专利名称：采集血液和分离血液成分的装置、分离血液成分的方法以及所述装置的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的采集血液和分离血液成分如血浆作为试液的装置、一种根据权利要求43前序部分的分离血液成分的方法和该装置用于确定细胞内参数或用于检测一种或更多种血液成分的用途。
本发明涉及微流体系统和装置。下面的描述是指这样一种装置，其中利用了毛细管作用并且尤其对于功能起了决定作用。
背景技术：
从EP 1 013 341 A2中已知一种分离液体组分的装置，其组成了本发明的出发点，其中例如为了诊断目的，在过滤器或膜中从血液中分离作为试液的血浆并且在采集腔或通道中通过毛细管作用采集。该通道具有基本上为矩形的横截面。它是通过在顶部所覆盖的相应的凹槽在载体上形成的。另外，该通道具有作为导向装置的楔形的槽口，其用于确保用试液完全填充横截面变大的通道。然而，所提出的该通道的设计仍然不能确保试液优化的填充。
US 4,906,439 A和WO 01/24931 A1都公开了从血液中分离血浆的装置，其中提供了多个凹槽类或毛细管类的单独通道来采集和运走血浆。所产生的缺点是血浆形式的试液以不同的速度填满通道，或者根本不填满通道。相应地，也不能得到均匀的流体前部。在诊断上还有一个缺点是不能同时获得确定的量或者例如干燥的化学品或类似的不能同时地被样品流体溶解达到所希望的或必需的程度。
发明内容
本发明的目标是提供一种采集血液和分离血液成分如作为试液的血浆的装置、一种分离血液成分的方法和该装置用于简便和快速地确定血浆组分和/或细胞内参数的用途，可以理想地分离血液成分和用试液填充通道并且优选地改进诊断或研究的可能性。
通过根据权利要求1的装置或根据权利要求43的方法或根据权利要求44或48的用途达到了上述的目标。有利的进一步的实施方案是从属权利要求的主题。
本发明的基本想法是使试液在通道的入口区域通风，其直接地与流出侧上的分离器相邻，与用试液填充通道的主要方向成直角和/或与通道的纵向延伸成直角。
所提出的通风使通道特别是在入口区域形成理想的均匀的填充并且避免了空气的不合乎需要的影响。
所提出的通风对于血液的分离也尤其有效。当在流出侧的分离器中存在空气时，所存在的空气阻塞了试液从分离器中的排放。相应地，在这种情况中，只有那些没有被存在的空气阻塞的分离器的部分能够进行试液的分离。所存在的空气不能通过分离器逸出，特别是从气体可渗透的膜或其他过滤装置中逸出，这是因为要被分离的血液通常地覆盖了在流入侧面上的整个分离器并且相应地抑制了通风。所提出的通风允许了排放并且因此抑制了在分离器的流出侧上的上述存在的空气，因此分离器可以被理想地用来分离血液并且结果可以得到有效和快速的血液分离。
优选地将通风装置这样设计，使试液在分离器的流出侧上直接地通风。尤其，优选地将通风装置这样设计，使试液的通风发生在通道延伸的主要平面的入口区域和/或沿着分离器的平面边和/或与通过分离器的试液的流动装置成直角。这可以使通道的入口区域有效地通风。
优选地，通风装置包括至少一个在入口区域的横向通道，其在通道的主要填充方向上横向地延伸。也可提供许多平行的横向通道。这是一种确保有效通风的简单的方法。
可替换地或附加地，为了在入口区域得到所提出的通风，可以在侧面，至少在入口区域，特别是沿着纵向或窄面打开通道。
尤其，然后构建通道使其在入口区域相对的纵向或窄面上打开来得到试液在入口区域的特别有效的通风并且抑制在分离器的流出面上的被陷住的空气。
优选地，在通道中通过毛细管作用采集试液，该通道至少沿着窄面或纵向侧面被打开，从而在通道中对试液形成侧面的液体止档并且因此试液可以无任何侧壁地通过通道。尤其，凹槽侧面地邻近通道的打开的侧面。
当用样品流体尤其在入口区域和在其他通道区域中填充通道时，通道侧面打开的构造提供了改进的并且特别理想的通风。
没有侧壁地引导是一种防止样品液体向前冲出，即快速地填充通道的简单的方法，通道中通常地存在侧壁。这可能使整个通道的横截面的填充速度变的均衡化，因此在填充通道时至少可以得到基本上均匀或直的液体正面。这也得到理想的均匀的通道的填充并且抑制了不合乎需要的被陷住的空气。然而可以提供其他方法来提供防止试液沿着通道的窄面或纵向侧面向前冲出，这些方法如被合适地改造，例如提供阶梯的侧壁。
而且，没有任何侧壁地容纳或引导的试液表面允许直接研究试液，尤其是通过所没有的侧壁或可能存在的类似物来引入光。
所提出的该装置的用途的特征在于借助第一化学品直接地进行溶解并且之后立即用第二化学品确定细胞内参数。这可以快速并且便宜地分析或确定参数并且同时得到简单并且紧凑的结构。
该装置的所提出的另一种用途的特征在于在血细胞被保留或分离之后，立刻用一种化学品或多种化学品直接地确定血浆的组分或参数。这可以快速并且便宜地分析或确定参数并且同时得到简单并且紧凑的结构。
