专利名称：一种分离生物样品的仪器及其分离方法
技术领域：
本发明涉及一种分离生物样品的仪器及其分离方法，特别是用于将所收集的血分离成血细胞和血浆或血清的血分离仪器，以及分离所收集血的方法。
背景技术：
一般来说，在常规实验室检验中，具有某种执照或专业技术的人员(例如医生、护士或临床实验室技术人员)通过例如血样收集法来收集生物样品，然后基于所收集的生物样品进行预定检验。
但是，为了收集生物样品，在常规生化检验方法中受检者必须到持有领有执照的人或专业技术人员(如医生、护士、临床实验室技术人员等等)所在的医院或临床检验中心去，或相反，这种持有执照的人或专业技术人员必须到受检者所在的地方。所以，收集生物样品是非常麻烦的而且会造成检验成本的增加。
而且，因为未加工的血随时间改变很快，在检验的准确度方面会发生波动。所以，需要研制一种在收集血样之后通过立即分离血而能够产生更精确试验结果的检验仪器。
除此之外，为了简化收集生物样品的操作，尽管已经实施由受检者本人收集生物样品的方法，但是这种方法仍然存在问题，因为这种方法仅在某些检验项目中有效，却不能应用于其它检验项目。
发明内容
根据上述条件实施本发明，其提供了分离生物样品的仪器及其分离方法，它们能简化生物样品的收集操作，改进检验的准确度和降低检验成本。
本发明包括用于接收所收集的生物样品的生物样品收集容器，用于使所收集的生物样品中的预定组分通过的过滤器，用于接收通过过滤器的预定组分且能够装配到生物样品收集容器中的分离组分容器，防止分离组分容器中所接收的预定组分通过过滤器回流进入生物样品收集容器的防止逆流部分，其中一旦生物样品收集在收集生物样品容器中且将分离组分容器装配到生物样品收集容器中，和当生物样品中的预定组分通过过滤器之后，防止逆流的部件关闭在分离组分容器和生物样品收集容器之间的流动通道以防止预定组分的逆流，且在分离组分容器中分别接收生物样品的预定组分。
优选，本发明包括用于接收收集血的血收集容器，使得收集血中的血浆或血清通过并阻止血细胞通过的滤膜，能够装配到血收集容器中和能够接收通过滤膜的血浆或血清的圆柱体，防止在圆柱体中接收的血浆或血清通过滤膜回流进入血收集容器的密封帽，其中一旦血收集在血收集容器中且将圆柱体装配到血收集容器中，和当血中的血浆或血清通过滤膜之后，密封帽关闭在圆柱体和血收集容器之间的流动通道以防止血浆或血清的逆流，且在血收集容器和圆柱体中各自分别接收血细胞和血浆或血清。
更优选，在血收集容器中放置稀释溶液。
用于本发明的稀释溶液，不局限于特殊的种类，可以包括，例如去离子水，蒸馏水和缓冲溶液，优选可以是缓冲溶液。用作缓冲溶液的缓冲剂可以是任何缓冲剂只要其具有缓冲能力，可以包括例如pH为1到11的有效缓冲剂，如乳酸缓冲剂、柠檬酸缓冲剂、乙酸缓冲剂、琥珀酸缓冲剂、苯二甲酸缓冲剂、磷酸缓冲剂、三乙醇胺缓冲剂、二乙醇胺缓冲剂、赖氨酸缓冲剂、巴比妥酸盐缓冲剂、三(羟甲基)氨基甲烷缓冲液、咪唑缓冲剂、羟基丁二酸缓冲剂、草酸缓冲剂、甘氨酸缓冲剂、硼酸缓冲剂、碳酸缓冲剂、甘氨酸缓冲剂、3-吗啉代-丙酸(MOPS)，1，4-piperazinebis(乙磺酸)(PIPES)，2-[4-(2-羟乙基)-1-piperadinyl]乙磺酸(HEPES)。缓冲溶液的浓度不具体限定为某值，但是优选范围是0.1-1000毫摩尔/升，更优选是1-500毫摩尔/升。
而且，如果需要，缓冲溶液可以含有表面活性剂、防腐剂等等。表面活性剂可以包括例如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂或非离子表面活性剂。防腐剂可以包括，例如叠氮化钠、抗菌剂等等。
当全血用作生物样品时，为了防止由于血细胞(例如红细胞等等)的膨胀或收缩可能引起的血清中元素浓度的改变，优选使用对于待定量的元素的量化没有影响的盐、糖、缓冲溶液等等将稀释溶液制备成等渗溶液。
对于盐的种类来说，没有特殊限定，但是可以包括碱金属卤化物如氯化钠、氯化钾等。
对于糖的种类来说，没有特殊限定，但是可以包括糖醇如甘露糖醇、山梨糖醇等等。
对于缓冲溶液的种类来说，上述描述的都可以包括。
用于本发明的指示材料可以是任何材料，只要其既不是生物样品中的待定量元素也不是生物样品中所含的元素即可，优选是对生物样品中的待定量元素没有影响的元素。指示材料可以是，例如色素、色原、荧光材料、发光材料等等，优选色素或色原。优选色素是因为其浓度可以通过比色法直接定量。
