血沉棕黄层分离浮子系统及方法

专利名称：血沉棕黄层分离浮子系统及方法
血沉棕黄层分离浮子系统及方法本发明的背景本申请要求以2010年3月30日提交的美国临时专利申请序列号No. 61/318，929、以及2010年8月12日提交的美国临时专利申请序列号No. 61/372，905为优先权。上述两件申请的内容在此以引用方式完全并入本文。本发明总体上涉及基于密度的流体分离，特别涉及通过轴向扩展进行流体复合物的分离、识别和/或定量的改进样品试管及浮子设计，以及采用这种样品试管及浮子设计的方法。本发明发现了在血液分离以及血沉棕黄层的轴向扩展中的特定应用，并以此为具体参照进行描述。对于全血评估，在临床实验室中常规执行定量血沉棕黄层(QBC)分析。血沉棕黄层是使未凝血液受离心作用或静置后形成在红细胞层与血浆之间的一系列浅色的白细胞 薄层。QBC分析技术通常采用容纳抗凝全血的小毛细管的离心分离，以将血液分离成实质上六层(I)浓集红细胞，(2)网织红细胞，(3)粒细胞，(4)淋巴细胞/单核细胞，(5)血小板，以及(6)血浆。血沉棕黄层从顶到底包括血小板层、淋巴细胞和粒细胞层、以及网织红细胞层。基于毛细管的检验，在QBC分析期间确定各层的长度或高度，并转换成细胞计数，因此，允许各层的定量测量。可以用手动读取装置即放大目镜和手动指点设备，或者借助于自动光学扫描装置的光度测定(其通过沿试管长度测量光透射率和荧光而发现各层)，测量各层的长度或高度。美国新泽西州Franklin Lakes市的Becton-Dickinson andCompany制造了一系列常用QBC仪器。由于血沉棕黄层的各层非常薄，经常通过将塑料筒或浮子放进试管中使血沉棕黄层在毛细管中扩展(expand)，用于更准确的视觉或光学测量。该浮子具有的密度小于红细胞的密度(约I. 090克/毫升(g/ml))并且大于血浆的密度(约I. 028克/毫升)，而且占据试管的几乎所有横截面面积。所以，体积占位浮子(volume-occupying float)通常停留于浓集红细胞层上并且使试管中血沉棕黄层的轴向长度扩展，以便更容易并且更准确地测量。本领域中存在的一种需求是关于改进的样品试管及浮子系统，以及，用于分离血液和/或在血液样品的血沉棕黄层或其它层中识别循环癌细胞和/或其他罕见细胞、生物体或颗粒或对象(即干细胞、细胞碎片、病毒感染的细胞、锥虫等)的方法。然而，相对于血液的体积，预期通常存在于血沉棕黄层中的细胞数目非常低，例如，在每毫米(millimeter)血液中大约1-100个细胞的范围内，因此，使测量很困难，特别是在用常规QBC毛细管和浮子对非常少量样品进行测量的情况下。本发明考虑了新的和改进的血液分离组件及方法，克服了以上提及的问题及其它问题。简要说明在多种实施例中，本申请披露了用于分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的装置及方法。该装置包括分离浮子和样品试管。
本文披露了 分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的方法；检测血液样品中的靶细胞的方法；以及捕获或提取血液样品中血沉棕黄层成分/靶细胞的方法。这些方法要求将血液样品和刚性体积占位浮子引入挠性的样品试管中。刚性浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，并且包括主体部和一个或多个支撑件，该主体部由样品试管的侧壁部以径向间隔方式包围，以在二者之间形成环状容积，支撑件自主体部凸出并与侧壁接合。以这样的旋转速度使样品试管受离心作用，使得侧壁扩大至足够大直径以允许浮子轴向移动，血液分离成离散层，以及，浮子移动成与血液样品的至少血沉棕黄层成分对齐。降低旋转速度，以导致侧壁俘获浮子，并且将血沉棕黄层成分截留在环状容积中，该环状容积可以分成一个或多个分析区。在一些实施例中，将血液样品和浮子引入挠性套管。将可压缩材料馈送进样品试管，并且将挠性套管放入样品试管中，使得(i)可压缩材料位于样品试管与挠性套管之间，以及(ii)可压缩材料施加的压力足以导致挠性套管与浮子接合。在离心分离期间，使可压缩材料对挠性套管的压力降低，允许浮子移动而成为与血液样品的至少血沉棕黄层成分对齐。降低旋转速度时，可压缩材料再次施加压力，导致挠性套管与浮子接合，将血沉棕黄层成分截留在环状容积中。 如果需要的话，可以从样品试管移去挠性套管。然后，可以对存在于环状容积中的血液样品进行分析。可选择地，可以将浮子的至少一个支撑件熔接至挠性套管。可压缩材料可以是水、浆液、凝胶、泡沫、或弹性体。通常，将可压缩材料按一定体积馈送至样品试管中，使得离心分离之后可压缩材料于样品试管中处在高于主体部顶端的水平高度。期望地，可压缩材料具有足够低的粘度，以使其不会粘附于挠性套管。在其它实施例中，使用非挠性金属样品试管。将血液样品和浮子引入挠性套管，并将挠性套管放进金属样品试管。在离心分离之后，使金属样品试管收缩，以俘获浮子并且将血沉棕黄层成分截留在环状容积中。还提供了一种用于分离血液样品中血沉棕黄层成分的试剂盒。该试剂盒包括金属样品试管、挠性套管、以及浮子。浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间。浮子具有主体部和自主体部凸出的一个或多个支撑件。其他实施例中披露了挠性的体积占位分离浮子。挠性浮子包括主体部和自主体部凸出的一个或多个支撑件。在离心分离之前，浮子具有第一横截面直径。浮子由可压缩材料形成，从而，在施加离心力时，浮子收缩至第二横截面直径，第二横截面直径小于第一横截面直径。在使用中，使挠性浮子的第一横截面直径尺寸设定为与样品试管的侧壁接合。样品试管可以为挠性的或刚性的(即，非挠性的)。然后，以这样的旋转速度使试管受离心作用，导致浮子收缩至第二横截面直径，其小到足以允许浮子移动成为与血液样品的至少血沉棕黄层成分对齐。降低旋转速度时，浮子扩大至第一横截面直径，将血沉棕黄层成分截留在环状容积中。还披露了挠性的体积占位分离浮子的其他实施例。其中，浮子包括由挠性侧壁构成的主体部。挠性侧壁有第一边缘和第二边缘，第一边缘与第二边缘交叠以限定内部容积。第一边缘包括棘爪，以及，第二边缘包括凹口。弹簧位于内部容积内，弹簧具有第一端和第二端。弹簧的第一端安装至内表面，以及，弹簧的第二端安装至挠性侧壁的第二边缘。在离心分离期间弹簧压缩，以减小浮子的直径。在离心分离之后弹簧伸张时，棘爪与第二边缘的凹口接合。在使用中，在离心分离期间弹簧压缩，减小浮子的直径。这种收缩允许浮子移动成为与血液样品的至少血沉 棕黄层成分对齐。降低旋转速度时，弹簧伸张，并且浮子恢复其原始直径，将血沉棕黄层成分截留在环状容积中。该浮子可以与挠性或刚性的样品试管一起使用。还披露了用于挠性的体积占位分离浮子的其他设计。浮子包括内芯、外侧壁、以及使内芯与外侧壁连接的至少一个支撑件。内芯具有顶端和底端。外侧壁由光学透明材料形成。血沉棕黄层材料被截留在内芯与外侧壁之间。如果需要，可以使至少一个高压密封件围绕外侧壁。在特定实施方式中，围绕外侧壁的顶端存在顶部高压密封件，并且围绕外侧壁的底端存在底部高压密封件。至少一个支撑件可包括从内芯顶端轴向延伸至内芯底端的多个轴向凸脊。在一些实施例中，浮子还包括用于密封浮子底端的底端盖，该底端盖具有的直径大致等于外侧壁的直径。内芯可以具有自底端延伸至顶端的内部通道，从而，操控部可以延伸贯通内部通道到达底端盖，用于操控底端盖。内芯的底端和底端盖可以包括相互接合系统，用于使底端盖与内芯连接。在其它实施例中，浮子可以包括用于密封浮子顶端的顶端盖，该顶端盖具有的直径大致等于外侧壁的直径。内芯的顶端和顶端盖可以包括相互接合系统，用于使顶端盖与内芯连接。顶端盖可以具有轴向上远离浮子延伸的部件。有时候，使用顶端盖和底端盖二者。在这些实施例的一些实施例中，顶端盖部件是中空的，以及，底部端盖操控部延伸贯穿顶端盖部件。通常，当使用浮子时，血液样品的血沉棕黄层成分成为位于外侧壁与内芯之间的环状容积中。通过浮子的光学透明外侧壁，可以对血沉棕黄层成分进行分析。可选地，浮子的底端可以用底端盖密封，以将血沉棕黄层成分截留在浮子内。浮子的顶端也可以用顶端盖密封。在一些实施例中，在样品试管的侧壁上,样品试管包括一个或多个周向凹口，以便于在各凹口处折断试管。在一个或多个凹口中的至少一个凹口处可以折断样品试管，以获得容纳浮子的试管截段。一个或多个周向凹口可以位于样品试管的外表面或内表面。一个或多个周向凹口围绕样品试管的周向可以是连续的。在特定实施例中，周向凹口包括两组凹口，其将试管分成三个容积。期望的是，在降低旋转速度之后，一组凹口位于浮子上方，以及，一组凹口位于浮子下方。可以将位于浮子上方以及下方的凹口折断，以除去红细胞和血浆，使浮子中的血沉棕黄层材料隔离。期望的是，沿浮子的轴向长度不存在折断凹口。下面，更具体地说明本发明的这些以及其他非限制性特征。


