液体离心分离装置与方法制造方法及图纸

在一种通过离心分离使一种有不同密度相分的液体样品分离的方法中，采用了一种相分离容器。这种相分离容器包括一个壳体，它有限定一根纵轴的同心内外圆筒壁和一个顶壁，还有一个构成该壳体一个底壁的活塞体。这个活塞体连同外圆筒壁、内圆筒壁和顶壁一起，限定了一个用于接收该液体样品的环形室。该相分离容器还包括一个反应室，用以处理从该环形室分离出来的相分。该装置还包括一个液体供给装置，一个用于使该相分离容器旋转的马达装置，和一个传动装置。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液体离心分离成其比重各异的成分的新方法、器件和装置，更具体地说，涉及一种可用于例如制备血纤维蛋白密封胶成分的血液分离器件。在很多医院、实验室和工业沉降中，使一种液体分离成其比重各异的级分或组成部分，除其它方法外，一直是用离心法进行的。例如，离心作用广泛用于血液分离技术，以使血液分离成含有血浆、血小板、红血细胞、白血细胞和/或形成的成分如纤维蛋白原、纤维连结素、凝血因子Ⅷ、凝血因子ⅩⅢ等级分。更简单地说，这类技术中所使用的器件依靠的是用离心力迫使更密实的成分如血液中含细胞的级分移向该装置的末端部分。利用离心作用的众多器件设计多数可分成两大类第一组，其中样品容器围绕离心系统本身的一个中心轴摆动；和第二组，其中该室围绕它自身的纵轴旋转。在第一类中，容器典型地是一个一端密封的塑料袋或管。这样的容器沿着环绕离心系统中心轴的轨道运动，从而迫使更密实的成分移向该管的底部或该袋的一侧。然后用一些器件，以选择性地从更密实的成分如血细胞和血小板中除去密度较小的成分如血浆，或与之相反。典型地说，这样的器件是一个可插进一根盛血液的细长管中的分离器组件。此外，当使用塑料袋时，塑料袋被小心挤压，从而迫使血浆分离出来。MeDermott等人的美国专利3，932，277公开了一种包含一个样品管和一个收集管的器件。收集管的一端有一个过滤器和单向阀，将这一端插进一个已经离心分离的样品管中收集血浆。类似地，Greenspan的美国专利3，799，342利用一种有一个单向阀的分离器，这个单向阀在样品容器加压时打开，使分离的血浆得以通过而进入一个收集室。Burns的美国专利4，818，386采用一个半浮式分离器，其设计比重介于该液体要分离的两种成分的比重之间。离心时，该分离器在一根细长血液样品管内移动到一个大体上介于底部较密实的物质和顶部密度较小的物质之间的位置。该分离器外围的一个弹性体杯在离心作用停止时将分离器锁定，以利用于选择性地除去密度较小的成分。如所提到的，第二类包括这样的器件其中含有液体的室围绕其纵轴旋转。含有液体的室典型地是圆筒或碗形的，这样，在离心时，较重的液体成分如血细胞便朝外移向室壁，而较轻的成分如血浆则仍然朝内。在这一类中，有的器件包括连接其它不同容器的导管，典型地用于在离心期间接收和/或转移液体，也有自成体系的器件，用于处理固定体积的液体。前一品种的一种这样的器件是在许多专利包括美国专利4，086，924、4，300，717等中公开和改进的“莱瑟姆碗”(Lathambowl)。莱瑟姆碗是这样设计的迫使朝向自旋碗内部的密度较小的成分向上进入一个具有该碗最外半径的朝内收集区。然而，这个系统需要一股不断流动的血液才能把分离的血浆排挤出去，而且这种“自旋期间的流动”特征要求复杂和昂贵的旋转密封。在美国专利4，828，716中，McEwen在一根细长管中用离心法把一种液体如血液分离成其各组成部分如血浆和红血细胞，以足以在这些组成部分之间提供同心界面的速度进行。这就是说，一个大体是圆筒形的装置围绕其中心轴或纵轴自旋，使得更密实的细胞部分移向外壁，而密度较小的部分则朝着更密实部分的内侧移动。此后，MeEwen装置使处理室的体积减少，并通过迫使其中进入一个中心收集孔来收集密度较小的血浆成分。上述同心分离是利用作用于这些成分的离心力或G力发生的，这种力与半径有关并可表达为G=1.18×105×半径(厘米)×(转/分)2为了使各成分达到良好分离，在这些密度各异的成分之间提供尽可能“鲜明”的界面是有益的。因此，对于由两种或多种成分组成的每一种液体来说，都有保持这种同心界面所需的最小G力。这些先有技术缩减体积/同心界面装置的一个潜在困难是越来越难以保持预期的分离界面，因为随着体积缩小和血浆的收集，加工室的高度也不断降低。这显然使得恒定体积的纤维(较密实的)材料被迫进入一个不断缩小的半径。的确，迫使血浆材料集中到中心收集孔的先有技术装置必然发生这种情况。