УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ И АНАЛИЗА КРОВИ
APPARATUS AND METHOD FOR BLOOD SEPARATION AND ANALYSIS

Изобретение относится к устройству для разделения и анализа крови.
С помощью анализа крови могут быть определены отклонения от нормальной картины крови, из которых, например, может быть выявлен патологический дефект или фактор риска, по меньшей мере, может быть показано, что рекомендуется или необходимо дальнейшее обследование в его отношении. Разумеется, может быть также определена здоровая картина крови.
В патентной заявке US 2003/0175167 А1 описано устройство, с помощью которого в камеру может быть отобрана порция крови, причем кровь разбавляют и затем по меньшей мере частично продавливают через фильтр. Фильтр подбирают так, что из крови по меньшей мере плазма крови может проходить через фильтр и собираться в сборном отсеке, тогда как по меньшей мере красные кровяные тельца из крови не могут проходить через фильтр и остаются позади в камере. Далее, в проходе между этой камерой и сборным отсеком предусмотрено уплотнение, чтобы плазма не могла перетекать обратно. После этого устройство направляют в лабораторию, чтобы провести анализ плазмы. Здесь в особенности важно, что плазма и красные кровяные тельца поддерживаются в разделенном состоянии, поскольку в противном случае, например, может происходить коагуляция, которая делает кровь непригодной для последующих разнообразных тестов. Анализ кровяной плазмы выполняют, к примеру, с помощью спектрального анализа.
Патентная заявка US 2004/0133146 А1 описывает устройство, где кровь засасывают с помощью тонкой трубки, эту кровь затем подают в камеру, после чего ее продавливают через фильтр с помощью поршня так, что по меньшей мере плазма крови продавливается через фильтр и по меньшей мере красные кровяные тельца остаются позади в камере. Отделенную плазму крови затем исследуют, например, с помощью спектрального анализа.
По сравнению с анализом цельной крови эти устройства имеют то преимущество, что кровь не нужно центрифугировать. Таким образом, нужно отбирать гораздо меньше крови, и тесты могут быть проведены более быстро.
Эти известные устройства и способы, в которых они употребляются, имеют тот недостаток, что они по-прежнему затрачивают относительно много времени до того, как результат тестирования становится известным пациенту, кровь которого была отобрана. Это обусловлено тем, что, хотя нужно отбирать лишь немного крови и больше уже не требуется ее центрифугировать, анализ приходится выполнять в лаборатории, так что на пересылку и обработку расходуется относительно много времени. В дополнение, пациент может воспринимать как недостаток то, что результаты анализа становятся известны другим людям даже раньше самого пациента или самой пациентки.
Патент GB 2392854 описывает фильтрационное устройство, снабженное первой камерой и второй камерой, отделенными друг от друга фильтрационной мембраной. В одном варианте осуществления это устройство описано для разделения крови на плазму и прочие компоненты крови. В этом варианте осуществления вторая камера оснащена полым плунжером с фильтрующим элементом на переднем конце. Перед употреблением во второй камере находятся шарики, содержащие реагент для субстанции в кровяной плазме. В процессе применения плунжер сжимает цельную кровь в первой камере так, что плазма крови продавливается сквозь фильтр во вторую камеру. Шарики растворяются в кровяной плазме и реагируют с определяемой субстанцией так, что происходит изменение цвета как показатель присутствия этой субстанции. Этот тест занимает по меньшей мере десять минут.
Патентная заявка ЕР 1221340 описывает универсальное тестирующее устройство, в которое могут быть помещены различные реагенты, между фильтрами или на них. Все виды анализируемых жидкостей, такие как цельная кровь, сыворотка крови, пищевые продукты и тому подобные, могут быть приведены в контакт с ними для проведения реакций. Для применения сыворотки крови описано, что между фильтрами может быть предусмотрен гель с реагентом. Фильтры затем служат для осветления сыворотки. Сыворотку отделяют от цельной крови вне устройства и вводят в устройство как таковую.
