阅读说明：本技术 血液样品分离装置和方法 (Blood sample separation device and method ) 是由 加里·佩斯塔诺 黑斯蒂亚·梅勒特 纳森·凯泽 马克西米利安·斯蒂尔斯 基思·科皮茨克 肖恩 于 2020-02-11 设计创作，主要内容包括：血液样品分离装置和方法。本公开内容涉及用于血液样品分离和分析的装置、方法和套件。更特别地,本公开内容涉及在密封环境中将血液样品迅速分离成均匀的固相和液相的装置、方法和套件。一个具体实例包含具有与机壳连接的门、血液样品分离介质、网状材料和干燥剂的装置。在一个实例中,血液样品分离介质布置在机壳与网状材料之间,干燥剂与门连接,当门在第一打开位置时,干燥剂远离网状材料,并且当门在第二闭合位置时,干燥剂临近网状材料。(Blood sample separation devices and methods. The present disclosure relates to devices, methods and kits for blood sample separation and analysis. More particularly, the present disclosure relates to devices, methods, and kits for rapidly separating a blood sample into homogeneous solid and liquid phases in a sealed environment. One embodiment includes a device having a door coupled to a housing, a blood sample separation medium, a mesh material, and a desiccant. In one example, the blood sample separation medium is disposed between the chassis and the mesh material, the desiccant is connected to the door, the desiccant is distal to the mesh material when the door is in the first open position, and the desiccant is proximal to the mesh material when the door is in the second closed position.)

血液样品分离装置和方法

技术领域

本公开内容涉及血液样品分离和分析领域。更特别地，本公开内容涉及在密封环境中将血液样品迅速分离成均匀的固相和液相的装置、方法和套件(kit)。

背景技术

用于血液样品分离的现有技术可产生不均匀的固相和液相，并因此难以进行一致的分析。此外，已观察到样品分离介质被样品润湿的时间越长，红细胞溶血作用和血红蛋白迁移(migration)的可能性提高。分离的液相中提高的血红蛋白含量可损害下游分析和分析物检测。

由于这些原因，提供较短的样品干燥时间和更均匀的固相和液相的样品分离装置和方法是所期望的。

发明内容

本公开内容描述了使得能够现场收集(field collection)全血并从血细胞中分离血浆而不需要中间步骤(interveining step)(例如对血液试样进行离心)的收集装置、方法和套件。一些示例性实施方案包含被设计成促进血浆均匀分散和样品快速干燥的部件(feature)和组件(component)。

一些示例性实施方案包含用于分离血液样品的组分的装置，其中所述装置包含：机壳(housing)；与机壳连接的门(door)；血液样品分离介质；网状材料(mesh material)；以及干燥剂。在某些实施方案中，血液样品分离介质布置在机壳与网状材料之间；干燥剂与门连接；当门在第一打开位置(first open postition)时，干燥剂远离网状材料；并且当门在第二闭合位置(second closed position)时，干燥剂临近网状材料。

在一些特别的实施方案中，门是第一门；所述装置包含第二门；并且第二门配置成从允许血液样品分离介质***到机壳中的第一打开位置移动至限制进入(access to)血液样品分离介质的第二闭合位置。在一些实施方案中，第一门通过第一铰链(hinge)与机壳连接；并且第二门通过第二铰链与机壳连接。一些具体实施方案还包含配置成将第二门与机壳锁定(lock)的密封件(seal)。在某些实施方案中，第二门包含配置成当第二门在第二闭合位置时在血液样品分离介质与第一门之间延伸的延伸部(extension)。

在一些特别的实施方案中，血液样品分离介质包含第一端、第二端、第一侧和第二侧；机壳包含临近血液样品分离介质的第一侧的第一侧；机壳包含临近血液样品分离介质的第二侧的第二侧；机壳的第一侧不与血液样品分离介质的第一侧接触；并且机壳的第二侧不与血液样品分离介质的第二侧接触。在一些实施方案中，网状材料临近血液样品分离介质的第一端。在一些具体实施方案中，网状材料包含0.10平方英寸至0.20平方英寸的空心正方形(open square)。在某些实施方案中，网状材料包含约0.15英寸乘约0.15英寸的空心正方形。在一些特别的实施方案中，网状材料包含惰性材料，例如聚乙烯膜。

