(57)【要約】  高濃度の初期流出分の捕捉およびその後の生体流体全体にわたる当該高濃度の初期流出分の再分配を通じて全体均一性を備えた安定化生体サンプルを生成する生体流体収集装置（１０）が開示される。当該生体流体収集装置は、高濃度の初期流出分のヘッドトゥテイル混合に使用されるインラインミキサー（１６）を含む。混合は二段階のプロセスを介して行われる。第一に、毛細管補助流れ作用により、初期流出分フラクションが中央混合チャンバ（３０）内に捕捉される。第二に、捕捉された初期流出分容量が小さな出口穴（３６）を通してゆっくり放出され、中央混合チャンバ回りで迂回された流量の残り部分と再合流される。
2020526763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部分と、
出口部分と、
前記入口部分と前記出口部分とにわたる外壁と、
前記外壁内に配設されるとともに当該外壁から離間し、その内部にチャンバを画定するとともに第１端部と第２端部とを備え、前記第１端部は前記入口部分と流体連通し、前記第２端部は出口開口部を画定している内壁と、
前記入口部分と流体連通し、前記外壁と前記内壁との間に配設されている流路と、
前記内壁の前記第２端部と前記出口部分との間に配置された混合部と、
前記外壁の内部内に配設されたサンプル安定剤と、を有する生体流体収集装置。
【請求項２】
前記内壁と前記外壁との間の距離は前記出口開口部の直径よりも大きい請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項３】
前記第１端部は開口し、第１断面を画定する請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項４】
前記内壁は接続部を介して前記外壁に固定されている請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項５】
前記サンプル安定剤は、前記外壁の、前記入口部分と前記内壁の前記第１端部との間の内側部分に配設されている請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項６】
前記外壁は前記入口部分において第１直径を有し、そして、前記外壁の前記入口部分と前記内壁の前記第１端部との間の第１部分は第２直径を有し、当該第２直径は前記第１直径よりも小さい請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項７】
前記内壁に隣接する前記外壁の第２部分は第３直径を有し、当該第３直径は前記第２直径よりも大きい請求項６に記載の生体流体収集装置。
【請求項８】
前記入口部分はその中に血液サンプルを受け入れるように構成されている請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項９】
前記入口部分に前記血液サンプルが受け入れられると、前記サンプル安定剤は前記血液サンプルと混合する請求項８に記載の生体流体収集装置。
【請求項１０】
第１添加剤初期分が、前記血液サンプルの初期流出分内に形成される請求項９に記載の生体流体収集装置。
【請求項１１】
前記血液サンプルの前記初期流出分は前記内壁の前記チャンバ内に流入し、前記血液サンプルの後続分は前記流路に流入する請求項１０に記載の生体流体収集装置。
【請求項１２】
前記第１添加剤初期分を含む前記血液サンプルの前記初期流出分は、制御された速度で、前記出口開口部を通って前記混合部へと流れて前記血液サンプルの前記後続分に戻る請求項１１に記載の生体流体収集装置。
【請求項１３】
前記第１添加剤初期分を含む前記血液サンプルの前記初期流出分は、前記出口開口部を通って前記混合部へと流れて前記血液サンプルの前記後続分に戻り、前記血液サンプルの前記初期流出分と前記血液サンプルの前記後続分との間における前記サンプル安定剤の計量混合を実現する請求項１２に記載の生体流体収集装置。
【請求項１４】
細孔を備えるとともに前記外壁の内部内に配設された材料をさらに有し、前記サンプル安定剤は、前記材料の前記細孔内の乾燥抗凝固粉末である請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項１５】
前記材料は連続気泡フォームである請求項１４に記載の生体流体収集装置。
【請求項１６】
前記サンプル安定剤は、乾燥抗凝固粉末である請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項１７】
回転混合を促進するフィンをさらに有する請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項１８】
前記内壁は側方出口開口部を画定する請求項１に記載の生体流体収集装置。
【請求項１９】
入口部分と、
出口部分と、
上壁と底壁とを備え、前記入口部分と前記出口部分とにわたる外壁と、
第１内壁第１端部と第１内壁第２端部とを備え、前記外壁内に配設されるとともに前記上壁と前記底壁との間にわたる第１内壁と、
第２内壁第１端部と第２内壁第２端部とを備え、前記外壁内に配設されるとともに前記上壁と前記底壁との間にわたる第２内壁と、
記入口部分と流体連通し、前記外壁の第１部分と前記第１内壁との間に配設された第１流路と、
記入口部分と流体連通し、前記外壁の第２部分と前記第２内壁との間に配設された第２流路と、
前記第１内壁第２端部と前記出口部分との間に配置された混合部と、
前記外壁の内部内に配設されたサンプル安定剤と、を有し、
前記第１内壁と前記第２内壁とは協働でそれらの間にチャンバを画定し、当該チャンバは前記入口部分と流体連通している生体流体収集装置。
【請求項２０】
前記第１内壁第１端部は前記第２内壁第１端部から第１距離だけ離間し、前記第１内壁第２端部は前記第２内壁第２端部から第２距離だけ離間し、前記第２距離は前記第１距離よりも小さい請求項１９に記載の生体流体収集装置。
【請求項２１】
前記第２距離は出口開口部を画定する請求項２０に記載の生体流体収集装置。
【請求項２２】
前記外壁の前記第１部分は第１側壁を含み、前記外壁の前記第２部分は第２側壁を含む請求項１９に記載の生体流体収集装置。
【請求項２３】
前記サンプル安定剤は、前記外壁の、前記入口部分と前記第１内壁第１端部との間の部分内に配設されている請求項１９に記載の生体流体収集装置。
【請求項２４】
前記入口部分はその中に血液サンプルを受け入れるように構成されている請求項２１に記載の生体流体収集装置。
【請求項２５】
前記入口部分に前記血液サンプルが受け入れられると、前記サンプル安定剤は前記血液サンプルと混合する請求項２４に記載の生体流体収集装置。
【請求項２６】
第１添加剤初期分が、前記血液サンプルの初期流出分内に形成される請求項２５に記載の生体流体収集装置。
【請求項２７】
前記血液サンプルの前記初期流出分は前記内壁の前記チャンバ内に流入し、前記血液サンプルの後続分は前記流路に流入する請求項２６に記載の生体流体収集装置。
【請求項２８】
前記第１添加剤初期分を含む前記血液サンプルの前記初期流出分は、制御された速度で、前記出口開口部を通って前記混合部へと流れて前記血液サンプルの前記後続分に戻る請求項２７に記載の生体流体収集装置。
【請求項２９】
