xì)管9中重力濃聚血細(xì)胞層高度的多個順序讀數(shù)。當(dāng)臺板3轉(zhuǎn)動時，臺板3側(cè)面上的分度器15從傳感器23旁邊經(jīng)過并與其互相感應(yīng)，該傳感器23通過線20將信號傳到可編延遲器22處。分度器15可以是永久磁鐵的，而傳感器23則可以是一種霍爾效應(yīng)傳感器。此外，分度器15也可以是一種位于臺板3邊緣的反射件，而傳感器23則可以是一種紅外線發(fā)射-接收對。另外，傳感裝置還可以包括一個設(shè)在驅(qū)動馬達(dá)13內(nèi)的傳感器(只要臺板3可剛性地固定到驅(qū)動馬達(dá)13的軸上)。
在控制器17接收到來自鄰近的傳感器23的信號經(jīng)過預(yù)定時間后，閃光驅(qū)動器24便觸發(fā)閃光管26發(fā)出一個極短的光脈沖(其延續(xù)時間最好少于約50微秒)，并由濾光器與透鏡組件28將來自閃光管26的所需波長的光聚焦到毛細(xì)管9上。如果閃光管26位于臺板3之下方，則臺板3在試樣管9與閃光管26和濾光器透鏡組件28之間設(shè)有一個開口3’。由于由控制器17通過線路19精確控制臺板3的轉(zhuǎn)速、而且分度器15與毛細(xì)管9位置間的圓周距離是固定的，故可由控制器17確定適時激勵閃光管26所需的延遲時間并由數(shù)據(jù)總線30表達(dá)出來以便控制閃光驅(qū)動管24的工作。
當(dāng)毛細(xì)管9由閃光管26照亮?xí)r，由細(xì)胞層反射的光或者由細(xì)胞層發(fā)出的熒光由透鏡組件32通過濾光器組34聚焦在線性析象管36上，該析象管36最好是一種具有至少256單元(最好是5000個單元)的電荷耦合器件(CCD)，以便獲得最佳的光學(xué)分辨率。借助于由控制器17通過線路40控制的致動器38(例如螺線管或步進(jìn)馬達(dá))可選擇合適波長的光，故致動器38能夠根據(jù)控制器17選定的光波長而從濾光器組34中選出合適的濾光器。另外，也可使用可變?yōu)V波器來提供合適波長的光，或者用帶有多個傳感器的多個CCD(每個CCD分別帶有自己特定的濾光器)。合適的可變?yōu)V波器可從劍橋研究與儀器公司(Cambridge，MA.)購得。合適的CCD可從索尼、日立和其它公司購得，并且CCD是一種通用的儀器元件。
在接收來自閃光管26之閃光前的瞬間，由控制器17通過線路42打開CCD36中的電子光閘。閃光之后，立即將來自CCD36的數(shù)據(jù)讀入能將來自每個CCD單元的模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號的數(shù)字器44中。然后，通過數(shù)據(jù)總線46將數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳到控制器17中，這樣，便能立即被分析或者貯存起來，以便在控制器17中作進(jìn)一步的處理。因此，便可在離心分離過程的所需任一時刻，采用同時提交的專利申請“快速測量細(xì)胞層的組件”中所公開的組件收集和分析來自試樣管9的光學(xué)信息，并由控制器17進(jìn)行上述的用以獲得“最大濃聚”的數(shù)學(xué)計算。
下面參見圖5，圖中示出用于將圖4所示的閃光源26和數(shù)字器44放到臺板3之上或之下的離心臺板3的最佳實施例。上述的臺板3通常是圓盤形的，并帶有一個外凸緣50和一個基板52。有一個中央轂環(huán)54固定在臺板的基板52上，該轂環(huán)54由蓋子56封閉。轂環(huán)54上做出一對徑向相對的孔口58。樣品管9安裝在臺板3上，其一端插入到轂環(huán)54的一個孔口中，而其另一端則向下插入到安裝在臺板凸緣50上的支塊62中形成的槽60中。臺板的基板52帶有一個由透明板64蓋住的開口(未示出)。在透明板64的徑向相對的兩側(cè)設(shè)有平衡塊66，用于動態(tài)地平衡臺板3。設(shè)置透明板64便可分別在臺板基板52的上面或下面安裝光源和傳感器，而且也可使組件1利用反射光、熒光或透射光對試樣進(jìn)行測試而獲取所需的結(jié)果。圖5和6示出采用單根毛細(xì)管的具體實施例，但是，也可在臺板3上的徑向相對的位置上各安裝一個試樣管，采用組件1并改變從變址到閃光的時間進(jìn)行多根試樣管的分析，分別獲得多根管中各試樣的讀數(shù)。上面所述的離心馬達(dá)13的傳動軸以標(biāo)號13’示之。
