專利名稱：將血液的液體部分與血液的細(xì)胞成分分離的裝置和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及將血液的液體部分與血液的細(xì)胞元素分離的方法和裝置，特別是與血樣的性質(zhì)測(cè)定相聯(lián)系。
在眾多的用于檢測(cè)和/或測(cè)定分析物(特別是生物學(xué)目的分析物)的分析系統(tǒng)中，有層析分析系統(tǒng)。
這種層析系統(tǒng)經(jīng)常被醫(yī)生和藥劑師用于在辦公室里快速診斷和治療監(jiān)測(cè)各種各樣的生理狀況和失調(diào)。同時(shí)也越來(lái)越多地被病人用于在家中自我監(jiān)測(cè)這些生理狀況和失調(diào)。
在這些層析系統(tǒng)中，最重要的當(dāng)數(shù)“薄層層析”系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，溶劑通過(guò)一薄而平坦的吸附介質(zhì)移動(dòng)。能用此種薄層系統(tǒng)進(jìn)行的最重要的試驗(yàn)是免疫分析法，該法依賴于抗原或半抗原與其對(duì)應(yīng)的抗體之間的特異性相互作用形成抗原抗體復(fù)合物。待測(cè)的抗原本身可以是抗體，例如在血清學(xué)測(cè)定法中的對(duì)幽門螺桿菌專一的抗體。這種情況下，待測(cè)的抗體也可以連接在專一性抗原上，另外，待測(cè)的抗原能通過(guò)一連到該分析物上的第一抗體的標(biāo)記了的第二抗體而直接檢測(cè)到。這些免疫分析法作為一種手段用于檢測(cè)臨床上重要的分子的存在和/或數(shù)量已經(jīng)被認(rèn)可很長(zhǎng)一段時(shí)間了。早在1956年J.M.Singer就報(bào)道了運(yùn)用基于免疫的膠乳凝集試驗(yàn)檢測(cè)一種與風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有關(guān)的因子(Singer等，Am.J.Med.22888-892(1956))。免疫分析法已與層析法及其裝置連用，稱為免疫層析法。
根據(jù)待測(cè)的抗原-抗體復(fù)合物的性質(zhì)以及產(chǎn)生該復(fù)合物的反應(yīng)的順序，將免疫層析分析法分成兩種主要的類型“三明治”型與“競(jìng)爭(zhēng)”型。
Grubb等美國(guó)專利號(hào)4,168,146和Tom等美國(guó)專利號(hào)4,366,241中有在試驗(yàn)條(Test strips)上進(jìn)行的三明治免疫分析法的實(shí)例，均引入本文作為參考文獻(xiàn)。
在競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析法中，顯示試劑通常與一種分析物或分析物類似物配對(duì)，它們競(jìng)爭(zhēng)著與一抗體連接，在該種樣品中還存在著許多未標(biāo)記的分析物。競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析法通常用于檢測(cè)半抗原之類的分析物，每一個(gè)半抗原是單價(jià)的，只能與一個(gè)抗體分子結(jié)合。半抗原的例子包括治療性藥物如茶堿和地谷新，濫用性藥物如可卡因和海洛因及其代謝物。競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析法的裝置的實(shí)例見(jiàn)Deutsch等美國(guó)專利號(hào)4,235,601，Liotta美國(guó)專利號(hào)4,442,204和Buechler等美國(guó)專利號(hào)5,208,535，在此均收入本文作為參考文獻(xiàn)。
采用試驗(yàn)條或類似的裝置對(duì)其分析物進(jìn)行分析的最常見(jiàn)的樣品之一為血液。最通常的是待測(cè)的分析物為血液液體部分的一種可溶性成分，如血清或血漿。二者的組成類似，不同之處是從已經(jīng)凝結(jié)的血樣得來(lái)的血清缺乏血纖維蛋白原和一些其它的凝結(jié)因子，在凝結(jié)過(guò)程中這些因子將被耗盡。
最典型的是，醫(yī)生或?qū)嶒?yàn)師將吸取血樣，通常是小量的血樣，最好是用全血做試驗(yàn)以避免需要從血樣制備大量的血清或血漿制品。然而，當(dāng)采用試驗(yàn)條和類似的分析裝置時(shí)，用全血做樣品，或者是一種其細(xì)胞特別是紅細(xì)胞被部分除去的血樣做樣品，是不值得的。
血細(xì)胞特別是紅細(xì)胞最初減慢了血清或血漿沿著膜的流動(dòng)，最終通過(guò)凝結(jié)膜孔將流動(dòng)中止。這導(dǎo)致了無(wú)效試驗(yàn)。紅細(xì)胞或其它細(xì)胞的遷移也會(huì)產(chǎn)生高背景或會(huì)干擾由該分析裝置進(jìn)行的試驗(yàn)性能。雖然用微孔濾器可將血細(xì)胞濾去，但此類濾器的作用通常太慢，不能對(duì)無(wú)細(xì)胞血液進(jìn)行有效分析。
另外，即使血細(xì)胞被有效除去了，所用方法常常會(huì)產(chǎn)生溶血。由于溶血會(huì)導(dǎo)致酶、血紅細(xì)胞、其它色素及基質(zhì)釋放到血液的無(wú)細(xì)胞部分中去，因此，溶血的產(chǎn)生是不必要的。它會(huì)干擾其它的臨床試驗(yàn)。
各種不同的方法敘述了從血液的液體部分分離出血細(xì)胞，例如見(jiàn)Grubb等美國(guó)專利號(hào)3,768,978，Greenspan美國(guó)專利號(hào)3,902,964，Vogel等美國(guó)專利號(hào)4,477,575，Zuk美國(guó)專利號(hào)4,594,372，Hillman等美國(guó)專利號(hào)4,753,776，Vogel等美國(guó)專利號(hào)4,816,224，Aunet等美國(guó)專利號(hào)4,933,092，Trasch等美國(guó)專利號(hào)5,005,195，Jeng等美國(guó)專利號(hào)5,064,541，Roesink等美國(guó)專利號(hào)5,076,925，Sand等美國(guó)專利號(hào)5,118,428，Tanaka等美國(guó)專利號(hào)5,118,472，Makino等美國(guó)專利號(hào)5,130,258，Hillman等美國(guó)專利號(hào)5,135,719，F(xiàn)orney等美國(guó)專利號(hào)5,209,904，Maddox等美國(guó)專利號(hào)5,212,060，Koenhen等美國(guó)專利號(hào)5,240,862，Wilk等美國(guó)專利號(hào)5,262,067，Kiser等美國(guó)專利號(hào)5,306,623，Ogura等美國(guó)專利號(hào)5,364,533，Kass等美國(guó)專利號(hào)5,397,479，所有這些專利均列入本文作為參考文獻(xiàn)。
然而，仍然需要改進(jìn)將血液液體部分與血液細(xì)胞成分分離的方法，以便迅速、精確地分析存在于血液液體部分中的分析物。特別需要一種組合裝置，可包含一測(cè)定元件和將血液的液體部分與細(xì)胞成分分離的元件，使得存在于血液液體部分的分析物在一個(gè)裝置上即可容易地進(jìn)行測(cè)定。這種改進(jìn)了的裝置避免了必需預(yù)先提取血清或血漿以及隨后的必需安全處理這些血液成分。由于增加了血液傳播疾病如肝炎和艾滋病的傳播，這變成了一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。將全血樣品加入這種改進(jìn)的裝置，可直接測(cè)定目的分析物。
這種改進(jìn)的裝置最好能進(jìn)行廣泛的免疫分析，包括三明治和競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析。
發(fā)明概述我們發(fā)明了將全血的液體部分同其細(xì)胞成分分離的裝置和方法，以及將其應(yīng)用以滿足其需求的測(cè)定裝置和方法。
該裝置的一種形式是一個(gè)將血液的液體部分與細(xì)胞成分分離的裝置，包括(1)一種多孔材料組成的填料，能使血液的液體部分通過(guò)，但捕獲其細(xì)胞成分；(2)一個(gè)支撐填料的基底；和(3)連在填料上的元件，能加速血液的液體部分的流動(dòng)(i)穿過(guò)被捕獲于填料中的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從多孔材料填料中流出。
