(57)【要約】血液試料からの血漿の効率的な分離を可能にする生物学的流体分離デバイスおよび分離プロセスが開示される。本開示の生物学的流体分離デバイスは、細胞部分または細胞および血漿部分または血漿を有する血液試料を受け入れるのに適合される。本開示の生物学的流体分離デバイスは、トラックエッチドメンブレンおよびクロスフロー濾過を用いて細胞から血漿を分離する。
2020523574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部分および第２の部分を有する血液試料を受け入れるのに適合される生物学的流体分離デバイスであって、
入口および出口および通気プラグを有するハウジングと、
血液チャンバ入口および血液チャンバ出口を有する血液チャンバであって、前記血液試料を受け入れるのに適合される、血液チャンバと、
チャンバ出口を有する分離型チャンバと、
前記血液チャンバと前記分離型チャンバとの間に配置される分離器であって、前記第１の部分を前記血液チャンバ内に捕捉しおよび前記第２の部分が前記分離器を通過して前記分離型チャンバ内に入るのを可能にするのに適合される、分離器と、
前記ハウジングに取り外し可能に接続可能な外側ハウジングと、
を含み、
前記外側ハウジングは第１の真空を含み、および前記ハウジングは第２の真空を含み、
前記ハウジングが前記外側ハウジングに接続された状態で、前記ハウジングは前記外側ハウジング内部に配置され、および
前記第１の真空および前記第２の真空は、前記通気プラグを介して連通することを特徴とする生物学的流体分離デバイス。
【請求項２】
前記第１の部分は細胞部分であり、および前記第２の部分は血漿部分であることを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項３】
前記第１の真空および前記第２の真空は、前記血液試料を前記ハウジング内部において採取し、および前記分離器を通して前記血漿部分を前記分離型チャンバ内に採取することを特徴とする請求項２に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項４】
前記分離器は、細孔を有するメンブレン表面を含むことを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項５】
前記分離器は、トラックエッチドメンブレンを含むことを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項６】
前記入口を覆うクロージャをさらに含み、
前記ハウジングが前記外側ハウジングに接続された状態で、前記クロージャは、前記ハウジングの開放端を封止することを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項７】
前記ハウジングの前記入口は第１の端部にあり、および前記ハウジングの前記出口は反対側の第２の端部にあることを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項８】
前記チャンバ出口と前記ハウジングの前記出口との間に血漿収集チャンネルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項９】
前記血漿収集チャンネルは、蛇行形状を有することを特徴とする請求項８に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１０】
前記出口を覆いならびに空気がそれを通過するのを可能にしおよび前記血液試料の前記第２の部分がそれを通過するのを防止する前記通気プラグを含むキャップ、および
前記第２の部分が前記分離型チャンバの内部に含まれる初期位置と前記第２の部分の部分が前記分離型チャンバから追い出される変形位置との間を遷移可能な変形可能部分、
を含むディスペンサアセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１１】
前記キャップが前記出口から取り外され、および前記変形可能部分が前記変形位置に遷移された状態で、前記第２の部分の部分は前記生物学的流体分離デバイスから追い出されることを特徴とする請求項１０に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１２】
前記分離型チャンバの前記チャンバ出口と連通する診断インタフェース、および
前記第２の部分を試験するためのセンサ、
を含む診断アセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１３】
細胞部分および血漿部分を有する血液試料を受け入れるのに適合される生物学的流体分離デバイスであって、
入口および出口を有する内側ハウジングと、
血液チャンバ入口および血液チャンバ出口を有する血液チャンバであって、前記血液試料を受け入れる血液チャンバと、
血漿チャンバ出口を有する血漿チャンバと、
前記血液チャンバと前記血漿チャンバとの間に配置される分離器であって、前記血液チャンバ内において前記細胞部分を捕捉しおよび前記血漿部分が前記分離器を通過し前記血漿チャンバ内に入るのを可能にする、分離器と、
前記内側ハウジングに取り外し可能に接続可能な外側ハウジングと、
を含み、
前記内側ハウジングは前記外側ハウジングに接続され、前記内側ハウジングは前記外側ハウジング内部に配置され、および真空は、前記分離器を通して前記血液試料の前記血漿部分を採取するように前記内側ハウジングおよび前記外側ハウジングのうちの少なくとも１つによって画定されることを特徴とする生物学的流体分離デバイス。
【請求項１４】
血液収集管のコネクタに取り外し可能に接続可能な生物学的流体分離デバイスコネクタをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１５】
前記外側ハウジングは、排気型管を含むことを特徴とする請求項１３に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１６】
細胞部分および血漿部分を有する血液試料を受け入れるのに適合される生物学的流体分離デバイスであって、
開放端、閉鎖端、およびそれらの間に延在しおよび内部を画定する側壁を有する外側ハウジングと、
前記外側ハウジングに取り外し可能に接続可能なディスペンサユニットと、
前記外側ハウジング内部の内側ハウジングであって、
血液チャンバ入口および血液チャンバ出口を有する血液チャンバであって、前記血液チャンバは前記血液試料を受け入れ、前記血液チャンバ出口は前記外側ハウジングの前記内部の部分と流体連通する、血液チャンバ、
血漿チャンバ出口を有する血漿チャンバ、
前記血液チャンバと前記血漿チャンバとの間に配置される分離器であって、前記血液チャンバ内において前記細胞部分を捕捉しおよび前記血漿部分が前記分離器を通過して前記血漿チャンバ内に入るのを可能にするのに適合される、分離器、および
前記血漿チャンバ出口から前記ディスペンサユニット内に延びる血漿収集チャンネル、を含む、内側ハウジングと、
を含むことを特徴とする生物学的流体分離デバイス。
【請求項１７】
前記外側ハウジングの前記側壁との封止係合を提供するように前記外側ハウジングの前記内部に関連して寸法付けられるストッパをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１８】
前記ストッパは、前記外側ハウジングの前記内部を第１の封止部分と第２の部分とに分割することを特徴とする請求項１７に記載の生物学的流体分離デバイス。
【請求項１９】
前記ディスペンサユニットが前記外側ハウジングから接続解除された状態で、前記血漿部分は、前記ディスペンサユニット内部に含まれることを特徴とする請求項１６に記載の生物学的流体分離デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１.  開示の分野
本開示は、概して、生物学的流体との使用のために適合されるデバイスに関する。より詳細には、本開示は、生物学的流体の構成成分を分離するために適合されるデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
２.  関連技術の説明
