離心機及控制離心機的方法,包括具有轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)子、用于血液樣品容器(container)的至少一個容納器(receptacle)、用于控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速率的控制器裝置、用于發(fā)送光學(xué)信號的至少一個光學(xué)發(fā)送器、用于記錄光學(xué)信號的振幅的至少一個光學(xué)接收器。
背景
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中,將來自血液的成分用于治療疾病或用于診斷用途的趨勢不斷增加。從血液提取成分(例如凝血細(xì)胞(血小板)、白血球(白血細(xì)胞)或血漿)的一種方法是通過將全血的容器放在離心機中來使全血分級,在離心機中,血液被分離成其組分部分。
所述組分部分可以用于對人體而言特定的治療或診斷目的,其中特定的組分可以被施用于可能需要一定劑量的凝血細(xì)胞的患者,條件是患者在出血的情況下不具有足夠的凝血細(xì)胞。全血的組分部分的另一用途可以例如是在傷口治療中,其中全血可以被引入容器中,在所述容器中全血經(jīng)誘導(dǎo)以凝結(jié),以及在所述容器中,在特定離心分離方案之后,全血的組分已經(jīng)被濃縮成血液制品。
WO 2010/020254公開了如何通過血液的離心分離來制備多層的血液制品,其中將血液置于容器中并且在將血液置于容器期間或之后啟動血液的凝結(jié)。在離心分離期間,血液的組分彼此分離并且產(chǎn)生三層血液制品,其以相繼的順序包含第一層(基本包含纖維蛋白)、第二中間層(基本包含凝血細(xì)胞)和第三層(基本包含白血球)。
WO 2012/037942公開了用于通過離心分離制備多層血液制品的容器,其中所述容器包括填料口以及在容器內(nèi)部可滑動的過濾器裝置。該過濾器裝置包括平面網(wǎng)和支撐浮力體,其中該過濾裝置適于收集在所述網(wǎng)上或以上的多層血液制品。
在WO 2010/020254和WO 2012/037942中,需要全血和/或容納全血的容器必須以某一速率離心分離某一時間量,從而確保在容器內(nèi)部已經(jīng)形成血液制品。
然而,因為用于提供血液制品的一個重要因素是全血在容器內(nèi)部的凝結(jié),因此已經(jīng)觀察到全血的凝結(jié)時間可以在捐贈者之間顯著地變化。這種凝結(jié)時間的變化影響容納全血的容器的離心分離過程,因為對于不同的血液捐贈者,血液制品的制備時間可以明顯不同。還認(rèn)知到諸如捐贈者的年齡、藥物、飲食和健康的其他因素可以影響使用離心機的血液制品的制備時間。
因此,制備血液制品如WO 2010/020254中公開的血液制品的醫(yī)學(xué)專業(yè)人員不具有任何在離心分離過程之前確定在某一速率下確保血液制品即將可以用于傷口愈合所必須的精確時間量的方法。
通常使用臺式或桌上離心機(裝備有沿著垂直軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子)進行血液制品的離心分離過程,其中將容器布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸的徑向。容器通常以某一角度固定,或者其可以布置成當(dāng)轉(zhuǎn)子是固定的時與轉(zhuǎn)動軸呈一角度放置并且當(dāng)轉(zhuǎn)子已經(jīng)加速成轉(zhuǎn)動運動時以朝向垂直于轉(zhuǎn)動軸的平面的方向轉(zhuǎn)動,即,擺頭離心機或搖動(桶)離心機。容器的此類轉(zhuǎn)動運動確保在離心分離期間的離心力可以沿著容器的縱軸指向,確保全血內(nèi)部的顆粒的顆粒密度處于相繼順序,其中具有較高密度的顆粒在容器的遠(yuǎn)側(cè)端,而具有較小密度的顆粒則聚集在容器的更近側(cè)的位置。相對于離心機的轉(zhuǎn)動軸來定義術(shù)語近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè),其中容器的遠(yuǎn)側(cè)端是容器在離心分離期間更加遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸而布置的部分,而近側(cè)端則接近于轉(zhuǎn)動軸而布置。
出于安全原因,臺式或桌上離心機裝備有蓋子,以使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動運動不能傷害或危害到在操作期間位于離心機附近的任何人。因此,這通常意味著在離心分離期間不能檢查容器內(nèi)部的血液樣品或全血,因為沒有通向容器的內(nèi)容物的直接視覺通路。此外,因為離心機可以在可高至4000RPM、8000RPM或更高(即,約66–132轉(zhuǎn)/秒或更高)的轉(zhuǎn)動速率下操作,因此即使會存在通向容器的內(nèi)容物的直接視覺通路,也可能難以或甚至不可能在轉(zhuǎn)動期間由肉眼看到容器的內(nèi)容物的狀態(tài)。
此外,因為在某一時段發(fā)生凝結(jié)(其中由缺少光學(xué)密度的變化來表明凝結(jié)的終止),因此在該過程期間必須不斷地觀察該過程,從而得到凝結(jié)過程的最佳結(jié)果。
因此,制備血液制品的醫(yī)學(xué)專業(yè)人員不具有任何認(rèn)知到容器的離心過程何時已經(jīng)進行到足以制備足夠使用的血液制品的方法或工具。因此,醫(yī)學(xué)專業(yè)人員已經(jīng)嘗試計算出足以用于大部分使用者的時間量,并且將這種合格的推測的時間量應(yīng)用于離心過程。作為實例,如果預(yù)定的時間量為10分鐘,則該時間量可以足以用于一些捐贈者,而對于其他捐贈者,血液在從離心機移除容器并用眼檢查內(nèi)容物之后必須被再次引入離心過程。對于一些捐贈者,血液制品可能在初始離心分離的2-5分鐘內(nèi)準(zhǔn)備好,而對于其他捐贈者,血液制品可能在初始離心分離的15-20分鐘內(nèi)準(zhǔn)備好,或甚至更久。
因此,如果必須制備捐贈者的用于傷口治療的多個血液制品,則每分鐘的虛耗的離心分離和/或視覺檢查可能由于待由隨后的離心分離過程制備的產(chǎn)品的量而倍增。因此,亟需提高離心過程的效率。
概述
