(57)【要約】【課題】生物学的なサンプルを濾過するための濾過セルおよび方法。【解決手段】濾過されることとなる生物学的なサンプルを受け入れるための上側チャンバーと、上側チャンバーに流体連通している下側チャンバーと、上側チャンバーと下側チャンバーとの間に位置決めされている濾過メンブレン（１４）とを含む、生物学的なサンプルのための濾過セル（１０）が開示されている。濾過メンブレンの表面は、接触角度＞９０°を有している。上側チャンバーを通る生物学的なサンプルのフローは、濾過メンブレンに対して接線方向になっていることが可能であり、濾過メンブレンを通過する濾液は、下側チャンバーの中に収集され得る。また、上記に説明されているような濾過セルの上側チャンバーを通して生物学的なサンプルを通過させるステップと、下側チャンバーの中に濾液を収集するステップとを含む、生物学的なサンプルを濾過する方法。【選択図】図１
2020056799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的なサンプルのための濾過セルであって、
第１の開口部と第２の開口部とを含むカバーと、
少なくとも一の出口部を含むベースと、
前記カバーと前記ベースとの間に配置される濾過メンブレンであって、前記カバー及び前記濾過メンブレンは濾過されることとなる前記生物学的なサンプルを受け入れるための上側チャンバーを画定し、前記濾過メンブレン及び前記ベースは前記上側チャンバーに流体連通している下側チャンバーを画定する濾過メンブレンと
を含み、
前記生物学的なサンプルは赤血球を含み、
前記濾過メンブレンは上記上側チャンバーと前記下側チャンバーとを分離し、
前記上側チャンバーを通る前記生物学的なサンプルのフローは、前記濾過メンブレンに対して接線方向になっており、
前記濾過メンブレンの表面は、疎水性であり、前記生物学的なサンプルの液滴と９０°〜１１５°の接触角度を形成している、濾過セル。
【請求項２】
全血サンプルが、前記上側チャンバーの中に提供され、分離された血漿部分は、前記下側チャンバーの中に収集される請求項１に記載の濾過セル。
【請求項３】
前記濾過メンブレンは、複数の細孔を含み、前記細孔のそれぞれの中の毛細管力は、≦０ｐｓｉ（０ｋＰａ）である請求項１に記載の濾過セル。
【請求項４】
前記接触角度は、９０°〜１０５°である請求項１に記載の濾過セル。
【請求項５】
前記濾過セルは、前記上側チャンバーに連通する往復運動ユニットをさらに含み、前記往復運動ユニットは、前記濾過メンブレンの上で前記生物学的なサンプルを往復運動させる請求項１に記載の濾過セル。
【請求項６】
前記濾過セルは、前記上側チャンバーに連通する圧力ユニットをさらに含み、前記圧力ユニットは、前記上側チャンバーの中の前記生物学的なサンプルに正圧を印加する請求項１に記載の濾過セル。
【請求項７】
前記濾過メンブレンは、トラックエッチドメンブレンである請求項１に記載の濾過セル。
【請求項８】
前記濾過メンブレンは、繊維状メンブレンである請求項１に記載の濾過セル。
【請求項９】
前記濾過メンブレンは、ポリカーボネート製トラックエッチド（ＰＣＴＥ）メンブレンから作製されている請求項１に記載の濾過セル。
【請求項１０】
前記濾過メンブレンは、表面処理層を含む請求項１に記載の濾過セル。
【請求項１１】
前記表面処理層は、フルオロシランを含む請求項１０に記載の濾過セル。
【請求項１２】
前記フルオロシランは、トリクロロ（１，１，２，２−ペルフルオロオクチル）シランである請求項１１に記載の濾過セル。
【請求項１３】
前記濾過メンブレンは、２μｍ未満の直径をそれぞれ有する複数の細孔を含む請求項１に記載の濾過セル。
【請求項１４】
前記濾過メンブレンは、０．４μｍの直径を有する複数の細孔を含む請求項１に記載の濾過セル。
【請求項１５】
濾過セルであって、
赤血球を含み、濾過されることとなる生物学的なサンプルを受け入れるための通路であって、前記通路は、入口部、出口部、および、それらの間に延在するフローチャネルを有している、通路と、
濾液収集チャンバーと、
前記フローチャネルと前記濾液収集チャンバーとを分離する濾過メンブレンであって、前記フローチャネルを通る前記生物学的なサンプルのフローは、前記濾過メンブレンに対して接線方向になっている濾過メンブレンと
を含み、