血液試料採取（Blood sampling）は、患者からの少なくとも１滴の血液の採取を含む、一般的な健康管理手順である。血液試料は、一般に、入院させられた、在宅医療の、および救急室の患者から、指穿刺、かかと穿刺、または静脈穿刺のいずれかによって採取される。血液試料は、また、静脈ラインまたは動脈ラインによって、患者から採取されてもよい。いったん収集されると、血液試料は、例えば化学的組成、血液学（hematology）、または凝固（coagulation）を含む医学的に有用な情報を得るために分析されてもよい。
【０００３】
血液試験は、病気、ミネラル含有量、薬有効性、および臓器機能のような患者の生理学上のおよび生化学的な状態を決定する。血液試験は、臨床試験室（clinical laboratory）内で、または患者の近くにおけるポイントオブケアで行われてもよい。ポイントオブケア血液検査（blood testing）の１つの例は、指穿刺および診断カートリッジ内への血液の機械的な収集を経る血液抜き取り（extraction）を含む患者の血糖値（blood glucose levels）の日常検査である。その後、診断カートリッジは、血液試料を分析し、および臨床医に患者の血糖値の読み取り値を提供する。血液ガス電解質レベル、リチウムレベル、およびイオン化カルシウムレベルを分析する他のデバイスが、利用可能である。いくつかの他のポイントオブケアデバイスは、急性冠動脈症候群（acute coronary syndrome）（ＡＣＳ）および深部静脈血栓症（deep vein thrombosis）／肺塞栓症（pulmonary embolism）（ＤＶＴ／ＰＥ）用のマーカーを識別する。
【０００４】
血液試料は、細胞部分、血球（blood cell）、および血漿（plasma）部分、血漿（blood plasma）を含む。中心的な試験室試験（Core lab tests）は、血液検査の大部分を含み、および大きな診断機器に管が提出される前の試験室における分析のために、血球から血漿を分離するために、遠心分離を使用する。遠心分離は、多くの試験室試験にまたがる汎用使用（general use）のための血漿分離のための一般的に受け入れられたプロセスである。遠心分離は、典型的には、１５分から２０分掛かり、および重労働または複雑なワークフローを含む。
【０００５】
ポイントオブケア（point-of-care）環境において、血液試料は、患者ベッドサイドまたはその近くにおいて機器に提供される。血漿試料は患者のベッドサイドにおいて入手可能ではないので、大抵のポイントオブケア試験は、血液収集管（blood collection tube）からピペットまたはシリンジによって移し替えられる（transferred）全血試料を使用する。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、血液試料からの血漿の効率的な分離を可能にする生物学的流体分離デバイスおよび分離プロセスを提供する。本開示の生物学的流体分離デバイスは、細胞部分または細胞および血漿部分または血漿を有する血液試料を受け入れるのに適合される。本開示の生物学的流体分離デバイスは、トラックエッチドメンブレンおよびクロスフロー濾過を用いて細胞から血漿を分離する。
【０００７】
１つの実施形態において、本開示の生物学的流体分離デバイスは、排気型（evacuated）血液収集管内部に一体化される血漿分離デバイスを提供する。有利には、本開示の生物学的流体分離デバイスは、臨床的な血液採取（clinical blood draws）の間の血漿の即時分離、およびポイントオブケアカートリッジまたは他の診断機器ポートまたは検査デバイス（testing device）への分離された血漿試料の制御された分配に関する能力、を提供する。本開示の生物学的流体分離デバイスは、ＢＤバキュテイナ（BD Vacutainer）（登録商標）のような真空管を使用しおよび静脈アクセスセットに対応する従来の血液収集ワークフローと何ら異ならない血液収集ワークフローを提供する。本開示の生物学的流体分離デバイスは、ポイントオブケアでのまたは患者近くの（near-patient）診断セットアップ（diagnostic setup）における診断機器への制御された分配のために即時に入手可能である血漿を生成する。
【０００８】
本開示の生物学的流体分離デバイスは、血液採取の間の即時血漿分離を可能にし、したがって別個の遠心分離プロセスの必要性を排除し、およびまた、本開示の埋め込み型（embedded）の正確なドロップディスペンサを使用する診断ポートへの制御された血漿試料の移し替えを可能にする。本開示の生物学的流体分離デバイスは、遠心分離のために試験室に送られることがしばしば必要とされる遠心分離されるべき従来の血液収集管の必要性を排除する。
【０００９】
本発明の実施形態に従って、生物学的流体分離デバイスは、第１の部分および第２の部分を有する血液試料を受け入れるのに適合される。生物学的流体分離デバイスは、入口および出口および通気プラグ（venting plug）を有するハウジング、ならびに血液チャンバ入口および血液チャンバ出口を有する血液チャンバを、血液チャンバが血液試料を受け入れるのに適合された状態で、含む。生物学的流体分離デバイスは、チャンバ出口を有する分離型チャンバ（separated chamber）、および血液チャンバと分離型チャンバとの間に配置される分離器を、分離器が、血液チャンバ内に第１の部分を捕捉しおよび第２の部分が分離器を通過して分離型チャンバに入るのを可能にするのに適合された状態で、さらに含む。生物学的流体分離デバイスは、ハウジングに取り外し可能に接続可能な外側ハウジングをさらに含み、外側ハウジングは第１の真空を含みおよびハウジングは第２の真空を含み、ならびにハウジングが外側ハウジングに接続された状態で、ハウジングは外側ハウジング内部に配置される。第１の真空および第２の真空は、通気プラグを介して連通する。
【００１０】
１つの構成において、第１の部分は細胞部分であり、および第２の部分は血漿部分である。第１の真空および第２の真空は、ハウジング内部において血液試料を採取（draw）してもよく、および分離器を通して血漿部分を分離型チャンバ内に採取してもよい。
【００１１】
特定の構成において、分離器は、細孔を有するメンブレン表面を含んでいてもよい。任意選択的に、分離器は、トラックエッチドメンブレンである。
【００１２】
生物学的流体分離デバイスは、また、入口を覆うクロージャを含んでいてもよく、およびハウジングが外側ハウジングに接続された状態で、クロージャは、ハウジングの開放端（open end）を封止する。ハウジングの入口は、第１の端部に設けられていてもよく、およびハウジングの出口は、反対側の（opposite）第２の端部に設けられていてもよい。
【００１３】
他の構成において、生物学的流体分離デバイスは、また、チャンバ出口とハウジングの出口との間に、血漿収集チャンネル（collection channel）を含んでいてもよい。任意選択的に、血漿収集チャンネルは、蛇行形状（serpentine shape）を有していてもよい。
【００１４】
さらに他の構成において、生物学的流体分離デバイスは、出口を覆いならびに空気がそれを通過するのを可能にしおよび血液試料の第２の部分がそれを通過するのを防止する通気プラグを含むキャップを含むディスペンサアセンブリをさらに含んでいてもよい。ディスペンサアセンブリは、また、第２の部分が分離型チャンバの内部に含まれる初期位置と第２の部分の部分が分離型チャンバから追い出された変形位置（deformed position）との間を遷移可能な変形可能部分を含む。キャップが出口から取り外され、および変形可能部分が変形位置に遷移させられた状態で、第２の部分の部分は、生物学的流体分離デバイスから追い出されてもよい。
【００１５】
なおさらなる構成において、生物学的流体分離デバイスは、分離型チャンバのチャンバ出口と連通する診断インタフェース、および第２の部分を試験するためのセンサ、を含む診断アセンブリを含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の別の実施形態に従って、細胞部分および血漿部分を有する血液試料を受け入れるのに適合される生物学的流体分離デバイスは、入口および出口を有する内側ハウジングを含んでいてもよい。生物学的流体分離デバイスは、また、血液チャンバ入口および血液チャンバ出口を有する血液チャンバであって血液試料を受け入れる血液チャンバ、および血漿チャンバ出口を有する血漿チャンバを含んでいてもよい。生物学的流体分離デバイスは、また、血液チャンバと血漿チャンバとの間に配置される分離器を、分離器が、血液チャンバ内に細胞部分を捕捉しおよび血漿部分が分離器を通過して血漿チャンバ内に入るのを可能にするのに適合された状態で、および内側ハウジングに取り外し可能に接続可能な外側ハウジングを、含んでいてもよい。内側ハウジングが外側ハウジングに接続された状態で、内側ハウジングは、外側ハウジング内部に配置されてもよく、および真空は、分離器を通して血液試料の血漿部分を採取するように内側ハウジングおよび外側ハウジングのうちの少なくとも１つによって画定される。