在流過(guò)填料時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離，沒(méi)有明顯的溶血作用。
通常，多孔材料填料包括一種血液細(xì)胞成分的結(jié)合物。如果該結(jié)合物是一種抗血細(xì)胞的抗體，則最好是一種抗紅細(xì)胞的抗體。如果該結(jié)合物是一種凝集素，則許多類型的凝集素都適用。
另外，填料可充滿一種能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類。許多糖類都適用。這種糖類最好是甘露醇。
該裝置的多孔材料填料包括兩個(gè)區(qū)(i)第一區(qū)允許血液的液體部分和細(xì)胞成分都通過(guò)；(ii)第二區(qū)允許血液的液體部分通過(guò)，但不允許其細(xì)胞成分通過(guò)。
又，允許血液的液體部分通過(guò)但捕獲其細(xì)胞成分的多孔材料填料包括一個(gè)具有第一表面和第二表面的不對(duì)稱膜，該膜具有孔徑梯度，從第一表面到第二表面其孔徑逐漸減小，該不對(duì)稱膜能捕獲血液的細(xì)胞成分于其中，而使液體部分穿過(guò)。
連于填料上，能加速血液液體部分流動(dòng)的元件包括一用于層析分離的膜；該膜通常具有一捕獲帶，用于連接一特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)。
該裝置以及下面描述的類似裝置可用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離。如果包含有用于層析分離的膜，則該裝置可用于檢測(cè)和/或測(cè)定存在于血樣的液體部分中的至少一種分析物。
本發(fā)明的一種形式是一個(gè)將血液的液體部分與細(xì)胞成分分離的裝置，包括(1)第一多孔分離基質(zhì)，能使血液的液體部分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；和(2)第二多孔基質(zhì)，與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x，使得血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)。
在流過(guò)第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離，沒(méi)有明顯的溶血作用。
在根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的裝置的這種形式中，第二基質(zhì)通常是用于層析分離的膜，由此產(chǎn)生一種測(cè)定裝置。用于層析分離的膜通常具有一個(gè)捕獲區(qū)，用于連接特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)分子。
如果第二基質(zhì)是用于層析分離的膜，一種用于檢測(cè)和/或測(cè)定存在于血樣液體部分中至少一種分析物的測(cè)試方法包括下列步驟(1)將血樣加入該裝置的第一多孔分離基質(zhì)中；(2)使血樣流過(guò)第一多孔分離基質(zhì)，以使血樣中的液體部分與細(xì)胞成分分離；(3)由于第二基質(zhì)的作用，加速了血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙；和(4)使血液的液體部分流過(guò)第二基質(zhì)，在第二基質(zhì)中進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)將一特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)分子連接到第二基質(zhì)的捕獲區(qū)以檢測(cè)和/或測(cè)定至少一種分析物來(lái)進(jìn)行測(cè)試。
第一分離基質(zhì)可以是具有第一表面和第二表面的不對(duì)稱膜。該膜具有孔徑梯度，其孔徑大小從第一表面到第二表面逐漸減??；該不對(duì)稱膜能捕獲血液的細(xì)胞成分于其中，而使液體部分穿過(guò)。
通常，該裝置還具有一個(gè)無(wú)通透性的固體支持物，第二基質(zhì)固定其上。
本發(fā)明的另一種形式為一種能將血液的液體部分與細(xì)胞成分分離的具有三種基質(zhì)的裝置。這種裝置包括(1)第一多孔分離基質(zhì)，能使血液的液體部分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；(2)第二多孔分離基質(zhì)，與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸，能使血液的液體部分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；和(3)第三多孔基質(zhì)，與第二多孔分離基質(zhì)有效接觸，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x，使得血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)。
在流過(guò)第一和第二多孔分離基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離，沒(méi)有明顯的溶血作用。
根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的該裝置的另一種實(shí)施方案為具有多個(gè)第二多孔基質(zhì)。這種裝置包括(1)第一多孔分離基質(zhì)，能使血液的液體部分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；(2)至少兩個(gè)第二多孔基質(zhì)，每一個(gè)第二多孔基質(zhì)與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x，使得血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)。
本發(fā)明的另一種形式為一種能將血樣的液體部分與細(xì)胞成分分離的具有兩個(gè)部件的裝置。這種裝置包括(1)第一對(duì)置部件包括(a)第一多孔分離基質(zhì)，能使血液的液體成分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；和(b)第二多孔基質(zhì)，與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x，使得血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)；和(2)第二對(duì)置部件連接在第一對(duì)置部件上，這樣，第一和第二對(duì)置部件可處于相對(duì)立的位置，通過(guò)壓力將液體從一個(gè)對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到另一個(gè)對(duì)置部件上。
在流過(guò)第一對(duì)置部件的第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離，沒(méi)有明顯的溶血作用。
第二對(duì)置部件可包括一個(gè)樣品制備區(qū)，該區(qū)包括至少一種用于處理樣品的試劑或一種具有可檢測(cè)出的標(biāo)記的特異性結(jié)合分子伴侶，該特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)分析物的至少一種成分具有特異性親和力，用于結(jié)合分析物的特異性結(jié)合分子伴侶以一種形式存在，當(dāng)將水質(zhì)樣品加入樣品制備區(qū)時(shí)，該分子伴侶可被重新溶解。
一種特別適于雙向測(cè)試的具有兩個(gè)部件的裝置包括(1)第一對(duì)置部件包括(a)第一多孔分離基質(zhì)，能使血液的液體部分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；和(b)具有一用于層析分離的膜的第二多孔基質(zhì)，與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x，使得血液的液體部分沿第一個(gè)方向流過(guò)第二多孔基質(zhì)；和(2)第二對(duì)置部件連接在第一對(duì)置部件上，這樣，第一和第二對(duì)置部件可處于相對(duì)立的位置，通過(guò)壓力將試劑從第二對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件上。再將第一和第二對(duì)置部件置于相反的位置使得從第二對(duì)置部件轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件的試劑按與第一方向相反的第二方向穿過(guò)第二多孔基質(zhì)。