通过权利要求和在附图中所显示的优选实施例的以下描述，本发明的其他优点、特性、性质和方面将变的显而易见。具体地图1是所提出的装置根据第一个实施例的剖面示意图；图2a是根据图1的被填充的装置的载体的平面示意图；图2b显示了图2a的放大的细节；图3是沿着图2a中III-III线的装置的剖面示意图；图4是沿着图2a中IV-IV线的装置的纵断面示意图；图5是所提出的装置根据第二个实施例的载体的示意图；图6是所提出的装置根据第三个实施例的载体的部分平面示意图；图7是沿着图6中VII-VII线的部分装置的剖面示意图；图8是所提出的装置根据第四个实施例的纵断面示意图；
图9a是所提出的装置根据第五个实施例的剖面示意图；图9b显示了图9a的细节的放大；图10是所提出的装置根据第六个实施例的剖面示意图；图11是所提出的装置根据第七个实施例的载体的示意图；和图12是沿着图11中XII-XII线的装置的剖面示意图。
在图中，对于相同或相似的部件使用相同的附图标记，并且即使省略了重复的说明也可以得到相当的或相同的特性和优点。
图1显示了所提出的装置1的第一个实施例的剖面示意图，该装置1用于采集和/或诊断试液2，特别是血浆或类似物。
装置1具有通过毛细管作用采集试液2的通道3。如图1中所显示，至少在窄面或纵向侧面4上通道3的结构是打开的，在本实施例中是在窄面和纵向侧面4上。
与打开的侧面4侧向地连接的是凹槽5，在实施例中该凹槽5优选地是槽状的或沟状的。在通道3上形成试液2的侧向液体止档-即不能通过毛细管作用克服的流动障碍，并且可以无任何侧壁地沿着打开的侧面在通道3中引导试液2。
在显示的实施例中，装置1具有载体6和配属的封盖7，在它们之间形成通道3和凹槽5。如果需要，只移动载体6来形成所需要的结构并且封盖7是平的结构，但优选地至少基本上没有凹槽。然而，反之也是可以的。然而，如果需要，可以都去除载体6和封盖7和/或设计有凸起来形成所需要的结构并且任选容纳化学品、试剂、研究装置或没有在此显示的类似物。
如图1所显示，凹槽5优选地与具有陡沿的通道3连接。在实施方案中通过例子，凹槽5只在载体6中形成并且在图1所显示的代表中，于是相对于通道3侧面凸出物，它只向下游延伸。然而，如果需要，凹槽5可以向上延伸或在通道3的侧面凸出物的所有面上延伸，特别是向上游和向下游延伸。
横截面优选地为矩形的凹槽5导致横截面的增加，特别是阶梯式或突然的增加，这减少了毛细管作用，于是如图1所示，在从通道3到凹槽5的过渡处形成了上述的试液2的液体止档。
在所显示的实施例中，通道3优选地只被两个反向的，特别是基本上平的表面或平的侧面8和9所限定或形成，其中在所显示的实施例中8和9是通过载体6或封盖7形成的并且相互平行地延伸。因此如果需要，可以一起省略凹槽5并且可以通过例如以合适间隙的两个合适的杆或类似物形成通道3来产生所需要的毛细管作用。
图2a显示了没有载体7的装置1的载体6的平面示意图，但装置1被试液2部分地填充直到液体正面V。
在所显示的实施例中，凹槽5沿着通道3的打开的侧面即侧面4延伸，优选地至少沿着反向的打开的纵向侧面4。而且，在所显示的实施例中，将通道3这样设计，使其在所有侧面上侧向地打开并且构建凹槽5使凹槽5相应地围绕它。于是用凹槽5完全地围绕通道3。
如图2a中所显示，优选地凹槽5与通道的窄面或纵向侧面4相邻，其延伸的方向至少基本上平行于用试液2填充通道3的F的主要方向(试液2在通道3中的主要流动方向)。然后，凹槽5优选地至少部分地平行于主要填充方向F延伸。
根据另一个参考图9a在此描述的可替换的实施方案，也可以用试液2或一些其他液体填充凹槽5，上述的其他液体和试液2不混合，尤其是如油或类似的。然而在这种情况下，将凹槽5和通道3的侧壁这样设计，使填充速度至多与通道3的填充速度一样，得到用试液2的可能的最均匀的填充。填充速度是指在填充的主要方向F上的液体正面V的填充或前进。
替换地，在引入试液2之前，也可以简单地用其他液体清洗凹槽5。
通道3优选地具有基本上为矩形和/或平的横截面，更尤其与主要填充方向F成直角。
在图1中所显示的通道3的高度H-即限定通道3的优选的平行的表面8和9之间的间隔-不大于2000μm，优选地不大于500μm，尤其为约50到200μm。优选地凹槽5在高度H上引起阶梯式或突然的增加并且因此形成所需要的液体止档。尤其，凹槽5的高度H为通道3的高度的至少两倍。
通道3的宽度B优选地为约100到5000μm，尤其为约200到4000μm。
通道3的高度H基本上小于通道3的宽度B，尤其系数至少为5或10。
通道3的容积优选地小于1ml，尤其小于100μl，更优选地不超过10μl。
装置1于是形成一个微流体系统。尤其，装置1可以用作医疗或非医疗目的的微流体诊断或其他的研究。
在使用的位置上，通道3和其主要的填充方向F和主要的延伸平面E优选地为至少基本上水平的。然而，根据预定的用途或结构方案，其他的排列也是可以的，尤其采集或用试液2填充通道3优选地至少主要地由毛细管作用确定或只由毛细管作用引起。于是，填充的主要方向F可以水平地运行或者是倾斜的，例如当主要的延伸平面E垂直地延伸，例如，因此通道3也可以垂直地排列。
