用于从血液分离血浆进行胆红素水平评估的方法和设备

摘要

本发明涉及一种用于从血液分离血浆和/或血清的系统。所述系统被配置成从约20和约50μl之间的血液分离血浆和/或血清。从所述量的血液分离血浆和/或血清在新生婴儿的胆红素水平评估期间可为有用的。所述系统缓解了将血液样品离心以分离所述血浆和/或血清的需求。所述系统被配置成使得所分离的血清在光学分析期间由所述系统保持以评估胆红素水平，从而消除了将所述血清样品转移至小玻璃管进行分析的需求。在一些实施例中，所述系统包括盒主体、过滤器、血清通路、分析端口、负压源、吸入连接器端口和/或其它部件。

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于从血液分离血浆和/或血清的系统和方法。

背景技术

众所周知的是，通过分离血液细胞提取血浆和/或血清。血液的不同成分具有不同的密度。血液的不同成分，特别地血液细胞，具有不同的粒径。适当配置的过滤器可捕获、阻挡和/或透过血液内的特定成分。分离血液细胞和血浆和/或血清通常用离心机执行。

一些新生婴儿患有黄疸(高胆红素血症)。虽然患有黄疸的大多数新生儿是原本健康的，但是如果需要，他们必须接受监测和治疗，因为胆红素对中枢神经系具有潜在毒性。胆红素积聚在血浆和/或血清中。为监测胆红素水平，众所周知的是，例如通过利用离心力分离血液细胞提取血浆。胆红素水平通常通过光学分析利用离心机所分离的血浆和/或血清来评估。将所分离的血清放置于小玻璃管中，然后放入分光镜中进行分析。如上文所描述，用于评估胆红素水平的方法通常涉及多个步骤，该多个步骤通过医疗机构内的多个工作人员在不同位置执行。分离血浆和/或血清在许多医疗机构中通常需要高达几个小时。在一些国家(例如，印度和中国)中，医疗机构缺乏用于分离血浆和/或血清的必需设备(例如，离心机)，进一步增加了复杂性和分析所必需的时间，因为样品需要外部机构的测试服务。用于评估胆红素水平的当前方法通常需要一毫升(1ml)或更多的血液量。

发明内容

因此，本发明的一个或多个方面涉及一种用于从血液分离血浆和/或血清的系统。该血浆和/或血清分离系统包括过滤器、血清通路、分析端口和压力源。过滤器被配置成从一定量的血液分离血浆和/或血清。过滤器具有入口侧和出口侧。血清通路被配置成在过滤器的出口侧收集所分离的血浆和/或血清。分析端口设置于血清通路中，该分析端口被配置成在血浆和/或血清分析期间保持一定量的血浆和/或血清。分析端口还被配置成提供光路以用于辐射在血浆和/或血清分析期间穿过该血浆和血清。压力源被配置成与血清通路连通，使得过滤器的出口侧上的血浆和/或血清的至少一部分被引导入分析端口中。

本发明的另一个方面涉及一种用血浆和/或血清分离系统从血液分离血浆和/或血清的方法。该血浆和/或血清分离系统包括过滤器、血清通路、分析端口和压力源。所述方法包括用过滤器从一定量的血液分离血浆和/或血清，其中该过滤器具有入口侧和出口侧；用血清通路在该过滤器的出口侧收集所分离的血浆和/或血清；用分析端口在血浆和/或血清分析期间保持一定量的血浆和/或血清，其中该分析端口被设置于血清通路中，并且其中该分析端口还被配置成提供光路以用于辐射在血浆和/或血清分析期间穿过该血浆和/或血清；和用压力源在血清通路中产生压力，使得过滤器的出口侧上的血浆和/或血清的至少一部分被引导入分析端口中。

