(57)【要約】本開示は、生物学的な流体収集デバイス、たとえば、血液収集デバイスを提供し、それは、細胞部分および血漿部分を有する多成分血液サンプルを受容するように適合されており、また、迅速に、効率的に、かつコスト効率良く、サンプルから血漿部分を分離するように適合されている。圧力勾配は、分離部材を越えて印加され、細胞部分の前方への血漿部分の移動を促進させることが可能である。本開示は、パッシブおよびアクティブの両方の血漿分離および分配を可能にする。
2018536142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
入口部および出口部を含む容器であって、前記入口部は、前記生物学的サンプルを受受容するように構成されている、容器と、
前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するための前記容器の中に位置付けされているセパレーターであって、前記セパレーターは、繊維フィルターの細孔サイズが可変であるまたは複数のグレードである一連のフィルターを含み、前記生物学的サンプルの異なる成分を徐々に濾過して取り除き、前記第１の相を生み出す、セパレーターと、
前記セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための部材であって、前記セパレーターを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第１の相が前記第２の相の前に前記セパレーターを出て行くようになっている、部材と
を含む、デバイス。
【請求項２】
前記繊維フィルターのうちの少なくとも１つは、無秩序繊維構造を含み、前記無秩序繊維構造は、前記第２の相の中に位置付けされている粒子を遅くし、前記第２の相のフローをさらに遅くし、前記セパレーターを通る前記第１の相のフローを増加させる請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記生物学的サンプルは、前記容器を通って垂直方向に移動し、前記セパレーターは、前記入口部に隣接して位置決めされているオープンセルフォームを含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記生物学的サンプルは、前記容器を通って垂直方向に移動し、前記デバイスは、前記セパレーターの後に位置付けされているセルフィルターをさらに含み、前記セルフィルターは、前記第２の相がそれを通って移動すること、および、前記第２の相が前記出口部を通って出て行くことを妨げるように構成されている請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記セパレーターの上に堆積された乾燥した抗凝固剤材料を含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記セパレーターは、疎水性の、親水性の、もしくは反応性の内部細孔表面のうちの少なくとも１つを含むように処理され、および／または、検体バイアスを回避するための表面処理を含むように処理されている請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記圧力勾配は、前記容器の前記入口部に位置付けされている第１の圧力、および、前記容器の前記出口部に位置付けされている第２の圧力を含み、前記第１の圧力は、前記第２の圧力よりも大きい請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記圧力勾配を生成させるための前記部材は、所望の圧力プロファイルを発生させるように前記圧力勾配を制御するための圧力調整器を含み、前記圧力勾配は、一定の圧力、増加する圧力、および減少する圧力のうちの１つであることが可能である請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも、第１の直径を有する第１の部分、第２の直径を有する第２の部分、および、第３の直径を有する第３の部分を含む、容器と、
前記第１の部分に隣接して位置付けされている入口部であって、前記入口部は、前記生物学的サンプルを受容するように構成されている、入口部と、
前記第３の部分に隣接して位置付けされている出口部であって、前記第２の部分は、前記第１の部分と前記第３の部分との間に位置付けされている、出口部と、
セパレーターであって、前記セパレーターは、前記容器の中に位置付けされ、前記入口部と前記出口部との間に配設されており、前記セパレーターは、前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するためのものである、セパレーターと、
前記セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための部材であって、前記セパレーターを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第１の相が前記第２の相の前に前記セパレーターおよび前記出口部を出て行くようになっており、前記第１の直径、第２の直径、および第３の直径は、サイズが徐々に減少し、前記第１の直径は、サイズが最も大きくなっており、前記第３の直径は、サイズが最も小さくなっている、部材と
を含む、デバイス。
【請求項１０】
前記生物学的サンプルは、前記容器を通って垂直方向に移動し、前記第１の部分、第２の部分、および第３の部分のうちの少なくとも１つは、円錐形状のまたはテーパー付きの構造を有している請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記生物学的サンプルは、前記容器を通って垂直方向に移動し、前記入口部は、前記第１の部分の前記第１の直径よりも小さい直径を有する幅の狭い供給チャネルを含む請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
入口部および出口部を含むホルダーであって、前記入口部は、前記生物学的サンプルを受容するように構成されている、ホルダーと、
前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するために前記ホルダーと協働する少なくとも１つのラテラルフローストリップと、
前記ラテラルフローストリップを越えて圧力勾配を生成させるための部材であって、前記ラテラルフローストリップを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第１の相が前記第２の相の前に前記フローストリップを出て行くようになっている、部材と
を含む、デバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのラテラルフローストリップは、次々に積層された複数のラテラルフローストリップを含む請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記ラテラルフローストリップは、大きい底辺および小さい底辺を有する台形形状を有しており、前記大きい底辺は、前記ホルダーの前記入口部に隣接して位置決めされており、前記小さい底辺は、前記ホルダーの前記出口部に隣接して位置決めされている請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１５】
生物学的サンプルを第１の相および第２の相に収集および分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
前記生物学的サンプルを受容するように構成されている毛細管と、
前記毛細管に結合した容器であって、前記容器は、出口部を含む、容器と、
前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するための、前記容器の中に位置付けされているセパレーターと、
前記セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための、前記容器出口部に結合した部材であって、前記セパレーターを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第１の相が前記第２の相の前に前記セパレーターを出て行くようになっている、部材と
を含む、デバイス。
【請求項１６】
前記セパレーターは、繊維状材料から形成された少なくとも１つのフィルターを含む請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記圧力勾配を生成させるための前記部材は、シリンジを含む請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記容器は、分離チャンバーおよび第１の相収集チャンバーを含み、前記サンプルの分離、および、前記収集チャンバーの中への前記第１の相の収集の後に、前記収集チャンバーが前記分離チャンバーから除去され得る請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記収集チャンバーは、前記収集チャンバーを前記シリンジに接続するためのルアーロックを含み、前記分離チャンバーからの前記収集チャンバーの除去の後に、前記シリンジが前記収集チャンバーから前記第１の相を押し出すために使用され得る請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