优选地通道3形成至少一种试液2的容器，尤其是用于诊断目的。如果需要，通道3可以含有化学品，尤其是干燥的化学品或没有在此显示的类似物。然而，也可以用其他方式研究试液2。
在所显示的实施例中，通道3具有至少一个引导部件用于影响试液2的填充并且尤其是使试液2的填充均衡化。
根据一个可替换的实施例，通道3优选地被具有规则分布的凸起10作为引导部件。这些凸起10尤其被成列地与填充的主要方向F成直角，优选地垂直或纵向于填充的主要方向F，尤其是交替地在横向偏置地布置。这些凸起10与填充的主要方向F成列地偏置，这使试液2逐行，即一行一行地，地填充通道3，并且在填充的主要方向F上由此以基本上直线的液体正面V前进。
如果需要，凸起10的表面密度、间隔和/或尺寸可以变化，尤其作为进入通道3的试液2与入口(在图1和2中没有显示)的各自的距离的函数。
凸起10优选地以杆、隆起部分或柱的形式，尤其是具有圆形或多角形的底面。然而，也可以提供凹坑来替代。
可替换地或附加地，通道3可以具有至少一个槽11或杆作为引导部件，其横向于或纵向于通道3的填充的主要方向F延伸。优选地提供的槽形的槽11具有基本上小于凹槽5的深度并且因此形成只是暂时的液体止档来使液体正面V均衡化，其中槽11的横截面尤其为矩形或半圆形。这确保了试液2填充入通道3，到达整个横截面之后才充满槽11并且接着充满之后的通道部分。
应该强调的是通过将引导部件与不使用侧壁引导试液2结合在一起，可以获得通过毛细管作用对通道3高度均匀的填充，其中液体正面V的延伸方向至少基本上为直的或与填充的主要方向F成直角。
可替换地，通道3和/或容器、采集腔、采集区域或因此形成的类似物也可以至少基本上为光滑的或平的，即尤其没有引导部件。
图3显示了在图2a中沿着III-III线通过具有封盖7的装置1的另一个图解剖面。
装置1包括至少一个与通道3相关连的通风通道12，在所显示的实施例中，通风通道12不直接与通道3相邻但与凹槽5直接相邻。因此，对于通风通道12不需要额外的液体止档来防止试液2从通风通道12逸出。通道3的设计可以提供在通道3被试液2充满时的最佳的通风，其中通道3的设计优选地都侧向地打开，因此可以可靠地避免不需要的被陷住的空气。
优选地以垂直于通道E的方向将试液2加入到通道3中，尤其在使用的位置上以垂直的方向。
如图4所示，装置1具有用于接收血液19的进料装置13。在所显示的实施例中，通过打开封盖7上的开口，尤其是裂口来形成进料装置13。装置1还具有一个相邻的分离器15如过滤器、膜或类似物来分离作为试液2的血浆。
在所显示的实施例中将分离器15插在封盖7的凹槽16中，其向载体6打开并且覆盖裂口14。
优选地将分离器15与封盖7固定连接，例如通过焊接或胶粘，或通过摩擦或互锁连结来确保。
在所显示的实施例中，分离器15与具有平面边的通道3直接接触，并且尤其在通道3的入口区域18中分离器15优选地被放在柱状结构17或在通道3中的类似物上。优选地提供具有楔形的凹槽或类似物结构17(参见在图2b中的放大图)来通过毛细管作用将血浆或试液2从分离器15的平面边或流出面引导到通道的相对的面上-在这种情况下是到由载体6形成的通道3的底部8-并且因此用试液2完全填充在底部8和封盖7或入口区域18之间的体积。然而，结构17也可以具有不同的几何形状和/或可以直接地相互连接。
结构17形成填充装置来用试液2(完全)填充封盖7与底部8之间的通道3。然而，如这里参考第四个实施例所解释的，上述的填充装置也可以被不同地构建。
在这个实施例中，在克服第一个槽11之后，如在图2中通过填充的主要方向F所显示的，然后通过毛细管作用将试液2进一步吸入到通道3中。
图4显示了所提出的装置1根据第一个实施例1的优选的结构的纵断面示意图，其中为了说明显示了一滴在那里提供的血液19。
如果必要，分离器15含有化学品，特别是干燥的化学品，尤其是为了使作为试液的血浆从血液19中分离或为了协助这种分离，如在所显示的实施例中所需要的，和/或如果必要使细胞溶解。尤其主要地通过毛细管作用分离或进一步转送。
优选地，为了采集或除去试液2，与分离器15相邻的只有单独的通道3。优选地上述的通道3作为单独的毛细管来构建或设想。然而如果需要，通道3可以引向不同的方向或不同的区域或可以分支，如根据图5参考第二个实施例在下面所解释的。
图5显示了根据第二个实施例的无封盖7的装置1的载体6的平面图。通道3从进料装置13或进料区域18开始延伸到相对的面或相反的方向上，例如为了同时进行不同的研究、试验等。在所显示的实施例中，得到基本上延长的设置。然而，所有其他类型的设置也是可以的。
在第二个实施例中，优选地再次提供凹槽5来至少部分地无侧壁地在通道3中引导试液2。尤其凹槽5完全环绕整个通道结构，而通道3可以优选地被构建为全部都侧面打开。
在另一个方面，关于第一个实施例所作出的评论也用于第二个实施例。