然而，可以知道的是，当纤维材料的半径降低到在一给定速度下保持一个同心界面所需要的临界值以下时，该界面就变得十分不明确，如果不是不存在的话，而且所不需要的纤维材料的收集也必然发生。对McEwen型血液分离来说，纯血浆的体积不像某些其它用途那样重要。此外，McEwen型装置也在超离心范围操作。在更多的现有技术中，已经变得至关重要的是要能以更可靠的分离纯度分离血液成分，以导致更高的血细胞比容值，即红血细胞与样品总体积之比。也高度期望的是要能用更短的时间和对检测器具有最低限度需要来提供分离。此外，超离心会对血液成分施加过大的剪切力，从而产生所不希望的效应，如溶血。在很多用途中，提供上述液体分离效益、尤其是以20，000转/分以下的离心速度、较好在3，000～15，000转/分且最好是在5，000～10，000转/分范围内进行分离，会是有用的。典型地说，约10，000转/分以上的离心速度导致严重的轴颈和轴承问题，特别是与提供足够润滑的问题有关的这类问题。本专利技术的一个目的是要通过采用改进的分离技术，提供更精确和更高效的液体、尤其血液分离，使之成为不同密度的相分(phas-eportion)。本专利技术的一个具体优点是可以实现各液体成分的快速、高效分离，而没有超离心系统的缺点，即昂贵、复杂的设备和对各成分如血液成分的损害。本专利技术的一个具体特色涉及如下事实按照基于本专利技术的分离与收集新技术，一个血液样品可以用来提供一种要用于组织修复促进物质即所谓组织胶制备的血纤维蛋白提取，其分离和制备是在一间消除了实验室人员或操作员暴露于可通过与血液接触传递的传染剂如肝炎或获得性免疫缺陷综合症的风险的野外隔离室中进行的。本专利技术的一个特别优点涉及这种新的分离与收集技术，它使得有可能完成使血样分离成血浆和血细胞的血样分离，其分离进一步提供了血小板与血细胞的分离，因而又提供了通过改变适当工艺参数获得具有预期高或低血小板水平的血浆的能力。本专利技术旨在通过采用改进的分离与收集技术和适用于这样一些技术的新装置，更精确和高效地把液体分离成其独立成分。利用一种有与顶壁和底壁一起围成一个环形室的固定外圆筒壁和内圆筒壁的圆筒形壳体可以加强能在液体各成分之间产生同心界面的离心分离。内圆筒壁到该装置纵轴的半径是这样选择的在预期的离心速度下，总会有一个在内圆筒壁、因而在整个环形室保持的足够离心力(G力)来支持各成分的这样一种同心界面。通过在离心期间减少该环形室的体积，可以通过排出装置选择性地取出所需要的成分或化合物。由此得到的分离能以相当低的速度相当快地进行。通过适当选择该室的内、外半径，就有可能(例如)用大约1分钟以大约5，000转/分的转速达到对一个血样中多达80%血浆的分离。轴对称的内壁使得要在其中进行分离的室呈环状，这又确保了该室中各成分在保持鲜明界面的体积减少期间总是受到一种G力。环形室使得对于一个给定的血样又有可能在内壁和外壁之间实现相当小的距离，结果是要彼此分离的各成分只需移动一个相当短的距离。因此，这种分离进行得很快，各成分的纯度也相当高。上述目的、上述特征和上述优点，连同从以下对本专利技术的目前较好实施方案的描述将是显而易见的众多其它目的、优点和特征，符合由一个用于通过离心分离使一种有不同密度相分的液体样品分离成所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过离心分离使一种具有不同密度相分的液体样品分离成所述相分的装置，包含：一个相分离容器，包含：一个壳体，有限定一根纵轴的同心内外圆筒壁、一个底壁和一个顶壁，所述外圆筒壁、所述内圆筒壁、所述底壁和所述顶壁一起限定一个用于接收所 述液体样品的环形室，一个活塞体，构成所述壳体的所述底壁或顶壁，并可在所述环形室内移动，从在所述环形室内用以限定最大内部体积的第一位置移动到在所述环形室内用以限定最小内部体积的第二位置，和一个排出导管装置，与所述环形室连通，一个液 体供给装置，用于当所述活塞体处于所述第一位置时向所述相分离容器的所述环形室供给所述液体样品，一个马达装置，用于使所述相分离容器以一种能使所述液体样品分离成所述相分的转速围绕所述纵轴旋转，一个传动装置，用于使所述环形室内的所述活塞体从 所述第一位置移动到所述第二位置，同时使所述相分离容器以所述转速旋转，从而使所述相分之一从所述环形室通过所述排出导管装置排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：NE霍尔姆，
申请(专利权)人：布里斯托尔迈尔斯斯奎布公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]