前記通路、前記濾液収集チャンバー、および前記濾過メンブレンはハウジング内に設置され、
前記濾過メンブレンの表面は、前記生物学的なサンプルの液滴と９０°〜１１５°の接触角度を形成している、濾過セル。
【請求項１６】
前記濾過メンブレンは、複数の細孔を含み、前記細孔のそれぞれの中の毛細管力は、≦０ｐｓｉ（０ｋＰａ）である請求項１５に記載の濾過セル。
【請求項１７】
前記濾過セルは、前記入口部および前記出口部のうちの少なくとも１つに連通する往復運動ユニットをさらに含み、前記往復運動ユニットは、前記入口部と前記出口部との間で前記生物学的なサンプルを往復運動させる請求項１５に記載の濾過セル。
【請求項１８】
前記濾過セルは、圧力ユニットをさらに含み、前記圧力ユニットは、前記フローチャネルの中の前記生物学的なサンプルに正圧を印加する請求項１５に記載の濾過セル。
【請求項１９】
前記濾過メンブレンは、トラックエッチドメンブレンである請求項１５に記載の濾過セル。
【請求項２０】
前記濾過メンブレンは、繊維状メンブレンである請求項１５に記載の濾過セル。
【請求項２１】
前記濾過メンブレンは、前記接触角度を低減させるために表面処理されている請求項１５に記載の濾過セル。
【請求項２２】
生物学的なサンプルを濾過する方法であって、
濾過セルの上側チャンバーを通して前記生物学的なサンプルを通過させるステップであって、前記濾過セルは、
ハウジングと、
濾過されることとなる前記生物学的なサンプルを受け入れるための、前記ハウジングにより部分的に画定された上側チャンバーと、
前記上側チャンバーに流体連通し、前記ハウジングにより部分的に画定された下側チャンバーと、
前記上側チャンバーと前記下側チャンバーとの間に位置決めされ、それにより前記上側チャンバーと前記下側チャンバーとの間に境界を形成する濾過メンブレンと
を含み、
前記生物学的なサンプルは赤血球を含み、
前記上側チャンバーを通る前記生物学的なサンプルのフローは、前記濾過メンブレンに対して接線方向になっており、
前記濾過メンブレンの表面は、前記生物学的なサンプルの液滴と９０°〜１１５°の接触角度を形成している、濾過セルである、通過させるステップと、
前記下側チャンバーの中に濾液を収集するステップと
を含む、方法。
【請求項２３】
前記生物学的なサンプルは、全血サンプルであり、前記濾液は、前記全血サンプルの血漿部分である請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記濾過メンブレンは、複数の細孔を含み、前記細孔のそれぞれの中の毛細管力は、≦０ｐｓｉ（０ｋＰａ）である請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
生物学的なサンプルを濾過する方法であって、
濾過セルのフローチャネルを通して前記生物学的なサンプルを通過させるステップであって、前記濾過セルは、
ハウジングと、
前記生物学的なサンプルを受け入れるための通路であって、前記通路は、入口部、出口部、および、それらの間に延在するフローチャネルを有し、前記ハウジングにより前記フローチャネルの一部を画定している、通路と、
濾液収集チャンバーと、
前記フローチャネルと前記濾液収集チャンバーとの間に位置決めされている濾過メンブレンと
を含み、
前記濾過メンブレンは表面処理層を含み、
前記フローチャネルを通る前記生物学的なサンプルのフローは、前記濾過メンブレンに対して接線方向になっており、
前記濾過メンブレンの表面は、前記生物学的なサンプルの液滴と９０°〜１１５°の接触角度を形成している、濾過セルである、通過させるステップと、
前記収集チャンバーの中に濾液を収集するステップと
を含む、方法。
【請求項２６】
前記生物学的なサンプルは、全血サンプルであり、前記濾液は、前記全血サンプルの血漿部分である請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記濾過メンブレンは、複数の細孔を有しており、前記細孔のそれぞれの中の毛細管力は、≦０ｐｓｉ（０ｋＰａ）である請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的なサンプルを濾過するための濾過セルおよび方法に関し、具体的には、最小限の溶血で全血サンプルから血漿を濾過するための濾過セルおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願との相互参照
