JP6174785B2 - 生物学的流体分離デバイスならびに生物学的流体分離および検査システム - Google Patents

Description

本開示は一般に、血管アクセスデバイスとともに使用するために構成されたデバイス、組立体、およびシステムに関する。より詳細には、本開示は、ポイントオブケア検査（point-of-care testing）で使用するための生物学的サンプルを採取するために構成されたデバイス、組立体、およびシステムに関する。

血液サンプリングは、患者から少なくとも血液の滴を引き抜くことを伴う一般的な医療処置である。血液サンプルは一般に、フィンガースティック（finger stick）、ヒールスティック（heel stick）、または静脈穿刺により、入院患者、在宅患者、および救急外来患者から採取される。血液サンプルはまた、静脈ラインまたは動脈ラインにより患者から採取され得る。採取されると、血液サンプルは、例えば化学組成、血液学、または凝固を含む医学的に有用な情報を得るために分析され得る。

血液検査は、病気、ミネラル含有量、薬物有効性、および臓器機能などの、患者の生理学的状態および生化学的状態を判定する。血液検査は、臨床検査室内で、または患者の近くでのポイントオブケアにおいて行われ得る。ポイントオブケア血液検査の１つの例は、患者の血糖値の定期検査であり、フィンガースティックを介した血液の抽出、および診断カートリッジ内への機械的な血液の採取を伴う。その後で、診断カートリッジは、血液サンプルを分析し、患者の血糖値の読取り値を臨床医に提供する。血液ガス電解質値、リチウム値、およびイオン化カルシウム値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、急性冠症候群（ＡＣＳ）および深部静脈血栓症／肺塞栓症（ＤＶＴ／ＰＥ）のためのマーカを識別する。

ポイントオブケア検査および診断の急速な発展をよそに、血液サンプリング技法は、依然として比較的変化していない。血液サンプルは、針もしくはカテーテル組立体の近位端に取り付けられた皮下注射針または真空管を使用して引き抜かれることが多い。場合によっては、臨床医は、挿入されたカテーテルを通して患者から血液を引き抜くためにカテーテルに挿入される針および注射器を使用するカテーテル組立体から血液を採取する。これらの処置は、採取された血液サンプルが通常は検査に先立ってそれから引き抜かれる中間デバイスとして、針および真空管を利用する。したがって、これらのプロセスは、血液サンプルの獲得、調製、および検査のプロセスにおいて複数のデバイスを利用する、デバイス集約的なものである。各追加的なデバイスは、検査プロセスの時間およびコストを増大させる。

ポイントオブケア検査デバイスは、血液サンプルを分析のための研究室に送ることを必要とすることなしに、血液サンプルが検査されることを可能にする。したがって、容易で、安全で、再現可能で、かつ正確なプロセスをポイントオブケア検査システムに提供するデバイスを作り出すことが望ましい。

本開示は、細胞部分および血漿部分を有する血液サンプルを受け入れるように構成された、血液分離デバイスなどの生物学的流体分離デバイスを提供する。血液サンプルを採取した後、血液分離デバイスは、血漿部分を細胞部分から分離することができる。分離した後、血液分離デバイスは、血液サンプルの血漿部分をポイントオブケア検査デバイスに移送することができる。本開示の血液分離デバイスはまた、血液サンプルの露出を減少させかつ血液サンプルとサンプル安定剤との高速の混合を提供する、閉鎖されたサンプリングおよび移送システムを提供する。サンプル安定剤は、抗凝固剤、または、例えばＲＮＡ、タンパク質検体、もしくは他の要素などの血液内の特定の要素を保護するように設計された物質であり得る。血液分離デバイスは、血液分離デバイスから血液検査デバイスへの血漿部分の一部分の閉鎖された移送のために、血液検査デバイスと係合可能である。血液検査デバイスは、血漿部分を受け入れて血液サンプルを分析し検査結果を得るように構成される。

本開示の血液分離デバイスは、有利には以下のことを可能にする：ａ）ポイントオブケア検査デバイスへの移送のために全血液をきれいな血漿サンプルに迅速に分離する安全で閉鎖されたシステム、ｂ）フィルタを通して全血液を繰り返し循環させることによって効率的に生成される血漿、ｃ）隔壁を使用可能とされた出口ポートを介してポイントオブケア検査デバイスに安全に移送される分離された血漿、ｄ）全血液を１つの方向において繰り返しフィルタを通過させ、それにより細胞のサンプルからの血漿生成の効率を向上させることにおける使用の容易さを保証するためのポンプおよび逆止め弁の手動操作、ｅ）内蔵血液入口ポートを通して複数の異なる血液採取法から全血液を容易に受け取ることができるシステム、ならびにｆ）場合により、流体の経路内の赤血球を流れの中央に向けてまたフィルタから離れる方向に集中させてフィルタにおける血漿分離の効率をさらに高めるために使用される音響集中化要素。