根據(jù)本發(fā)明,提供了離心機,其包括具有轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)子;具有重力軸的用于血液樣品容器的至少一個容納器,其中所述容納器包括用于接收血液樣品容器的頂部端和用于容納血液樣品容器的底部端,其中所述容納器的位置與離心機的轉(zhuǎn)動軸呈一角度,其中離心力從所述容納器的頂部端延伸向所述容納器的底部端;用于控制所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速率的控制器裝置;用于在與所述容納器的重力軸呈一角度且穿過所述血液樣品容器中的血液樣品的上部段和/或血漿的方向發(fā)送光學(xué)信號的至少一個光學(xué)發(fā)送器;用于記錄所述光學(xué)信號的振幅的至少一個光學(xué)接收器,其中所述光學(xué)信號被設(shè)置成指向所述血液樣品容器,其中所述光學(xué)接收器檢測所述光學(xué)信號的振幅,其中所述光學(xué)信號的振幅反映出所述血液樣品的上部段和/或血漿的半透明度,其中所述控制器裝置被設(shè)置成當(dāng)光學(xué)信號的振幅隨著時間已經(jīng)滿足表明至少開始血漿的纖維蛋白聚合段的預(yù)定義的圖譜時終止所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動運動。
血液的半透明度的測量是相對因素,取決于光學(xué)發(fā)送器和光學(xué)接收器的選擇以及血液樣品容器的材質(zhì)。因此,對于本發(fā)明,光學(xué)信號的振幅被認(rèn)為是其中測量適于檢測血液樣品的隨時間的半透明度的變化的相對半透明度的代表。光學(xué)發(fā)送器可以是基于LED的發(fā)送器、激光二極管,其中適當(dāng)波長的光可以定向發(fā)射向光學(xué)接收器。光學(xué)接收器可以是光電檢測器,例如p-n光電二極管、p-i-n光電二極管、雪崩光電二極管或任何類型的能夠記錄并區(qū)分所接受的光的振幅的光電二極管。
離心機可以具有其中容納器可適于從與離心機的轉(zhuǎn)動軸基本平行的重力軸的位置移動至與離心機的轉(zhuǎn)動軸基本垂直的位置的任何類型。離心機因此可以是具有搖擺桶(容納器)的桶式離心機,或可以是其中可相對于離心機的轉(zhuǎn)動軸呈某一角度固定該桶(容納器)的固定角離心機。
容納器相對于離心機的轉(zhuǎn)動軸的角度可以為30°至90°。已經(jīng)表明,離心分離的優(yōu)選方法可以是其中容納器相對于轉(zhuǎn)動軸呈90°角,或其中容納器基本垂直于轉(zhuǎn)動軸。一些離心機可以具有容納器,其中所述容納器呈固定角度,其中所述角度可以為30°至90°的任何值。
根據(jù)本發(fā)明的離心機可以是轉(zhuǎn)動式離心機,其提供離心力以通過提高施加于包含全血的容器的重力而沉淀全血。離心機的轉(zhuǎn)子可以適于使容納器圍繞固定軸轉(zhuǎn)動,從而與固定軸垂直地施加離心力。容納器可以在離心機內(nèi)部用鉸鏈連接,從而容納器當(dāng)停止時處于基本垂直的位置(平行于固定軸),并且在離心分離期間,容納器會向基本水平的位置(垂直于固定軸)傾斜。因此,容納器和/或血液樣品容器的縱軸可以在離心分離期間基本垂直于固定軸,從而以平行于容納器和/或血液樣品容器的縱軸的方向施加離心力。或者,以與血液樣品容器的縱軸呈一角度的方向施加離心力,其中所述角度可以為約1°至60°度。
因此,離心力可以被視為處于在遠(yuǎn)離離心機的轉(zhuǎn)動軸的方向延伸的方向,從而重力首先與血液樣品容器和/或容納器的頂部相交,隨后與血液樣品容器和/或容納器的底部相交。這意味著容納器/容器的頂部與容器的底部相比更接近離心機的離心軸,其意味著離心力迫使血液分離處于從容器/容納器朝向容器/容納器底部的方向。因此,通過離心機而施加于容納器和/或容器的重力場在容器/容納器更接近轉(zhuǎn)動軸的區(qū)域(即,在容器/容納器的頂部端)與其在容器/容納器遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸的區(qū)域(在容器/容納器的底部端)相比更低。重力場可以使用下式計算
其中RCF是轉(zhuǎn)動離心力,R是轉(zhuǎn)動半徑(以毫米測量),并且RPM是離心機的轉(zhuǎn)動速率。
在本發(fā)明的含義中,容器的上部部分可以是在離心分離期間容器接近于離心機固定軸的部分,而容器的下部部分是容器遠(yuǎn)離離心機固定軸的部分。
在將全血離心分離成血液制品期間,血液分級的段可以包括當(dāng)血液樣品被離心分離時的以下段:
-血液分離這可以視為血液初始分離成其組分,其中全血分離成在容器的上部部分中的血漿的澄清溶液、包含白血球和血小板的血沉棕黃層的中間部、以及在容器底部的紅細(xì)胞,因為紅細(xì)胞具有比白血球和血小板更高的密度。在該段中,血漿包含纖維蛋白原單體。這種分離可以見于三個段,其中該分離可以被視為白血球的分離、血小板的分離。
-纖維蛋白聚合,其中纖維蛋白原單體首尾相連地聚合以形成原纖絲,其側(cè)向締合以形成纖維蛋白纖維。血漿中的纖維蛋白聚合段導(dǎo)致血漿的半透明度隨著形成纖維蛋白而降低。
-纖維蛋白壓縮,當(dāng)完成纖維蛋白聚合時,血漿內(nèi)部的纖維蛋白纖維由于離心分離而開始在凝血細(xì)胞的頂部上壓縮,并且血漿的半透明度開始增加。
其他血漿組分的清除,在此段中,已經(jīng)完成纖維蛋白壓縮,并且血漿中的其他組分開始聚集,導(dǎo)致血漿的半透明度甚至進一步增加。其他組分可以包括顆粒、細(xì)胞和分子,例如脂肪、纖維蛋白、纖維蛋白原或在血漿中并且在離心分離期間將清除的任何其他組分。血液的分離可以被視為其中分離意欲將血液的不同部分分離到容器的單獨的區(qū)域中的過程。分離可以是紅細(xì)胞的分離、白血球的分離和血小板的分離,其中使用利用穿過全血部分的光學(xué)信號的測量,可以鑒定該過程的三個分離段。
可以使用血漿的半透明度的測量來認(rèn)知血液分級的上述段中的每一段,其中在基本恒定的離心分離過程期間半透明度譜的某些變化表明一個段向其后續(xù)段的轉(zhuǎn)變。