本出願は、「Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｃｅｌｌ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ａ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓａｍｐｌｅ」という標題の２０１５年６月８日に出願された米国仮出願第６２／１７２，４４５号の優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に援用されている。
【０００３】
サブミリリットル収集体積（２５μｍから５００μｍ）の全血の血漿分離は、さまざまな診断テストのために必要である可能性がある。たとえば、ニアペイシェントケア（near patient care）またはポイントオブケア（ＰＯＣ）検査は、小さい体積の収集サンプル、たとえば、毛細管引き込み力を使用して収集された血液サンプルによって、迅速に得られるテスト結果を必要とする。全体的な収集サンプルサイズが減少するので、低い細胞汚染、低い検体バイアス、および、低い溶血を有する、高い品質の血漿分離に対する必要性が存在している。
【０００４】
血漿は、さまざまな異なる方法を使用して、全血サンプルから分離され得、それらの方法は、マイクロリットル量での、さまざまなフィルターを使用する直接的な濾過、流体力学的な分岐流抽出、誘電泳動分離、アコースティックフォーカシング、磁気分離、および遠心分離を含む。しかし、これらの方法のすべては、さまざまな限界を有している。たとえば、これらの方法の多くは、高い倍率の希釈に対する必要性、外部ハードウェアへの依存、より低い血漿生産量、長い分離時間、高い細胞汚染、および、著しいサンプル溶血を含む、１つまたは複数の欠点を有している。
【０００５】
トラックエッチドメンブレン（track etched membranes）は、全血から血漿を分離するために使用されてきた。トラックエッチドメンブレンの利点は、均一な細孔サイズであるということ、および、他の濾過メンブレンと比較して、相対的に小さい表面積であるということである。トラックエッチドメンブレンの潜在的に低い非特異的な結合特性は、心臓病患者の中のトロポニンなどのような低い濃度の検体を検出するのに非常に魅力的である。トラックエッチドメンブレンを使用する直接的な濾過は、血栓形成に起因して制限されるが、タンジェンシャルフロープロセス（tangential flow process）は、はるかに良好な性能を示してきた。全血から血漿を抽出するためにトラックエッチドメンブレンを使用するマルチパス往復運動プロセスは、血漿生産量、細胞汚染、および分離時間において、他のクロスフローの流体力学ベースの技術よりも性能が優れている。しかし、結果として生じる血漿は、結果として生じる著しいサンプル溶血に起因して、多くの検査手順に関して許容できないことが多い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、濾過されることとなる生物学的なサンプルを受け入れるための上側チャンバーと、上側チャンバーに流体連通している下側チャンバーと、上側チャンバーと下側チャンバーとの間に位置決めされている濾過メンブレンとを含む、生物学的なサンプルのための濾過セルに関する。濾過メンブレンの表面は、接触角度≧９０°を有している。上側チャンバーを通る生物学的なサンプルのフローは、濾過メンブレンに対して接線方向になっていることが可能であり、濾過メンブレンを通過する濾液は、下側チャンバーの中に収集され得る。
【０００７】
濾過メンブレンは、複数の細孔を含むことが可能であり、細孔の中の毛細管力は、≦０ｐｓｉ（０ｋＰａ）であることが可能である。特定の実施形態では、接触角度は、≦１５０°であり、たとえば、９０°〜１０５°などであることが可能である。濾過メンブレンは、トラックエッチドメンブレンまたは繊維状メンブレンであることが可能であり、より具体的には、ポリカーボネート製トラックエッチド（ＰＣＴＥ）メンブレンであることが可能である。濾過メンブレンは、接触角度を低減させるために表面処理され得、より具体的には、トリクロロ（１，１，２，２−ペルフルオロオクチル）シランなどのようなフルオロシランによって表面処理され得る。濾過メンブレンは、２μｍ未満の直径をそれぞれ有する複数の細孔を有することが可能である。