以下是附图的简要描述，给出这些附图用于说明本发明的实施例的目的，而不是对其加以限制。
图I是容纳有体积占位分离浮子的样品试管的侧视图；图2是图示本发明方法的图；图3是容纳可压缩材料、挠性套管以及分离浮子的样品试管的侧视图；图4是在其中容纳挠性套管和体积占位分离浮子的金属样品试管的侧视图；图5是容纳挠性或可压缩分离浮子的刚性样品试管的侧视图；图6是由挠性侧壁所形成的挠性分离浮子的俯视横截面图；图7是容纳有分离浮子的凹口式样品试管的侧视图，该浮子具有顶端盖和底端盖;图8是图7的分离浮子的轴测图； 图9A是凹口式样品试管上的连续凹口的轴测图；图9B是凹口式样品试管上的不连续凹口的轴测图；图9C是凹口式样品试管上的矩形凹口的侧视图；以及图9D是凹口式样品试管上的三角形凹口的侧视图。具体描述参考附图可以获得本文所披露的组成部件、流程以及装置的更完整理解。这些图仅仅是基于方便并且容易说明本发明的示意性图示，因此，并不意图指示装置或其组成部件的相对大小及尺寸和/或限定或限制实施例的范围。虽然为了清楚起见在下文描述中使用了特定术语，这些术语仅涉及用于说明附图中所选择实施方式的特定结构，而非意在限定或限制本发明的范围。在附图和下文描述中，可以理解同样的附图标记指同样的功能组件。与数量结合使用的修饰语“约”包括所列数值并且具有由上下文指定的含义(例如，其至少包括与特定数量的测量相关的误差度)。在一定范围的上下文背景下使用时，修饰语“约”也应当视为披露由两个端点的绝对值所定义的范围。例如，“从约2至约10”的范围也披露“从2至10”的范围。本披露总体上涉及这样的装置和组件，其可基于血液样品中各成分的密度，分离、识别、俘获和/或定量各成分。这些装置包括体积占位分离浮子、样品试管及其组合。图I是血液分离试管和浮子组件100的轴向截面。该组件包括样品试管110和置于其中的分离浮子或浮标130。样品试管110为大致圆筒形。然而，也可以考虑具有多边形和其他几何截面形状的样品试管。换言之，样品试管可具有的横截面是有η条边的多边形。例如，当η=3时，样品试管具有三角形横截面。特别地，样品试管可以具有规则多边形横截面(即各边长度基本上相等)。样品试管110包括第一封闭端114和容纳塞子或盖119的第二开口端116。也可以考虑其它封闭手段，诸如石蜡封口膜等。在本文进一步讨论的可选实施例中，在各端部容纳适当封闭装置的情况下，样品试管可以于各端部开口。尽管本试管描绘为大致圆筒形，但试管110也可以是微锥形，朝向开口端116稍微扩大，特别是通过注射成型工艺制造时。对于使试管容易从注射成型模具分离而言，此锥度或斜度角通常是必要的。试管110由透明或半透明材料形成，以及，试管110的侧壁112是充分可挠或可变形的，因而，在离心分离期间，例如，由于在离心荷载下所产生的样品液体静压力，使侧壁112于径向扩大。随着离心力消除，试管侧壁112基本上恢复其原始尺寸及形状。侧壁112具有外表面114和内表面116。本试管可以由任何透明或半透明的挠性聚合材料(有机的和无机的)形成，诸如聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(“ SBS ”)、苯乙烯/ 丁二烯共聚物(如可从美国俄克拉何马州Bartlesville市的Phillips 66有限公司购买的“ K-Resin ”)等。优选地，试管材料是透明的。然而，试管不必是清澈的，只要寻找样品标本中感兴趣的细胞或单位体(items)的接收仪器能“看到”或检测到试管中的这些单位体即可。例如，大体积样品(bulk sample)中无法被检出的放射性水平非常低的单位体，在通过本文披露的过程进行分离并且被如下文具体描述的浮子130靠近壁部截留之后，即可以通过非清澈或半透明壁部进行检测。理想的是，样品试管是无缝的，至少浮子行进所沿的试管部分是无缝的。在一些实施例中，使试管110的大小为容纳浮子130再加至少约5毫升血液或样品流体，更适宜至少约8毫升血液或流体，优选为至少约10毫升血液或流体。在特定实施方式中，试管110具有约I. 5厘米(cm)的内径121，并且除了浮子130之外再容纳至少约10 晕升血液。这里所描述的浮子130包括主体部132和布置于浮子130轴向相反端部的两个密封环或凸缘部140。使浮子130的主体部132和密封环或支撑件140的尺寸设定为，其外径在压力或离心作用下小于样品试管110的内径117。换句话说，支撑件的外径在非挠曲状态下大体等于样品试管110的内径117，因而可以由样品试管使浮子保持处于特定部位。此外，浮子130的主体部132具有较小的外径138，其小于密封或支撑环140的直径，从而，在浮子130与试管110的侧壁112之间限定环状容积170。当试管处于非挠曲状态时，主体部占据试管横截面面积的大部分，而环状容积170大到足以容纳血沉棕黄层的细胞组成部分(即血沉棕黄层成分)和相关靶细胞。适宜地，尺寸138和117设定为，使得环状容积170具有位于约25微米至约250微米范围的径向厚度，更适宜为约50微米的径向厚度。应当注意到，使用术语“环状”来指在试管内由浮子所形成的环形形状，而不应该解释为要求该形状由两个同心圆限定。相反，试管和浮子可以各自具有不同形状，而“环状”指在二者之间所形成的形状。支撑件140的个数也可以变化，如在本文进一步将要说明的那样。孔或通道150沿轴向贯通浮子130。当使试管/浮子系统受离心作用时，试管扩大，使浮子在血液样品中可移动。减慢受离心作用时，随着试管恢复其原始直径，由试管的侧壁112俘获浮子。随着试管继续收缩，在被截留于浮子下方的血液成分(blood fraction)(主要是红细胞)中会逐步增大压力。此压力会促使红细胞强制进入容纳有被俘获血沉棕黄层成分的环状容积170，因此，使含量稀释，或者使血沉棕黄层的成像更加困难。换而言之，减速期间样品试管侧壁的塌陷会产生过多或破坏性的流体流动穿过被分离的血沉棕黄层。孔150能够减轻过多的流体流、或者减轻截留于浮子130下方的稠密部分中所产生的压力。过多的流体流进孔150中，因此，防止血沉棕黄层样品的劣化。该孔可以视为减压装置，用于抑制过多流体流动穿过血沉棕黄层成分。这里将该孔描述为在浮子130内居中并且轴向定位，但也可考虑其他结构，只要该孔从一端到另一端完全贯通浮子即可。在一些实施例中，孔150居中布置并且轴向延伸。虽然在一些情况下浮子130的主体部132的外径138可能小于试管110的内径117，但这种关系不是必需的。这是因为一旦使试管110受离心作用(或加压)，试管110扩大并且浮子130自由移动。一旦完成离心(或加压)步骤，试管130回缩向下到密封环或支撑脊140上，以俘获浮子。然后，形成环状容积170，并且由支撑脊或密封环140的长度确定其尺寸(即无论试管直径如何，“池”的深度都等于支撑脊140的长度)。在期望的实施方式中，浮子尺寸为3. 5厘米高X I. 5厘米直径，以及，主体部尺寸为提供50微米间隙用于俘获血液的血沉棕黄层。因此，可用于俘获血沉棕黄层的容积是约O. 08毫升。由于整个血沉棕黄层通常少于总血液样品的约O. 5%，优选浮子容纳8至10毫升血液样品中所分离出的血沉棕黄层总量。密封或支持凸缘端140尺寸为大体等于或稍大于试管的内径117。通常为刚性的浮子130也可以给挠性试管壁112提供支撑。此外，支撑件140提供密封功能，以维持血液成分层之间的分离。浮子的支撑件140与试管壁112之间所形成的密封可以形成液密密封。在此文使用时，术语“密封”也指在凸缘140与试管壁112之间包括接近零的间隙或轻微抵触，其提供实质性密封，在大多数情况下，对于本披露的目的都是足够的。