Патент ЕР 1152241 описывает устройство в серии вариантов исполнения, где по меньшей мере три камеры используются для последовательного разделения компонентов цельной крови, чтобы собрать плазму крови в последней камере. Разделение различных фракций крови по меньшей мере частично производится центрифугированием.
Патент US 3481477 описывает устройство для разделения цельной крови на сыворотку и твердые компоненты. Для этой цели в трубке размещен поршень, причем на конце поршня расположен фильтр. Для формирования фильтра могут быть предусмотрены фильтрующие пластинки. К фильтру присоединена тонкая капиллярная трубка. В процессе употребления кровь вводят в трубку, после чего кровь сдавливают поршнем с фильтром. Сыворотка продавливается через фильтрующие пластинки и поступает через капиллярную трубку в тестовую трубку или в резервуар, сформированный внутри поршня. Фильтрующие пластинки могут содержать реагент для компонентов отфильтрованной сыворотки.
Эти известные устройства имеют сложную конструкцию и неудобны в употреблении, и не обеспечивают желательных быстрых, надежных результатов, непосредственно считываемых пользователем.
Далее, например, из патента US 4477575 известно устройство, в котором применяются реагенты, где в тестирующем устройстве на верхнюю часть фильтра помещают каплю крови. Под действием капиллярных сил и/или силы тяжести кровяная плазма проходит через фильтрующий слой, тогда как красные кровяные тельца остаются позади на фильтре. В фильтрующем слое или вблизи него размещен реагент, который может реагировать с компонентом в кровяной плазме. После этого визуальное обследование реагента, по меньшей мере устройства, может дать убедительный ответ на предмет присутствия или отсутствия этого компонента в крови. Патент DE 2922958 далее описывает многослойные фильтры с различными реагентами для разнообразных патологических или иным образом показательных факторов в крови.
Такое устройство предоставляет то преимущество, что оно может быть использовано самим пациентом или самой пациенткой или в его или ее присутствии, так что может быть существенно сокращено время для получения результатов тестирования. Однако такие тесты также по-прежнему требуют затраты нескольких минут или более, что во многих случаях нежелательно. В дополнение, эти тесты имеют тот недостаток, что они являются очень чувствительными, например, к загрязнению извне, поскольку устройство является открытым, в то время как, помимо всего прочего, степень разделения и, следовательно, количество полученной кровяной плазмы не может быть определено с достаточной точностью. В частности, когда употребляются многослойные фильтры с различными реагентами, этот недостаток еще более усугубляется, поскольку неясно, сколько кровяной плазмы попало на каждый слой фильтра.
Изобретение предполагает представление устройства и/или способа анализа крови.
В частности, изобретение предполагает представление способа и/или устройства для относительно быстрого разделения цельной крови по меньшей мере на кровяную плазму и красные кровяные тельца и затем анализа по меньшей мере плазмы крови.
Дополнительная задача изобретения состоит в представлении способа и/или устройства, с помощью которых пользователь может провести тестирования крови независимо и относительно быстро.
Изобретение далее предполагает представление устройства и/или способа, который обеспечивает возможность разделения и анализа крови, где могут быть получены индикации пороговых значений одного или более факторов, имеющих отношение к крови.
В первом варианте осуществления устройство согласно изобретению отличается тем, что по меньшей мере предусмотрены разделительные средства для разделения плазмы крови и красных кровяных телец, где разделительные средства включают сжимающее приспособление для продавливания по меньшей мере части крови через фильтр, тогда как предусмотрены по меньшей мере первый сборный отсек (первые сборные средства) для сбора отделенной кровяной плазмы и по меньшей мере один реагент, который размещен в этом первом сборном отсеке или может быть введен в него для реакции с субстанциями или организмами, присутствующими в плазме крови.
С таким устройством достигается то преимущество, что по меньшей мере плазма крови отделяется под давлением по меньшей мере от красных кровяных телец так, что практически мгновенно получается желательное отделение плазмы крови от красных кровяных телец. В дополнение, по меньшей мере кровяная плазма собирается в сборном отсеке, в котором плазма крови непосредственно приходит или может приходить в контакт по меньшей мере с одним реагентом так, что в пределах чрезвычайно короткого времени можно определить, присутствует ли конкретный компонент в данной крови, по меньшей мере превышает ли конкретные значение или предел. Предпочтительно употребляются реагенты, которые позволяют визуально определить, протекает или нет соответствующая реакция, например, по изменению цвета, структурному изменению, такому как коагуляция, растворение или тому подобное.