【０００８】
また、特定の構成では、濾過セルは、濾過メンブレンの少なくとも一部分の上で生物学的なサンプルを往復運動させるための、往復運動ユニットに連通する上側チャンバーを含むことが可能である。他の構成では、圧力ユニットが、上側チャンバーの中の生物学的なサンプルに正圧を印加するように構成され得る。
【０００９】
また、本発明は、濾過されることとなる生物学的なサンプルを受け入れるための通路を含む濾過セルに関する。通路は、入口部、出口部、および、それらの間に延在するフローチャネルを含むことが可能である。また、濾過セルは、濾液収集チャンバーと、フローチャネルと濾液収集チャンバーとの間に位置決めされている濾過メンブレンとを含むことが可能である。濾過メンブレンの表面は、接触角度≧９０°を有することが可能である。フローチャネルを通る生物学的なサンプルのフローは、濾過メンブレンに対して接線方向になっていることが可能である。
【００１０】
濾過メンブレンは、トラックエッチドメンブレンまたは繊維状メンブレンであることが可能である。特定の実施形態では、濾過メンブレンは、複数の細孔を有することが可能であり、細孔のそれぞれの中の毛細管力は、≦０ｐｓｉ（０ｋＰａ）であることが可能である。濾過メンブレンの接触角度は、≦１５０°であることが可能であり、濾過メンブレンは、接触角度を低減させるように表面処理され得る。
【００１１】
また、濾過セルは、濾過メンブレンの上で生物学的なサンプルを往復運動させるための、上側チャンバーに連通する往復運動ユニットを含むことが可能である。随意的に、濾過セルは、上側チャンバーの中の生物学的なサンプルに正圧を印加するように構成されている圧力ユニットを含むことが可能である。
【００１２】
また、本発明は、上記に説明されているような濾過セルの上側チャンバーを通して生物学的なサンプルを通過させるステップと、下側チャンバーの中に濾液を収集するステップとを含む、生物学的なサンプルを濾過する方法に関する。生物学的なサンプルは、全血サンプルであってもよく、濾液は、全血サンプルの血漿部分であってもよい。生物学的なサンプルは、１回以上、上側チャンバーを通過させられ得、正圧が、上側チャンバーの中の生物学的なサンプルに印加させられ得る。
【００１３】
また、本発明は、上記に説明されているような濾過セルのフローチャネルを通して生物学的なサンプルを通過させるステップと、収集チャンバーの中に濾液を収集するステップとを含む、生物学的なサンプルを濾過する方法に関する。生物学的なサンプルは、全血サンプルであってもよく、濾液は、全血サンプルの血漿部分であってもよい。生物学的なサンプルは、１回以上、フローチャネルを通過させられ得、正圧が、フローチャネルの中の生物学的なサンプルに印加させられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による濾過セルの斜視図である。
【図２】本発明による濾過セルの拡大斜視図である。
【図３】本発明による、線３−３に沿って見た図１の濾過セルの断面図である。
【図４Ａ】接触角度＜９０°を有する濾過メンブレンを有する濾過セルの中で血液が濾過されていることを示す概略ダイアグラムである。
【図４Ｂ】接触角度＞９０°を有する濾過メンブレンを有する濾過セルの中で血液が濾過されていることを示す概略ダイアグラムである。
【図５】プライミングされた（ウェット）濾過メンブレン、および、プライミングされていない（ドライ）濾過メンブレンに関して、溶血の結果を示すグラフである。
【図６】表面処理された濾過メンブレン、および、表面処理されていない濾過メンブレンに関して、溶血の結果を示すグラフである。
【図７】０．４μｍ細孔サイズを有する濾過メンブレンに関して、毛細管力に対する接触角度の影響を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、生物学的なサンプルのための濾過セル、および、生物学的なサンプルを濾過する方法に関し、それは、とりわけ、小さい体積の生物学的なサンプルだけが利用可能であるときのものである。生物学的なサンプルは、全血を含んでもよく、血漿部分が、全血から分離されることとなる。