【００１７】
生物学的流体分離デバイスは、血液収集管のコネクタに取り外し可能に接続可能な生物学的流体分離デバイスコネクタをさらに含んでいてもよい。任意選択的に、生物学的流体分離デバイスの外側ハウジングは、排気型管（evacuated tube）を含んでいてもよい。
【００１８】
本発明のさらに別の実施形態に従って、生物学的流体分離デバイスは、細胞部分および血漿部分を有する血液試料を受け入れるように適合されてもよい。生物学的流体分離デバイスは、開放端、閉鎖端、およびそれらの間に延在しおよび内部（interior）を画定する側壁を有する外側ハウジングを含んでいてもよい。生物学的流体分離デバイスは、外側ハウジングに取り外し可能に接続可能なディスペンサユニット、および外側ハウジング内部の内側ハウジングをさらに含んでいてもよい。内側ハウジングは、血液チャンバ入口および血液チャンバ出口を有する血液チャンバを含んでいてもよく、血液チャンバは血液試料を受け入れるように構成され、および血液チャンバ出口は外側ハウジングの内部の部分と流体連通する。生物学的流体分離デバイスは、血漿チャンバ出口を有する血漿チャンバ、および血液チャンバと血漿チャンバとの間に配置される分離器をさらに含む。分離器は、血液チャンバ内に細胞部分を捕捉しおよび血漿部分が分離器を通過して血漿チャンバ内に入るのを可能にするのに適合されていてもよい。生物学的流体分離デバイスは、血漿チャンバ出口からディスペンサユニット内に延びる血漿収集チャンネルをさらに含む。
【００１９】
任意選択的に、生物学的流体分離デバイスは、外側ハウジングの側壁との封止係合（sealing engagement）を提供するように外側ハウジングの内部に関連して寸法付けられるストッパを含んでいてもよい。ストッパは、外側ハウジングの内部を第１の封止部分（sealed portion）と第２の部分とに分割してもよい。特定の構成において、ディスペンサユニットが外側ハウジングから接続解除された状態で、血漿部分は、ディスペンサユニット内部に含まれる。
【００２０】
この開示の上述のおよび他の機能および利点、およびそれらを達成するやり方は、より明らかになり、および開示それ自体は、添付図面と併せて、開示の実施形態の以下の記載を参照することによって、よりよく理解されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの透視図である。
【図２】本発明の実施形態に従う図１の２−２線に沿って取られた断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイス透視図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの分解透視図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの分解透視図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスのディスペンサアセンブリの分解透視図である。
【図３Ｅ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの分離器チップの分解透視図である。
【図３Ｆ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの分離器の拡大部分断面図である。
【図３Ｇ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの分離器の拡大部分断面図である。
【図４Ａ】本開示の本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図４Ｂ】本開示の本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図４Ｃ】本開示の本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスを使用する第３のステップの透視図である。
【図４Ｄ】本開示の本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスを使用する分配ステップ（dispensing step）の透視図である。
【図４Ｅ】本開示の本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスを使用する分配ステップの透視図である。
【図４Ｆ】本発明の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの内側ハウジングの透視図である。
【図５】本発明の別の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの透視図である。
【図６】本発明の別の実施形態に従う図５の６−６線に沿って取られた断面図である。
【図７Ａ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図７Ｃ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する分配ステップの透視図である。
【図７Ｄ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する分配ステップの透視図である。
【図８】本発明の別の実施形態に従う生物学的流体分離デバイス透視図である。
【図９】本発明の別の実施形態に従う図８の９−９線に沿って取られた断面図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図１０Ｂ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｂ 本発明の別の実施形態に従う異なるセンサ構成の拡大図である。
【図１０Ｄ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第３のステップの透視図である。
【図１１Ａ】本発明の別の実施形態に従う直接的な採取プロセス（direct draw process）において本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図１１Ｂ】本発明の別の実施形態に従う直接的な採取プロセスにおいて本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図１２Ａ】本発明の別の実施形態に従う間接的な採取プロセス（direct draw process）において本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図１２Ｂ】本発明の別の実施形態に従う間接的な採取プロセスにおいて本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図１２Ｃ】本発明の別の実施形態に従う間接的な採取プロセスにおいて本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第３のステップの透視図である。
【図１３】本発明の別の実施形態に従う生物学的流体分離デバイスの透視図である。
【図１４】本発明の別の実施形態に従う図１３の断面図である。
【図１５】本発明の別の実施形態に従う図１３の断面図である。
【図１６Ａ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図１６Ｂ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図１６Ｃ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第３のステップの透視図である。
