(57)【要約】  本発明は、試料流体からろ液を分離するための、特に全血（４１）から血漿（４２）を抽出するための分離装置であって、試料流体を受け入れるための試料容器（２５）と、試料容器（２５）内に封止下で導入されるフィルタプランジャ（２６）であって、その前端部にフィルタ要素（２４）と、その反対の端部に把持要素（２７）とを有し、得られたろ液をその内部に受け入れるフィルタプランジャ（２６）とを備える、分離装置に関する。フィルタプランジャ（２６）を試料容器（２５）に挿入した後、封止口部（３２）によって外側に対して封止された環状室（３４）が、試料容器（２５）の内壁とフィルタプランジャ（２６）の外壁との間に形成され、この環状室（３４）内には、試料流体上に作用する空気クッションが、フィルタプランジャ（２６）の試料容器（２５）への導入の際に形成される。流れ連結が、フィルタプランジャ（２６）の挿入が終結された後、環状室（３４）とフィルタ要素（２４）の前側との間にもたらされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料流体からろ液を分離するための、特に全血（４１）から血漿（４２）を抽出するための分離装置であって、
前記試料流体を受け入れるための試料容器（２５）と、
前記試料容器（２５）内に導入されるフィルタプランジャ（２６）であって、その前端部にフィルタ要素（２４）と、その反対の端部に把持要素（２７）と、得られた前記ろ液を受け入れる内部とを有するフィルタプランジャ（２６）とを備え、
環状室（３４）が、前記フィルタプランジャ（２６）を前記試料容器（２５）に挿入した後、前記試料容器（２５）の内壁と前記フィルタプランジャ（２６）の外壁との間に形成され、
前記環状室（３４）は、封止要素（３２）によって外部に対して封止され、前記環状室（３４）内には、前記試料流体上に作用する空気クッションが、前記フィルタプランジャ（２６）を前記試料容器（２５）に導入した際に形成される、分離装置において、
前記環状室（３４）が、前記フィルタプランジャ（２６）の挿入が終結された後、前記フィルタ要素（２４）の前側と流れ連結されることを特徴とする、分離装置。
【請求項２】
前記フィルタプランジャ（２６）の試料側周縁が、フィルタ要素（２４）の前面を超えて延び、前部湿潤室（３３）を形成し、前記前部湿潤室（３３）内では、前記試料側周縁が前記試料容器（２５）の底部と接触した後に前記環状室（３４）と前記前部湿潤室（３３）の間に流れ連結を確立する凹部が、前記周縁または流れ開口部（２９）内に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の分離装置。
【請求項３】
前記試料容器（２５）の底部が、前記試料側周縁が前記試料容器（２５）の底部と接触した後に前記環状室（３４）と前記フィルタ要素（２４）の前側との間に流れ連結を確立するための切欠部または溝形状の凹部を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の分離装置。
【請求項４】
前記フィルタプランジャ（２６）の前記把持要素の凹部が、前記フィルタ要素（２４）に向かって先細になる、前記フィルタ要素（２４）と接触する先端部を有するろ液収集容器（１７）を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の分離装置。
【請求項５】
前記ろ液収集容器（１７）が、前記フィルタプランジャ（２６）の前記把持要素（２７）に取り付けられ、前記把持要素（２７）は、前記ろ液収集容器（１７）と一緒になって、前記フィルタプランジャ（２６）から回して外され、または捩じり取られ得ることを特徴とする、請求項４に記載の分離装置。
【請求項６】
前記フィルタプランジャ（２６）の前記把持要素（２７）には、ろ液を前記ろ液収集容器（１７）から採取するための穿孔可能な膜（２８）が設けられることを特徴とする、請求項４に記載の分離装置。
【請求項７】
前記フィルタ要素（２４）が、たとえば、深層フィルタ（３）、停止膜（４）、および横方向格子（５）を備える層状フィルタであることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の分離装置。
【請求項８】
試料流体からろ液を分離するための、特に全血（４１）から血漿（４２）を抽出するための方法であって、
試料容器（２５）に前記試料流体を提供するステップと、
