用于自体生物疗法的系统和方法

用于自体生物疗法的系统和方法
【专利摘要】本公开内容描述了用于形成具有用户确定的浓度、浓度范围和/或体积的富含血小板的血浆或骨髓细胞的浓缩物的系统、方法和装置。可将全血或骨髓样品通过一个或两个其中将血小板或骨髓细胞与红细胞分开并且浓缩在血浆中的分离操作。在该分离和浓缩过程中，测定血小板或骨髓细胞的总数或其中任一种的浓度，随后将其用于确定进行混合以得到具有目标浓度和/或体积的富含血小板的血浆浓缩物或富含骨髓的血浆浓缩物所需的体积和浓度。
【专利说明】用于自体生物疗法的系统和方法
发明领域
[0001]本申请要求2011年3月17日提交的发明名称为“SYSTEMS AND METHODS FORPRODUCING A PLATELET RICH PLASMA”的美国专利申请系列N0.61/453，658 的优先权，为了所有目的将所述美国专利申请系列的全部内容通过引用整体并入本文。
[0002]发明领域
[0003]本发明涉及用于自体生物疗法的系统、方法和装置，包括但不限于富含血小板的血衆(platelet rich plasma, PRP)以及骨髓细胞浓缩物(bone marrow cellconcentrate, BMCC)疗法和技术。
[0004]发明背景
[0005]增强硬和软组织再生的已验证的方法之一是将人生长因子添加至受伤部位或手术切口。在临床情况下获得相容性生长因子的安全简单的方法是从患者的血液分离血小板，称为“自体血小板浓缩物”。
[0006]血小板是主要参与止血的血细胞。然而，它们还包含称为生长因子的蛋白质，所述蛋白质帮助促进愈合和组织再生。血小板的人造高度浓缩混合物(血小板浓缩物或富含血小板的血浆(PRP))具有比天然血液更高的血小板计数，已发现其刺激身体的软组织和硬组织再生。
[0007]骨髓细胞浓缩物(Bone marrow cell concentrate, BMCC)可包括许多目标细胞，包括下列细胞:干细胞样细胞(多潜能细胞(pluripotent cell))(例如,单核细胞)、白细胞、血小板、嗜中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞，其全都在愈合、再生和治疗中具有多种用途。由于难以从BM`CC分离此类细胞级分的任意一种或多种，因此通常将它们全部插入或注射进入患者。在一个实施方案中，BMCC包括血小板和白细胞，包括干细胞级分，其中干细胞级分增强血小板的再生作用。
[0008]生长因子作为伤口愈合的生物化学调节剂的作用的进一步理解已为一个新家族的生物活性治疗产品促进伤口愈合铺平了道路。生长因子(重组体或作为自体血小板)的递送已显现出用于改善软组织、骨组织和结缔组织修复的临床结果的可能商业机会。然而，在本领域不能将终产物浓度控制或操纵在研究或确定剂量-反应关系以及最终验证这类试剂的治疗功效所需的狭窄的目标范围。
[0009]虽然血液分析仪(hemoanalysis machine)能够测量典型的血小板浓度，但它们不适合于测量在PRP输血中发现的高血小板浓度。这类仪器也非常大和昂贵(例如，$15，000-20，000/ 装置)。
[0010]形成血小板和BMC浓缩物的另一个挑战是分离和浓缩方法可过早地活化血小板，从而起始凝血级联。因此，需要有避免了血小板的过早活化的分离方法。
[0011]概述
[0012]下面概述附图中显示的本发明的示例性实施方案。在详细描述部分中将更全面地对这些和其它实施方案进行描述。然而，应理解，无意将本发明限定于本发明的概述或详细描述中描述的形式。本领域技术人员能够认识到存在许多落在如权利要求中表述的本发明的精神和范围内的改造、等同物和备选构造。
[0013]在一个方面，本公开内容描述了产生富含血小板的血浆浓缩物(或富含骨髓细胞的血浆浓缩物)的方法。该方法可包括将全血样品(或骨髓样品)分离成红细胞级分、贫血小板血衆(platelet-poor plasma)(或贫骨髓细胞血衆(bone marrow cell-poorplasma))和富含血小板的血浆(或富含骨髓细胞的血浆)。该方法还可包括在此分离之前、期间或之后通过至少第一测量来测定血小板浓度(或骨髓细胞浓度)。该方法还可包括确定其中进行第一测定的流体的第一体积。所述方法还可包括使用所述浓度和第一体积确定贫血小板血浆(或贫骨髓细胞血浆)的第二体积，所述第二体积贫血小板血浆(成分骨髓细胞血浆)当与富含血小板的血浆(或富含骨髓细胞的血浆)混合时将提供落在目标浓度范围内的血小板或骨髓细胞浓度。最后，该方法可包括通过将第二体积的贫血小板血浆(或贫骨髓细胞血浆)与所述富含血小板的血浆(或富含骨髓细胞的血浆)混合来产生富含血小板的血浆浓缩物(或富含骨髓细胞的血浆浓缩物)。
[0014]在另一个方面，本公开内容描述了包括血液分离组件、测量系统、浓度和流逻辑(concentration and flow logic)以及混合组件的细胞浓缩系统。所述血液分离组件可具有血液样品输入并且可被构造成将血液样品分离成红细胞级分和血浆级分。血浆级分可包括富含目标细胞的级分和贫目标细胞级分。所述测量系统可测量细胞浓缩系统中目标细胞的总数。所述浓度和流逻辑可确定与富含目标细胞的级分混合以形成富含目标细胞的浓缩物的贫目标细胞级分的第一体积。浓缩物可具有在目标浓度范围内的目标细胞浓度。所述混合组件可被构造成通过混合第一体积的贫目标细胞级分与富含目标细胞的级分来形成富含目标细胞的浓缩物。
[0015]在另一个方面，本公开内容描述了产生富含目标细胞的浓缩物的方法。所述方法可将目标血液样品分离成红细胞级分、贫目标细胞级分和富含目标细胞的级分。该方法还可测定目标血液样品中目标细胞的总数。此外，该方法还可计算贫目标细胞级分的第一体积，从而当将该级分与富含目标细胞的级分混合时，该组合将提供在目标浓度范围内的目标细胞组合。最后，该方法可包括通过将第一体积的贫目标细胞级分与富含目标细胞的级分混合来产生富含目标细胞的浓缩物。
[0016]附图概述
[0017]参考下列详细描述和所附权利要求书，并且结合附图时，本发明的各种目标和有利方面以及更完全的理解将是显然的，并且更容易理解:
[0018]图1举例说明用于具有指定浓度范围的富含血小板的血浆浓缩物或骨髓细胞浓缩物的自体输注的系统的操作和组件流程图。
[0019]图2举例说明用于产生具有指定血小板浓度的PRP浓缩物的方法。
[0020]图3举例说明用于产生具有指定血小板浓度的PRP浓缩物的另一种方法。
[0021]图4举例说明用于产生具有指定血小板浓度的PRP浓缩物的又一种方法。
[0022]图5举例说明用于产生具有指定BMC浓度的富含BMC的浓缩物的方法。
[0023]图6举例说明用于产生具有指定BMC浓度的BMC浓缩物的另一种方法。
[0024]图7举例说明用于产生具有指定BMC浓度的BMC浓缩物的又一个方法。
[0025]图8举例说明用于产生目标浓度和/或体积的血小板或骨髓细胞(BMC)的另一个系统的方框图图示。[0026]图9举例说明PRP或BMC浓缩器。
[0027]图10举例说明包含可以是一次用弃的装置组件的包装的一个实施方案。
[0028]图11举例说明如何将注射器用于将全血或骨髓样品提供给图9的装置。
[0029]图12举例说明用户通过例如用户界面的触摸屏实施方案与图9的装置相互作用。
[0030]图13举例说明如何将注射器用于移取图9-13中举例说明的第一容器的内容物。
[0031]图14显示以计算机系统的示例性形式存在的仪器的一个实施方案的图示，在所述仪器中一组指令可执行以使装置进行或执行本公开内容的各方面和/或方法中的任一个或多个。
[0032]详细描述
[0033]在本领域长期需要能够产生狭窄浓度范围的PRP和BMCC的系统、方法和装置。借助这样的公知的浓度，不同浓度对患者的作用的临床研究将得以极大促进。