在這種形式中，當(dāng)流過(guò)第一對(duì)置部件的第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離，沒(méi)有明顯的溶血作用。
本發(fā)明的另一種形式為一種將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的方法，由下列步驟組成(1)將一種可交聯(lián)血液細(xì)胞成分的物質(zhì)加入到全血樣品中，這種交聯(lián)物可從下列物質(zhì)中選擇凝集素，抗血細(xì)胞的抗體，和能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類；(2)將交聯(lián)物與血樣混合，形成一種交聯(lián)物和血樣的混和物；(3)將交聯(lián)物和血樣的混和物加入到用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的裝置中，該裝置包括(a)一種由多孔材料組成的填料，能使血液的液體部分通過(guò)，但由交聯(lián)物和血樣間的反應(yīng)凝結(jié)起來(lái)的血液的細(xì)胞成分不能通過(guò)；(b)一個(gè)支撐填料的基底；和(c)連在填料上的元件，用于加速血液液體部分的流動(dòng)(i)穿過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從多孔材料填料中流出，在流過(guò)填料時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離，沒(méi)有明顯的溶血作用；和(d)使血液的液體部分流過(guò)填料，以分離血液的液體部分與細(xì)胞成分。
更優(yōu)選的是在該方法中加入一與交聯(lián)物在一起的抗凝結(jié)劑。通常該抗凝結(jié)劑為半抗原或EDTA。
所用的交聯(lián)物的濃度最好足以交聯(lián)血液的所有細(xì)胞成分。
用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的另一種方法包括下列步驟(1)將血樣加入一個(gè)由前述的一種交聯(lián)物包復(fù)起來(lái)的毛細(xì)管中；(2)使交聯(lián)物溶于血樣中，形成交聯(lián)物與血樣的混和物；(3)將交聯(lián)物與血樣的混和物加入到上述的用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的裝置中去；和(4)使血液的液體部分流過(guò)填料，以分離血液的液體部分與細(xì)胞成分。
毛細(xì)管上最好包復(fù)一層抗凝結(jié)劑。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明參考下列說(shuō)明、附加的權(quán)利要求及附圖，能更好地理解本發(fā)明的特征，各個(gè)方面及優(yōu)點(diǎn)

圖1為一種將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置的圖示，使用一種由多孔材料組成的填料；圖2為圖1中裝置的另一種圖示，表明血液穿過(guò)該裝置流動(dòng)；圖3是根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的測(cè)試裝置的另一種實(shí)施方案，使用分成兩個(gè)區(qū)的多孔填料；圖4為將血液的液體部分與細(xì)胞成分分離的裝置的另一種實(shí)施方案，使用三種基質(zhì)；圖5為根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的一種測(cè)試裝置的另一種實(shí)施方案，具有兩個(gè)第二基質(zhì)，它能結(jié)合測(cè)試元件；圖6為根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的一個(gè)具有兩個(gè)部件的裝置的實(shí)施方案；圖7為根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的一個(gè)具有兩個(gè)部件的裝置的另一種實(shí)施方案；圖8為根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的一種將血液的液體部分與細(xì)胞成分分離的方法的圖解，使用“在裝置外(off-board)”分離，將血液加入毛細(xì)管中，該毛細(xì)管含有用于結(jié)合血液細(xì)胞成分的交聯(lián)物。
描述定義在本發(fā)明公開(kāi)的文本中，以下術(shù)語(yǔ)定義如下(除非另行指明)特異性結(jié)合分子伴侶能通過(guò)依賴于分子本身的三維結(jié)構(gòu)的特異性的非共價(jià)連接而相互作用的一對(duì)分子中的一個(gè)。典型的特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)有抗原-抗體，半抗原-抗體，激素-受體，核酸鏈-互補(bǔ)的核酸鏈，底物-酶，底物類似物-酶，抑制劑-酶，糖-凝集素，生物素-抗生物素蛋白，和病毒-細(xì)胞受體。
有效接觸當(dāng)兩個(gè)固體部件以特定方式直接或間接接觸時(shí)，其水質(zhì)液能通過(guò)毛細(xì)管作用或其它作用從其中的一個(gè)部件基本上無(wú)間斷地流向另一個(gè)部件，則這兩個(gè)固體部件為有效接觸。“直接接觸”為兩個(gè)部件物理接觸，如邊與邊接觸或前與后接觸。通常，當(dāng)兩個(gè)部件直接接觸時(shí)，它們之間大約有0.5-5mm的重疊。當(dāng)然，這些部件也可放置成邊緣相接的形式。“非直接接觸”為兩個(gè)部件非物理接觸，但其間由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體連接。
分析物術(shù)語(yǔ)“分析物”包括待測(cè)定的實(shí)際分子及其類似物和衍生物，這些類似物和衍生物在分析時(shí)與另一種分子結(jié)合，其方式與分析物本身與之結(jié)合的方式類似。
抗體術(shù)語(yǔ)“抗體”包括具有適當(dāng)專一性的完整抗體分子和抗體片斷(包括Fab，F(xiàn)(ab′)，和F(ab′)2片斷)以及化學(xué)修飾的完整抗體分子和抗體片斷，包括通過(guò)亞基和由基因工程產(chǎn)生的單鏈抗體分子之間的體外重新締合而組裝的雜交抗體，還包括與抗體的抗原結(jié)合部位特異性相連的抗-自身型抗體。
沒(méi)有明顯的溶血作用術(shù)語(yǔ)“沒(méi)有明顯的溶血作用”意味著溶血程度很低，由目測(cè)檢查可見(jiàn)，產(chǎn)生的血漿或血清在白色的背景下沒(méi)有出現(xiàn)明顯的紅色。
支撐術(shù)語(yǔ)“支撐”包括直接支撐和間接支撐，或直接由一固體基底支撐，或由一固體基底通過(guò)一個(gè)或多個(gè)居間的部件間接支撐。
交聯(lián)物在此所用的術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)物”一般包括能交聯(lián)、凝結(jié)或凝聚血液的細(xì)胞成分的物質(zhì)。從專業(yè)的角度講，該術(shù)語(yǔ)包括凝集素，抗-血細(xì)胞的抗體，和能通過(guò)將血細(xì)胞變粘和結(jié)塊而使其凝聚的糖類。
根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的方法和裝置采用兩種技術(shù)中的一種，將血液的細(xì)胞成分(成形的部分)與血液的液體部分(血清或血漿，含有可溶性元素)分離，以免疫層析分析格式進(jìn)行。
