分离复合液体的制作方法_3

文档序号:9421349阅读:来源:国知局
力增加,柔性膜536膨胀且与侧壁504的内表面接触。血沉棕黄 层被连续转移到膜体积540内,在膜体积540内,白血细胞与血小板分离并被捕获在膜体积 540的底部。在分离过程之后,例如通过减小离心力和/或被转移到膜体积540内的血沉棕 黄层的体积,来降低膜体积540内的压力。在这些实施方式中,柔性膜536被设计为其弹性 性质使膜536以及体积540收缩回其初始形状(如图5中所示)。膜体积540的收缩将白 血细胞有效挤出膜体积540。在实施方式中,降低压力可突然进行,例如突然降低产生离心 力的转子的速度,以进一步增强挤出效果。
[0057] 从膜536中挤出组分的能力能更有效地收集组分。在实施方式中,与不包括柔性 膜536的腔室相比,具有柔性膜536改善了对组分诸如白血细胞或间充质干细胞的回收。
[0058] 在实施方式中,腔室500可以是一次性装置诸如装置108(图1和图2)的一部分, 并且可用作腔室270。在其他实施方式中,仅腔室500的某些部分是一次性装置的一部分, 而其他部分可例如永久使用或可重复使用(reposable)。例如,在一个实施方式中,盖帽 508、膜536和入口管544可以是一次性装置的一部分,而侧壁504是永久或可重复使用。
[0059] 图5和图6中描述的实施方式仅用于示例的目的,本发明并不限于图5和图6的 具体设计和特征。例如,在一些实施方式中,侧壁504可以是完整界定腔室体积506的单个 模件。在这些实施方式中,侧壁504完整界定腔室体积506并且包括类似于盖帽508的部 分,省去了对盖帽的需求。本领域普通技术人员可使用其他变型。下面的内容描述了在本 发明范围内的实施方式的其他变型的实例。
[0060] 图7示出根据另一实施方式的具有柔性膜736的分离腔室700的横截面。在实施 方式中,腔室700可包括上文中关于腔室500所描述的全部或部分特征。腔室700包括界 定腔室体积706的侧壁704、盖帽708、入口 712、出口 716和界定膜体积740的柔性膜736。 虽然在实施方式中腔室700可包括与腔室500类似的特征,但它也有一些不同的特征。例 如,入口 712位于侧壁704的底部而不是位于盖帽708上。因此,在该实施方式中,复合液 体在体积740的底部被转移到膜体积740内。组分通过位于盖帽708上的出口 716被转移 出膜体积740。在该实施方式中,不需要输入管,诸如腔室500中的管544。
[0061] 柔性膜736可类似于柔性膜536,并且在实施方式中可提供与上文中讨论的关于 柔性膜536相同的特征,例如,在分离之后将组分挤出体积740。然而,膜736确实包括一 些不同的特征。柔性膜736附接至侧壁704的底部和盖帽708。膜736可通过延伸穿过盖 帽708中的孔和侧壁704底部的孔进行机械附接。然后,膜736通过机械紧固被附接至盖 帽708的顶面和侧壁704的外表面。代替机械紧固或除机械紧固之外,膜736还可使用其 他技术(例如二次成型、溶剂焊接、粘接、射频焊接、超声焊接或其他技术)被附接至两个端 部上。
[0062] 图8示出根据又一实施方式的具有柔性膜836的分离腔室800的横截面。在实施 方式中,腔室800可包括上文中关于腔室500和/或腔室700所描述的全部或部分特征。腔 室800包括界定腔室体积806的侧壁804、盖帽808、入口 812、出口 816、入口管844和界定 膜体积840的柔性膜836。在实施方式中,腔室800包括与腔室500和/或腔室700类似的 特征。作为一个实例,柔性膜836可类似于柔性膜536,并且在实施方式中可提供与上文中 讨论的关于柔性膜536相同的特征,例如,在分离之后将组分挤出体积840。