【図１７Ａ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第１のステップの透視図である。
【図１７Ｂ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第２のステップの透視図である。
【図１７Ｃ】本発明の別の実施形態に従う本開示の生物学的流体分離デバイスを使用する第３のステップの透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
対応する参照符号は、いくつかのビューを通して対応する部分を示す。本明細書に提示される例示は、開示の例示的な実施形態を示し、およびそのような例示は、いかなる方法でも開示の範囲を制限するように解釈されるべきではない。
詳細な説明
【００２３】
以下の記載は、当業者が本発明を実施するために考えられる記載された実施形態を製作および使用するのを可能にするために提供される。様々な修正、同等物、変形、および代替物は、しかしながら、当業者にとって容易に明らかになり続けることとなる。任意のおよびすべてのそのような修正、変形、同等物、および代替物は、本発明の精神および範囲に入ることが意図される。
【００２４】
以下の記載の目的のために、用語「上部の（upper）」、「下部の（lower）」、「右（right）」、「左（left）」、「垂直の（vertical）」、「水平の（horizontal）」、「頂部（top）」、「底部（bottom）」、「横の（lateral）」、「長手方向の（longitudinal）」、およびそれらの派生語は、それが図面の図において配向されている際の本発明に関連することとなる。しかしながら、本発明は、そうではないことが明示的に特定されている場合を除いて、代替的な変形およびステップシーケンスを当然と思っていてもよいことは理解されよう。添付図面に示されおよび以下の明細書中に記載される特定のデバイスおよびプロセスは、本発明の単純に例示的な実施形態であることも理解されたい。これ故に、本明細書に開示される実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的特徴は、制限的であるとみなされるべきではない。
【００２５】
図１から図４Ｅは、本開示の生物学的流体分離デバイスの例示的な実施形態を示す。図１から図４Ｅを参照して、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、細胞部分１４のような第１の部分および血漿部分１６のような第２の部分を有する血液試料１２を受け入れるのに適合される。本開示は、血液試料からの血漿の効率的な分離を可能にする生物学的流体分離デバイスおよび分離プロセスを提供する。
【００２６】
１つの実施形態において、本開示の生物学的流体分離デバイスは、排気型血液収集管内部に一体化される血漿分離デバイスを提供する。有利には、本開示の生物学的流体分離デバイスは、臨床的な採血の間の血漿の即時分離、およびポイントオブケアカートリッジまたは他の診断機器ポートまたは検査デバイスへの分離された血漿試料の制御された分配に関する能力、を提供する。本開示の生物学的流体分離デバイスは、ＢＤバキュテイナ（登録商標）のような真空管を使用しおよび静脈アクセスセットに対応する従来の血液収集ワークフローと何ら異ならない血液収集ワークフローを提供する。本開示の生物学的流体分離デバイスは、ポイントオブケアでのまたは患者近くの診断セットアップにおける診断機器への制御された分配のために即時に入手可能である血漿を生成する。
【００２７】
本開示の生物学的流体分離デバイスは、血液採取の間の即時血漿分離を可能にし、したがって別個の遠心分離プロセスの必要性を排除し、およびまた、本開示の埋め込み型の正確なドロップディスペンサを使用する診断ポートへの制御された血漿試料の移し替えを可能にする。本開示の生物学的流体分離デバイスは、遠心分離のために試験室に送られることがしばしば必要とされる遠心分離されるべき従来の血液収集管の必要性を排除する。
【００２８】
図１から図４Ｅを参照して、１つの例示的な実施形態において、生物学的流体分離デバイス１０は、概して、内側ハウジングまたは内部管２０、外側ハウジングまたは外部管２２、および分離器２４を含む。
【００２９】
図１から図４Ｅを参照して、内側ハウジング２０は、入口３０、出口３２、血液試料１２を受け入れる血液チャンバ３４、血漿チャンバ３６のような分離型チャンバ、および分離器２４を含む。１つの実施形態において、内側ハウジング２０の入口３０は、第１の端部にあり、および内側ハウジング２０の出口３２は、反対側の第２の端部にある。他の実施形態において、入口３０および出口３２の構成は、異なる適用のために変更されていてもよい。
【００３０】
図１から図４Ｅを参照して、血液チャンバ３４は、血液試料１２を受け入れ、および血液チャンバ入口４０と、血液チャンバ出口４２と、血液チャンバ入口４０と血液チャンバ出口４２との間に走る血液チャンバチャンネル４４と、を含む。１つの実施形態において、血液チャンバ入口４０は、生物学的流体分離デバイス１０の入口３０と流体連通する。１つの実施形態において、血液チャンバ３４は、また、血液チャンバ出口４２と流体連通する血液廃棄チャンバ４５を含む。このようにして、血液試料１２の細胞部分１４は、移動することができ、および血液チャンバチャンネル４４を通って流れおよび分離器２４を越えた後に、血液廃棄チャンバ４５内部に収容（stored）され得る。血漿チャンバ３６は、血漿チャンバ出口４６を含む。
【００３１】
図１から図４Ｅを参照して、分離器２４は、血液チャンバ３４と血漿チャンバ３６との間に配置される。１つの実施形態において、分離器２４は、血液チャンバ３４内に血液試料１２の細胞部分１４を捕捉し、および血液試料１２の血漿部分１６が分離器２４を通過して血漿チャンバ３６内に入るのを可能にするのに適合される。
【００３２】
１つの実施形態において、分離器２４は、細孔またはフィルタ穴５２を有するメンブレン表面５０を含む。メンブレン表面５０は、第１のまたは血液の側５４と、第２のまたは血漿の側５６と、を有する。図３Ｅを参照して、血液チャンバチャンネル４４は、以下により詳細に論じられるように、メンブレン表面５０と平行である。
【００３３】
１つの実施形態において、分離器２４は、トラックエッチドメンブレンを含む。本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、トラックエッチドメンブレンおよびクロスフロー濾過を用いて血漿１６を細胞１４から分離する。生物学的流体分離デバイス１０のトラックエッチドメンブレンは、赤血球（red blood cells）または細胞の流れを防止するがそれを通る血漿の流れを可能にするのに十分に小さい細孔を備えるフィルタである。メンブレンを通る血漿流は、メンブレンを横切る（across）圧力、すなわち膜間圧（transmembrane pressure）によって駆動されるが、この流れは、また、細胞をメンブレン表面に運び、およびメンブレンを閉塞（clogging）の危険にさらす。これは、メンブレン表面と平行の連続的な血流、すなわち、細胞を洗い流しおよび連続的な血漿濾過を可能にする、クロスフロー濾過によって防止される。
【００３４】
１つの実施形態において、図３Ｅおよび図３Ｆに示されるように、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、１つの側、すなわちトラックエッチドメンブレンの第１のまたは血液の側５４で、血流量を制御しつつ、トラックエッチドメンブレンを横切る差圧は、他の側、すなわちトラックエッチドメンブレンの第２のまたは血漿の側５６に、血漿１６を抜き取る。血液チャンバ３４内に入る血液試料１２は、血液チャンバチャンネル４４内部において分離器２４のメンブレン表面５０と平行に流れる。このようにして、そのような平行な流れは、血液試料１２の細胞１４が分離器２４の細孔５２を閉塞させないようにし、そのサブミクロンの細孔５２は、他の側、すなわち血漿の側５６への血漿１６の流れ、およびさらに、血漿チャンバ３６内への流出を可能にする。
【００３５】
１つの実施形態において、分離器２４は、メンブレン表面５０と平行に連続的に流れる血液試料１２から血漿１６を濾過するための、サブミクロンの穴５２を持つトラックエッチドメンブレンを含む。このようにして、図３Ｆに示されるように、フィルタ穴５２の閉塞は防止される。有利には、本開示の分離プロセスは、フィルタ構造の内側において細胞を連続的に捕捉せず、最終的に、収率をゼロまで低減させる。