フィルタプランジャ（２６）を前記試料容器（２５）内に、これが前記試料容器（２５）の底部に当たるまで挿入して、前記フィルタプランジャ（２６）と試料容器（２５）の間の、封止要素（３２）によって外側に対して閉鎖された環状室（３４）内に、前記試料流体上に作用する加圧された空気クッションを確立する、ステップと、
前記試料流体を、前記フィルタプランジャ（２６）内に配設されたフィルタ要素（２４）に、前記環状室（３４）内の過剰圧力を用いて、前記環状室（３４）と前記フィルタ要素（２４）の前側との間の流れ連結を用いて押し込み、前記ろ液を前記フィルタ要素（２４）の出力側に退出させる、ステップと、
前記ろ液を、前記フィルタプランジャ（２６）内に含まれたろ液収集容器（１７）内に収集するステップとを特徴とする、方法。
【請求項９】
５００ｍｂａｒ未満、好ましくは３００ｍｂａｒ未満、特に好ましくは１００ｍｂａｒから１５０ｍｂａｒの間の過剰圧力が、前記環状室（３４）内に確立されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ろ液収集容器（１７）が、前記分離されたろ液と一緒に、ねじ動作を用いて前記フィルタプランジャ（２６）から取り外されることを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料流体からろ液を分離するための、特に全血から血漿を抽出するための方法、および分離装置であって、試料流体を受け入れるための試料容器と、試料容器内に封止下で導入されるフィルタプランジャであって、その前端部にフィルタ要素と、その反対の端部に把持要素とを有し、得られたろ液をその内部に受け入れる、フィルタプランジャとを備える、分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全血から血漿を分離するために主に試験室で使用される遠心分離器以外に、ろ過を用いて全血から血漿を分離することによってポイント・オブ・ケア（ＰｏＣ）設定において非常に僅かな量の血漿を得るための装置が、いくつか知られるようになっている。
【０００３】
最も簡単な場合では、血漿分離は、ＤＥ  ４０  １５  ５８９  Ａｌ（ＢＯＥＨＲＩＮＧＥＲ  ＭＡＮＮＨＥＩＭ）に説明されたような複層試験ストリップを用いて行われてよく、この場合、不活性担体層上の輸送層が、試料流体（全血）を投入領域から測定領域に輸送するために設けられる。輸送層は、たとえばガラス繊維マットから作製されてよく、その投入領域内では血漿分離層によって被覆される。しかし、その手順は、試験ストリップを処理する分析器のみに適する。
【０００４】
米国、０７９３２、ニュージャージー州、Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ所在のＷＨＡＴＭＡＮ  ＩＮＣ．から、「Ｍｉｎｉ−ＵｎｉＰｒｅｐ」という名称の分離装置が知られており、この装置は、高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）のための試料を調製するのに適している。ろ過されていない試料が、試料容器内に充填され、次いで、前端部にフィルタを有するろ過プランジャが導入される。ろ過プランジャは、分離されたろ液がその内部を満たすまで試料容器内に押し入れられ、その間置換された空気は、排気開口部を通って排気される。分離装置は、その後、分析器の試料変更ユニットに直接的に挿入され得る。ろ液の抜き出しは、ろ過プランジャのキャップ内の隔壁を介して実施され得る。ろ過プランジャ内のフィルタ上に及ぼされる圧力が再現可能な均一の方法でかけられ得ず、試料に害を与える圧力ピークが回避され得ないことがこの知られている分離装置の欠点である。これは、装置が全血から血漿を分離するために使用される場合に特に有害であり、その理由は、圧力ピークが、赤血球（ＲＢＣ）の破裂（血球破壊）を引き起こし、ＲＢＣの解放された含有物質による血漿画分の望ましくない汚染を招き得るためである。
【０００５】