色素可以包括，例如酸性黄3、酸性黄23、酸性黄25、酸性黄36、酸性橙5、酸性橙6、酸性橙7、酸性橙10、酸性橙19、酸性橙52、酸性绿16、酸性绿25、酸性紫43、酸性蓝3、酸性蓝9(亮蓝FCF)、酸性蓝40、酸性蓝45、酸性蓝47、酸性蓝59、酸性蓝74、酸性蓝113、酸性蓝158、酸性红1、酸性红2、酸性红14、酸性红18、酸性红27、酸性红37、酸性红51、酸性红52、酸性红87、酸性红88、酸性红92、酸性红94、酸性红95、酸性红111、食品红17、食品黄3、碱性黄1、碱性黄2、碱性黄11、碱性橙1、碱性橙22、碱性绿4(孔雀绿)、碱性紫3、碱性紫4、碱性紫10、碱性蓝1、碱性蓝3、碱性蓝9、碱性蓝24、碱性红1、碱性红2、碱性红5、碱性红9、碱性红18。
对于还原色型色源，其中可以包括，例如3-(4，5-二甲基-2-噻唑基)-2，5-二苯基-2H-四氮杂茂溴化物(MTT)，2-(4-碘代苯基)-3-(硝苯基)-5-(2，4-二磺苯基)-2H-四氮杂茂单钠盐(WST-1)，2-(4-磺代苯基)-3-(2，4-二硝苯基)-5-(2，4-二磺苯基)-2H-四氮杂茂单钠盐(WST-3)等等。
对于氧化色型色原来说，其中可以包括，例如在与诸如氧化氢和过氧化物酶(在下文中，称作无色型色原)的活性过氧化物材料共存的条件下，本身可以转化为色素的色原，另一种是通过两个化合物的氧化偶合能产生色素的色原(在下文中，称作偶联型色原)。
无色型色原可以包括，例如10-N-羟甲基-氨甲酰基-3，7-双(二甲氨基)-10H-吩噻嗪(CCAP)，10-N-甲基氨甲酰基-3，7-双(二甲氨基)-10H-吩噻嗪(MCDP)，N-羧甲基-氨羰基-4，4′-双(二甲氨基)二苯胺钠盐(DA-64)，4，4′双(二甲氨基)二苯胺，双[3-双(4-氯苯基)甲基-4-二甲氨基苯基]胺(BCMA)等等。
偶联型色原可以包括，例如4-氨基安替比林(4-AA)，3-甲基-2-苯并噻唑啉联氨等等和苯胺如N-乙基-N-(3-甲基苯基)-N′琥珀酰乙基乙二胺(EMSE)，N-(3，5-二甲氧基苯基)-N′琥珀酰乙基乙二胺钠盐(DOSE)N-乙基-N-(2-羧基-3-磺丙基)-间-甲苯胺，N-乙基-N磺-丙基-苯胺，N-乙基-N-磺丙基-3，5-二甲氧基-苯胺，N-磺丙基-3，5-二甲氧基-苯胺，N-乙基-N磺丙基-3，5-二甲氧基-苯胺，N-乙基-N磺丙基-间-甲苯胺，N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-间-茴香胺，N-乙基-N(2-羟基-3-磺丙基)苯胺，N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3-甲苯胺钠盐2水合物(TOOS)，N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3，5-二甲氧基苯胺，N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3，5-二甲氧基苯胺钠盐(HSDA)，N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3，5-二甲基苯胺，N-磺丙基-苯胺，N-乙基-N-磺丙基-苯胺-丙基-间-甲氧基-苯胺，N-乙基-N(2-羟基-3-磺丙基)-4-氟代-3，5-二甲氧基-苯胺钠盐(F-DAOS)等等偶联剂的结合物，或者4-AA和苯酚的其它结合物或苯酚如3-羟基-2，4，6-三碘乙酸等等。
荧光材料可以包括p-羟基苯基-乙酸，p-羟基苯基丙酸，香豆素等等。
发光材料可以包括诸如氨基苯二酰肼、异氨基苯二酰肼、光泽精、丫啶嗡酯(acridiniumes ter)等等的化合物。
用于本发明的生物样品可以是任何样品，例如全血、血浆、血清、脑脊髓液、唾液、尿、汗等等，优选使用全血、血浆或血清。
而且，生物样品可以取自任何有机体，其不局限于人体，但可以是动物、鱼、鸟等等。这些动物可以包括马、牛、猪、野猪(wild bore)、羊、兔、浣熊、狐狸、狗、猫、熊、熊猫等等，鱼可以包括大海鳗、香鱼、沙丁鱼、红点鲑、鳗鱼、鲣鱼、喜科鱼(sillaginoid)、鲑鱼、鲭鱼、小黄尾、河豚鱼、金枪鱼等等，鸟可以包括小鸡、鸽等等。
在本发明中使用的用于量化的样品是由规定体积的含有规定量指示材料的稀释溶液和未知体积的生物样品组成的溶液。在这种用于量化的样品中，所述稀释溶液含有规定量的用于溶解未知体积的生物样品的指示材料，这种稀释溶液在下文中被称作参考溶液。