【００３６】
本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、細胞に損傷、例えば溶血（hemolysis）として知られる細胞破裂（cell rupture）をもたらすことなく、血球を血漿から有効に分離するように設計される。本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、細胞完全性（cell integrity）を保ちつつ所与の時間内における血漿収率を最大化させるやり方で、基本的な血流特性を平衡させる。いくつかの実施形態において、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、例えば等価電気回路法等の数学モデリングを用いて、濾過システムの各部分が収率を最大化し、分離時間を最小化し、かつ溶血を最小化する臨界流量および形状パラーメータを決定するように設計される。
【００３７】
１つの実施形態において、分離器２４は、１００ミクロン未満の厚さの厚いトラックエッチドメンブレンを含む。１つの実施形態において、分離器２４は、５〜２５ミクロンの厚さのトラックエッチドメンブレンを含む。別の実施形態において、分離器２４は、６〜１４ミクロンの厚さのトラックエッチドメンブレンを含む。
【００３８】
１つの実施形態において、トラックエッチドメンブレンのサブミクロンの穴５２は、直径においておよそ０．１〜１．０ミクロンである。別の実施形態において、トラックエッチドメンブレンのサブミクロンの穴５２は、直径においておよそ０．２〜０．８ミクロンである。
【００３９】
１つの実施形態において、トラックエッチドメンブレンのアクティブフィルタ表面積（active filter surface area）は、４０ｍｍ2未満である。有利には、これは、本開示の分離器２４が、従来の血液収集管の内側に嵌合（fit）し、およびまた、最小限の分析物（analyte）の偏り（bias）、および、トロポニン（Troponin）およびＢＮＰのような心筋マーカー（cardiac markers）の特に低い偏りにより、良質の血漿を生成することを可能にする。
【００４０】
図３Ｅを参照して、１つの実施形態において、分離器２４、血液チャンバ３４、および血漿チャンバ３６は、分離器チップ５８を形成する。１つの実施形態において、分離器チップ５８は、内側ハウジング２０内部に含まれるように寸法付けられる。
【００４１】
１つの実施形態において、分離器チップ５８は、およそ９〜１２５ｍｍのチップ長を有する。１つの実施形態において、分離器チップ５８は、およそ８〜１６ｍｍのチップ幅を有する。１つの実施形態において、分離器チップ５８は、およそ０．５〜２ｍｍのチップ厚を有する。
【００４２】
１つの実施形態において、血液チャンバ３４の高さは、およそ３０〜２００ミクロンである。１つの実施形態において、血液チャンバ３４の長さは、およそ５〜１２１ミクロンである。１つの実施形態において、血漿チャンバ３６の高さは、およそ６０〜１０００ミクロンである。
【００４３】
１つの実施形態において、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、内側ハウジング２０に取り外し可能に接続可能である外側ハウジング２２を含む。図１から図３Ａを参照して、内側ハウジング２０が外側ハウジング２２に接続された状態で、内側ハウジング２０は、外側ハウジング２２内部に配置される。外側ハウジング２２は、開放端７０、閉鎖端７２、およびそれらの間に延在しおよび内部７６を画定する側壁７４を含む。１つの実施形態において、外側ハウジング２２は、第１の真空７８を含む。
【００４４】
図１から図３Ｃを参照して、１つの実施形態において、生物学的流体分離デバイス１０は、入口３０を覆うクロージャ６０を含む。図１から図３Ｃを参照して、クロージャ６０は、生物学的流体分離デバイス１０を封止するように入口３０と係合される。クロージャ６０は、入口３０を保護的な方法で覆う。クロージャ６０は、内側ハウジング２０の血液チャンバ３４内への血液試料１２の導入を可能にし、およびベクトン・ディッキンソンアンドカンパニー社（Becton, Dickinson and Company）から商業的に入手可能なヘモガード（Hemogard）（商標）キャップのような外側シールド６４を備える突き刺し可能な自己封止（self-sealing）ストッパ６２を含んでいてもよい。１つの実施形態において、クロージャ６０は、ストッパアダプタ６６を含む。
【００４５】
図１から図３Ｃを参照して、１つの実施形態において、外側ハウジング２２は、クロージャ６０を介して内側ハウジング２０に取り外し可能に接続可能である。例えば、クロージャ６０は、外側ハウジング２２に固着する（secures to）。このようにして、内側ハウジング２０が外側ハウジング２２に接続された状態で、クロージャ６０は、外側ハウジング２２の開放端７０を封止する。
【００４６】
１つの実施形態において、外側ハウジング２２は、排気型管である。１つの実施形態において、外側ハウジング２２は、ベクトン・ディッキンソンアンドカンパニー社（Becton, Dickinson and Company）から商業的に入手可能なバキュテイナ（登録商標）血液収集管のような真空含有血液収集管であってもよい。
【００４７】
図１から図３Ｃを参照して、１つの実施形態において、内側ハウジング２０は、出口３２に取り外し可能に取り付けられおよび出口３２を保護的な方法で覆うキャップ８０を含む。１つの実施形態において、キャップ８０は、空気がそれを通過するのを可能にしおよび試料１２の血漿１６がそれを通過するのを防止する通気プラグ８２を含む。
【００４８】
キャップ８０および通気プラグ８２の構造は、空気がキャップ８０を通過するのを可能にしつつ、血液試料１２の血漿１６がキャップ８０を通過するのを防止し、および疎水性フィルタを含んでいてもよい。通気プラグ８２は、内側ハウジング２０の血液チャンバ３４および／または血漿チャンバ３６の充填率（filling rate）を細かく制御するために使用されてもよい通風抵抗（air passing resistance）を選択している。プラグ８２の空隙率（porosity）を変動させることによって、キャップ８０から流出する空気の速度およびこのようにして内側ハウジング２０内に流入する血液試料の速度は、制御されてもよい。
【００４９】
図１から図３Ｃを参照して、１つの実施形態において、外側ハウジング２２は、第１の真空７８を含み、および内側ハウジング２０は、第２の真空３８を含む。１つの実施形態において、第１の真空７８および第２の真空３８は、通気プラグ８２を介して連通している。他の実施形態において、内側ハウジング２０は、また、第１の真空７８および第２の真空３８が一緒に連通をとることを可能にする第２の通気プラグおよび／または通気プラグ弁８４を含んでいてもよい。
【００５０】
第１の真空７８および第２の真空３８は、以下により詳細に記載されるように、内側ハウジング２０内部において血液試料１２を採取し、および分離器２４を通して血漿チャンバ３６内に血漿部分１６を採取する。
【００５１】
１つの実施形態において、空気がそれを通過するのを可能にしおよび試料１２の血漿１６がそれを通過するのを防止するキャップ８０の通気プラグ８２は、血漿１６が通気プラグ８２を浸す（wets out）と血漿チャンバ３６を封止しおよび分離を終了する。
【００５２】
図１から図４Ｆを参照して、１つの実施形態において、生物学的流体分離デバイス１０の内側ハウジング２０は、血漿収集チャンネル４８内部に含まれる血漿１６が正確な制御されたおよび効率的なやり方で追い出されるのを可能にするディスペンサアセンブリまたはディスペンサユニット９０を含む。
【００５３】
図１から図４Ｆを参照して、１つの実施形態において、内側ハウジング２０は、血漿チャンバ出口４６と内側ハウジング２０の出口３２との間に血漿収集チャンネル４８を含む。このようにして、分離後に、血漿１６は、血漿チャンバ出口４６を通って血漿収集チャンネル４８に流れる。血漿収集チャンネル４８は、血漿１６を内側ハウジング２０から外へ移し替えることが望まれるまで、血漿１６が内側ハウジング２０内部に収集されおよび収容されることを可能にする。