前記第１添加剤初期分を含む前記血液サンプルの前記初期流出分は、前記出口開口部を通って前記混合部へと流れて前記血液サンプルの前記後続分に戻って、前記血液サンプルの前記初期流出分と前記血液サンプルの前記後続分との間における前記サンプル安定剤の計量混合を実現する請求項２８に記載の生体流体収集装置。
【請求項３０】
細孔を備えるとともに前記外壁の内部内に配設された材料をさらに有し、前記サンプル安定剤は、前記材料の前記細孔内の乾燥抗凝固粉末である請求項１９に記載の生体流体収集装置。
【請求項３１】
前記材料は連続気泡フォームである請求項３０に記載の生体流体収集装置。
【請求項３２】
前記サンプル安定剤は、乾燥抗凝固粉末である請求項１９に記載の生体流体収集装置。
【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、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、「生体流体収集装置」と題され、２０１７年７月１３日に出願された米国仮出願第６２／５３２１１１号の優先権を主張するものである。
【０００２】
１．開示の分野
本開示は、一般に、生体流体収集装置に関する。より具体的には、本開示は、高濃度の初期流出分を捕捉すること、および、その後に当該高濃度の初期流出分を生体流体全体にわたって再分配すること、を通じて、全体均一性（head-to-tail uniformity）を備えた安定化生体サンプルを生成する生体流体収集装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術の説明
採血は、患者からの少なくとも一滴の血液の回収を伴う一般的な医療処置である。血液サンプルは、多くの場合、入院患者、在宅患者、救急室の患者から、フィンガスティック、ヒールスティック、または静脈穿刺によって採取される。血液サンプルは、静脈または動脈ラインによって患者から採取することもある。採取後、血液サンプルを分析して、化学組成、血液学、凝固などの医学的に有用な情報を取得できる。
【０００４】
臨床現場即時検査および診断（point-of-care testing and diagnostics）の急速な進歩にもかかわらず、血液サンプリング技術は比較的変わらないままである。血液サンプルは、多くの場合、針またはカテーテルアセンブリの近位端に取り付けられた皮下注射針またはカテーテルア真空チューブを使用して採取される。場合によっては、臨床医は、カテーテルに挿入されたニードルおよびシリンジを使用してカテーテルアセンブリから血液を採取し、挿入されたカテーテルを介して患者から血液を回収する。これらの手順では、ニードルと、通常、テスト前に収集された血液サンプルがそこから引き出される中間装置として真空チューブを利用する。したがって、これらのプロセスは装置集約型であって、血液サンプルの取得、準備、およびテストのプロセスで複数の装置を利用する。装置を追加するたびに、テストプロセスの時間とコストが増加する。さらに、サンプルを安定化するために抗凝固剤または他の成分との混合を、手動で行わなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
臨床現場即時検査装置は、分析のために血液サンプルを研究室に送る必要無しに、血液サンプルを検査することを可能にする。したがって、臨床現場即時検査システムを使用して、簡単、安全、再現可能かつ正確なプロセスを提供する装置を作成することが望まれている。
【０００６】
臨床現場即時検査装置および患者から臨床現場即時検査装置にサンプルを移すために考案された装置は、しばしば、安定化無しで、患者から新たに採取されたサンプルを受け入れる。これらの場合においては、採取後に血液に起こることはすべて完全にカートリッジ内にあり、ユーザーによる液体の取り扱いはない。そのような装置における懸念は、それが製造される装置の一部として含まれる場合、いかにして添加剤、たとえば抗凝固剤が溶解し、それが入ってくる血流により吸収されるかである。装置に流れ込む最初の血液がおそらくはその全部ではないにしても抗凝固剤の大部分を取り込み、最初の容量中に非常に高い抗凝固剤濃度をもたらし、そして、後の容量の血液中ではその濃度が低すぎるか、または、まったく含まない可能性が高い。この作用は、特に、溶解度の高いヘパリンで起こりうる。この作用の結果として、装置の機能を実際に妨げることはないものの、その実用性の低下をもたらすいくつかの厄介な問題が生じる。高レベルの抗凝固剤は溶血を引き起こす可能性があり、また、抗凝固剤の過少投与は凝固を引き起こす可能性があって、これはマイクロ流体装置を詰まらせる可能性があり、凝固／マイクロ凝固に典型的な周知の分析前問題に加えて物理的／流体的問題を加える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、高濃度の初期流出分の捕捉およびその後の生体流体全体にわたる当該高濃度の初期流出分の再分配を通じて全体均一性を備えた安定化生体サンプルを生成する生体流体収集装置を提供する。当該生体流体収集装置は、高濃度の初期流出分の全体混合（head-to-tail mixing）に使用されるインラインミキサーを有する。混合は二段階のプロセスを介して行われる。第一に、毛細管補助流れ作用により、流れの初期フラクションが中央混合チャンバ内に捕捉される。第二に、捕捉された初期容量は小さな出口穴を通してゆっくりと放出され、中央混合チャンバ回りで迂回された流量の残り部分と再合流される。
【０００８】
本発明の実施例によれば、生体流体収集装置は、入口部分と、出口部分と、入口部分と出口部分とにまたがる外壁と、外壁の内側部分内に配置されるともに当該外壁から離間し、その中にチャンバを画定するとともに第１端部と第２端部とを備え、第１端部は入口部分と流体連通し、第２端部は出口開口部を画定する内壁と、入口部分と流体連通し、外壁と内壁との間に配置される流路と、内壁の第２端部と出口部分との間に配置された混合部と、外壁の一部内に配置されたサンプル安定剤と、を有する。
【０００９】
一構成において、内壁と外壁との間の距離は、出口開口部の直径よりも大きい。別の構成では、第１端部は開口し、第１断面積を画定する。さらに別の構成では、内壁は接続部分を介して外壁に固定されている。一構成では、サンプル安定剤は、入口部分と内壁の第１端部との間の外壁の一部内に配置されている。別の構成では、入口部分の外壁は第１直径を有し、入口部分と内壁の第１端部との間の外壁の第１の部分は第２直径を有し、第２直径は第１直径よりも小さい。さらに別の構成では、内壁に隣接する外壁の第２の部分は第３直径を有し、第３直径は第２直径よりも大きい。一構成では、入口部分は、その中に血液サンプルを受け取るように構成されている。別の構成では、血液サンプルが入口部分内に受け入れられると、サンプル安定剤は血液サンプルと混合する。さらに別の構成では、血液サンプルの初期流出分内に第１の添加剤初期分が作成される。一構成では、血液サンプルの初期流出分が内壁のチャンバに流れ込み、血液サンプルの後続分が流路に流れ込む。別の構成では、第１添加剤初期分を有する血液サンプルの初期流出分は、出口開口部を通って、制御された速度で混合部に流れ、血液サンプルの後続分内に戻る。さらに別の構成では、第１添加剤初期分を有する血液サンプルの初期流出分は、出口開口部を通って混合部に流れ、血液サンプルの後続分に戻り、血液サンプルの初期流出分と血液サンプルの後続分内でサンプル安定剤の計量混合を達成する。一構成では、生体流体収集装置は、細孔を備えるとともに外壁の内部に配置された材料を有し、そして、サンプル安定剤は、材料の細孔内に乾燥抗凝固剤粉末を含む。別の構成では、材料は連続気泡フォームである。さらに別の構成では、サンプル安定剤は、外壁の内部に配置された乾燥抗凝固剤粉末を含む。一構成では、生体流体収集装置は、回転混合を促進するフィンを有する。別の構成では、内壁は側方出口開口部を画定する。