従来のシステムに優る本開示の血液分離デバイスならびに生物学的流体分離および検査システムの他の利点のうちのいくつかは、それが血液サンプル露出を減少させる閉鎖されたシステムであること、それが血液サンプルとサンプル安定剤との受動的で高速の混合を提供すること、それが血液サンプルを分離デバイスに移送することなしに血液サンプルの分離を促進すること、および、それが純粋な血漿をポイントオブケア検査デバイスに移送できることである。本開示の血液分離デバイスは、遠心分離を含まない閉鎖されたシステムでの統合された血液採取および血漿作成を可能にする。臨床医は、血液サンプルを採取および分離し、次いで、さらなる操作なしに、ただちに血漿部分をポイントオブケア検査デバイスに移送することができる。これは、血液への露出なしに、ポイントオブケア検査デバイスへの血漿の採取および移送を可能にする。さらに、本開示の血液分離デバイスは、外部の機器類を含まずに血液分離デバイス内で血液を処理することにより、処理時間を最小限に抑える。さらに、少量の血液のみを必要とする検査の場合、それは、真空管を用いた血液採取および血漿分離に関連した廃棄物をなくす。

本発明の実施形態によれば、多成分血液サンプルを受け入れるように構成された生物学的流体分離デバイスが、入口ポート、流れチャネル、および出口ポートを有するハウジングを含み、入口ポートおよび出口ポートは、流れチャネルを介して流体連通している。デバイスはまた、入口ポートと出口ポートとの間で流れチャネル内に配置されたフィルタと、入口ポートとフィルタとの間で流れチャネル内に画定された第１の貯槽と、フィルタと出口ポートとの間で流れチャネル内に画定された第２の貯槽とを含む。フィルタは、第１の貯槽内の多成分血液サンプルの第１の部分を捕捉するように、また、多成分血液サンプルの第２の部分がフィルタを通って第２の貯槽内に進むことを可能にするように構成される。

特定の構成では、多成分血液サンプルの第１の部分は、細胞部分であり、多成分血液サンプルの第２の部分は、血漿部分である。他の構成では、入口ポートは、血液採取デバイスへの接続を介して血液サンプルを受け入れるように構成される。さらに他の構成では、フィルタは、接線流フィルタを含む。接線流フィルタは、交差流濾過を利用して第１の部分を第２の部分から分離し得る。デバイスはまた、ハウジング内に配置された音響集中要素を含み得る。

場合により、出口ポートは、出口ポートを介した第２の貯槽からポイントオブケア検査デバイスへの第２の部分の少なくとも一部分の閉鎖された移送のために、ポイントオブケア検査デバイスに接続するように構成される。デバイスはまた、流れチャネル内に配置された一方向弁を含み得る。他の構成では、デバイスはまた、流れチャネル内に受け入れられた多成分血液サンプルを一方向弁を通して前進させるために、流れチャネルと流体連通しているポンプを含む。さらに他の構成では、出口ポートは、閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能な隔壁を含む。

本発明の別の実施形態によれば、多成分血液サンプルを分離するための生物学的流体分離システムが、血液サンプルを受け入れるように構成された血液分離デバイスを含む。血液分離デバイスは、入口ポート、流れチャネル、および出口ポートを有するハウジングを含み、入口ポートおよび出口ポートは、流れチャネルを介して流体連通している。血液分離デバイスはまた、入口ポートと出口ポートとの間で流れチャネル内に配置されたフィルタと、入口ポートとフィルタとの間で流れチャネル内に画定された第１の貯槽と、フィルタと出口ポートとの間で流れチャネル内に画定された第２の貯槽とを含む。フィルタは、第１の貯槽内の多成分血液サンプルの第１の部分を捕捉しかつ多成分血液サンプルの第２の部分がフィルタを通って第２の貯槽内に進むことを可能にするように構成される。システムはまた、出口ポートを介した第２の貯槽から血液検査デバイスへの第２の部分の少なくとも一部分の閉鎖された移送のために、血液分離デバイスの出口ポートと係合可能な受入ポートを有する血液検査デバイスを含む。