【００５４】
１つの実施形態において、血漿収集チャンネル４８は、蛇行形状を有する。血漿収集チャンネル４８の蛇行形状の直径は、泡が血漿１６内部に生じるのを防止するように、および血漿１６がキャピラリの形でチャンネル４８を通って流れるのを保つように、寸法付けられる。血漿収集チャンネル４８の蛇行形状は、また、血漿１６が流入するチャンネルの長さがキャピラリの形を維持しつつ増大されることを可能にする。
【００５５】
図１から図４Ｆを参照して、１つの実施形態において、内側ハウジング２０は、また、血漿収集チャンネル４８内部に含まれる血漿１６が正確な制御されたおよび効率的なやり方で追い出されるのを可能にするディスペンサアセンブリまたはディスペンサユニット９０を含む。例えば、十分な量の血漿１６が血漿収集チャンネル４８内部に収集されると、内側ハウジング２０は、図４Ｃに示されるように、 外側ハウジング２２から取り外され得る。次に、キャップ８０は、出口３２から取り外され、およびディスペンサアセンブリ９０は、図４Ｄおよび図４Ｅに示されるように、内側ハウジング２０の血漿収集チャンネル４８から血漿１６を分配するために使用される。
【００５６】
内側ハウジング２０のディスペンサアセンブリ９０は、血漿１６が内側ハウジング２０の血漿収集チャンネル４８から正確な制御されたおよび効率的なやり方で追い出されるのを可能にする任意のディスペンサ構造を含み得る。
【００５７】
図３Ｃおよび図３Ｄを参照して、ディスペンサアセンブリ９０の１つの例示的な実施形態が記載される。１つの実施形態において、ディスペンサアセンブリ９０は、血漿収集チャンネル４８、キャップ８０、通気プラグ８２、変形可能部分９２、空気口（air vent）９６、および一方向弁９８を含む。１つの実施形態において、変形可能部分９２は、第１のディスペンサバルブ９３および第２のディスペンサバルブ９４を含む。
【００５８】
１つの実施形態において、キャップ８０は、出口３２を覆い、および空気がそれを通過するのを可能にしおよび血液試料１２の血漿部分１６がそれを通過するのを防止する通気プラグ８２を含む。
【００５９】
１つの実施形態において、変形可能部分９２は、血漿部分１６が血漿収集チャンネル４８内部に含まれる初期位置と血漿部分１６の部分が血漿収集チャンネル４８から追い出される変形位置との間を遷移可能である。図４Ｄおよび図４Ｅを参照して、キャップ８０が出口３２から取り外され、および変形可能部分９２が変形位置に遷移させられた状態で、血漿部分１６の部分は、生物学的流体分離デバイス１０、例えば内側ハウジング２０の血漿収集チャンネル４８から追い出される。１つの実施形態において、変形可能部分９２は、第１のディスペンサバルブ９３および第２のディスペンサバルブ９４を含む。
【００６０】
使用時に（In use）、変形可能部分９２が圧搾されたときに、空気は内側ハウジング２０内で押されて、血漿１６を血漿収集チャンネル４８から追い出す。１つの実施形態において、変形可能部分９２が圧搾されたときに、変形可能部分９２の空気口９６は、使用者の指によって覆われて、一方向弁９８を通して空気を押し進めさせて、血漿１６を血漿収集チャンネル４８から追い出す。
【００６１】
変形可能部分９２が解放（released）されたとき、空気口９６は、もはや覆われておらず、および空気は変形可能部分９２を膨張させて後退させる（back up）。重要なことには、変形可能部分９２が解放されたときに、一方向弁９８は、分配後に血漿１６が血漿収集チャンネル４８内に引き戻（pulled back）されるのを防止する。このようにして、本開示の分配アセンブリ（dispensing assembly）９０は、血漿収集チャンネル４８内部に含まれる血漿１６は、ただ、１つの方向に、すなわち血漿収集チャンネル４８から外に、流れることができることを確実にする。
【００６２】
図５から図７Ｄを参照して、別の例示的な実施形態において、内側ハウジング２０の血漿チャンバ出口４６は、外側ハウジング２２の内部７６の部分と流体連通する。そのような実施形態において、図１から図４Ｆを参照して論じられる実施形態の内側ハウジング２０の分配アセンブリ９０は、取り外され、および血漿１６は、血漿チャンバ出口４６から直接的に流出し外側ハウジング２２の内部７６の部分に流入することが可能とされる。
【００６３】
図７Ａを参照して、この実施形態において、血液試料１２が内側ハウジング２０内部に採取される際に、血漿１６は、分離されおよび血漿チャンバ出口４６を出ておよび外側ハウジング２２に集まる。図７Ｂを参照して、血液試料１２の廃棄細胞部分１４は、内側ハウジング２０内部に留まり、 および血漿１６の分離後に処分され得る。図７Ｃおよび図７Ｄを参照して、外側ハウジング２２内部に含まれる血漿１６は、次いで、手動で移し替えられまたは臨床的分析器に直接的に提出されてもよい。
【００６４】
操作において、内側ハウジング２０内部における血漿１６の収集を可能にする血漿収集ユニットまたは分配アセンブリ９０を有する図１から図４Ｆに示される実施形態における血漿生成は、内側ハウジング２０が充填されたときに停止される。
【００６５】
血液採取および血漿体積は、より多いまたはより少ない血が血漿収集ユニットを充填するために必要とされるので、患者ごとに変動する。図５から図７Ｄに示される実施形態における血漿収集ユニットの取り外しは、付加的な血漿が収集ユニットの収容能力を超えて生成されることを可能にする。これは、増大された血漿体積（患者ヘマトクリットに応じて３ｍＬの全血からの３００〜７００μＬ、対、例えば、血漿収集ユニットによって制限される可能性があるような１５０〜２５０μＬ）の利益を与える。図５から図７Ｄに示される実施形態の別の利益は、血漿１６試料が、ワークフローのニーズによって決定されるように、臨床的分析器に直接的に提出されまたは手動で分配され得ることである。
【００６６】
図５から図７Ｄに示される実施形態において、血液採取体積は、患者間で変動するのではなく、すべての患者に関してちょうど３ｍＬに増大してもよい。したがって、血漿分離は、増大された血液採取体積に比例して増大し得る。増大される実行時間の影響を軽減させるために、図５から図７Ｄに示される実施形態は、以下により詳細に記載されるように、図１２Ａから図１２Ｃに示されるような患者から離れた（off-patient）分離方法と、組み合わせられ得る。
【００６７】
図８から図１０Ｄを参照して、別の例示的な実施形態において、内側ハウジング２０の血漿チャンバ出口４６は、診断アセンブリ２００と流体連通する。そのような実施形態において、図１から図４Ｆを参照して論じられる実施形態の内側ハウジング２０の分配アセンブリ９０は、取り外され、および血漿１６は、血漿チャンバ出口４６から直接的に流出し診断アセンブリ２００に流入することが可能とされる。そのような実施形態において、血漿１６は、分離後の分析物に関する血漿１６の即時検査のために、生物学的流体分離デバイス１０から何ら血漿１６を分配する必要なく、診断アセンブリ２００を充填する。
【００６８】
１つの実施形態において、診断アセンブリ２００は、血漿チャンバ出口４６と連通する診断インタフェース２０２、血液試料１２の血漿部分１６を試験するためのセンサ２０４、および空気がそれを通過するのを可能にしおよび血液試料１２の血漿部分１６がそれを通過するのを防止する通気プラグ２０６を含む。
【００６９】
図１０Ｃを参照して、１つの実施形態において、診断アセンブリ２００は、単一のセンサ２０４を含む。図１０Ｃを参照して、１つの実施形態において、診断アセンブリ２００は、３つのセンサ２０４を含む。図１０Ｃを参照して、１つの実施形態において、診断アセンブリ２００は、多数のセンサ２０４を含む。診断アセンブリ２００は、所望される検査適用のために必要とされる任意の数のセンサ２０４を含んでいてもよい。
【００７０】
１つの実施形態において、診断アセンブリ２００の通気プラグ２０６は、真空が血漿１６を診断インタフェース２０２内に採取しおよび診断アセンブリ２００を充填させることを可能にする。例えば、通気プラグ２０６は、外側ハウジング２２の真空７８が診断アセンブリ２００と連通されて血漿１６を診断アセンブリ２００内に採取することを可能にする。通気プラグ２０６は、血液試料１２の血漿１６が通過するのを防止しつつ空気が通過するのを可能にする。例えば、血漿１６が診断アセンブリ２００を充填すると、通気プラグ２０６は、血液が浸み込む（saturated with blood）ようになりおよび浸される（wetted out）。これが起こると、診断アセンブリ２００は、血漿１６で充填されており、およびさらなる血漿１６は診断アセンブリ２００内に引き込まれない。診断アセンブリ２００が血漿１６で完全に充填されおよび通気プラグ２０６が浸された状態で、診断アセンブリ２００は、また、封止される。