支撑件140最宜为连续凸脊，在这种情况下，可以以低速使样品离心并阻止被分离层的滑塌(slumping)。然而,在本文进一步讨论的可选实施方式中,支撑件可以是断续带或分段带，其具有一个或多个开口，提供进出环状间隙190的流体通路。支撑件140可以单独形成并安装于主体部132。然而，优选地，支撑件140和主体部132形成一体或整体的结构。支撑件的几何结构只是示范性的，并且可以考虑不同的结构。例如，图I中的支撑件140是扁平的，但也可以考虑远离主体部成楔形的支撑件或凹形弯曲的支撑件。这些形状可以在离心作用期间提供促进血液围绕浮子流动的表面。可考虑的其他示范形状包括但不局限于屋顶形或截头屋顶形；三面、四面或多面锥体及截头锥体、尖顶形或截头尖顶形；短程线形(geodesic shape)等。分离浮子130的总比重应在红细胞比重(约I. 090)与血浆比重(约I. 028)之间。在具体实施方式
中，比重是在从约I. 089至约I. 029的范围内，更宜在从约I. 070至约I. 040的范围内，优选为约1.05。浮子可以由具有不同比重的多种材料形成，只要浮子的总比重在所需范围内即可。可以选择浮子130的总比重和环状间隙190的容积，使得一些红细胞和/或血浆连同血沉棕黄层可以保留在环状间隙内。进行离心作用时，浮子130占据与血沉棕黄层和靶细胞相同的轴向位置，并且漂浮在浓集红细胞层上。将血沉棕黄层保持在浮子130与试管110的内壁112之间的狭窄环状间隙190中。然后，在照明与放大的状态下，可以检验扩展的血沉棕黄层区域，以识别循环上皮癌或肿瘤细胞或其它靶分析物。在实施例中，选择浮子130的密度以使其居于血液样品的粒细胞层中。粒细胞居于浓集红细胞层上或刚好在其之上，并且具有约I. 08-1. 09的比重。在本优选实施例中，浮子的比重在从约I. 08至约1.09的范围内，使得在离心分离时，浮子居于粒细胞层中。因多达约二十种因素的影响，患者与患者之间粒细胞的数量会有所不同。所以，选择浮子密度，使得浮子居于粒细胞层中是特别有利的，这是由于避免了刚好居于粒细胞层之上的淋巴细胞/单核细胞层的任何损失。在离心过程中，随着粒细胞层的大小增加，浮子居于粒细胞中的更高位置处，并且保持淋巴细胞和单核细胞相对于浮子处于基本上相同的位置。在本文进一步描述的其它实施例中，浮子可以由两个部分形成，并且，各部分的比重可以不同。浮子130由一种或多种通常为刚性的有机或无机材料形成，优选为刚性塑料材料，诸如聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、芳香族聚碳酸酯、聚芳酯、羧甲基纤维素、乙基纤维素、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、尼龙、聚缩醛、聚乙酸酯(polyacetates)、聚丙烯腈和其他腈类树脂、聚丙烯腈-氯乙烯共聚物、聚酰胺、聚芳酰胺(芳族聚酰胺)、聚酰胺-酰亚胺、聚芳酯、聚芳基氧化物(polyaryleneoxides)、聚亚芳基硫醚、聚芳砜、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚酯酰亚胺、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯)、丙烯与其他烯烃的共聚物、聚二囉唑、聚对二甲苯、聚苯醚(ΡΡ0)、改性聚苯醚、聚苯乙烯、聚砜、含氟聚合物如聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯基卤化物如聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氯乙烯、特种聚合物等等，以及最适宜为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(“ABS”)及其他。在这方面，理想的是避免使用与检测或扫描方法冲突的材料和/或添加剂。例如， 如果为了检测目的使用荧光，则用来构造浮子130的材料不应在感兴趣的波长处具有干扰或“背景”荧光。在某些方面，挠性试管和刚性浮子的可压缩性和/或刚性可以颠倒。浮子是可挠的并且设置成在较高压力下直径收缩，并且在刚性或非挠性的样品试管内自由移动。可压缩浮子的使用允许使用透明玻璃试管，在某些情况下，透明玻璃试管表现出高于聚合物试管的增强光学特性。此外，这方面总体上降低了玻璃试管的公差要求(由于在压力降低之后浮子将贴着试管壁扩大)，并且，全范围浮子设计是可能的。美国专利No. 6，197，523中公开了用于检测患者血液中循环上皮癌细胞的方法，该方法可以有利地进行修改，以采用本主题披露的样品试管及浮子系统。上述美国专利No. 6，197，523的全部内容以引用方式并入本文。在使用本披露的试管/浮子系统100的示范方法中，提供抗凝血液样品。例如，待分析血液可以使用标准的Vacutainer 或其中预置有抗凝剂类型的其他类似血液采集装置抽取。可选择地，可以使用挠性样品试管来直接俘获待分析血液。标记诸如荧光标记抗体或配体(其对于靶上皮细胞或感兴趣的其他靶分析物是特异的)可以添加至血液样品中，并且在离心作用之前使其保温(incubate)。在一种实施例中，用附着有荧光标签的上皮细胞粘附分子抗体(anti-印cam)标记上皮细胞。上皮细胞粘附分子抗体结合至上皮细胞特异部位，该部位在血流中通常发现的任何其他细胞中都不会出现。染色剂或着色剂诸如吖啶橙也可以添加到样品，以导致各种细胞类型在照明之下呈现不同颜色而容易辨认血沉棕黄层，并且在样品检验期间使上皮细胞的形态加亮或明晰。然后，将血液转移至组件100进行离心。可以在将血液样品引入样品试管110之后将浮子130引入试管110，或者，浮子130可以预先置于其中。然后，使容纳样品的试管及浮子组件100离心。利用本发明试管/浮子系统100离心血液所需的操作与常规情况并无明显不同，不过，如上所述，可以降低离心机的速度，并且可以减少塌滑问题。在转子中可以选用适配器，以防止由于应力导致的挠性试管破裂。在离心期间，以足以导致数种效果的旋转速度使样品试管旋转。特别地，产生使试管壁112变形或挠曲的静液压，以使试管直径从第一截面内径扩大至第二直径，该第二直径大于第一直径。第二直径大到足以允许血液成分和浮子130在离心力作用下于试管110内轴向移动。根据密度使血液样品分成六个离散且可区分的层，这些层从底到顶(密度最高到密度最低)是浓集红细胞、网织红细胞、粒细胞、淋巴细胞/单核细胞、血小板、以及血浆。待寻找以进行成像的上皮细胞趋于按密度聚集在血沉棕黄层中，即聚集在粒细胞层、淋巴细胞/单核细胞层以及血小板层中。由于浮子的密度，浮子占据样品试管内与血沉棕黄层/成分相同的轴向位置，因此，血沉棕黄层/成分(有可能连带少量红细胞和/或血浆)占据狭窄的环状容积190。