本发明的又一个方面涉及一种用于从血液分离血浆和/或血清的系统。该血浆和/或血清分离系统包括用于从一定量的血液分离血浆和/或血清的器械，其中该分离器械具有入口侧和出口侧；用于输送血浆和/或血清的器械，该输送器械被配置成在该分离器械的出口侧收集所分离的血浆和/或血清；设置于输送器械中的用于在血浆和/或血清分析期间保持一定量的血浆和/或血清的器械，其中该保持器械还被配置成提供光路以用于辐射在血浆和/或血清分析期间穿过该血浆和/或血清；和用于在输送器械中产生压力的器械，该产生器械被配置成与该输送器械连通，使得分离器械的出口侧上的血浆和/或血清的至少一部分被引导入保持器械中。

附图说明

在参考附图考虑下述说明和所附的权利要求书(其形成该说明书的一部分)时，本发明的这些和其它目标、特征和特性，以及相关结构的元件以及多个部分的组合的操作方法和功能性及制造经济性将变得更加显而易见，其中类似的附图标记指示各图中对应的部分。然而，应明确地理解，附图仅出于说明和描述的目的，且并非旨在作为本发明的限制的定义。

图1为血浆和/或血清分离系统的局部分解图；

图2为血浆和/或血清分离系统的剖面图；

图3为血浆和/或血清分离系统的组装图；

图4示出了从血液分离血浆和/或血清的方法。

具体实施方式

如本文所使用，“一个”、“一种”和“所述”的单数形式包括复数指代，除非本文另有明确规定。如本文所使用，两个或两个以上的部分或部件“联接”的陈述应是指，只要发生连接，该部分直接地或间接地(即通过一个或多个中间部分或部件)结合在一起或一起操作。如本文所使用，“直接地联接”是指两个元件直接地彼此接触。如本文所使用，“固定地联接”或“固定”是指两个部件联接以作为整体移动，同时相对于彼此保持恒定取向。

如本文所使用，词语“单一”是指部件被形成为单个的物件或单元。也就是说，包括单独地形成并且然后作为一个单元联接在一起的多个物件的部件并非“单一”部件或主体。如本文所使用，两个或两个以上的部分或部件彼此“接合”的陈述应是指多个部分直接地或通过一个或多个中间部分或部件针对彼此施加一个力。如本文所使用，术语“数目”应是指一个或大于一个的整数(即，多个)。

本文所使用的方向词，例如但不限于顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其派生词，涉及图中示出元件的取向且并非对权利要求书进行限制，除非其中明确地记载。

图1示出了被配置成从血液分离血浆和/或血清的系统10的实例实施例的局部分解图。系统10被配置成从血液分离血浆和/或血清，其中血液量在约20和约50微升(μl)的血液之间。例如，从所述量的血液分离血浆和/或血清在新生婴儿的胆红素水平评估期间可为有用的。系统10可被配置成使得评估胆红素水平所需的步骤被简化，需要更少的时间，并且需要比当前方法更少的血液。系统10缓解了将血液样品离心以分离血浆和/或血清的需求。系统10被配置成使得所分离的血清在评估胆红素水平的光学和/或其它分析期间由系统10保持。因此，系统10消除了将血清样品转移至小玻璃管和/或其它保持器进行分析的需求。在一些实施例中，系统10包括盒主体12、过滤器14、血清通路16、分析端口18、负压源20、吸入连接器端口22和/或其它部件。

盒主体12被配置成容纳过滤器14、血清通路16、分析端口18、负压源20、吸入连接器端口22和系统10的其它部件。盒主体12被配置成将系统10的部件包含在足够小以便手持且便携的空间中，所以系统10可易于例如在医疗机构内传送。在图1所示的系统10的实例实施例中，盒主体12具有约30mm至60mm的沿着第一轴线102从第一侧104延伸至第二侧106的长度100。在一些实施例中，盒主体12可具有约15mm至40mm的沿着第二轴线110从第三侧112延伸至第四侧114的位于第二侧106附近的第一宽度108。在一些实施例中，盒主体12可具有约5mm至15mm的沿着第二轴线110从第三侧112延伸至第四侧114的位于第一侧104附近的第二宽度116。