【００７１】
図８から図１０Ｄを参照して、診断アセンブリ２００は、分離後の分析物に関して血漿１６を即時に検査するためのオンボード診断ユニットを提供する。診断アセンブリ２００は、光学試験および他の方法を利用するであろうが、これらに限定されない。可能な適用は、例えば一般的な妊娠テストに類似する、分析物の存在に関する質的な「はい（yes）」または「いいえ（no）」試験、およびコレステロールまたはナトリウムのような分析物に関する量的な結果を含む。図１０Ｂを参照して、１つの実施形態において、オンボード診断アセンブリ２００は、 単独で働き得る。図１０Ｄを参照して、１つの実施形態において、試料の結果の撮像および分析のために、オンボード診断アセンブリ２００は、試験読み取り機（test reader）、例えば診断アダプタ２０８、例えば、携帯電話アダプタと、インタフェース接続し得、これは、デバイス１０を、ポイントオブケア診断機器２１０、例えば携帯電話カメラに接続する。
【００７２】
デバイス１０の診断アセンブリ２００は、別個の試験カートリッジへ血漿１６を移し替える必要を排除することにより、効率的なポイントオブケアのワークフローおよび臨床医の安全を提供する。デバイス１０の診断アセンブリ２００は、また、必要とされる血漿１６の要求される体積を、例えばいくつかの実施形態において血漿の２００〜４００μＬの範囲から１０〜５０μＬに至るまで、低減させ得、これは、また、デバイスの実行時間を、例えばいくつかの実施形態において５０〜１４０秒から１５〜３０秒に至るまで、および要求される血液体積を、例えばいくつかの実施形態において１〜３ｍＬから０．２〜０．５ｍＬに至るまで、低減させ得る。
【００７３】
図４Ａから図４Ｆを参照して、本開示の生物学的流体分離デバイス１０の使用は、これから記載される。有利には、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、血液試料の血漿部分を収集しおよび分離するための様々な異なるやり方を可能にする。例えば、１つの実施形態において、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、以下により詳細に記載されるように、直接的な採取プロセスにおいて、カニューレまたは非患者針１００を有する従来の管ホルダ１０２と共に使用され得る。別の実施形態において、本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、以下により詳細に記載されるように、間接的な採取プロセスにおいて、別個の血液収集管１３０と共に使用され得る。
【００７４】
図４Ａ、図４Ｂ、および図１１Ａを参照して、直接的な採取プロセスにおける、カニューレまたは非患者針１００を有する従来の管ホルダ１０２を用いる、本開示の生物学的流体分離デバイス１０の使用は、これから記載される。本開示の生物学的流体分離デバイス１０は、従来の採血セット（blood collection set）、例えば管ホルダ１０２または他の従来の採血デバイス（blood collection devices）と両立し得る（compatible）。
【００７５】
使用時に、針カニューレまたは非患者針１００（図２および図４Ａ）は、クロージャ６０の突き刺し可能な自己封止ストッパ６２を通して、生物学的流体分離デバイス１０の内側ハウジング２０の血液チャンバ３４内に、直接的に挿入される。図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、結合された（combined）内側ハウジング２０および外側ハウジング２２を含む生物学的流体分離デバイス１０は、血液試料１２のような生物学的流体がそれを通過するカニューレまたは非患者針１００を有する従来の管ホルダ１０２内に挿入されてもよい。
【００７６】
次に、本開示の生物学的流体分離デバイス１０が管ホルダ１０２と直接的に接続された状態で、血液試料１２は、従来の管ホルダ１０２から、外側ハウジング２２内に含まれる第１の真空７８および内側ハウジング２０内に含まれる第２の真空３８の採取によって、生物学的流体分離デバイス１０の内側ハウジング２０の血液チャンバ３４内に引き込まれる。例えば、管ホルダ１０２の非患者針１００がクロージャ６０のストッパ６２を突き刺すとき、外側ハウジング２２内に含まれる第１の真空７８および内側ハウジング２０内に含まれる第２の真空３８は、管ホルダ１０２の非患者針１００を介して、内側ハウジング２０内部において血液試料１２の血液チャンバ３４を採取する。
【００７７】
通気プラグ８２ および／または通気プラグ弁８４は、血液試料１２および／または血漿部分１６が通過するのを防止しつつ、空気が通過するのを可能にする。血液試料１２が分離器チップ５８を充填すると、第１の真空７８および第２の真空３８は、もはや連通しておらず、および別個に作用する。第２の真空３８は、血液チャンバ出口４２から血液廃棄チャンバ４５に血液試料１２の細胞部分１４を廃棄し続ける。さらに、第１の真空７８は、分離器２４を通して血漿チャンバ３６内に血漿部分１６を採取し続ける。血漿部分１６が血漿チャンバ４５を充填しおよび通気プラグ８２に達すると、通気プラグは、血液が浸み込みおよび浸されることとなり、分離を終了する。所望される操作がそれを要求する場合、第１の真空７８および第２の真空３８は、第１の真空７８と第２の真空３８との間を空気が通るのを可能にするが血液試料１２が外側ハウジング２２に達するのを防止する通気プラグ弁８４によって接続され得る。
【００７８】
このようにして、１つの実施形態において、第１の真空７８および第２の真空３８は、最初は、第１の真空７８および第２の真空３８が一緒に連通しつつ、単一の真空として一緒に作用する。次に、分離器チップ５８が血液試料１２で充填された後に、第１の真空７８および第２の真空３８は、もはや一緒に連通しておらず、および別個に作用する。別の実施形態において、第１の真空７８および第２の真空３８は、通気プラグ弁８４によって操作の期間にわたって連通状態に保たれている。
【００７９】
血液試料１２が収集されおよび所望の量の血漿１６が分離されると、生物学的流体分離デバイス１０は、管ホルダ１０２から取り外される。次に、分離された血漿１６は、以下により詳細に記載されるように、分配および／または分析される準備が整っている。
【００８０】
図１２Ａおよび図１２Ｃを参照して、間接的な採取プロセスにおいて別個の血液収集管１３０を用いる本開示の生物学的流体分離デバイス１０の使用は、これから論じられる。
【００８１】
間接的な採取プロセスは、患者から離れた血漿の分離を可能にする。図１２Ａを参照して、この実施形態において、血液試料１２は、従来の血液収集手順において、従来の血液収集管１３０内に収集される。従来の血液収集管１３０を用いる血液収集は、血液試料１２が患者からより速く収集されることを可能にする。このようにして、血液収集手順を完了するために患者が必要とされる時間は、低減される。
【００８２】
次に、図１２Ｂを参照して、血液試料１２を含む血液収集管１３０は、次いで、血液試料１２の血漿１６の分離のために生物学的流体分離デバイス１０に接続される。このようにして、生物学的流体分離デバイス１０を用いる血漿１６の分離は、患者に何ら血液収集デバイスが接続されないまま、生じる。
【００８３】
図１２Ｂを参照して、１つの実施形態において、生物学的流体分離デバイス１０は、血液収集管１３０のコネクタ１３２に取り外し可能に接続可能な生物学的流体分離デバイスコネクタ１４０を含む。この接続は、生物学的流体分離デバイス１０を用いる血漿１６の分離の間、生物学的流体分離デバイス１０と血液収集管１３０との間に、封止された信頼できる接続を提供する。
【００８４】
１つの実施形態において、血液収集管１３０は、空気口１３４を含む。空気口１３４は、空気が放出（released）されることを可能にして、生物学的流体分離デバイス１０内部の真空が、血液試料１２を生物学的流体分離デバイス１０内に引き込み、および分離器２４を通して血漿チャンバ３６内に血漿部分１６を採取することを可能にする。