特定の構成では、多成分血液サンプルの第１の部分は、細胞部分であり、多成分血液サンプルの第２の部分は、血漿部分である。場合により、血液検査デバイスは、ポイントオブケア検査デバイスを含む。特定の構成では、フィルタは、接線流フィルタを含む。接線流フィルタは、交差流濾過を利用して血漿部分を細胞部分から分離し得る。

なおもさらなる構成では、システムは、ハウジング内に配置された音響集中要素を含む。入口ポートは、血液採取デバイスへの接続を介して血液サンプルを受け入れるように構成され得る。分離システムはまた、流れチャネル内に配置された一方向弁を含み得る。なおもさらなる構成では、システムは、流れチャネル内に受け入れられた血液サンプルを一方向弁を通して前進させるために、流れチャネルと流体連通しているポンプを含む。出口ポートは、閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能な隔壁を含み得る。

添付の図面と併せ以下の本開示の実施形態の説明を参照することにより、本開示の上述された特徴および利点ならびに他の特徴および利点、ならびにそれらを実現する態様がより明らかになるであろうし、本開示自体もよりよく理解されるであろう。

本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスの斜視図である。 本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスの第２の斜視図である。 本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスの上面図である。 生物学的流体採取デバイスが生物学的流体分離デバイスに取り付けられた、本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスの斜視図である。 本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスおよびポイントオブケア検査デバイスの斜視図である。 フィルタが血液サンプルの血漿部分を血液サンプルの細胞部分から分離している、本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスのフィルタの断面図である。 隔壁が閉鎖された位置にある、本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスの隔壁の断面図である。 隔壁が開いた位置にある、本発明の実施形態による生物学的流体分離デバイスの隔壁の断面図である。

いくつかの図を通して、対応する参照文字は、対応する部品を示す。本明細書に提示された例示は、本開示の例示的な実施形態を示すものであり、そのような例示は、いかなる態様によっても本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

以下の説明は、本発明を実施するために企図された説明される実施形態を当業者が作製および使用することを可能とするために提供される。しかし、種々の修正、均等物、変形、および代替は、当業者には依然として容易に明らかであろう。あらゆるそのような修正、変形、均等物、および代替は、本発明の趣旨および範囲に入るように意図されている。

以下の説明において、「上方」、「下方」、「右」、「左」、「垂直方向」、「水平方向」、「上部」、「底部」、「横方向」、「長手方向」という用語、およびそれらの派生語は、それが図面において配向されたときに本発明に関するものとする。しかし、本発明は、そうでないと明白に指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順序をとり得ることが、理解されるべきである。添付された図面に示されまた以下の明細書で説明される特定のデバイスおよびプロセスは単に本発明の例示的な実施形態であることも、理解されるべきである。したがって、本明細書において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な特性は、限定的なものとして見なされるべきではない。

種々のポイントオブケア検査デバイスが、当技術分野で知られている。そのようなポイントオブケア検査デバイスは、検査および分析のための検査紙、スライドガラス、診断カートリッジ、または他の検査デバイスを含む。検査紙、スライドガラス、および診断カートリッジは、血液サンプルを受け入れてその血液で１または複数の生理学的状態および生化学的状態を検査するポイントオブケア検査デバイスである。分析のための検査室にサンプルを送る必要なしに臨床で非常に少量の血液を分析するためのカートリッジに基づいたアーキテクチャを使用する多くのポイントオブケアデバイスが存在する。これは、結果を得るにあたって長期的には時間を節約するが、非常に決まり切った検査室環境に対して他の難題を作り出す。そのような検査カートリッジの例は、Ａｂｂｏｔ ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｃｏｍｐａｎｉｅｓからのｉ−ＳＴＡＴ（登録商標）検査カートリッジを含む。ｉ−ＳＴＡＴ（登録商標）カートリッジなどの検査カートリッジは、化学薬品および電解質の存在、血液学、血液ガス濃度、凝固、または心臓マーカを含む、様々な状態の検査に使用され得る。そのようなカートリッジを使用した検査の結果は、迅速に臨床医に提供される。