盒主体12具有沿着第三轴线125从第五侧128朝向第六侧130延伸的第一厚度122和第二厚度124。在一些实施例中，盒主体12包括第一部分118和第二部分120，其中第一部分118的厚度122大致恒定，并且其中厚度124相对于厚度122增大。厚度122可为约3mm至10mm。厚度124朝向第二侧106增大。厚度124可在约5mm至约30mm的范围内。图1中所示和本文所描述的盒主体12的总体形状和大约尺寸非旨在为限制性的。盒主体12可采用允许其如本发明中所述起作用的任何形状。

在一些实施例中，盒主体12用聚合膜盖26覆盖于第六侧130上。聚合膜盖26被配置成覆盖系统10的第六侧130，使得在血清路径16、分析端口18、负压源20、吸入端口22中的朝向第六侧130的开放区域和/或第六侧130上的其它开放区域在第六侧130上由聚合膜盖26大致密封。聚合膜盖26用粘合剂和/或其它附接的方法可被附接至盒主体12。聚合膜盖26可被配置有开口28，开口28对应于由盒主体12所容纳的过滤器14的位置。开口28被配置成使得过滤器14可接合一定量的血液。

过滤器14被配置成从一定量的血液分离血浆和/或血清。过滤器14附接至盒主体12的第六侧130。过滤器14被配置有入口侧30和出口侧32。过滤器14被配置成在过滤器14的入口侧30上接合一定量的血液。在一些实施例中，过滤器14被配置成接合约20μl和约50μl之间的血液。在一些实施例中，过滤器14被配置成接合约20μl和约40μl之间的血液。在一些实施例中，过滤器14被配置成接合约20μl和约30μl之间的血液。在一些实施例中，过滤器14可被配置成使得过滤器14所接合的血液量渗透过滤器14。过滤器14还被配置有细孔，使得血液细胞可由过滤器14捕获，并且允许血浆和/或血清穿过过滤器14并在出口侧32上离开过滤器14。在一些实施例中，过滤器14可包括滤纸、滤膜和/或其它过滤装置。通过非限制实例的方式，过滤器14可为可商购获得的滤膜。

在一些实施例中，过滤器14和系统10保持静止，并且将所述量的血液设置于过滤器14附近，使得血液接合过滤器14。在一些实施例中，所述量的血液保持静止，并且过滤器14和系统10设置于所述量的血液附近，使得血液接合过滤器14。

在一些实施例中，过滤器14可被配置有约5mm和15mm之间的外部尺寸34。在一些实施例中，过滤器14可被配置有约6mm和约14mm之间的外部尺寸。在一些实施例中，过滤器14可被配置有约8mm和约12mm之间的外部尺寸。外部尺寸34可被定义为直边和/或直径。在图1中，外部尺寸34被示为直径。图1所示的过滤器14的圆形形状非旨在为限制性的。在一些实施例中，过滤器14可具有非圆形的形状(例如，矩形、方向、椭圆形，等等)。在一些实施例中，过滤器14的外部尺寸34可被优化以接合约20和40μl之间的血液。

在一些实施例中，过滤器14用施加至过滤器14的边缘的粘合剂可被安装至盒主体12。在一些实施例中，过滤器14通过超声波密封可被安装至盒主体12。

血清通路16被配置成在过滤器14的出口侧32收集所分离的血浆和/或血清。血清通路16被配置成将所收集血浆和/或血清输送至分析端口18。血清通路16在第六侧130附近形成于盒主体12中。血清通路16被配置成响应于血清通路16由负压源20所产生的负压、由血清通路16所产生的毛细作用力、重力和/或其它力而收集和输送血浆和/或血清。在一些实施例中，血清通路16包括血清凹坑40、第一通道42、第二通道44和/或其它部件。血清凹坑40形成于盒主体12中，使得过滤器14用密封垫(未示出)可被安装于血清凹坑40上。血清凹坑40被定位成使得所过滤的血浆和/或血清在过滤器14的出口侧32上离开过滤器14之后在血清坑40中收集。