這些技術(shù)中的第一種是在試驗(yàn)裝置上或作為裝置的一個(gè)主要部分主動(dòng)地將血液細(xì)胞成分與其液體部分分離，通常將這種技術(shù)稱為“在裝置上”(on-board)處理。這些技術(shù)中的第二種是在將樣品加入到試驗(yàn)裝置之前進(jìn)行分離或血樣處理，通常將其稱為“在裝置外”(off-board)處理。I.“在裝置上”處理的裝置和方法A.“在裝置是”處理的一般說(shuō)明本發(fā)明的一種形式是在試驗(yàn)裝置上或作為裝置的一個(gè)主要部分將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離。血液的細(xì)胞成分包括紅血球(紅細(xì)胞)，白血球(白細(xì)胞)和血小板。血液的液體部分包括血液的殘留物，如果血液已經(jīng)凝結(jié)了，形成含有血纖維蛋白和血細(xì)胞的凝塊，則液體部分通常稱為血清。如果液體部分從未凝結(jié)的血液獲得，則通常稱為血漿。血漿中存在但血清中不存在的主要成分是血纖維蛋白原，乃血纖維蛋白的前體。
通常這種裝置包括(1)一種由多孔材料組成的填料，能使血液的液體成分通過(guò)，但血液的細(xì)胞成分不能通過(guò)；(2)一個(gè)支撐填料的基底；和(3)連在填料上的元件，用于加速血液液體部分的流動(dòng)(i)穿過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從多孔材料填料中流出。
通常，用這種裝置將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的方法包括(a)將血樣加入該裝置的由多孔材料組成的填料中；(b)使血樣流過(guò)多孔材料填料，以使血樣的液體部分與細(xì)胞成分分離；和(c)加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和從多孔材料組成的填料中流出。
如同下面進(jìn)一步的闡述，該裝置的各種設(shè)置和實(shí)施都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
當(dāng)流過(guò)填料時(shí)，血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離，無(wú)明顯的溶血作用。
通常，基底是一種大致為平面的固體。液體穿過(guò)填料流動(dòng)以大致與基底平行的方向或沿著基底進(jìn)行。
與填料相連用于加速血液液體部分流動(dòng)的元件在此包括一用于層析分離的膜；通常，該膜具有一捕獲區(qū)，用于連接特異性結(jié)合分子對(duì)中的一元。在此種設(shè)置中，該裝置可用于進(jìn)行如下檢驗(yàn)的方法中，即檢測(cè)或測(cè)定存在于血樣液體部分中的至少一種分析物，該方法包括下列步驟(1)將血樣加入該裝置的由多孔材料組成的填料中；(2)使血樣流過(guò)多孔材料填料，以使血樣的液體部分與細(xì)胞成分分離；(3)由于連在填料上的元件的作用，加速了血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙；和(4)使血液的液體部分流過(guò)層析介質(zhì)，在層析介質(zhì)上進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)將特異性結(jié)合分子伴侶連接到層析介質(zhì)的捕獲區(qū)以檢測(cè)和/或測(cè)定至少一種分析物來(lái)完成檢驗(yàn)。
進(jìn)行此類檢驗(yàn)所需的條件，如特異性結(jié)合分子伴侶的選擇，所用的緩沖液或鹽，所需的時(shí)間及最適溫度，在本領(lǐng)域中都是常見(jiàn)的，在此不作進(jìn)一步的闡述。
多孔填料，由于通常將樣品加入其中，也稱為樣品填料，可以是編織物或非編織物，紙，纖維素，玻璃纖維，聚酯，其它聚合物，或這些材料的混和物，用于捕獲血液的細(xì)胞成分。多孔填料上通常連接有一種用于結(jié)合血液細(xì)胞成分的結(jié)合物。
用于結(jié)合血液細(xì)胞成分的結(jié)合物通常是一種凝集素或抗血細(xì)胞的抗體。如果結(jié)合物是抗血細(xì)胞的抗體，則通常為一種抗紅血球的抗體。這種抗體在本領(lǐng)域中很普通，在此不多敘述。通常將紅細(xì)胞或紅細(xì)胞片段注入不同的物種中，可以得到這類抗體。如果所需抗體是抗人類紅細(xì)胞的抗體，適合于生產(chǎn)此類抗體的動(dòng)物包括山羊，兔子，馬和綿羊。多克隆抗體或單克隆抗體都可以使用。另外，抗白血球的抗體或抗血小板的抗體可單獨(dú)使用，或與抗紅細(xì)胞的抗體一起使用，假如要求確保除去這些細(xì)胞成分的話。
結(jié)合血液細(xì)胞成分的結(jié)合物可與樣品填料非共價(jià)連接。另外，這種結(jié)合物也可共價(jià)交聯(lián)在樣品填料上；共價(jià)交聯(lián)蛋白質(zhì)到固體支持物上，如纖維素，紙，和其它一般的樣品填料材料上的技術(shù)，在本領(lǐng)域中很普遍，在此不多敘述。包含有抗體或凝集素的樣品填料可進(jìn)一步用聚酯結(jié)合物處理以捕獲細(xì)胞成分，例如，如Vogel等U.S.專利號(hào)4,816,224所述，在此收入本文作為參考文獻(xiàn)。也可使用其它類型的聚合物結(jié)合物。
如果結(jié)合物為一種凝集素，通常該凝集素為下列的一種，但并不局限于此伴刀豆球蛋白A，紅豆因，植物血球凝集素，Limulin，或由下列物種產(chǎn)生的凝集素中的一種洋蘑菇(Agaricus bisporus)安圭拉鰻鱺(Anguilla anguilla)，花生(Arachis hypogaea)，Bandeiraeasimplicifolia，紫色羊蹄甲(Bauhinia purpurea)，樹(shù)錦雞兒(Caraganaarborescens)，鷹嘴豆(Cicer arietinum)，刺海松(Codium fragile)，曼陀羅(Datura stramonium)，扁豆(Dolichos biflorus)，刺桐(Erythrina corallodendron)，剌桐(Erythrina cristagalli)，歐衛(wèi)矛(Euonymus europaeus)，大豆(Glycine max)，大蝸牛(Helixaspersa)，大蝸牛(Helix pomatia)，香豌豆(Lathyrus odoratus)，小扁豆(Lens culinaris)，番茄(Lycopersicon esculentum)，桑橙(Maclura pomifera)，苦瓜(Momordica charantia)，枝原體(Mycoplasma gallisepticum)，眼鏡蛇(Naja mocambique)，眼鏡蛇(Naja kaouthia)，鱷梨(Perseau americana)，多花菜豆(Phaseolus coccineus)，菜豆(Phaseolus limensis)，云扁豆(Phaseoius Vulgaris)，商陸(Phytolacca americana)，豌豆(Pisumsativum)，綠濃假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，四棱豆(Psophocarpus tetragonolobus)，羽毛藻(Ptilota plumosa)，蓖麻(Ricinus communis)，剌槐(Robinia pseudoacacia)，黑接骨木(Sambucus nigra)，馬鈴薯(Solanum tuberosum)，槐樹(shù)(Sophorajaponica)，Tetragonolobus purpureas，小麥(Triticum vulgaris)，烏樂(lè)樹(shù)(Ulex europaeus)，蠶豆(Vicia faba)，救荒野豌豆(Viciasativa)，長(zhǎng)柔毛野豌豆(Vicia villosa)，豇豆(Vigna radiata)，歐寄生(Viscum album)，和多花紫藤(Wisteria floribunda)。凝集素是由植物和某些動(dòng)物產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，能特異性地與血細(xì)胞表面的糖基非共價(jià)相連。
凝集素最好又能與紅血球相連，又能與白血球相連，無(wú)血細(xì)胞基團(tuán)特異性。許多凝集素的其它例子已經(jīng)知道了，在此不作進(jìn)一步闡述。
多孔材料填料中也可充滿一種能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類，例如Rapkin等U.S.專利號(hào)4,678,757中所述的糖類，已編入本文作為參考文獻(xiàn)。這些糖類包括(但不局限于此)，甘露醇，山梨醇，肌醇，β-D-葡萄糖，α-D-葡萄糖，D(+)木糖，D(+)甘露糖，D(-)阿拉伯糖，L(+)阿拉伯糖，D(+)半乳糖，L(-)木糖，D-葡庚糖，L-來(lái)蘇糖，乳糖，麥芽糖和蔗糖。特別優(yōu)選的糖是甘露醇。雖然申請(qǐng)者不打算受這種理論約束，但確信這些糖類是通過(guò)非共價(jià)連接到紅血球的表面而使其變粘，最終使其成塊或凝結(jié)來(lái)行使作用。