一些示例性实施方案包含分离血液样品的组分的方法，其中所述方法包括：获得包含以下的装置：机壳、与机壳连接的门、与门连接的干燥剂、血液样品分离介质和网状材料；其中血液样品分离介质布置在机壳与网状材料之间。在某些实施方案中，所述方法还包括：将门从闭合位置移动至打开位置以允许进入网状材料，其中当门在闭合位置时，干燥剂临近网状材料，并且其中当门在打开位置时，干燥剂远离网状材料；将血液样品施加至网状材料；以及将门从打开位置移回至闭合位置，其中当门在闭合位置时，干燥剂临近网状材料。

在一些特别的实施方案中，血液样品的体积为200μL至300μL，并且在一些具体实施方案中，血液样品的体积为约250μL。在一些实施方案中，将血液样品施加至网状材料包括通过一次性移液管(disposable pipette)施加血液样品。在某些实施方案中，一次性移液管是双球式移液管(dual bulb pipette)。

一些示例性实施方案还包含含有以下的套件：如本文中所公开的装置(包含例如根据权利要求1所述的装置)；移液管；以及包含移液管和根据权利要求1所述装置的容器。在某些实施方案中，容器是多屏障袋(multi-barrier pouch)。在一些特别的实施方案中，移液管是双球式移液管。在一些实施方案中，移液管配置成转移200μL至300μL的体积，并且在一些具体实施方案中，套件中的移液管是一次性移液管。

一些示例性实施方案可用于多种环境中，包括医师办公室或患者家中。在一些特别的实施方案中，可由有资格的静脉切开术(phlebotomy)专业人员进行血液抽取，并且可将血液抽取到含有乙二胺四乙酸(EDTA)的收集管中。在一些具体实施方案中，可使用移液管从管中取出约250uL的血液(约3至4滴)并随后将其施加至装置。本文中所公开的一些具体实施方案可在四小时的期间内分离全血样品的血浆和细胞级分。装置的一些示例性实施方案未溢出(flood)全血或变得被全血充满(saturated)。装置的一些特别的实施方案是独立的(self-contained)，以防止在运输和处理期间与生物试样接触。

一些具体实施方案包含套件，其中装置将被包装在带有生物危害(Biohazard)标记的容器(例如“拉链锁(zip-lock)”类型的包装)中，所述容器可置于外部屏障封套(outerbarrier envelope)内用于环境运输(ambient shipping)至集中式测试实验室进行分析(例如，通过质谱、免疫测定和Western印迹来进行的蛋白质和肽检测)。在某些实施方案中，通常将试样通过邮寄服务运输至测试实验室，并且干血浆内的蛋白质生物标志物从放置在装置上开始稳定持续至多7天。在一些具体实施方案中，实现了在-4°F至120°F的温度范围中的装置容差(tolerance)和装置内样本稳定性。

与现有的装置和方法形成对比，本公开内容的一些示例性实施方案应用了显著量的干燥剂，所述干燥剂特别地位于施加血液的位置上方以迅速干燥血液。已观察到，样品分离介质被润湿的时间越长，红细胞溶血作用和血红蛋白迁移的风险提高。与本公开内容形成对比，某些现有装置包含覆盖整个样品分离介质的干燥剂。在本公开内容的一些示例性实施方案中，样品分离介质(例如滤纸)在防潮罩壳(moisture-tight enclosure)中。滤纸也放置在平坦的表面上而不与装置的侧面接触以改善血浆分离的均匀性。

如在本文说明书中所使用的没有数量词修饰的名词可意指“一个/种或更多个/种”。如在本文权利要求书中所使用的，当与词语“包含/包括”结合使用时，没有数量词修饰的名词可意指“一个/种或多于一个/种”。