光學(xué)發(fā)送器可以適于發(fā)送光學(xué)信號,其中光學(xué)接收器適于測量預(yù)定義的尺度的信號的振幅。光學(xué)信號行進穿過血液樣品容器,并且如果光學(xué)信號與液體部分中的組分相交,則光學(xué)信號會由于相交而彌散,并且僅部分的光學(xué)信號將行進穿過容器以被光學(xué)接收器接收,并且信號的振幅將以預(yù)定義的尺度降低。因為隨著時間記錄光學(xué)信號,因此可以監(jiān)視在容器內(nèi)的液體的澄清度相對于預(yù)定義的尺度是否是恒定的、增加的或降低的。
控制器裝置可以適于接收來自光學(xué)接收器的輸入,從而可以利用光學(xué)信號的振幅來控制離心機的轉(zhuǎn)動速率。控制器裝置可以包括信號比較器,從而當(dāng)由控制器裝置觀察到信號的某一閾值、圖譜或趨勢時,控制器裝置會通過控制發(fā)送至離心機轉(zhuǎn)子的電信號的電流或電壓來調(diào)節(jié)離心機的轉(zhuǎn)動速率??刂破餮b置可以為微處理器、微控制器的形式,能夠接收從光學(xué)接收器發(fā)送的電信號、處理所接收的信號并基于所接收的電信號通過發(fā)送出輸出信號以控制離心機的轉(zhuǎn)動運動以進行某些操作。
可以設(shè)置離心機,從而光學(xué)信號指向并行進穿過容器的上部部分,從而光學(xué)信號在血液的初始分離期間行進穿過血漿。這意味著光學(xué)信號的振幅能夠記錄全血中的組分(血沉棕黃層和紅細(xì)胞)何時由于在離心分離期間的離心力而被迫使朝向容器的底部。因此,通過將光學(xué)信號發(fā)送到容器的上部部分中,澄清血漿和全血之間的振幅差被最大化,允許光學(xué)信號的振幅的最大變化。光學(xué)信號應(yīng)被發(fā)送穿過容器的下部部分,穿過全血的傳輸會以穿過血液樣品的不透明部分為開端,并且傳輸振幅會在初始血液分離段期間降低,因為血沉棕黃層和紅細(xì)胞會向容器的底部移動,導(dǎo)致液體變得更不透明。因此,振幅變化會降低,這會導(dǎo)致測量與穿過上部部分的測量相比可靠性降低。因此,能夠進行這樣的測量,并且能夠鑒定單獨的段的圖譜,但在上部部分中的測量的可靠性被視為更大的,因為液體的不透明度和/或半透明度的變化更大。
或者,光學(xué)信號可以是輻照容器的光源,其中光學(xué)接收器可以為能夠記錄從容器反射出的光的振幅的照相機的形式,從而當(dāng)液體是半透明的時,由照相機接收的光學(xué)信號的振幅是低的,其中光學(xué)信號在血漿的半透明度降低時增加。因此,在此類測量中,鑒于其中光學(xué)信號行進穿過容器的實施方案,可以光學(xué)信號的振幅可以是呈反比的(inverted)。因此,可以通過由照相機獲得的信號的圖像分析或圖像處理(例如特征提取)來獲得振幅的圖譜。照相機可以獲得連續(xù)的或離散的圖像,所述圖像被送入圖譜識別軟件,所述圖譜識別軟件可以是控制器的一部分或與控制器協(xié)同工作。
因此,通過連續(xù)記錄光學(xué)信號隨時間的振幅,可以監(jiān)測離心分離過程,從而適時地評價血液樣品在給定時刻是何種狀態(tài)。當(dāng)信號已經(jīng)遵循預(yù)定義的圖譜時,可以確定血液樣品處于期望的狀態(tài),允許從血液樣品容器收集血液制品。因此,當(dāng)血液樣品已經(jīng)達(dá)到其期望的血液分級的段時可以停止離心分離,確保離心分離在期望的段之前不被終止,或與必要情況相比不再更久地進行離心分離。
預(yù)定義的圖譜可以通過分析來自多個獨立的患者的信號而定義,其中通過試驗和誤差可以得到光學(xué)檢測中表明至少開始纖維蛋白壓縮的類似圖譜。
此外,可以依靠曲線圖來監(jiān)測信號,這允許專業(yè)人員分析信號以得到凝結(jié)和/或血液分級已經(jīng)達(dá)到足以形成血液產(chǎn)品(blood production)的水平時的正確時間。
可以持續(xù)進行離心分離以超出纖維蛋白壓縮段的初步部分,從而確保已經(jīng)壓縮在容器的下部部分中的所有纖維蛋白。容器上部部分中的光學(xué)信號的振幅會在纖維根聚合段期間降低,因為纖維根分子彼此結(jié)合并導(dǎo)致血漿在聚合段期間變得更不透明。隨后,當(dāng)完成纖維根聚合時,纖維蛋白開始在容器的下部部分中被壓縮,導(dǎo)致光學(xué)信號的振幅在纖維蛋白壓縮段增加,因為聚合的纖維根(纖維蛋白)被從血漿中清除。離心分離可以進一步持續(xù)進行至血漿組分段的清除,其取代了纖維蛋白壓縮段,因為光學(xué)信號的振幅增加,甚至進一步因為血漿中的組分由于離心力而移動向容器的底部,或其中組分可以由于它們的密度而移動向容器的頂部,例如,其中脂肪組分漂浮向血漿的表面。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜可以表示開始纖維蛋白聚合段。纖維蛋白聚合段可以被視為其中血液制品的組成開始變得做好準(zhǔn)備的段。纖維蛋白聚合段允許纖維蛋白在后續(xù)段中被壓緊,從而剩余的組分,即凝血細(xì)胞和白血球,可以粘附于纖維蛋白上。纖維蛋白聚合段當(dāng)開始凝結(jié)過程時在血液樣品中發(fā)生,并且當(dāng)已經(jīng)開始初始血液分離時發(fā)生。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜指示信號的振幅隨著時間已經(jīng)達(dá)到基本穩(wěn)定狀態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明的血液分離的一些情況中,血液樣品的物理性質(zhì)可以使得液體或血漿中的纖維蛋白的量不足以使血樣樣品開始纖維蛋白壓縮段。此類情況可以當(dāng)患者處于降低凝血的藥物時、當(dāng)患者患有降低纖維蛋白原的產(chǎn)生的肝疾病時發(fā)生,患者應(yīng)具有纖維蛋白原的遺傳性變異或患者可能具有的其他物理因素。因此,當(dāng)纖維蛋白原已經(jīng)完成其聚合時,光學(xué)信號的振幅可以隨著時間而不變,這表明該過程完成并且纖維蛋白壓縮階段不會開始。因此,可以及時在此時停止離心分離。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜指示至少開始血液樣品的纖維蛋白壓縮。對于基于纖維蛋白的血液制品的產(chǎn)生,可以有利的是,在離心分離期間開始血液離心分離的纖維蛋白壓縮段。纖維蛋白壓縮段確保全血的特定組分,例如白血球(白血細(xì)胞)和凝血細(xì)胞(血小板),被壓縮以使得組分粘附于纖維蛋白。因此,為了確保離心分離過程持續(xù)進行到纖維蛋白壓縮段開始為止,預(yù)定義的圖譜應(yīng)指示何時開始壓縮段,從而使控制劑被設(shè)置成圖譜的特定部分以準(zhǔn)備終止離心分離過程。