第一通道42被配置成提供血清凹坑40和分析端口18之间的流体连通，使得所过滤的血浆和/或血清从血清凹坑40被连通至分析端口18。第一通道42大致沿着第一轴线102在第六侧130附近形成于盒主体12中。在一些实施例中，第一通道42具有三角形横截面形状，该三角形横截面形状被取向成使得该通道的最深部分被定位成朝向第五侧128远离过滤器14。在一些实施例中，第一通道42可具有约30(μm)至约300μm之间的深度。在一些实施例中，第一通道42可具有约40μm至约250μm之间的深度。在一些实施例中，第一通道42可具有约50μm至约200μm之间的深度。在一些实施例中，第一通道42的一个或多个部分46可延伸入血清凹坑40中。在一些实施例中，血浆和/或血清响应于由负压源20所产生的负压、由第一通道42所产生的毛细作用力、重力和/或其它力从血清凹坑40流动穿过第一通道42。第一通道42可为亲水的。

第二通道44被配置成引导由负压源20、在吸入连接器端口22处连接至系统10的外部装置，和/或通过分析端口18通向血清凹坑40的其它源所产生的负压，使得所过滤的血浆和/或血清被抽入分析端口18中。第二通道44大致沿着第一轴线102在第六侧130附近朝向第三侧112形成于盒主体12中。在一些实施例中，第二通道44可具有约30微米(μm)至约300μm之间的沿着第三轴线126的深度。在一些实施例中，第二通道44可具有约40μm至约250μm之间的深度。在一些实施例中，第二通道44可具有约50μm至约200μm之间的深度。如图1所示，第二通道44可被配置成在血清凹坑40/过滤器14周围朝向第三侧112慢移，以将分析端口18连接至负压源20。第二通道44可被配置有与第一通道42相同的三角形横截面形状，和/或第二通道44可被配置有非三角形的横截面形状。

第二通道44被配置成防止所过滤的血浆和/或血清被抽入负压源20中。在一些实施例中，盒主体12可包括基部(图1中未示出)。盒主体12基部可被配置成接合大致水平表面。响应于基部接合大致水平表面，第二通道44可从分析端口18升高至负压源20。第二通道44可升高至第一通道42的水平之上的水平，使得第二通道44中的毛细作用力相对于血清通路16的其它区域中的毛细作用力减小。所减小的毛细作用力、重力和/或其它力(作用于由第二通道44所提供的升高通路中的所过滤的血浆和/或血清上)可限制所过滤的血浆和/或血清的流动和/或使其停止，使得该血浆和/或血清不到达负压源20。

分析端口18被配置成在血浆和/或血清分析期间保持一定量的血浆和/或血清。分析端口18在第六侧130附近朝向第一侧104被设置于血清通路16中。分析端口18被配置成提供光路以用于来自与分光镜相关联的辐射源的辐射例如在血浆和/或血清分析期间穿过该血浆和/或血清。分析端口18被配置成与分光镜和/或其它外部分析装置可移除地联接，使得可评估与所过滤的血浆和/或血清有关的胆红素水平和/或其它特征。与所过滤的血浆/血清有关的胆红素水平和/或其它特征的评估可基于例如由分光镜所执行的对分析端口18所保持的血浆和/或血清的分析。

在一些实施方式中，盒主体12可被配置成包括特征部50，使得分析端口18在分析端口18中所包括的血浆和/或血清的分析期间(例如，在胆红素水平的分光镜分析期间)可被可移除地联接至外部分析装置。在一些实施例中，盒主体12的特征部50可被配置成维持分析端口18和/或盒主体12相对于分析装置的取向，使得第二通道44如上所述从分析端口18升高至负压源20。在图1中，特征部50位于第一侧104上，在第一侧104附近位于第三侧112上，以及在第一侧104附近位于第六侧130上。特征部50的形状和/或位置非旨在为限制性的。特征部50可采用任何形状，和/或可位于系统10中允许系统10如本文所描述起作用的任何位置。