將濃度高達(dá)20％(W/V)的糖溶液加到一種具通透性的基質(zhì)如一種非編織纖維(如纖維素，玻璃或聚酯)上，得到一種處理了的基質(zhì)。糖溶液可通過(guò)各種方法如滲透，印染或噴霧加入到基質(zhì)中，達(dá)到所需濃度。糖作為一種保持劑、成塊劑或凝聚劑行使功能，優(yōu)先從自由穿越基質(zhì)的、圍繞在其周圍的液體中分離出細(xì)胞。
分離的血量是處理了的基質(zhì)的吸附容量的函數(shù)，是連在填料上用于加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙及流出填料的元件的函數(shù)，是在處理了的基質(zhì)和加速血液液體部分流動(dòng)的元件之間粘附的程度和范圍的函數(shù)。B.用于“在裝置上”處理的裝置的具體實(shí)施方案根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的用于“在裝置上”處理的裝置的一種實(shí)施方案包括(1)第一多孔分離基質(zhì)，可使血液的液體部分通過(guò)，但能捕獲血液的細(xì)胞成分；(2)與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸的第二多孔基質(zhì)，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)，無(wú)明顯的溶血作用。
在本方案中，第二多孔基質(zhì)具有與填料相連的元件，用于加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和從多孔材料填料中流出。第二多孔基質(zhì)可以是一種膜，例如，一種適合于層析分離的膜。通常用作此膜的材料包括(但不局限于此)，硝化纖維素，纖維素，其它纖維素衍生物，尼龍，人造纖維，紙，二氧化硅，聚酯和聚砜。這種膜最常用的材料是硝化纖維素?？筛鶕?jù)需要對(duì)層析介質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理或修飾。
第二多孔基質(zhì)具有捕獲區(qū)，用于結(jié)合特異性結(jié)合分子對(duì)中的分子，如抗原，半抗原，或抗體。例如，第二多孔基質(zhì)可以具有一固定在捕獲區(qū)的用于結(jié)合分析物的第一抗體，然后，在三明治反應(yīng)中，用標(biāo)記的第二抗體對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。或者，第二多孔基質(zhì)可以具有一固定在捕獲區(qū)的用于結(jié)合抗體的抗原。在同一個(gè)第二多孔基質(zhì)上可以存在多個(gè)捕獲區(qū)；如果存在多個(gè)捕獲區(qū)，在捕獲區(qū)上可以結(jié)合相同的或不同的特異性結(jié)合分子對(duì)中的分子。如果存在多個(gè)捕獲區(qū)，則可用一個(gè)捕獲區(qū)作對(duì)照，以確證試驗(yàn)的正確性。許多設(shè)置在本領(lǐng)域中廣為知曉，不需多言。第二多孔基質(zhì)可以具有一層析分析元件，可用于進(jìn)行免疫層析分析。當(dāng)?shù)诙嗫谆|(zhì)是一種層析分析元件時(shí)，該裝置能夠在一單獨(dú)的裝置上即“在裝置上”將血液的細(xì)胞成分與血液的液體部分分離，并且對(duì)血液液體部分中的分析物進(jìn)行檢驗(yàn)。將血樣加入第一分離基質(zhì)。隨后讀結(jié)果，便可進(jìn)行檢驗(yàn)。
通常，層析檢驗(yàn)元件既可進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析，又可進(jìn)行三明治免疫分析，其格式在本領(lǐng)域中廣為人知。
在三明治免疫分析中，連在層析介質(zhì)上的標(biāo)記物通常是分析物的標(biāo)記了的抗體。如果分析物本身就是一種抗體，例如在檢測(cè)人血清中抗細(xì)菌幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)(懷疑是胃潰瘍的病原體)的抗體時(shí)，標(biāo)記物可以是在種、綱、亞綱特異性基礎(chǔ)上結(jié)合第一抗體的第二抗體。綱特異性也叫做異型特異性，例如人類抗體的IgG，IgM，IgA，IgD，和IgE。亞綱特異性涉及到綱內(nèi)抗原的差異，例如IgG1，IgG2，IgG3和IgG4，它們是IgG的亞綱。最優(yōu)選的是，為了避免干擾，用于檢測(cè)一種抗體分析物的標(biāo)記的特異性結(jié)合分子對(duì)結(jié)合到抗體分析物的恒定區(qū)。
在某些應(yīng)用中，需要進(jìn)行間接標(biāo)記。例如，測(cè)定Giardia抗原時(shí)，需用到IgM抗體，要直接標(biāo)記該抗體很困難。在這種情況下，可標(biāo)記對(duì)易變的一級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶具專一性的二級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶。通常，標(biāo)記的二級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶結(jié)合到抗體上，該抗體為在種、綱、或亞綱特異性基礎(chǔ)上的一級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶。一級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)分析物有特異性結(jié)合親和力。應(yīng)用二級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶的另一種方式為，一級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶可結(jié)合到生物素上，以及采用一種與抗生物素蛋白結(jié)合的標(biāo)記物。
當(dāng)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析時(shí)，標(biāo)記物通常是分析物或分析物類似物。當(dāng)然，在本領(lǐng)域中還有其它的標(biāo)記方案；在一些標(biāo)記方案中，標(biāo)記物是分析物的標(biāo)記了的抗體或二級(jí)特異性結(jié)合分子伴侶。在某些情況下，抗-idiotypic抗體可用于競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析。
一個(gè)或幾個(gè)附加的元件可安放在第一多孔分離基質(zhì)和第二多孔基質(zhì)之間。這些元件(通常是導(dǎo)體)可充當(dāng)?shù)谝欢嗫追蛛x基質(zhì)與第二多孔基質(zhì)間的橋梁，例如層析分析元件。
任選地，可選擇將第二多孔基質(zhì)固定地連接到一個(gè)不具通透性的固體支持物上。第二多孔基質(zhì)可壓成片狀壓在支持物上或在其上澆筑成形。固體支持物由塑料或?qū)訅杭埌逯惖牟牧蠘?gòu)成。
這種裝置如圖1所示。裝置10包括第一多孔分離基質(zhì)12，與第一多孔分離基質(zhì)12有效接觸的第二多孔基質(zhì)14，和一固體支持物16。第一多孔分離基質(zhì)12具有第一表面18和第二表面20。第二多孔基質(zhì)14可以有一層析分析元件。
在應(yīng)用時(shí)，將血樣22加到第一多孔分離基質(zhì)12的第一表面18上，由于第一多孔分離基質(zhì)12的第二表面20與第二多孔基質(zhì)14間的接觸，使得血樣22的液體部分流入第二多孔基質(zhì)14，而血樣的細(xì)胞成分被捕獲在第一多孔分離基質(zhì)12中。
圖2為當(dāng)血樣的液體部分流入第二多孔基質(zhì)14后圖1中的裝置。圖2中的交叉陰影部分為血液流過(guò)第一多孔基質(zhì)12和第二多孔基質(zhì)14的面積。
在該實(shí)施方案的一種變換形式中，第一分離基質(zhì)可以是未處理的不對(duì)稱膜。該未處理的不對(duì)稱膜被設(shè)計(jì)為其上具有遞減的孔徑梯度，該不對(duì)稱膜具有第一表面和第二表面；血樣加到第一表面上。從第一表面到第二表面孔徑逐漸減小。不對(duì)稱膜能捕獲血液的細(xì)胞成分，但使其液體部分通過(guò)。如上所述，第一分離基質(zhì)使得血液的液體部分流過(guò)與之接觸的第二基質(zhì)。