【００１０】
本発明の別の実施例によれば、生体流体収集装置は、入口部分と、出口部分と、入口部分と出口部分とにまたがり、上壁および底壁を含む外壁と、外壁の内部に配置されるとともに上壁および底壁にまたがり、第１内壁第１端部および第１内壁第２端部を有する第１内壁と、外壁の内部に配置され上壁および底壁にまたがり、第２内壁第１端部および第２内壁第２端部を含む第２内壁と、外壁の第１の部分と第１内壁との間に配置され、入口部分と流体連通している第１流路と、外壁の第２の部分と第２内壁との間に配置され、入口部分と流体連通している第２流路と、第１内壁第２端部と出口部分との間に配設された混合部と、壁の一部内に配設されたサンプル安定剤と、を有し、ここで、第１内壁と第２内壁とは協働でその間にチャンバを画定し、当該チャンバは入口部分と流体連通している。
【００１１】
一構成において、第１内壁第１端部は、第２内壁第１端部から第１距離だけ離間し、第１内壁第２端部は、第２内壁第２端部から第２距離だけ離間し、第２距離は第１距離よりも小さい。別の構成では、第２距離は出口開口部を画定する。さらに別の構成では、外壁の第１部分は第１側壁を備え、外壁の第２部分は第２の側壁を備える。一構成では、サンプル安定剤は、入口部分と第１内壁第１端部との間の外壁の一部内に配置される。別の構成では、入口部分は、その中に血液サンプルを受け取るように構成されている。さらに別の構成では、血液サンプルが入口部分内に受け入れられると、サンプル安定剤は血液サンプルと混合する。一構成では、血液サンプルの初期流出分内に第１添加剤初期分が作成される。別の構成では、血液サンプルの初期流出分がチャンバに流れ込み、血液サンプルの後続分が第１流路および第２流路に流れ込む。さらに別の構成では、第１添加剤初期分を有する血液サンプルの初期流出分は、出口開口部を通って、制御された速度で混合部に流れ、血液サンプルの後続分に戻る。一構成では、第１添加剤初期分を有する血液サンプルの初期流出分は、出口開口部を通って混合部に流れ、血液サンプルの後続分に戻り、血液サンプルの初期流出分と血液サンプルの後続分との内のサンプル安定剤の計量混合を達成する。別の構成では、生体流体収集装置は、細孔を備えるとともに外壁の内部に配置された材料を含み、サンプル安定剤は、材料の細孔内に乾燥抗凝固剤粉末を含む。さらに別の構成では、材料は連続気泡フォームである。一構成では、サンプル安定剤は乾燥抗凝固剤粉末を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本開示の上記およびその他の特徴および利点、ならびにそれらを達成する方法は、より明らかになるであろう、そして本開示自身は、添付図面とともに本開示の実施例の以下の説明を参照することによりよく理解されるであろう。
【００１３】
【図１Ａ】従来の生体流体収集装置の部分断面図
【図１Ｂ】従来の生体流体収集装置によってもたらされる一滴ごとの濃度を示す図
【図２】本発明の実施例による本開示のミキサーを使用する第１の工程を示す生体流体収集装置の部分断面図
【図３】本発明の一実施例による本開示のミキサーを使用する第２の工程を示す生体流体収集装置の部分断面図
【図４Ａ】本発明の実施例による本開示のミキサーを使用する第３の工程を示す生体流体収集装置の部分断面図
【図４Ｂ】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生物学的流体収集装置によって得られた一滴ごとの濃度を示す図
【図５】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図６】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分斜視断面図
【図７】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図８】本発明の実施例による、ヘッドトゥテイルミキサーの上流で生成された初期流出分の濃度を示すグラフ
【図９】本発明の実施例による、一滴ごとの均一性の改善のために高濃度の初期流出分を再分配する本開示のヘッドトゥテイルミキサーのグラフ
【図１０】従来の生体流体収集装置の斜視図
【図１１】従来の生物学的流体収集装置によってもたらされる一滴ごとの濃度を示す図
【図１２】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の斜視図
【図１３】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置によってもたらされた一滴ごとの濃度を示す図
【図１４】従来の生体流体収集装置の部分断面図
【図１５】従来の生体流体収集装置によって得られた一滴ごとの濃度のグラフ
【図１６】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図１７】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置によって得られた一滴ごとの濃度のグラフ
【図１８】本発明の実施例による、ミキサーと、乾燥添加剤でコーティングされた内壁と、を有する生体流体収集装置の部分断面図
【図１９】本発明の実施例による、ミキサーと、連続気泡フォーム材料と、を備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図２０】本発明の実施例による、ミキサーと、乾燥添加剤でコーティングされた複数のビーズと、を備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図２１】本発明の実施例による、ミキサーと、乾燥添加剤でコーティングされた三次元構造と、を備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図２２】本発明の実施例による、乾燥添加剤でコーティングされた三次元構造の斜視図
【図２３】本発明の実施例による、第１幾何学的パターンを有する乾燥添加剤でコーティングされた三次元構造の正面図
【図２４】本発明の実施例による、第２幾何学的パターンを有する乾燥添加剤でコーティングされた三次元構造の正面図
【図２５】本発明の実施例による、第３幾何学的パターンを有する乾燥添加剤でコーティングされた三次元構造の正面図
【図２６】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図２７】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分斜視断面図
【図２８】本発明の実施例による、ミキサーおよび側部出口開口部を備えた生体流体収集装置の部分斜視断面図
【図２９】本発明の実施例による、ミキサーおよびフィンを備えた生体流体収集装置の部分斜視断面図
【図３０】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の正面図