[0034]为了本公开内容的目的，骨髓细胞(BMC)和骨髓细胞浓缩物(BMCC)包括但不限于下列细胞的任一种或多种:干细胞样细胞(多潜能细胞)(例如，单核细胞)、白细胞、血小板、嗜中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。事实上，BMC包括在骨髓样品中发现的任何细胞，BMCC包括在骨髓样品中发现(但其浓度高于天然浓度)的任何细胞。在整个本公开内容中，富含BMC的级分是指相较于人体中的天然浓度而言具有增加浓度的任一种或更多种目标或期望细胞的物质或流体。贫BMC级分是指相较于人体中的天然浓度具有降低浓度的任一种或更多种目标或期望细胞的物质或流体。
[0035]本公开内容的浓`缩物可包括细胞、信号和支架中的一种或更多种。可从许多来源收获和产生此类组分。例如，在自体系统中，使用从相同患者取出的组分处理患者。
[0036]为了本公开内容的目的，“细胞”包括源自骨髓、脂肪、血液、滑膜或其它组织的间充质干细胞(MSC)。细胞还包括来自骨髓、血液和其它来源的多潜能细胞。细胞还包括天然组织细胞，其可被刺激以通过信号进行生长和增殖。
[0037]为了本公开内容的目的，“信号”是指人生长因子蛋白，其可来源于血小板或来自自分泌(细胞-细胞)来源。此外，为了本公开内容的目的，“支架”是指由基于血液的血纤蛋白产生的机械基质(mechanicalmatrix),其可用于递送和提供平台用于体内组织生长。如本文中所公开的，通常存在基于血液的血纤蛋白，所述血纤蛋白通过诱导血液的凝血级联产生支架，将血纤蛋白原转化成血纤蛋白，以及产生机械血纤蛋白基质。可将细胞和/或生长因子蛋白植入或’接种’进入支架，其中支架支持从种子形成三维组织。
[0038]全血为来自标准献血的人血液。可在收集过程中将全血与抗凝剂组合，但通常不另外地进行处理。大写的〃全血〃(Whole Blood)意指用于输血或进一步处理的特定标准化产品。小写〃全血〃(whole blood)包括任何未修饰的收集血液。
[0039]流式细胞术(FCM)是用于通过将微观粒子例如细胞和染色体悬浮于流体流中，随后使它们通过电子检测仪器来计数和检查它们的技术。其允许每秒高达数千个颗粒的物理和/或化学特征的同时多参数分析。
[0040]为了本公开内容的目的，分离意指化学性地分离组分，但不一定是物理性分离。例如，离心将流体分成各层，其主要基于微粒质量而彼此分离。然而，层之间可存在一些重叠，并且这包括在本公开内容中术语分离的应用中。同时，如果将那些层分入不同的容器，则这也可被认为是分离。[0041]图1举例说明用于具有指定浓度范围的富含血小板的血浆浓缩物或骨髓细胞浓缩物的自体输注的系统的操作和组件流程图。将图1与描述相同方法的图2-4结合起来描述。全血样品或骨髓细胞(BMC)样品102采自患者104 (方框202、302、402、502、602、702)。样品102进入红细胞(RBC)分离组件106 (第一分离组件)，其将RBC与样品102 (方框204、304、404、504、604、704)的血浆级分分离。可将RBC贮存在RBC贮存或处理容器108 (方框206、306、406、506、606、706)中。
[0042]随后可在PRP或BMC级分分离组件110 (第二分离组件)中分离血浆级分。第二分离组件110将血衆级分分离成贫血小板血衆(Platelet-poor plasma, PPP)级分和富含血小板的血浆(PRP)级分，或贫BMC级分和富含BMC的级分(方框210、310、410、510、610、710)。可将PPP或贫BMC级分贮存在PPP或贫BMC贮存或处理容器112中。
[0043]可将PRP或富含BMC的级分与PPP或贫BMC级分的等分试样在混合组件114 (方框212、312、412、512、612、712)中混合。或者，不是移取整个PPP或贫BMC级分以及随后重新混合移取级分的等分试样，而是可将PPP或贫BMC级分的第一等分移至PPP或贫BMC贮存或处理容器112，然而将第二等分留在PRP或富含BMC的级分中。
[0044]混合组件114可通过浓度和流逻辑控制116来控制。浓度和流逻辑控制116基于存在于全血样品或BMC样品102 (方框208、308、408、508、608、708)中的血小板或BMC总数的测定来确定待添加至PRP或富含BMC的级分的等分试样体积。这样的确定可通过在工艺中不同的点上经由血小板或BMC浓度测量组件118测量血小板或BMC浓度120、122、124来进行。例如，可从全血或BMC样品(方框408、708)测量浓度120。浓度122可在RBC分离后测量，从而测量血浆(方框208、508)中的血小板或BMC浓度。作为另一个选择，浓度124可在PRP或富含BMC的级分已在第二分离组件110 (方框308、608)中分离后进行测量。从PRP或富含BMC的级分测量该浓度124。所有3个浓度120、122、124都应当是相同的测量，尽管它们可因分离不理想(从而一些血小板或BMC可终止于RBC级分或PPP或贫BMC级分中)而变化。由于血小样和骨髓细胞可分离，因此可在测量第一、第二或第三浓度120、122、124的任一个之前添加搅拌步骤。
[0045]可将浓度120，122，124分别乘以样品102的体积、血浆体积或者PRP或富含BMC的级分的体积来测定PRP或富含BMC的级分中血小板或者BMC的总数。浓度和流逻辑控制116将该总数除以目标浓度(例如，0.8-2.0xlO6个血小板/ μ L或1.0 - 1.5χ106个血小板/ μ L)而获得混合物应当达到的总目标体积。与PRP或富含BMC的级分混合的PPP或贫BMC级分的量是总目标体积与PRP或富含BMC的级分的体积之差(关于进一步解释，参见公式1-6)。
[0046]可将PPP的等分试样或贫BMC级分的等分试样与PRP或富含BMC的级分的混合物贮存在PRP或富含RMC的浓缩物贮存容器126中。该混合物还可称为PRP或富含RMC的浓缩物，并且可具有血小板或BMC的目标浓度和/或目标体积。PRP或富含RMC的浓缩物随后可用于输注回患者104(方框216、316、416、516、616、716)。PRP或BMC浓缩物可与血库交叉匹配的血液相容。
[0047]在一个备选方案中，可在第一分离之前将任选的抗凝剂128添加至全血样品或BMC样品102以帮助预防血小板活化(方框222、322、422、522、622、722)。类似地，可在浓缩物已到达PRP或富含RMC的浓缩物贮存容器126之前或之后将逆转抗凝剂128的溶液130添加至PRP或富含BMC的浓缩物中。
[0048]另一个实施方案可任选地在浓缩物到达PRP或富含BMC的贮存容器126之前或之后通过搅动组件132搅动浓缩物。该搅动可帮助混合浓缩物和/或开始浓缩物中血小板的活化。可将搅动组件132与PRP或富含RMC的浓缩物贮存容器126分开或与其集成。搅动在一个实施方案中可包括搅拌。
[0049]用户界面134可用于通过浓度和流逻辑控制116与工艺互联、控制和监控所述工艺。用户界面134可使得用户(例如，医生、护士或技术人员)能够监测操作的参数以及提供输入例如PRP或富含RMC的浓缩物的目标浓度和/或目标体积。
[0050]在一个实施方案中，在输注入患者104(方框214、314、414、514、614、714)之前进行浓缩物的PRP或BMC浓度的另一种测量和分析。如果浓缩物落入目标浓度范围内，则可将浓缩物提供给患者104 (方框216、316、416、516、616、716)。然而，如果浓度不落在目标范围内，则可将浓缩物与RBC级分(方框218、318、418、518、618、718)重新混合，使其重返通过始于RBC分离(方框204、304、404、504、604、704)的过程，直至PRP或富含RMC的浓缩物落入目标范围内。当从样品102 (方框408、708)进行血小板或BMC浓度120的测定时，可任选地在第一分离(方框404、704)之前测定血小板(方框424)或BMC (方框724)的总数。
[0051]在一个实施方案中，可在任何分离过程开始前将任选的抗凝剂128例如ACDA添加至全血或BMC样品102。由于分离过程以及仅仅血小板在容器、离心机或系统的任何其它组件之间的移动使得必然搅动血小板，并且搅动可起始不期望的血小板活化(凝血)，抗凝剂128有助于以非活化的状态保持血小板，直至准备将它们输回入患者104。在一个实施方案中，可将3mL抗凝剂添加至50mL的全血或可将5mL的抗凝剂添加至50mL的BMC。在BMC样品102的情况下,可在将BMC样品120通过分离组件106之前冲洗吸气式注射器(aspirationsyringe)。例如,可用肝素 (例如，1，000U/mL)冲洗吸气式注射器。