しかし、そのようなポイントオブケア検査カートリッジに提供されるサンプルは、現在のところ開いたシステムを用いて手動で採取されて、サンプル採取および検査プロセスの繰り返しにつながる一貫性のない結果またはカートリッジの不具合をもたらすことが多い手動での態様でポイントオブケア検査カートリッジに移送され、したがって、ポイントオブケア検査デバイスの利点を打ち消す。したがって、より安全で、再現可能で、より正確な結果を提供するポイントオブケア検査デバイスにサンプルを採取および移送するためのシステムの必要性が存在する。したがって、本開示のポイントオブケア採取および移送システムが以下に説明される。本開示のシステムは、１）より閉鎖されたタイプのサンプリングおよび移送システムを組み込むこと、２）サンプルの開放露出を最小限に抑えること、３）サンプル品質を向上させること、４）全体的な使用の容易さを向上させること、および５）採取の位置でサンプルを分離することにより、ポイントオブケア検査デバイスの信頼性を高める。

図１〜４および６は、本開示の例示的な実施形態を示す。図１〜４を参照すると、本開示の生物学的流体分離および移送デバイスまたは血液分離デバイス１０が、細胞部分１４および血漿部分１６を有する血液サンプル１２を受け入れるように構成されている。血液サンプル１２を採取した後、血液分離デバイス１０は、血漿部分１６を細胞部分１４から分離することができる。分離した後、血液分離デバイス１０は、血液サンプル１２の血漿部分１６をポイントオブケア検査デバイスに移送することができる。本開示の血液分離デバイス１０はまた、血液サンプルの露出を減少させかつ血液サンプルとサンプル安定剤との高速の混合を提供する、閉鎖されたサンプリングおよび移送システムを提供する。

図５は、本開示の例示的な実施形態を示す。図５を参照すると、血液分離および検査システムなどの本開示の生物学的流体分離および検査システム２０が、血液分離デバイス１０と、血液分離デバイス１０から血液検査デバイス２２への血漿部分１６（図６）の一部分の閉鎖された移送のために血液分離デバイス１０と係合可能な血液検査デバイスまたはポイントオブケア検査デバイス２２とを含む。血液検査デバイス２２は、血漿部分１６を受け入れて血液サンプルを分析し検査結果を得るように構成されている。

従来のシステムに優る本開示の血液分離デバイスならびに血液分離および検査システムの利点のうちのいくつかは、それが血液サンプル露出を減少させる閉鎖されたシステムであること、それが血液サンプルとサンプル安定剤との受動的で高速の混合を提供すること、それが血液サンプルを分離デバイスに移送することなしに血液サンプルの分離を促進すること、および、それが純粋な血漿をポイントオブケア検査デバイスに移送できることである。本開示の血液分離デバイスは、遠心分離を含まない閉鎖されたシステムでの統合された血液採取および血漿作成を可能にする。臨床医は、血液サンプルを採取および分離し、次いでさらなる操作なしに、ただちに血漿部分をポイントオブケア検査デバイスに移送することができる。これは、血液への露出なしに、ポイントオブケア検査デバイスへの血漿の採取および移送を可能にする。さらに、本開示の血液分離デバイスは、外部の機器類を含まずに血液分離デバイス内で血液を処理することにより、処理時間を最小限に抑える。さらに、少量の血液のみを必要とする検査の場合、それは、真空管を用いた血液採取および血漿分離に関連した廃棄物をなくす。

図１〜４および６を参照すると、血液分離デバイス１０が、上方部分３２および下方部分３４を有するハウジングまたはカートリッジ３０を一般に含む。上方部分３２および下方部分３４は、上方部分３２と下方部分３４との間の著しい相対運動が防止されるように一緒に固定される。１つの実施形態では、上方部分３２および下方部分３４は、超音波によって互いに溶接される。他の実施形態では、同様の接続機構が使用され得る。上方部分３２および下方部分３４は、それらの間に流れチャネル３６を画定する。血液分離デバイス１０のハウジング３０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る。血液サンプル１２は、細胞部分１４および血漿部分１６を含み得る。

血液分離デバイス１０のハウジング３０は、入口ポート４０、流れチャネル３６を介して入口ポート４０と流体連通している出口ポート４２、入口ポート４０と出口ポート４２との間で流れチャネル３６内に配置されたフィルタ４４、入口ポート４０とフィルタ４４との間でハウジング３０内に配置されかつ流れチャネル３６と流体連通している球状血液貯槽４５、入口ポート４０とフィルタ４４との間でハウジング３０内に配置されかつ流れチャネル３６と流体連通している第１の貯槽４６、ならびにフィルタ４４と出口ポート４２との間でハウジング３０内に配置されかつ流れチャネル３６と流体連通している第２の貯槽または出口貯槽４８を含む。