在一些实施方式中，由分析端口18所提供的光路可包括形成于盒主体12中的光路窗口52。来自与分光镜相关联的辐射源的辐射例如可穿过光路窗口52。来自辐射源的辐射可穿过在第一侧104附近位于第三侧112上的光路窗口52，穿过由分析端口18所保持的血浆和/或血清，和/或穿过与在第一侧104附近位于第四侧114上的光路窗口52相反的对应窗口(图1中未示出)。光路窗口52可包括盒主体12的一个或多个透明区域(例如，图1中示出的52，和图1中在第一侧104附近位于第四侧114上未示出的对应区域)，联接至盒主体12的单独透明部件，和/或能够引导辐射的其它部件。分析端口18可与盒主体12的光路窗口52对准。在一些实施例中，光路窗口52可具有约1平方毫米(mm²)和约10mm²之间的面积。在一些实施例中，光路窗口52可具有约1mm²和约7mm²之间的面积。在一些实施例中，光路窗口52可具有约1mm²和5mm²之间的面积。

负压源20被配置成在血清通路16中产生负压，使得所过滤的血浆和/或血清从过滤器14的出口侧32被抽入分析端口18中。负压源20相对于过滤器14朝向第二侧106和第三侧112定位于第六侧130附近。负压源20包括固定至腔体60的隔膜61。腔体60在隔膜61的第五侧128上形成于盒主体12中。在一些实施例中，隔膜61可包括附接至盒主体12的第六侧130的聚合膜盖26的定位成与负压源20的腔体60相邻的部分。在一些实施例中，隔膜61可被配置为附接至盒主体12的第六侧130的单独部件。

负压响应于隔膜61的致动而由负压源20产生。隔膜61被配置有默认位置。隔膜61的致动包括隔膜61从默认位置偏转和返回至该默认位置。隔膜61被配置成响应于作用于隔膜61上的一个或多个力而从默认位置偏转。隔膜61被配置成响应于作用于隔膜61上的一个或多个力的中止而返回至默认位置。在一些实施方式中，隔膜61的致动可例如包括用户的指压和该指压的释放。

吸入连接器端口22被配置成接纳外部吸入装置。外部吸入装置的实例可包括注射器和/或其它外部吸入装置。外部吸入装置可任选地接合吸入连接器端口22。替代和/或除了负压源20，可使用外部吸入装置以在系统10中产生负压。负压源20还可包括腔体入口62和腔体出口64。腔体出口64连接至第二通道44。腔体入口62连接至吸入连接器端口通路66。吸入连接器端口通路66被配置成将负压源20连接至吸入连接器端口22。由连接至吸入端口22的外部吸入装置所产生的负压可被输送通过吸入端口22、吸入连接器端口通路66、负压源20的腔体60并输送入血清通路16中，使得所过滤的血浆和/或血清被抽入分析端口18中。

在一些实施例中，响应于隔膜61从默认位置的偏转，将空气通过吸入连接器端口22迫出至周围环境。在一些实施例中，吸入连接器端口22还包括阀，和/或被配置成当隔膜61返回至默认位置时大致防止和/或减小通过吸入连接器端口22的空气流入的其它气流控制装置。