【００１６】
図１〜図３に示されているように、濾過セル１０は、カバー１２、濾過メンブレン１４、およびベース１６を含む。濾過メンブレン１４は、カバー１２とベース１６との間に配設されている。
【００１７】
カバー１２は、それを通して延在する第１の開口部１８および第２の開口部２０を有している。上側チャンバー２２は、第１の開口部１８および第２の開口部２０に流体連通しており、また、第１の開口部１８と第２の開口部２０との間に、および、濾過メンブレン１４の上方に延在している。
【００１８】
ベース１６は、下側チャンバー２４を含み、下側チャンバー２４は、少なくとも１つの出口部２６を有しており、出口部２６は、ベース１６の底部表面を通って延在している。図１〜図３に示されている実施形態は、２つの出口部２６を有しており、それは、下側チャンバー２４のそれぞれの端部に１つずつある。また、下側チャンバー２４は、リッジ部２８を含むことが可能であり、リッジ部２８は、下側チャンバー２４の中にチャネルを形成し、濾過メンブレン１４に対してサポートを提供する。
【００１９】
上側チャンバー２２および下側チャンバー２４は、濾過メンブレン１４を通して互いに流体連通している。上側チャンバー２２および下側チャンバー２４は、実質的に同じサイズおよび形状を有することが可能であり、互いに隣接して位置決めされ得、濾過メンブレン１４が、上側チャンバー２および下側チャンバー２４を分離している。
【００２０】
濾過メンブレン１４は、図１および図２に示されているように、カバー１２およびベース１６と実質的に同じ形状およびサイズを有することが可能であり、または、下側チャンバー２４から上側チャンバー２２を分離するのに十分な任意の形状および／またはサイズを有することが可能である。
【００２１】
濾過メンブレン１４は、生物学的なサンプルを濾過することができる任意の適切な材料から作製され得、それは、それに限定されないが、繊維状メンブレンおよびトラックエッチドメンブレンを含む。たとえば、濾過メンブレン１４は、離散的な細孔を含む薄いフィルムを含むトラックエッチドメンブレンから作製され得る。特定の実施形態では、フィルムは、細孔サイズおよび密度に対して増加した制御を提供する、荷電粒子衝撃または荷電粒子照射と化学エッチングとの組み合わせを通して形成され得る。より具体的には、濾過メンブレン１４は、ポリカーボネート製トラックエッチドメンブレン（ＰＣＴＥメンブレン）であってもよい。濾過メンブレン１４は、０．４μｍの細孔サイズを有してもよい。特定の構成では、トラックエッチドメンブレンは、約１０〜１２μｍの厚さを有することが可能である。他の構成では、繊維状メンブレンは、＞１００μｍの厚さを有することが可能である。多くのサンプル分離手順において、メンブレンが薄ければ薄いほど、小さい初期サンプル収集体積を必要とする。
【００２２】
１つの構成では、上側チャンバー２２に面する濾過メンブレン１４の少なくとも上側表面２５は、≧９０°の接触角度αを有しており、好ましくは、接触角度αは、≦１５０°であり、より好ましくは、接触角度αは、９０°〜１０５°の間にある。図４Ａおよび図４Ｂに示されているように、接触角度は、従来の意味で、濾過メンブレン１４の固体表面と濾過メンブレン１４の表面の上の液体サンプルの液滴３０の接線とによって形成される角度αとして定義される。
【００２３】
≧９０°の接触角度を有する濾過メンブレンは、疎水性の材料から濾過メンブレンを作製することによって、または、疎水性の材料によって濾過メンブレンを処理することによって、実現され得る。そのような材料は、それに限定されないが、表１に示されているものを含む。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
ＰＣＴＥメンブレンなどのような濾過メンブレン１４は、気相または液相のいずれかにおいて、そのような材料を使用して処理され得る。
【００２６】
１つの実施形態では、往復運動ユニットが、第１の開口部１８および第２の開口部２０に取り付けられている。往復運動ユニットは、上側チャンバー２２を通して、および、濾過メンブレン１４の上を接線方向に、生物学的なサンプルを行ったり来たり往復運動させる。往復運動は、任意の適切な往復運動ユニットによって達成され得る。