通过将所收集的体积未定量的未知体积生物样品与含有规定量指示材料的规定体积的稀释溶液混合的方法，或者通过将含有规定量色原的规定体积的稀释溶液添加到通过混合未知体积的生物样品和规定体积的稀释溶液制得的溶液中的方法来制备用于量化的样品。所以，既然不需要使用容器定量生物样品的体积，恰好可以在生物样品的收集地点容易地制备用于量化的样品。而且，非常少量的生物样品便足以用于制备用于量化的样品。
参考溶液可以通过将规定量的指示材料和规定体积的稀释溶液混合或通过将规定体积的含有规定量色原的稀释溶液添加到规定体积稀释溶液中的方法来制备。
采用普通方法不使用特殊方法就可以获得生物样品，也就是说，例如将全血放置一段时间之后，通过进行离心处理可以从全血中得到血清，而且通过用分离处理技术(如薄膜分离)来处理全血可以获得血清。在本发明中，优选采用自身收集血的方法，例如试验受检者通过使用采血针亲自收集他/她的血。除此之外，既然不需要定量其体积就可以实行这种操作，所以不需要特殊技术来制备用于量化的样品，试验受检者可以亲自制备用于量化的样品。而且，通过将全血直接与规定体积的稀释溶液混合来制备的用于量化的样品，它可以用作一种样品，通过定量量化元素中待定元素的值来确定的血浆或血清中待定量元素的浓度，然后，如果需要，通过分离处理(如离心分离和薄膜分离)使血细胞元素分离，下面描述基于稀释比率计算法确定的稀释比。
对于将生物样品和规定体积的稀释溶液混合的方式没有特殊限定，但是在上述方法中得到的样品可以直接加入或间接通过安装在容器内的分离设备加入。后一种添加方法可以包括，例如使用本发明的血分离仪器，添加从全血中分离出的血浆的方法。
对于用于量化的样品中指示材料的稀释比率的范围没有特殊限制，但是优选2-10，更优选2-50，和最优选2-20。
应当注意的是，如果规定体积的稀释溶液不含有规定量的指示材料，当生物样品混入其中之后，可以添加含有规定量指示材料的规定体积的稀释溶液。定量未知体积的生物样品中待定量元素的方法包括的步骤有定量参考溶液中指示材料浓度和用于量化的样品中指示材料浓度，以确定生物样品的稀释比率，且定量用于量化的样品中待定量元素的浓度。
生物样品中待定量元素的浓度(X)可以作为通过上述方法制备的用于量化的样品中待定量元素的浓度(Y)和用于量化的样品中生物样品的稀释比率(a)的函数，通过方程式1来确定。
X＝aY(方程式1)在本发明中，如下所述可以确定稀释比率。
C2＝M1/(V1+V2)(方程式2)其中，C2是用于量化的样品中指示材料的浓度，V1是用于制备用于量化的样品的稀释溶液的体积，M1是其中所使用的指示材料的量，和V2是其中所使用的生物样品的体积(注释不用测量V2)。
另一方面，用于制备用于量化的样品的稀释溶液(＝参考溶液)中指示材料的浓度C1可以如下表示C1＝M1/V1(方程式3)应当注意，在由生物样品制备用于量化的样品的方法中，参考溶液是没有使用生物样品制备的溶液。
因为在用于量化的样品中未知体积的生物样品的稀释比率(a)可以如下表示a＝(V1+V2)/V2(方程式4)所以，如方程式5所示，可以使用C1和C2改写稀释比率(a)稀释比率(a)＝(V1+V2)/V2＝C1/(C1-C2)(方程式5)在本文中，当指示材料是色素或色原时，指示材料的浓度C1和C2可以通过测量吸收率来确定，或者当指示材料是发光材料时可以通过测量发光强度来确定，或者当指示材料是荧光材料时可以通过测量荧光强度来确定。当通过吸收率来定量指示材料时，因为浓度与吸收率成比例，所以可以写作C2/C1＝E2/E1(方程式6)其中，C1和E1分别是参考溶液的浓度和吸收率，C2和E2分别是用于量化的样品的浓度和吸收率。所以，也可以由改写的方程式确定稀释比率稀释比率(a)＝C1/(C1-C2)＝E1/(E1-E2)(方程式7)如上所述，基于C1和C2值或者基于E1和E2值可以计算稀释比率。应当注意，尽管可以事先设定C1和E1为已知值，因为它们可以使用重新制备的溶液定量，但是参考溶液中指示材料的量不能事先设定为已知值。也就是说，在本发明中，直接与生物样品混合的溶液体积，以及如果这种溶液含有指示材料，指示材料的量或浓度和含有指示材料的溶液的体积和用于制备用于量化的样品的指示材料的量或浓度，它们中每一种只要是常量都可以是未知的。
定量指示材料的方法可以是任何方法，只要其能定量指示材料的浓度。当指示材料是色素时，可以定量用于量化的样品自身的吸收率。而且，在其它情况下，可以从用于量化的样品中取出规定体积的样品，然后通过定量待定量指示材料的方法定量其浓度。一旦量化，当使用吸收率时，不用将吸收率转化为指示材料的浓度，可以直接使用吸收率的值。