换句话说，浮子移动到与血液样品的至少血沉棕黄层成分对齐。在完成离心分离并且消除离心力之后，试管110恢复其原始直径，以俘获或保持浮子以及环状容积190内的血沉棕黄层和靶分析物。可以将试管/浮子系统转移至显微镜或光读出器，以识别血液样品中的任意靶分析物。取决于浮子的后续使用，可以考虑环状容积构成一个或多个分析区域。可能并不要求受离心作用。有时要求单独对试管内部施加压力，或者，仅要求试管扩大(或浮子紧缩)。例如，通过在试管外部使用真空源可以产生这种压力。这种应用还允 许样品试管的顶部保持敞开并且易于取放。此外，在有些情况下真空源的使用比离心力的施加更为容易实现。此外，可以采用使管扩大/收缩(或浮子紧缩)的任何方法诸如机械、电、磁等。使试管扩大(或使浮子紧缩)时，由于样品内密度变化所产生的浮力，浮子将移动至适当位置。在此描述的附加实施例中，可以附加使用移除装置，诸如注射器，从环状容积提取血沉棕黄层/成分。这里的意图是提取感兴趣的靶细胞，因而在此过程中移除一些红细胞和/或血浆也是可以接受的。如果还未加入标记，现在可以将其加入，以标记或标识感兴趣的“靶”细胞。同样，标记是分析仪器或检测器可以检测到的任何类型，例如荧光的、放射性的等。标记可以处在移除装置自身中，或者可以将其单独加入。然后，通过仪器/检测器施加样品，诸如经“喷射”，并且对标记了的细胞进行分析。对标记的细胞数量进行计数可能已经足够。然而，在进一步的实施例中，使“阳性”样品细胞转移进入保持器，用于进一步分析。分离这种细胞的方法在本领域是周知的，并且可以类似于流式细胞计量术中所使用的那些，例如，通过协调仪器/检测器与保持器的定时。然后可以对阳性样品进一步分析，例如，通过准备载玻片用于进一步检查。这种“喷射和转移(squirt-n-divert)”的方法导致更小的样品体积，相比于可能大上许多倍的原始血液样品本来说更容易进行分析。浮子可以包括采集试管系统或组件的一部分。因此，将血沉棕黄层样品从采集容器转移至分析试管并非必需。血液或样品流体可以刚刚采集之后马上进行测试。这种系统一定程度上更快，并且，从生物危害角度来看也更安全。例如，在血液的任何类型暴露必须最小化的接触传染的情况下(即埃博拉病毒、艾滋病病毒等)，这种系统是可取的。图2是示出上述通用方法的一些方面的图。在步骤2，在受离心作用之前，可以标记血液样品的血沉棕黄层中的靶细胞。在步骤4，例如通过离心作用，使血沉棕黄层分离。在步骤6，从样品试管中抽提含有血沉棕黄层并且相比于原始血液样品体积减小的样品。在步骤8，如果靶细胞尚未进行标记，现在可以对其进行标记。可选择地，可以使用适合于给定仪器/检测器的不同标记，对靶细胞进行标记。在步骤10，减小的体积输送检测器处理。如下所示，带有标记靶细胞的减小体积开始时处在注射器20中，并且注射进入检测器25，检测器25分离“阳性”样品(即靶细胞)并将其转移进入保持器30。“阴性”样品则行进至废物装置35，即被处置。最后，在步骤12，进一步分析阳性样品。样品试管、分离浮子、以及上述方法提供了本发明的总体思路。下文描述几个进一步的概念。图3示出了血液分离装置300的概念，其包括样品试管310、挠性套管302、分离浮子330、以及置于挠性套管302与样品试管310之间的可压缩材料306。样品试管310包括侧壁312、第一封闭端318、以及第二开口端320。挠性套管302包括内表面304，并且可以由透明或半透明材料形成。
分离浮子330包括具有顶端334和底端336的主体部333。一个或多个支撑件340自主体部333凸出或径向延伸。支撑件340可以包括自顶端334径向延伸的顶部支撑件342、以及自底端336径向延伸的底部支撑件344。减压装置诸如轴向孔395可以从顶端334延伸贯穿底端336，以减轻浮子下方的过大压力。主体部333与挠性套管302的内表面304限定环状容积390。在离心分离之前，可压缩材料306位于挠性套管302与样品试管310之间。可压缩材料对套管施加压力，促使挠性套管302的内表面304与浮子330接合。可压缩的材料在体积通常呈现为，使得在离心作用之前，可压缩材料的水平高度在浮子的水平高度之上。可压缩材料306可以是水、浆液、凝胶、泡沫、或弹性体。期望地，可压缩材料具有的粘度低到足以使其不会粘附于套管302。在离心分离之前，将血液样品和浮子330引入挠性套管302 ;并且将可压缩材料306馈送至样品试管310 ;以及，将挠性套管302放入样品试管310。通常可按任何次序执行下述步骤将样品引入套管302，将浮子330引入至套管302，将可压缩材料306馈送至样品试管310，以及，将套管302放入样品试管310。然而，通常在将挠性套管放入样品试管之前，将血液样品和浮子引入挠性套管。在离心分离期间，可压缩材料306压缩或移动，因而，减小对挠性套管302的压力。压力的减小释放浮子330，允许浮子与血液棕黄层成分对齐。当减小转速时，可压缩材料306恢复到其原始位置或形状，因此，再次施加压力，以及，导致挠性套管302与浮子330接合并且将血沉棕黄层成分截留在环状容积390中。然后，可以从样品试管310取下挠性套管302，并且可以对存在于环状容积390中的血液样品进行分析。在这方面，理想的可压缩材料具有低粘度，因而，可压缩材料可滴下或易于从挠性套管除去，以避免在血液样品分析中出现困难。在一些实施例中，至少一个支撑件340熔接至挠性套管302。在特定实施方式中，将顶部支撑件和底部支撑件熔接至挠性套管。熔接可以通过超声波熔接方式进行(即通过超声波熔接)。再者，可压缩材料306通常按一定体积馈入样品试管310，使得在离心分离之后可压缩材料306在样品试管310中的水平高度高于浮子330的顶端334或主体部333。图4示出了用于分离血液样品的装置400的另一概念。装置400包括金属样品试管410、挠性套管402、以及分离浮子430。样品试管410包括侧壁412、第一封闭端418、以及第二开口端420。挠性套管402包括内表面404，并且可以由透明或半透明材料形成。分离浮子430包括具有顶端434和底端436的主体部433。一个或多个支撑件440自主体部433凸出或径向延伸。支撑件440可以包括自顶端434径向延伸的顶部支撑件442和自底端436径向延伸的底部支撑件444。可以设置减压装置，诸如从顶端434延伸贯通底端436的轴向孔(未示出)。主体部433与挠性套管402的内表面404限定环形容积490。如上文总体描述的方式使用此装置，将血液样品和浮子引入挠性套管，将挠性套管放置到金属样品试管中，并施加离心，以使浮子(以及环状容积490)与血沉棕黄层成分对齐。随着离心结束并且旋转速度降低，这里，使金属管410收缩或压扁。这导致金属管俘获套管402和浮子430，将血沉棕黄层成分截留在环状容积490中。试管410的收缩可以在旋转速度降低之前、期间、或者之后进行。图5不出装置500,其中取代样品试管,分离浮子530是挠性的。样品试管510包括侧壁512、第一封闭端518、以及第二开口端520。样品试管的侧壁可以是刚性的也可以是挠性的。分离浮子530包括具有顶端534和底端536的主体部533。一个或多个支撑件540 自主体部533凸出或径向延伸。支撑件540可以包括自顶端534径向延伸的顶部支撑件542、以及自底端536径向延伸的底部支撑件544。主体部533和样品试管510的侧壁512一起限定环状容积590。浮子530可选地包括减压装置，诸如轴向孔(未示出)。当浮子没有处在离心压力下时，浮子530具有第一横截面直径538。然而，在离心作用期间，由于离心力，浮子530的直径收缩至第二横截面直径539，其小于第一横截面直径538。第二横截面直径539足够小，使得浮子可以在样品试管510内移动。直径的这种变化允许浮子530与血沉棕黄层成分对齐。