生物学的サンプルを収集するための、ならびに、前記生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
静脈圧を介して前記生物学的サンプルを収集するための入口部を有する収集チャンバーと、
前記収集チャンバーに結合した分離チャンバーと、
前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するための、前記分離チャンバーの中に位置付けされたセパレーターと、
前記分離チャンバーに結合した毛細管であって、前記毛細管は、前記第１の相を受容するように構成されている第１の端部、および、第２の端部を含む、毛細管と、
前記セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための、前記毛細管の前記第２の端部に結合した部材であって、前記セパレーターを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第２の相からの前記第１の相の分離を促進させる、部材と
を含む、デバイス。
【請求項２１】
前記セパレーターは、繊維状材料から形成された少なくとも１つのフィルターを含む請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記圧力勾配を生成させるための前記部材は、シリンジを含む請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記毛細管は、前記分離チャンバーから分離可能であり、前記サンプルの分離、および、前記毛細管の中への前記第１の相の収集の後に、前記毛細管が前記分離チャンバーから除去され得る請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記収集チャンバーは、前記収集チャンバーを生物学的な収集システムに接続するためのルアーロックを含み、前記毛細管の前記第２の端部は、前記シリンジに接続するためのルアーロックを含む請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
生物学的サンプルを収集するための、ならびに、前記生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
静脈圧を介して前記生物学的サンプルを収集するための入口部を有する収集チャンバーと、
前記収集チャンバーに結合した分離チャンバーと、
前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するための、前記分離チャンバーの中に位置付けされたセパレーターと、
前記分離チャンバーに結合した第１の端部を有するカニューレと、
前記カニューレの第２の端部を介して前記分離チャンバーに結合した真空チューブであって、前記真空チューブは、前記セパレーターを越えて圧力勾配を印加するように構成されており、前記セパレーターを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第２の相からの前記第１の相の分離を促進させ、前記第１の相が前記カニューレを介して前記真空チューブの中へ進入することを引き起こす、部材と
を含む、デバイス。
【請求項２６】
前記セパレーターは、繊維状材料から形成された少なくとも１つのフィルターを含む請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記収集チャンバーおよび前記分離チャンバーは、前記真空チューブから分離可能であり、前記サンプルの分離、および、前記真空チューブの中への前記第１の相の収集の後に、前記収集チャンバーおよび分離チャンバーが前記真空チューブから除去され得る請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記収集チャンバーは、前記収集チャンバーを生物学的な収集システムに接続するためのルアーロックを含む請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２９】
生物学的サンプルを収集するための、ならびに、前記生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスであって、前記デバイスは、
前記生物学的サンプルを収集するための入口部を有するサンプル収集チャンバーと、
前記サンプル収集チャンバーに結合した分離チャンバーと、
前記生物学的サンプルを前記第１の相および前記第２の相に分離するための、前記分離チャンバーの中に位置付けされたセパレーターと、
前記分離チャンバーに結合した第１の端部を有する第１の相収集チャンバーと、
前記第１の相収集チャンバーに結合した真空チューブであって、前記真空チューブは、前記セパレーターを越えて圧力勾配を印加するように構成されており、前記セパレーターを通る前記生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、前記第２の相からの前記第１の相の分離を促進させ、前記第１の相が前記第１の相収集チャンバーの中へ進入することを引き起こす、部材と
を含む、デバイス。
【請求項３０】
前記真空チューブは、前記第１の相収集チャンバーの少なくとも一部分を囲む請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記デバイスは、前記第１の相収集チャンバーの第２の端部に結合したベント付きクロージャーを含み、前記ベント付きクロージャーは、前記真空チューブと前記第１の相収集チャンバーとの間に流体連通を提供するように構成されている請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記ベント付きクロージャーは、除去可能なベント付き先端部キャップを含む請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記第１の相収集チャンバーは、可撓性の膜を含み、また、前記先端部キャップを除去し、絞り出す力を前記可撓性の膜に印加することにより、前記デバイスから前記第１の相を放出させる請求項３２に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記ベント付きクロージャーは、可撓性部材を含み、前記可撓性部材は、それを通って延在する開口部を含む請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記第１の相収集チャンバーは、前記サンプル収集チャンバーから除去可能であり、前記サンプル収集チャンバーから前記第１の相収集チャンバーを除去し、絞り出す力を前記可撓性部材に印加することにより、前記デバイスから前記第１の相を放出させる請求項３４に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「Ｄｅｐｔｈ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ  Ｐｌａｓｍａ  ｆｒｏｍ  Ｗｈｏｌｅ  Ｂｌｏｏｄ」という標題の２０１５年９月１日に出願された米国仮出願第６２／２１２，７９７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組み込まれている。
【０００２】
本開示は、概して、流体サンプルのより高いおよびより低い密度の画分を分離するためのデバイスおよび方法に関し、より具体的には、本開示は、遠心分離器または他の高コストの機器を必要とすることなく、流体サンプルのより高いおよびより低い密度の画分を急速に分離するためのデバイスおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
診断テストは、患者の全血サンプルを、血清または血漿（より低い密度の相成分）などのような成分、ならびに、赤血球および白血球および血小板（より高い密度の相成分）などのような、粒子および凝集体に分離することを必要とする可能性がある。全血のサンプルは、典型的に、シリンジまたは減圧血液収集チューブに取り付けられているカニューレまたは針を通して、静脈穿刺を介して収集される。収集の後に、血清または血漿および血球への血液の分離が、典型的に、全血の遠心分離によって達成される。より最近では、マイクロフルイディクスを使用して血漿を分離する試みが存在している。しかし、これらのアプローチは、希釈の要件、および、加工（process）され得る血液の合計体積によって制限される。
【０００４】
血液の微小サンプルを加工するために使用される別の一般的な方法は、ラテラルフロー分離方法であり、そこでは、血液サンプルが、フィルター材料のストリップを通って横方向に移動する。しかし、この方法を使用するときに、材料の体積に対する合計表面積の要件は、加工され得る血液の合計体積を制限する。
【０００５】