該裝置也可由圖1和圖2來(lái)描述，其中作為第一多孔分離基質(zhì)12的不對(duì)稱膜具有第一表面18和第二表面20。血流從不對(duì)稱膜的第一表面18流向第二表面20。
適合于本發(fā)明的“在裝置上”分離裝置的不對(duì)稱膜可由疏水和親水聚合物組合而成，如Koenhen等美國(guó)專利號(hào)5,240,862和Roesink等美國(guó)專利號(hào)5,076,925中所述。疏水聚合物可以是聚砜，聚醚砜，聚酰亞胺，或聚醚亞胺，親水聚合物可以是聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚乙烯醇，聚乙酸乙烯酯，或聚乙二醇。
在該實(shí)施方案的另一種變換形式中，第一基質(zhì)可以設(shè)計(jì)成只有一部分填料能結(jié)合血液的細(xì)胞成分。換句話講，填料可分成兩個(gè)區(qū)，第一區(qū)允許液體通過(guò)但不能結(jié)合血液的細(xì)胞成分，第二區(qū)則能結(jié)合血液的細(xì)胞成分。第二區(qū)可包括前述的抗體，凝集素，或糖類。第一區(qū)通常包括對(duì)血樣進(jìn)行預(yù)處理的試劑，當(dāng)血液流過(guò)第一區(qū)時(shí)，可預(yù)先混入血樣中。
該裝置的這種變換形式如圖3所示。裝置40具有第一分離基質(zhì)42，其上有第一表面44和第二表面46，分成兩個(gè)區(qū)，第一區(qū)48不能結(jié)合血液的細(xì)胞成分，第二區(qū)50能結(jié)合血液的細(xì)胞成分。該裝置還具有第二多孔基質(zhì)52和一固體支持物54。
在應(yīng)用中，將血樣56加到第一分離基質(zhì)42的第一表面44上，血樣從第一區(qū)48流到第二區(qū)50，通常預(yù)先將存在于第一區(qū)48的試劑混入血樣56中，對(duì)血樣56進(jìn)行預(yù)處理。然后，血樣56的液體部分從第二區(qū)50流入第二多孔基質(zhì)52；層析分析可在第二多孔基質(zhì)52中進(jìn)行。
在該實(shí)施方案的另一種變換形式中，采用三個(gè)元件(1)第一多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲血液的細(xì)胞成分；(2)與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸的第二多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲血液的細(xì)胞成分；和(3)與第二多孔分離基質(zhì)有效接觸的第三多孔基質(zhì)，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)。
當(dāng)血液流過(guò)第一和第二多孔分離基質(zhì)時(shí)，其液體部分與細(xì)胞成分分離，無(wú)明顯的溶血作用。
在這種變換形式中，第三基質(zhì)包括用于加速血液液體部分流動(dòng)的元件(i)流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從第二基質(zhì)中流出。第三基質(zhì)可以包括一層析分析元件。
如上所述，任選地，和優(yōu)選地將第三基質(zhì)固定地連在一不具通透性的固體支持物上。
第一和第二基質(zhì)可以相同也可以不同；它們可以包括在I(B)部分所述的各種形式中的任何一種，包括含有一種血液細(xì)胞成分結(jié)合物如一種凝集素或一種血細(xì)胞抗體的基質(zhì)，含有一種能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類的基質(zhì)，和含有用于捕獲血細(xì)胞的一種不對(duì)稱膜的基質(zhì)?？梢圆捎镁哂袃蓚€(gè)區(qū)的基質(zhì)。
對(duì)于該裝置的這種形式，一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的方法包括下述步驟(1)將血樣加入該裝置的第一多孔分離基質(zhì)中；(2)使血樣流過(guò)第一多孔分離基質(zhì)和第二多孔分離基質(zhì)，以使血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離；和(3)由于第三基質(zhì)的作用，加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙。
當(dāng)?shù)谌|(zhì)包括一具有捕獲區(qū)的用于層析分離的膜，一種用于檢測(cè)和/或測(cè)定血樣液體部分中至少一種分析物的方法包括下列步驟(1)將血樣加入該裝置的第一多孔分離基質(zhì)中；(2)使血樣流過(guò)第一多孔分離基質(zhì)和第二多孔分離基質(zhì)，以使血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離；(3)由于第三基質(zhì)的作用，加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙；和(4)使血液的液體部分流過(guò)第三基質(zhì)，以使能在第二基質(zhì)中進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)結(jié)合特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)到第三基質(zhì)的捕獲區(qū)，可以檢測(cè)和/或測(cè)定至少一種分析物，以此進(jìn)行檢驗(yàn)。
該裝置的這種變換形式如圖4所示。裝置60具有第一基質(zhì)62，第二基質(zhì)64，第三基質(zhì)66，和一固體支持物68。將血樣70加到第一基質(zhì)62上，然后流過(guò)第一基質(zhì)62和第二基質(zhì)64；血樣的液體部分流入第三基質(zhì)66。層析分析在第三基質(zhì)66中進(jìn)行。
在該實(shí)施方案的另一種變換形式中，本裝置可以包括多個(gè)第二多孔基質(zhì)，每一種第二多孔基質(zhì)都與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸。每一種第二多孔基質(zhì)可以包括一具有捕獲區(qū)的層析分析元件，如前所述。當(dāng)?shù)诙嗫谆|(zhì)包括具有捕獲區(qū)的層析分析元件時(shí)，一種用于檢測(cè)和/或測(cè)定血樣液體部分中至少一種分析物的方法包括下列步驟(1)將血樣加入該裝置的第一多孔分離基質(zhì)中；(2)使血樣流過(guò)第一多孔分離基質(zhì)，以使血樣的液體部分與其細(xì)胞成分分離；(3)由于第二基質(zhì)的作用，加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙；和(4)使血液的液體部分流過(guò)第二基質(zhì)，以使能在至少一種第二基質(zhì)中進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)結(jié)合特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)到至少一種第二基質(zhì)的捕獲區(qū)，可以檢測(cè)和/或測(cè)定至少一種分析物，以此進(jìn)行檢驗(yàn)。
在圖5所示的一種設(shè)置中，該裝置包括兩個(gè)第二多孔基質(zhì)，每一種與第一多孔基質(zhì)的一個(gè)末端有效接觸。在這種設(shè)置中，血樣加到第一多孔基質(zhì)的中央，然后向兩端遷移。又，如果采用三個(gè)或多個(gè)第二多孔基質(zhì)，每一個(gè)都與第一多孔基質(zhì)有效接觸。第二多孔基質(zhì)可圍繞第一多孔基質(zhì)排成一圈，象輪子的輪輻。在這種形式中，第一多孔基質(zhì)可以是前述的任何一種第一多孔基質(zhì)，包括未處理的不對(duì)稱膜。