如在本文说明书中所使用的，术语“门”包含可从闭合位置移动至打开位置以允许进入装置或装置组件的部分的任何可移动构件(movable member)。

虽然本公开内容支持指仅替代方案和“和/或”的定义，但是在权利要求书中使用术语“或/或者”用于意指“和/或”，除非明确指出仅指替代方案或替代方案是相互排斥的。本文中所使用的“另一个/种”可意指至少两个/种或更多个/种。

在本申请通篇，术语“约/大约”用于表示这样的值，其包含用于确定该值的装置、方法之误差的固有变异，或者研究对象之间存在的变异。这样的固有变异可以是标注值的±10％的变异。

从以下详细描述中，本发明的其他目的、特征和优点将变得明显。然而，应理解，尽管详细的描述和具体的实例指出了本发明的一些优选实施方案，但是其仅以举例说明的方式给出，因为通过该详细描述，对于本领域技术人员而言，在本发明的精神和范围内的多种变化和修改将变得明显。

附图说明

以下附图构成本说明书的一部分并且被包含在内以进一步展示本公开内容的某些方面。通过与本文中示出的一些具体实施方案的详细描述组合参考这些附图中的一个或更多个，可更好地理解本公开内容。专利或申请文件包含至少一个以彩色绘制的附图。在请求并支付必要的费用之后，专利局将提供带有彩色附图的本专利或专利申请公开的副本。

图1是根据本公开内容的一个示例性实施方案的装置的分解透视图(explodedperspective)。

图2是在打开位置的图1的实施方案的透视图(perspective view)。

图3是在部分地打开位置的图1的实施方案的透视图。

图4是在闭合位置的图1的实施方案的透视图。

图5至7是在使用期间图1的实施方案的组件的透视示意图。

图8是根据本公开内容的一个示例性实施方案的套件的前视图(front view)。

图9是在两个门均在打开位置的情况下图1的实施方案的照片。

图10是在两个门均在闭合位置的情况下图1的实施方案的照片。

图11是在血液施加之前第一门在打开位置的情况下图1的实施方案的照片。

图12是在血液施加之后第一门在打开位置的情况下图1的实施方案的照片。

图13是在血液施加之后两个门均在打开位置的情况下图1的实施方案的照片。

图14是从图1的实施方案中取出的一式三份进行的来自3个供体的分离介质的照片。

具体实施方式

首先参考图1至4，示出了用于分离血液样品的组分的装置100。在该实施方案中，装置100包含机壳110、第一门120和第二门130。装置100还包含血液样品分离介质140和网状材料150。在所示出的实施方案中，第一门通过铰链125与机壳110连接，并且第二门130通过铰链135与机壳110连接。虽然在图中示出了铰链连接的配置，但应理解，其他实施方案可包含允许移动门120以允许进入网状材料150的不同配置(例如滑件(sliding)、枢轴(pivoting)等)。

在所示出的实施方案中，血液样品分离介质140配置成具有第一侧141、第二侧142、第一端143和第二端144的条状物(strip)。在所示出的实施方案中，血液样品分离介质140布置在机壳110与网状材料150之间，所述网状材料150临近第一端143。机壳110还可包含保持构件(retaining member)115(例如片状物(tab)或其他合适的部件)以将血液样品分离介质140和网状材料150保持在机壳110内。

为了清楚地观察单个组件，图1以分解图示出了装置100。图2示出了在第一门120和第二门130二者均在打开位置的情况下装置100的透视图。图3示出了在第一门120在打开位置并且第二门130在闭合位置的情况下装置100的透视图，而图4示出了在第一门120和第二门在闭合位置的情况下装置100的透视图。在所示出的实施方案中，装置100还包含与第一门120连接的干燥剂160。在所示出的实施方案中，干燥剂160通过黏合剂(adhesive)170与第一门120连接，所述黏合剂170可以是黏带(adhesive tape)或其他合适的黏合剂形式。