Плазму крови предпочтительно собирают в первом сборном отсеке, скомпонованном в виде камеры, отделенной от окружающей среды так, что никакие загрязнения или утечки кровяной плазмы происходить не могут. Предпочтительно перед употреблением в устройство помещают известное количество жидкого разбавителя, в частности, в вышеупомянутую камеру, в которую, в дополнение, вводят известное количество крови так, что степень разбавления крови всегда точно известна. Таким образом, точные результаты тестирования могут быть достигнуты быстро и просто.
В первом особенно преимущественном варианте исполнения в первом сборном отсеке предусмотрен по меньшей мере один реагент, в частности, на части его стенки. Предпочтительно эта часть стенки является по меньшей мере отчасти прозрачной так, что изменение, например, цвета или структуры реагента ясно видно снаружи устройства, по меньшей мере первого сборного отсека, без необходимости его вскрытия.
В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере один реагент предусмотрен на элементе или в элементе, который вставлен или может быть вставлен в первый сборный отсек. Это предоставляет по меньшей мере то преимущество, что устройство может иметь по существу универсальную конструкцию, в которой в каждый момент может быть выбран подходящий реагент в зависимости от проводимого тестирования.
В устройстве и способе согласно изобретению реагент предпочтительно выбирают и/или дозируют так, что могут быть определены значения конечных точек, чтобы можно было по меньшей мере видеть, присутствует ли конкретный фактор в крови на уровне выше или ниже предварительно выбранного значения.
В конкретном варианте осуществления устройство оснащено поршнем, с помощью которого кровь, по меньшей мере плазма крови, может быть продавлена через фильтр, тогда как первый сборный отсек предпочтительно расположен в поршне. По меньшей мере один реагент тогда может быть размещен на поршне или в нем.
В устройстве и способе согласно изобретению каждый раз может быть использован один реагент, но могут быть также предусмотрены комбинации реагентов для одновременного проведения серии тестов. Так, например, на стенке первого сборного отсека могут быть предусмотрены кольца, покрытия или тому подобные из различных реагентов. Разумеется, реагент может быть также помещен необязательно в различных агрегатных состояниях, например, жидким или в виде твердого вещества.
В альтернативном варианте исполнения по меньшей мере один реагент размещен в отдельном держателе или на нем, тогда как устройство для разделения крови оснащено сливным отверстием, в частности, вблизи первого сборного отсека так, что после того, как плазма крови была отделена от красных кровяных телец, ее можно было налить в этот держатель или на него по меньшей мере с этим по меньшей мере одним реагентом.
По меньшей мере один реагент предпочтительно выбирают из группы реагентов, которые выявляют только присутствие субстанции или организма в кровяной плазме, но не величину концентрации или тому подобное. Поэтому по меньшей мере один реагент предпочтительно является по существу бинарным: реакция реагента показывает, например, изменением цвета, коагуляцией или другим превращением реагента, кровяной плазмы, или реакцией между ними, превышено ли или нет конкретное пороговое значение. Например, реагент, который может обнаруживать присутствие бактерии Helicobacter Pylori, или реагент, который показывает избыточное или ограниченное количество факторов свертывающей системы крови. Кроме того, могут быть использованы реагенты, которые могут показывать присутствие антигенов, например, степень, в которой они должны наличествовать, или превышение предельного значения, например, антигенов, по которым может быть выявлено присутствие опухолей, или по меньшей мере может быть показана вероятность таковых. Кроме того, могут быть применены реагенты, с помощью которых может быть определено присутствие, например, витаминов. Далее, могут быть использованы реагенты, с помощью которых, в случае превышения или, напротив, недостижения предельного значения, может быть показано, вредно ли превышение для пациента. Такой реагент преимущественно может быть скомбинирован с реагентом, который показывает превышение или недостижение этого предельного значения. Далее, могут быть применены реагенты, с помощью которых может быть определен терапевтический или нетерапевтический уровень в крови, например, лекарственного препарата или токсичного вещества, например, лекарственного средства в зависимости от оптимального уровня в крови, обеспечивающего оптимальное действие, или от содержания в крови, которое не должно быть превышено вследствие, например, нежелательных побочных эффектов. Могут быть использованы также комбинации реагентов, как упомянуто выше. Конечно, эти реагенты и их употребление упомянуты только в порядке иллюстрации и не могут быть истолкованы как ограничивающие каким бы то ни было образом.