[0052]在一个实施方案中，全血或BMC样品102为60_250mL，然而在另一个实施方案中，样品102为60-120mL。全血(Whole Blood)可从静脉内导管获得。BMC可通过针抽吸从髋关节前或髋关节后、肩或膝的髓内腔抽吸来收集，尽管也可设想用于获得BMC的其它方法和来源。
[0053]虽然目前讨论的系统和方法描述了自体系统和方法(输注回来源患者104)，但在其它实施方案中，来源患者和待输注的患者可以是不同的。
[0054]可将BMC样品102通过初始去除阶段以除去高分子量组分例如骨粒(boneparticulate) 0随后可将BMC样品102过滤以除去任何剩余的脂肪和/或大的颗粒(方框526，626，726)。在一个实例中可使用170-260 μ m过滤器。
[0055]红细胞(RBC)分离组件106将样品102分离成RBC级分和非RBC级分或血浆级分。在全血样品102的情况下，非RBC级分可包括有核血细胞或白细胞(WBC)、血小板和血清。在BMC样品102的情况下，非RBC级分可包括血浆、血小板和WBC (包括多潜能细胞)。
[0056]RBC分离组件106可在一个实施方案中通过离心进行‘软旋转(softspin) ’。在一个实施方案中，软旋转可包括在牵涉全血的情况下以2500-3000RPM离心8-15分钟，以及在BMC为来源的情况下以2400RPM离心10分钟，然而这些示例性说明不是限制性的。在离心中，血浆级分是在RBC级分上方积累的或更接近离心机中央的样品102级分(RBC是RBC样品的最重的组分)。RBC在血浆级分下方积累，因为它们倾向于更重。在血浆级分内，离心还可引起主要血浆颗粒与“血沉棕黄层”之间的进一步分离，所述血沉棕黄层可包括有核细胞、血小板、血浆和WBC。血沉棕黄层倾向于在血浆与RBC级分之间存在。
[0057]RBC分离组件106可另外使用多种其它分离组件和方法，包括但不限于按照微流体通道分离法的分离、基于聚合物的分离、声致离子运动(acoustophoresis)、各种芯片实验室(lab-on-chip)或lab_on-⑶(光盘)技术、流式细胞术、介电泳(dielectrophoresis)、激光阻抗(laser impedance)、流式细胞术以及突光或其它标记的使用。微流体通道分离法包括将流体通过具有不同直径的通道，以便具有不同尺寸的颗粒可仅适合通过某些通道，从而颗粒可取决于它们能够通过的通道来进行分离。声致离子运动包括使用声信号来分离流体的组分。基于聚合物的方法包括将引起血小板与血浆分离的聚合物添加至血浆级分。应当选择RBC分离组件106以使血小板活化最小化和使血小板产率最大化。
[0058]可将RBC级分通过阀门或泵导入RBC贮存容器108以待日后输血或处理。可将血浆级分导入不同容器或其中进行进一步分离的系统的部分。在一些实施方案中，RBC级分可在已除去血浆级分后保留在第一分离组件106中，并且由于第一分离组件106可以是一次用弃的，因此RBC级分可留在第一分离组件106中以进行处理。在这样的实施方案中，不使用单独的RBC贮存或处理容器108。
[0059]在来源于骨髓的血浆级分的情况下，过滤过程可用于进一步过滤血浆(例如，~200 μ m的筛网过滤器)。例如，任何经抗凝剂冲洗的注射器可用于将血浆级分推行通过过滤器。
[0060]一旦将RBC级分与血浆级分分离，就可将血浆通过富含血小板的血浆(PRP)或富含BMC的级分分离组件110 (第二分离组件)。第二分离组件110将血浆分离成贫血小板血浆(PPP)级分和富含血小板的血浆(PRP)级分或贫BMC级分和富含BMC的级分。在许多情况下，PPP级分或贫BMC级分是更大的级分。PPP级分倾向于具有低浓度或可忽略浓度的血小板。`
[0061]在一些实施方案中，第二分离组件110是RBC分离组件106 (也称为第一分离组分)，在下文中称为分离组件106/110。例如，单个离心机可用于将样品102分离成RBC级分、PRP或富含BMC的级分和PPP或贫BMC级分。这可包括首先从分离组件106/110移取血浆级分，随后将血浆级分返回通过分离组件106/110或将血浆级分留在分离组件106/110中，同时首先分离和移取RBC级分，随后分离血浆级分。或者，可同时分离这3个级分。
[0062]在其它实施方案中，第一分离组件106和第二分离组件110是分开和不同的组件。例如，可使用两个离心机。然而，第一和第二分离组件106、110还可以是不同类型的组件。在一个情况下，离心机可用作第一分离组件106，并且一组具有不同直径的微流体孔可用作第二分离组件110。许多其它变型也是可能的。
[0063]在第二分离组件110是离心机的情况下，或在两个分离组件106、110都是同一离心机的情况下，可对血浆级分进行第二或‘硬旋转(hardspin)’。硬旋转可包括在全血作为来源的情况下以2800-3200RPM旋转5_8分钟，在BMC作为来源的情况下以3400RPM离心6分钟，然而这些示例性参数不是限制性的。硬旋转将血浆分离成PPP级分和PRP级分，或贫BMC级分和富含BMC的级分，其中PPP级分或贫BMC级分倾向于作为包含更轻的颗粒和仅少量浓度的血小板或BMC的更大上层。在该层之下是包含更重的血小板或BMC的更小“血沉棕黄层”或“沉淀”，其向离心机的外径积累。
[0064]PRP或富含BMC的级分分离组件106可选择地使用多种其它分离组件和方法，包括但不限于按照微流体通道分离法的分离、基于聚合物的分离、声致离子运动(acoustophoresis)、各种芯片实验室或lab-on-Q)(光盘)技术、流式细胞术、介电泳、激光阻抗、流式细胞术以及荧光或其它标记的使用。[0065]一旦血浆级分被分离，就可将PPP或贫BMC级分导向PPP或贫BMC贮存或处理容器112。例如，可将一个或多个阀门和泵用于引导流体流。
[0066]在一个实施方案中，不是移取PPP或贫BMC级分，而是仅将该级分的等分试样移至贮存或处理容器112。随后将针对浓度和流逻辑控制116和混合组件114论述该等分试样的体积的选择。
[0067]混合组件114可搅动PRP与PPP的混合物或富含BMC与贫BMC的级分的混合物以将细胞悬浮于流体中。或者，仅仅迫使两种物质进入同一容器的作用可实现满意的混合。
[0068]如下确定与RPR或富含BMC的血浆级分混合以获得目标浓度的PPP或贫BMC血浆级分的等分试样的体积。为了易读起见，本说明仅提及血小板，但同样可适用于BMC。首先，测定样品102中的血小板总数P,6(Pt(rtal)。这可通过如下步骤来进行:(a)测量或估计血小板浓度PCtl,(例如，血小板浓度120、122、124)和(b)将血小板浓度PCtl乘以在其中测量血小板浓度的流体的体积％。这示于如下公式(I)中:
[0069](I)Ptotat=PC0XV0
[0070]在该过程中存在至少3个可测定浓度PCtl和体积Vtl的位置或时间。首先，可从全血样品102测量第一浓度120。第二，可在第一分离组件106已将样品102分离成RBC级分和血浆级分后测量第二浓度122。可在将RBC级分移至RBC存贮或处理容器108之前或之后测量第二浓度122。总之，第二浓度122获自血浆级分而非RBC级分。第三，可在将血浆级分分离成RBC级分和PPP级分后测量第三浓度124。
[0071 ] 将浓度PCtl传送至浓度和流逻辑控制116，在此处被用于测定被测量的流体体积Vtl中的血小板总数。血小板或BMC浓度测量组件118还可测量其中进行浓度PCtl测量的体积V。(例如，通过流量计)。或者，可在具有已知体积Vtl的空间中测量浓度PQ。例如，样品102或血浆级分或PRP可具有已知的体积。在另一个实施方案中，用户(例如，医生、护士或技术人员)可将体积VO输入用户界面134，所述界面将体积VO提供给浓度和流逻辑控制116。因此，浓度和流逻辑控制116可按照公式I利用测量的流体的浓度PCtl和体积Vtl来计算血小板的总数P 总(Ptotal ) ?