如图中所示，当门120在图3中所示的打开位置时，干燥剂160在远离网状材料150的位置。当门120在如图4中所示的闭合位置时，干燥剂160移动至临近网状材料160的位置。

应理解，关于第一门120的位置所使用的术语“打开”是指其中可进入装置100内的组件(例如网状材料150)的位置。相反，关于第一门120的位置所使用的术语“闭合”是指其中不可进入装置100内的组件的位置。

在某些实施方案中，装置100还可包含配置成将第二门130维持在闭合位置的密封件190。在所示出的实施方案中，将密封件190以与铰链135相对的位置置于在第二门130和机壳110上。如果在密封件190已被置于装置100上之后第二门130是打开的，则密封件190将被破坏并因此提供装置100的完整性已被损害的指示。

在使用期间，装置100通常将以图4中所示的位置(例如，第一门120和第二门130二者均在闭合位置的情况下)由使用者获得。使用者可打开第一门120以将网状材料150暴露于外部环境并允许进入网状材料150。然后，使用者可将血液样品置于网状材料150上并闭合门120。然后网状材料150(和最近存放的血液样品)与外界环境分离而被密封。因此，在第一门120在闭合位置的情况下，网状材料150、血液样品和血液样品分离介质140被机壳110、第一门120和第二门130保护。在一些示例性实施方案中，装置100为血液样品分离介质140提供了防潮罩壳。密封件190限制了使用者打开第二门130。由于使用者未打开第二门130，因此在运输期间血液样品分离介质140被保护免受外部环境的影响，并且保持干燥和清洁。

在某些实施方案中，装置100包含另外的部件以提供密封的环境以使运输期间的污染风险最小化。例如，在某些实施方案中，第二门130可包含配置成在血液样品分离介质140与第一门120之间延伸以提供装置100另外的密封能力的延伸部137。当实验室或其他分析机构收到装置100时，可打开第一门120，并且可破坏密封件190以打开第二门130。然后可从装置100中取出血液样品分离介质140用于进一步的测试和分析。如以下进一步详细说明的，在装置100被运输用于分析的同时，血液样品可分离成固相/细胞相和液相/血浆相。

图5至7示出了在使用期间网状材料150和血液样品分离介质140的示意图。尽管为了清楚起见图5至7中的示意图举例说明了与血液样品分离介质140间隔开的网状材料150，但应理解，本公开内容的实施方案包含其中网状材料150临近血液样品分离介质140的配置。在一些具体实施方案中，网状材料150可与血液样品分离介质140直接接触。如在图5中所示的，血液样品180被施加至临近血液样品分离介质140的第一端143的网状材料150。在一些示例性实施方案中，血液样品180是体积为200μL至300μL的全血样品。在一个具体实施方案中，血液样品180是体积为250μL的全血样品。当血液样品180接触网状材料150时，血液样品180散布在网状材料150的表面上(例如，通过毛细管作用或芯吸作用(wickingaction))并且如箭头155所指示的接触临近第一端143的血液样品分离介质140。在某些实施方案中，网状材料150包含0.10平方英寸至0.20平方英寸的正方形151。在一些具体实施方案中，网状材料150可配置成包含约0.15英寸乘约0.15英寸的空心正方形的惰性材料，例如聚乙烯膜。

当第一门120移动至闭合位置时，干燥剂160被放置为紧邻网状材料150和最近存放的样品。在某些实施方案中，当第一门120在闭合位置时，干燥剂160可与网状材料150直接接触。因此，干燥剂160可迅速干燥样品并降低红细胞溶血作用和血红蛋白迁移的可能性。

使用网状材料150作为血液样品180的初始接触表面提高了血液样品180分布于其上的血液样品分离介质140的表面积(与在没有网状材料150的情况下将血液样品180直接施加于血液样品分离介质140相比)。如在图6中所示的，网状材料150的使用产生了在血液样品分离介质140上分布的样品层18S。