圖6和7示出馬達(dá)的傳動軸13’與臺板3以及試樣管9與臺板轂環(huán)54的具體連接方法。馬達(dá)的傳動軸13’固定在位于轂環(huán)54內(nèi)部的傳動盤68上。傳動盤68上固定有一對傳動銷70，該傳動銷70從轂環(huán)54的開口58伸出來。它們是馬達(dá)傳動軸13’與臺板3之間唯一的傳動接觸。馬達(dá)傳動軸13’帶動傳動盤68轉(zhuǎn)動時，便促使傳動銷70與轂環(huán)開口58側(cè)面相接合從而使轂環(huán)54和臺板3隨傳動盤68一起轉(zhuǎn)動。桿72可轉(zhuǎn)動地安裝在轂環(huán)54上，它的一端帶有一個接納試樣管9的一端部的套環(huán)74。該套環(huán)74的里面放入一個可夾住該試樣管9的一端的彈性密封圈(未示出)。桿72上還安裝有一個帶齒的棘輪76，該棘輪76在工作上可按下述方式使套環(huán)74和試樣管9進(jìn)行步進(jìn)式的選擇性轉(zhuǎn)動。在傳動盤68上安裝有一個由彈簧偏壓與棘輪接合的棘爪78，而在轂環(huán)蓋56上則安裝有一個與棘輪相接合的片簧80。當(dāng)馬達(dá)13帶動離心馬達(dá)傳動軸13’轉(zhuǎn)動時，傳動盤68的轉(zhuǎn)動便推動棘瓜78與棘輪76的一個齒相嚙合，并使片簧80向下移動而與棘輪76中與上述齒的徑向相對的齒相嚙合，如圖7所示，為了使棘輪76和試樣管9進(jìn)行選擇性的轉(zhuǎn)動，按一定時間間隔間斷地向離心馬達(dá)13供電，以便短暫地減慢傳動軸13’的轉(zhuǎn)速。臺板3的動量使它本身及其轂環(huán)54短暫地以快于傳動盤68的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，以便使棘爪78與棘輪76脫開并使傳動銷70與臺板轂環(huán)54脫開。在這一短暫地脫開的過程中，棘爪78與棘輪齒脫開而移到與相鄰的下一個棘輪齒相嚙合的位置。然后，馬達(dá)13再接通電流而達(dá)到全速，從而使傳動銷70與轂環(huán)54重新接合，并使棘爪78帶動棘輪76和試樣管9順時針轉(zhuǎn)動一步。因此，當(dāng)棘爪78帶動下一個相鄰的棘輪齒時，棘輪76的轉(zhuǎn)動又引起片簧80與棘輪76上徑向相對的下一個相鄰齒相嚙合，從而使棘輪76和試樣管9穩(wěn)定在一個新的轉(zhuǎn)動位置上，因此試樣管9的步進(jìn)轉(zhuǎn)動可使析象管36在試樣管進(jìn)行離心分離時“看見”管子9中的試樣的整個圓周表面，并使該系統(tǒng)考慮下降的試樣組分界面8位置的圓周變化。上述的棘爪與棘輪式管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是Becton Dickinson and Company的Michael R.Walters的發(fā)明，在本申請中進(jìn)行說明是為了滿足專利法規(guī)定的“最佳模式‘的要求。
試樣管中物質(zhì)層的濃聚度可在離心分離和試樣管的轉(zhuǎn)動過程中由讀出的多個濃聚數(shù)據(jù)算出，或者在足以完全濃聚要測量的物質(zhì)層的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)時間后，于試樣管的旋轉(zhuǎn)過程中，在繼續(xù)進(jìn)行離心轉(zhuǎn)動的情況下由讀出的順序讀數(shù)算出。在任一種情況下，試樣均不必從離心分離裝置轉(zhuǎn)移到獨立的讀出儀器上，因此，可節(jié)約時間并可限制操作者與試樣直接接觸。可獲得同樣讀數(shù)的裝置的另一個實施例包括使用在讀出讀數(shù)時打開的強(qiáng)烈連續(xù)光源，例如鹵素?zé)簟榱耸归喿x速度快到足以穩(wěn)定高速旋轉(zhuǎn)的試樣管中的圖象，在試樣管與光學(xué)部分對準(zhǔn)時，CCD上的電子光閘僅僅打開一個極短的瞬間，例如千分之一、二秒左右。上面談到的分度器可以用來代替閃光光源而使CCD電子光閘同步打開。這種裝置的一個優(yōu)點是不需要閃光管及其有關(guān)的電路。但是，為了使上述的第二實施例正確地工作，離心分離速度必須減慢至約1,000轉(zhuǎn)/分，以便使管子的圖象清晰。