[0072]为了获得目标(例如，用户确定的)PRP浓度PCt，将PPP级分的一些等分试样与PRP级分混合。目标PRP浓度PCt的一个示例性范围为0.8-2.0xlO6个血小板/ μ L或1.0 - 1.5χ106个血小板/μ L0 一个示例性目标PRP浓度PCt为1.5χ106个血小板/ μ L。在一个实施方案中，这包括取出一些PPP级分，随后混合剩余的PPP级分和PRP级分。在另一个实施方案中，取出PPP级分，随后将一部分PPP级分返回与PRP级分混合。在两种情况下，要知道与PRP级分混合的PPP级分的量可通过计算混合物的目标体积Vt来进行测定。如下给出该值:[0073]⑵Vt=^
[0074]目标体积Vt等于血小板的数目P总(Ptrtal)除以目标PRP浓度PCt。公式⑵可如下通过用公式(I)替代公式(2)中的P,6(Pttrtal)来进行简化:
[0075](3)K =
[0076]为了获得目标PRP浓度PCt，可将PPP级分的等分Vppp与具有体积VPKP(例如通过流量计测量的)的PRP级分混合，以便组合等于目标体积Vt。这可书写为公式(4)，并且如下计算公式(5)和(6)中的等分Vppp:
[0077](4)Vt 二 VPPP+VPKP
[0078](5)Vppp + Vprp — ~
[0079](6)Vppp-Vprp
[0080]因此，在取出一部分PPP级分的情况下，取出一些PPP级分直至剩余的PPP级分和PRP级分的体积等于Vt。换言之，取出一部分PPP级分直至剩余的PPP级分的体积等于公式6中的VPPP。在取出整个PPP级分、然后将具有体积Vppp的等分试样添加回PRP级分的情况下，可选择PPP级分的等分试样以便PPP级分的等分试样的体积Vppp与PRP级分的体积Vpkp的组合体积等于目标体积Vt。
[0081]公式(6)可受到如下实际情况的影响，即一些血小板随RBC —起被第一分离组件106除去，以及与PPP级分一起被第二分离组件110除去；然而，当小心地进行分离时，这样的数目可忽略不计。
[0082]如早先指出的，公式6 的演化是针对PRP描述的，但同样适用于富含BMC的血浆。具体地，公式7显示在骨髓作为来源并且富含BMC的血浆浓缩物是最终目标的情况下应用的公式6。
/n\_, ^MCCq 霣I/
[0083]V/J^BMC- —~SMCCt--' ￥BMC+
[0084]可在第一分离组件106已将BMC样品102分离成RBC级分和血浆级分之后，或在第二分离组件110已将血浆级分分离成贫BMC级分和富含BMC的级分之后，从BMC样品102测量BMC的浓度BMCCtlt5 BMC的目标浓度是BMCCt。富含BMC的级分的体积是VBM。+，待与此富含BMC的级分混合的贫BMC级分的等分试样的体积是VBM。。再一次地，可将贫BMC级分的等分试样Vfflc添加至富含BMC的级分，或留在富含BMC的级分中(当取出贫BMC级分的剩余级分时)。公式6和7还可适用于任何目标血细胞例如白细胞(例如，单核细胞)、血小板、骨髓细胞和“干细胞样”或“多潜能”细胞。
[0085]在该过程中，浓度和流逻辑控制116可通过用户界面134给人用户提供指示，指明与PRP或富含BMC的级分混合的PPP或贫BMC级分的量。或者，浓度和流逻辑控制116可通过用户界面134给用户提供目标体积Vt的值。在另一个实施方案中，浓度和流逻辑控制116可自动地控制混合组件114和控制与PRP或富含BMC的级分混合的PPP或贫BMC级分的体积。例如，浓度和流逻辑控制116可控制阀门和泵，其取出一定量的PPP级分或将一定量的PPP级分添加回PRP或富含BMC的级分。[0086]用户界面134可显示描述血小板或BMC浓度测量组件118进行的测量的信息。用户界面134可以是浓度和流逻辑控制116的部分或与其分开。该信息还可被存储在存储器中或通过遥测术转移至中央记录保存系统。
[0087]用户界面134还可被用户(例如，医生、护士或技术人员)用于设置目标PRP或BMC浓度PCt或BMCCt以及目标体积Vt。用户界面134还可被用于请求和显示来自PRP或富含BMC的浓缩物的浓度分析的结果。此类分析可在已形成浓缩物之后、但在给患者施用浓缩物之前进行，以确保得到期望的浓度。
[0088]血小板或BMC浓度测量组件118可包括多种血液分析仪和方法。例如，荧光激活细胞分选(FACS)可基于抗体细胞表面标志测定流体中特定的多潜能、干细胞样细胞的浓度。浓度测量组件118的其它不例性实施方案包括用于光学显微术、光学光散射和电阻抗的那些组件。光学显微术包括计数和通过形状和尺寸区分颗粒的计算机控制的模式及形状识别组件和逻辑。在一些情况下，该方法不能连续进行，从而可能需要对不连续的流体部分进行取样。在一个实施方案中，可实行薄流体层的取样。光学光散射可使用水力聚集的流体流，该方法可计数不同类型的细胞和分子，特别是在使用荧光标志或抗体的情况下。电阻抗可使用水力聚焦的流体流。
[0089]在一些实施方案 中，可将这些浓度测量组件118的任一个与颗粒分离组件组合。例如，微流体通道装置可用于分离PRP级分内的颗粒，而光散射装置可用于测量每一个流体流中的许多颗粒。在颗粒计数装置不能区分同一液流内的不同类型细胞或颗粒的情况下，颗粒分离装置与颗粒计数装置的组合可以是有益的。
[0090]在一个实施方案中，可对PRP或富含BMC的浓缩物(方框214，314，414，514，614，714)进行血液分析。该血液分析可以是除了一个或多个先前的血液分析步骤外之外的又一血液分析或是所述血液分析步骤的另一选择。例如，在一个实施方案中，可对全血样品或BMC样品和对浓缩物进行血液分析。在另一个实施方案中，可在第一分离之后以及对浓缩物进行血液分析。
[0091]在一个实施方案中，可从PPP或贫BMC贮存或处理容器112 (方框220，320, 420, 520, 620, 720)中的一些或全部PPP或贫BMC级分制备自体凝血酶或血纤蛋白基质。可以例如通过添加CaCl (例如，可将10%的CaCl溶液添加至PPP或贫BMC级分)来逆转抗凝剂128的作用。将PPP或贫BMC级分和无论什么物质用于逆转抗凝剂128，可搅动所述物质(例如，进行约I分钟)，从而导致血纤蛋白凝块的形成。在凝块形成过程中或之后，可将额外的PPP或一些贫BMC级分添加至混合物。可进行进一步搅动，可给混合物提供时间以便凝块继续形成。当凝血完成时，可取出凝块，进行手工压缩(或重新离心以进行压缩)。
[0092]在自体凝血酶形成的情况下，凝血酶原蛋白在逆转抗凝剂的过程中被切割，从而产生凝血酶。凝块的去除留下血清和低浓度的凝血酶。可将凝血酶与植入的PRP组合来起始和调控血小板生长因子的释放，从而刺激再生反应。
[0093]当PPP中的血纤蛋白原通过抗凝剂的钙逆转或自体凝血酶的添加(以诱导血纤蛋白原切割成血纤蛋白)活化时，形成血纤蛋白基质或支架。可植入基质或支架以用作天然或植入的细胞可附着和增殖以从其形成新组织的支架。
[0094]可将凝块转移至患者104的植入目的地。植入目的地可以是期望在其中进行再生的关节或区域或者患者104的任何其它选择的部位。在取出凝块时，可将剩余的PPP或贫BMC用于通过与PRP或富含BMC的浓缩物体外(产生PRP膜)或体内(产生活化的PRP)组合来促进血小板的活化。虽然可自体地施用凝血酶或血纤蛋白基质，但也可将它们植入除患者104外的另一个患者。
[0095]自体凝血酶或血纤蛋白基质可通过注射器取出和植入患者104。在一个选择中，可从活化的PPP和一部分PRP浓缩物自主地产生血纤蛋白基质或自体血小板凝胶(APG)。其它产物包括含有自体凝血酶的活化PPP。可在手术室或期望的治疗场所进行手工或自主操作。
[0096]PPP可包括包含~55%的血液体积、91%的水含量和残留蛋白质的无细胞血液级分。虽然PPP优选不含血小板，但实际上可观察到少量残留血小板级分。
[0097]在一些实施方案中，血小板或BMC浓度测量组件118还可测量其它血液组分浓度例如白细胞浓度。可测量的其它浓度包括红细胞、嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的浓度。这些可选择的测量可用于一些实施方案，其中非血小板和非BMC血细胞的浓度也被浓缩至目标浓度或目标浓度范围。