В качестве иллюстрации изобретения варианты исполнения устройства и способа согласно изобретению будут разъяснены более подробно с привлечением чертежей, в которых:
Фиг.1 показывает вид в разрезе устройства согласно изобретению перед употреблением согласно первому варианту осуществления;
Фиг.2 показывает устройство согласно Фиг.1 в частично вдавленном состоянии;
Фиг.3 показывает устройство согласно Фиг.1 и 2 в полностью вдавленном состоянии;
Фиг.4А и В показывают, частично в разрезе, увеличенный вид сбоку альтернативного варианта исполнения устройства согласно изобретению в исходном положении и в конечном положении соответственно;
Фиг.4С схематически показывает в разрезе увеличенный вид сбоку фильтра для устройства согласно Фиг.4;
Фиг.5 схематически показывает вставной элемент для применения в устройстве согласно изобретению; и
Фиг.6 показывает увеличенный вид сбоку нажимного штока устройства согласно Фиг.1, в альтернативном варианте исполнения.
В этом описании одинаковые или соответствующие детали обозначены одинаковыми или соответствующими ссылочными позициями. Здесь в каждом из чертежей приведены не все ссылочные позиции. Все показанные и обсуждаемые варианты исполнения включают разделение и анализ крови. Однако с помощью такого же или подобного устройства могут быть протестированы прочие биологические образцы. Варианты осуществления устройства и реагенты, приведенные в примерах, показаны только в качестве иллюстрации и не должны быть истолкованы как ограничивающие изобретение каким бы то ни было образом.
Фиг.1 показывает, частично в разрезе, увеличенный вид сбоку устройства 1 согласно изобретению, в первом варианте исполнения из двух частей. В Фиг.1, с левой стороны, показана первая часть 2, сформированная корпусом 3 из прозрачной пластмассы, закрытым с нижней стороны резко сужающимся донышком 4 и открытым с противоположной стороны 5. Открытая сторона 5 имеет горлышко 6 с наружной винтовой резьбой 7, на которую навинчивается крышка 8. Крышка 8 зажимает прокладку 9 на горлышке 6 так, что внутреннее пространство камеры 10 внутри корпуса 3 герметизируется. В камеру 10 помещен жидкий разбавитель 11 в заранее заданном количестве.
b
i
1
2
Фиг.1 на правой стороне показывает вторую часть 20 в форме поршневой детали 12, включающей по меньшей мере частично прозрачную трубчатую часть 13 с открытым донным концом 14 и противоположным открытым верхним концом 15, окруженным буртиком 16. Вокруг наружной стороны донного конца 14 предусмотрено гибкое кольцо 17 с наружным диаметром D, который соответствует внутреннему диаметру D корпуса 3 первой части 2 таким образом, который описывается более подробно. В трубчатую часть 13 вставляется нажимной шток 18, который имеет наружный диаметр d, который является меньшим, чем внутренний диаметр d трубчатой части 13. На верхней стороне нажимного штока 18 размещен заплечик 19, который на верхней стороне соединен с пояском 21, протяженным наружу, и снабжен внутренней винтовой резьбой 22, которая соответствует наружной винтовой резьбе 7 первой части 2. Заплечик герметично пригнан к верхнему концу 15, тогда как поясок может плотно примыкать к наружной стороне буртика 16. Нажимной шток 18 и заплечик 19 имеют такую длину, что в положении, показанном в Фиг. 1, донная часть 24 нажимного штока 18 находится на некотором расстоянии от донного конца 14 внутри трубчатой части 13. На донном конце 24 нажимного штока 18 размещен упор 25, который будет разъяснен далее.