全血サンプルから血漿を分離するための別の技法は、単純な濾過であり、それは、血液サンプルが毛細管力を介してフィルターを通って流れることを可能にし、ここで、フィルターは、細胞粒子または赤血球のサイズよりも小さい細孔サイズを含む。この方法は、一般に、従来のサイズ排除濾過と称されている。この方法では、フィルターは、細胞粒子または赤血球を捕捉し、これらの粒子／細胞を血清または血漿部分から分離するようになっている。しかし、この方法に対する１つの欠点は、フィルターが閉塞され得、したがって、それを通る全血サンプルの移動を阻止し、したがって、サンプルの血漿部分の収集を減速および／または低減させるということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、生物学的な流体収集デバイス、たとえば、血液収集デバイスなどを提供し、それは、細胞部分および血漿部分を有する多成分血液サンプルを受容するように適合されており、また、迅速に、効率的に、かつコスト効率良く、サンプルから血漿部分を分離するように適合されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスは、入口部および出口部を含む容器であって、入口部は、生物学的サンプルを受容するように構成されている、容器を含む。デバイスは、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するための容器の中に位置付けされているセパレーターをさらに含む。セパレーターは、繊維フィルターの細孔サイズが可変であるまたは複数のグレードである一連のフィルターを含むことが可能であり、異なる細胞タイプを徐々に濾過して取り除き、清浄な第１の相を生み出し、セパレーターは、セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための部材であって、セパレーターを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第１の相が第２の相の前にセパレーターを出て行くようになっている、部材を含むことが可能である。
【０００８】
１つの実施形態によれば、繊維フィルターのうちの少なくとも１つは、無秩序繊維構造を含むことが可能であり、無秩序繊維構造は、第２の相の中に位置付けされている粒子を遅くし、第２の相のフローをさらに遅くし、セパレーターを通る第１の相のフローを増加させる。
【０００９】
生物学的サンプルは、容器を通って垂直方向に移動することが可能であり、セパレーターは、入口部に隣接して位置決めされているオープンセルフォームを含むことが可能である。デバイスは、セパレーターの後に位置付けされている細胞フィルターをさらに含むことが可能であり、細胞フィルターは、第２の相がそれを通って移動すること、および、第２の相が出口部を通って出て行くことを妨げるように構成されている。
【００１０】
１つの実施形態によれば、乾燥した抗凝固剤材料が、セパレーターの上に堆積され得る。また、セパレーターは、疎水性の、親水性の、もしくは反応性の内部細孔表面のうちの少なくとも１つを含むように処理され得る。さらに、セパレーターは、検体バイアスを回避するように処理され得る。この処理は、検体が表面に粘着することを妨げるように作用する添加剤コーティング、または、化学的な表面改質のいずれかであることが可能である。
【００１１】
圧力勾配は、容器の入口部に位置付けされている第１の圧力、および、容器の出口部に位置付けされている第２の圧力を含むことが可能であり、第１の圧力は、第２の圧力よりも大きい。圧力勾配を生成させるための部材は、所望の圧力プロファイルを発生させるように圧力勾配を制御するための圧力調整器を含むことが可能である。どのデバイスが圧力勾配を生成させるために使用されているかということにより、圧力勾配は、一定の圧力、増加する圧力、もしくは、減少する圧力のうちの１つであるか、または、それらの組合せであることが可能である。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスは、少なくとも、第１の直径を有する第１の部分、第２の直径を有する第２の部分、および、第３の直径を有する第３の部分を含む、容器と、第１の部分に隣接して位置付けされている入口部であって、入口部は、生物学的サンプルを受容するように構成されている、入口部と、第３の部分に隣接して位置付けされている出口部とを含み、第２の部分は、第１の部分と第３の部分との間に位置付けされている。デバイスは、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するための、容器の中に位置付けされているセパレーターと、セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるためのデバイスであって、セパレーターを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第１の相が第２の相の前にセパレーターおよび出口部を出て行くようになっており、第１、第２、および第３の直径は、サイズが徐々に減少している、デバイスとをさらに含む。
【００１３】
１つの設計によれば、生物学的サンプルは、容器を通って垂直方向に移動し、第１、第２、および第３の部分のうちの少なくとも１つは、円錐形状のまたはテーパー付きの構造を有している。また、デバイスは、第１の部分の第１の直径よりも小さい直径を有する幅の狭い供給チャネルを含むことが可能である。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスは、入口部および出口部を含むホルダーを含む。入口部は、生物学的サンプルを受容するように構成されている。デバイスは、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためにホルダーと協働する少なくとも１つのラテラルフローストリップと、ラテラルフローストリップを越えて圧力勾配を生成させるための部材であって、ラテラルフローストリップを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第１の相が第２の相の前にフローストリップおよび出口部を出て行くようになっている、部材とをさらに含む。少なくとも１つのラテラルフローストリップは、次々に積層された複数のラテラルフローストリップを含むことが可能である。１つの実施形態によれば、ラテラルフローストリップは、大きい底辺および小さい底辺を有する台形形状を有することが可能であり、大きい底辺は、ホルダーの入口部に隣接して位置決めされており、小さい底辺は、ホルダーの出口部に隣接して位置決めされている。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に収集および分離するためのデバイスは、毛細管圧を介して生物学的サンプルを受容するように構成されている毛細管と、毛細管に結合した容器であって、容器は、出口部を含む、容器と、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するための、容器の中に位置付けされているセパレーターと、セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための、容器出口部に結合した部材であって、セパレーターを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第２の相からの第１の相の分離を促進させる、部材とを含む。
【００１６】
セパレーターは、繊維状材料から形成された少なくとも１つのフィルターを含むことが可能である。圧力勾配を生成させるための部材は、シリンジを含むことが可能である。また、容器は、分離チャンバーおよび第１の相収集チャンバーを含むことが可能であり、サンプルの分離、および、収集チャンバーの中への第１の相の収集の後に、収集チャンバーが分離チャンバーから除去され得る。１つの実施形態によれば、収集チャンバーは、収集チャンバーをシリンジに接続するためのルアーロックを含むことが可能であり、分離チャンバーからの収集チャンバーの除去の後に、シリンジが収集チャンバーから第１の相を押し出し、診断検査のために別個の容器の中へ押し込むために使用され得る。
【００１７】
さらなる別の態様によれば、生物学的サンプルを収集するための、ならびに、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスは、静脈圧を介して生物学的サンプルを収集するための入口部を有する収集チャンバーと、収集チャンバーに結合した分離チャンバーと、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するための、分離チャンバーの中に位置付けされたセパレーターと、分離チャンバーに結合した毛細管であって、毛細管は、第１の相を受容するように構成されている第１の端部、および、第２の端部を含む、毛細管と、セパレーターを越えて圧力勾配を生成させるための、毛細管の第２の端部に結合した部材であって、セパレーターを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第２の相からの第１の相の分離を促進させる、部材とを含む。
【００１８】
１つの実施形態によれば、セパレーターは、繊維状材料から形成された少なくとも１つのフィルターを含むことが可能であり、圧力勾配を生成させるための部材は、シリンジを含むことが可能である。
【００１９】
毛細管は、分離チャンバーから分離可能であり、サンプルの分離、および、毛細管の中への第１の相の収集の後に、毛細管が分離チャンバーから除去され得るようになっている。収集チャンバーは、収集チャンバーを生物学的な収集システムに接続するためのルアーロックを含むことが可能であり、毛細管の第２の端部は、シリンジに接続するためのルアーロックを含むことが可能である。