[0098]有时混合组件114的混合不足以将血小板悬浮于PRP或BMC浓缩物中。在这些情况下，或为了增强血小板的活化，任选的搅动组件132可搅动PRP或BMC浓缩物。当使用BMC时,可在3种介质(无细胞骨髓抽吸物(accellular bone marrow aspirate)、血衆或PRP)之一中重溶(增加液体含量)沉淀以使易于输注进入患者104。
[0099]第一和第二分离组件108、110、血小板或BMC浓度测量组件118、浓度和流逻辑控制116以及混合组件114中的一个或多个可在使用后弃去，以增强系统300内的无菌性。所有贮存容器108、112、126也可以是一次用弃的。
[0100]系统100可采`取多种形式，包括小型化形式例如手提式或台式系统或其它便携式仪器。携带式可包括手提式的、轻量级的和/或通过车载支持的。系统100还可被设计成可在一段时间内对患者施用PRP的连续或间歇输注。在一个实施方案中，可将系统100完全地或部分地作为一个或多个微电子机械系统(MEMS)设备和/或作为芯片实验室来进行运行。
[0101]本文中公开的系统和方法还可通过各种替代性实施方案实现许多其它目的。在一个实施方案中，血液制品的无菌性例如通过包含一个或多个一次性组件得以保持。在一个实施方案中，在手术之前从患者收集血液并且将其用于制备用于手术的终PRP产品。在一个实施方案中，产生PRP膜。或者，将活化的PRP用于在自体血纤蛋白基质内产生PRP。在另一个实施方案中，系统100可在30分钟内产生PRP或BMC浓缩物。
[0102]系统和方法可整合或被整合入自动化输血和血液分析仪中使用的现有技术和组件。除计数、测量和分析红细胞、白细胞、血小板或其它血液组分外，自动化血液分析仪还可测量血液中以及每一个红细胞内的血红蛋白或化学调节剂的量。
[0103]本文中描述的系统和方法可用于受损或病态组织以刺激和/或增强修复或再生。植入的方法可包括经皮(注射)或术中(intra-operative)(手术)应用。其它实施方案可包括植入或部分植入的连续或周期性递送系统用于随时间提供确定剂量。
[0104]可用于替代全血和骨髓的其它样品来源包括脂肪、滑膜和其它组织。
[0105]图2举例说明了用于产生具有指定血小板浓度的PRP浓缩物的方法。该方法200包括在获得样品操作202中获得全血样品和任选地在添加抗凝剂操作222中添加抗凝剂。随后第一分离操作204将样品分离成红细胞(RBC)级分和血浆级分。RBC级分可在弃去或再灌注操作206中被弃去或再灌注入患者。
[0106]血浆级分中的血小板的总数P总(Ptotal)可在测定操作208中被测定。该操作208利用至少一个测量值，例如通过血液分析仪测量的浓度。可将血小板浓度PCtl乘以从中进行浓度测量的液体的体积Vtl (如例如通过流量计测量的)。体积Vtl乘以浓度PCtl得到血小板的总数P,6(Ptotal)。随后血浆级分通过第二分离操作210(例如，微流体通道分离或离心)进行进一步分离，其中产生富含血小板的血浆(PRP)级分(高浓度的血小板)和贫血小板血浆(PPP)级分(可忽略的血小板浓度)。
[0107]将PRP级分与PPP级分的等分试样Vppp在混合操作212中混合。等分试样的体积Vppp可基于目标血小板浓度PCt和血小板的总数P,6 (例如，公式6)。混合操作212形成PRP浓缩物，随后可在给患者提供PRP浓缩物的操作216中将所述PRP浓缩物提供给患者。剩余的PPP级分还可用于形成自体凝血酶制剂以在自体凝血酶制备操作220中植入患者。
[0108]任选地，在于混合操作212中形成PRP浓缩物后，可检查血小板浓度以在任选的决定214中确保血小板浓度落在目标范围内(或在目标血小板浓度的误差界限内)。如果决定214发现PRP浓缩物落在目标范围内或目标浓度的误差界限内，则可给患者提供该PRP浓缩物。如果不是这样，则可将浓缩物与RBC级分再混合，并且可重复始于第一分离操作204的过程。
[0109]由于沉降可使浓缩物至少部分分离成PPP层和PRP层，因此任选地可在输注之前将搅动操作用于悬浮血小板。
[0110]图3举例说明用于产生具有指定血小板浓度的PRP浓缩物的另一个方法。除在第二分离操作310之后而非 在第一分离操作304与第二分离操作310之间对PRP级分进行测定操作308外，方法300与方法200几乎完全一样。在一些实施方案中，可通过单个分离组件(例如，产生RBC级分、PRP级分和PPP级分的离心机)在单次操作中进行第一分离操作304和第二分离操作310。
[0111]图4举例说明用于产生具有指定血小板浓度的PRP浓缩物的又一个方法。方法400与方法200和300几乎完全一样，主要差别在分离操作404、410中的任一操作之前对全血样品进行测定操作408。
[0112]方法200和300的另一个区别是可与任选的给全血样品添加抗凝剂的操作422平行地进行基于至少一个测量操作408的全血样品中血小板总数测定。或者，可在获得全血样品操作402与第一分离操作404之间重叠或非重叠的时间上进行两个操作408和422。
[0113]最后的区别是在任选的红细胞级分与PRP浓缩物重新混合操作418后，方法400可包括任选的血小板总数测定操作424。该操作424可测定在将RBC与PRP浓缩物重新混合后RBC与PRP浓缩物的混合物中的血小板总数(如果PRP浓缩物不落在根据决定414的目标浓度范围内的话)。在一些实施方案中，可通过单个分离组件(例如，产生RBC级分、PRP级分和PPP级分的离心机)在单次操作中进行第一分离操作404和第二分离操作410。
[0114]图5举例说明用于产生具有指定BMC浓度的富含RMC的浓缩物的方法。该方法500包括在获得样品操作502中获得BMC样品和任选地在添加抗凝剂操作522中添加抗凝剂。随后第一分离操作504将样品分离成红细胞(RBC)级分和血浆级分。RBC级分可弃去或再灌注操作506中被弃去或再灌注入患者。
[0115]血浆级分中的BMC总数BMC,6(BMCt(rtal)可在测定操作508中被测定。该操作508利用至少一个测量例如通过血液分析仪测量的浓度。可将BMC浓度BMCtl乘以进行浓度测量的液体的体积Vtl (如例如通过流量计测量的)。体积Vtl乘以浓度BMCtl产生BMCs的总数mC&0随后血浆级分通过第二分离操作510(例如，微流体通道分离或离心)进行进一步分离，其中产生富含BMC的血浆级分(高浓度的BMC)和贫BMC血浆级分(可忽略的BMC浓度)。
[0116]将富含BMC的级分与贫BMC级分的等分试样Vbm。-在混合操作512中混合。等分试样的体积Vbk-可基于目标BMC浓度BMCCt和BMC的总数BMC& (例如，公式7)。混合操作512形成BMC浓缩物，随后可在给患者提供BMC浓缩物的操作516中将所述BMC浓缩物提供给患者。剩余的贫BMC级分还可用于在自体凝血酶制备操作520中形成自体凝血酶制剂以植入患者。
[0117]任选地，在于混合操作512中形成BMC浓缩物后，可检查BMC浓度以在任选的确定514中确保BMC浓度落在目标范围内(或在目标BMC浓度的误差界限内)。如果确定514发现BMC浓缩物落在目标范围内或目标浓度的误差界限内，则可给患者提供BMC浓缩物。如果不是这样，则可将浓缩物与BMC级分再混合，以及可重复始于第一分离操作504的过程。
[0118]由于沉降可使浓缩物至少部分分离成贫BMC层和富含BMC的层，因此任选地可在输注之前将搅动操作用于悬浮BMC。该方法还可在第一分离操作504之后包括任选的过滤血浆级分操作524。任选的过滤操作526可除去任何剩余的脂肪和/或大颗粒。可在一个实例中使用170-260 μ m过滤器。
[0119]图6举例说明用于产生具有指定BMC浓度的BMC浓缩物的另一个方法。除在第二分离操作610之后而非在第一分离操作604与第二分离操作610之间对BMC级分进行测定操作608外，方法600与方法500几乎完全一样。
`[0120]图7举例说明用于产生具有指定BMC浓度的BMC浓缩物的又一个方法。除了在分离操作704、710的任一操作之前对全骨髓样品进行测定操作708这一主要差别之外，方法700与方法500和600几乎完全一样。
[0121]方法500和600的另一个区别是可与任选的向骨髓样品添加抗凝剂的操作722平行地进行基于至少一个测量而确定骨髓样品中BMC总数的操作708。或者，可在获得骨髓样品操作702与第一分离操作704之间任何重叠或非重叠的时间上进行操作708和722。