由于本發(fā)明所公開的實施例可在不違背本發(fā)明的概念的情況下作多種改動和改變，故不應(yīng)以上述實施例限制本發(fā)明，本發(fā)明應(yīng)由所附權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種測定盛裝于透明管子內(nèi)的生物液體試樣中目標(biāo)組分的重力濃聚層厚度的方法，該方法包括下列步驟(a)將上述管子置于高心臺板上；(b)高速轉(zhuǎn)動臺板，使管子中的目標(biāo)組分發(fā)生重力濃聚而成可以識別的組分層；(c)在管子隨臺板進(jìn)行離心轉(zhuǎn)動的同時，讀出目標(biāo)組分層的厚度；和(d)記錄下該層的厚度讀數(shù)。
2.一種測定盛裝于透明管內(nèi)的生物液體試樣中目標(biāo)組分的重力濃聚層的最大厚度的方法，該方法包括下列步驟(a)將上述管子置于離心臺板上；(b)高速轉(zhuǎn)動臺板，使管子中的目標(biāo)組分發(fā)生重力濃聚而成可以識別的組分層；(c)在管子隨臺板高速旋轉(zhuǎn)的同時以及管子中的目標(biāo)組分連續(xù)形成可識別的濃聚層時，讀出目標(biāo)組分的多個連續(xù)的初始層厚度；(d)記錄下初始層的厚度讀數(shù)；和(e)由記錄下來的多個初始層的厚度讀數(shù)計算出目標(biāo)組分層的最大厚度。
3.一種測定與血樣組分光照反應(yīng)劑一起盛裝于透明管子內(nèi)的抗凝全血試樣中目標(biāo)組分含量的方法，該方法包括如下步驟(a)將上述管子置于離心臺板上；(b)高速旋轉(zhuǎn)臺板，使管子中的目標(biāo)組分發(fā)生重力濃聚而成可識別的組分層；(c)在管子隨臺權(quán)高速旋轉(zhuǎn)的同時讀出目標(biāo)組分層的厚度讀數(shù)；(d)記錄下上述的層厚讀數(shù)；(e)將上述記錄下的層厚讀數(shù)換算成血樣中目標(biāo)組分含量的定量數(shù)據(jù)。
4.一種測定盛裝于透明管子內(nèi)的抗凝全血試樣的目標(biāo)組分含量的方法，該方法包括如下步驟(a)將上述管子置于離心臺板上；(b)高速旋轉(zhuǎn)上述的臺板，使目標(biāo)組分發(fā)生重力濃聚而成可識別的組分層；(c)在上述的管子隨離心臺板高速旋轉(zhuǎn)的同時，以及管子中的目標(biāo)組分連續(xù)濃聚成可識別的層時測出目標(biāo)組分層的多個連續(xù)的初始厚度值；(d)記錄下上述的多個初始層厚的測量值；(e)由上述記錄下的多個初始層厚讀數(shù)計算出目標(biāo)組分層的最大厚度；f)將上述算出的最大層厚換算成血樣中目標(biāo)組分含量的定量值。
5.一種測定生物液體試樣中目標(biāo)組分的重力濃聚層的厚度的方法，該方法包括下列步驟(a)將至少一部分試樣置入管子中；(b)將上述的管子置于離心臺板上；(c)高速旋轉(zhuǎn)上述的臺板，使管子中的目標(biāo)組分發(fā)生重力濃聚而成可識別的層；(d)在管子隨臺板高速旋轉(zhuǎn)的同時讀出目標(biāo)組分層的厚度讀數(shù)；和(e)記錄下上述層厚的讀數(shù)。
全文摘要
定量測定被離心分離的物質(zhì)層的體積。上述的物質(zhì)層最好由一種或多種與要分析的試樣相混合的熒光染料使其有差別地顯示出來。在進(jìn)行不同血細(xì)胞和血小板計數(shù)時,采用動態(tài)定量方法尤為有用。血樣在頻閃光燈照亮的同時進(jìn)行離心分離。至少采用閃光測定一次光度細(xì)胞層濃聚測量,以便記錄試樣離心分離時的細(xì)胞層濃聚度。在某些情況下,作出濃聚曲線,并在達(dá)到細(xì)胞層的最大濃聚度之前算出細(xì)胞層的最大濃聚度。
文檔編號G01N33/48GK1206832SQ9810608
公開日1999年2月3日 申請日期1998年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月9日
發(fā)明者S·C·沃德羅 申請人:S·C·沃德羅