根据第一和第二个实施例的装置1具有使试液2在入口区域18通风的通风装置，其横向于通道3的主要填充方向F和/或横向于通道3的纵向延伸，尤其是在通道3的延伸平面E。任何空气或存在的其他气体可以侧向地从入口区域18选出，通过示例如在图3中箭头P所显示的。通风装置尤其使试液2直接地在分离器15的流出面上通风，即在与通道3的入口区域18接触的分离器15的平面边上。
在第一和第二个实施例中，为了产生所需要的侧向的通风，通风装置包括侧向地与通道3相邻的凹槽5。相应地，对于所提出的方案，构建凹槽5，任选地只沿着入口区域18并且任选另外地在第一个实施例中沿着入口区域18的横向的侧面即足以。在第一和第二个实施例中凹槽5的优选的构造和在入口区域18之外沿着通道3的窄面或纵向的面4试液2在通道3中无边壁地引导对于产生均匀的液体正面V、对于防止试液V的侧向前进和对于优化沿着通道3的进一步的通风是有利的，但为了在入口区域18产生所提出的通风它们并不是本质的。
通常所提出的通风装置形成至少一个通风途径，它可以沿着分离器15的流出面进行，尤其是分离器15的平面边并且与流出或用试液2填充通道3的主要的方向F垂直，以允许优化用试液2填充进料区域18并且尤其防止空气在分离器15的流出面上被陷住。
在第一和第二个实施例中，所提出的通风装置优选地包括至少一个通风通道12，这个通道12与凹槽5相连并且将凹槽5与大气相连。另外地，凹槽5也可以经常直接地向大气开放。
然而，所提出的在入口区域18的侧向通风可以通过一些其他的方法得到，这些方法将在下面通过参考图11和12在第7个实施例中以举例的方式描述。
下面描述了所提出的装置1的其他实施例，其重点主要在于与前面的实施例的本质上的区别。于是，前述的讨论提供了补充的或相应的信息。
图6和7显示了所提出的装置1的第三个实施例，并且尤其图6显示了没有封盖7的载体6的平面图，并且图7显示了具有封盖7的沿着图6VII-VII线的剖视图。这里通道3形成了试液2的采集腔20。采集腔20按顺序结构基本上是平的并且如果需要它包括隆起10和/或所显示的其他引导部件或类似物。
根据第三个实施例的装置1包括装置21用来将光引入试液2，尤其是进行荧光测试，装置21尤其是一种光导纤维或类似物。光与通道3的打开面4的区域中的试液2的自由面接触，并且由于合适陡度，优选地以基本上与液体的表面垂直的进入方向，如箭头22所显示光进入试液2中。于是，气体(空气)和试液2之间的界面被用作空气的入口。这避免了光不得不被侧壁引导，这是通常会发生的并且避免了因此以不需要的方式被散射或产生荧光。
如图6所显示的，进入的光束22优选地在试液2和气体(空气)的界面上通过全反射被反射几次。这可以通过以下事实得到在垂直于表面和入射光束之间的角大于全反射的临界角。相应地选择被环绕的采集腔20所限定或划界的底部表面或区域来得到所需要的光束的引导和全反射，在这个实施例中通过合适的多角形的构造。
照射进来的光22用作荧光测试或荧光光谱。用特定波长激发试液2，尤其其中所含的标记分子或类似物，它们在通道3中存在例如作为化学品并且被试液溶解。这会引起分子中的电子迁移，一段时间之后会还原为其原来的状态，同时放射出光子。放射出的射线在图8中用箭头23表示并且可以通过监测器24检测。
为了排除隆起10或其他引导部件对入射的光束22的影响，将光束的平面安置在上述结构的上面或保持一定的间隔。而且，光束的延伸平面至少基本上平行于通道3或采集腔20的主要延伸平面E或位于主要延伸平面E内。
所提供的光的辐射和引导提供了基本上确保试液2或其中所含的标记分子或类似物的全面激发并且还可以使用微结构如隆起10或其他引导部件。
考虑到与入射的去耦合，成直角的，尤其垂直于射线22的发射光束23的组合是最佳的。
图8显示了所提出的装置1第四个实施例的纵断面示意图。与第一个实施例不同，填充通道3的填充装置包括在两个平面边8和9之间的斜坡或斜面25，尤其用于处理来自分离器15或顶部表面9到相对的底面8的血浆或试液2，为了在两个表面或平面边8和9之间形成三维弯月面，可替换地或附加地，结构17和斜坡或斜面25相应地减少通道高度H，可以甚至减少为零。尤其分离器15可以与斜面25直接地接触或者被支撑在上面。上述的填充装置还可以被参考或理解为将封盖和底部润湿的装置。
根据图9a的图解剖面图显示了所提出的装置1的第五个实施例。这里，侧向地连接通道3的凹槽5可以用试液2填充并且被这样构建-尤其基于其侧壁26相应的环绕和/或通过形成相应的引导部件如隆起10或类似物，如在图9b的放大的细节中所显示的-使在主要填充方向F上-即在图9a所显示的代表中垂直于图的平面-的填充凹槽5的速度没有超出通道3的填充速度，因此避免了不合需要的液体正面V的侧向前进。应该指出的是在所显示的实施例中凹槽5的高度H只大约等于通道3的高度H。然而优选地通道3的高度H更大。
图10显示了所提出的装置1的第六个实施例的剖面示意图，其在入口区域18与通道3的流动或填充的主要方向F成直角-即根据图3。