在本发明中，可以使用比色法，发光法和荧光法中的任意一种，其中最优选比色法。
在比色法中使用的指示材料可以包括，例如上述的色素和色原。色原可以包括还原色型色原和氧化色型色原。使用还原色型色原的比色法可以包括一种方法，其中通过操作诸如NAD(p)H等、二氢硫辛酰胺脱氢酶，1-甲氧基-5-methyl phenaziummethylsulfate等的还原辅酶的电子载体将还原色型色原转化为色素，然后通过分光光度计测量所产生色素的吸收率。使用氧化色型色原的比色法可以包括一种方法，其中通过操作诸如氧化氢、过氧化物酶等等的过氧化物活性材料将氧化色型色原转化为色素，然后通过分光光度计测量所产生色素的吸收率。在使用色原的情况下，优选使用氧化色型色原的方法。
当使用色原(chromogen)作为指示材料时，通过下述方法将色原转化为色素，然后测量所产生色素的吸收率。在使用还原色型色原的情况下，通过操作诸如NAD(p)H等等、二氢硫辛酰胺脱氢酶，1-甲氧基-5-methylphenaziummethylsulfate等的还原辅酶的电子载体将还原色型色原转化为色素，然后测量所产生色素的吸收率。在使用氧化色型色原的情况下，通过操作诸如氧化氢、过氧化物酶等等的过氧化物活性材料将氧化色型色原转化为色素，然后测量所产生色素的吸收率。
荧光法可以包括一种方法，其中通过荧光光度计测量由诸如氧化氢、过氧化物酶等等的过氧化物活性材料制得的上述荧光材料中发射出的荧光。
荧光法可以更进一步包括另一种方法，其中通过光度计测量由诸如过氧化氢、过氧化物酶等等的过氧化物活性材料制得的上述荧光材料中发射出的光(光子)。
应当注意，在使用偶联型色原作为氧化色型色原的情况下，作为用于量化的样品中所含的指示材料，与显色有关的两种化合物中的任何一种与其它化合物分开保存。
当使用氧化色型色原作为指示材料时，这种氧化色型色原的摩尔数量应当控制在少于过氧化氢的摩尔数量。当使用偶联型色原作为指示材料时，这种色原的摩尔数量应当控制在少于过氧化氢和所述其它化合物中每种的摩尔数量。
用于将氧化色型色原转化为色素的过氧化氢可以是过氧化氢本身，也可以通过使用酶直接或间接从其它材料产生。直接或间接产生过氧化氢酶和材料的结合物可以包括如下的物质胆甾醇和胆甾醇氧化酶；尿酸和尿酸酶；甘油三酸酯和脂蛋白脂肪酶&丙三醇氧化酶；游离脂肪酸和酰基辅酶A合成酶&酰基辅酶A氧化酶；葡萄糖和吡喃糖氧化酶；磷脂和磷脂酶D&胆碱氧化酶；肌酸和肌酸酶&肌氨酸氧化酶；肌酸酐和肌酸酐氧化酶，肌酸酐酶&肌氨酸氧化酶；乳酸和乳糖氧化酶；无机磷和嘌呤核苷酸基磷酸化酶&黄嘌呤氧化酶；2，4-二甲氧基-苯甲酰基胆碱和胆碱酯酶&胆碱氧化酶；烯丙胺(allyllamine)和单胺氧化酶；等等。
将作为用于量化的样品中指示材料的氧化色型色原转化为色素的化学试剂作为单一试剂体系或作为多试剂体系保存。优选作为多试剂体系保存，更优选作为二试剂体系保存。在使用过氧化氢本身的情况下，优选二试剂体系，其可以避免过氧化氢和过氧化物活性材料(如过氧化物酶)的共存。在使用酶从其它材料中直接或间接产生过氧化氢的情况下，优选二试剂体系，其能避免共存的酶直接与材料或材料本身反应。优选将氧化色型色原转化为色素的化学试剂的保存方式的具体优选实施方案如下所述。但是，可以理解保存方式不局限于下述具体实施方案。
用于量化的样品中的色原N-(2-羟基-3-磺丙基)-3，5-二甲氧基苯胺钠盐(HSDA)第一试剂通过从决定因素CL-E(测定葡萄糖的试剂由Kyowa-medexCorp.提供)的第一试剂中去掉HSDA制备的试剂，加葡萄糖。
第二试剂决定因素GL-E的第二试剂。
对于待定量的元素没有特定限制，但是优选血清中的元素包含在内。而且，尽管待定量元素的量化操作不局限于特定方式，但是可以采用常规方法作为待定量元素的量化方法，优选基本上不受指示材料的影响的这种量化方法。
下面用后面括号中所指示的方法描述待定量元素和具体实施例的测定方法。蛋白总量(缩二脲法)、GOT(JSCC法)、GPT(JSCC法)、L-乳酸盐脱氢酶(SSCC法)、γ-GTP(JSCC法)、肌酸酐活化酶(IFCC法)、胆碱酯酶(p-HBC法)、HDL胆甾醇(酶法)、LDL胆甾醇(醇法)、甘油三酸酯(酶法)、脲氮(酶法)、肌酸酐(酶法)、尿酸(酶法)、葡萄糖(酶法)、碱性磷酸酶(GSCC法)、铵(酶法)、唾液酸(酶法)、血浆铜蓝蛋白(比色法)、游离胆固醇(酶法)、游离脂肪酸(酶法)、乳酸(酶法)、脂肪酸(酶法)、无机磷(酶法)、和单胺氧化酶(酶法)。