На донном конце 14 трубчатой части 13 расположен фильтр 26, через который может проходить по меньшей мере плазма крови, но через который не могут проходить красные кровяные тельца, по меньшей мере при некотором разбавлении крови. Примеры применяемых фильтров и разбавлений приведены, например, в патентной заявке US 2003/1075167 А1, которые не должны быть истолкованы как ограничивающие каким бы то ни было образом.
Фиг.2 показывает вторую часть 20 в состоянии, где она частично вдавлена в первую часть 2, в которой капля крови с известным объемом примешана к жидкому разбавителю. В этом состоянии фильтр 26 располагается на поверхности разбавленной крови, и кольцо 17 блокирует доступ внутрь корпуса 3. Таким образом, камера 10 заперта. Из этого положения вторая часть 20 может быть еще более вдавлена вниз, в направлении донышка 4. Здесь фильтр 26 резко вдавливается в разбавленную кровь так, что плазма крови выдавливается вверх сквозь фильтр 26, тогда как красные кровяные тельца задерживаются и остаются позади в камере 10. Между нажимным штоком 18, трубчатой частью 13, фильтром 26 и заплечиком 19 сформирован сборный отсек 27 в форме кольцевой камеры, в которую собирается кровяная плазма.
Фиг.3 показывает в разрезе увеличенный вид сбоку устройства 1 согласно изобретению, где вторая часть 10 полностью вдавлена в первую часть 2 настолько, что внутренняя винтовая резьба 22 навинчивается на наружную винтовую резьбу 7, и упор 25 перекрывает открытый конец трубчатой части 13 над фильтром 26 так, что предотвращается обратное перетекание плазмы 28 крови из первого сборного отсека 27.
В варианте осуществления, показанном в Фиг.1-3, на внутренней стенке трубчатой части 13 предусмотрена по меньшей мере одна поверхность 29, которая содержит реагент 30 по меньшей мере для одного элемента, который присутствует, по меньшей мере может присутствовать, в плазме 28 крови. Предпочтительно реагент 30 размещен в виде кольцеобразной поверхности так, что она является видимой снаружи со всех сторон собранного устройства 1. Это обеспечивает возможность четко наблюдать реакцию реагента 30 с вышеупомянутым элементом, например, благодаря изменению цвета, структурному изменению, коагуляции, растворению или тому подобному, если этот элемент присутствует до конкретного уровня в кровяной плазме. Будет понятно, что реагент 30 или реагенты могут быть выбраны соответственно элементам, для которых нужно определить присутствие, концентрацию, уровень или тому подобные. Если желательно, могут быть предусмотрены две или более поверхностей 29, 29А, 29В, 29..., с одним и тем же реагентом, но предпочтительно с различными реагентами 30А, 30В, 30...
В альтернативном варианте осуществления, показанном в Фиг.6, реагент размещен на нажимном штоке 18 в форме кольцеобразной поверхности 29. Таким образом, достигается то преимущество, что нажимной шток 18 может быть выбран, например, из комплекта нажимных штоков 18 с различными реагентами в зависимости от желательного определяемого элемента. Между прочим, это может быть достигнуто, конечно, с помощью различных трубчатых элементов 13 с различными реагентами.
В альтернативном варианте осуществления устройство согласно изобретению может поставляться с серией вставных элементов, таких как (пустотелые) стержни 31, кольца 32 или тому подобные, как схематически показано в Фиг.6, где различные вставные элементы содержат различные реагенты 30, 30А, 30... Таким образом, в каждый момент, в зависимости от желательного теста, в трубчатом элементе 13 может быть предусмотрен подходящий реагент или комбинация реагентов. Кольцеобразные элементы, например, затем могут скользить вокруг нажимного штока 18 с образованием нажимного штока 18, как показано в Фиг.6. Стержни или тому подобные, например, могут быть размещены в отверстиях или прорезях в нажимном штоке 18 или в оболочке или камере, заключающей тот или иной нажимной шток, например, будучи свободно вставленными в отсек 27 или трубку 13.