在第六个实施例中分离器15具有平的过滤部件，尤其是一种薄膜，其被放置在面向通道3或其入口区域18的封盖7的面9上。该膜优选地完全覆盖裂口14并且尤其通过焊接、胶粘等与封盖7紧密地连接。如已经解释的，为了优化用试液2填充入口区域18，该膜优选地与安置在下面的填充装置直接地接触，尤其是其结构17。然而，该膜可以与固定在其下面的填充装置保持一段距离。
图10尤其显示了分离血液的方法。为了充分地利用可用的表面积并且因此得到尽可能最快速的血液的分离，从进料装置13采集血液19并且优选地完全覆盖分离器15。
设计膜来保留血细胞，特别是红血球。优选地在膜中的毛细管作用在朝向流出的方向上递减因此分离血浆或作为试液2的其他的血液成分并且使其在流出面上可以实现。
当试液2从流入侧面从血液19流出时，即使填充装置具有比膜更低的毛细管作用，入口区域18然后接收分离过的试液2。入口区域18与分离器15的流出面或平面边或膜直接地相邻，与其完全接触并且引导试液2-至少在用试液2填充之后-至少基本上平行于在主要填充方向F的平面边。
所提出的方法的特征在于其中至少在与主要填充方向F垂直的入口区域18中将试液2通风。尤其，通风在通道3的主要延伸平面E上进行和/或平行于分离器15的平面边地进行。如前面所解释的，所提出的通风可以完全填充入口区域18并且尤其可以避免分离器15的不希望的被陷住的空气和因此潜在的阻碍。
图11和12显示了所提出的装置1的没有试液2的第七个实施例。图11显示了没有封盖7的载体6。图12显示了图11中具有封盖7的沿着XII-XII线的剖视图。
与前面的实施例不同，第七个实施例中的通道3-至少在入口区域18-具有许多通过隔断墙28相互分离的单个通道27。优选地单个通道27在通道3的主要填充方向F上相互平行地延伸。
在图12中的剖视图显示了分离器15，尤其是以平面过滤部件或膜的形式直接地与隔断墙28邻接并且任选地为半球形以波纹的形式成为单个的通道27或者可以压制隔断墙28形成分离器15。这使得用试液2填充单个的通道27变的更容易。
优选地，单个通道27朝向底部8横截面，即朝向离分离器15最远的面逐渐变小，尤其是在横截面上基本上为V-形。而且，这有利于用试液2完全填充，尤其当单个通道27为合适的尺寸时。所提到的横截面上逐渐变小也可以用在通道3上，而与单个通道27无关，即在入口区域18和/或在其他的通道区域。横截面上逐渐变小也可以被认为是一种填充装置或作为一种用试液2填充(快速地或完全地)的手段并且它的取得可以与本发明无关并且与所提出的通风无关。
在第七个实施例中，优选地试液2不被无侧壁的通道3引导。相反地，通道3至少基本上在侧面上被约束，如图11所显示，在这个实施例中是通过环绕的载体6侧壁26连接的。如果必要，根据第五个实施例，侧壁26可以以防止在通道3中的试液2侧向地前进的装置环绕或提供，尤其是侧向引导部件、凸起10或类似物，尤其如在图10b中所显示的。
对于所提出的通风，在第七个实施例中的通风装置具有至少一个在入口区域18的横向的通道29，其延伸的方向与通道3的主要填充方向F成直角并且尤其与分离器15的流出面或平面边平行。特别地，横向的通道29在它整个长度上向分离器15打开来允许优化的通风。
在所示的实施例中通风装置包括许多横向的通道29，其优选地相互平行地延伸以确保入口区域18的优化的通风，即使在入口区域18试液2没有被无侧壁地引导。为了允许所需要的通风，然后可以将横向的通道29与大气通过采集腔(没有显示)或单独的通风通道12连接。
在所显示的实施例中只在必须的上面的区域中横向的通道29与中间的墙28相交，但没有超过通道3的整个高度H。然而，如果需要这也是可能的。
设计横向的通道23的横截面或向外的开口使试液2不能从横向的通道29中逸出。可替换地或附加地，可以提供毛细管止档(没有显示)、具有疏水的或亲水的涂层的区域、只能气体渗透的材料或类似物来防止试液2通过横向的通道29的不需要的逸出。可替换地，为了在入口区域18用试液2快速地填充通道3和/或优化通风，一定程度的试液2通过横向的通道29的泄漏可以被允许。
所提出的通风不但可以用在所显示的装置中也可以用在其他的用于分离试液2的微流装置中，它们可以尤其用于分离血液或其他特别的生物学或医学研究中。
可以如需地将不同实施例的单个特征相互结合。
如果需要通道3的平面边8，9可以是光滑的结构并且尤其不具有纹理、微结构、引导部件、隆起10或类似物。例如，在第七个实施例中的采集区域20在结构上是光滑的。
所提出的装置1适用于所有类型的测试、研究等。尤其它们可以用于免疫学的或生物化学的测试，例如对于血液19、血浆等。
根据另一个可替换的实施例，通道3可以形成许多用试液2依次填充的采集区域20或研究区域。于是，可以例如依次进行不同的研究和/或将试液2接替地暴露于不同的试剂，尤其是干燥的化学品，它们依次被溶解。