用于将生物样品添加进去而且在里面准确地含有规定体积的上述稀释溶液，装备有可关闭的开/关装置的容器可用作收集和保存生物样品或制备用于量化的样品容器。所以，试验受检者可以在没有特殊资格的人如医生、护士和临床检验工程师或专家技师的帮助下，将适当体积的生物样品，如亲自收集的他/她的血，不经过任何处理，例如作为全血，没有逐一定量其体积，添加到其中填充有规定体积的稀释溶液的容器中，为防止可能的蒸发和泄漏其中所含的溶液，将其添加到装置中之后，送到适当的机构(检验中心或医院)以使所述机构定量他/她想要定量的元素。
而且，本发明中，血收集容器与生物化学分析器的样品杯具有相同的外径，并且在血收集容器的上端部分有螺旋部件，在圆柱体的下端部分有滤膜。在圆柱体的上面有帽状活塞，帽状活塞具有可以被拧进螺旋部件的手柄部件和从手柄部件延伸出来的进入圆柱体的杆部件，和杆部件的下端的密封帽，因为一旦在血收集容器中收集血并且将圆柱体装配到血收集容器中，然后将手柄部件拧进螺旋部件中，以及血中的血浆或血清通过滤膜之后，密封帽关闭圆柱体的下端部分以防止血浆或血清逆流，在圆柱体和血收集容器中分别接收血浆或血清和血细胞。
而且，本发明中，在圆柱体的上端部分装配有帽状活塞，主体部件可以与上端部分分离，并且锁住血收集容器，因为一旦手柄部件被拧进血收集容器的螺旋部件，主体部件锁住血收集容器以抑制主体部件的移动并且从主体部件中分离出上端部分。
而且，本发明中，在杆部件的下端和圆柱体的下端部分提供有密封帽以使密封帽可以分别从杆部件的下端拆卸下来并且装配到圆柱体的下端部分，且一旦在血收集容器的手柄部件和螺旋部件之间的匹配状态解除，拔出帽状活塞，密封帽从杆部件的下端脱落以保持圆柱体的下端部分的密封状态。
本发明包括的步骤有将分离的组分容器装配到其中有所收集的生物样品的生物样品收集容器中，通过滤膜接收生物样品中的预定组分进入分离组分容器，和接收预定组分进入分离组分容器中之后，通过防止逆流部件关闭分离组分容器和生物样品收集容器之间的流动通道的步骤，以防止预定组分的逆流和分别接收预定组分到分离组分容器中。
而且，本发明包括的步骤有将圆柱体装配到含有所收集血的血收集容器中，将盖在圆柱体上面的帽状活塞的手柄部件拧进血收集容器的螺旋部件中，通过滤膜接收血中的血浆或血清进入圆柱体，和接收血浆或血清进入圆柱体之后，通过密封帽关闭圆柱体和血收集容器之间的流动通道的步骤，以防止血浆或血清的逆流和分别接收血浆或血清进入圆柱体和血细胞进入血收集容器中。
根据上述的本发明，提供一种简化的生物样品收集操作，其能降低检验成本。而且，因为生物样品可以完全分离，所以可以防止样品的时间改变而进行高度准确的检验。
说明
图1是根据本发明具体实施方案的血分离仪器的横断面视图；图2是根据本发明具体实施方案的血收集容器的侧视图；图3是图2沿着线A-A的横断面视图；图4是根据本发明具体实施方案的圆柱体的侧视图；图5是图4沿着线B-B的横断面视图；图6是根据本发明具体实施方案的盖的侧视图；图7是图6沿着线C-C的横断面视图；图8是根据本发明具体实施方案的帽状活塞的侧视图；
图9是图9沿着线D-D的横断面视图；图10是根据本发明的密封帽的侧视图；图11是图10沿着线E-E的横断面视图；图12是说明根据本发明具体实施方案的血分离仪器操作的横断面视图；和图13是说明根据本发明具体实施方案的血分离仪器操作的横断面视图。
具体实施例方式
现在参考附图详细描述根据本发明具体实施方案的生物样品分离仪器以及其分离方法。
图1-13说明了使用血作为生物样品的实施例。在这个实施例中血分离仪器包括血收集容器2、能够装配到血收集容器2中的圆柱体3、能够盖在圆柱体3顶上的帽状活塞4、和在帽状活塞4下端提供的密封帽5，其中在使用前通过盖6借助于衬垫7密封血收集容器2的上端开口，如图1所示。
最好如图2和图3所示，血收集容器2由透明材料制成，且为圆柱形，其中血收集容器2上端部分的外表面具有螺旋部件8和在其内表面形成突出的闭锁部件9。而且，在血收集容器2的下端部分形成倒置锥形的底部10，且环绕底部10形成圆柱形支柱11。支柱11与用于血分析和检验的样品杯具有相同的外径，优选在支柱下端各自相对的位置垂直形成缝12。而且，如图1所示，事先将待定量的稀释溶液13，例如500mm3放置到血收集容器2中。