离心力取决于离心作用期间所产生的压力，速度越低，所产生的离心力越低。浮子通常设计成在相对较低作用力下塌缩，应当限制直径减小所达到的程度。当转速降低时，浮子530扩大至第一横截面直径538，将血沉棕黄层成分截留在环状容积590中。挠性浮子530包括挠性和/或可压缩材料。然而，整个浮子不必都由这样的材料制成。例如,主体部533可以由刚性材料制成，而支撑件540由可压缩材料制成，或反之亦然。然而，在一些实施例中，主体部533和支撑件540都由可压缩材料制成。合适的挠性和/或可压缩材料可以包括挠性聚合物。示例的挠性聚合物包括聚氨酯、橡胶、和有机硅聚合物。图6示出另一实施例的挠性分离浮子630的俯视剖视图。分离浮子630包括由挠性侧壁635形成的主体部633。挠性侧壁635具有第一边缘651和第二边缘654。这里使用术语“边缘”指沿侧壁一侧的区域，而不是数学意义上的一维直线。第一边缘651与第二边缘654交叠，以限定内部容积658。内表面659存在于内部容积658内。棘爪652沿第一边缘651存在。棘爪652与沿第二边缘654存在的凹口 655接合。弹簧656也存在于内部容积658内。弹簧具有第一端661和第二端663。弹簧的第一端661安装至内表面659，而弹簧的第二端663安装至挠性侧壁635的第二边缘654。换句话说，弹簧656使内表面659与第二边缘654连接。弹簧656构造成，使得处于静止状态时弹簧具有给定长度657，并且弹簧可以被压缩至更短的长度。挠性侧壁635可视为片材，其处于一定张力之下，并且趋于展开/打开自身。这种偏置保证棘爪652与凹口 655接合作为预设位置。应当注意到，图6是横断面图。挠性侧壁635可以制成为，使得棘爪652和凹口 655是沿整个轴向长度，或只是沿侧壁635轴向长度的一部分。此外，可以有一个以上的弹黃。在一些实施例中，浮子630可进一步包括一个或多个支撑件，支撑件自主体部633径向凸出并且与样品试管610的侧壁接合。在特定实施方式中，顶部支撑件(不可见)自顶端634凸出，以及，底部支撑件(不可见)自主体部633的底端(不可见)凸出。主体部633、支撑件640、和试管侧壁限定环状容积690。浮子的两端是密封的，此外，例如借助于浮子的挠曲，使直径减小。在特定实施例中，可以考虑使浮子的顶端和底端由具有锥形的表面形成，锥形的基部形成顶端或底端，而锥形的尖顶包含在浮子内部。在离心分离之前，第一边缘651上的棘爪652与沿第二边缘654存在的凹口 655接合。接合后，阻止挠性侧壁进一步扩大。在离心分离期间，弹簧656受到离心力压缩。随着弹簧缩短，弹簧牵拉第二边缘654。此牵拉作用使棘爪652自凹口 655分离，允许棘爪沿侧壁635行进，从而减小浮子630的直径。直径的减小允许浮子630移动成为与血沉棕黄 层成分对齐。如果需要的话，可以设置挡块670，以在离心作用期间限制第二边缘654的行 进，并防止由于挠性侧壁635过度张紧而损坏浮子。当转速减小时，弹簧656伸张，并且浮子630的直径增大，直至棘爪652再次与凹口 655接合。浮子的扩大将血沉棕黄层成分截留在环状容积690中。也可以考虑，在浮子直径减小的状态下将其放进样品试管中。离心作用释放棘爪，但离心力保持浮子直径处于其减小状态，即由于离心力而小于样品试管的内径。离心分离结束之后，浮子的直径将扩大达到试管的内径。同样，样品试管既可以是刚性的，也可以是挠性的。图7和图8示出用于样品试管710和分离浮子730的另一概念。图7是侧视图，以及，图8是轴测图。样品试管710包括侧壁712、第一封闭端714 (封闭部分未示出)、以及第二开口端716。分离浮子730的主体部733具有顶端731和底端732。主体部由内芯770和光学透明的外侧壁760构成。内芯770具有顶端771和底端772。光学透明外侧壁760也有顶端762和底端764。可以考虑使内芯770和外侧壁760具有大致相同的轴向长度，如图8所示。然而，在一些实施例中，如图7所示，内芯770具有的长度长于外侧壁760，即内芯770长于外侧壁760。至少一个支撑件740径向延伸，并且使内芯770与外侧壁760连接。图8中可见三个支撑件。如图所示，支撑件可以包括多个轴向凸脊746，轴向凸脊746自内芯770的顶端771轴向延伸至底端772。环状容积790限定在内芯770与外侧壁760之间。在一些实施例中，至少一个高压密封件785围绕外侧壁760。如图所示，顶部高压密封件786设置于外侧壁760的顶端762周围，以及，底部低压密封件787设置于外侧壁760的底端764周围。一个或多个压力密封件有效地防止流体在样品试管的外侧壁760与侧壁712之间流动。可选的减压通道(图中未示出)可自内芯770的顶端771轴向延伸至底端 772。如上文总体描述的方式使用分离浮子730。特别地，当离心分离之后俘获主体部733时，血沉棕黄层成分驻留在环状容积790中。然后，通过光学透明外侧壁760可以分析血沉棕黄层成分。
如果通过侧壁可以获取血沉棕黄层成分中的细胞图像，则外侧壁可视为“光学透明”。在一些实施例中，根据ASTM D 1003测量时，外侧壁具有90%以上的透明度(％T)，或者，低于或等于5%的雾度等级。能从样品试管获取血沉棕黄层成分是理想的。在一些实施例中，浮子730可进一步包括底端盖782，底端盖782用于密封浮子730的底端732。底端盖782可具有与外侧壁760直径大致相等的直径。底端盖782和内芯770的底端772可以包括一个相互接合系统，用于使底端盖782与内芯770连接。合适的接合系统包括舌与槽、棘爪与凹口、钩与环等。可替代地，盖可以熔接至外侧壁760的底端764。类似地，浮子730也可以进一步包括顶端盖778，顶端盖778用于密封浮子730的顶端731。顶端盖778可以具有与外侧壁760直径大致相等的直径。顶端盖778和内芯770的顶端771可以包括相互接合系统，用于使顶端盖778与内芯770连接。在图8中，底端盖782示为具有可以插进槽(不可见)中的舌片791，以及，顶端盖 778具有可以插进内芯770的顶端771的槽793中的舌片(不可见)。此图示出可以用来密封浮子的一类相互接合系统。顶端盖也可熔接至外侧壁760的顶端762。在特定实施方式中，浮子包括底端盖和顶端盖二者。顶端盖778通常包括远离浮子730轴向延伸的顶端盖部件或把手779。底端盖782通常也包括轴向延伸贯通内芯770中内部通路775的底端盖操控部或把手783。内部通路775从底端772延伸穿过顶端771。在一些实施例中，顶端盖部件779是中空的，以及，底端盖操控部783延伸贯穿其中。把手779、783可以与各自的盖成一体，或者是独立部件，在离心分离结束之后可以与它们各自的盖接合。推动顶端盖部件779，使顶端盖778与内芯的顶端771接合。牵拉底端盖操控部783，使底端盖782与内芯的底端772接合。当底端盖或顶端盖与浮子730 —起使用时，应当将它们插进样品试管710，使得底端盖782比主体部733更接近样品试管的第一端714，以及，顶端盖778比主体部733更接近样品试管的第二端716。在离心分离期间，盖不应阻碍通过主体部733的流动。可以通过使底端盖782密度稍微大于主体部733，以及，通过使顶端盖778密度稍微小于主体部733，实现这个目标。在实施方式中，底端盖782具有大于约1.09的比重。在实施方式中，顶端盖778具有小于约I. 08的比重。然而,盖不应成为过于远离主体部733,因为在离心分离结束之后盖与主体部之间出现任何容积也会被密封在环状容积790中，这将增加其中的压力，并且可能导致盖之一失效。浮子730期望与样品试管710结合使用，浮子730可以从样品试管710抽出或取出。样品试管710包括侧壁712、第一封闭端714、第二开口端716、以及周向凹口 720。