在另一實施方案中,當(dāng)紅細(xì)胞已經(jīng)從血漿分離時,但在白血球和血小板已經(jīng)從血漿分離之前,可以降低離心力。離心力的降低可以在纖維蛋白段聚合期間將白血球和血小板留在血漿內(nèi),并且可以由此在聚合之后被纖維蛋白包圍,并且可以因此連同纖維蛋白一起被嵌入血漿。因此,當(dāng)可以進行纖維蛋白的壓縮時,白血球和血小板可以與纖維蛋白層纏結(jié)。其中血漿包含在血漿中的白血球和血小板的血漿在離心分離期間的光學(xué)特征(optical signature)類似于其中白血球和血小板已經(jīng)分離的光學(xué)信號的特征,其中差異是血漿在纖維蛋白聚合之前更不半透明。在纖維蛋白的聚合期間,光學(xué)特征遵循類似的圖譜,其中血漿的半透明度在纖維蛋白的聚合期間逐漸降低。在本發(fā)明的一實施方案中,離心機可以包括至少兩個光學(xué)發(fā)送器和兩個光學(xué)接收器。通過引入更高數(shù)量的光學(xué)發(fā)送器和光學(xué)接收器,可以發(fā)送多于一個的光學(xué)信號穿過血液樣品容器,增加振幅測量的可靠性,因為第二信號可以提供振幅測量的冗余。因此,控制器可以被設(shè)置成監(jiān)測在離心分離期間兩個信號隨時間的振幅,并且其中預(yù)定義的圖譜可以施用于兩個信號,或者可以對每一信號構(gòu)建預(yù)定義的信號,其中可以基于施用于兩個光學(xué)信號的技術(shù)實驗來構(gòu)建圖譜。
在本發(fā)明的一實施方案中,兩個光學(xué)發(fā)送器可以適于將光學(xué)信號發(fā)送到容納器和/或血樣樣品容器的兩個不同部分中。通過使光學(xué)發(fā)送器適于發(fā)送光學(xué)信號穿過容器的不同部分,光學(xué)信號可以用于測量不同位置的血液分級的不同段。因此,如果光學(xué)測量之一表現(xiàn)出指示血液分級處于何種階段的某一趨勢,而其他光學(xué)測量未表現(xiàn)出,則其可以表明該段并未在整個容器中完成,而僅是部分地完成。因此,第二測量用于補充第一測量,從而確??刂破髂軌蚧趦蓚€振幅測量的圖譜來識別期望的段。
在本發(fā)明的一實施方案中,兩個光學(xué)發(fā)送器可以適于發(fā)送光學(xué)信號穿過容納器和/或血液樣品容器的中心縱軸,其中第一光學(xué)信號適于行進穿過容納器和/或血液樣品容器的第一部分,而第二光學(xué)信號適于行進穿過遠(yuǎn)離容納器和/或血液樣品容器的第一部分的部分。因此,光學(xué)信號適于測量在容器的兩個以上的不同高度處的容器的內(nèi)容物的半透明度。因此,由于血液分級的段發(fā)生在離心力的方向,即,平行于容器和/或容納器的縱軸的方向,因此每一光學(xué)信號可以能夠記錄處于不同階段的段。這可以是可見的,即,在纖維蛋白壓縮段期間,因為血漿中的纖維蛋白在容器中被向下推行,并且容器頂部中的血漿由此與容器的更遠(yuǎn)端部分中的血漿相比會更早地變得更加半透明。因此,兩個光學(xué)信號的振幅由此能夠被用于確保控制器能夠更可靠地記錄在離心分離期間在任何特定時間時血液樣品所處的段。
在本發(fā)明的一實施方案中,容納器可以包括貫穿的開口,允許光學(xué)信號以徑向方向行進穿過容納器。在諸多離心機中,轉(zhuǎn)子裝備有諸多容納器以接收待被離心分離的容器。因為離心力是實質(zhì)的力,由此可以有利的是,容納器適于至少包封容器的底部部分,從而確保容器在離心分離期間于側(cè)向運動或平行于離心力(垂直于固定軸)的運動中不能掙脫容納器。因此,容納器可以以這樣的方式形成,即,容納器覆蓋容器或至少覆蓋容器的可以讓光信號有利地行進穿過的部分。因此,容納器可以裝備有至少一個貫穿的開口,其允許光學(xué)信號行進穿過容納器進入容器,并且行進穿過容器的相對側(cè),從而可以通過光學(xué)接收裝置測量光學(xué)信號。貫穿的開口可以是任何形狀,為孔形式、狹縫形式或任何移除材料后的形式,其中唯一要求是光學(xué)信號能夠行進經(jīng)過容納器的壁并且測量容納器和/或防止在容納器內(nèi)的容器內(nèi)部的液體樣品?;蛘?,貫穿的開口可以覆蓋有透明覆蓋物,確保如果在容納器內(nèi)部有泄露物,例如來自血液樣品容器泄露物,覆蓋物則可以確保容納器是對流體和/或液體密封的,并且泄露物不從容納器轉(zhuǎn)移并進入離心機的內(nèi)容積。
或者,容納器可以以這樣的方式形成,即,其提供從容納器一側(cè)到另一側(cè)的光學(xué)途徑,允許光學(xué)信號行進穿過其內(nèi)容積。這可以通過用透明材料如透明聚合物、玻璃或其他類型的合適的材料形成容納器而實現(xiàn)。
本發(fā)明還涉及離心分離血液樣品的方法,包括步驟:提供離心機,所述離心機包括具有轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)子、具有重力軸的用于血液樣品容器的至少一個容納器、用于控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速率的控制器裝置、用于發(fā)送光學(xué)信號的光學(xué)發(fā)送器、用于記錄光學(xué)信號的振幅的光學(xué)接收器;將血液樣品容器置于容納器內(nèi)部,其中血液樣品容器包括頂部端和底部端并且具有中心軸,其中容納器的重力軸基本平行于血液樣品容器的中心軸;開始離心過程,其中容納器的重力軸與離心機的轉(zhuǎn)動軸呈一角度,并且其中離心力在首先與頂部端相交并隨后與容器的底部端相交的方向延伸;以與容納器的重力軸呈一角度的方向發(fā)送光學(xué)信號穿過血液樣品容器,其中光學(xué)信號被發(fā)送穿過血液樣品的上部段和/或血漿;記錄光學(xué)信號的振幅;當(dāng)光學(xué)信號隨著時間的振幅已經(jīng)滿足指示至少開始血漿的纖維蛋白聚合段的預(yù)定義的圖譜時終止離心過程。
這表明如果在一段時間內(nèi)離心分離血液樣品,并且光學(xué)信號被發(fā)送進入血液樣品,則可以測量信號的振幅并基于隨著時間的測量,測量表明在任何給定時間時血液樣品為何種血液分級狀態(tài)。測量表明血液樣品的透明度或其不足,其中振幅測量隨著時間的比較表明血液樣品是否變得更加透明或更不透明,或振幅測量在給定時間內(nèi)是否是穩(wěn)定狀態(tài)。