図４を参照すると、入口ポート４０は、血液分離デバイス１０内への血液サンプル１２の採取を可能とするために血液採取セットまたは血液採取デバイス１００に接続されるように構成されている。入口ポート４０は、針組立体またはＩＶ接続組立体などの別体のデバイスと係合するためのサイズおよび構成となされることができ、したがって、従来知られているそのような係合のための機構を含むことができる。例えば、１つの実施形態では、入口ポート４０は、それと一緒に付着するために、そのような別体のデバイスの任意の別体のルアー嵌合構成要素と係合するためのルアーロックまたはルアーチップを含み得る。例えば、図４を参照すると、血液採取セット１００は、血液分離デバイス１０の入口ポート４０と係合するためのルアー構成要素１０２を含み得る。このようにして、入口ポート４０は、血液分離デバイス１０内への血液サンプルの採取のための血液採取セット１００に接続可能となる。加えて、入口ポート４０と血液採取セット１００との間の係合をロックするための機構も提供され得る。そのようなルアー接続機構およびルアーロッキング機構は、当技術分野でよく知られている。血液採取セット１００は、針組立体、ＩＶ接続組立体、ＰＩＣＣライン、動脈内留置ライン、または同様の血液採取手段を含み得る。

図１〜４を参照すると、入口ポート４０は、流れチャネル３６を介して第１の貯槽４６と流体連通している。入口ポート４０はまた、閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能な再封可能な隔壁を含み得る。隔壁が開いた位置にある場合、血液サンプル１２が入口ポート４０を通って第１の貯槽４６へ流れることができる。

図６を参照すると、第１の貯槽４６は、血液サンプル１２の細胞部分１４が第１の貯槽４６内に収容され、また、血液サンプル１２の血漿部分１６が以下で論じられるようにフィルタ４４を通って第２の貯槽または出口貯槽４８へ進むことにより第１の貯槽４６から出ることができるように、密封される。血液サンプル１２の血漿部分１６のみが、フィルタ４４を通過することができる。

血液分離デバイス１０のハウジング３０はまた、音響集中要素５０、ポンプ５２、逆止め弁または一方向弁５４、および出口ポート４２における弁または隔壁８６（図７および８）を含み得る。出口ポート４２は、以下でより詳細に説明されるように、出口ポート４２を介した血液分離デバイス１０からポイントオブケア検査デバイス２２への血漿部分１６の一部分の閉鎖された移送のために、ポイントオブケア検査デバイス２２に接続するように構成されている。図６を参照すると、出口ポート４２は、第２の貯槽または出口貯槽４８と流体連通している。出口ポート４２における弁または隔壁８６は、閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能である。弁または隔壁８６が開いた位置（図８）にある場合、血液サンプル１２の血漿部分１６は、出口ポート４２を通って血液検査デバイスまたはポイントオブケア検査デバイス２２（図５）へ流れることができる。

１つの実施形態では、音響集中要素５０は、ハウジング３０内に配置され、かつ、音響波によって作り出される静圧極小および静圧極大により血液細胞を膜から離れる方向に集中させて、向上された分離効率をもたらす。音響集中要素５０は、フィルタ４４を通過するに先立って、赤血球を流れチャネル３６およびフィルタ４４の中央に集中させることができる。１つの実施形態では、ハウジング３０は、血液を流れチャネル３６内で１つの方向に手動で移動させるために、ポンプ５２および一方向弁または逆止め弁５４を含み得る。１つの実施形態では、流れチャネル３６内に配置された２以上の逆止め弁５４が存在し得る。１つの実施形態では、ポンプ５２は、流れチャネル３６内に受け入れられた血液サンプル１２を弁５４を通して前進させるために、流れチャネル３６と流体連通している。

１つの実施形態では、流れチャネル３６の一部分または入口ポート４０はまた、サンプル安定剤の層を含み得る。サンプル安定剤は、抗凝固剤、または、例えばＲＮＡ、タンパク質検体、もしくは他の要素などの血液内の特定の要素を保護するように設計された物質であり得る。１つの実施形態では、サンプル安定剤の層は、フィルタ４４上に配置され得る。他の実施形態では、サンプル安定剤の層は、入口ポート４０とフィルタ４４との間のどこにでも配置され得る。このようにして、血液サンプル１２が入口ポート４０を通って第１の貯槽４６に流入するにつれて、血液分離デバイス１０は、血液サンプル１２とサンプル安定剤との受動的で高速の混合を提供する。