[0122]最后的区别是在任选的将红细胞级分与BMC浓缩物重新混合的操作718后，方法700可包括任选的确定BMC总数操作724。该操作724可确定在将RBC与BMC浓缩物重新混合后RBC与BMC浓缩物的混合物中的BMC总数(如果BMC浓缩物不落在根据决定714的目标浓度范围内的话)。
[0123]图8举例说明表示用于产生目标浓度和/或体积的血小板或骨髓细胞(BMC)的另一个系统800的方框图。系统800获得或被提供以来自患者804的全血样品或BMC样品802。在进入分离器808 (例如，微流体通道或离心机，仅列举两例)之前，任选地可将样品与抗凝剂806混合。
[0124]分离器808可将样品802分成两个级分:红细胞(RBC)级分和血浆级分。分离器808还可将样品802分成3个级分:RBC级分、贫目标细胞级分和富含目标细胞的级分。目标细胞是期望以特定浓度存在于终浓缩物中的细胞。例如，血小板、白细胞、骨髓细胞、多潜能细胞和干细胞样细胞是一些示例性目标细胞。骨髓样品中发现的任何细胞可以是目标细胞。贫目标细胞级分是具有可忽略浓度的目标细胞的级分，而富含目标细胞的级分具有大于天然浓度的目标细胞。
[0125]当每一种级分离开分离器808时，流量计810可测量离开分离器808的流体的体积。该数据可被传送至浓度和流逻辑以控制组件812。浓度和流逻辑控制812控制第一可控制的混合组件818以控制流体的流动。流逻辑控制812还通过将离开分离器808的目标细胞的浓度乘以离开分离器808的流体体积来测定目标细胞的总数。流逻辑控制812还可确定如何混合流体和以什么样的量混合流体，以获得目标浓度的目标细胞。
[0126]代表流速、浓度、体积和其它参数的数据可通过用户界面814显示给用户。
[0127]每一种级分内各种颗粒和细胞的浓度利用血液分析仪818来进行测量。血液分析仪818可以体现在多种设备和方法，例如荧光激活细胞分选术(FACS)、光学显微术、光学光散射和电阻抗，仅举几例为例。通过血液分析仪816测量的浓度被传送至浓度和流逻辑控制812，其使用这些测量来确定流体中目标细胞的总数。根据该目标细胞总数，浓度和流逻辑控制812可确定用于第一可控混合组件818 (例如，泵或阀门或两者的组合)的指令。
[0128]第一可控混合组件818将RBC级分导入RBC贮存或处理容器820。其还将贫目标级分导入贫目标贮存或处理容器822。最后，其将富含目标的级分导入富含目标的贮存容器824。其中这3个级分被导入它们各自容器820、822、824的顺序是非限制性的，预计可以是任何组合或顺序。
[0129]浓度和流逻辑控制812还可命令第二可控混合组件(例如，泵、阀门或两者的组合)将贫目标级分的等分试样添加至富含目标的贮存容器824内的整个富含目标的级分中。等分试样的体积被选择成使 得富含目标的贮存容器824内的组合具有满足目标浓度或目标浓度范围的浓度或浓度范围的目标细胞。
[0130]当获得该目标浓度或浓度范围时，目标细胞浓缩物存在于富含目标的贮存容器824中，并且可将其提供给患者804 (或另一个患者)。还可将贫目标贮存或处理容器822中的剩余贫目标级分以自体凝血酶或血纤蛋白基质的形式提供给患者804(或另一个患者)。
[0131]图9举例说明PRP或BMC浓缩装置900。装置900包括用于分离全血或BMC样品的圆盘式离心机902。圆盘式离心机902可将样品分离成红细胞(RBC)级分(外层)、富含血小板的血浆(PRP)或富含BMC的级分(中间层)以及贫血小板血浆(PPP)级分或贫BMC级分(内层)。可将全血或骨髓样品通过开口 918提供给离心机，所述开口可以接受例如注射器的针。开口 918可以被构造成处于关闭状况，除非注射器的针被置入开口内，从而允许流体通过进入圆盘式离心机902，但不通过该开口逸出。
[0132]可首先取出PPP或贫BMC级分，可将其通过流量计904和血液分析仪模块906至第一容器910。流体可以以任何顺序通过流量计904或血液分析仪模块906，尽管如举例说明的，流体流首先通过流量计904。流量计906提供了 PPP或贫BMC级分的体积。PPP或贫BMC级分的取出和流动可由计算机控制的阀门/泵908控制。
[0133]一旦从圆盘式离心机902取出PPP或贫BMC级分，PRP或富含BMC的级分变成更下层或最内层，并且随后可被取出。PRP或富含BMC的级分通过流量计906，从而提供一定体积的PRP或富含BMC的级分至装置900的逻辑器(例如，处理器)。PRP或富含BMC的级分还可通过测量PRP或富含BMC的级分中血小板或BMC的总数的血液分析仪模块906。给定血小板或BMC的该体积和总数，装置内的逻辑器可将PRP或富含BMC的级分内血小板或BMC的浓度测定为血小板或BMC的总数与PRP或富含BMC的级分的体积之积。PRP或富含BMC的级分可被导向第二容器912。PRP或富含BMC的级分的取出和流动可由计算机控制的阀门/泵908控制。
[0134]RBC级分可保留在圆盘式离心机中，由于离心机是一次用弃的，因此对于RBC级分无需进行进一步作用。装置900内的逻辑器可确定待与PRP或富含BMC的级分混合以获得目标血小板或BMC浓度的PPP级分或贫BMC级分的等分试样。在一个实施方案中，用户可通过用户界面916设置目标浓度(参见图12)。第二计算机控制的阀门/泵914可允许等分试样从第一容器910通过至第二容器912以形成PRP或BMC浓缩物。任选的搅动机器(未举例说明的)可被起动来增进第二容器912内的PRP或BMC浓缩物的混合。
[0135]剩余的PPP级分或贫BMC级分和PRP或BMC浓缩物可通过各自的开口 920和922从容器910、912取出，这些开口在一个实施方案中可通过注射器的针来进入(参见图13)。同时，容器910、912是可分离的和可移去的，从而它们可各自被移至患者或贮存场所以待日后使用。
[0136]虽然已描述了图9(其中从圆盘式离心902在离心机902的中部取出流体)，但在其它实施方案中，流体可从其它点离开圆盘式离心机。例如，流体在一些实施方案中可从离心机的外径离开。同样地，取出不同级分的顺序也是可变化的。在一些实施方案中，打印机924可提供来自装置900的数据的硬拷贝。
[0137]为了确保无菌性，接触血液或骨髓的装置900的那些部分可以是模块化的和一次用弃的。图10举例说明了包装1000的一个实施方案，其包含装置900的可一次用弃的那些组件。这类组件可包括下列举例说明的组件中的任一种或多种:离心机902、离心机开口918、血液分析仪模块906、第 一计算机控制的阀门/泵908以及第一和第二容器910、912。此外，装置900的可一次用弃部分可包括离心机902与计算机控制的阈门/泵908之间的流体通道924和连接第一容器910与第二容器912的流体通道926。可互联这些组件的任何2个或更多个组件以简化和易化安装、移除和运输，互联的包装1000可用相似或相同的包装1000替换。
[0138]图11举例说明可如何使用注射器928通过经由开口 918的插入给图9的装置900提供全血或骨髓样品。
[0139]图12举例说明用户例如通过用户界面916的触屏实施方案与图9的装置900相
互作用。
[0140]图13举例说明可如何使用注射器930取出图9-13中举例说明的第一容器910的内容物。如所描述的，第一容器910可装有PPP级分或贫BMC级分，注射器可用于吸取第一容器910的部分或全部内容物。
[0141]虽然图9-13已将第一容器910描述为通常贮存PPP或贫BMC级分并且将第二容器912描述为贮存PRP或富含BMC的级分或PRP或BMC浓缩物，但本领域技术人员能够认识到两种容器910、912可互换，因此不限于在装置900的右边或左边。
[0142]除了本文中描述的特定物理设备以外，还可在仪器例如计算机系统中执行本文中描述的系统和方法。图14显示以计算机系统1400的示例性形式存在的仪器的一个实施方案的图示，在所述实施方案中可执行一组指令以使设备进行或执行本公开内容的任一个或多个方面和/或方法。图14中的组件仅为示例并且不限制执行特定实施方案的任何硬件、软件、嵌入的逻辑组件或两个或更多个此类组件的组合的用途或功能性范围。
