CN108359582B - 一种红细胞静置沉降分离装置以及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及血液分离领域，特别涉及一种红细胞静置沉降分离装置以及分离方法。一种红细胞静置沉降分离装置，包括容器，容器设置有出入口，容器的与沉降方向平行的相邻内壁为非对称结构。本发明还提供了采用红细胞静置沉降分离装置分离红细胞的方法，包括以下步骤：将全血输入容器中，加入羟乙基淀粉混匀，静置10‑20min，将红细胞移出即可。本发明通过设置与沉降方向平行的容器相邻内壁为非对称结构，打乱了全血细胞在现有圆柱形静置容器中的受力平衡状况，提升了各成分的沉降速度以及分离效果。

Description

一种红细胞静置沉降分离装置以及分离方法

技术领域

本发明涉及血液分离领域，具体而言，涉及一种红细胞静置沉降分离装置以及分离方法。

背景技术

目前，公知常用的从血液中分离红细胞的装置和方法是将血液装入试管或血袋中采用梯度离心法获得，或者血液中加入羟乙基淀粉等沉降剂在上述容器中静置获得，或者在血液中加入羟乙基淀粉等沉降剂在上述容器中再梯度离心获得。

从血液中分离红细胞是提取白细胞、血小板、血浆等血液成分非常重要的一个步骤，如果红细胞去除不充分，或离心或静置时间过长，悬浮于上部的血小板和白细胞会进一步沉降，重新接近或沉入红细胞层，造成后续步骤中其它血液成分分离难度加大，提取的纯度、效率不高，甚至导致分离提取失败。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种红细胞静置沉降分离装置，该红细胞静置沉降分离装置用于全血中红细胞的分离，增加红细胞分离的速度，提高红细胞的收率。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述红细胞静置沉降分离装置分离全血中的红细胞的方法，该方法能较快的得到红细胞，且红细胞的收率达到85％-95％。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种红细胞静置沉降分离装置，所述红细胞静置沉降分离装置包括容器，所述容器设置有出入口，所述容器的与沉降方向平行的相邻内壁为非对称结构。

现有的全血静置沉淀装置一般在圆柱形的容器中进行，如不同规格的试管。但是，其沉降速度一般为每小时2mm，沉降速度慢，并且分离后的收率不佳。鉴于此，一般采用离心机加速沉降，虽然离心加速了沉降，但其收率以及得到的成分纯度仍有待提高。另外，采用离心机离心对细胞本身也有一定的损害，影响后续使用或检测结果，并且增加了分离操作的难度。

本发明通过设置与沉降方向平行的容器相邻内壁为非对称结构，打乱了全血细胞在现有圆柱形静置容器中的受力平衡状况，提升了各成分的沉降速度以及分离效果。其中，相邻内壁为非对称结构即容器内壁的相邻平面之间为非对称结构，如与血液沉降方向一致的剖面为非圆面，如方形、多边形、弧形、不规则形等相邻表面非对称的剖面。举例来说，容器的内壁为四个面，两个相邻的面之间为不同宽度的长方形，或者是两个相邻的面之间为不同宽度的梯形等等或者其他不对称的不规则形的面；本申请的内壁也可以为多个面，或者为一定弧度的面，当然，相邻内壁的弧度不同。

发明人发现，容器各个平面的疏水性不同，也影响细胞的沉降速度以及分离度。

进一步地，所述容器的至少一侧与沉降方向平行的内壁具有亲水性。由于血液中的成分对亲水性的内壁具有更大的扩张力，而对于疏水性的内壁则具有更大的收缩力，通过将内壁设置成不同的疏水性，打乱内壁对细胞的作用力，从而使得在静置容器的某一垂直位置形成一个坍塌面，使得红细胞更快的降落到静置容器的底部，而由于反作用力形成的对流层使白细胞不断上升，增加两者分离的速度和纯度。

相对于现有的容器将全血加羟乙基淀粉静置分层，需要60min左右才会使各层之间分界明显，并且分离的成分的收率只有70％-80％；而本发明提供的静置容器，将全血加羟乙基淀粉静置分层，只需要10-20min的静置时间，即可将各层分离开来，经分离后，得到的全血中的红细胞的收率在85％-98％。