图2为贯穿吸入端口22、过滤器14/血清凹坑40和分析端口18截取的系统10的剖视图。在图2中，分析端口18被示为在第一侧104附近。过滤器14和血清凹坑40被示为在第六侧130附近。吸入端口22被示为在第二侧106处。在一些实施例中，吸入端口22包括第一柱200、第二柱202和/或其它部件。第一柱200被配置成接纳外部吸入装置。第二柱202被配置成将所接纳的外部吸入装置放置成与吸入连接器端口通路66(图1中示出)流体连通，使得由外部吸入装置所产生的负压经由柱202、吸入连接器端口通路66(图1中示出)和负压源(图1中示出)被连通至血清通路16。(如相对于图1所描述，聚合膜盖26被配置成在第六侧130上密封第二柱202。第二柱202被配置成经由在第六侧130附近位于柱202的第一侧104上的连接部与吸入连接器端口通路66连通。)

图3示出了系统10的组装图。过滤器14和密封垫300被组装于盒主体12的第六侧130上。过滤器14在血清凹坑40的第六侧130上定位成相邻于血清凹坑40(图1、图2中示出)。密封垫300被配置成将过滤器14保持在相邻于血清凹坑40的位置。

图4示出了用血浆和/或血清分离系统从血液分离血浆和/或血清的方法400。该血浆和/或血清分离系统包括过滤器、血清通路、分析端口和负压源。下文介绍的方法400的操作旨在为说明性的。在一些实施例中，方法400可由一个或多个未描述的额外操作来实现，和/或无需所讨论操作中的一个或多个。此外，其中图4中示出和下文所描述的方法400的操作的顺序非旨在为限制性的。

在一些实施例中，方法400可在一个或多个处理装置(例如，数字处理器、模拟处理器、设计成处理信息的数字电路、设计成处理信息的模拟电路、状态机和/或用于以电子方式处理信息的其它机构)中实施。一个或多个处理装置可包括响应于以电子方式存储于电子存储介质上的指令而执行方法400的一些或所有操作的一个或多个装置。一个或多个处理装置可包括通过硬件、固件和/或软件被配置成特别地设计用于执行方法400的一个或多个操作。

在操作402处，血浆和/或血清用过滤器从一定量的血液分离。过滤器被配置有入口侧和出口侧。在一些实施例中，操作402由与过滤器14(图1中示出和本文中描述)相同或类似的过滤器执行。

在操作404处，所分离的血浆和/或血清用血清通路在过滤器的出口侧收集。在一些实施例中，操作404由与血清通路16(图1中示出和本文中描述)相同或类似的血清通路执行。

在操作406处，一定量的血浆和/或血清在血浆和/或血清分析期间由分析端口保持。分析端口设置于血清通路中。分析端口被配置成提供光路以用于辐射在血浆和/或血清分析期间穿过血浆和/或血清。在一些实施例中，操作406由与分析端口18(图1中示出和本文中描述)相同或类似的分析端口执行。

在操作408处，负压由负压源产生。负压在血清通路中产生，使得血浆和/或血清用负压和毛细作用力的组合力从过滤器的出口侧被抽入分析端口中。在一些实施例中，操作408由与负压源20(图1中示出和本文中描述)相同或类似的负压产生器执行。

在权利要求书中，置于括弧之间的任何附图标记不应解释为限制权利要求。术语“包含”或“包括”不排除不同于权利要求中列出的那些的元件或步骤的存在。在列举若干个部件的一个装置权利要求中，这些部件中的若干个可通过一个和相同的硬件来实施。元件之前的单词“一个”或“一种”不排除多个此类元件的存在。在列举若干个部件的任何装置权利要求中，这些部件中的若干个可通过一个和相同的硬件来实施。某些元件叙述于互相不同的从属权利要求中这一事实并不表明这些元件不可组合使用。

虽然上文所提供的描述出于说明的目的基于当前认为最实际和最优选的实施例提供了细节，但应理解的是此类详情仅用于说明的目的，并且本发明不限于明确公开的实施例，而相反地，本发明旨在涵盖所附权利要求书的精神和范围内的修改和相等布置。例如，应理解的是本发明在可能程度上想到，任何实施例的一个或多个特征可结合任何其它实施例的一个或多个特征。