【図３１】本発明の実施例による、ミキサーおよびフィンを備えた生体流体収集装置の正面図
【図３２】本発明の別の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の側面図
【図３３】本発明の別の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の上面図
【図３４】本発明の別の実施例による本開示のミキサーを使用する第１の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図３５】本発明の別の実施例による本開示のミキサーを使用する第２の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図３６】本発明の別の実施例による本開示のミキサーを使用する第３の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図３７】本発明の別の実施例による本開示のミキサーを使用する第４の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図３８】本発明の別の実施例による本開示のミキサーを使用する第５の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図３９】本発明の別の実施例による本開示のミキサーを使用する第６の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図４０】本発明の別の実施例による、本開示のミキサーを使用する第７の工程を示す生体流体収集装置の斜視図
【図４１】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図４２】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図４３】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図４４】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図４５】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図４６】本発明の実施例による、ミキサーを備えた生体流体収集装置の部分断面図
【図４７】本発明の実施例による、ミキサーおよび狭窄入口（pinched entrance）を有する生体流体収集装置の部分断面図
【図４８】本発明の実施例による、ミキサーおよび狭窄入口を有する生体流体収集装置の部分断面図
【００１４】
対応する参照文字は、いくつかの図を通して対応する部分を示す。本明細書に記載された例示は、本開示の例示的な実施例を示しており、そのような例示は、いかなる方法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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の説明は、当業者が本発明を実施するために意図される記載の実施例を作成し利用することを可能にするために提供されるものである。しかしながら、様々な変更、均等物、バリエーション、代替物が当業者には明白であろう。そのようなすべての変更、均等物、バリエーション、および代替物は、本発明の要旨および範囲に含まれることが意図されている。
【００１６】
以下の説明の目的のために、用語「上部」、「下部」、「右側」、「左側」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「側面」、「縦」およびこれらの派生語は、図面に示されている向きで本発明に関連するものとする。しかしながら、本発明は、特に銘記されない限り、様々な代替のバリエーションを想定し得るものであると理解される。また、添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定の装置は、単に本発明の例示的な実施例であると理解される。したがって、本明細書に開示される実施例に関連する特定の寸法および他の物理的特性は、限定的なものと見なされてはならない。
【００１７】
図１Ａ、図１Ｂ、図１０、図１１、図１４、および図１５を参照すると、従来の装置５００では、ラインで抗凝固剤５０４と混合する血液５０２が溶解し、その流れ量の残り部分よりも高濃度の抗凝固剤５０４をその初期流出分５０６へと押しやる。たとえば、抗凝血剤または添加剤５０４は、血液５０２などの流れる液体に送達されるべく装置または構造５００の流路内に堆積することが多い。これらの装置５００を取り扱うときに、小容量（１ｍＬ未満）と遅い流速とによって、毛細管力と層流条件への依存が生じる。これによって、添加剤５０４が溶解し、流れの前に押し出されて、高濃度の初期流出分５０６が生成される。不都合なことに、もしも流量を個別の液滴として分注する必要がある場合には、それによって、図１Ｂ、図１１、図１４および図１５に図示されているように、最大の添加剤濃度を有する最初の液滴５０８と、最低の濃度または添加剤濃度ゼロの最後の液滴５１０とが生成される。この挙動は、この濃度勾配によって流体の末端での急速な血餅形成を促進する全血抗凝固の観点において特に有害である。
【００１８】
図２〜９、図１２、図１３および図１６〜４８は、本開示の生体流体収集装置の実施例を示している。本開示は、高濃度の初期流出分の捕捉およびその後の生体流体全体にわたる高濃度の初期流出分の再分配を通して全体均一性を有する安定化生体サンプルを生成する生体流体収集装置を提供する。当該生体流体収集装置は、濃縮された初期流出分のヘッドトゥテイル混合に使用されるインラインミキサーを含む。混合は二段階のプロセスを介して行われる。図２〜４Ｂを参照すると、最初に、毛細管補助流れ作用により、初期流出分フラクションが中心ミキサー室に取り込まれる。この初期流出分フラクションは、主に濃縮された初期流出分、たとえば、高濃度の抗凝固剤を含むフローヘッドで構成される。第二に、捕捉された初期流出分容積は、小さな出口開口部を通してゆっくりと放出され、中央ミキサー室周りに迂回された残りの流量容積、すなわち後続流出分と再結合される。この流れの再結合によって、特に、容量を個別の液滴の形でさらに分配する必要がある場合に、選択された流れ容量、すなわち制御容量（Control Volume）、の全体均一性が改善される。適切に混合された制御容量全体によって、分配される個別の液滴間における均一性、たとえば抗凝固剤濃度が、大幅に改善されるであろう。図１８〜２５を参照すると、本開示のミキサーは、環状設計および平坦設計の両方の、多くの共通送達システムの下流側において適切に機能できる。
【００１９】
本開示は、分配された個別の液滴間での添加剤の均一な再分配をもたらす、濃縮された初期流出分の受動的なインラインヘッドトゥテイル混合を提供する。本開示のミキサーは、濃縮された初期流出分を、後続流出分容量全体を通じて再分配し、全血液制御容積の適切な抗凝固を可能にする。これは、従来のバルク混合技術では効果ではない可能性のある少量の血液（１ｍＬ未満）で特に有利である。
【００２０】