因此,如上關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的離心機的公開內(nèi)容所討論的,所述方法可以用于預(yù)期或認(rèn)知到血液樣品何時達(dá)到其期望狀態(tài),例如在離心分離期間何時達(dá)到纖維蛋白壓縮段。
血液樣品容器的頂部端可以具有可被封閉的開口或被閉合的蓋子,確保血液樣品容器在已經(jīng)將血液樣品引入容器中之后對于環(huán)境是密封地封閉的。容器的底部端可以被視為容器適于接收血液樣品的致密的部分(即,血液樣品在離心分離期間沉降向底部的部分)的部分。當(dāng)啟動離心機時,優(yōu)選的是血液樣品容器在離心分離期間以這樣的方式取向,即離心力從容器的頂部端行進向底部端,從而血液樣品的分級以這樣的方式發(fā)生,即,紅細(xì)胞沉降向容器的底部,血沉棕黃層集中在紅細(xì)胞上,并且血漿位于血沉棕黃層上。因此,離心力將血液樣品中更致密的顆粒推向底部。因此,當(dāng)根據(jù)所述方法放置血液樣品時,血漿將總是在血液樣品容器的高于容器底部端的部分,并且當(dāng)使用血液樣品填滿容器時,更可能在容器的上部部分。
因此,通過發(fā)送光學(xué)信號穿過血液樣品容器的其中在分級期間血漿會出現(xiàn)的部分,可以測量在離心分離期間血漿的半透明度。
離心機可以具有其中容納器可適于從與離心機的轉(zhuǎn)動軸基本平行的重力軸的位置移動至與離心機的轉(zhuǎn)動軸基本垂直的位置的任何類型。離心機因此可以是具有搖擺桶(容納器)的桶式離心機,或可以是其中可相對于離心機的轉(zhuǎn)動軸呈某一角度固定該桶(容納器)的固定角離心機。
根據(jù)本發(fā)明,離心過程可以在終止離心過程之前發(fā)生變化。因此,當(dāng)已經(jīng)從血漿分離紅細(xì)胞時,可以降低離心分離的速率,其中所述方法可以在更低的RPM(速率)下持續(xù)進行,直至已經(jīng)確定纖維蛋白聚合為止。當(dāng)已經(jīng)聚合纖維蛋白時,RPM(速率)可以增加,從而提供纖維蛋白的壓緊效應(yīng)。因此,在終止之前,光學(xué)信號的振幅可以用于改變離心分離的速率,并且當(dāng)已經(jīng)完成纖維蛋白聚合和/或已經(jīng)完成纖維蛋白壓縮時,可以終止離心分離過程。容納器相對于離心機的轉(zhuǎn)動軸的角度可以為30°至90°。已經(jīng)表明,離心分離的優(yōu)選方法可以是其中容納器相對于轉(zhuǎn)動軸呈90°角,或其中容納器基本垂直于轉(zhuǎn)動軸。一些離心機可以具有容納器,其中所述容納器呈固定角度,其中所述角度可以為30°至90°的任何值。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜可以包括隨著時間基本不變的振幅測量,其觸發(fā)離心過程的終止。在血液樣品的血液分級期間,血液樣品可以在將血液樣品離心分離無限時間量的設(shè)想下經(jīng)歷至少四個段。所述段可以被視為:血液(血漿、紅細(xì)胞、白血球、血小板)的分離、纖維蛋白聚合、纖維蛋白壓縮和其他血漿組分的清除。當(dāng)血液樣品已經(jīng)被離心分離足夠的時間以使得血液樣品處于清除其他血漿組分的段中時,信號的振幅增加,直至血漿中的其他組分已經(jīng)被迫使離開血漿為止。當(dāng)所述組分離開血漿時,光學(xué)信號的振幅變得基本穩(wěn)定,即,其中光學(xué)信號的振幅不隨著時間顯著變化(穩(wěn)定狀態(tài))。因此,在信號已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,已知纖維蛋白壓縮和其他血漿組分的清除二者是完成的。因此,為了確保血液樣品已經(jīng)被離心分離到足以至少開始纖維蛋白壓縮段,當(dāng)完成纖維蛋白組分的清除時可以停止離心分離,即,通過當(dāng)振幅測量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時終止離心分離。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜可以包括光學(xué)信號的振幅的第一增加。振幅的第一增加,如本發(fā)明中所定義的,是指在血液分級的纖維蛋白壓縮段期間光學(xué)信號的振幅的增加。當(dāng)聚合的纖維蛋白開始被迫使離開血漿朝向容器的底部時,開始振幅的增加,導(dǎo)致血漿由此變得更澄清。因此,振幅的第一增加可以被視為光學(xué)信號的在纖維蛋白壓縮期間隨著時間變得更強的測量。
當(dāng)由控制器記錄振幅的第一增加時,由實驗已知開始了纖維蛋白壓縮段,并且血液制品開始形成為將纖維蛋白壓縮至凝血細(xì)胞和/或白血球,允許凝血細(xì)胞和/或白血球與纖維蛋白粘附在一起。因此,振幅的第一增加可以是為了提供來自血液樣品的血液制品而可以停止離心分離的指示。
術(shù)語“振幅的第一增加”的使用不表示振幅的第一時序增加,因為振幅的第一增加并未必然是隨著時間的振幅的第一次記錄的增加。術(shù)語第一增加僅表示振幅的某一增加的認(rèn)定,并且可以使用任何其他裝置鑒定。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜可以還包括光學(xué)信號的振幅的第二增加。振幅的第二增加可以先于振幅的第一增加,并且可以被視為血液樣品處于血液的初始分離的血液分級段的指示。當(dāng)血液的組分被分離時并且當(dāng)全血被分離成在容器的上部部分中的血漿的澄清溶液時,發(fā)生振幅的增加。因此,振幅的增加表示光學(xué)信號被傳送穿過液體的相對澄清的部分。然而,振幅的第二增加必須在時序上由振幅的增加來接替,從而表明在容器內(nèi)部開始纖維蛋白壓縮段。
在一實施方案中,振幅的第二增加之后是光學(xué)信號的振幅的第一降低。振幅的第一降低在振幅的第二增加之后,并且表明澄清血漿中開始纖維蛋白聚合。纖維蛋白聚合導(dǎo)致澄清血漿變得更不透明,這導(dǎo)致光學(xué)信號的振幅的降低,因為更少的光學(xué)信號行進穿過容器的內(nèi)容物。這種振幅的降低可以與血漿內(nèi)部的纖維蛋白密度有關(guān),并且當(dāng)振幅已經(jīng)達(dá)到預(yù)定義的水平、或振幅變化率(增加或降低)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定義的水平時,可以停止該過程,因為兩個信號之一可以用于推斷在離心分離期間已經(jīng)形成足夠的纖維蛋白。