现在回过来参考图2，在所举例说明的实施方案中，血液样品分离介质140比机壳110窄。因此，血液样品分离介质140的第一侧141和第二侧142临近机壳110的第一侧111和第二侧112但不接触。第一侧141和第二侧142与第一侧111和第二侧112之间缺乏接触降低了当血液通过侧流(由图6中所示的箭头147指示)分离时来自摩擦的“阻碍(drag)”作用。这样的摩擦可导致红细胞(red blood cell，RBC)沿流体迁移区(fluid migration zone)的边缘集聚(build-up)的不均匀的迁移模式。在装置100的配置的情况下，阻碍的降低进一步允许流体迁移区上均匀的、一致的迁移界面。结果是如图7中所示的血液样品分离介质140上的均匀的固相(例如细胞相)186和流体相(例如血浆相)187。在所举例说明的实施方案中，流体相187不延伸至血液样品分离介质140的第二端142。此外，在已施加样品180之后将干燥剂160放置在临近网状材料150(例如通过将第一门120移动至闭合位置)的能力可降低干燥样品180所需的时间量。

一旦在中心实验室(central lab)被接收，可从血液样品分离介质140的液相187部分取出小的冲头(punch)(直径3至6mm)。在一些具体实施方案中，可将冲头浸入水中以洗脱血浆蛋白质。然后可将洗脱的蛋白质在没有进一步分级(fractionation)和样品净化(sample cleanup)的情况下在质谱仪中进行分析。洗脱的蛋白质可重悬在水中，在MALDI基质溶液(用芥子酸(sinapinic acid)饱和的50％水/50％乙腈/0.1％TFA)中以1∶1的体积混合，点在金属靶上并随后在质谱仪中在激光激发之后记录其相对丰度。质谱法是设计成测量大的动态强度范围中的蛋白质的广泛分布的灵敏技术。因此，期望装置中收集/分离介质对质谱的干扰或贡献最小。

某些实施方案包含含有装置100的套件。现参考图8，套件500包含含有装置100和移液管200的密封容器300。在一些特别的实施方案中，密封容器300是带有生物危害标记的多屏障袋。在一些具体实施方案中，移液管200是配置成以本文中先前所述的方式将特定体积的血液转移至装置100的一次性双球式移液管。在一个具体实施方案中，移液管200配置成将250μl的血液转移至装置100。

现参考图9至13，示出了在组装和使用期间装置100的一个示例性实施方案的照片。在图9中，示出了在第一门120和第二门130在打开位置的情况下部分地组装的装置100。该配置是在第二门130闭合并在发送给使用者之前进行密封之前。在图10中，示出了在第一门120和第二门130在闭合位置的情况下的装置100，其中第二门130通过密封件190密封。这是使用者将会接收装置100的配置。现参考图11，示出了在使用者将样品存放到网状材料150上之前装置100在第一门120打开的情况下。现参考图12，示出了在已将样品存放到网状材料150上之后在第一门120打开的情况下的装置100。现参考图13，示出了在第一门120打开和第二门130打开(在密封件190已被破坏之后)的情况下的装置100。这是当实验室或其他分析人员正在准备从装置100取出血液样品分离介质140用于分析时装置100的配置。

图14举例说明了一式三份进行的三个不同血液供体的样品的固相/细胞相与液相/血浆相的一致且均匀的分离。

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可根据本公开内容在没有过度实验的情况下实施和实践本文中所公开和要求保护的所有组合物和/或方法。尽管已根据一些优选实施方案描述了本公开内容的组合物和方法，但在不脱离本公开内容的概念、精神和范围的情况下，可将变化应用于本文中所述的组合物和/或方法以及方法的步骤或步骤顺序对于本领域技术人员而言将是明显的。更特别地，化学上和生理上均相关的某些试剂可替代本文中所述的试剂同时获得相同或相似的结果将是明显的。对本领域技术人员而言明显的所有这样的相似替代和修改被认为在如由所附权利要求书所限定的本公开内容的精神、范围和概念之内。

参考文献

以下参考文献就其提供补充本文中阐述内容的示例性操作或其他细节而言具体地通过引用并入本文。

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