[0063] 腔室800还具有一些额外的特征。例如,腔室800还具有多个透气口 860应理解 地是,当膜836膨胀时,它使流体(即空气)从腔室体积806内排出。如果腔室800不包括 透气口,则膜836在其膨胀时一定会压缩腔室体积806内的流体。具有多个透气口 860使 得流体在膜836膨胀和收缩时能进入和逸出腔室体积806。此外,具有多于一个透气口降低 了如下的可能性:透气口在膜836膨胀时被膜覆盖或因其他原因被堵塞而使流体不能容易 地进入或逸出体积806。具有多个透气口为流体逸出和进入体积806提供可选择的通道。 这不同于腔室500,腔室500只包括一个透气口 552,如果透气口 552被覆盖就会使流体不 能进入或逸出体积506。
[0064] 在其他实施方式中,上述多个透气口中的一个或多个可包括阀。该阀可控制流体 进入或逸出腔室体积806的速率。该阀可设计为有助于控制膜836的膨胀和/或收缩。该 阀可以是任意适当类型的阀,包括但不限于球形阀、隔膜阀、旋启阀、升降阀、截止阀和/或 鸭嘴阀。
[0065]图9示出根据另一实施方式的具有柔性膜936的分离腔室900的横截面。在实施 方式中,腔室900可包括上文中关于腔室500、腔室700和/或腔室800所描述的全部或部 分特征。腔室900包括界定腔室体积906的侧壁904、盖帽908,入口 912、出口 916、入口管 944以及界定膜体积940的柔性膜936。在实施方式中,腔室900包括与腔室500类似的特 征。作为一个实例,柔性膜936可类似于柔性膜536,并且在实施方式中可提供与上文中关 于柔性膜536讨论的相同的特征,例如,在分离之后将组分挤出体积940。
[0066] 腔室900还具有一些额外的特征。例如,腔室900具有在腔室体积906内,更具体 地在膜体积940内的单向阀964。单向阀964可以是使流体能以一个方向流动,但不能以相 反方向流动或不容易以相反方向流动的任意单向阀。可用作单向阀964的单向阀的一些非 限制性实例包括球形止回阀、隔膜止回阀、旋启式止回阀、直列式止回阀、升降式止回阀、截 止式止回阀、鸭嘴式止回阀以及它们的组合。这些仅是一些非限制性实例,其他设计也可用 作单向阀964。应当指出,在实施方式中,腔室900经受离心力,该离心力例如可由血液组分 分离设备1〇4(图1)产生。在这些实施方式中,单向阀964可被设计为能够在它要经受的 离心力下适当地工作。作为一个实例,开裂压力可被设计为等于阀要经受的离心力,其中开 裂压力是阀工作时所处的最小上游压力。
[0067] 图10示出根据另一实施方式的具有柔性膜1036的分离腔室1000的横截面。在 实施方式中,腔室1000可包括上文中关于腔室500、腔室700、腔室800和/或腔室900所 描述的全部或部分特征。腔室1000包括界定腔室体积1006的侧壁1004、盖帽1008、入口 1012、出口 1016、入口管1044以及界定膜体积1040的柔性膜1036。在实施方式中,腔室 1000包括与腔室500、腔室700、腔室800和/或腔室900类似的特征。作为一个实例,柔性 膜1036可类似于柔性膜536,并且在实施方式中可提供与上文中关于柔性膜536所讨论的 相同的特征,例如,在分离之后将组分挤出体积1040。但是,腔室1000确实包括一些不同的 特征。一个实例是侧壁1004在其内表面上不包括台阶。因此,当柔性膜1036膨胀时,柔性 膜1036的内表面不具有例如台阶556 (图5)的台阶。
[0068] 图11示出根据另一实施方式的具有柔性膜1136的分离腔室1100的横截面。在 实施方式中,腔室1100可包括上文中关于腔室500、腔室700、腔室800、腔室900和/或腔 室1000所描述的全部或部分特征。腔室1100包括界定腔室体积1106的侧壁1104、盖帽 1108、入口 1112、出口 1116、入口管1144以及界定膜体积1140的柔性膜1136。腔室1100 还包括透气口 1152,其允许流体例如空气进入和逸出腔室体积1106。