最好如图4和图5所示，圆柱体3由透明材料制成，且为圆柱形，其中在其上端部分形成直径扩展部件14。直径扩展部件14与主体部件16通过薄壁部件15连接，且在主体部件16的中间部分垂直形成突出的塞子部件17。而且，在圆柱体3的下端部分形成直径收缩部件18，在直径收缩部件18的内表面形成突出的闭锁部件19。而且，在直径收缩部件18的下端部分形成外凸缘20，用滤膜21覆盖外凸缘20的下端开口，该滤膜适合于血中的血浆或血清通过，但是血细胞不能通过。
盖22由硅橡胶制成，与直径收缩部件18的外缘相连(参见图1)。最好如图6和图7所示，在盖22上端部分的外缘形成突出部件23，在其下端部分24具有朝向边缘逐渐增加的直径，以至于突出部件23和下端部件24稍微大于主体部件16的外径。而且，在盖22的内表面形成外部凹槽，将外凸缘20装配到外部凹槽25以防止盖22从直径收缩部件18滑落。
最好如图8和图9所示，帽状活塞4由常规圆柱形手柄部件26和与手柄部件26同心向下延伸的杆部件27组成。在手柄部件26的内部上端部分形成圆柱形空间28，将圆柱体3的直径扩展部件14装配到该空间，在空间以下的部分形成螺纹以使螺旋部件8可以拧进该部分。杆部件27具有枢轴状的下端29，可拆卸的密封帽5与其接触(参见图1)。最好如图10和图11所示，密封帽5由硅橡胶制成且通常为圆柱体形状，其下部形成外凸缘，所以在密封帽的下部外缘形成梯级部件31。而且，在密封帽5中形成凹槽32，可拆卸的杆部件27的下端29适配于该凹槽。
现在参考图1和图12-13描述根据本发明具体实施方案的分离血的方法。
当从血收集容器2中移去盖6和衬垫7后，受检者在他的手指等部位刺入采血针以收集少量血(例如1-2滴血)进入血收集容器2。所收集的血在稀释溶液13中逐渐分离成血细胞和血浆或血清，血细胞开始凝块且沉积在稀释溶液中，同时血浆或血清开始漂浮在稀释溶液13中时。在这种条件下，如图12所示，将在其上面盖有帽状活塞4的圆柱体3装配到血收集容器2中，同时将螺旋部件8拧入手柄部件26中。首先，用手柄26旋转圆柱体3，但是一旦闭锁部件9锁住塞子部件17，就会限制旋转圆柱体3的旋转且使扭曲薄壁部件15以致破裂，导致圆柱体3分离成为主体部件16和直径扩展部件14。然后，当更进一步旋转手柄部件26时，主体部件16的上端部件33侵入空间28成为直径扩展部件14的内部，且被手柄部件26的顶部34的内表面向下压，所以更进一步降低了圆柱体3。当圆柱体降低时，悬浮在稀释溶液13中的血浆或血清通过滤膜21以移动进入圆柱体3，同时血细胞不能通过滤膜21，保留在血收集容器2中。此时，由于突出部件23的外径和盖22的下端部分大于圆柱体3的主体部件16的外径，圆柱体3降低并与血收集容器2的内表面紧密接近。所以，当将圆柱体3装配到血收集容器2的过程中，血或稀释溶液13不可能通过血收集容器2和圆柱体3之间的空隙从血收集容器2中泄漏到其外部。然后，当将手柄26拧进螺旋部件8的最下部时，密封帽5与直径收缩部件18紧密配合以密封血收集容器2和圆柱体3之间的流动通道，从而确保血细胞和血浆或血清之间的分离状态。
然后，在保持这种状态下将血分离仪器1运送到检验地，在那里通过旋转手柄部件26使其被拆卸下。此时，密封帽5的阶梯部件31锁住突出的闭锁部件19且从杆部件27的下端29分离密封帽5以保持在直径收缩部件18内部，以致于仅将手柄部件26和杆部件27被拆除进而使血细胞和血浆或血清不可能混合。然后，从血收集容器2中移去圆柱体3，使用分析仪器分析血收集容器2中的血细胞和圆柱体3中的血浆或血清以进行预定检验。此时，因为血收集容器2与样品杯具有相同的外径，血收集容器2可以直接放置在分析仪器中而不用将血收集容器中的血细胞转移到样品杯中，这样在工作效率和最小化所收集的血量方面就有所改进。
同样地，收集血之后本发明可以就地立即将血分离成血细胞和血浆或血清，且在保持分离状态不变的情况下将血运送到检验地点，从而防止在运输阶段血的溶血、凝固等等。所以，可以很好地保存血并且改进检验的准确性。除此之外，因为血分离不使用离心式分离器，所以仅仅需要收集少量血，就能进行通常检验所需的所有检验项目。
应当注意，尽管上述具体实施方案中帽状活塞4适用于旋转拧进血收集容器2中，但是连接方法不局限于使用螺旋部件，可以包括其它方法例如形成圆锥形，只要其能提供保持其气密性的可拆卸连接即可。
而且，尽管在本发明的上述具体实施方案的实施过程中，对于自身血收集的例子已经进行描述，其中受检者亲自收集他的血，很明显对于常规的由领有执照的人员(如医生)使用注射器收集血的血收集方法来说，本发明也是可以实施的。