根据另一个可替换的实施例，与第一个研究或采集区域20相邻的是第二个研究或采集区域20，第二个区域优选地具有基本上更高的毛细管作用，例如通过使用在其中插入羊毛等。于是，在第一个区域被填满之后并且尤其在其中所提供的任何干燥的化学品被溶解之后，然后可将试液2吸入或传送到第二个区域中，将干燥的化学品从第一个区域中洗去并且这样例如可以在第一和/或第二个区域中进行其他的研究。
优选地，通道3的毛细管作用从入口区域18到另一端是增加的。当没有足够的试液2流入时，这可能会使通道3从入口区域清空。可替换地，通道3中的毛细管作用还可以被设计被相同的或者从入口区域18到另一端是减少的，以便避免通道3从入口区域18开始的可能的清空。
根据另一个可替换的实施例，优选地在进料装置13或分离器15中提供第一化学品，尤其是干燥的化学品并且优选地在通道3或采集区域20提供至少一种第二化学品，尤其是干燥的化学品。这可以有效地处理或控制试液2、血液19或类似的。
优选地，对于研究血浆，设计第一化学品来抑制或延缓血液19的凝结。于是，例如为了产生EDTA血液可以提供EDTA(乙二胺四乙酸)作为第一化学品。EDTA凝固血液的钙，而这作为因素IV对血液凝结是必要的。
然后使用第二化学品，优选地化学品的混合物来研究或确定在血浆中的一种或多种参数如葡萄糖、酮或乳酸盐。
优选地为了研究至少一种细胞内参数如血液19中的血红蛋白或钙的水平，设计第一化学品来溶解细胞如血细胞并且释放钙或类似的。对于此，例如使用溶解缓冲液。
然后使用第二化学品，优选地化学品的混合物来研究或确定参数，尤其是钙的含量。使用混合物的一种组分，优选地螯合剂8-羟基喹啉来从反应中除去会干扰反应的镁离子。在碱性条件下，另一种螯合剂，优选地o-甲酚酞形成与钙的上色的螯合物。
在570nm波长上色的螯合物的衰变与钙浓度成正比。它可以直接地在通道3或采集区域20或可以在采样之后确定。然而，其他的测量或步骤也是可能的。特别地，也可以在不同的波长使用衰变和/或确定其他的螯合物、参数或类似的。对其他的也是一样，优选地光学的测量方法如荧光测量等。
根据其他的可替换的实施例，在封盖7和/或在载体6中提供在图8和11中所示的采样孔30，这可以对试液2，尤其是分离过的血浆或类似的进行采样。优选地采样孔30与通道3中的一个至少相对地大容量的储存区域20或类似物相连，这可以使合乎需要的或充足的采样体积保持准备就绪。
权利要求
1.用于收集血液(19)和分离作为试液(2)的血液成分如血浆的装置(1)，该装置具有采集血液(19)的进料装置(13)、分离作为试液(2)的血液成分的分离器(15)和接收试液(2)的通道(3)，优选地专门地通过毛细管作用，其中与分离器(15)相邻的是通道(3)的入口区域(18)，其用于接收分离的试液(2)，其特征在于装置(1)具有在使入口区域(18)的试液(2)通风的通风装置，其与主要的填充方向(F)和/或通道(3)的纵向延伸成直角。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于构建通风装置使试液(2)在分离器(15)的流出面上直接通风。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于用于使入口区域(18)的试液(2)通风的通风装置是在通道(3)的主要延伸平面(E)和/或沿着分离器(15)的平面边和/或与试液(2)通过分离器(15)的流动方向成直角形成的。
4.根据前面的任一项的权利要求的装置，其特征在于所述的通风装置包括至少一个在入口区域(18)的横向通道(30)，其延伸的方向与用试液(2)填充通道(3)的主要方向(F)成直角。
5.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通风装置具有与通道(3)侧向相邻的凹槽(5)。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于用试液(2)填充通道(3)的速度大于或等于沿着凹槽(5)的填充速度。
7.根据权利要求5或6的装置，其特征在于所述的凹槽(5)与通道(3)以陡沿相邻来形成液体止档。
8.根据权利要求5到7的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的凹槽(5)沿着用试液(2)填充通道(3)的主要方向(F)和/或优选地沿着相对于通道(3)的打开的窄面和/或纵向面(4)延伸。
9.根据权利要求5到8的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的凹槽(5)为圆形的构造，并且尤其横向地全部围绕或限定通道(3)。
10.根据权利要求5到9的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的凹槽(5)的横截面至少基本上为矩形。
11.根据权利要求5到10的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的凹槽(5)在相对于通道(3)的侧凸起的一个或两个面上形成。