3
2
Фиг.5 схематически показывает перспективный вид альтернативного варианта исполнения вставного элемента 32 для применения в устройстве согласно Фиг.1-3. Этот вставной элемент 32 по существу сформирован в виде пустотелого цилиндрического корпуса 50, который включает кольцеобразную часть 52 на первом конце 51, от которой отходит ряд пальцев 53 в направлении противоположного второго конца 54. Вблизи этого второго конца 54 пальцы 53 имеют сужение 55, в котором часть 56 каждого пальца смещена внутрь относительно наружной поверхности 57 вышеупомянутого корпуса 50. На обращенной наружу поверхности 29 сужения 55 на каждом пальце 53 размещен реагент 30. На каждом пальце может находиться один и тот же реагент, но вместе с тем на разных пальцах 53 могут быть предусмотрены различные реагенты 30, 30А, 30..., например, для проведения различных, родственных или неродственных тестов. Цилиндрический корпус 50 имеет наружный диаметр D, который приблизительно равен внутреннему диаметру D корпуса 13 так, что он может быть вдавлен в корпус 13 с верхнего конца 15, предпочтительно с пальцами 53, направленными в сторону конца 14. Наружная поверхность 57 затем может примыкать изнутри к корпусу 13, тогда как поверхность 29 находится на отдалении от него. Это позволяет реагенту 30, 30А, 30... войти в надлежащий контакт с плазмой, собранной в отсеке 27. Разумеется, реагент может быть также размещен иным образом, например, непосредственно на поверхности 57, если она находится на расстоянии от стенки корпуса 13, или на обращенной внутрь поверхности вставной части 32, в этом случае предпочтительно, чтобы по меньшей мере пальцы 53 были по меньшей мере частично прозрачными на высоте расположения реагента 30.
В этом описании реагент или реагенты или подобные термины также понимаются по меньшей мере как обозначающие антитела или ферменты, чем подразумевается, что могут быть проведены тесты, которые основываются на антителах или ферментах.
Могут быть использованы разнообразные реагенты и другие маркеры, например, такие как антигены, химические реагенты, ферменты, химические маркеры и тому подобные. Реагенты и маркеры, например, могут быть применены для выявления проблем, связанных с сердцем, печенью, почками или другими органами, патологическими изменениями уровня глюкозы, такими как диабет, патологическими изменениями уровня холестерина, анормальностями, связанными с одним или более гормонами, общими показателями крови и тому подобными, вирусными или бактериальными заболеваниями, такими как грипп, малярия, гепатит, ВИЧ, воспаления, рассеянный склероз (MS), синдром хронической усталости (МЕ) и прочие показания, в частности, в отношении существующих проблем со здоровьем и/или ухудшения здоровья, возможность которого следует ожидать. Здесь патологические изменения понимаются как означающие такие отклонения от значений, обычно ожидаемых для конкретного индивида, которые для врача могли бы или должны стать основанием для проведения дальнейших обследований или для медицинского вмешательства, например, с назначением лекарственных препаратов, растворов, питательных веществ, или для хирургического вмешательства.
Примерами реагентов 30, которыми изобретение никоим образом не ограничивается, являются, например, антитела для Т-лимфотропического вируса человека HTLV I и/или II, цистатин С или подобные маркеры для функций почек или функций сердца, таких как кардиоваскулярные проблемы, сердечная недостаточность (инфаркт (миокарда)) и/или сердечные приступы (удар), моноклональные антитела, коагуляционные реагенты, такие как реагенты, чувствительные и нечувствительные к волчаночному антикоагулянту, простатический специфический антиген (PSA), праймер HBS-1, HLA-антитела, гликозилированный гемоглобин (HbA(1c) или GlyHb) в измерении гемоглобина.