図２〜９、図１２、図１３、図１６、図１７、および図２６〜３１は、本開示の生物学的流体収集装置の例示的実施例を図示している。一実施例では、生体流体収集装置１０は、血液サンプル１２などの生体流体を受け入れるように構成され、サンプル安定剤１４およびミキサーまたは混合構造１６を有する。一実施例では、混合構造１６は外壁１７と内壁１８とを有する。本開示は、高濃度の初期流出分の捕捉と、それに続く、高濃度の初期流出分の、生体流体全体を通じた再分配によって、全体均一性を有する安定化生体サンプル（たとえば血液サンプル１２）を作り出す生体流体収集装置１０を提供する。
【００２１】
生体流体収集装置１０は、生体流体、たとえば血液サンプル１２に混合される、濃縮液体、乾燥、または固体状態の添加剤、たとえばサンプル安定剤１４、を提供して、安定化生体サンプルを生成する。一実施例では、生体流体収集装置１０は、濃縮された初期流出分のヘッドトゥテイル混合に使用されるインラインミキサー１６を有する。混合は二段階のプロセスを介して行われる。第１に、生体流体収集装置１０は、サンプル安定剤１４を血液サンプル１２の一部、たとえば血液サンプル１２の第１流出分または初期流出分１３に溶解する。サンプル安定剤１４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３は、毛細管補助流れ作用によって、中央混合チャンバ内に捕捉される。第二に、捕捉された初期流出分容量は、制御された速度で小さな出口開口部全体を通してゆっくり放出され、中央ミキサーチャンバ回りで迂回された、フロー容量の残り、たとえば、血液サンプル１２の第２流出分または後続流出分１５と再結合される。
【００２２】
図２〜７を参照すると、生体流体収集装置１０は、サンプル安定剤１４、ミキサーまたは混合構造１６、入口部分２０、出口部分２２、および混合部２４を有する。一実施例では、混合構造１６は外壁１７と内壁１８を有する。
【００２３】
図２〜７を参照すると、外壁１７は、入口部分２０と出口部分２２とに及ぶ。一実施例では、外壁１７は、円筒状または環状構造を有する。一実施例では、外壁１７は、入口部分２０から出口部分２２まで一定の直径を有する。別の実施例では、外壁１７は、直径の異なる複数の部分を備えることができる。たとえば、一実施例では、図４７および４８に示すように、入口部分２０で外壁１７は第１直径Ｄ１を有し、入口部分２０と内壁１８の第１端部３２との間の外壁１７の第１の部分５０で第２直径Ｄ２を有する。一実施例では、第２直径Ｄ２は第１直径Ｄ１よりも小さい。一実施例では、内壁１８に隣接する外壁１７の第２の部分５２は、第３直径Ｄ３を有する。一実施例では、第３直径Ｄ３は第２直径Ｄ２よりも大きい。これにより、図４７および図４８に示されるように、狭窄入口５４が生体流体収集装置１０に形成される。この狭窄入口５４は、重力補助液滴形成中にエアポケットが形成されるのを防ぎ、毛細管充填のための均一な界面を提供する。
【００２４】
図２〜図７に示すように、内壁１８は、外壁１７の内部に配置されるとともに図６に示すように外壁１７から離間している。一実施例では、内壁１８はその中にチャンバ３０を画定し、かつ、第１端部３２と第２端部３４とを有する。内壁１８の第１端部３２は入口部分２０と流体連通しており、内壁１８の第２端部３４は出口開口部３６を画定する。
【００２５】
中央チャンバ３０の第２端部３４に位置する出口開口部３６は、中央チャンバ３０の周りで迂回された制御容積の残り部分への捕捉された初期流出分のゆっくりした放出を容易にすることによって、溶解添加剤の均一な分配を促進する。再分配およびヘッドトゥテイル混合は、出口穴の直径／カウント／位置を変更し、フィンを組み込んで回転混合を促進し、大きな制御容積を処理するために中央チャンバの容積を変更することによって実現可能である。
【００２６】
一実施例では、第１端部３２は開口し、第１の断面積を画定する。一実施例では、内壁１８は、接続部４０を介して外壁１７に固定される。たとえば、図６に示すように、複数の接続部４０によって内壁１８と外壁１７とを接続してもよい。
【００２７】
一実施例では、外壁１７と内壁１８との間に流路４２が配置される。流路４２は、入口部分２０と流体連通している。流路４２は、内壁１８のチャンバ３０によって画定される流路とは別の流路を画定する。一実施例では、内壁１８と外壁１７との間の距離、たとえば、流路４２の直径は、出口開口部３６の直径よりも大きい。
【００２８】
一実施例では、生体流体収集装置１０の外壁１７は、内壁１８の第２端部３４と出口部分２２との間に配置された混合部２４を有する。流路４２の一部とチャンバ３０の一部とは、それぞれ、混合部２４と流体連通している。
【００２９】
一実施例では、サンプル安定剤１４が、外壁１７の内部に配置される。一実施例では、サンプル安定剤１４は、入口部分２０と内壁１８の第１端部３２との間で外壁１７の内部に配置される。
【００３０】
生体流体収集装置１０は、濃縮液体または固体状態の添加剤および／またはサンプル安定剤１４を提供する。生体流体収集装置１０は、高濃度の初期流出分の捕捉およびその後の生体流体全体にわたる高濃度の初期流出分の再分配を通じて、全体均一性を備えた安定化生体サンプルを生成する。サンプル安定剤１４は、抗凝固剤、またはたとえばＲＮＡ、タンパク質分析物、または他の要素などの血液内の特定の要素を保持するように構成された物質とすることができる。一実施例では、サンプル安定剤１４はヘパリンまたはＥＤＴＡである。一実施例では、複数の生体流体収集装置１０が、異なるサンプル安定剤を含むことができる。本開示の生体流体収集装置１０は、血液サンプルに導入される添加剤および／またはサンプル安定剤の性質にフレキシビリティを提供する。一実施例では、本開示の生体流体収集装置内に受け入れられた血液サンプルは、複数の別々の部分に分割され、異なるサンプル安定剤を血液サンプルのこれら別々の部分に添加できる。このようにすれば、本開示の生体流体収集装置によって、単一の装置内で異なるサンプル安定剤で血液サンプルの複数の部分を安定化させることが可能となる。
【００３１】
一実施例において、サンプル安定剤１４は、外壁１７の一部内に配置される。たとえば、乾燥添加剤、試薬、または抗凝固剤などのサンプル安定剤１４は、血液サンプル１２のような流動液体に送達されるべく、生体流体収集装置１０の流路内に堆積させることができる。図１８〜２５において、これらのいくつかの例には、毛細管６０（図１８）、多孔質媒体６２（図１９）、ビーズ６４（図２０）、または三次元微小流体構造６６（図２１〜２５）が含まれる。
【００３２】
図１９を参照すると、生体流体収集装置１０は、細孔７２を有しかつ外壁１７の内部に配置された材料７０を含み、そしてサンプル安定剤１４は、材料７０の細孔７２内の乾燥抗凝固剤粉末７４である。
【００３３】
一実施例では、材料７０はスポンジ材料である。他の実施例では、材料７０は連続気泡フォームである。一実施例では、連続気泡フォームは、以下で詳細に説明するように抗凝固剤で処理されて、材料７０の細孔７２全体に細かく分布した乾燥抗凝固剤粉末７４を形成する。血液サンプル１２は、生体流体収集装置１０に受容される。いくつかの実施例では、血液サンプル１２は、毛細管原理によって材料７０に浸漬される。血液サンプル１２は、材料７０の複雑な微細構造を通過する間に抗凝固剤粉末７４に曝され、これと混合される。
【００３４】