12.根据权利要求5到11的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的装置(1)具有载体(6)和封盖(7)，在它们之间或通过它们形成通道(3)和凹槽(5)。
13.根据权利要求5到12的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通风装置具有至少一个与凹槽(5)相邻的通风通道(12)。
14.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于可以通过入口区域(18)接收试液(2)，该入口区域(18)垂直于通道(3)的主要延伸平面(E)，尤其在使用的位置垂直。
15.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的分离器(15)是平面结构，入口区域(18)与分离器(15)的平面边直接地相连并且通道(3)的主要填充方向(F)尤其平行于平面边延伸。
16.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的分离器(15)具有过滤器或膜来分离作为试液(2)的血浆。
17.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的装置(1)在限定通道(3)的入口区域(18)在相对的表面或平面边(8，9)之间具有用试液(2)填充通道(3)的填充装置。
18.根据权利要求17的装置，其特征在于所述的填充装置包括至少一个结构(17)，该结构(17)优选地以杆、台阶、隆起或柱的形式，其从表面或平面边(8，9)凸出。
19.根据权利要求17或18的装置，其特征在于所述的填充装置具有一个斜坡(25)，其能够减少在入口或给料区域(18)的通道(3)的高度(H)。
20.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)的横截面和/或通道(3)的单个通道(27)的横截面，特别在入口区域(18)，从分离器(15)向底部(8)逐渐变小，尤其基本上为V-形。
21.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)至少在入口区域(18)具有许多单个通道(27)和/或优选地由两个相对的表面或平面边(8，9)限定或形成，尤其它们基本上是平的。
22.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)在相对的或所有的窄面和/或纵向面上是打开的结构，尤其以横向环绕的形式，并且可以沿着通道(3)无侧壁地引导试液(2)。
23.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)具有基本上为矩形和/或平的横截面，尤其垂直于用试液(2)填充的主要方向(F)或垂直于通道(3)的纵向尺度。
24.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)的高度(H)小于通道(3)的宽度(B)，尤其小于的因数至少为5，和/或通道(3)的容积小于1ml，尤其小于100μl，更优选地不超过100μl。
25.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)形成至少一个试液(2)的容器。
26.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)含有化学品，尤其是干燥的化学品。
27.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)具有至少一个引导部件用于影响用试液(2)的填充并且尤其是使试液(2)的填充均衡化。
28.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)优选地具有被规则分布的凸起(10)作为引导部件，这些凸起(10)尤其被成列地与填充的主要方向(F)成直角或为纵向地安置。
29.根据权利要求28的装置，其特征在于所述的凸起(10)以隆起或柱的形式，特别是具有圆形或多角形的底面。
30.根据权利要求27到29的任一项权利要求的装置，其特征在于引导部件的面密度、间隔和/或尺寸可以变化，尤其作为对于进入通道(3)的试液(2)与入口的分别的距离的函数。
31.根据权利要求27到30的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)可以具有至少一个槽(11)作为引导部件，其尤其是横向或纵向于通道(3)的填充的主要方向(F)延伸并且优选地形成暂时的液体止档来使试液(2)的液体正面(V)均衡化。
32.根据权利要求31的装置，其特征在于槽(11)的横截面至少基本上为矩形或半圆形和/或它的深度小于凹槽(5)的深度。