进一步地，容器可以为长方体或者多边体，其中以长方体为佳，优选地，所述容器的形状为长方体。容器的形状为长方体既便于生产加工，并且在静置时达到更快的分离速度和达到更高的纯度。具体地，长方体的各边长，其中最长的边长为最短边长的至少2倍以上。如可以为2倍、3倍、5倍、8倍、10倍、15倍等等，一般不会超过20倍。具体容器的大小还需要根据需要分离的全血的体积来确定。

优选地，所述容器的底面还设置有第一导管。在容器的底面设置导管是便于将沉降在容器下部的红细胞分离。

另外，本发明提供的静置沉降分离装置也可以用于分离血小板和白细胞，根据沉降的位置，在相应部位设置有导出管即可。

由于容器底面的导管在将红细胞分离时，容器内需要平衡气压，本发明可以通过容器的出入口进行平衡，但较为麻烦，进一步地，所述容器的顶面还设置有第二导管。该导管主要起到平衡气压的作用，也可以作为全血的入口来取代容器上设置的出入口。

为了让充分沉降的红细胞部分充分流出，优选地，所述第一导管设置在所述容器的底角处。

其中，本发明中设置的第一导管和/或第二导管可以与外界装置直接连接，进而进行全血的输入和红细胞的输出操作，以防止容器中的全血受到污染。

本发明中，容器的材料一般为透明或半透明塑料，优选选用与血液相容性较好的塑料，如现有一般采用的医用聚苯乙烯材料。其疏水性表面可以用一般工艺使其光滑，如抛光、表面硅化处理等等。

本发明中的容器静置分层，可以将容器底面与血液界面水平，且都保持水平状态静置；也可以将容器倾斜放置。

经验证，容器倾斜放置，容器的底面与其余各面均与水平方向成一定夹角，这样红细胞沉降方向会与其中各个内表面成一定夹角，其中以容器倾斜的各面与水平面的夹角为18度与60度之间分离效果佳。沉降过程中红细胞沿容器内侧壁形成的楔形或锥形漏斗样区域逐渐汇聚，并在与容器内表面接触并滑落的过程中，形成有效的聚集，加速红细胞沉降，提高红细胞分离的效果，最大限度的缩短红细胞沉降的时间。

该容器的倾斜可以用人工，或依靠一个固定的支架来辅助完成。

进一步地，所述红细胞静置沉降分离装置还包括支架，所述容器倾斜设置在所述支架上。

容器放在支架上，该容器底面和侧周四个内表面在倾斜的过程中，始终与血液保持充分的接触，容器倾斜后，若有疏水面，红细胞最先沉降接触于疏水面一侧，以防止细胞挂壁。

优选地，所述容器的轴线与水平方向的夹角为18度到60度。

该支架内部楔形或锥形内槽面的角度可以是固定的，也可以手动或自动调整。具体地，支架的内部可以设置有角度调节装置，如可以为一个伸缩杆或者是一个液压支杆等等。

本发明还提供了采用所述的红细胞静置沉降分离装置分离红细胞的方法，包括以下步骤：

将全血输入容器中，加入羟乙基淀粉混匀，静置10-20min，将红细胞移出即可。

羟乙基淀粉的添加量按常规的添加量进行即可，一般添加的羟乙基淀粉的质量浓度为5％-6％。

步骤中的静置可以采用将容器平放静置，也可以放在支架上以一定的倾斜度静置。红细胞移出可采用移液管移出，也可以采用底面的导出管导出。

另外，采用本发明提供的容器进行静置，静置的时间不要超过30min，超过30min后，浮在上面的白细胞容易突破分层的白膜层，进入红细胞层。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过设置与沉降方向平行的容器相邻内壁为非对称结构，打乱了全血细胞在现有圆柱形静置容器中的受力平衡状况，提升了各成分的沉降速度以及分离效果。

(2)本发明提供的容器至少有一侧与沉降方向平行的内壁具有亲水性，通过将内壁设置成不同的亲水性和疏水性，打乱内壁对细胞的作用力，从而使得在静置容器的某一垂直位置形成一个坍塌面，使得红细胞更快的降落到静置容器的底部，而由于反作用力形成的对流作用使白细胞不断上升，增加两者分离的速度和纯度。

(3)本发明提供的容器倾斜放置，容器的底面与其余各面均与水平方向成一定夹角，沉降过程中红细胞沿容器内侧壁形成的楔形或锥形漏斗样区域逐渐汇聚，并在与容器内表面接触并滑落的过程中，形成有效的聚集，加速红细胞沉降，提高红细胞分离的效果，最大限度的缩短红细胞沉降的时间。