В первом примере варианта осуществления на внутренней стороне трубчатой части 13 предусмотрена поверхность 29 с ферментативным реагентом на холестерин, CHOD-Pap фирмы Boehringer-Mannheim GmbH в качестве реагента 30, каковой реагент 30 пригоден для определения уровня холестерина (общий холестерин, холестерин высокой (HDL) или низкой (LDL) плотности). В камеру 10 поместили 220 микролитров жидкого разбавителя (буфера), после чего в нем разбавили 60 микролитров крови. Путем вдавливания вниз второй части в первую часть, как описано, в первом отсеке 27 собрали 220 микролитров кровяной плазмы. Эту кровяную плазму привели в контакт с реагентом при перемешивании (покачиванием в горизонтальном направлении) так, что реагент изменил цвет с нейтрального цвета на характеристический цвет, в этом случае красный, явственно видимый снаружи. Тем самым было обнаружено, что уровень холестерина в крови был выше, чем пороговое значение в 6,5 ммоль/л. Контрольные измерения цельной крови, взятой в виде образца венозной крови и исследованной в лаборатории, продемонстрировали, что кровь действительно имела значение выше этого порогового уровня.
Фиг.4А и В схематически показывают устройство 1 согласно изобретению в альтернативном варианте исполнения, основа которого описана в патенте NL 1016646, каковая публикация понимается как включенная здесь посредством ссылки, по меньшей мере в отношении операции отделения плазмы от крови.
Это устройство 1 включает полый цилиндрический корпус 33, в котором первый поршень 34 движется с герметичным уплотнением под действием нажимного стакана 35, который в первом положении неподвижен относительно конца нажимного штока 36, соединенного с первым поршнем, и, во втором положении, например, повернулся относительно первого положения на угол около 90 градусов вокруг продольной оси корпуса 33 на нажимном штоке 36. Таким образом, в первом положении первый поршень 34 может быть вдавлен по направлению к донному концу 37 корпуса 33 с помощью нажимного стакана 35, вплоть до упора 38. Второй поршень 39 с нажимным штоком 46 расположен вокруг нажимного штока 36 и создает уплотнение относительно как нажимного штока, так и внутренней части корпуса 33. Второй поршень 39 представляет собой, например, резиновое кольцо. Между первым и вторым поршнем 34, 39 заключен обрабатывающий отсек 40, объем которого является переменным. В этот объем могут быть введены обрабатывающая текучая среда или другой материал, такой как буфер 11, например, фосфатный буфер, подобно Фиг.1-3.
В стенке 44 корпуса 33 предусмотрены впускное отверстие 42 и выпускное отверстие 43. Капилляр 44 может быть вставлен во впускное отверстие, чтобы содержимое капилляра 44 могло быть всосано в корпус между двумя поршнями 34, 39, в обрабатывающий отсек 40, как будет обсуждено ниже. К выпускному отверстию 43 присоединен фильтр 26, в который и/или через который может быть вдавлено по меньшей мере содержимое обрабатывающего отсека 40.
В исходном положении, показанном в Фиг.4А, поршни 34, 39 находятся относительно высоко в корпусе 33 и относительно близко друг к другу. Впускное отверстие предпочтительно открыто как раз в обрабатывающий отсек, причем обрабатывающий отсек 40 имеет относительно малый объем. Капилляр 44, наполненный цельной кровью 45 в качестве образца, вставлен во впускное отверстие 42. Теперь при вдавливании первого поршня 34 в направлении донного конца 37 корпуса он проходит выпускное отверстие 43, в то время как вместе с тем объем обрабатывающего отсека 40 увеличивается ввиду того, что второй поршень 39 не будет или по меньшей мере не полностью будет следовать за движением первого поршня 34 в первой части максимального хода, то есть максимального расстояния, на которое нажимной стакан 35 может перемещаться из исходного положения в направлении донного конца 37, прежде чем достигнет второго положения. Поскольку объем обрабатывающего отсека возрастает, содержимое капилляра будет засасываться в обрабатывающий отсек и смешиваться в нем с обрабатывающей текучей средой 11.