周向凹口由一个或多个槽形成，这些槽基本上位于同一平面内，此平面与试管侧壁垂直。第一组凹口 722位于浮子730上方，以及，第二组凹口 724位于浮子下方。示于图7中的各组有三个凹口，但此数量可以变化，并且各组中通常具有一个至四个凹口。沿一个或多个凹口折断样品试管，以取出浮子以及截留在环状容积790中的血沉棕黄层。图9Α至图9D示出凹口的不同变化。在图9Α中，示出的组有一个凹口，其由一个连续槽719形成，也就是，该凹口围绕周向是连续的。在图9Β中，示出的凹口由一组短槽719形成，也就是，凹口围绕周向是不连续的。在图9C中，该组有两个凹口，各凹口为矩形形状，而在图9D中，该凹口为呈三角形形状。换句话说，凹口可具有三角形或矩形的轴向横截面。也可以考虑其他的凹口形状，诸如U形。在引导如何折断试管方面这些形式都是可用的。虽然图7中的凹口 720位于样品试管710的外表面721上,但凹口也可以位于样品试管710的内表面723上，并且不应影响浮子的轴向移动。在一些实施例中，样品试管可以只有单一凹口。然而，在期望实施方式中，样品试管710包括第一组凹口 722和第二组凹口724，这些凹口将试管分成三个容积725、727、729。同样，将血液样品和浮子引入样品试管710，对试管进行离心分离，然后，降低旋转速度，以将血沉棕黄层成分截留在环状容积中。使用样品试管710的方法进一步包括在一个或多个凹口 720中的至少一个处折断样品试管710，以获得一段试管710，其中含有浮子730和容纳有血沉棕黄层成分的环状容积790。在某些优选实施方式中，使浮子730上方的第一组凹口 722中的至少一个凹口和浮子730下方的第二组凹口 724中的至少一个凹口折断。可以通过例如简单的扭转或紧压，使试管折断。根据需要，可以在使试管折断之前或之后，对环状容积790进行检查，以识别靶细胞。可选择地，使试管折断，可以更容易地从浮子730取下盖782、778，以得到所需的血沉棕黄层成分。理想的是，对引入样品试管中的血液量进行控制，使得在离心分离之后，浮子730 位于试管710的中间容积725中。如图7中所示出的，沿浮子的轴向长度731没有凹口。这有助于保证不会发生血沉棕黄层的断裂以及因此所致的损失。密封玻璃细颈瓶是周知的，其允许容纳样品的下球管被封闭。通常情况下，这种细颈瓶具有缩颈，高温施加至此缩颈处以软化玻璃。玻璃塌缩，形成密封，并且将下球管轻轻拉离试管的其余部分。这种密封细颈瓶与图7中样品试管的不同在于，试管的玻璃材料完全包围样品，而本发明分离浮子自身提供包围血沉棕黄层样品的一个或两个表面。另外，这种密封细颈瓶通常将其样品密封在下球管中，也就是，将细颈瓶分成两个容积。与此相反，图7的样品试管可分为三个容积。最后，与加热并密封细颈瓶相比，本样品试管的折断更容易并且耗时更少。虽然描述了本发明的特定实施方式，但对应用者或其他本领域技术人员而言，可以提出目前无法预见或可能无法预见的替代、修改、变化、改进、以及实质性等效置换。因此，所附的权利要求及其修订旨在涵盖所有这样的替代方案、修改、变化、改进、以及实质性
等效置换。
权利要求
1.一种分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的方法，包括 将所述血液样品引入挠性套管； 将体积占位浮子引入所述挠性套管，所述浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，以及，所述浮子包括 主体部，其由所述挠性套管的内表面以间隔方式包围，以在主体部与所述挠性套管的内表面之间形成环状容积；以及 一个或多个支撑件，其自所述主体部凸出； 将可压缩材料馈送至样品试管中； 将所述挠性套管放入所述样品试管中，使得所述可压缩材料位于所述样品试管与所述挠性套管之间，以及，所述可压缩材料施加压力足以导致所述挠性套管与所述浮子接合； 以一种旋转速度使所述样品试管受离心作用，足以减小所述可压缩材料对所述挠性套管的压力，以将所述血液分离成离散层，以及，允许所述浮子移动成为与所述血液样品的至少所述血沉棕黄层成分对齐；以及 降低所述旋转速度，以使所述可压缩材料施加压力导致所述挠性套管与所述浮子接合，将所述血沉棕黄层成分截留在所述环状容积中。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述可压缩材料是水、浆液、凝胶、泡沫、或弹性体。
3.根据权利要求I所述的方法，进一步包括 从所述样品试管取出所述挠性套管；以及 对存在于所述环状容积中的所述血液样品进行分析。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述挠性套管由半透明聚合材料形成。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，所述挠性套管由透明聚合材料形成。
6.根据权利要求I所述的方法，进一步包括使至少一个支撑件与所述挠性套管熔接。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述浮子包括自所述主体部的顶端凸出的顶部支撑件、以及自所述主体部的底端凸出的底部支撑件，以及，其中，使所述顶部支撑件和所述底部支撑件与所述挠性套管熔接。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，以超声波方式实施所述熔接。
9.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浮子进一步包括减压装置，用于阻止过多流体流过所述血沉棕黄层成分。
10.根据权利要求I所述的方法，其中，将所述可压缩材料按一定体积馈送至所述样品试管中，使得离心分离之后，所述可压缩材料于所述样品试管中的水平高度高于所述主体部顶端的水平高度。
11.根据权利要求I所述的方法，其中，所述可压缩材料具有足够低的粘度，以使其不会粘附于所述挠性套管。
12.根据权利要求I所述的方法，其中，在将所述可压缩材料馈送进所述样品试管之前，将所述挠性套管放进所述样品试管。
13.根据权利要求I所述的方法，其中，在将所述可压缩材料馈送进所述样品试管之后，将所述挠性套管放进所述样品试管。
14.根据权利要求I所述的方法，其中，可以按照任意顺序执行下述步骤将所述血液样品引入所述挠性套管，将所述体积占位浮子引入所述挠性套管，将所述可压缩材料馈送进所述样品试管，以及，将所述挠性套管放进所述样品试管。
15.一种分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的方法，包括 将所述血液样品引入挠性套管； 将体积占位浮子引入所述挠性套管，所述浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，以及，所述浮子包括 主体部，其由所述挠性套管的内表面以间隔方式包围，以在二者之间形成环状容积；以及 一个或多个支撑件，其自所述主体部凸出； 其中，所述支撑件与所述挠性套管接合； 将所述挠性套管放进金属样品试管； 以一种旋转速度使所述样品试管受离心作用，使所述挠性套管扩大至足够大的直径以允许所述浮子轴向移动，所述血液分离成离散层，以及，所述浮子移动成为与所述血液样品的至少所述血沉棕黄层成分对齐； 降低所述旋转速度；以及 使所述金属样品试管收缩，以俘获所述浮子并且将血沉棕黄层成分截留在所述环状容积中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在降低所述旋转速度之后使所述金属样品试管收缩。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，在降低所述旋转速度之前使所述金属样品试管收缩。