米国特許第４，９９０，２５３Ａ号から、特に図４から６から、流体試料採集ろ過装置が知られている。ろ過される試料が充填された装置の外側容器が、中空プランジャを摺動式に受け入れ、この中空プランジャは、前端部の近くに配設されたフィルタ媒体と、プランジャの周囲周りの環状溝内に配設された封止手段とを有する。使用においては、ろ過される液体試料が、外側容器内に置かれる。プランジャは、フィルタ端部が最初に外側容器の開放端部に挿入され、封止手段は、内側壁と封止式に係合して、外側容器とプランジャの間に気密封止部を形成する。プランジャが外側容器内にさらに押し下げられるにつれて、空気は、フィルタ媒体を通って押し出され、緩く嵌合するキャップを通って逃げる。プランジャが、ろ過される試料流体の表面に到達した後、固定された量の空気が、封止手段（Ｏリング）と流体高さの間に閉じ込められ、プランジャをさらに押し下げた際、この閉じ込められた空気は、圧縮される。加圧された空気は、次に、流体試料を、フィルタ媒体を通して中空プランジャの内部の収集室内へと押す。ろ過は、プランジャが外側容器の底端部に突き当たるときに完了する。それと同時に、Ｏリングは、容器の内壁内に形成された突起を越えて嵌まり２つの構成要素を一緒に係止する。ろ過が、プランジャが外側容器の底部と接触した後に終結されることが、この知られているろ過の欠点である。
【０００６】
欧州特許第０２９７４４１  Ａ２号は、所望の量の液体を保持するための容器管と、容器管の内部と共に液密封止部を形成するためのＯリングを有する、開放端部型の管状プランジャとを備える分離および移送装置を開示しており、この場合、封止部は、プランジャが管内を摺動する間維持される。装置は、さらに、プランジャが押し下げられる間プランジャの下方に配置される液体収集カップを備える。収集カップおよびプランジャには、プランジャの押し下げ中、変位された気体が通過することを可能にするための手段が装備される。分離は、プランジャが容器管の底部に突き当たったときに完了する。上記で述べられたのと同じ欠点が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記で説明された分離装置（たとえば、ＷＨＡＴＭＡＮ  ＩＮＣ．による「Ｍｉｎｉ−ＵｎｉＰｒｅｐ」または米国特許第４，９９０，２５３  Ａ号）の改良を提案することであり、ユーザに容易な取り扱いを提供しながら、比較的少量の全血試料から血漿試料の再現可能な抽出を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、環状室が、フィルタプランジャの挿入が終結された後にフィルタ要素の前側と流れ連結されることを提案することにより、本発明によって達成される。現況技術とは対照的に、圧力は、試料流体、たとえば全血試料上に、直接的な制御されない方法ではなく、圧縮された空気クッションによってゆっくりと、均一に低下しながらかけられ、このとき、この圧力状況は、分離装置の個々の部分の幾何学的形状の寸法（たとえば容積比）およびフィルタ要素の特性によって規定され、調整可能である。
【０００９】
フィルタプランジャの周縁は、フィルタ要素の前面（すなわち試料流体と接触する側）を超えて延び、前部湿潤室を形成する。この室内では、周縁または流れ開口部内に、環状室と前部湿潤室の間に流れ連結を確立する凹部が設けられる。フィルタプランジャの下側周縁上のこれらの流れ開口部は、フィルタプランジャが、すでに試料容器の底部まで完全に押された後でも、血液試料の流入を可能にする。
【００１０】
代替的にまたは追加的に、試料容器の底部は、試料側の周縁が、試料容器の底部と接触した後に環状室とフィルタ要素の前側との間に流れ連結を確立するための切欠部または溝形状の凹部を有することができる。
【００１１】
試料流体からろ液を分離するための、特に全血から血漿を抽出するための本発明による方法は、以下のステップ、すなわち
−  試料容器に試料流体を提供するステップと、
−  フィルタプランジャを試料容器内に、これが試料容器の底部に当たるまで挿入して、フィルタプランジャと試料容器との間の、封止要素によって外側（周囲空気）に対して閉鎖された環状室内に、試料流体上に作用する加圧された空気クッションを確立する、ステップと、
−  試料流体を、フィルタプランジャ内に配設されたフィルタ要素に、環状室内の過剰圧力を用いて、環状室とフィルタ要素の前側との間の流れ連結を用いて押し込み、ろ液をフィルタ要素の出力側に退出させるステップと、
−  ろ液を、フィルタプランジャ内に含まれたろ液収集容器内に収集するステップとを特徴とする。
【００１２】
本発明は、次に、添付の図を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】試料流体からろ液を分離するための、本発明による分離装置の断面図である。
【図２】本発明の分離装置の代替変形形態の図である。
【図３】順を追って辿る一連の手順ステップにおける、図２に提示された本発明の分離装置の使用を示す図である。
【図４】順を追って辿る一連の手順ステップにおける、図２に提示された本発明の分離装置の使用を示す図である。