【００８５】
所望の量の血漿１６が分離されると、生物学的流体分離デバイス１０は、血液収集管１３０から取り外される。次に、分離された血漿１６は、以下により詳細に記載されるように、分配および／または分析される準備が整っている。
【００８６】
分離された血漿１６が生物学的流体分離デバイス１０内に収集された状態で、分離された血漿１６は、分配および／または分析される準備が整っている。１つの実施形態において、生物学的流体分離デバイス１０のディスペンサアセンブリ９０は、使用されてもよい。例えば、図１から図４Ｆを参照して、１つの実施形態において、生物学的流体分離デバイス１０の内側ハウジング２０は、ディスペンサアセンブリまたはディスペンサユニット９０を含む。血漿収集チャンネル４８内部に含まれる血漿１６が正確な制御されたおよび効率的なやり方で追い出されることを可能にする。
【００８７】
図４Ｃを参照して、そのような実施形態において、血漿分離および収集が完了すると、内側ハウジング２０は、外側ハウジング２２から分離される（図４Ｃ）。１つの実施形態において、内側ハウジング２０は、内側ハウジング２０に依然として取り付けられているクロージャ６０を外側ハウジング２２から取り外すことによって、外側ハウジング２２から分離される。クロージャ６０の取り外しは、クロージャ６０の外側シールド６４および外側ハウジング２２の両方を把持しおよびそれらを反対方向に引っ張りまたはねじる使用者によって成し遂げられてもよい。
【００８８】
内側ハウジング２０が外側ハウジング２２から分離されると、キャップ８０は、次いで、内側ハウジング２０から取り外されて、内側ハウジング２０の出口３２を露出させてもよい。取り外しは、キャップ８０の外側部分を把持しおよびキャップ８０を内側ハウジング２０から引っ張る使用者によって成し遂げられてもよい。１つの実施形態において、血漿１６は、キャップ８０の取り外し後に、毛細管作用によって内側ハウジング２０の血漿収集チャンネル４８内部に保持される。
【００８９】
図４Ｄ、図４Ｅ、図１１Ｂ、および図１２Ｃを参照して、血漿１６は、次いで、分配アセンブリ９０の起動（activation）によって、内側ハウジング２０の血漿収集チャンネル４８から分配されてもよい。上述されるように、１つの実施形態において、内側ハウジング２０は、また、血漿収集チャンネル４８内部に含まれる血漿１６が正確な制御されたおよび効率的なやり方で追い出されるのを可能にするディスペンサアセンブリ９０を含む。例えば、図４Ｃを参照して、十分な量の血漿１６が血漿収集チャンネル４８内部に収集されると、内側ハウジング２０は、外側ハウジング２２から取り外され得る。次に、キャップ８０は、出口３２から取り外され、およびディスペンサアセンブリ９０は、内側ハウジング２０の血漿収集チャンネル４８から血漿１６を分配するために使用される。
【００９０】
図４Ｄを参照して、１つの実施形態において、血漿１６は、血液試料１２の血漿１６に対する医師の露出を最小限にしつつ、試料容器１１０に移し替えられてもよい。
【００９１】
図４Ｅを参照して、１つの実施形態において、血漿１６は、血液試料１２の血漿１６に対する医師の露出を最小限にしつつ、例えばポイントオブケア検査デバイス１２０、カートリッジテスター、または患者近くの検査デバイスのような、血漿１６を分析することが意図されるデバイスに移し替えられてもよい。
【００９２】
血漿１６分離後、分離された血漿１６は、分配および／または分析される準備が整っている。１つの実施形態において、図５から図７Ｄに示される生物学的流体分離デバイス１０の実施形態は、使用されてもよい。例えば、図５から図７Ｄを参照して、別の実施形態において、内側ハウジング２０の血漿チャンバ出口４６は、外側ハウジング２２の内部７６の部分と流体連通する。そのような実施形態において、図１から図４Ｆを参照して論じられる実施形態の内側ハウジング２０の分配アセンブリ９０は、取り外され、および血漿１６は、血漿チャンバ出口４６から直接的に流出し外側ハウジング２２の内部７６の部分に流入することが可能とされる。
【００９３】
図７Ｂを参照して、そのような実施形態において、血漿分離および収集が完了すると、内側ハウジング２０は、外側ハウジング２２から分離される。図７Ｂを参照して、血液試料１２の廃棄細胞部分１４は、内側ハウジング２０内部に留まり、および血漿１６の分離後に処分され得る。図７Ｃおよび図７Ｄを参照して、外側ハウジング２２内部に含まれる血漿１６は、次いで、手動で移し替えられまたは臨床的分析器に直接的に提出されてもよい。
【００９４】
１つの実施形態において、分離された血漿１６は、分離後の分析物に関する血漿１６の即時検査のために、生物学的流体分離デバイス１０から何ら血漿１６を分配する必要なく、診断アセンブリ２００を充填する。例えば、図８から図１０Ｄを参照して、診断アセンブリ２００は、分離後の分析物に関して血漿１６を即時に検査するためのオンボード診断ユニットを提供する。診断アセンブリ２００は、光学試験および他の方法を利用するであろうが、これらに限定されない。可能な適用は、例えば一般的な妊娠テストに類似する、分析物の存在に関する質的な「はい（yes）」または「いいえ（no）」試験、およびコレステロールまたはナトリウムのような分析物に関する量的な結果を含む。図１０Ｂを参照して、１つの実施形態において、オンボード診断アセンブリ２００は、単独で働き得る。図１０Ｄを参照して、１つの実施形態において、試料の結果の撮像および分析のために、オンボード診断アセンブリ２００は、試験読み取り機（test reader）、例えば診断アダプタ２０８、例えば、携帯電話アダプタと、インタフェース接続し得、これは、デバイス１０を、ポイントオブケア診断機器２１０、例えば携帯電話カメラに接続する。
【００９５】
図１３から図１７Ｃを参照して、他の実施形態において、血液チャンバ出口４２（図３Ｅ）は、外側ハウジング２２の内部７６の部分と流体連通する。
【００９６】
図１７Ａから図１７Ｃを参照して、１つの実施形態において、デバイス１０は、血漿分離の間に、廃棄血液または細胞１４を外側ハウジング２２の内部７６の底部内に方向付ける。血漿１６は、外側ハウジング２２の部分に取り外し可能に接続可能であるディスペンサユニットまたはディスペンサアセンブリ３１０内に収集される。図１７Ｂを参照して、１つの実施形態において、ディスペンサユニット３１０は、クロージャ６０と共に取り外される。分離チップ５８および廃棄血液または細胞１４は、外側ハウジング２２内に留まりおよび廃棄される。図１７Ｃを参照して、１つの実施形態において、血漿１６は、次いで、検査のためにディスペンサユニット３１０を用いて分配され得る。
【００９７】
図１３から図１６Ｃを参照して、１つの実施形態において、デバイス１０は、血漿チャンバ出口４６からディスペンサユニット３１０の部分内に延びる血漿収集チャンネル３２０を含む。図１５から図１７Ｃを参照して、１つの実施形態において、デバイス１０は、ハウジング２２の側壁７４の外側との封止係合を提供するように外側ハウジング２２の内部７６に関連して寸法付けられるストッパ３２２を含む。１つの実施形態において、ストッパ３２２は、外側ハウジング２２の内部７６を第１の封止部分３２４と第２の部分３２６とに分割する。１つの実施形態において、血液チャンバ出口４２は、外側ハウジング２２の内部７６の第１の封止部分３２４と流体連通する。
【００９８】
この開示は例示的な設計を有するものとして説明されているが、本開示は、この開示の趣旨および範囲内でさらに修正されることができる。したがって、本出願は、その一般原則を使用した開示の任意の変形、使用、または適合を包含することを目的としている。さらに、本出願は、本開示が関係し、添付の特許請求の範囲の範囲内にある当技術分野における既知または慣行の範囲内にある本開示からのそのような逸脱を包含することを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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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１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【国際調査報告】
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