【００２０】
本発明のさらなる別の態様によれば、生物学的サンプルを収集するための、ならびに、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスは、静脈圧を介して生物学的サンプルを収集するための入口部を有する収集チャンバーと、収集チャンバーに結合した分離チャンバーと、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するための、分離チャンバーの中に位置付けされたセパレーターと、分離チャンバーに結合した第１の端部を有するカニューレと、カニューレの第２の端部を介して分離チャンバーに結合した真空チューブとを含む。真空チューブは、セパレーターを越えて圧力勾配を印加するように構成され得、セパレーターを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第２の相からの第１の相の分離を促進させ、第１の相がカニューレを介して真空チューブの中へ進入することを引き起こす。
【００２１】
１つの実施形態によれば、セパレーターは、繊維状材料から形成された少なくとも１つのフィルターを含むことが可能である。収集チャンバーおよび分離チャンバーは、サンプルの分離、および、真空チューブの中への第１の相の収集の後に、収集チャンバーおよび分離チャンバーが真空チューブから除去され得るように、真空チューブから分離可能である。収集チャンバーは、収集チャンバーを生物学的な収集システムに接続するためのルアーロックを含むことが可能である。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、生物学的サンプルを収集するための、ならびに、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するためのデバイスは、生物学的サンプルを収集するための入口部を有するサンプル収集チャンバーと、サンプル収集チャンバーに結合した分離チャンバーと、生物学的サンプルを第１の相および第２の相に分離するための、分離チャンバーの中に位置付けされたセパレーターと、分離チャンバーに結合した第１の端部を有する第１の相収集チャンバーと、第１の相収集チャンバーに結合した真空チューブとを含む。真空チューブは、セパレーターを越えて圧力勾配を印加するように構成されており、セパレーターを通る生物学的サンプルの移動の速度を増加させ、第２の相からの第１の相の分離を促進させ、第１の相が第１の相収集チャンバーの中へ進入することを引き起こす。
【００２３】
真空チューブは、第１の相収集チャンバーの少なくとも一部分を囲むことが可能である。デバイスは、第１の相収集チャンバーの第２の端部に結合したベント付きクロージャーをさらに含むことが可能である。このベント付きクロージャーは、真空チューブと第１の相収集チャンバーとの間に流体連通を提供するように構成されており、また、収集された第１の相が収集チャンバーを出て行き真空チューブに進入することを防止する（このベント付き先端部キャップにおいて、空気は通過し、液体は停止する）。
【００２４】
１つの実施形態によれば、ベント付きクロージャーは、除去可能なベント付き先端部キャップを含むことが可能である（空気は通過し、液体は停止する）。第１の相収集チャンバーは、可撓性の膜を含むことが可能であり、また、先端部キャップを除去すると、絞り出す力を可撓性の膜に印加することが、デバイスから第１の相を放出させるようになっている。
【００２５】
別の実施形態によれば、ベント付きクロージャーは、可撓性部材を含むことが可能であり、可撓性部材は、それを通って延在する開口部を含む。第１の相収集チャンバーは、サンプル収集チャンバーから除去可能であり、サンプル収集チャンバーから第１の相収集チャンバーを除去すると、絞り出す力を可撓性部材に印加することが、デバイスから第１の相を放出させるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
添付の図面とともに本開示の実施形態の以下の説明を参照することによって、本開示の上述のおよび他の特徴および利点、ならびに、それらを得る様式は、より明らかになることとなり、また、本開示自体は、より良好に理解されることとなる。
【図１】クロマトグラフィックデプスフィルトレーション（chromatographic depth filtration）デバイスの側面図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態によるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションの逐次的側面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態によるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションの逐次的側面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態によるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションの逐次的側面図である。
【図２Ｄ】本発明の実施形態によるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションの逐次的側面図である。
【図３】本発明の実施形態によるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による、さまざまな分離デバイスを使用するクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による、さまざまな分離デバイスを使用するクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態による、さまざまな分離デバイスを使用するクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面図である。
【図５】本発明の実施形態による、複数のステージ分離デバイスを含むクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの概略側面図であり、クロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの概略断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による、さまざまな容器設計を有するクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの概略側面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による、さまざまな容器設計を有するクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの概略側面図である。
【図７Ａ】容器の配向が生物学的サンプルの濾過に影響を与えるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの概略側面図である。
【図７Ｂ】容器の配向が生物学的サンプルの濾過に影響を及ぼさないクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの概略側面図である。
【図８】本発明の実施形態による、ラテラルフロー分離デバイスの斜視図である。
【図９】本発明の実施形態による図８のラテラルフロー分離デバイスの概略斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による、クロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスとともに使用され得るさまざまな圧力モードを示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による、クロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスとともに使用され得るさまざまな圧力モードを示す図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態による、クロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスとともに使用され得るさまざまな圧力モードを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による、毛細管生物学的サンプルを加工するためのクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面斜視図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態による、図１１のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による、図１１のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１１Ｃ】本発明の実施形態による、図１１のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１１Ｄ】本発明の実施形態による、図１１のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態による、静脈の生物学的サンプルを加工するためのクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面斜視図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態による、図１２のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による、図１２のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態による、図１２のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態による、図１２のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態による、静脈の生物学的サンプルを加工するためのクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面斜視図である。