(3)采用本发明提供的容器将全血中的红细胞分离，静置10-20min得到的红细胞的收率在85％-98％之间，得到的红细胞纯度达到95％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的容器的立体图；

图2为图1所示的容器的主视图；

图3为图1所示的盛有全血的容器主视图；

图4为本发明实施例提供的容器底面设置导管的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的容器底面和顶面设置导管的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种容器底面和顶面设置导管的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种容器底面和顶面设置导管的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种容器底面和顶面设置导管的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的支架的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的容器放置在支架上的结构示意图；

附图标记：

1-容器；2-出入口；3-亲水面；4-红细胞层；5-第一导管；

6-第二导管；7-支架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的容器的立体图；图2为图1所示的容器的主视图；如图1-2所示，本实施例提供的红细胞静置沉降分离装置，包括容器1，所述容器1设置有出入口2，所述容器1的与沉降方向平行的相邻内壁为非对称结构。

本发明通过设置与沉降方向平行的容器相邻内壁为非对称结构，打乱了全血细胞在现有圆柱形静置容器中的受力平衡状况，提升了各成分的沉降速度以及分离效果。

具体地，相对于现有的用于全血静置一般在圆柱形的容器中进行，如不同规格的试管，其沉降需要1h左右，分离后的收率在80％以下；而采用离心机加速沉降，对细胞本身也有一定的损害，影响后续使用或检测结果，并且增加了分离操作的难度。本发明提供的红细胞静置沉降分离装置，沉降只需要10-20min，分离后的收率在85％以上。

其中，本发明提供的容器相邻内壁为非对称结构即容器内壁的相邻平面之间为非对称结构，如与血液沉降方向一致的剖面为非圆面，如方形、多边形、弧形、不规则形等相邻表面非对称的剖面。举例来说，容器的内壁为四个面，两个相邻的面之间为不同宽度的长方形，如图1和图2所示，或者是两个相邻的面之间为不同宽度的梯形等等或者其他不对称的不规则形的面；本申请的内壁也可以为多个面，或者为一定弧度的面，当然，相邻内壁的弧度不同。

发明人发现，容器各个平面的疏水性不同，也影响细胞的沉降速度以及分离度。

进一步地，所述容器的至少有一侧与沉降方向平行的内壁具有亲水性。如图2所示的粗线表示为亲水面3，未加黑的线则视为疏水面。容器至少有一侧与沉降方向平行的内壁为亲水面3，按沉降方向计，与其平行的容器内壁可以有一个面为亲水面3，其余的为疏水面；也可以有两个内壁为亲水面3，其余的为疏水面；也可以有三个内壁为亲水面3，其余的为疏水面；等等，就不一一列举。

由于血液中的成分对亲水性的内壁具有更大的扩张力，而对于疏水性的内壁则具有更大的收缩力，通过将内壁设置成不同的亲水性和疏水性，打乱内壁对细胞的作用力，从而使得在静置容器的某一垂直位置形成一个坍塌面，使得红细胞更快的降落到静置容器的底部，而由于反作用力形成的对流作用使白细胞不断上升，增加两者分离的速度和纯度。

相对于现有的容器将全血加羟乙基淀粉静置分层，需要60min左右才会使各层之间分界明显，并且分离的成分的收率只有70％-80％；而本发明提供的静置容器，将全血加羟乙基淀粉静置分层，只需要10-20min的静置时间，即可将各层分离开来，分离效果如图3所示，经分离后，得到的全血中的红细胞的收率在85％以上。

进一步地，容器可以为长方体或者多边体，其中以长方体，为佳，优选地，所述容器的形状为长方体，如图1所示。容器的形状为长方体既便于生产加工，并且在静置时达到更快的分离速度和达到更高的纯度。具体地，长方体的各边长，其中最长的边长为最短边长的至少2倍以上。如可以为2倍、3倍、5倍、8倍、10倍、15倍等等，一般不会超过20倍。具体容器的大小还需要根据需要分离的全血的体积来确定。