【図５】順を追って辿る一連の手順ステップにおける、図２に提示された本発明の分離装置の使用を示す図である。
【図６】順を追って辿る一連の手順ステップにおける、図２に提示された本発明の分離装置の使用を示す図である。
【図７】順を追って辿る一連の手順ステップにおける、図２に提示された本発明の分離装置の使用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および２に示される分離装置は、基本的に、試料容器２５（たとえば円筒状の試料キュベット）を備え、この試料容器内には、マーク３１まで全血４１によって充填された後、試料に面する側にフィルタ要素２４を備えるフィルタプランジャ２６が、挿入される。把持要素２７によって閉鎖されたフィルタプランジャ２６の空間内には、フィルタ要素２４の出力側に連結された、分離された血漿４２のための円錐状のろ過収集容器１７が配設される。試料容器２５の内壁と、フィルタプランジャ２６の外壁の間には、封止要素３２、好ましくは封止口部によって外側に対して閉鎖された環状室３４が形成され、この環状室３４内には、フィルタプランジャ２６が導入されたときに試料流体上に作用する空気クッションが生成される。封止要素または封止口部３２は、フィルタプランジャ２６の外壁上に形成されてよく、または、封止肩部の形態の、フィルタプランジャ２６の外壁の一体型部分でよい。
【００１５】
任意選択により、試料容器２５とフィルタプランジャ２６の間には、たとえばスナップ式連結器などの追加の固定要素が設けられてよく、この固定要素は、フィルタプランジャ２６を押し下げられた位置に係止することを可能にし、したがってこれが、蓄積された圧力によって再度上方向に押され、それによって確立された空気クッションの圧力を減じることを防止する。しかし、封止口部３２と試料容器２５の壁との間の摩擦が十分である場合、追加の固定要素を有さなくても、これは、フィルタプランジャをその押し下げられた位置にとどめるのに十分になり得る。
【００１６】
試料側では、フィルタプランジャ２６の周縁は、フィルタ要素２４を超えて延び、前部湿潤室３３を形成し、この前部湿潤室３３内では、周縁または流れ開口部２９内の凹部が、環状室３４から前部湿潤室３３内への流れ連結をもたらす。フィルタプランジャ２６は、把持要素２７の領域内の開口部３０を介して排気される。
【００１７】
代替的には、切欠部または溝形状の凹部が、試料容器２５の底部内に設けられてよく、この凹部は、環状室３４からフィルタ要素２４の前側まで、または湿潤室３３までの流れ連結を確立する。
【００１８】
図１の変形形態では、フィルタプランジャ２６の把持要素２７は、ろ液収集容器１７からろ液を抜き出すための穿孔可能な膜２８を有する。
図２に示される変形形態によれば、ろ液収集容器１７は、フィルタプランジャ２６の把持要素２７に取り付けられ、把持要素２７は、ろ液収集容器１７と一緒になって、フィルタプランジャから回して外され、または捩じり取られてよく、それにより、円錐状の先のとがったろ液収集容器１７（血漿先端部）は、分析器の投入要素上に直接的に結合され得る。排気溝３０が、好ましくは気体透過性膜によって被覆された把持要素２７内に設けられ得る。
【００１９】
フィルタプランジャ２６のフィルタ要素２４は、たとえば、深層フィルタ３、停止膜４、および横方向格子５からなる層状フィルタとして構成される。
図２による本発明の分離装置を用いた血漿抽出は、以下の方法で実施され得る。
−  試料容器２５およびフィルタプランジャ２６を備える分離装置を滅菌梱包品から取り出し、フィルタプランジャ２６を試料容器２５から取り外す（図３）。
【００２０】
−  たとえば、注射器またはピペット装置を用いて、マーク３１（たとえば５００μｌ、好ましくは１ｍｌ）まで全血４１によって試料容器２５を充填し、封止要素３２を備えたフィルタプランジャ２６を所定位置に置く（図４）。
【００２１】
−  把持要素２７を圧迫することによって、フィルタプランジャ２６を試料容器２５の底部に当たるまで下方に押す。
フィルタプランジャ２６が下方向に移動し、フィルタプランジャ２６の外側の封止口部３２と試料容器２５の内壁との間に気密封止部が生じることにより、空気クッションが、封止口部３２と、環状室３４内に存在する血液試料４１の表面との間に形成される。フィルタプランジャ２６が進むにつれて、環状室３４内には過剰圧力が蓄積される。
【００２２】