[0143]计算机系统1400可包括通过总线1440彼此通讯以及与其它组件通讯的处理器1401、内存1403和存储器1408。总线1440还可连接显示器1432、一个或多个输入设备1433(其可例如包括小键盘、键盘、鼠标、输入笔等)、一个或多个输出设备1434、一个或多个存储设备1435以及各种实体存储介质(tangible storage media) 1436。所有这些元件可直接或通过一个或多个接口或接头(adaptor)与总线1440互连。例如，各种实体存储介质1436可通过存储介质接口 1426与总线1440互连。计算机系统1400可具有任何适当的物理形式，包括但不限于一个或多个集成电路(1C)、印刷电路板(PCB)、移动手提式设备(例如移动电话或PDA)、膝上型计算机或笔记本计算机、分布式计算机系统、计算栅格(computinggrid)或服务器。
[0144]处理器1401 (或中央处理器(CPU))任选地包括高速缓冲内存单元(cache memoryunit) 1402以用于临时局部存储指令、数据或计算机地址。处理器1401被构造成帮助执行计算机可读指令。计算机系统1400可因执行以一个或多个实体计算机可读存储介质例如内存1403、存储器1408、存储设备1435和/或存储介质1436体现的软件的处理器1401而提供功能性。计算机可读介质可存储执行特定实施方案的软件，并且处理器1401可执行该软件。内存1403可通过适当的接口例如网络接口 1420从一个或多个其它计算机可读介质(例如大容量存储器1435、1436)或从一个或多个其它来源读取软件。软件可使处理器1401进行本文中描述的或举例说明的一个或多个过程或者一个或多个过程的一个或多个步骤。进行此类过程或步骤可包括确定存储在内存1403中的数据结构和按照软件指示修改数据结构。
[0145]内存1403可包括各种组件(例如，机器可读介质)，包括但不限于随机存储器组件(例如，RAM1404)(例如，静态RAM〃SRAM〃、动态RAM〃DRAM等)、只读组件(例如，R0M1405)及其任意组合。R0M1405可用于将数据和指令单向传输至处理器1401，RAM1404可用于使数据和指令与处理器1401双向传输。R0M1405和RAM1404可包括下面描述的任何适当的实体计算机可读介质。在一个实例中，基本输入/输出系统1406 (BIOS)，包括例如在启动(start-up)过程中帮助在计算机系统1400内的组件之间传输信息的基本路径，可存储在内存1403中。
[0146]将固定存储器1408双向连接于处理器1401，任选地通过存储控制单元1407。固定存储器1408提供额外的数据存储能力并且还可包括本文中描述的任何适当的实体计算机可读介质。存储器1408可用于存储操作系统1409、EXEC1410(可执行的)、数据1411、API应用软件1412(应用程序)等。通常地(虽然并非总是如此)，存储器1408是二级存储介质(例如硬盘)，其比主存储器(例如，内存1403)慢。存储器1408还可包括光盘驱动器、固态存储器(例如，基于闪速的系统(flash-basedsystem))或上述存储器的任何组合。存储器1408中的信息在适当的情况下可在内存1403中被整合为虚拟内存。
[0147]在一个实例中，可通过存储器接口 1425将存储器1435可移除地与计算机系统1400连接(例如，通过外部端口连接器(未显示))。具体地，存储器1435和相关的机器可读介质可提供机器可读指令、数据结构、程序模块和/或用于计算机系统1400的其它数据的非易失性和/或易失性存储。在一个实例中，软件可完全或部分地存在于存储器1435上的机器可读介质内。在另一个实例中，软件可完全或部分地存在于处理器1401内。
[0148]总线1440连接多个子系统。在本文中，适当时，总线可包括一个或多个起着共同功能的数据信号线。总线1440可以是几种类型的总线结构的任一种，包括但不限于存储总线、存储控制器、外围总线(peripheral bus)、局部总线(local bus)及其任意组合(使用多种总线体系结构的任一种)。作为非限定性实例，此类体系结构包括工业标准体系结构(Industry Standard Architecture, ISA)总线、增强型 ISA(EISA)总线、微通道体系结构(Micro Channel Architecture, MCA)总线、视频电子标准协会局部总线(Video Electronics Standards Association local bus, VLB)、外围组件互连(Peripheral Component Interconnect, PCI)总线、PC1-Express (PC1-X)总线、加速图形端口(Accelerated Graphics Port, AGP)总线、HyperTransport (HTX)总线、系列先进技术附件(serial advanced technology attachment, SATA)总线及其任意组合。
[0149]计算机系统1400还可包括输入设备1433。在一个实例中，计算机系统1400的用户可通过输入设备1433将命令和/或其它信息输入计算机系统1400。输入设备1433的实例包括但不限于α-数字输入设备(例如，键盘)、点击设备(例如，鼠标或触式控制板)、触式控制板、操纵杆(joystick)、游戏控制板(gamepad)、声音输入设备(例如,麦克风、声应答系统等)、光学扫描仪、视频或静止图像捕获设备(例如，照相机)及其任意组合。可通过多种输入接口 1423的任一种(例如，输入接口 1423)将输入设备1433连接于总线1440，包括但不限于串行端口、并行端口、游戏端口、USB端口、FIREWIRE端口、THUNDERBOLT端口或上述端口的任意组合。
[0150]在一些具体实施方案中，当将计算机系统1400与网络1430连接时，计算机系统1400可与连接至网络1430的其它设备,具体地移动设备和企业系统(enterprise system)通讯。与计算机系统1400相互的通讯可通过网络接口 1420进行传送。例如，网络接口 1420可接收来自网络1430的以一个或多个包(例如互联网协议(IP)包)的形式存在的进来的通信(例如来自其它设备的请求或响应)，计算机系统1400可将进来的通信存储在内存1403中以进行处理。计算机系统1400可类似地将输出通信(例如至其它设备的请求或响应)以一个或多个包的形式存储在内层1403中，并且从网络接口 1420传送至网络1430。处理器1401可存取存储在内存1403中的这些通信包以进行处理。
[0151]网络接口 1420的实例包括但不限于网卡、调制解调器及其组合。网络1430或网络节段(network segment) 1430的实例包括但不限于广域网(WAN)(例如，国际互联网、企业网)、局域网(LAN)(例如，与办公室、建筑物、校园或其它相对小的地理空间相关的网络)、电话网、两个计算设备之间的直接连接及其 任意组合。网络例如网络1430可利用有线和/或无线通信模式。一般而言，可使用任何网络布局(networktopology)。
[0152]信息和数据可通过显示器1432显示。显示器1432的实例包括但不限于液晶显示器(LCD)、有机液晶显示器(OLED)、阴极射线管(CRT)、等离子体显示器及其组合。显示器1432可通过总线1440连接至处理器1401、内存1403和固定存储器1408以及其它设备例如输入设备1433。显示器1432通过视频接口 1422连接于总线1440，显示器1432与总线1440之间的数据的传输可通过图形学控制器(graphics control) 1421来进行控制。
[0153]除了显示器1432外，计算机系统1400还可包括一个或多个其它外围输出设备1434,包括但不限于扬声器(audio speaker)、打印机及其组合。此类外围输出设备可通过输出接口 1424连接于总线1440。输出接口 1424的实例包括但不限于串行端口、并联、USB端口、FIREWIRE端口、THUNDERBOLT端口及其任意组合。
[0154]此外或作为另一选择，计算机系统1400可作为硬连线或以其它方式以电路体现的逻辑的结果提供功能性，其可代替软件或与软件一起运行以执行本文中描述或举例说明的一个或多个过程或者一个或多个过程的一个或多个步骤。本公内容中提及的软件可包括逻辑，逻辑可包括软件。此外，适当时，计算机可读介质可包括用于执行的电路(例如IC)存储软件、用于执行的体现逻辑的电路或两者。本公开内容包括硬件、软件或两者的任何适当组合。