[0069]与上文中讨论的膜类似,膜1136被设计为在体积1140内的压力增加时发生膨胀。 在实施方式中,压力可因液体流入到体积1140内而增加。在其他实施方式中,腔室1100可 经受离心力,该离心力也可增加体积1140内的压力。在又一些实施方式中,流入体积1140 内的液体和离心力的组合可使膜1136膨胀,并且增加体积1140。图11示出处于起始状态 的膜1136和体积1140,同时体积1140内没有任何液体也没有作用在腔室1100或膜1136 上的离心力。
[0070] 膜1136被设计为在膜体积1140内的压力增加时发生膨胀并且与侧壁1104的内 表面接触。在实施方式中,当膜体积1140内的压力达到特定水平时,膜1136膨胀以与侧壁 1104的内表面接触。由于与内表面接触,膜1136被设计得足够柔韧,从而可以反映在侧壁 1104内表面上的任何轮廓。如上文中所指出,侧壁1104的实施方式可被设计为有助于复合 液体中的组分的分离。
[0071] 在一个实施方式中,侧壁1104用于使白血细胞(或在一些实施方式中为间充质干 细胞)与血沉棕黄层中的血小板分离,侧壁1104上的多个台阶1148有助于饱和的血小板 床,该饱和的血小板床在腔室1100的下部捕获白血细胞(或在一些实施方式中为间充质干 细胞)。可控制血沉棕黄层进入腔室1100中的流速,以使血小板升高离开腔室1100所经受 的离心力场,而白细胞被捕获在下部。相应地,柔性膜1136被设计成通过在与侧壁1104的 内部表面接触时(例如在血沉棕黄层的分离过程中),在其内部表面上具有相应的台阶来 保持台阶的设计。在这些实施方式中,血沉棕黄层将流入体积1140内,这使体积1140进行 与图6中所示的膜体积540类似的膨胀。
[0072] 在实施方式中,柔性膜1136不仅被设计成膨胀以与侧壁1104的内表面接触,而且 被设计成在膜体积1140内的压力降低后收缩,例如恢复到其初始形状。如上文中所述,该 收缩有助于移出已分离的复合液体的组分。将组分挤出膜1140能更有效地收集组分。在 实施方式中,与不包括柔性膜1136的腔室相比,具有柔性膜1136改善了对组分诸如白血细 胞或间充质干细胞的回收。
[0073] 在图11示出的实施方式中,膜1136具有沿其长度逐渐减小的厚度。如图11中所 示,膜1136的顶部较薄而膜1136的底部较厚。膜1136以这种方式设计,来适应在底部比 在顶部大的压力。如上文中所指出,腔室1100可例如通过安装在旋转转子上来经受离心力 场。该离心力场可用于将复合液体分离成组分。在实施方式中,膜1136的顶部更靠近转子 的旋转轴线,因此经受比膜1136的底部小的力,其中膜1136的底部离旋转轴线较远。因此, 使膜1136具有较大厚度的底部来适应膜1136这一部分所经受的较大的力。当经受离心力 场时,逐渐减小的厚度可使膜1136能更均匀地膨胀和收缩,因为较厚的底部需要更大的力 来膨胀并且在实施方式中将经受来自离心力场的较大的力。
[0074] 如图11中所示,盖帽1108包括第一部件1160和第二部件1164。第一部件1160 和/或第二部件1164可包括通道1168。通道1168被设计成容纳膜1136上的唇部1172。 在实施方式中,唇部1172可以是位于膜1136顶部上的0形环。
[0075] 在实施方式中,盖帽1108的第一部件1160可被附接至侧壁1104的顶部。然后可 将唇部1172定位在通道1168内,同时使膜1136定位在腔室体积1106内。然后,盖帽1108 的第二部件1164可被附接至第一部件1160。第一部件1160、第二部件1164、通道1168和 唇部1172的组合提供将膜1136固定至盖帽1108并且使膜1136定位在腔室体积1106内 的机械部件。应当指出,可使用任意合适的技术来附接盖帽1108的各部分,一些非限制性 实例包括粘接、焊接(例如,RF焊接)、溶剂焊接和/或它们的组合。
[0076] 在上文中提供对腔室500、腔室700、腔室800、腔室900、腔室1000
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