18.一种用于分离血液样品中的血沉棕黄层成分的试剂盒，包括 金属样品试管； 挠性套管；以及 浮子，其具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，并且包括 主体部；以及 一个或多个支撑件，其自所述主体部凸出。
19.一种挠性的体积占位分离浮子，包括 主体部；以及 一个或多个支撑件，其自所述主体部凸出； 其中，所述浮子具有第一横截面直径；以及 其中，所述浮子由可压缩材料形成，使得在施加离心力时，所述浮子收缩至第二横截面直径，所述第二横截面直径小于所述第一横截面直径。
20.根据权利要求19所述的浮子，其中，所述一个或多个支撑件包括 顶部支撑件，其自所述主体部的顶端凸出；以及 底部支撑件，其自所述主体部的底端凸出。
21.根据权利要求19所述的浮子，其中，所述浮子进一步包括减压装置，用于阻止过多流体流过所述血沉棕黄层成分。
22.根据权利要求19所述的浮子，其中，所述可压缩材料是挠性聚合物。
23.根据权利要求19所述的浮子，其中，所述浮子具有的比重为约I.08至约I. 09。
24.一种分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的方法，包括 将所述血液样品引入样品试管，所述样品试管具有侧壁； 将挠性的体积占位浮子引入所述样品试管，所述浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，以及，所述浮子包括 主体部，其被所述样品试管的内表面以间隔方式包围，以在二者之间形成环状容积；以及 一个或多个支撑件，其自所述主体部凸出； 其中，所述支撑件与所述样品试管接合，以及，所述浮子具有第一横截面直径； 以一种旋转速度使所述样品试管受离心作用，使所述血液分离成离散层，并且使所述浮子收缩至第二横截面直径，所述第二横截面直径小到足以允许所述浮子移动成为与所述血液样品的至少所述血沉棕黄层成分对齐； 降低所述旋转速度，以导致所述浮子扩大至所述第一横截面直径，并且将血沉棕黄层成分截留在所述环状容积中。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述样品试管是刚性样品试管。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述样品试管是挠性样品试管。
27.一种挠性的体积占位分离浮子，包括 主体部，其包括具有第一边缘和第二边缘的挠性侧壁，所述第一边缘与所述第二边缘交叠，以限定内部容积； 所述第一边缘包括棘爪，以及，所述第二边缘包括凹口 ；以及 弹簧，其位于所述内部容积内，所述弹簧具有第一端和第二端，所述第一端安装至内表面，以及，所述第二端安装至所述挠性侧壁的所述第二边缘； 由此，在离心作用期间压缩所述弹簧，以减小所述浮子的直径，以及，当所述弹簧伸张时，所述棘爪与所述第二边缘的所述凹口接合。
28.根据权利要求27所述的浮子，进一步包括自所述挠性侧壁凸出的一个或多个支撑件。
29.根据权利要求28所述的浮子，其中，所述一个或多个支撑件包括 顶部支撑件，其自所述主体部的顶端凸出；以及 底部支撑件，其自所述主体部的底端凸出。
30.一种分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的方法，包括 将所述血液样品引入样品试管，所述样品试管具有侧壁； 将挠性的体积占位浮子引入所述样品试管，所述浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，所述浮子包括 主体部，其包括具有第一边缘和第二边缘的挠性侧壁，所述第一边缘与所述第二边缘交叠以限定内部容积； 所述第一边缘包括棘爪，以及，所述第二边缘包括凹口 ；以及 弹簧，其位于所述内部容积内，所述弹簧具有第一端和第二端，所述第一端安装至内表面，以及，所述第二端安装至所述挠性侧壁的所述第二边缘； 由此，在离心作用期间压缩所述弹簧，以减小所述浮子的直径，以及，当所述弹簧伸张时，所述棘爪与所述第二边缘的所述凹口接合；以及 一个或多个支撑件，其自所述主体部凸出，并且与所述样品试管的所述侧壁接合； 其中，所述主体部和所述一个或多个支撑件限定环状容积； 以使所述弹簧压缩并且使所述浮子的直径减小的旋转速度，使所述样品试管受离心作用，以允许所述血液分离成离散层，以及，所述浮子移动成与所述血液样品的至少所述血沉棕黄层成分对齐；以及 减小所述旋转速度，以导致所述弹簧伸张，将所述血沉棕黄层成分截留在所述环状容积中。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述样品试管是刚性样品试管。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，所述样品试管是挠性样品试管。
33.一种挠性的体积占位分离浮子，包括 内芯，其具有顶端和底端； 外侧壁，其由光学透明材料形成；以及 至少一个支撑件，其径向延伸并且使所述内芯与所述外侧壁连接。
34.根据权利要求33所述的浮子，进一步包括至少一个包围所述外侧壁的高压密封件。
35.根据权利要求34所述的浮子，包括在所述外侧壁的顶端周围的顶部高压密封件、以及在所述外侧壁的底端周围的底部高压密封件。
36.根据权利要求33所述的浮子，其中，所述至少一个支撑件是自所述内芯顶端轴向延伸至所述内芯底端的多个轴向凸脊。
37.根据权利要求33所述的浮子，其中，所述内芯进一步包括在所述内芯的顶端与底端之间延伸的减压通道。
38.根据权利要求33所述的浮子，其中，所述内芯具有大于所述外侧壁的长度。
39.根据权利要求33所述的浮子，进一步包括用于密封所述浮子的底端的底端盖，所述底端盖具有的直径大致等于所述外侧壁的直径。
40.根据权利要求39所述的浮子，其中，所述内芯进一步包括自所述底端延伸至所述顶端的内部通道，以及，其中，所述底端盖进一步包括轴向延伸贯穿所述内部通道的操控部。
41.根据权利要求39所述的浮子，其中，所述内芯的底端和所述底端盖包括相互接合系统，用于使所述底端盖与所述内芯连接。
42.根据权利要求33所述的浮子，进一步包括用于密封所述浮子的顶端的顶端盖，所述顶端盖具有的直径大致等于所述外侧壁的直径。
43.根据权利要求42所述的浮子，其中，所述内芯的顶端和所述顶端盖包括相互接合系统，用于使所述顶端盖与所述内芯连接。
44.根据权利要求42所述的浮子，其中，所述顶端盖进一步包括轴向远离所述浮子延伸的部件。
45.根据权利要求44所述的浮子，其中，所述内芯进一步包括从所述底端延伸至所述顶端的内部通道，以及，其中，所述浮子进一步包括用于密封所述浮子的底端的底端盖，所述底端盖具有(i )大致等于所述外侧壁直径的直径，以及(ii )轴向延伸贯穿所述内芯的内部通道的操控部。
46.根据权利要求45所述的浮子，其中，所述顶端盖部件是中空的，以及，所述底端盖操控部延伸贯穿所述顶端盖部件。
47.根据权利要求33所述的浮子，进一步包括 顶端盖，其用于密封所述浮子的顶端，所述顶端盖具有的直径大致等于所述外侧壁的直径，以及，所述顶端盖包括轴向远离所述浮子延伸的中空件；以及 底端盖，其用于密封所述浮子的底端，所述底端盖具有的直径大致等于所述外侧壁的直径，以及，所述底端盖包括操控部，所述操控部轴向延伸贯穿所述内芯的内部通道并贯穿所述顶端盖中空件。