血液分離デバイス１０のハウジング３０は、図６に示されるように、第１の貯槽４６と第２の貯槽４８との間に配置されたフィルタ４４を含む。フィルタ４４は、図６に示されるように、第１の貯槽４６内の血液サンプル１２の細胞部分１４を捕捉しかつ血液サンプル１２の血漿部分１６がフィルタ４４を通って第２の貯槽４８へ移ることを可能とするように構成される。１つの実施形態では、フィルタ４４は、接線流フィルタを含む。接線流フィルタは、交差流濾過を利用して血漿部分１６を細胞部分１４から分離し得る。

１つの実施形態では、フィルタ４４は、中空繊維膜フィルタか、またはトラックエッジフィルタ（track-edge filter）などの平膜フィルタであり得る。膜フィルタ細孔径および孔隙率は、きれいな（すなわち、赤血球を含まず、白血球を含まず、かつ／または血小板を含まない）血漿の効率的な態様での分離を最適化するように選択され得る。別の実施形態では、フィルタ４４は、横方向流れ膜を含む。他の実施形態では、フィルタ４４は、第１の貯槽４６内の血液サンプル１２の細胞部分１４を捕捉しかつ血液サンプル１２の血漿部分１６がフィルタ４４を通って第２の貯槽４８に移ることを可能にすることができる任意のフィルタを含み得る。

図５を参照すると、血液検査デバイスまたはポイントオブケア検査デバイス２２が、血液分離デバイス１０の出口ポート４２を受け入れるように構成された受入ポート２４を含む。血液検査デバイス２２は、血液分離デバイス１０から血液検査デバイス２２への血漿部分１６（図６）の一部分の閉鎖された移送のために、血液分離デバイス１０の出口ポート４２を受け入れるように構成されている。血液検査デバイス２２は、血漿部分１６を受け入れて血液サンプルを分析し検査結果を得るように構成されている。

上で論じたように、血液分離デバイス１０の出口ポート４２は、閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能な弁または隔壁８６を含み得る。弁または隔壁８６が開いた位置（図８）にある場合、血液サンプル１２の血漿部分１６は、出口ポート４２を通って血液検査デバイスまたはポイントオブケア検査デバイス２２（図５）へ流れることができる。

１つの実施形態では、図７および８を参照すると、弁８６は、移送チャネル９０、蛇腹または変形可能な壁部材９２、ならびに第１のバリア壁９６および第２のバリア壁９８を有する隔壁またはバリア９４を一般に含み得る。図７を参照すると、弁８６は、閉鎖された位置にあって、血液サンプル１２の血漿部分１６が出口ポート４２を通って流れるのを防止する。このようにして、血漿部分１６は、血液分離デバイス１０内に密封される。図８を参照すると、弁８６は開いた位置にあり、したがって、血液サンプル１２の血漿部分１６は、出口ポート４２を通って血液検査デバイスまたはポイントオブケア検査デバイス２２（図５）へ流れることができる。

図７を参照すると、血漿部分１６が血液分離デバイス１０の出口貯槽４８内に受け入れられると（図６）、次いで血液分離デバイス１０の出口ポート４２は、ポイントオブケア検査デバイス２２の受入ポート２４上に位置決めされる。図８に示されるように、矢印Ｂの方向に押し下げることが、変形可能な壁部材９２を圧迫して、隔壁９４の第１のバリア壁９６および第２のバリア壁９８を開ける。弁８６が開いた位置にある場合、血液サンプル１２の血漿部分１６は、臨床医および患者への露出を減少させる閉鎖された態様で受入ポート２４を通ってポイントオブケア検査デバイス２２へ流れることが可能とされる。

血液分離デバイス１０の弁８６は、出口ポート４２がポイントオブケア検査デバイス２２の受入ポート２４に押し付けられたときにのみ開く。これは、分離された血漿部分１６をポイントオブケア検査デバイス２２の受入ポート２４内へ直接放出し、したがって、患者の血液への不要な露出を軽減する。