一実施例では、材料７０は連続気泡フォームである。たとえば、材料７０は、血液に対して不活性である柔らかく変形可能な連続気泡フォームである。一実施例では、連続気泡フォームは、ＢＡＳＦ社から市販されているＢａｓｏｔｅｃｔ（登録商標）フォームなどのメラミンフォームとすることができる。別の実施例では、連続気泡フォームは、ホルムアルデヒド−メラミン−重亜硫酸ナトリウムコポリマーから構成できる。連続気泡フォームは、熱および多くの有機溶媒に対する耐性のある、柔軟で親水性の連続気泡フォームとすることができる。一実施例では、連続気泡フォームはスポンジ材料とすることができる。
【００３５】
次に、細孔７２を有する材料７０に抗凝固剤を装填する方法を説明する。一実施例では、この方法は、材料７０を抗凝固剤と水との液体溶液に浸す工程、溶液の水を蒸発させる工程、および、材料７０の細孔７２全体を通して乾燥抗凝固剤粉末７４を形成する工程、を有する。
【００３６】
本開示の方法は、それを抗凝固剤および水溶液で浸漬し、ついでこの材料７０を乾燥させて材料７０の細孔７２全体を通じて細かく分布された乾燥抗凝固剤粉末７４を形成することによって、材料７０への抗凝固剤の正確に制御された装填を可能にする。
【００３７】
材料７０を所望の濃度の液体溶液に浸漬することにより、ヘパリンまたはＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）などの抗凝固剤、および他の血液安定化剤を液体溶液として材料７０に導入できる。その液相を蒸発させた後、たとえば水とヘパリンとの溶液から水を蒸発させた後、乾燥抗凝固剤粉末７４が形成され、材料７０の内部構造全体に細かく分布される。たとえば、乾燥抗凝固剤粉末７４は、材料７０の細孔７２全体を通して細かく形成され分布される。同様に、疎水性、親水性、または反応性の内部細孔表面を提供するように、材料７０を処理することが可能である。
【００３８】
一つの構成において、材料７０として連続気泡フォームを提供することの重要な利点は、既知量の抗凝固剤をフォーム材料の細孔７２に充填できることである。所望の濃度の抗凝固剤を水または他の適切な溶媒に溶解し、その後、液体形態で連続気泡フォーム材料７０の細孔７２に導入できる。一実施形態では、連続気泡フォーム材料７０を抗凝固剤および水または溶媒の溶液に浸漬し、続いて連続気泡フォーム材料７０を乾燥させることにより、抗凝固剤を細孔７２に充填できる。連続気泡フォーム材料７０は、周囲空気または加熱オーブンで乾燥させることができる。乾燥後、抗凝固剤は、乾燥粉末の形で連続気泡フォーム材料７０の内部微細構造全体に分布させることができる。
【００３９】
一実施形態では、図１８を参照すると、サンプル安定剤１４は、外壁１７の内部に配置された乾燥抗凝固剤粉末６８である。たとえば、チューブ６０を、乾燥抗凝固剤粉末６８でコーティングできる。
【００４０】
図２１〜２５を参照すると、三次元微小流体構造６６は、図２２〜２５に示されるような異なる断面の幾何学的形状を含む任意の構成の細孔６９を含みうる。
【００４１】
図２９および図３１を参照すると、一実施形態では、生体流体収集装置１０は、回転混合を促進するフィン８０を有する。図２８を参照すると、一実施形態では、生体流体収集装置１０は、側方出口開口部８２を画定する内壁１８を有する。
【００４２】
図２〜７を参照して、次に本開示の生体流体収集装置１０の使用について説明する。生体流体収集装置１０の入口部分２０は、その中に血液サンプル１２を受け入れるように構成されている。上述したように、サンプル安定剤１４が外壁１７の一部内に配置される。一実施形態では、サンプル安定剤１４は、入口部分２０と内壁１８の第１端部３２との間の外壁１７の一部内に配置される。
【００４３】
生体流体収集装置１０の入口部分２０内に血液サンプル１２が収容されると、サンプル安定剤１４は血液サンプル１２と混合する。この血液サンプル１２のサンプル安定剤１４との混合によって、血液サンプル１２の初期流出分１３内に第１添加剤初期分８４が作られる。
【００４４】
次に、図３を参照すると、添加剤初期分８４を含む血液サンプル１２の初期流出分１３は、内壁１８のチャンバ３０に流れ込み、血液サンプル１２の後続流出分１５は外壁１７と内壁１８との間に配置された流路４２に流れ込む。血液サンプル１２の初期流出分１３は、チャンバ３０を通って出口開口部３６へと流れ、そして血液サンプル１２の後続流出分１５は流路４２を通って生体流体収集装置１０の混合部２４へと流れる。次に、第１添加剤初期分８４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３は、制御された速度で出口開口部３６を通って混合部２４に流れ、血液サンプル１２の後続流出分１５に流入する。
【００４５】
第１添加剤初期分８４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３は、出口開口部３６を通って混合部２４に流れ、血液サンプル１２の後続流出分１５に戻り、血液サンプル１２の初期流出分１３と血液サンプル１２の後続流出分１５との計量混合が行われる。このようにして、生体流体収集装置１０は、高濃度の初期流出分、たとえば第１添加剤初期分８４、の捕捉と、その後の高濃度の初期流出分の生体流体全体を通じた再分配とによって、全体均一性を有する安定化された生体サンプルを生成する。生体流体収集装置は、高濃度の初期流出分のヘッドトゥテイル混合に使用されるインラインミキサー、たとえば混合構造１６を有する。混合は、二つのプロセスを介して達成される。図２〜４Ｂを参照すると、第１に、流れの初期流出分フラクション、たとえば、血液サンプル１２の初期流出分１３を毛細管補助流れ作用によって内壁１８の中央混合チャンバ３０内で捕捉する。この初期流出分フラクションは、主として、高濃度の初期流出分、たとえば、高濃度の抗凝固剤を含むフローヘッドから構成される。第２に、捕捉された初期流出分容量を、小さな出口開口部３６を通してゆっくりと放出し、中央混合チャンバの周囲を迂回された第１流流量の残り部分、すなわち、血液サンプル１２の後続流出分１５またはフローテイル、と再結合される。この流れの再結合は、特に、その容量をさらに個別の液滴の形で分配する必要がある場合に、選択されたフロー容量、すなわち、制御容量、の全体均一性を改善する。適切に混合されたヘッドトゥテイル容量によって、分配される個別の液滴間における均一性、たとえば、抗凝固剤濃度、が大幅に改善されるであろう。たとえば、図４Ｂ、図７、図９、図１３、図１６、および図１７を参照すると、本開示の生体流体収集装置１０を用いて、サンプル安定剤の全体均一性を有する安定化生体サンプルが生成される。好適には、その後、流量を個別の液滴の形で分配する必要がある場合に、本開示の生体流体収集装置１０は、図４Ｂ、図７、図９、図１３および図１７に示すように、改善された液滴間均一性を有する第１液滴９０および最終液滴９２をもたらす。
【００４６】
一実施例において、出口開口部３６のサイズまたは直径によって、添加剤初期分８４が血液サンプル１２の後続流出分１５に戻るように血液サンプル１２の初期流出分１３の流れの抵抗を制御する。たとえば、一実施形態では、内壁１８と外壁１７との間の距離、たとえば流路４２の直径は、出口開口部３６の直径よりも大きい。これにより、流路４２の出口を通る抵抗が出口開口部３６におけるよりも小さくなって、第１添加剤初期分８４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３が、制御された速度で、出口開口部３６を通って混合部２４に流れ、血液サンプル１２の後続流出分１５に戻される。