【図１３Ａ】本発明の実施形態による、図１３のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１３Ｂ】本発明の実施形態による、図１３のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１３Ｃ】本発明の実施形態による、図１３のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１３Ｄ】本発明の実施形態による、図１３のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態による、静脈の生物学的サンプルを加工するためのクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面斜視図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態による、図１４のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態による、図１４のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１４Ｃ】本発明の実施形態による、図１４のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１４Ｄ】本発明の実施形態による、図１４のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１４Ｅ】本発明の実施形態による、図１４のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態による、静脈の生物学的サンプルを加工するためのクロマトグラフィックデプスフィルトレーションデバイスの側面斜視図である。
【図１５Ａ】本発明の実施形態による、図１５のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１５Ｂ】本発明の実施形態による、図１５のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１５Ｃ】本発明の実施形態による、図１５のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【図１５Ｄ】本発明の実施形態による、図１５のデバイスを使用する生物学的サンプルの分離の逐次的側面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
対応する参照文字は、いくつかの図の全体を通して、対応するパーツを示している。本明細書で述べられている例証は、本開示の例示的な実施形態を図示しており、そのような例証は、いかなる様式でも、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００２８】
以下の説明は、本発明を実施するように企図された、説明されている実施形態を、当業者が作製および使用することを可能にするように提供されている。しかし、さまざまな修正例、均等物、変形例、および代替例が、当業者に容易に明らかになることとなる。そのような修正例、変形例、均等物、および代替例のいずれかおよびすべては、本発明の要旨および範囲の中に入ることが意図されている。
【００２９】
以降での説明の目的のために、「上側」、「下側」、「右」、「左」、「垂直方向」、「水平方向」、「上部」、「底部」、「横方向」、「長手方向」という用語、および、それらの派生語は、本発明が図面の中で配向されているときに、本発明に関連するものとする。しかし、本発明は、反対のことが明示的に特定されている場合を除いて、さまざまな代替的な変形例をとることが可能であるということが理解されるべきである。また、添付されている図面に図示されており、以下の明細書の中で説明されている特定のデバイスは、単に、本発明の例示的な実施形態であるということが理解されるべきである。したがって、本明細書で開示されている実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的な性質は、限定するものとして考慮されるべきではない。
【００３０】
図１および図２Ａ〜図２Ｄが参照され、図１および図２Ａ〜図２Ｄは、容器４を含むデバイスを示しており、デバイスは、全体的に２として示されており、また、図１および図２Ａ〜図２Ｄは、本発明によるクロマトグラフィックデプスフィルトレーションを使用して、生物学的サンプル、たとえば、全血サンプル１０などを、第１の相または血漿相１４および第２の相または細胞相１６に逐次的にに分離するための方法を示している。全血は、４つの成分、すなわち、赤血球、白血球、血漿、および血小板を含む。血液の液体成分は、血漿であり、血漿は、水、糖質、脂質、タンパク質、および塩の混合物を含む。全血が、高度に多孔性の／繊維状の材料２０などのようなセパレーター３０を通して流されるときに、赤血球２２、ならびに、他の細胞粒子、すなわち、白血球および血小板など２３は、繊維２４に衝突することまたは繊維２４に巻き付くことのいずれかによって、繊維２４と相互作用する。この相互作用は、細胞相１６の中の細胞粒子２２、２３を遅くし、一方、血漿相１４は、より速い速度で前方に移動する。この現象に起因して、無細胞の血漿フロント（front）または相１４が、細胞相１６の前に作り出される。この先頭の血漿フロントまたは相１４は、次いで、図２Ｄに示されているように、それがセパレーター３０を出て行くときに、容器５０の中に収集され、診断検査のために送られる。典型的には、血液が毛細管圧だけを介してセパレーター３０を通って移動するときに、細胞粒子２２、２３は、セパレーター３０の開口部を閉塞させることが多く、分離プロセスを減速させる。本発明によれば、圧力勾配４０が、図１に図示されているように、セパレーター３０を越えて印加され、セパレーター３０を通る生物学的サンプル１２の移動の速度を増加させることが可能であり、第１の相１４が、第２の相１６の前に、セパレーター３０を通って移動し、セパレーター３０を出て行くようになっている。
【００３１】
図１および図２Ａ〜図２Ｄを引き続き参照すると、および、図３、図４Ａ〜図４Ｃ、および図５をさらに参照すると、生物学的サンプル１０を第１の相１４および第２の相１６に分離するためのデバイス２は、入口部６および出口部８を含む容器４を含み、入口部６は、生物学的サンプル１０を受容するように構成されている。デバイス２は、セパレーター３０をさらに含み、セパレーター３０は、生物学的サンプル１０を第１の相１４および第２の相１６に分離するための容器４の中に位置付けされている。図３、図４Ａ〜図４Ｃ、および図５を特に参照すると、セパレーター３０は、一連のフィルター３２を含むことが可能である。１つの実施形態によれば、フィルター３２のうちの少なくとも１つは、無秩序繊維構造を有する繊維フィルターであることが可能であり、無秩序繊維構造は、第２の相１６の中に位置付けされている赤血球および細胞粒子２２、２３を遅くして捕捉し、セパレーターを通して、第２の相１６のフローをさらに遅くし、第１の相１４のフローを増加させる。セパレーター３０の繊維構造は、フロー障害物として作用することによって、血球のフローを減速させるように設計されており、フロー障害物は、血漿／血清または第１の相１４がセパレーター３０を通ってより速く移動し、したがって、サンプルフローのフロントに向けて分離することを可能にする。１つの実施形態によれば、一連のフィルター３２は、図３に示されているように、同じ多孔性を有することが可能である。あるいは、図４Ａ〜図４Ｃに示されているように、セパレーター３０または一連のフィルター３２は、可変の細孔サイズを有することが可能であり、それを通って、生物学的サンプル１０は垂直方向または下降方向に移動し、細孔サイズは、下向き方向Ｄに減少している。たとえば、一連のフィルター３２は、入口部６に隣接して位置決めされているオープンセルフォーム３４と、繊維フィルター層３５と、セパレーター３０の後に位置付けされている細胞捕獲フィルター３６とを含むことが可能であり、細胞捕獲フィルター３６は、第２の相１６がそれを通って移動することおよび出口部８を通って出て行くことを妨げるように構成されている。図５に示されているようなさらに別の実施形態によれば、セパレーター３０は、可変の細孔サイズ３７、３８、３９を有する異なるグレードのフィルターによって充填された複数のステージを含み、異なる細胞タイプを徐々に濾過して取り除き、清浄な第１の相１４を生み出すことが可能である。