在振幅測量的時序視圖(temporal view)中,振幅的第一增加在振幅的第一降低之后,因為在纖維蛋白壓縮階段中壓縮聚合的纖維蛋白。
應(yīng)理解,控制器可以以這樣的方式設(shè)置,即,通過程控該控制器來忽視圖譜或通過在完成振幅的第二增加之時僅開始振幅測量,從而該控制器不對振幅的第二增加或振幅的第一降低作出反應(yīng)?;诒景l(fā)明的公開內(nèi)容可以顯而易見地以這樣的方式程控該控制器,即,其在其測量最初期對振幅的第一增加作出反應(yīng)。
在一實施方案中,預(yù)定義的圖譜可以還包括光學(xué)信號的振幅的第三增加。振幅的第三增加可以用于表明血液樣品處于血液分級的第四段,即,從血漿清除其他組分。因此,當(dāng)血漿中的顆粒被迫使朝向容器的底部、或升高到血漿表面(例如,脂肪和脂質(zhì))時,血漿變得甚至比在纖維蛋白壓縮段中更澄清,這導(dǎo)致其中振幅增加的振幅測量。第三振幅增加在第二振幅增加之后,其中可能存在短的臨時測量,其中振幅的第二降低和/或振幅的相對緩慢的增加在振幅的第三增加之前。
在一實施方案中,由離心機向血液樣品施加的離心力為至少400G,或更優(yōu)選至少600G,或更優(yōu)選至少800G,或更優(yōu)選至少1000G。施加的離心力可以進一步是,施加的離心力為比重力(例如,作用于全血上的)大至少1000倍、2000倍、3000倍、4000倍、5000倍、6000倍、7000倍、8000倍、9000倍、10000倍、1 1000倍、12000倍、13000倍、14000倍、15000倍、16000倍、17000倍、18000倍、19000倍或甚至20000倍,或施加的離心力可以在可由提及的數(shù)字的組合定義的任何區(qū)間內(nèi)。施加離心力所用的時間可以取決于振幅測量,其中當(dāng)離心分離已經(jīng)產(chǎn)生期望的制品時控制器停止離心分離。對必要的離心力的教導(dǎo)可以在WO 2010/020254和/或WO 2012/037942中找到。
在一實施方案中,當(dāng)在血液樣品容器內(nèi)部的漂浮裝置與光學(xué)信號相交時,可以重新開始血液樣品的離心分離并且可以持續(xù)進行離心分離,直至光學(xué)信號記錄振幅的降低為止。WO 2012/037942教導(dǎo)了具有漂浮裝置的容器,其中漂浮裝置適于收集在一表面上的血液制品。根據(jù)本發(fā)明,離心機或方法可以與類似的裝置協(xié)同使用,其中在第二離心分離期間釋放漂浮裝置。當(dāng)漂浮裝置從容器的下部部分釋放時,漂浮裝置向上行進朝向裝置的上部部分,并且向前行進向裝置的頂部。因此,光學(xué)信號的振幅測量能夠記錄漂浮裝置何時與光學(xué)信號相交,因為振幅測量在短時間段內(nèi)迅速降低。因此,當(dāng)振幅迅速降低時,這表明漂浮裝置處于朝向頂部的進程之中,并且因此可以停止第二離心分離過程。
在本發(fā)明的含義中,振幅測量的穩(wěn)定狀態(tài)可以被定義為其中信號的振幅不顯著變化的隨著時間的測量,即,當(dāng)其看上去似乎振幅的增加或降低的速率非常低。
在本發(fā)明的含義內(nèi),本發(fā)明涉及離心機的公開內(nèi)容可以等同地施用于涉及方法的公開內(nèi)容,反之亦然。
關(guān)于本發(fā)明的離心機所公開的技術(shù)特征可以在本發(fā)明的方法中實施,反之亦然。
光學(xué)信號可以以任何方式獲得,條件是發(fā)射的光學(xué)信號和測量的光學(xué)信號是血液樣品的內(nèi)容物的代表,并且尤其是在特定區(qū)域中血液樣品的半透明度的代表。本發(fā)明的目的是獲得血液分級狀態(tài)的測量,從而獲得停止離心過程的最佳時間,并且允許獲得血液制品。
在本發(fā)明的一實施方案中,當(dāng)使用血液樣品容器(即,與WO 2012/037942所示那樣類似的)時,所述離心機或方法可以適于在初始終止之后重新開始,從而允許浮力裝置漂浮向容器的頂部。
附圖簡述
參考附圖,下文詳細(xì)地闡述本發(fā)明,其中
圖1是本發(fā)明的離心機的轉(zhuǎn)子的俯視圖,
圖2是沿著圖1的軸ll-ll獲得的使用一個光學(xué)發(fā)送器的離心機的截面圖,
圖3是沿著圖1的軸ll-ll獲得的使用兩個光學(xué)發(fā)送器的離心機的截面圖,
圖4表示使用包括一個光學(xué)發(fā)送器和接收器的離心機的血液樣品的血液分級的測量數(shù)據(jù),
圖5表示使用包括兩個光學(xué)發(fā)送器和兩個光學(xué)接收器的離心機的血液樣品的血液分級的測量數(shù)據(jù),以及
圖6表示血液樣品的血液分級的測量數(shù)據(jù),與圖4中公開和圖5中表示的類似,其中血液樣品不在纖維蛋白壓縮段開始。
附圖詳述
圖1是離心機1的轉(zhuǎn)子2的俯視示意圖,其中轉(zhuǎn)子能夠與固定軸A交叉地旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子裝備有四個容納器3',3",3"',3""(根據(jù)本發(fā)明可以更多或更少),其連接于轉(zhuǎn)子2。容納器經(jīng)由鉸鏈4連接于轉(zhuǎn)子,鉸鏈4允許容納器與垂直于轉(zhuǎn)子2的徑向軸的軸交叉地轉(zhuǎn)動,從而容納器能夠從容納器的垂直位置(如由3',3"所示的)(當(dāng)轉(zhuǎn)子是固定的時)轉(zhuǎn)動向容納器的水平位置(如由3",3""所示的)(當(dāng)轉(zhuǎn)子在離心分離期間在由箭頭B所示的方向之一中沿著軸A轉(zhuǎn)動時)。
在容納器3""的實施方案中,容納器3""裝備有貫穿的開口5,其允許通向容納器3的內(nèi)部容積的通路,其中容納器3的內(nèi)部容積適于接收可以用于容納血液樣品的容器6。貫穿的開口5可以提供在徑向(垂直于容納器的縱軸)的通向容納器3""的內(nèi)部容積的通路,其中容納器的相對側(cè)可以裝備有第二貫穿的開口(如圖2中所示),允許視線經(jīng)由容納器3""的內(nèi)部容積穿過容納器3""的側(cè)壁7。
在容納器3"的不同實施方案中,還如圖1中所示,容納器3"可以裝備有兩個貫穿的開口7',7",允許兩個單獨的光學(xué)信號傳輸進入容納器的內(nèi)部容積,并且穿過在容納器的相對側(cè)中的匹配的開口,如圖3中所示。