【００２７】
また、圧力ユニットが、上側チャンバーの中の生物学的なサンプルに正圧を印加し、濾過セル１０の中に所与の膜間差圧を維持するように提供され得る。正圧は、任意の適切な圧力ユニットを使用して印加され得る。
【００２８】
あるいは、たとえば、血液に対する親和性が低い（blood-phobic）表面など、濾過メンブレン１４の表面の上にナノ／マイクロフィーチャーを生成させることなどのような、他の疎水性の処理が使用され得る。そのような表面構造体は、１４０°以上の接触角度を伴う疎水性の表面を生成させることが可能である。
【００２９】
使用時に、生物学的なサンプルは、第１の開口部１８を通して濾過セル１０の中へ導入される。サンプルは、上側チャンバー２２を通って第２の開口部２０へ流れる。次いで、サンプルは、第１の開口部１８と第２の開口部２０との間で行ったり来たり往復運動させられ、濾過メンブレン１４に対して接線方向のフローで上側チャンバー２２を通過する。サンプルは、任意の適切な回数にわたって、上側チャンバー２２を横切って、および、濾過メンブレン１４を横切って通され、サンプルの濾過に影響を及ぼすことが可能である。サンプルが濾過メンブレン１４を横切って通るときに、濾液が、下側チャンバー２４の中に収集される。濾液は、下側チャンバー２４から出口部２６を通して収集デバイスの中へ連続的に通ることが可能であり、または、出口部２６を通る流れを制限するように作用するストッパーもしくはバルブによって、下側チャンバー２４の中に保持され得る。
【００３０】
ここで、生物学的なサンプルのための濾過セル、および、生物学的なサンプルを濾過する方法が、全血からの血漿の濾過に関して説明されることとなる。
【００３１】
濾過セル１０が、接触角度＜９０°を有する濾過メンブレン１４を有する場合には、図４Ａに概略的に示されているように、赤血球３２が濾過メンブレン１４の細孔３４の中へ引き込まれるときに、深刻な溶血が起こる。赤血球３２が細孔３４の中へ引き込まれるときに、それらは、破裂することとなり、また、それらの内容物を血漿の中へ放出することとなる。
【００３２】
濾過セルを液体によってプライミングすることによって、および、サンプル入口部／出口部圧力を厳密に制御することによって、溶血は低減させられ得るということが見出された。
【００３３】
０．４ｐｓｉ（２．７５８ｋＰａ）の差圧（Δｐ）における５０回のパス回数の往復運動フローを使用して上側チャンバーを通して、および、濾過メンブレンを横切って、接線方向フローを駆動することによって、血液サンプルは、＜９０°の接触角度を有する濾過メンブレンを有する濾過セルの中で濾過された。サンプルの１つのセットは、１％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を伴うリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）の溶液によって、濾過メンブレンをプライミングした後に、３ｐｓｉ（２０．６９ｋＰａ）の膜間差圧において濾過され、サンプルの１つのセットは、１％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を伴うリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）の溶液によって濾過メンブレンをプライミングした後に、０．７ｐｓｉ（４．８２７ｋＰａ）の膜間差圧において濾過され、サンプルの１つのセットは、プライミングすることなく、０．７ｐｓｉ（４．８２７ｋＰａ）の膜間差圧において濾過された。結果が、表２に示されている。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
表２に識別されている結果から見ることができるように、濾過メンブレンの接触角度が＜９０°であるときに、濾過メンブレンをプライミングすること、および、膜間差圧を慎重に制御することは、溶血を低く維持するために両方とも必要である。
【００３６】
プライミングされた（ウェット）濾過メンブレン、および、プライミングされていない（ドライ）濾過メンブレンを使用して、繰り返してテストすることによって、プライミングされた濾過メンブレンを使用したときに溶血の低減を確認した。結果は、図５に示されている。