【００３２】
デバイスは、セパレーター３０を越えて圧力勾配４０を生成させるための部材をさらに含み、セパレーター３０を通る生物学的サンプル１２の移動の速度を増加させるように提供されており、第１の相１４が第２の相１６の前にセパレーター３０を出て行くようになっている。圧力勾配４０は、容器４の入口部６に位置付けされている第１の圧力Ｐ１、および、容器４の出口部８に位置付けされている第２の圧力Ｐ２を含むことが可能であり、第１の圧力Ｐ１は、第２の圧力Ｐ２よりも大きい。圧力勾配を生成させるための部材は、所望の圧力プロファイルを発生させるように圧力勾配を制御するための圧力調整器（図示せず）を含むことが可能である。図１０Ａ〜図１０Ｃに示されているように、および、さらに詳細に下記に議論されているように、どのデバイスが圧力勾配４０を生成させるために使用されるかということに応じて、圧力勾配４０は、一定の圧力、増加する圧力、または、減少する圧力のうちの１つであることが可能である。
【００３３】
セパレーター３０は、その上に堆積された乾燥した抗凝固剤材料を含むことが可能である。これは、セパレーター材料が所望の濃度の抗凝固剤の液体溶液の中に浸漬される技法によって、および、次いで、液体を蒸発させることによって行われ得る。同様の方式で、分離材料は、疎水性の、親水性の、または反応性の内部細孔表面のうちの少なくとも１つを含むように処理され得る。
【００３４】
さらに、セパレーターは、検体バイアスを回避するように処理され得る。検体バイアスは、制御値からの検体の測定値の差である。一般的に、バイアスは、検体が表面に粘着すること、検体が表面から浸出すること、測定と干渉する他の成分の導入、または、生物学的なプロセスの活性化に起因して起こる。セパレーター３０に関連する、起こり得る検体バイアスを回避するために、セパレーター３０の材料は処理され得る。この処理は、一般的に、２つのカテゴリー、すなわち、検体が表面に粘着することを妨げるように作用する添加剤コーティングと、化学的な表面改質と、に入る。添加剤コーティングは、それに限定されないが、以下のもの、すなわち、（１）ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）、カゼイン、または無脂肪乳のようなタンパク質；（２）ポリソルベート２０（Ｔｗｅｅｎ２０）およびオルガノシリコーン（Ｌ−７２０）などのような界面活性剤；（３）ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などのような、ポリマーおよびコポリマー；（４）デキストランおよびヘパリンのようなグリコサミノグリカンなどのような、炭水化物；ならびに、（５）Ｌｉｐｉｄｕｒｅ、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンのような細胞膜様のポリマーを含むことが可能である。化学的な表面改質は、それに限定されないが、以下のもの、すなわち、（１）ガスプラズマ処理；（２）所望の疎水性または親水性を実現するためのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）または他のポリマーの化学結合；（３）エチレングリコールのような親水性のグループ、または、長い炭素鎖などのような疎水性のグループを導入するための表面の化学的な改質；および、（４）パリレンなどのような物質の蒸着を含むことが可能である。上記の材料のいずれかの組合せが、特定の検体または検体のグループに関して検体バイアスを最小化するために、所望の特性を実現するように使用され得るということが理解され得る。検体の最も広い範囲に対処するために、親水性の中性表面を結果として生じさせる材料／処理の組合せが目標とされる。しかし、特定の検体を処置するために、他の処理も使用され得る。
【００３５】
ここで、図６Ａ〜図６Ｂおよび図７Ａ〜図７Ｂが参照され、図６Ａ〜図６Ｂおよび図７Ａ〜図７Ｂは、生物学的サンプル１１０を第１の相１１４および第２の相１１６に分離するためのデバイスを示しており、デバイスは、全体的に１０２として示されており、容器１０４は、テーパー付きの、段付きの、または円錐形状の構造を有しており、それは、生物学的サンプル１１０の分離時間を改善し、入口部１０６において増加した表面積を結果として生じさせ、それは、大きい体積の生物学的サンプル１１０を加工することを可能にする。また、図５は、容器に関する段付きの構成を示している。デバイス１０２は、容器１０４を含み、容器１０４は、第１の直径Ｄ１を有する第１の部分１６０と、第２の直径Ｄ２を有する第２の部分１６２と、第３の直径Ｄ３を有する第３の部分１６４とを有している。デバイス１０２は、第１の部分１６０に隣接して位置付けされている入口部１０６をさらに含み、入口部１０６は、生物学的サンプル１１０を受容するために構成されている。出口部１０８は、第３の部分１６４に隣接して位置付けされており、第２の部分１６２は、第１の部分１６０と第３の部分１６４との間に位置付けされている。血漿の分離時間を改善することとなるテーパー付きの、段付きの、または円錐形状の構造を形成するために、第１の直径Ｄ１、第２の直径Ｄ２、および第３の直径Ｄ３は、サイズが徐々に減少することが可能である。段付きの設計は、３つの異なる直径に限定されず、むしろ、容器の入口部から出口部へサイズが減少するように移動する複数の直径を有することが可能であり、円錐形状に接近するということが理解され得る。
【００３６】
デバイスは、セパレーター１３０をさらに含み、セパレーター１３０は、生物学的サンプルを第１の相１１４および第２の相１１６に分離するための容器の中に位置付けされている。図５、図６Ａ、および図６Ｂに示されている特定の構造は、全体的な抵抗を低減させることによって、および、セパレーター１３０の閉塞を回避することによって、大きい体積の生物学的な流体を最初に加工するのに役立つ。セパレーター１３０は、１つまたは複数の一連のフィルター１３２を含むことが可能であり、１つまたは複数の一連のフィルター１３２は、可変のもしくは減少する細孔サイズを有しており、および／または、異なるグレードのフィルター１３２によって充填された複数のステージを有しているということが理解され得る。デバイス１０２は、セパレーター１３０を越えて圧力勾配１４０を生成させるための部材をさらに含み、セパレーター１３０を通る生物学的サンプル１１０の移動の速度を増加させ、第１の相１１４が第２の相１１６の前にセパレーター１３０を出て行くようになっている。圧力勾配１４０は、容器１０４の入口部１０６に位置付けされている第１の圧力Ｐ１、および、容器１０４の出口部１０８に位置付けされている第２の圧力Ｐ２を含むことが可能である。第１の圧力Ｐ１は、第２の圧力Ｐ２よりも大きく、セパレーター１３０を通る生物学的サンプル１１０の移動を促進させる。圧力勾配１４０を生成させるための部材は、詳細に下記に議論されているいくつかのデバイスのうちの１つであることが可能である。
【００３７】
図７Ａおよび図７Ｂを引き続き参照すると、デバイスは、また、直径Ｄ４を有する幅の狭い供給チャネル１７０を含むことが可能であり、直径Ｄ４は、第１の部分１６０の第１の直径Ｄ１よりも小さい。生物学的サンプル１１０をデバイス１０２の中へ導入するために幅の狭い供給チャネル１７０を有することによって、チャネルの中にサンプルの柱が常に存在しており、したがって、図７Ａの中の矢印１７２によって示されているように、システムに進入する空気の機会が最小化される。これは、システムの中の任意の配向依存性を回避する任意の角度でデバイス１０２が保持されることを可能にする。
【００３８】
ここで、図８および図９が参照され、図８および図９は、生物学的サンプル２１０を第１の相２１４および第２の相２１６に分離するためのデバイスを示しており、デバイスは、全体的に２０２として示されている。デバイス２０２は、入口部２０６および出口部２０８を含むホルダー２０５を含む。入口部２０６は、生物学的サンプル２１０を受容するように構成されている。デバイス２０２は、生物学的サンプル２１０を第１の相２１４および第２の相２１６に分離するための、ホルダー２０５と協働する少なくとも１つのラテラルフローストリップ２３２の形態のセパレーター２３０をさらに含むことが可能である。ラテラルフローストリップ２３２を越えて圧力勾配２４０を生成させるための部材は、横方向Ｌにラテラルフローストリップ２３２を通る生物学的サンプル２１０移動の速度を増加させるように提供されており、第１の相２１４が第２の相２１６の前にフローストリップ２３２および出口部２０８を出て行くようになっている。単一のストリップは、横方向にどれくらい多くの体積を加工することができるかということによって制限されている。したがって、図９に示されているように、より大きい体積のサンプルを加工するために、セパレーター２３０は、次々に積層された複数のラテラルフローストリップ２３２を含むことが可能である。さらに、ラテラルフローストリップ２３２は、大きい底辺２４４および小さい底辺２４６を有する台形形状を有することが可能であり、大きい底辺２４４は、ホルダー２０５の入口部２０６に隣接して位置決めされており、小さい底辺２４６は、ホルダー２０５の出口部に隣接して位置決めされている。