[0155]本领域技术人员将理解，可使用多种不同的技术学和技术中的任一种来呈现信息和信号。例如，可在整个上述说明中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和集成电路可通过电压、电流、电磁波、磁场或颗粒、光场或颗粒及其任意组合来呈现。
[0156]本领域技术人员可进一步理解，可以以电子硬件、计算机软件或两者的组合的形式执行结合本文中公开的实施方案所描述的各种举例说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤。为了清楚地阐明硬件与软件的可互换性，已在上文中根据它们的功能性一般性地描述了各种举例说明性组件、块、模块、电路和步骤。以硬件还是以软件形式执行这样的功能取决于具体应用和对于总体系统的设计约束。对于每一个具体应用本领域技术人员可以以不同的方式执行所描述的功能性，但这样的执行决定不应当被解释为背离本发明的范围。
[0157]可利用被设计来进行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit, ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门(discretegate)或晶体管逻辑、离散硬件组件(discrete hardware component)或其任意组合来执行或进行结合本文中公开的实施方案所描述的各种举例说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但在另一选择中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机(state machine`)。还可将处理器作为计算设备的组合例如DSP与微处理器、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核心或任何其它这样的构造的组合来进行应用。
[0158]结合本文中公开的实施方案所描述的方法或算法的步骤可直接体现在硬件、通过处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可存在于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域已知的存储介质的任何其它形式中。将示例性存储介质偶联至处理器，以便处理器可从存储介质读取信息和将信息写入存储介质。在另一选择中，可将存储介质整合至处理器。处理器和存储介质可存在于ASIC中。ASIC可存在于用户终端中。在另一选择中，处理器和存储介质可存在于用户终端的离散组件中。
[0159]总之，除其它以外，本发明提供了自主地或半自主地产生具有目标浓度的血小板或BMC的PRP或BMC浓缩物的系统和方法。本领域技术人员可容易地认识到，可在本发明、其用途及其构造上进行许多变化和置换，获得与通过本文中描述的实施方案基本上相同的结果。例如，可手工或自主地将血液制品移动通过系统100和800或移至其它系统。作为另一个实例，除了离心以外，还可使用用于分离血液组分的方法(例如，微流体通道分离或电阻抗分离)。因此，无意将本发明限定于公开的示例性形式。许多变化、变动和可选择的构造落在公开的发明的范围和精神`内。
【权利要求】
1.一种产生富含血小板的血浆浓缩物或富含骨髓细胞的血浆浓缩物的方法，其包括: 将全血样品或骨髓样品分离成红细胞级分、贫血小板血浆或贫骨髓细胞血浆以及富含血小板的血浆或富含骨髓细胞的血浆； 在分离之前、期间或之后通过至少第一测量测定血小板浓度或骨髓细胞浓度； 确定其中进行第一测定的流体的第一体积； 使用所述浓度和所述第一体积确定当与所述富含血小板的血浆或富含骨髓细胞的血浆混合时将提供落在目标浓度范围内的血小板或骨髓细胞浓度的贫血小板血浆或贫骨髓细胞血浆的第二体积；和 通过将所述第二体积的贫血小板血浆或贫骨髓细胞血浆与所述富含血小板的血浆或富含骨髓细胞的血浆混合来产生富含血小板的血浆浓缩物或富含骨髓细胞的血浆浓缩物。
2.权利要求1的方法，其中所述分离包括: 将所述红细胞从全血样品分离以形成血浆级分；和 将所述血浆级分分离成贫血小板级分和富含血小板的级分。
3.权利要求2的方法，其中所述分离包括: 将全血样品离心以形成朝向离心机的内径的血浆级分和朝向所述离心机的外径的红细胞级分； 取出红细胞级分； 将所述血浆级分离心以形成朝向离心机的内径的贫血小板血浆级分和朝向所述离心机的外径的富含血小板的血浆级分。
4.权利要求3的方法，其中对全血样品或骨髓样品进行所述测量。
5.权利要求3的方法，其中对第一离心后的所述血浆级分进行所述测量。
6.权利要求3的方法，其中对第二离心后的所述富含血小板的血浆级分或所述富含骨髓细胞的血浆级分进行所述测量。
7.—种细胞浓缩系统,其包括: 具有血液样品输入并且被构造成将血液样品分离成红细胞级分和血浆级分的血液分离组件，其中所述血浆级分包含富含目标细胞的级分和贫目标细胞级分； 测量细胞浓缩系统中的目标细胞总数的测量系统； 确定与所述富含目标细胞的级分混合以形成目标细胞浓度在目标浓度范围内的富含目标细胞的浓缩物的贫目标细胞级分第一体积的浓度和流逻辑；和 被构造成通过将所述第一体积的贫目标细胞级分与富含目标细胞的级分混合来形成所述富含目标细胞的浓缩物的混合组件。
8.权利要求7的细胞浓缩系统，其中所述血液样品是全血样品或骨髓样品。
9.权利要求7的细胞浓缩系统，其中所述测量系统包括: 测量所述细胞浓缩系统中目标细胞的浓度的浓度测量组件；和 测量其中进行浓度测量的第二体积的流量计组件。
10.权利要求9的细胞浓缩系统，其中所述浓度测量组件测量所述富含目标细胞的级分中目标细胞的浓度并且第二体积是所述富含目标细胞的级分的体积。
11.权利要求10的细胞浓缩系统，其中目标细胞的总数等于目标细胞的浓度乘以所述第二体积。
12.权利要求9的细胞浓缩系统，其中所述浓度测量组件进行选自下述的功能:光学显微术、光学光散射和电阻抗。
13.权利要求7的细胞浓缩系统，其中所述血液分离组件进行选自下述的功能:离心、激光阻抗、流式细胞术、介电泳、微流体通道分离、电阻抗以及使用荧光标志。
14.权利要求7的细胞浓缩系统，其中所述混合组件是阀门或泵。
15.权利要求7的细胞浓缩系统，其中所述目标浓度范围为0.8 - 2.0xlO6个目标细胞/ μ L0
16.权利要求7的细胞浓缩系统，其中所述目标细胞选自:多潜能细胞、白细胞、红细胞、血小板、嗜中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。
17.—种产生富含目标细胞的浓缩物的方法，其包括: 将目标血液样品分离成红细胞级分、贫目标细胞级分和富含目标细胞的级分； 测定所述目标血液样品中目标细胞的总数； 计算当与所述富含目标细胞的级分混合时将提供目标细胞浓度在目标浓度范围内的贫目标细胞级分的第一体积；和 通过将第一体积的所述贫目标细胞级分与所述富含目标细胞的级分混合来产生富含目标细胞的浓缩物。
18.权利要求17的产生富含目标细胞的浓缩物的方法，其中所述目标血细胞选自:多潜能细胞、白细胞、红细胞、血小板、嗜中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。
19.权利要求17的产生富含目标细胞的浓缩物的方法，其中所述目标血液样品是全血样品或骨髓样品。
20.权利要求17的产生富含目标细胞的浓缩物的方法，其中所述测定包括: 通过至少第一测量测定目标细胞浓度； 确定在其中测定目标细胞浓度的流体的第二体积；和 将所述目标细胞浓度乘以所述流体的第二体积以获得目标细胞的总数。
21.权利要求20的产生富含目标细胞的浓缩物的方法，其中在所述分离之前或之后测定目标细胞浓度。
22.权利要求20的产生富含目标细胞的浓缩物的方法，其中所述分离包括第一和第二分离，并且其中在第一与第二分离之间进行所述目标细胞浓度的测定。
【文档编号】A01N1/02GK103491771SQ201280018114
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2011年3月17日
【发明者】D·卡利, D·班巴德 申请人:格雷莱格技术有限责任公司