而且，尽管已经描述了使用血作为生物样品的上述具体实施例，除了血之外，本发明可以实施的生物样品有，如尿、粪便、胸膜积液、腹水、唾液等等。
如上所述根据本发明，提供一种简化的生物样品收集方法，其能降低检验成本。而且，因为生物样品可以完全分离，所以可以证明它有各种优良效果，包括例如防止样品的时间改变以使检验高度准确。
权利要求
1.一种用于分离生物样品的仪器，包括用于接收收集的生物样品的生物样品收集装置；用于使所述收集的生物样品中的预定组分通过的过滤装置；用于接收通过所述过滤装置的所述预定组分，能够装配到所述生物样品收集装置中的容纳分离组分的装置；和防止在含有所述分离组分的装置中所接收的所述预定组分通过所述过滤装置回流进入所述生物样品收集装置的防止逆流装置；其中一旦在所述生物样品收集装置中收集生物样品且将含有所述分离组分的装置装配到所述生物样品收集装置中，和当所述生物样品中的预定组分通过所述过滤装置之后，所述防止逆流装置关闭在含有所述分离组分的装置和所述生物样品收集装置之间的流动通道以防止所述预定组分的逆流，且在含有所述分离组分的装置中分别接收所述生物样品的预定组分。
2.一种用于分离生物样品的仪器，包括用于接收收集血的血收集容器；可使得收集血中的血浆或血清通过而血细胞不能通过的滤膜；能够装配到所述血收集容器中且能够接收通过所述滤膜的血浆或血清的圆柱体；和防止在圆柱体中接收的血浆或血清通过所述滤膜回流进入所述血收集容器的密封帽；其中一旦在所述血收集容器中收集血且将所述圆柱体装配到所述血收集容器中，和当所述血中的血浆或血清通过所述滤膜之后，所述密封帽关闭在所述圆柱体和所述血收集容器之间的流动通道以防止血浆或血清的逆流，在所述血收集容器和所述圆柱体中各自分别接收血细胞和血浆或血清。
3.根据权利要求2的用于分离生物样品的仪器，其中将稀释溶液放置在所述血收集容器中。
4.根据权利要求2的用于分离生物样品的仪器，其中所述血收集容器与样品杯具有相同的外径，并且在所述容器的上端部分提供有螺旋部件，在所述圆柱体的下端部分提供有所述滤膜，在所述圆柱体的上面盖有帽状活塞，所述帽状活塞具有可以被拧进所述螺旋部件的手柄部件和从所述手柄部件延伸出来进入所述圆柱体的杆部件，和在所述杆部件的下端提供有所述密封帽；和其中一旦在所述血收集容器中收集血并且将所述圆柱体装配到所述血收集容器中，然后将所述手柄部件拧进所述螺旋部件中，以及血中的血浆或血清通过所述滤膜之后，所述密封帽关闭在所述圆柱体的下端部分以防止血浆或血清的逆流，在所述圆柱体和所述血收集容器中分别接收血浆或血清和血细胞。
5.根据权利要求4的用于分离生物样品的仪器，其中在所述圆柱体的上端部分装配有所述帽状活塞，主体部件可以与所述上端部件分离，并且锁住所述血收集容器；和其中一旦所述手柄部件被拧进所述血收集容器的螺旋部件，所述主体部件就会锁住所述血收集容器以抑制所述主体部件的移动并且从所述主体部件中分离出所述上端部件。
6.根据权利要求5的用于分离生物样品的仪器，其中在所述杆部件的下端和所述圆柱状的下端部分提供有所述密封帽以至于所述密封帽可以分别从所述杆部件的下端拆卸下来并且装配到所述圆柱体的下端部分，且一旦在所述血收集容器的所述手柄部件和螺旋部件之间的匹配状态分离，拔出所述帽状活塞，所述密封帽从所述杆部件的下端脱落以保持所述圆柱体的下端部分的密封状态。
7.一种分离生物样品的方法，包括步骤将容纳分离组分的装置装配到含有所收集的生物样品的生物样品收集装置中，通过过滤装置接收所述生物样品中的预定组分进入所述容纳分离组分的装置；和接收所述预定组分进入所述容纳分离组分的装置中之后，通过防止逆流装置关闭在所述容纳分离组分的装置和所述生物样品收集装置之间的流动通道，以防止所述预定组分的逆流和分别接收预定组分到所述容纳分离组分的装置中。
8.一种分离生物样品的方法，包括步骤将圆柱体装配到含有所收集血的血收集容器中，将盖在所述圆柱体上面的帽状活塞的手柄部件拧进所述血收集容器的螺旋部件中，通过滤膜接收所述血中的血浆或血清进入所述圆柱体；和接收所述血浆或血清进入所述圆柱体之后，通过密封帽关闭在所述圆柱体和所述血收集容器之间的流动通道，以防止所述血浆或血清的逆流，和分别接收血浆或血清进入所述圆柱体和血细胞进入所述血收集容器中。
9.一种从生物样品中制备用于量化的样品的方法，该方法用于定量在所述生物样品中的待定量元素，所述方法的特征在于包括如下步骤将在未定量其体积的情况下所收集的未知体积的生物样品与规定体积的稀释溶液混合。