【００３９】
ここで、図１０Ａ〜図１０Ｃが参照され、図１０Ａ〜図１０Ｃは、上記配置の中で議論されているように、生物学的サンプル１０、１１０、２１０の分離を促進させるために圧力勾配４０、１４０、２０４を駆動するための異なるモードを示している。圧力勾配は、一定であるか、増加しているか、減少しているか、または、それらの任意の組合せであることが可能である。パッシブデバイスに関係する圧力モードは、たとえば図１０Ａに示されているものなどのような、収集チューブ４２に関して、減少する圧力を含むこととなり、または、図１０Ｂに示されているように、たとえば、シリンジ４４を使用するときに、増加する圧力モードを含むこととなる。図１０Ｃに示されているように、第３のモードは、圧力調整器４６を含み、血漿または第１の相１４を分離するための所望の圧力プロファイルを発生させることが可能である。これは、直接的に分析器の上で血漿を分離するためのコアラボの中で使用され得る。
【００４０】
ここで、図１１および図１１Ａ〜図１１Ｄが参照され、図１１は、全体的に３０２として示されているデバイスを示しており、図１１Ａ〜図１１Ｄは、生物学的サンプル３１０を第１の相３１４および第２の相３１６に収集および分離するための逐次的方法を示している。デバイス３０２は、毛細管圧を介して生物学的サンプル３１０を受容するように構成されている毛細管３５０を含む。分離容器３５２は、毛細管３５０に結合されている。容器３５２は、出口部３５４を含む。セパレーター３３０は、生物学的サンプル３１０を第１の相３１４および第２の相３１６に分離するための分離容器３５２の中に位置付けされている。セパレーター３３０は、複数のフィルターを含むこと、または、詳細に上記に議論されている性質のいずれかを有する繊維フィルター材料から形成され得るということが理解され得る。シリンジ３６０などのような部材が、セパレーター３３０を越えて圧力勾配を生成させるために容器出口部３５４に結合されており、セパレーター３３０を通る生物学的サンプル３１０の移動の速度を増加させ、第２の相３１６からの第１の相３１４の分離を促進させる。容器３５２は、第１の相収集チャンバー３５６をさらに含むことが可能である。１つの実施形態によれば、ルアーロック３６２が、収集チャンバー３５６をシリンジ３６０に接続するために、第１の相収集チャンバー３５６に隣接して容器３５２の出口部３５４に設けられ得る。第１の相収集チャンバー３５６は、分離容器３５２に除去可能に取り付けられ得、サンプル３１０の分離、および、収集チャンバー３５６の中への第１の相３１４の収集の後に、収集チャンバー３５６が分離チャンバー３５２から除去され得るようになっている。
【００４１】
図１１Ａ〜図１１Ｄに示されているように、動作の間に、生物学的サンプル３１０、たとえば、血液などが、毛細管３５０の中に受容される。シリンジ３６０は、デバイス３０２の出口部３５４に取り付けられる。次いで、矢印「Ｗ」によって示されているように、プランジャー３６４が引っ張られまたは引き出され、サンプル３１０に引き抜き力を印加し、サンプル３１０から第１の相３１４または血漿を分離するためのセパレーター３３０を通してサンプル３１０を引っ張る。第１の相３１４が第１の相収集チャンバー３５６の中へ引き込まれると、第１の相収集チャンバー３５６は、図１１Ｃの中の矢印Ｓによって示されているように、分離チャンバー３５２から分離される。ここで、第１の相３１４は、診断検査デバイスへ移送される準備ができている。この移送は、図１１Ｄの中の矢印Ｅによって示されているように、プランジャー３６４を押し、第１の相３１４を排出させることによって達成され得る。
【００４２】
ここで、図１２および図１２Ａ〜図１２Ｄが参照され、図１２は、全体的に４０２として示されているデバイスを示しており、図１２Ａ〜図１２Ｄは、生物学的サンプル４１０を第１の相４１４および第２の相４１６に収集および分離するための逐次的方法を示している。デバイス４０２は、静脈圧を介して生物学的サンプル４１０を収集するための入口部４７２を有する収集チャンバー４７０を含む。分離チャンバー４７４は、収集チャンバー４７０に結合されており、セパレーター４３０は、生物学的サンプル４１０を第１の相４１４および第２の相４１６に分離するための分離チャンバー４７４の中に位置付けされている。毛細管４７６が、分離チャンバー４７４に結合されており、毛細管４７６は、第１の相４１４を受容するように構成されている第１の端部４７７を含む。また、毛細管は、第２の端部４７８を含む。シリンジ４６０などのような部材が、セパレーター４３０を越えて圧力勾配を生成させるために毛細管４７６の第２の端部４７８に結合され得、セパレーター４３０を通る生物学的サンプル４１０の移動の速度を増加させ、第２の相４１６からの第１の相４１４の分離を促進させる。収集チャンバー４７０は、当技術分野で周知の生物学的な収集システムまたは血液収集システムに収集チャンバーを接続するためのルアーロック４６６を含むことが可能である。毛細管４７６の第２の端部は、シリンジ４６０に接続するためのルアーロック４６２を含むことが可能である。
【００４３】
セパレーター４３０は、複数のもしくは大量のフィルターエレメントを含むことが可能であり、および／または、詳細に上記に議論されているような繊維状材料から形成された１つもしくは複数のフィルターを含むことが可能であるということが理解され得る。さらに、毛細管４７６は、分離チャンバー４７４から分離可能であり、サンプル４１０の分離、および、毛細管４７６の中への第１の相４１４の収集の後に、毛細管４７６が分離チャンバー４７４から除去され得るようになっている。
【００４４】
図１２Ａ〜図１２Ｄに示されているように、動作の間に、生物学的サンプル４１０、たとえば、血液などが、従来の血液収集システムを使用して、収集チャンバー４７０の中へ引き込まれる。シリンジ４６０は、ルアーロック４６２を介して毛細管４７６の出口部４７８に取り付けられる。次いで、矢印Ｗによって示されているように、プランジャー４６４が引っ張られまたは引き出され、サンプル４１０に引き抜き力を印加し、サンプル４１０から第１の相４１４または血漿を分離するためのセパレーター４３０を通してサンプル４１０を引っ張る。第１の相４１４が毛細管４７６の中へ引き込まれると、毛細管４７６は、図１２Ｃの中の矢印Ｓによって示されているように、分離チャンバー４７４から分離される。ここで、第１の相４１４は、診断検査デバイスへ移送される準備ができている。この移送は、図１２Ｄの中の矢印Ｅによって示されているように、プランジャー４６４を押し、第１の相４１４を排出させることによって達成され得る。
【００４５】
ここで、図１３および図１３Ａ〜図１３Ｄが参照され、図１３は、全体的に５０２として示されているデバイスを示しており、図１３Ａ〜図１３Ｄは、生物学的サンプル５１０を第１の相５１４および第２の相５１６に収集および分離するための逐次的方法を示しており、それは、静脈の生物学的サンプル、たとえば、静脈血液サンプルなどを使用し、サンプル収集デバイスの一部として分離デバイスを用い、第１の相５１４または血漿を直接的に収集し、減圧チューブの中へ導く。デバイス５０２は、たとえば、従来の血液収集デバイスの使用などによって、静脈圧を介して生物学的サンプル５１０を収集するための入口部５７２を有する収集チャンバー５７０を含む。１つの実施形態によれば、ルアーロック５６６が、デバイス５０２を血液収集デバイスに接続するために設けられ得る。デバイス５０２は、収集チャンバー５７０に結合した分離チャンバー５７４を含む。セパレーター５３０は、生物学的サンプル５１０を第１の相５１４および第２の相５１６に分離するための分離チャンバー５７４の中に位置付けされている。分離チャンバー５７４に結合した第１の端部５８１を有するカニューレ５８０が設けられている。ホルダー５８３が設けられており、カニューレの第２の端部５８２がその中に延在している。真空チューブ５８４が、ホルダー５８３の中に位置決めされており、カニューレ５８０の第２の端部５８２を介して分離チャンバー５７４に結合されている。１つの実施形態によれば、自己シーリングストッパー５８５が、真空チューブの上に設けられており、それは、カニューレ５８０の第２の端部５８２によって穿孔され得る。真空チューブ５８４は、真空を引き、また、セパレーター５３０を越えて圧力勾配を印加し、セパレーター５３０を通る生物学的サンプル５１０の移動の速度を増加させ、第２の相５１６からの第１の相５１４の分離を促進させ、第１の相５１４がカニューレ５８０を介して真空チューブ５８４の中へ進入することを引き起こす。
【００４６】
詳細に上記に議論されているように、セパレーター５３０は、多孔性の変化する複数のフィルター、および／または、繊維状材料から形成された１つもしくは複数のフィルターを含むことが可能である。収集チャンバー５７０および分離チャンバー５７４は、真空チューブ５８４から分離可能であり、サンプル５１０の分離、および、真空チューブ５８４の中への第１の相５１４の収集の後に、収集チャンバー５７０および分離チャンバー５７４が真空チューブ５８４から除去され得るようになっている。
【００４７】