圖2是沿著圖1的軸11-11獲得的使用一個光學(xué)發(fā)送器的離心機的橫截面視圖。轉(zhuǎn)子2沿著轉(zhuǎn)軸16轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸16平行于固定軸A,其中輪軸旋轉(zhuǎn)地連接于軸承,所述軸承將轉(zhuǎn)軸16連接于旋翼轂15。旋翼轂可以由驅(qū)動裝置如電動機驅(qū)動,其中電動機可以被設(shè)置成向旋翼轂15提供可變或恒定的驅(qū)動力。當(dāng)轉(zhuǎn)子2處于移動時,容納器3從其接收位置(即,垂直位置,如圖1中所示)移動到垂直于轉(zhuǎn)動軸A的延伸位置,從而容納器的近側(cè)端13朝向轉(zhuǎn)動軸的方向,而遠(yuǎn)側(cè)端14朝向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸的方向。
離心機1裝備有在光學(xué)傳感器/接收器12的方向中發(fā)送光學(xué)信號的光學(xué)信號源/發(fā)送器11,所述光學(xué)傳感器/接收器12可以位于垂直于光學(xué)發(fā)送器11的方向。光學(xué)信號被發(fā)送到離心機的其中容納器行進穿過光學(xué)信號17的區(qū)域中。如先前提及的,容納器可以裝備有在容納器3的側(cè)壁上的貫穿的開口8,允許光學(xué)信號進入容納器的內(nèi)部容積9并且通過在容納器3的側(cè)壁的相對側(cè)上的貫穿的開口5離開容納器3,從而光學(xué)信號17行進穿過容納器3的內(nèi)部容積9。
因此,如果容器6被液體如血液樣品填充滿,并且由蓋子10封閉,并且隨后位于容納器3的內(nèi)部容積9的內(nèi)部,則光學(xué)信號17攔截容納器的其中已經(jīng)放置容器6的內(nèi)部容積。通過使得容納器具有光學(xué)信號可滲透的側(cè)壁(例如,通過是透明的),信號17由此將行進穿過容器6以及容器的信號17行進區(qū)域中的內(nèi)容物。因此,當(dāng)信號與透明的物體相交時,由傳感器/接收器12測量的信號的振幅是相對高的,而如果信號與不透明的物體相交時,信號的振幅相對于穿過澄清物體的振幅將會降低。
在離心分離期間,光學(xué)信號可以被發(fā)送穿過容納器3和容器6,從而提供離心分離期間容納器內(nèi)部的物體的透明度的連續(xù)測量。因此,如果物體的透明度隨著時間變化,例如在血液分級期間發(fā)生,則接收的信號會反映出在任何給定時間時的物體的透明度。通過提供光學(xué)信號的振幅的連續(xù)光學(xué)測量,可以確定內(nèi)容物是否變得更加透明、更不透明或處于穩(wěn)定狀態(tài)。
光學(xué)接收器和/或光學(xué)發(fā)送器的定位可以根據(jù)本發(fā)明變化,條件是確保允許光學(xué)信號行進穿過待測量的液體或血液樣品。因此,發(fā)送器或接收器的定位可以反轉(zhuǎn),或光學(xué)信號以一角度行進穿過液體,使用鏡子反射,或關(guān)于本文實施方案以其他方式改變。
圖3是沿著圖1的軸ll-ll獲得的使用兩個光學(xué)發(fā)送器11,11'和兩個光學(xué)接收器12,12'的離心機的截面圖。在該實施方案中,兩個光學(xué)信號17,17'適于沿著離心力的方向在不同位置行進穿過容納器3和/或容器6。因此,可以使用單獨的傳感器/接收器12測量容納器的不同區(qū)域處的光學(xué)信號17的振幅,允許控制器利用兩個不同的測量來評價血液分級是否在離心分離期間處于最佳的階段。另外,圖3中所示的離心機與圖2的離心機類似地操作,其中關(guān)于圖5公開了信號的輸出。
圖4表示使用包括一個光學(xué)發(fā)送器和接收器的離心機(與圖2中所示的類似)的血液樣品的血液分級的測量數(shù)據(jù)。圖4中的圖示顯示在橫軸上以分鐘計的時間尺度、在最左側(cè)縱軸上傳輸%(光學(xué)信號振幅)尺度以及在最右側(cè)縱軸上RPM(轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘)尺度。在圖中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是光學(xué)信號振幅測量X和離心分離速率Z。
光學(xué)信號朝向血液樣品容器的上部部分,從而處于其中以遠(yuǎn)離被測量的區(qū)域的方向向下推動全血的組分的區(qū)域中。測量的區(qū)域是其中在離心分離期間出現(xiàn)血漿的區(qū)域。
離心分離速率從測量開始(≈0min)直至測量終止(≈19.7min)被維持在約4400RPM。
在第一時段,即,從0min至7.85min,其中該時段的結(jié)束以線p為標(biāo)志,血液樣品被分級并且處于分離血液段,如先前所討論的。根據(jù)數(shù)據(jù),所測量的血液的澄清度增加,因為凝血細(xì)胞、紅細(xì)胞和白血球被壓向容器的下部部分,允許全血/血漿增加澄清度,這由數(shù)據(jù)的澄清度的增加表示。因此,在第一時段結(jié)束時,信號的半透明度具有該時段的峰值,其中由在第二時段中表示的第二段替代第一段。
在第二時段,即,7.85min至11.75min,血漿中的纖維蛋白原開始聚合,導(dǎo)致血漿變得更不澄清(更不透明),這導(dǎo)致傳輸信號的振幅顯著降低,該信號的振幅從約90%降低至20%。當(dāng)纖維蛋白源已經(jīng)聚合成纖維蛋白時,血漿的半透明度由于血漿中的纖維蛋白的含量而降低。振幅的改變可以在一個患者與另一患者之間變化,其中血液樣品中的脂肪可以降低血漿的半透明度,并且初始纖維蛋白濃縮可能對測量有影響。然而,血液樣品在離心分離時段期間變得更加半透明或更不半透明,并且形式為振幅增加、降低或穩(wěn)定狀態(tài)的半透明度的代表對于鑒定血液分級的段而言,可以是重要的。
當(dāng)此段的纖維蛋白聚合已經(jīng)開始或完成時,可以停止離心分離過程,尤其當(dāng)在血漿中有降低的纖維蛋白含量時。這樣的情形在圖6中示出,其中纖維蛋白聚合沒有被下一段(即,纖維蛋白壓縮段)接替。