【００３７】
しかし、デバイスを液体によってプライミングすることは、多数の現実的課題を示す。濾過セルの設計および濾過プロセスは、両方とも、より複雑になる。プライミングする液体が、濾過セルの中に、または、濾過セルとともにプレパッケージ化されている場合には、濾過セルの保存可能期間が短くなる可能性がある。血漿サンプルは、プライミング液体の入力体積の変化に起因して一貫性なく希釈され得、それは、テスト結果の変化につながる可能性がある。いくつかの検体は、プライミング液体よって引き起こされる希釈に起因して、もはや検出可能でない可能性がある。したがって、プライミングされなければならず、膜間差圧を慎重に制御することを必要とする濾過メンブレンは、ほとんどの構成において望ましくない。
【００３８】
次いで、サンプルは、フルオロシラン（トリクロロ（１，１，２，２−ペルフルオロオクチル）シラン処理によって事前処理された濾過メンブレンを使用して濾過され、事前処理を受けていない濾過メンブレンによって濾過されたサンプルと比較された。０．４μｍの細孔サイズを有する、ポリカーボネート製トラックエッチド（ＰＣＴＥ）メンブレン、および、ポリビニルピリジンコーティングされたポリカーボネート製トラックエッチド（ＰＣＴＥ−ｐｖｐ）メンブレンの両方が使用された。濾過は、０．７ｐｓｉ（４．８２７ｋＰａ）の膜間差圧における５０回のパス回数の往復運動フローから構成されていた。メンブレンのそれぞれのタイプは、３回テストされた。結果は、表３に与えられており、図６に視覚的に示されている。
【００３９】
【表３】
2020056799.tif 000005
【００４０】
表３に識別されている結果から見ることができるように、フルオロシランによる表面処理は、濾過メンブレンの接触角度を変更し、溶血を低減させた。
【００４１】
液体を濾過メンブレンに接触するときに、濾過メンブレンの細孔の中の毛細管力は、以下の等式によって表現され得る。
【００４２】
【数１】
2020056799.tif 000006
【００４３】
ここで、ｙは、液体の表面張力であり、αは、固体表面の上の液体の接触角度であり、ｒは、濾過メンブレン細孔（毛細管）の半径である。室温における血液の表面張力は、おおよそ０．０５８Ｎ／ｍ（水に関して０．０７２Ｎ／ｍ）であると推定される。０．４μｍ細孔を有するトラックエッチドメンブレンによって、毛細管力は、図７に示されているような接触角度の関数として、計算およびプロットされ得る。濾過メンブレンの接触角度が≧９０°であるときに、赤血球に作用してそれらを細孔の中へ引き込むプラスの毛細管力は、もはや存在しないということが理解され得る。したがって、接触角度≧９０°を有する、濾過メンブレンの上の疎水性の表面を有するということは、溶血を低減させる。
【００４４】
上記処理をされたメンブレンの上の脱イオン化された水の接触角度が測定され、毛細管力が計算された（表３）。血液の代わりに脱イオン化された水を使用することによる接触角度の差は、最小になることが予期される。
【００４５】
見ることができるように、トリクロロ（１，１，２，２−ペルフルオロオクチル）シランによる処理は、接触角度を９０°よりも大きくさせ、毛細管力を低減させるのに効果的である。
【００４６】
接触角度≧９０°を有する濾過メンブレンを使用することによって、溶血は大きく減少させられ、フィルターのプライミングが、関連の影響とともに、回避され得る。
【００４７】
本開示のデバイスの特定の実施形態が詳細に説明されてきたが、それらの詳細に対するさまざまな修正例および代替例が、本開示の全体的な教示を参照して開発され得るということが当業者によって認識されることとなる。したがって、開示されている特定の配置は、単に例示目的のためのものであり、本開示のデバイスの範囲について限定するものではないということを意味しており、それは、添付された特許請求の範囲の全範囲ならびにその均等物のいずれかおよびすべてに与えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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