図１３Ａ〜図１３Ｄに示されているように、動作の間に、生物学的サンプル５１０、たとえば、血液などが、従来の血液収集システムを使用して、収集チャンバー５７０の中へ引き込まれる。真空チューブ５８４が、ホルダー５８３の中へ挿入され、ストッパー５８５が、カニューレ５８０によって穿孔される。図１３Ｂに示されているように、真空チューブ５８４を取り付けると、真空圧力が、カニューレを通してサンプル５１０に印加され、第１の相５１４または血漿をサンプル５１０から分離するためのセパレーター５３０を通してサンプル５１０を引っ張る。次いで、第１の相５１４は、図１３Ｃに示されているように、真空チューブ５８４の中へ直接的に引っ張られる。真空チューブ５８４は、自己シーリングストッパー５８５を含み、ここで、真空チューブ５８４は、図１３Ｄに示されているように、診断検査のためにデバイス５０２から除去され得る。
【００４８】
ここで、図１４および図１４Ａ〜図１４Ｅが参照され、図１４は、全体的に６０２として示されているデバイスを示しており、図１４Ａ〜図１４Ｅは、生物学的サンプル６１０を第１の相６１４および第２の相６１６に収集および分離するための逐次的方法を示しており、それは、静脈の生物学的サンプル、たとえば、静脈血液サンプルなどを使用し、減圧チューブ６９０の中に位置付けされた分離デバイスを用いる。デバイス６０２は、サンプル収集チャンバー６７０と、サンプル収集チャンバー６７０に結合した分離チャンバー６７４と、生物学的サンプル６１０を第１の相６１４および第２の相６１６に分離するための分離チャンバー６７４の中に位置付けされているセパレーター６３０とを含む。第１の端部６７７を有する第１の相収集チャンバー６７６は、分離チャンバー６７４に結合されている。
【００４９】
図１４および図１４Ａ〜図１４Ｅを引き続き参照すると、真空チューブ６９０は、第１の相収集チャンバー６７６に結合されている。真空チューブ６９０は、セパレーター６３０を越えて圧力勾配を印加するように構成されており、セパレーター６３０を通る生物学的サンプル６１０の移動の速度を増加させ、第２の相６１６からの第１の相６１４の分離を促進させ、第１の相６１４が第１の相収集チャンバー６７６の中へ進入することを引き起こす。セパレーター６３０は、詳細に上記に議論されているような多孔性フィルターの多孔性の変化するおよび／またはグレードの変化する複数のフィルターであることが可能である。図１４に示されているように、真空チューブ６９０は、収集デバイス全体を囲むことが可能である。真空チューブ６９０は、自己シーリングストッパー６９１を介して閉じられている。次いで、デバイス６０２は、任意の公知の生物学的な収集デバイスに結合され、生物学的サンプルを収集することが可能である。また、デバイス６０２は、第１の相収集チャンバー６７６の第２の端部６７８に結合したベント付きクロージャー、たとえば、除去可能なベント付き先端部キャップ６９２などを含むことが可能である。このベント付き先端部キャップ６９２は、真空チューブ６９０と第１の相収集チャンバー６７６との間の流体連通を提供するように構成されている。また、第１の相収集チャンバー６７６は、可撓性の膜６９３を含むことが可能であり、可撓性の膜６９３は、図１４Ｄ〜図１４Ｅに示されているように、先端部キャップＲを除去し、絞り出す力「ＳＱ」をそれに印加すると、第１の相収集チャンバー６７６から第１の相６１４を放出するように機能する。
【００５０】
図１４Ａ〜図１４Ｅに示されているように、動作の間に、生物学的サンプル６１０、たとえば、血液などが、真空チューブ６９０の中に位置付けされている収集チャンバー６７０の中へ自己シーリングストッパー６９１を通して引き込まれる。チューブ６９０の中の真空は、サンプル６１０に圧力勾配を印加するように作用し、第２の相６１６よりも速い速度で、セパレーター６３０を通して第１の相６１４を引っ張る。分離の後に、真空チューブ６９０は、図１４Ｃの中の「Ｓ」によって示されているように、収集デバイスから除去され得る。ここで、第１の相６１４は、診断検査デバイスへ移送される準備ができている。この移送は、図１４Ｄに示されているように、ベント付き先端部キャップ６９２を除去することによって、および、図１４Ｅに示されているように、絞り出す力「ＳＱ」を可撓性部材６９３に印加することによって達成され、そこから第１の相６１４を放出することが可能である。
【００５１】
ここで、図１５および図１５Ａ〜図１５Ｄが参照され、図１５は、全体的に７０２として示されているデバイスを示しており、図１５Ａ〜図１５Ｄは、生物学的サンプル７１０を第１の相７１４および第２の相７１６に収集および分離するための逐次的方法を示しており、それは、静脈の生物学的サンプル、たとえば、静脈血液サンプルなどを使用し、減圧チューブ７９０の中に位置付けされた分離デバイスを用いる。デバイス７０２は、サンプル収集チャンバー７７０と、サンプル収集チャンバー７７０に結合した分離チャンバー７７４と、生物学的サンプル７１０を第１の相７１４および第２の相７１６に分離するための分離チャンバー７７４の中に位置付けされているセパレーター７３０とを含む。第１の端部７７７を有する第１の相収集チャンバー７７６は、分離チャンバー７７４に結合されている。
【００５２】
図１５および図１５Ａ〜図１５Ｄを引き続き参照すると、真空チューブ７９０は、少なくとも第１の相収集チャンバー７７６に結合されている。真空チューブ７９０は、セパレーター７３０を越えて圧力勾配を印加するように構成されており、セパレーター７３０を通る生物学的サンプル７１０の移動の速度を増加させ、第２の相７１６からの第１の相７１４の分離を促進させ、第１の相７１４が第１の相収集チャンバー７７６の中へ進入することを引き起こす。セパレーター７３０は、詳細に上記に議論されているような多孔性フィルターの多孔性の変化するおよび／またはグレードの変化する複数のフィルターであることが可能である。図１５に示されているように、真空チューブ７９０は、収集デバイス全体を囲むことが可能である。真空チューブ７９０は、自己シーリングストッパー７９１を介して閉じられている。次いで、デバイス７０２は、任意の公知の生物学的な収集デバイスに結合され、生物学的サンプルを収集することが可能である。また、デバイス７０２は、ベント付きクロージャー、たとえば、球根状の形状の可撓性部材７９４などを含むことが可能であり、それは、壁部部分を通って延在する開口部７９５を含む。このベント付き可撓性部材７９４は、真空チューブ７９０と第１の相収集チャンバー７７６との間の流体連通を提供するように構成されている。球根状の可撓性部材７９４は、第１の相収集チャンバー７７６に固定されており、または、第１の相収集チャンバー７７６と一体的に形成されている。第１の相７１４を第１の相収集チャンバー７７６の中へ分離した後に、図１５Ｃに示されているように、真空チューブ７９０が除去され得、また、第１の相収集チャンバー７７６が収集および分離チャンバー７７０および７７４から分離され得る。次いで、球根状の可撓性部材７９４は、図１５Ｄに示されているように、絞り出す力ＳＱをそれに印加すると、第１の相収集チャンバー７７６から第１の相７１４を放出するように機能する。
【００５３】
図１５Ａ〜図１５Ｄに示されているように、動作の間に、生物学的サンプル７１０、たとえば、血液などが、真空チューブ７９０の中に位置付けされている収集チャンバー７７０の中へ自己シーリングストッパー７９１を通して引き込まれる。チューブ７９０の中の真空は、サンプル７１０に圧力勾配を印加するように作用し、第２の相７１６よりも速い速度で、セパレーター７３０を通して第１の相７１４を引っ張る。分離の後に、真空チューブ７９０は、図１５Ｃの中のＳによって示されているように、収集デバイスから除去され得、また、第１の相収集チャンバー７７６が分離チャンバー７７４から除去され得る。ここで、第１の相７１４は、診断検査デバイスへ移送される準備ができている。この移送は、図１５Ｄに示されているように、絞り出す力「ＳＱ」を可撓性の球根状の部材７９４に印加することによって達成され、そこから第１の相７１４を放出することが可能である。
【００５４】
提案されている本発明の血漿分離技術は、現在使用されている技法を上回る以下の利点を提供する。（Ａ）小さいおよび大きい血液体積に関する血漿分離を通るラピッドフローが、遠心分離に対する必要性を排除すること；（Ｂ）分離カラムの端部に追加的なフィルターが存在することは、粒子の通過をさらに制限し、血小板または破片などのような、最も小さい細胞材料を選別することができるということ；（Ｃ）パッシブおよびアクティブの両方の血漿分離およびディスペンシングに関して、低コスト設計を提供すること；および、（Ｄ）３Ｄ構成は、実行可能な製品の中へ組み込まれ得るデバイスサイズを最小化すること。
【００５５】
本発明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考慮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、本発明の範囲に関して、単に例示目的のものであり、限定するものではないということを意味しており、本発明の範囲は、添付されている特許請求の範囲の最大限の広がり、ならびに、任意のおよびすべてのその均等物に与えられるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【国際調査報告】
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