當(dāng)已經(jīng)在血漿中形成纖維蛋白時,纖維蛋白開始被推向容器的底部,并且啟動第三段的纖維蛋白壓縮。第三段在約11.75min啟動,這是先前段的結(jié)束并且以線q為標(biāo)志,并且該段在約12.5min結(jié)束,以線r為標(biāo)志。在該段中,纖維蛋白被壓縮到容器的下部區(qū)域中,并且血漿的澄清度迅速增加,因為從血漿移除纖維蛋白。
第四段的血液分級在約12.5min開始,以線r為標(biāo)志,并且持續(xù)進行直至約17.5min(以圖中的線s為標(biāo)記)為止。在該段中,在血漿中的剩余組分中的一些組分被從血漿清除時,血漿變得更澄清,因為離心力迫使組分朝向容器的底部部分或者組分由于密度差而上升向表面。因此,該段可以由發(fā)送的信號的振幅增加而識別,因為剩余的組分逐漸從血漿移出。
在第四段之后,振幅測量行進到穩(wěn)定狀態(tài),其中血漿的半透明度保持基本恒定。
圖4表示的測量在來自一個受試對象的血液樣品上進行??梢砸姷窖悍旨壍拿恳欢慰梢杂裳簶悠返陌胪该鞫葴y量表示。然而,由于在一個對象與下一個對象之間關(guān)于分級血液所耗費的時間存在著非常高的變化,因此信號可以在一個人與下一個人之間不同。這種變化的原因可以是生理學(xué)原因、藥學(xué)原因、物理學(xué)原因或具有其他不同的原因。然而,當(dāng)分級未經(jīng)抗凝的血液樣品時及在血液能夠凝結(jié)的情況下,所述段在大部分對象中是類似的??赡艽嬖诹硗?,其中血液樣品中的纖維蛋白濃度不夠高到允許纖維蛋白壓緊段開始。該段可以使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)測量來識別,從而防止血液樣品被離心分離過量時間或者過短時間。
通過將控制器設(shè)置成使用預(yù)定義的圖譜識別算法或使用其他手段識別所述段,可以自動地評價血液樣品在任何給定時間處于哪一階段,并且當(dāng)血液樣品處于期望的段時停止離心分離。
圖5表示使用包括兩個光學(xué)發(fā)送器和兩個光學(xué)接收器的離心機(與圖3中所示的類似)的血液樣品的血液分級的測量數(shù)據(jù)。圖5中的圖示與圖4中示出的圖示類似,其中X表示來自位于容納器/容器的上部部分中的光學(xué)發(fā)送器/傳感器的數(shù)據(jù),而Y表示來自適于從容納器/容器的下部部分進行測量的光學(xué)傳感器的數(shù)據(jù),并且Y表示離心速率。
在圖5中,可以見到來自上部測量X的數(shù)據(jù)表現(xiàn)與圖4中表示的信號精確相同的趨勢,其中該信號與先前信號之間的差異是在更短時間內(nèi)完成所述段,即便在兩個測量中離心力相同,因為血液樣品在與圖4的樣品相同的離心機中、在相同的速率下和再相同的條件下離心分離。以線p為標(biāo)志的第一段的結(jié)束在約4.75min完成,其中第二段在約6.8min結(jié)束(以線q為標(biāo)志),第三段在7.2min結(jié)束(以線r為標(biāo)志),而第四段在7.7min結(jié)束(以線s為標(biāo)志)。
因此,在圖5中的血液樣品在比圖4所示的測量更早的時間到達(dá)點s,這意味著如果離心分離已經(jīng)持續(xù)進行與達(dá)到圖4中以線s為標(biāo)志的第四段的結(jié)束所耗費的時間相當(dāng)?shù)臅r段,則已經(jīng)使用了大量的過量時間。
位于容納器/容器的下部位置的第二信號Y與信號X基本關(guān)聯(lián),但似乎適時地偏移。因此,信號Y表明與信號X相同的趨勢,但較晚地表示第一段(直至線p)的變化,在第二段中,透明度振幅持續(xù)進行至比第一信號更低的振幅(q'),并且第三段的結(jié)束(r')和第四段的結(jié)束(s')相對于上面的信號X適時地稍微偏移。
然而,第二信號Y表明與第一信號相同的振幅的增加和降低,這意味著此類信號可以用作譜圖識別的冗余,或圖譜識別可以被設(shè)置成當(dāng)兩個信號已經(jīng)滿足預(yù)先確定的圖譜時終止離心分離。
圖6表示使用包括兩個光學(xué)發(fā)送器和兩個光學(xué)接收器的離心機(與圖3中所示的類似)的血液樣品的血液分級的測量數(shù)據(jù)。在該情形中,光學(xué)信號X的振幅增加,直至其達(dá)到其峰值(其中線p與信號X相交)為止,其中初始血液分離發(fā)生并且血漿變得相對澄清。隨后,在點p之后,纖維蛋白聚合開始并且信號的振幅降低,直至其達(dá)到其中線q與信號X相交的低點。在該情形中,由于血漿樣品的物理性質(zhì)而未開始纖維蛋白壓縮的后續(xù)段,并且當(dāng)信號已經(jīng)達(dá)到其中纖維蛋白留在血漿中的穩(wěn)定狀態(tài)時,可以停止離心機。因此,為了獲得血液制品,開始和/或完成纖維蛋白聚合段可以是足夠的,并且其中當(dāng)纖維蛋白已經(jīng)聚合時停止離心機。因此,為了獲得纖維蛋白的壓縮,可以使用WO 2012/037942中公開的過濾器裝置“手動”壓縮纖維蛋白,其中該過濾器裝置漂浮在血液樣品上,收集纖維蛋白、凝血細(xì)胞和白血球,并且其中其在纖維蛋白在血液樣品中上升時壓縮纖維蛋白?;蛘撸w維蛋白壓縮可以手動完成。
圖4、5或6中示出的測量的具體振幅或尺度與本文的方法無關(guān),因為振幅測量的隨著時間的變化反映出所測量的樣品的半透明度的變化。
實施例
根據(jù)本發(fā)明,已經(jīng)提供以下實施例的離心機和使用離心機的方法。
已經(jīng)改良Eppendorf離心機,其中白色LED發(fā)射器已經(jīng)置于離心機隔室的底部區(qū)域中,并且光傳感器已經(jīng)置于離心機隔室的上部區(qū)域中。已經(jīng)改良離心機杯(容納器),其中開口已經(jīng)布置在離心機杯中,當(dāng)該杯處于其從LED向光傳感器延伸位置(水平位置)時允許光行進穿過該杯。
光已經(jīng)與離心機的轉(zhuǎn)動偶聯(lián),從而當(dāng)杯中的開口處于它們在LED發(fā)射器與光傳感器之間排列成行的有角度的位置處時,LED發(fā)射器發(fā)光,從而光行進穿過底部中的開口,穿過杯的內(nèi)部容積,并且朝向頂部中的開口穿出,朝向光傳感器。
因此,從光傳感器接收的信號是離散的信號,其表示在離心過程期間行進穿過杯的光。因此,不必采集信號以分離相關(guān)部分,因為當(dāng)光能夠行進穿過杯的開口時光才會射出。
離心機裝備有四個杯,其成對地、彼此完全相反地橫跨轉(zhuǎn)動軸放置,從而四個杯之間的角為約90°,并且因此離心機橫跨離心機的轉(zhuǎn)動軸是平衡的。