圖5中，裝置80具有一個(gè)第一多孔分離基質(zhì)82，該基質(zhì)具有第一表面84和第二表面86以及第一末端88和第二末端90；具有兩個(gè)第二基質(zhì)92和94，及一個(gè)固體支持物96。這兩個(gè)第二基質(zhì)92和94分別與第一多孔分離基質(zhì)82的兩個(gè)末端88和90接觸。血樣98被加到第一多孔分離基質(zhì)82的第一表面84上，穿過(guò)第一多孔分離基質(zhì)82，血樣的液體部分流入兩個(gè)第二基質(zhì)92和94中。C.兩個(gè)部件的檢驗(yàn)裝置本發(fā)明的另一種實(shí)施方案是包括第一和第二基質(zhì)的具有兩個(gè)部件的裝置。通常這種裝置包括(1)第一對(duì)置部件包括(a)如上所述的第一多孔分離基質(zhì)，和(b)如上所述的第二多孔基質(zhì)，與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸；和(2)第二對(duì)置部件與第一對(duì)置部件相連，這樣，第一和第二對(duì)置部件可放在相對(duì)立的位置上，通過(guò)壓力將液體從一個(gè)對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到另一個(gè)對(duì)置部件上。
有許多實(shí)施方案采用兩個(gè)對(duì)置部件。幾種變換形式如圖6和圖7所示。這些形式只是一些范例，并不排斥還有其它的形式；這種檢驗(yàn)裝置存在各種各樣的形式，都已有描述，例如在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8/040,430中，已編入本文作為參考文獻(xiàn)。
例如，第二對(duì)置部件可以包括一個(gè)樣品制備區(qū)，該區(qū)中包括至少一種用于處理樣品的試劑。在將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離之前，可用這種試劑處理樣品。
另外，該樣品制備區(qū)可以包括一由可檢測(cè)標(biāo)記物標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶。該特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)從分析物中選擇出的至少一種成分具有特異性結(jié)合親和力，該分析物的特異性結(jié)合分子伴侶以一種形式存在，當(dāng)加入水質(zhì)樣品到樣品制備區(qū)，可重新溶解該特異性結(jié)合分子伴侶。換句話說(shuō)，該標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶可以液體狀加入樣品制備區(qū)，然后以可被重新溶解的方式干燥。通常，當(dāng)該裝置用于三明治免疫分析，用可檢測(cè)標(biāo)記物標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)分析物具特異性結(jié)合親和力。
另外，第一對(duì)置部件還可包括一樣品制備區(qū)，該區(qū)包括一用可檢測(cè)標(biāo)記物標(biāo)記了的以可再溶解形式存在的特異性結(jié)合分子伴侶。如下面指出的，在這種情況下，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?duì)置部件處于相對(duì)立的位置時(shí)，在第一對(duì)置部件上的樣品制備區(qū)將與第二對(duì)置部件上的一個(gè)元件接觸。這將導(dǎo)致樣品的轉(zhuǎn)移；然后，將樣品和重新溶解的標(biāo)記的特異性結(jié)合分子伴侶加到多孔填料上。
又，在兩個(gè)部件的裝置中，多孔填料可以在對(duì)置部件上而與層析基質(zhì)分離。此種安排的例子見(jiàn)圖6。
一種用于檢測(cè)和/或測(cè)定血樣液體部分中至少一種分析物的方法包括下列步驟(1)將血樣加入該兩個(gè)部件檢驗(yàn)裝置的位于第一對(duì)置部件上的第一多孔分離基質(zhì)中；(2)使血樣流過(guò)第一多孔分離基質(zhì)，以使血樣的液體部分與其細(xì)胞成分分離；(3)由于第二基質(zhì)的作用，加速血液的液體部分流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙；(4)將第一和第二對(duì)置部件放在相對(duì)立的位置上，通過(guò)壓力將液體從一個(gè)對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到另一個(gè)對(duì)置部件上。
(5)使血液的液體部分流過(guò)第二基質(zhì)，以使能在第二基質(zhì)中進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)結(jié)合特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)到第二基質(zhì)的捕獲區(qū)，可以檢測(cè)和/或測(cè)定至少一種分析物，以此進(jìn)行檢驗(yàn)。下面是兩個(gè)部件檢測(cè)裝置的幾個(gè)例子。
一種常見(jiàn)的安排如圖6所示。檢驗(yàn)裝置200具有第一對(duì)置部件202和第二對(duì)置部件204。第一對(duì)置部件202包括一用于加樣的多孔填料206。第二對(duì)置部件204包括一層析介質(zhì)208。當(dāng)?shù)谝粚?duì)置部件202和第二對(duì)置部件204被放在對(duì)立的位置上時(shí)，多孔填料206和層析介質(zhì)208間的重疊形成了一種可將血液的液體部分從多孔材料中吸出的功能。層析介質(zhì)208包括一檢測(cè)區(qū)210和一控制區(qū)212。第一對(duì)置部件202和第二對(duì)置部件204由一鉸鏈214連接。層析介質(zhì)208支撐在一凹穴216中。第一對(duì)置部件202具有一窗口218，用于觀察層析介質(zhì)208，包括檢測(cè)區(qū)210和控制區(qū)212。通過(guò)一個(gè)咬合裝置可將第一對(duì)置部件202和第二對(duì)置部件204合在一起，例如由第一對(duì)置部件202上的斜邊220和第二對(duì)置部件204上的咬邊222形成的咬合。也可采用其它形式的咬合。該裝置可通過(guò)第二對(duì)置部件204上的一個(gè)缺口224進(jìn)入。
根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的檢驗(yàn)裝置的另一種實(shí)施方案包括一種能進(jìn)行雙向?qū)游龅难b置。該方案如圖7所示。檢驗(yàn)裝置300具有第一對(duì)置部件302和第二對(duì)置部件304。第一對(duì)置部件302包括一吸收器306(可以是一種吸收性的填料)和一加樣器308。第二對(duì)置部件304具有一層析介質(zhì)310，該基質(zhì)有第一末端312和第二末端314，還具有一檢測(cè)區(qū)316和控制區(qū)318。第二對(duì)置部件304還具有一與層析介質(zhì)310的第二末端314有效接觸的導(dǎo)體320；當(dāng)?shù)谝粚?duì)置部件302和第二對(duì)置部件304被放在相對(duì)立的位置上時(shí)，導(dǎo)體320用于將加樣器308中的試劑加入到層析介質(zhì)310中。第二對(duì)置部件304還具有一如上所述的多孔材料填料322，允許血液的液體部分通過(guò)，而結(jié)合血液的細(xì)胞成分。該多孔材料填料322與層析介質(zhì)310的第一端312有效接觸；這種有效接觸形成了一種可將血液的液體部分從多孔材料填料322中吸出的功能。第一對(duì)置部件302和第二對(duì)置部件304由一鉸鏈324連接。層析介質(zhì)310和多孔材料填料322支撐在一凹穴326中。第一對(duì)置部件302具有一窗口328，用于觀察層析基質(zhì)310，包括檢測(cè)區(qū)316和控制區(qū)318。通過(guò)一個(gè)咬合裝置可將第一對(duì)置部件302和第二對(duì)置部件304合在一起，例如由第一對(duì)置部件302上的斜邊330和第二對(duì)置部件304上的咬邊332形成的咬合。也可采用其它形式的咬合。該裝置可通過(guò)第二對(duì)置部件304上的一個(gè)缺口334進(jìn)入。
在應(yīng)用中，血樣被加入多孔填料322，進(jìn)行血液細(xì)胞成分的分離。然后，血樣的液體部分流過(guò)層析介質(zhì)310，在那一瞬間，第一和第二對(duì)置部件302和304被放在相對(duì)立的位置上，加樣裝置308中的試劑被加到層析介質(zhì)310上，再流過(guò)層析介質(zhì)310，其方向與血樣的液體部分流過(guò)層析介質(zhì)310的方向相反，由此，逆轉(zhuǎn)了液流。液流的逆轉(zhuǎn)由吸收裝置306來(lái)驅(qū)動(dòng)。