図１〜６を参照すると、本開示の血液分離デバイスならびに血液分離および検査システムの使用がここで説明される。図４を参照すると、血液分離デバイス１０の入口ポート４０は、上記で論じられたように血液分離デバイス１０内への血液サンプル１２の採取を可能とするために、血液採取セット１００に接続されるように構成されている。血液採取セット１００が患者に接続されて、入口ポート４０の再封可能な隔壁が開いた位置にあると、血液は、１つの方向への血液サンプル１２の流れを可能にするポンプ５２により、血液採取セット１００から入口ポート４０を通り、流れチャネル３６を介して第１の貯槽４６へ流れ始める。血液サンプル１２が血液分離デバイス１０をゆっくりと満たすにつれて、それはサンプル安定剤の層上に採取されかつ安定化される。図６を参照すると、次いで血液サンプル１２の血漿部分１６は、フィルタ４４を通って流れることができ、したがって、血漿部分１６は細胞部分１４から分離される。血漿部分１６は、フィルタ４４を通って第２の貯槽または出口貯槽４８内に移る。

血液分離デバイス１０を血液採取セット１００または他の血液採取ラインから取り外した後、血液分離デバイス１０は、血液検査デバイス２２と係合され得る。図５を参照すると、次いで臨床医は、弁８６（図８）を開くために、また、採取された血漿部分１６をポイントオブケア検査デバイス２２に移送するために、出口ポート４２を矢印Ａの方向においてポイントオブケア検査デバイス２２の受入ポート２４に押し付けることができる。血液検査デバイス２２は、血液分離デバイス１０から血液検査デバイス２２への血漿部分１６の一部分の閉鎖された移送のために、血液分離デバイス１０の出口ポート４２を受け入れるように構成されている。血液検査デバイス２２は、血漿部分１６を受け入れて血液サンプルを分析し検査結果を得るように構成されている。

血液分離デバイス１０は、有利には以下のことを可能にする：ａ）ポイントオブケア検査デバイス２２への移送のために細胞部分を含む全血液サンプルをきれいな血漿サンプルに迅速に分離する安全で閉鎖されたシステム、ｂ）フィルタ４４を通して細胞部分を繰り返し循環させることによって効率的に生成される血漿、ｃ）隔壁を使用可能とされた出口ポート４２を介してポイントオブケア検査デバイス２２に安全に移送される分離された血漿、ｄ）細胞部分を含む全血液サンプルを１つの方向において繰り返しフィルタ４４を通過させ、それにより全血液サンプルからの血漿作成の効率を向上させることにおける使用の容易さを保証するためのポンプ５２および逆止め弁５４の手動操作、ｅ）内蔵血液入口ポート４０を通して複数の異なる血液採取法から細胞部分を容易に受け取ることができるシステム、ならびにｆ）場合により、流体の経路内の赤血球を流れの中央に向けてまたフィルタ４４から離れる方向に集中させてフィルタ４４における血漿分離の効率をさらに高めるために使用される音響集中化要素５０。

従来のシステムに優る本開示の血液分離デバイスならびに血液分離および検査システムの他の利点のうちのいくつかは、それが血液サンプル露出を減少させる閉鎖されたシステムであること、それが血液サンプルとサンプル安定剤との受動的で高速の混合を提供すること、それが血液サンプルを分離デバイスに移送することなしに血液サンプルの分離を促進すること、および、それが純粋な血漿をポイントオブケア検査デバイス２２に移送できることである。本開示の血液分離デバイスは、遠心分離を含まない閉鎖されたシステムでの統合された血液採取および血漿作成を可能にする。臨床医は、血液サンプルを採取および分離し、次いでさらなる操作なしに、ただちに血漿部分をポイントオブケア検査デバイス２２に移送することができる。これは、血液への露出なしに、ポイントオブケア検査デバイス２２への血漿の採取および移送を可能にする。加えて、本開示の血液分離デバイスは、外部の機器類を含まずに血液分離デバイス内で血液を処理することにより、処理時間を最小限に抑える。さらに、少量の血液のみを必要とする検査の場合、それは、真空管を用いた血液採取および血漿分離に関連した廃棄物をなくす。

本開示は例示的な設計を有するものとして説明されてきたが、本開示は、本開示の趣旨および範囲内でさらに修正され得る。したがって、本出願は、その一般的原理を使用する本開示のいかなる変形、使用、または翻案をも含むように意図されている。さらに、本出願は、本開示が関係しまた添付された特許請求の範囲の限界に入る、当技術分野において知られた実施または慣例的な実践の範囲内である本開示からのそのような逸脱を含むように意図されている。

Claims (18)