33.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的进料装置(13)和/或分离器(15)具有第一化学品，尤其一种溶解优选地为血细胞的细胞的试剂。
34.根据权利要求33的装置，其特征在于所述的第一化学品以干燥化学品的形式并且可以被所提供的液体如试液(2)和/或血液(19)溶解。
35.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的通道(3)，尤其是它的采集区(20)被提供了第二化学品。
36.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的第二化学品以干燥的化学品的形式并且可以被试液(2)特别是血浆和/或细胞内液溶解。
37.根据权利要求35或36的装置，其特征在于所述的第二化学品可以允许确定Ca的含量和/或含有螯合剂，尤其是o-甲酚酞来形成上色的螯合物。
38.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于与分离器(15)相连的是单独的通道(3)来接收和/或排放试液(2)，其任选地引向不同的方向或不同的区域或分支。
39.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于装置(1)包括装置(21)用来将光引入到试液(2)中，特别是用于荧光测试，调整该光将其引入到在打开的侧面(4)区域上的试液(2)的自由面。
40.根据权利要求39的装置，其特征在于所引入的光可以通过全反射在试液和通道壁或试液/气体之间的界面上反射。
41.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的装置(1)具有检测器(24)来测量被散射的光或荧光，其中检测器(24)优选地安装在通道(3)的平面边(9)上。
42.根据前面的任一项权利要求的装置，其特征在于所述的装置(1)具有将试液2取样的取样装置()。
43.一种分离血液成分或血浆的方法，其中将血液成分或血浆作为试液(2)用平面分离器(15)从血液(19)进行分离，用通道(3)采集分离后的试液(2)，其中在通道(3)中其入口区域(18)与分离器(15)的平面边相邻并且以主要填充方向(F)平行于平面边地传送试液(2)，其特征在于至少在入口区域(18)垂直于主要填充方向(F)将试液(2)进行通风。
44.根据权利要求1到42的任一项权利要求的装置(1)的用途，其用于确定细胞内参数，特别是血液水平，其中通过第一化学品溶解血细胞并且优选地将得到的试液(2)主要通过通道(3)的毛细管作用转送和/或过滤并且借助第二化学品确定参数。
45.根据权利要求44的用途，其特征在于借助第二化学品确定作为细胞内参数的在溶解的血液(19)形成的试液(2)中的Ca的含量、血红蛋白的水平或类似值。
46.根据权利要求45的用途，其特征在于所使用的第二化学品是一种形成具有Ca离子的上色的螯合物的螯合剂，特别是o-甲酚酞。
47.根据权利要求44到46的任一项权利要求的用途，其特征在于是通过优选地直接在通道(3)中或相邻的采集区域(20)中测量衰减，尤其具有约570nm的波长的光的衰减，确定细胞内参数。
48.根据权利要求1到42的任一项权利要求的装置(1)的用途，其用于测量血液(19)中的至少一种组分或用于分析作为试液(2)的血浆，特别是蛋白质或电解质，试液(2)优选地主要通过通道(3)的毛细管作用转送和/或过滤并且优选地直接在通道(3)中或相邻的采集区域(20)中，借助一种化学品确定一种或多种的组分和/或参数。
49.根据权利要求48的用途，其特征在于通过所述的化学品确定在试液(2)中，尤其在血浆中的葡萄糖、酮或乳酸盐的含量。
50.根据权利要求48或49的用途，其特征在于通过另一种化学品防止血液凝结。
51.根据权利要求50的用途，其特征在于通过另一种化学品使血液(19)中存在的血纤维蛋白原沉淀并且过滤或分离并且在得到的试液(2)中确定参数。
52.根据权利要求44到51的任一项权利要求的用途，其特征在于参数或血液成分在试液(2)中，尤其直接在通道(3)中或在附近形成的采集区域(20)中被光学地或电化学地确定。
全文摘要
本发明涉及一种采集血液和分离作为液体样品的血浆的装置和方法，其借助利用毛细管作用吸收试液的通道。本发明的目的是得到用液体样品均匀地填充通道以及有效的分离。为了达到这个目的，在主要填充方向的横向方向上或在通道纵向方向的横向方向上进行排气，直接地在通道的入口区域的分离装置的下游。
文档编号G01N33/50GK1993611SQ200580026604
公开日2007年7月4日 申请日期2005年6月3日 优先权日2004年6月4日
发明者格特·布兰肯斯坦, 拉尔夫-彼得·彼得斯 申请人:贝林格尔英格海姆米克罗帕茨有限责任公司