如图4所示，优选地，所述容器的底面还设置有第一导管6。在容器的底面设置导管是便于将沉降在容器下部的红细胞分离。导管的方向以及位置可以任意选择。

另外，本发明提供的静置沉降分离装置也可以用于分离血小板和白细胞，根据沉降的位置，在相应部位设置有导出管即可。

由于容器底面的导管在将红细胞分离时，容器内需要平衡气压，本发明可以通过容器的出入口进行平衡，但较为麻烦，进一步地，如图5-8所示，所述容器的顶面还设置有第二导管5。该导管主要起到平衡气压的作用，也可以作为全血的入口来取代容器上设置的出入口2。第二导管可以设置在容器顶面的任意位置，只要达到平衡气压即可，一般。

为了让充分沉降的红细胞部分充分流出，优选地，所述第一导管设置在所述容器的底角处，具体如图4-8所示。

其中，本发明中设置的第一导管和/或第二导管可以与外界装置直接连接，进而进行全血的输入和红细胞的输出操作，以防止容器中的全血受到污染。

本发明中，容器的材料一般为透明或半透明塑料，优选选用与血液相容性较好的塑料，如现有一般采用的医用聚苯乙烯材料。其疏水性表面可以用一般工艺使其光滑，如抛光、表面硅化处理等等。

本发明中的容器静置分层，可以将容器底面与血液界面水平，且都保持水平状态静置；也可以将容器倾斜放置。

经验证，容器倾斜放置，容器的底面与其余各面均与水平方向成一定夹角，这样红细胞沉降方向会与其中各个内表面成一定夹角，其中以容器倾斜的各面与水平面的夹角为18度与60度之间分离效果佳。沉降过程中红细胞沿容器内侧壁形成的楔形或锥形漏斗样区域逐渐汇聚，并在与容器内表面接触并滑落的过程中，形成有效的聚集，加速红细胞沉降，提高红细胞分离的效果，最大限度的缩短红细胞沉降的时间。

该容器的倾斜可以用人工，或依靠一个固定的支架7如图9所示来辅助完成。设置的支架内部楔形或锥形内槽面的角度可以是固定的，也可以手动或自动调整；具体地，支架的内部可以设置有角度调节装置，如可以为一个伸缩杆或者是一个液压支杆等等。

进一步地，所述红细胞静置沉降分离装置还包括用于将所述容器倾斜的支架7。

如图10所示，容器放在支架7上，该容器底面和侧周四个内表面在倾斜的过程中，始终与血液保持充分的接触，容器倾斜后，若有疏水面，红细胞最先沉降接触于疏水面一侧，以防止细胞挂壁。

优选地，所述容器1的轴线与水平方向的夹角为18度到60度。

另外，由于画图的局限，本发明中的容器在放入支架7后，第一导管5设置在容器内侧壁形成的楔形或锥形漏斗样区域的底角处，在图10中未显示，便于充分的将沉淀的红细胞分离。

本发明还提供了采用所述的红细胞静置沉降分离装置分离红细胞的方法，包括以下步骤：

将全血输入容器中，加入羟乙基淀粉混匀，静置10-20min，将红细胞移出即可。

羟乙基淀粉的添加量按常规的添加量进行即可。

步骤中的静置可以采用将容器平放静置，也可以放在支架7上以一定的倾斜度静置。红细胞移出可采用移液管移出，也可以采用底面的导出管导出。

另外，采用本发明提供的容器进行静置，静置的时间不要超过30min，超过30min后，浮在上面的白细胞容易突破分层的白膜层，进入红细胞层。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述红细胞静置沉降分离装置包括容器，所述容器设置有出入口，所述容器的与沉降方向平行的相邻内壁为非对称结构；

所述容器的至少一侧与沉降方向平行的内壁具有亲水性；

将所述容器的内壁设置成不同的疏水性。

2.根据权利要求1所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述容器为长方体结构。

3.根据权利要求1所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述容器的底面还设置有第一导管。

4.根据权利要求3所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述容器的顶面还设置有第二导管。

5.根据权利要求3所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述第一导管设置在所述容器的底角处。

6.根据权利要求1所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述容器的材质为聚苯乙烯。

7.根据权利要求1所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述红细胞静置沉降分离装置还包括支架，所述容器倾斜设置在所述支架上。

8.根据权利要求7所述的红细胞静置沉降分离装置，其特征在于，所述容器的轴线与水平方向的夹角为18度到60度。

9.采用权利要求1-8任一项所述的红细胞静置沉降分离装置分离红细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将全血输入容器中，加入羟乙基淀粉混匀，静置10-20min，将红细胞移出即可。