【００４７】
生体流体収集装置１０は、血液サンプル１２の後続流出分１５に戻る添加剤初期分８４を含む血液サンプル１２の初期流出分１３を計量し、単一の流れ、すなわち、サンプル安定剤１４がその単一の流れに沿って分布された安定化生体サンプルを達成する。
【００４８】
全体均一性を有する安定化生体サンプルが生成された後、この安定化生体サンプルは、出口部分２２に流れる。このとき、生体流体収集装置１０を、安定化生体サンプルの一部を生体流体収集装置１０から血液検査装置または臨床現場即時検査装置に閉鎖移送するための血液検査装置または臨床現場即時検査装置と係合させることができる。血液検査装置は、安定化生体サンプルを受け取りこの安定化生体サンプルを分析して試験結果を取得するように構成されている。
【００４９】
本開示の生体流体収集装置１０は、低濃度の後続流出分全体に濃縮された初期流出分を迅速に捕捉および再分配する。多くの先行技術の装置は、乾燥添加剤を小さなサンプル容量に均一に分配するのに問題があるため、これは特に注目される。これらの容量で、本開示の生体流体収集装置１０は、毛管力を利用して、ミキサーの中央チャンバを優先的に満たす（容積１０μＬ未満〜１０００μＬ）。
【００５０】
一実施形態では、図４１および図４２を参照すると、血液サンプル１２の初期流出分１３がミキサー１６の前部に到達すると、流体と材料との間の疎水性接触角により、中央チャンバ３０の優先的充填がもたらされる。これによって、中央チャンバ３０内で高濃度の初期流出分が捕捉される。中央チャンバ３０の出口端３４に位置する穴または出口開口部３６は、中央チャンバ３０の周りに迂回された残りの制御容積への捕捉された初期流出分のゆっくりした放出を促進することにより、溶解添加剤の均一な分配を促進する。また、出口穴の直径／数／位置を変え、回転混合を促進するためにフィンを組み込み、そして、より大きな制御容積を処理するために中央チャンバの容積を変更することによって、再分配およびヘッドトゥテイル混合を実現できる。
【００５１】
図３２〜４０は、本開示の生体流体収集装置の別の例示的な実施形態を示している。一実施形態では、生体流体収集装置１００は、血液サンプル１２などの生体流体を受け取るように構成されるとともに、サンプル安定剤１４と、ミキサーまたは混合構造１１６とを有する。一実施形態では、混合構造１１６は、外壁１１７、第１内壁１１８、および第２内壁１１９を備える。本開示は、高濃度の初期流出分の捕捉と、その後の、血液サンプル１２等の生体流体全体を通した高濃度の初期流出分の再分配とを通じて、全体均一性を有する安定化生体サンプルを作り出す生体流体収集装置１００を提供する。
【００５２】
生体流体収集装置１００は、生体流体、たとえば血液サンプル１２に混合される高濃度の液体、乾燥、または固体状態の添加剤、たとえばサンプル安定剤１４、を提供して、安定化生体サンプルを生成する。一実施例では、生体流体収集装置１００は、濃縮された初期流出分のヘッドトゥテイル混合に使用されるインラインミキサー１１６を有する。混合は二段階のプロセスを介して行われる。第１に、生体流体収集装置１００は、サンプル安定剤１４を血液サンプル１２の一部、たとえば血液サンプル１２の第１流出分または初期流出分１３に溶解する。サンプル安定剤１４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３は、毛細管補助流れ作用によって、中央混合チャンバ内で捕捉される。第二に、捕捉された初期流出分容量は、制御された速度で小さな出口開口部全体を通してゆっくり放出され、中央ミキサーチャンバ回りで迂回された、フロー容量の残り、たとえば、血液サンプル１２の第２流出分または後続流出分１５と再結合される。
【００５３】
図３２〜４０を参照すると、生体流体収集装置１００は、サンプル安定剤１４、ミキサーまたは混合構造１１６、入口部分１２０、出口部分１２２、および混合部１２４を有する。一実施例では、混合構造１１６は外壁１１７と、第１内壁１１８と、第２内壁１１９とを有する。
【００５４】
図３２〜４０に示されるように、外壁１１７は、入口部分１２０と出口部分１２２とに及ぶ。一実施形態では、外壁１１７は、上壁１２６、底壁１２８、第１側壁１２７、および第２側壁１２９を含む。
【００５５】
図３２〜４０を参照すると、第１内壁１１８が、外壁１１７の内部に配置され、上壁１２６および底壁１２８に及ぶ。一実施形態では、第１内壁１１８は、第１内壁第１端部１３２と第１内壁第２端部１３４とを有する。図３２〜４０を参照すると、第２内壁１１９は、外壁１１７の内部に配置され、上壁１２６および底壁１２８に及ぶ。一実施形態では、第２内壁１１９は、第２内壁第１端部１３７と第２内壁第２端部１３８とを有する。
【００５６】
一実施形態では、第１内壁１１８と第２内壁１１９とは、協働で、それらの間にチャンバ１３０を画定している。チャンバ１３０は、入口部分１２０と連通している。一実施形態では、第１内壁第１端部１３２は、第２内壁第１端部１３７から第１距離ｄ１だけ離間し、第１内壁第２端部１３４は、第２内壁第２端部１３８から第２距離ｄ２だけ離間している。一実施例では、第２距離ｄ２は、第１距離ｄ１よりも小さい。一実施形態では、第２距離ｄ２は出口開口部１３６を画定する。
【００５７】
中央チャンバ１３０の出口開口部１３６は、中央チャンバ１３０の周りに迂回された残りの制御容積への捕捉された初期流出分のゆっくりとした放出を促進することにより、溶解した添加剤の均一な分配を促進する。再分配およびヘッドトゥテイル混合は、出口穴の直径／数／位置を変更し、回転混合を促進するためにフィンを組み込み、より大きな制御体積を処理するために中央チャンバの体積を変更することにより実現できる。
【００５８】
一実施形態では、第１流路１４２が、外壁の第１の部分、たとえば、第１側壁１２７と第１内壁１１８との間、に配置される。一実施形態では、第１流路１４２は、入口部分１２０と流体連通する。
【００５９】
一実施形態では、第２流路１４３が、外壁の第２の部分、たとえば第２側壁１２９と第２内壁１１９との間、に配置される。一実施形態では、第２流路１４３は、入口部分１２０流体連通する。
【００６０】
流路１４２、１４３は、チャンバ１３０によって画定される流路とは別個の流路を画定する。一実施形態では、流路１４２、１４３の直径は、出口開口部１３６の直径よりも大きい。
【００６１】
一実施形態では、生体流体収集装置１００の外壁１１７は、第１内壁第２端部１３４と出口部分１２２との間に配置される混合部１２４を有する。これにより、流路１４２、１４３の一部とチャンバ１３０の一部とはそれぞれ、混合部１２４と流体連通している。
【００６２】
一実施形態では、サンプル安定剤１４が、外壁１１７の一部内に配置される。一実施形態では、サンプル安定剤１４は、入口部分１２０と第１内壁１１８の第１端部１３２との間の外壁１１７の一部内に配置される。
【００６３】