10.根据权利要求9的方法，其中所述规定体积的稀释溶液含有规定量的指示材料。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于还包括添加含有规定量指示材料的规定体积的稀释溶液的步骤。
12.根据权利要求9的方法，其中所述指示材料是色素或色原。
13.根据权利要求12的方法，其中所述色原是氧化色型色原。
14.根据权利要求9的方法，其中所述生物样品是全血、血浆或血清中的任何一种。
15.根据权利要求9的方法，其中所述稀释溶液是缓冲溶液。
16.根据权利要求9的方法，其中所述待定量元素是血清中的元素。
17.一种定量生物样品中待定量元素的方法，所述方法的特征在于使用用于量化的样品，该用于量化的样品是通过如下步骤的制备方法制备的将在未定量其体积的情况下所收集的未知体积的生物样品与含有规定量指示材料的规定体积的稀释溶液混合。
18.根据权利要求17的方法，其中将在未定量其体积的情况下所收集的未知体积的所述生物样品与所述规定体积的稀释溶液混合。
19.根据权利要求17的方法，所述方法的特征在于包括步骤确定在所述用于量化的样品中所述生物样品的稀释比率；和定量在所述用于量化的样品中待定量元素的浓度。
20.根据权利要求17的方法，其中所述指示材料是色素或色原。
21.根据权利要求20的方法，其中所述色原是氧化色型色原。
22.根据权利要求17的方法，其中所述生物样品是全血、血浆或血清中的任何一种。
23.根据权利要求17的方法，其中所述稀释溶液是缓冲溶液。
24.根据权利要求17的方法，其中所述待定量元素是血清中的元素。
25.一种用于保存生物样品的容器，其用于保存在未定量其体积的情况下收集的含有待定量元素的未知体积的生物样品，直到其被定量，所述容器填充有规定体积的稀释溶液，和所述容器具有用于添加所述生物样品的可关闭的开/关装置。
26.一种用于制备用于量化的样品的容器，其用于从在未定量其体积的情况下收集的含有待定量元素的未知体积的生物样品中制备用于量化的样品，用规定体积的稀释溶液填充所述容器，和所述容器具有用于添加所述生物样品的可关闭的开/关装置。
27.根据权利要求25的容器，其中所述规定体积的稀释溶液是含有规定量指示材料的溶液。
28.根据权利要求27的容器，其中所述指示材料是色素或色原。
29.根据权利要求28的容器，其中所述色原是氧化色型色原。
30.根据权利要求25的用于收集生物样品的容器，其中所述生物样品是全血、血浆或血清中的任何一种。
31.根据权利要求25的用于收集生物样品的容器，其中所述待定量元素是血清中的元素。
32.一种定量生物样品中待定量元素的方法，所述方法包括步骤1)制备由在未定量其体积的情况下收集的含有待定量元素的未知体积的生物样品和含有规定量指示材料的规定体积的稀释溶液组成的用于量化的样品；2)由含有所述规定量指示材料的所述规定体积的稀释溶液中指示材料的浓度(C1)和用于量化的样品中指示材料的浓度(C2)来确定所述生物样品的稀释比率(a)；3)确定在所述用于量化的样品中待定量元素的浓度(Y)；和4)基于步骤2)中确定的生物样品的稀释比率(a)和步骤3)中确定的用于量化的样品中待定量元素的所述浓度(Y)确定生物样品中的待定量元素。
33.根据权利要求32的方法，其中所述稀释溶液是缓冲溶液。
34.根据权利要求32的方法，其中所述指示材料是色素或色原。
35.根据权利要求34的方法，其中所述色原是氧化色型色原。
36.根据权利要求34的方法，其中含有所述规定量指示材料的所述规定体积的稀释溶液的吸收率(E1)和待定量元素的吸收率(E2)分别替代浓度(C1)和(C2)。
全文摘要
一种生物样品的收集仪器，其可以降低检验成本，包括接收所收集的生物样品的生物样品收集装置，使所收集的生物样品中的预定组分通过的过滤装置，接收通过过滤装置的预定组分并能装配到生物样品收集装置中的容纳分离组分的装置，和防止在容纳分离组分的装置中所接收的预定组分通过所述过滤装置回流进入所述生物样品收集装置的防止逆流装置，在生物样品收集装置中收集生物样品且将容纳分离组分的装置装配到生物样品收集装置中，和当生物样品中的预定组分通过过滤装置之后，防止逆流装置关闭在容纳分离组分的装置和生物样品收集装置之间的流动通道以防止预定组分的逆流，在容纳分离组分的装置中接收生物样品的预定组分。
文档编号G01N21/76GK1603820SQ0312558
公开日2005年4月6日 申请日期2003年9月29日 优先权日2003年9月29日
发明者新井孝典, 古贺修 申请人:株式会社立佳