1. 多成分血液サンプルを受け入れるように構成された生物学的流体分離デバイスであって、
   入口ポート、流れチャネル、および、変形可能な壁部材と閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能な隔壁を含む出口ポートを有し、前記入口ポートおよび前記出口ポートが前記流れチャネルを介して流体連通しているハウジングと、
   前記入口ポートと前記出口ポートとの間で前記流れチャネル内に配置されたフィルタと、
   前記入口ポートと前記フィルタとの間で前記流れチャネル内に画定された第１の貯槽と、
   前記フィルタと前記出口ポートとの間で前記流れチャネル内に画定された第２の貯槽とを備え、
   前記フィルタは、前記第１の貯槽内の前記多成分血液サンプルの第１の部分を捕捉するように、また、前記多成分血液サンプルの第２の部分が前記フィルタを通って前記第２の貯槽内に移ることを可能とするように構成されていることを特徴とする生物学的流体分離デバイス。
2. 前記多成分血液サンプルの前記第１の部分は、細胞部分であり、前記多成分血液サンプルの前記第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。
3. 前記入口ポートは、血液採取デバイスへの接続を介して前記血液サンプルを受け入れるように構成されてい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。
4. 前記フィルタは、接線流フィルタ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。
5. 前記接線流フィルタは、交差流濾過を利用して前記第１の部分を前記第２の部分から分離することを特徴とする請求項４に記載の生物学的流体分離デバイス。
6. 前記ハウジング内に配置された音響集中要素をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の生物学的流体分離デバイス。
7. 前記出口ポートは、前記出口ポートを介した前記第２の貯槽からポイントオブケア検査デバイスへの前記第２の部分の少なくとも一部分の閉鎖された移送のために、前記ポイントオブケア検査デバイスに接続するように構成されてい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。
8. 前記流れチャネル内に配置された一方向弁をさらに備え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。
9. 前記流れチャネル内に受け入れられた前記多成分血液サンプルを前記一方向弁を通して前進させるために、前記流れチャネルと流体連通しているポンプをさらに備え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。
10. 多成分血液サンプルを分離するための生物学的流体分離システムであって、
    血液サンプルを受け入れるように構成された生物学的流体分離デバイスであって、
    入口ポート、流れチャネル、および、変形可能な壁部材と閉鎖された位置と開いた位置との間で移行可能な隔壁を含む出口ポートを有し、前記入口ポートおよび前記出口ポートが前記流れチャネルを介して流体連通しているハウジング、
    前記入口ポートと前記出口ポートとの間で前記流れチャネル内に配置されたフィルタ、
    前記入口ポートと前記フィルタとの間で前記流れチャネル内に画定された第１の貯槽、ならびに
    前記フィルタと前記出口ポートとの間で前記流れチャネル内に画定された第２の貯槽
    を備え
    前記フィルタは、前記第１の貯槽内の前記多成分血液サンプルの第１の部分を捕捉しかつ前記多成分血液サンプルの第２の部分が前記フィルタを通って前記第２の貯槽内に移ることを可能とするように構成されている生物学的流体分離デバイスと、
    前記出口ポートを介した前記第２の貯槽から血液検査デバイスへの前記第２の部分の少なくとも一部分の閉鎖された移送のために、血液分離デバイスの前記出口ポートと係合可能な受入ポートを有する血液検査デバイスと
    を備えることを特徴とする生物学的流体分離システム。
11. 前記多成分血液サンプルの前記第１の部分は、細胞部分であり、前記多成分血液サンプルの前記第２の部分は、血漿部分であることを特徴とする請求項１０に記載の生物学的流体分離システム。
12. 前記血液検査デバイスは、ポイントオブケア検査デバイスを含むことを特徴とする請求項１０に記載の生物学的流体分離システム。
13. 前記フィルタは、接線流フィルタを含むことを特徴とする請求項１０に記載の生物学的流体分離システム。
14. 前記接線流フィルタは、交差流濾過を利用して前記第２の部分を前記第１の部分から分離することを特徴とする請求項１３に記載の生物学的流体分離システム。
15. 前記ハウジング内に配置された音響集中要素をさらに備え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システム。
16. 前記入口ポートは、生物学的流体採取デバイスへの接続を介して前記血液サンプルを受け入れるように構成されてい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システム。
17. 前記流れチャネル内に配置された一方向弁をさらに備え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システム。
18. 前記流れチャネル内に受け入れられた前記血液サンプルを前記一方向弁を通して前進させるために、前記流れチャネルと流体連通しているポンプをさらに備え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システム。

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