生体流体収集装置１００は、濃縮液体または固体状態の添加剤および／またはサンプル安定剤１４を提供する。生体流体収集装置１００は、高濃度の初期流出分の捕捉およびその後の生体流体全体にわたる高濃度の初期流出分の再分配を通じて、全体均一性を備えた安定化生体サンプルを生成する。サンプル安定剤１４は、抗凝固剤、またはたとえばＲＮＡ、タンパク質分析物、または他の要素などの血液内の特定の要素を保持するように構成された物質とすることができる。一実施例では、サンプル安定剤１４はヘパリンまたはＥＤＴＡである。一実施例では、複数の生体流体収集装置１００が、異なるサンプル安定剤を含むことができる。本開示の生体流体収集装置１００は、血液サンプルに導入される添加剤および／またはサンプル安定剤の性質にフレキシビリティを提供する。一実施例では、本開示の生体流体収集装置内に受け入れられた血液サンプルは、複数の別々の部分に分割され、異なるサンプル安定剤を血液サンプルのこれら別々の部分に添加できる。このようにすれば、本開示の生体流体収集装置によって、単一の装置内で異なるサンプル安定剤で血液サンプルの複数の部分を安定化させることが可能となる。
【００６４】
一実施例において、サンプル安定剤１４は、外壁１１７の一部内に配置される。たとえば、乾燥添加剤、試薬、または抗凝固剤などのサンプル安定剤１４は、血液サンプル１２のような流動液体に送達されるために生体流体収集装置１００の流路内に堆積させることができる。上に詳述したように、図１８〜２５を参照すると、これらのいくつかの例には、毛細管６０（図１８）、多孔質媒体６２（図１９）、ビーズ６４（図２０）、または三次元微小流体構造６６（図２１〜２５）が含まれる。
【００６５】
図３２〜４０を参照して、本開示の生体流体収集装置１００の使用について説明する。生体流体収集装置１００の入口部分１２０は、その中に血液サンプル１２を受け入れるように構成されている。上述したように、サンプル安定剤１４が外壁１１７の一部内に配置される。一実施形態では、サンプル安定剤１４は、入口部分１２０と内壁１１８の第１端部１３２との間の外壁１１７の一部内に配置される。
【００６６】
生体流体収集装置１００の入口部分１２０内に血液サンプル１２が収容されると、サンプル安定剤１４は血液サンプル１２と混合する。この血液サンプル１２のサンプル安定剤１４との混合によって、血液サンプル１２の初期流出分１３内に第１添加剤初期分１８４が作られる。
【００６７】
次に、図３４〜３６を参照すると、添加剤初期分１８４を含む血液サンプル１２の初期流出分１３は、チャンバ１３０に流れ込み、血液サンプル１２の後続流出分１５は流路１４２、１４３に流れ込む。血液サンプル１２の初期流出分１３は、チャンバ１３０を通って出口開口部１３６へと流れ、そして血液サンプル１２の後続流出分１５は流路１４２、１４３を通って生体流体収集装置１００の混合部１２４へと流れる。次に、第１添加剤初期分１８４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３は、制御された速度で出口開口部１３６を通って混合部１２４に流れ、血液サンプル１２の後続流出分１５に流入する。
【００６８】
第１添加剤初期分１８４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３は、出口開口部１３６を通って混合部１２４に流れ、血液サンプル１２の後続流出分１５に戻り、血液サンプル１２の初期流出分１３および血液サンプル１２の後続流出分１５におけるサンプル安定剤１４の計量混合を行う。このようにして、生体流体収集装置１００は、高濃度の初期流出分、たとえば第１添加剤初期分１８４の捕捉と、その後の高濃度の初期流出分の生体流体全体を通じた再分配と、によって、全体均一性を有する安定化された生体サンプルを生成する。生体流体収集装置は、高濃度の初期流出分のヘッドトゥテイル混合に使用される、インラインミキサー、たとえば、混合構造１１６を有する。混合は、二つのプロセスを介して達成される。図３２〜４０を参照すると、第１に、初期流出分フラクション、たとえば、血液サンプル１２の初期流出分１３を毛細管補助流れ作用によって中央混合チャンバ１３０内に捕捉する。この初期流出分フラクションは、主として、高濃度の初期流出分、たとえば、高濃度の抗凝固剤を含むフローヘッドから構成される。第２に、捕捉された初期流出分容量を、小さ出口開口部１３６を通してゆっくりと放出し、中央混合チャンバの周囲を迂回された第１流流量の残り部分、すなわち、血液サンプル１２の後続流出分１５またはフローテイル、と再結合される。この流れの再結合は、特に、その容量をさらに個別の液滴の形で分配する必要がある場合に、選択されたフロー容量、すなわち、制御容量、の全体均一性を改善する。適切に混合されたヘッドトゥテイル容量によって、分配される個別の液滴間における均一性、たとえば、抗凝固剤濃度、が大幅に改善されるであろう。たとえば、図４Ｂ、図９および図１０を参照すると、本開示の生体流体収集装置１００を用いて、サンプル安定剤の全体均一性を有する安定化生体サンプルが生成される。
【００６９】
一実施例において、出口開口部１３６のサイズまたは直径によって、添加剤初期分１８４が血液サンプル１２の後続流出分１５に戻るように血液サンプル１２の初期流出分１３の流れの抵抗を制御する。たとえば、一実施形態では、流路１４２、１４３の直径は、出口開口部１３６の直径よりも大きい。これにより、流路１４２、１４３の出口を通る抵抗が出口開口部１３６におけるよりも小さくなって、第１添加剤初期分１８４を有する血液サンプル１２の初期流出分１３が、制御された速度で、出口開口部１３６を通って混合部１２４に流れ、血液サンプル１２の後続流出分１５に戻される。
【００７０】
生体流体収集装置１００は、血液サンプル１２の後続流出分１５に戻る添加剤初期分１８４を含む血液サンプル１２の初期流出分１３を計量し、単一の流れ、すなわち、サンプル安定剤１４がその単一の流れに沿って分布された安定化生体サンプルを達成する。
【００７１】
全体均一性を有する安定化生体サンプルが生成された後、この安定化生体サンプルは、出口部分１２２に流れる。このとき、生体流体収集装置１００を、安定化生体サンプルの一部を生体流体収集装置１００から血液検査装置または臨床現場即時検査装置に閉鎖移送するための血液検査装置または臨床現場即時検査装置と係合させることができる。血液検査装置は、安定化生体サンプルを受け取りこの安定化生体サンプルを分析して試験結果を取得するように構成されている。
【００７２】
本開示の生体流体収集装置１００は、低濃度の後続流出分全体に濃縮された初期流出分を迅速に捕捉および再分配する。多くの先行技術の装置は、乾燥添加剤を少量のサンプル体積に均一に分配するのに問題があるため、これは特に注目される。これらの容量で、本開示の生体流体収集装置１０は、毛管力を利用して、ミキサーの中央チャンバを優先的に満たす（容積１０μＬ未満〜１０００μＬ）。
【００７３】
本開示は、例示的な構成を備えるものとして説明してきたが、本開示は、本開示の要旨および範囲内でさらに改変することが可能である。したがって、本出願は、その一般原理を使用して、本開示の、すべてのバリエーション、使用法および適用、をカバーすることを意図している。さらに、本出願は、本開示が関係し、添付の特許請求の限定事項内に属する当該技術における既知の、または、慣例的な範囲での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１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【国際調査報告】
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