Затем нажимной стакан достигает второго положения относительно нажимного штока 36 так, что он может быть вдавлен далее в направлении донного конца 37 поверх нажимного штока 36, тем самым вдавливая второй поршень 39 в направлении первого поршня 34. Объем обрабатывающей камеры тем самым вновь сокращается, в частности, доходит до минимума, и смесь обрабатывающей текучей среды и образца продавливается через выпускное отверстие 43 в фильтр 26 и/или через таковой. Фильтр может представлять собой любой пригодный фильтр, например, фильтр из стеклянного волокна. Здесь плазма отделяется от крови ввиду того, что плазма продавливается сквозь фильтр, с удалением частиц крови, таких как эритроциты и лейкоциты.
Согласно изобретению в фильтре 26 и/или при нем предусмотрена по меньшей мере одна тестирующая поверхность 29, как показано в Фиг.4С, сформированная реагентом 30 или включающая его, как, например, упомянуто выше. Поскольку плазма продавлена через фильтр, она непосредственно и интенсивно приводится в контакт с той или иной тестовой поверхностью 29 и, следовательно, с тем или иным реагентом 30 так, что результат тестирования может быть считан по существу моментально. Преимущество состоит в том, что нет необходимости предусматривать наружную реагентную поверхность, так что можно предотвратить загрязнение плазмы и/или реагента. Кроме того, плазма может быть собрана в фильтре 26, по меньшей мере в его корпусе 47, так что может быть предотвращено загрязнение и, в частности, заражение окружающей среды. Это является в особенности важным при употреблении биологических образцов, таких как кровь, в которой могут присутствовать патогенные элементы.
Фиг.4С схематически показывает фильтр 26 для устройства 1 согласно Фиг.4А и В, причем фильтр 26 включает корпус 47. Корпус 47 является по меньшей мере частично, и предпочтительно полностью, прозрачным, чтобы поверхность 48 фильтра или по меньшей мере ее часть, на которой расположен реагент 30, можно было видеть без необходимости открывать корпус 47. Этим предотвращается загрязнение плазмы, реагента и/или окружающей среды. Например, корпус 47 может включать две части 48, 49 корпуса, соединенные друг с другом с включением фильтрующего элемента 57, как описанного выше, для разделения плазмы крови и частиц крови. На стороне, функционально обращенной к выпускному отверстию 43, в первой части 48 корпуса предусмотрена камера 58, в которой позади над фильтрующим элементом 57 остаются частицы крови. Во второй части 49 корпуса расположен сборный отсек 27, в котором собирается отделенная плазма 28. В этом отсеке предусмотрена по меньшей мере одна поверхность 29, на которой или в которой может быть размещен реагент для реакции с плазмой крови. Например, эта поверхность 29 может быть размещена на фильтрующем элементе 57, на стороне, обращенной к сборному отсеку 27, в этом случае она, к примеру, может иметь пористую структуру, чтобы интенсифицировать контакт между плазмой и реагентом. Поверхность 29 также может быть, как показано в Фиг.4С, расположена внутри корпуса 47, в сборном отсеке 27, или в них обоих. В этом варианте осуществления вторая часть 49 корпуса имеет прозрачную конструкцию, по меньшей мере на высоте поверхности 29, здесь предусмотренную на блоке 59, так что, например, обесцвечивание блока в результате реакции между элементами плазмы или в ней и тем или иным реагентом 30 видно снаружи корпуса 47.
Изобретение никоим образом не ограничивается вариантами осуществления, приведенными в чертежах и описании. Многие вариации возможны в пределах рамок изобретения, описанных в пунктах формулы изобретения.
Таким образом, при использовании фильтра может быть применен корпус, в котором по меньшей мере частично собирается плазма, тогда как корпус по меньшей мере частично является прозрачным, и внутри него размещен тот или иной реагент. Это предоставляет преимущество хорошей защиты от загрязнения и/или заражения. В дополнение, устройство или по меньшей мере плазма, собранная в нем, могут быть затем использованы для последующих тестов. Таким образом, устройство в целом или фильтр и/или корпус, например, могут быть направлены в лабораторию, где могут быть проведены последующие тесты, например, для подтверждения первой индикации, полученной с помощью того или иного реагента, или для дальнейшего исследования таковых.