−  フィルタプランジャ２６が下方向に移動することにより、こうして形成された前部湿潤室３３内のフィルタ要素２４の前側は、血液試料４１によって湿潤され、それと同時に、過剰圧力が、環状室３４内の、プランジャ２６の外壁と試料容器２５の内壁との間に蓄積される（図５）。
【００２３】
フィルタプランジャ２６の下側周縁上の流れ開口部２９は、血液試料４１のさらなる流入を可能にする。排気通路３０、または存在する場合、空気透過性被覆膜２８が、ろ液収集容器１７内の血漿の高さを上昇させることを可能にする。
【００２４】
フィルタ要素２４の深層フィルタ３は、たとえば、０．５μｍから１０μｍ、より良好には１μｍから５μｍ、好ましくは３μｍ未満の保持範囲を有する、結合剤を有さないガラス繊維（通常、Ｗｈａｔｍａｎ  Ｉｎｃ製のＦＶ−２、それぞれＢｏｈｒｉｎｇｅｒ−ＭａｎｎｈｅｉｍのＤＥ  ４０  １５  ５８９  Ａ１または欧州特許第０  ２３９  ００２  Ａ１  号）から構築され得る。赤血球（ＲＢＣ）は、深層フィルタ３の薄いガラス繊維上に、破裂する、または流量に過度な影響を与えることなく収集される。
【００２５】
−  フィルタプランジャ２６内のフィルタ要素２４の断面およびヘマトクリットに応じて、「血漿前部」または「血漿画分」４０が形成されることになり、これは、妨げられることなく停止膜４を通過することができる。深層フィルタによって阻止されない残留ＲＢＣは、停止膜４によってろ過除去される（図６）。この目的のために、停止膜４は、深層フィルタ３のものよりかなり小さい孔サイズ、すなわち、４００ｎｍ未満、好ましくは２００ｎｍ未満の孔直径を有する。その孔サイズにより、血球の大部分をすでに保持するが、血漿画分の流れを妨げない深層フィルタ３と、これより小さい孔サイズにより、残りの血球を確実に保持するが、先行する深層フィルタ３が存在しなかった場合はその孔の数が限定されることにより、すぐに詰まると考えられる、後続の停止膜４とを組み合わせることにより、フィルタを詰まらすことなく血球を確実に分離することが達成され、それによって十分に大量の血漿試料を得ることを可能にすることができる。
【００２６】
フィルタ特性ならびに湿潤室３３および環状室３４の幾何学的形状に応じて確立された、せいぜい５００ｍｂａｒ、好ましくは３００ｍｂａｒ、理想的には１００ｍｂａｒから１５０ｍｂａｒの過剰圧力は、流量、したがって停止膜４内の特にＲＢＣ上に作用するせん断力を決定する。ＲＢＣの破裂（血球破壊）は、環状室３４内の圧力容積を最適化することによって効率的に防止され得る。
【００２７】
−  フィルタ要素２４の横方向格子５は、血漿４２が収集され、停止膜４の後方にろ液収集容器１７に向かって吸い出されることを可能にし、停止膜４が緊密に「封止する」ことを防止する。この格子構造により、横方向格子５は、停止膜４の非連続的支持体として作用して、血漿を停止膜４の出力側にろ液収集容器１７に流出させる。溝を形成することにより、格子構造は、さらに、停止膜４の領域の上で退出する血漿が、ろ液収集容器１７の領域に向かって集まり、そこに流れ込むことを可能にする。
【００２８】
（代替的には、横方向格子５のこの機能はまた、出力側のフィルタプランジャ２６の底部を打ち抜く、または別の形でその表面の十分な粗さを設けることによってもたらされてもよい。）
−  血漿抽出は、通常、血漿前部４０が停止膜４に到達したときに終了する。
【００２９】
−  ４０％未満のヘマトクリットの場合、血漿抽出は、早期の圧力補償によって中止することがある。
（代替的には、血漿抽出は、たとえば、ろ液収集容器１７が、排気開口部を疎水性膜によって閉鎖した場合に停止されてもよく、それによって、ろ液収集容器の充填が完了した際、ろ液のさらなる流入を防止し、こうして血漿抽出を終了する。）
−  ろ液収集容器１７上のマークを用いて、目視検査が、血漿の所望の量が得られているかどうかを決定することができる。
【００３０】
−  ろ液収集容器１７を、把持要素２７を回すことによって取り外す（図６、７）。
（代替的には、血漿は、穿通された被覆膜２８から取り出されてよい（図１）。）
（代替的には、ろ液収集容器１７の先端部は、ルアーコーンとして構成されてよい。）
−  試料容器２５は、フィルタプランジャの残りの部分と共に、廃箱として働き、汚染のない方法で破棄され得る（図７）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2015531860.tif 000011
2015531860.tif 000012
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