48.一种分离并且轴向扩展血液样品中血沉棕黄层成分的方法，包括 将所述血液样品引入挠性的样品试管，所述样品试管具有侧壁； 将体积占位浮子引入所述样品试管，所述浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间，以及，所述浮子包括 内芯，其具有顶端和底端； 外侧壁，其由光学透明材料形成；以及 至少一个支撑件，其径向延伸并且使所述内芯与所述外侧壁连接； 其中，所述浮子与所述样品试管的所述侧壁接合； 以一种旋转速度使所述样品试管受离心作用，使所述样品试管扩大至足够大的直径以允许所述浮子轴向移动，使所述血液分离成离散层，以及，使所述浮子移动成与所述血液样品的至少所述血沉棕黄层成分对齐；以及 降低所述旋转速度，以使所述样品试管的侧壁俘获所述浮子。
49.根据权利要求48所述的方法，进一步包括通过所述浮子的所述光学透明外侧壁分析所述血沉棕黄层成分。
50.根据权利要求48所述的方法，其中，所述浮子进一步包括在所述外侧壁的顶端周围的顶部高压密封件、以及在所述外侧壁的底端周围的底部高压密封件。
51.根据权利要求48所述的方法，其中，所述至少一个支撑件是自所述内芯顶端轴向延伸至所述内芯底端的多个轴向凸脊。
52.根据权利要求48所述的方法，其中，所述内芯进一步包括在所述内芯的顶端与底端之间延伸的减压通道。
53.根据权利要求48所述的方法，其中，所述内芯具有大于所述外侧壁的长度。
54.根据权利要求48所述的方法，其中，所述浮子进一步包括 底端盖，其用于密封所述浮子的底端，所述底端盖具有的直径大致等于所述外侧壁的直径；以及 顶端盖，其用于密封所述浮子的顶端，所述顶端盖具有的直径大致等于所述外侧壁的直径。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，所述内芯进一步包括从所述底端延伸至所述顶端的内部通道，以及，其中，所述底端盖进一步包括轴向延伸贯穿所述内部通道的操控部。
56.根据权利要求54所述的方法，其中，所述顶端盖进一步包括轴向远离所述浮子延伸的部件。
57.根据权利要求56所述的方法，其中，所述内芯进一步包括从所述底端延伸至所述顶端的内部通道，以及，其中，所述浮子进一步包括用于密封所述浮子的底端的底端盖，所述底端盖具有(i)直径，其大致等于所述外侧壁的直径，以及(ii)操控部，其轴向贯穿所述内芯的内部通道延伸。
58.根据权利要求57所述的方法，其中，所述顶端盖部件是中空的，以及，所述底端盖操控部贯穿延伸所述顶端盖部件。
59.根据权利要求54所述的方法，进一步包括使所述顶端盖和所述底端盖与所述浮子接合，以将所述血沉棕黄层成分截留在所述外侧壁与所述内芯之间的环状容积中。
60.根据权利要求59所述的方法，其中，通过将所述顶端盖和所述底端盖熔接至所述外侧壁，使所述顶端盖和所述底端盖与所述浮子接合。
61.根据权利要求60所述的方法，其中，通过将所述顶端盖和所述底端盖与所述内芯接合，使所述顶端盖和所述底端盖与所述浮子接合。
62.根据权利要求48所述的方法，其中，在所述样品试管的侧壁上，所述样品试管包括一个或多个周向凹口，以便于在各凹口处折断所述试管；并且进一步包括在所述一个或多个凹口中的至少一个凹口处折断所述样品试管，以获得容纳所述浮子的所述试管的截段。
63.根据权利要求62所述的方法，其中，所述一个或多个周向凹口位于所述样品试管的外表面上。
64.根据权利要求62所述的方法，其中，所述一个或多个周向凹口围绕所述样品试管的周向是连续的。
65.根据权利要求62所述的方法，其中，所述一个或多个周向凹口包括两组凹口，所述两组凹口将所述试管分成三个容积。
66.根据权利要求65所述的方法，其中，在降低所述旋转速度之后，一组凹口在所述浮子上方，以及，一组凹口在所述浮子下方。
67.根据权利要求66所述的方法，包括折断位于所述浮子上方的凹口，并且折断位于所述浮子下方的凹口，以取出所述浮子。
68.根据权利要求62所述的方法，其中，沿所述浮子的轴向长度不存在折断凹口。
69.—种截留血液样品中血沉棕黄层成分的方法，包括 将所述血液样品引入挠性的样品试管，所述样品试管具有侧壁； 将体积占位浮子引入所述样品试管，以及，所述浮子包括 内芯，其具有顶端和底端，所述内芯具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间； 外侧壁，其由光学透明材料形成； 至少一个支撑件，其径向延伸并且使所述内芯与所述外侧壁连接；以及 底端盖，其具有的直径大致等于所述外侧壁的直径，所述底端盖与所述内芯和所述外侧壁分开； 其中，所述浮子与所述样品试管的所述侧壁接合； 以一种旋转速度使所述样品试管受离心作用，使所述样品试管扩大至足够大直径以允许所述浮子轴向移动，使所述血液分离成离散层，以及，使所述内芯移动成与所述血液样品的至少所述血沉棕黄层成分对齐；降低所述旋转速度，以使所述样品试管的所述侧壁俘获所述浮子；以及 通过使所述内芯的所述底端与所述底端盖接合，密封所述浮子的底端，以将所述血沉棕黄层成分截留在所述浮子内。
70.根据权利要求69所述的方法，其中，所述浮子的所述底端以下述方式进行密封 使底端盖操控部穿过所述内芯中的内部通道，以与所述底端盖接合；以及 牵拉所述底端盖操控部，以使所述内芯的所述底端与所述底端盖接合。
71.根据权利要求69所述的方法，其中，所述底端盖包括贯穿所述内芯中的内部通道而轴向延伸的底端盖操控部，以及，其中，通过牵拉所述底端盖操控部以使所述内芯的底端与所述底端盖接合，使所述浮子的底端密封。
72.根据权利要求69所述的方法，其中，所述浮子进一步包括直径大致等于所述外侧壁的直径的顶端盖，所述顶端盖与所述内芯以及所述外侧壁分开，以及，进一步包括 通过使所述内芯的顶端与所述顶端盖接合，密封所述浮子的顶端。
73.根据权利要求72所述的方法，其中，所述浮子的顶端以下述方式进行密封 使所述顶端盖与顶端盖部件接合；以及 推动所述顶端盖部件，以使所述内芯的顶端与所述顶端盖接合。
74.根据权利要求72所述的方法，其中，所述顶端盖包括轴向远离所述内芯延伸的顶端盖部件，以及，其中，通过推动所述顶端盖部件以使所述内芯的顶端与所述顶端盖接合，使所述浮子的所述顶端密封。
75.根据权利要求69所述的方法，其中，在所述样品试管的侧壁上，所述样品试管包括一个或多个周向凹口，以便于在各凹口处折断所述试管；并且进一步包括在所述一个或多个凹口中的至少一个凹口处折断所述样品试管，以得到容纳所述浮子的所述试管的截段。
76.根据权利要求75所述的方法，其中，所述一个或多个周向凹口位于所述样品试管的外表面上。
77.根据权利要求75所述的方法，其中，所述一个或多个周向凹口围绕所述样品试管的周向是连续的。
78.根据权利要求75所述的方法，其中，所述一个或多个周向凹口包括两组凹口，所述两组凹口将所述试管分成三个容积。
79.根据权利要求78所述的方法，其中，在降低所述旋转速度之后，一组凹口位于所述浮子上方，以及，一组凹口位于所述浮子下方。
80.根据权利要求79所述的方法，包括折断位于所述浮子上方的凹口，并且折断位于所述浮子下方的凹口，以接近所述浮子。
81.根据权利要求75所述的方法，其中，沿所述浮子的轴向长度不存在折断凹口。
全文摘要
本发明提供了一种用于分离并且轴向扩展血沉棕黄层的试管及浮子系统。总体上，该系统包括挠性的样品试管和刚性的分离浮子，浮子具有的比重介于红细胞比重与血浆比重之间。样品试管包括具有第一横截面内径的细长侧壁。浮子具有主体部和自主体部凸出以接合并支撑样品试管侧壁的一个或多个支撑件。在离心分离期间，离心力使试管的直径扩大以允许浮子在试管中基于密度而轴向移动。在结束离心作用之后，试管侧壁恢复其第一直径，从而俘获浮子并且将血沉棕黄层成分截留在环状容积中。本发明还描述了用于俘获并获取血沉棕黄层成分的几种不同系统。
文档编号G01N33/48GK102933949SQ201180023867
公开日2013年2月13日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者托马斯·D·豪伯特 申请人:巴特尔纪念研究所