該實(shí)施方案特別適合于進(jìn)行檢測(cè)血樣中的抗體的血清學(xué)分析。例如，待測(cè)的分析物是人類抗細(xì)菌幽門螺桿菌(該細(xì)菌可引起胃潰瘍)的抗體，則將懷疑含有該抗體的血樣加到多孔填料322中，將血樣的細(xì)胞成分與液體部分分離。然后，血樣的液體部分從多孔填料322中遷移到層析介質(zhì)310中。檢測(cè)區(qū)316可以包含免疫了的幽門螺桿菌抗原，這樣，任何對(duì)幽門螺桿菌抗原專一的抗體都可結(jié)合到檢測(cè)區(qū)上。加樣器308包含有一種以可再溶解形式存在的標(biāo)記了抗體，可結(jié)合人類免疫球蛋白G的抗體，例如用金標(biāo)記的山羊抗人類球蛋白G的抗體。通過(guò)加入水成液到加樣器308中，可重新溶解加樣器308中的內(nèi)含物。當(dāng)?shù)谝缓偷诙?duì)置部件302和304被放在相反的位置時(shí)，該加樣器308轉(zhuǎn)為與層析介質(zhì)310相接觸?？蓪?biāo)記了的抗人類IgG抗體加到層析介質(zhì)310中。然后，吸收器306使標(biāo)記了的抗人類IgG抗體遷移過(guò)層析介質(zhì)310，其方向與血樣的液體部分流過(guò)層析介質(zhì)310的方向相反。然后，任何連在檢測(cè)區(qū)316的抗幽門螺桿菌的抗體都被標(biāo)記了。如果采用金標(biāo)記的抗體，則抗幽門螺桿菌的抗體的存在可通過(guò)肉眼檢測(cè)到。由吸收器306驅(qū)動(dòng)的逆流可洗去存于樣品中的對(duì)幽門螺桿菌抗原無(wú)特異性的沒(méi)有結(jié)合到檢測(cè)區(qū)316上的其它抗體，這些抗體可與標(biāo)記的抗人類IgG抗體反應(yīng)，造成背景。因此，采用雙向流動(dòng)減少了背景影響，增加了試驗(yàn)的靈敏度和可靠性。
這些安排是示范性的，并不包括全部；根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的包含用于結(jié)合血液細(xì)胞成分的多孔填料的其它單向和雙向檢驗(yàn)裝置的設(shè)置方式，都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些設(shè)置可以包括大量的元件。
例如，在根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的大量裝置中，吸收器與層析介質(zhì)的一個(gè)末端有效接觸，通常該末端與同多孔材料填料接觸的另一個(gè)末端處于相反的位置。吸收器可由任何吸水材料構(gòu)成，可以吸收足夠的液體，最終將液體從層析介質(zhì)中吸出，集中在吸收器中。通常用于吸收的材料包括(但不局限)濾紙。
又，該裝置可包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體。導(dǎo)體可充當(dāng)多孔材料填料與層析介質(zhì)間的橋梁，構(gòu)成了將血液的液體部分從多孔材料中吸出的元件。這些導(dǎo)體由疏水介質(zhì)組成，可使液體通過(guò)，而不吸收它們。這些材料在本領(lǐng)域中非常普通?？刹捎美w維素與纖維素衍生物。
在根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的具有對(duì)置部件的裝置中，對(duì)置部件的主體最好由薄紙板構(gòu)成，足以不透過(guò)濕氣，以保持由該裝置進(jìn)行的分析中所涉及的液體。其它的纖維素類材料，如紙板或固體漂白亞硫酸鹽(SBS)也可采用。又，對(duì)置部件的主體可由不透濕氣的塑料構(gòu)成。一種適合的塑料為聚碳酸酯塑料如熱塑聚碳酸酯(LexanTM)。
對(duì)置部件之間由一鉸鏈連接，該鉸鏈最好由不能透過(guò)液體的材料如塑料構(gòu)成，這樣，與第一和第二對(duì)置部件所采用的材料一致或相同。
一種特別適合于進(jìn)行雙向檢驗(yàn)的形式包括(1)第一對(duì)置部件包括(a)第一多孔分離基質(zhì)，能使血液的液體成分通過(guò)，但細(xì)胞成分不能通過(guò)；和(b)具有一用于層析分離的膜的第二多孔基質(zhì)，與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x，使得血液的液體部分沿第一個(gè)方向流過(guò)第二多孔基質(zhì)；和(2)第二對(duì)置部件連接在第一對(duì)置部件上，這樣，第一和第二對(duì)置部件可處于相對(duì)立的位置，通過(guò)壓力將試劑從第二對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件上，再將第一和第二對(duì)置部件置于相反的位置使得從第二對(duì)置部件轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件的試劑按與第一個(gè)方向相反的第二個(gè)方向穿過(guò)第二多孔基質(zhì)。
通常，在這種形式中，用于層析分離的膜包括一用于結(jié)合分析物捕獲區(qū)，從第二對(duì)置部件轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件的試劑是分析物的標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶。
一種用于檢測(cè)和/或測(cè)定血樣液體部分中至少一種分析物的方法包括下列步驟(1)將血樣加入該裝置的位于第一對(duì)置部件上的第一多孔分離基質(zhì)中；(2)使血樣流過(guò)第一多孔分離基質(zhì)，以使血樣的液體部分與其細(xì)胞成分分離；(3)使血樣的液體部分以第一方向流過(guò)層析分離膜；(4)將第一和第二對(duì)置部件放在相對(duì)立的位置上，通過(guò)壓力將分析物的標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶從第二對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件上；和(5)使分析物的標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶按第二個(gè)方向遷移過(guò)層析分離膜，以使能在第二基質(zhì)中進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)結(jié)合標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶到第二基質(zhì)的捕獲區(qū)，可以檢測(cè)和/或測(cè)定至少一種分析物，以此進(jìn)行檢驗(yàn)。
上面描述的這些裝置是指那些一次只進(jìn)行一種檢驗(yàn)的檢驗(yàn)裝置。然而，根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的檢驗(yàn)裝置也可組建成一次能進(jìn)行多種檢驗(yàn)的形式?？蛇M(jìn)行對(duì)同種分析物或不同分析物的檢驗(yàn)。這使得能將多種血樣加到一個(gè)裝置上進(jìn)行多種檢驗(yàn)。II.進(jìn)行“在裝置外”處理的裝置和方法本發(fā)明的另一種形式為一種將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的方法，該法為預(yù)先將一種血液細(xì)胞成分的結(jié)合物加到全血樣中，然后再將該混合物加到用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置中。
該法包括下列步驟(1)將一種可交聯(lián)血液細(xì)胞成分的物質(zhì)加入到全血樣品中，這種交聯(lián)物可從下列物質(zhì)中選擇凝集素，抗血細(xì)胞的抗體，和能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類；(2)將交聯(lián)物與血樣混和，形成一種交聯(lián)物和血樣的混合物，或放置一段時(shí)間以使混合發(fā)生；(3)將交聯(lián)物和血樣的混和物加入到用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的裝置中，該裝置包括(a)一種由多孔材料組成的填料，能使血液的液體部分通過(guò)，但由交聯(lián)物和血樣間的反應(yīng)凝結(jié)起來(lái)的血液的細(xì)胞成分不能通過(guò)；(b)一個(gè)支撐填料的基底；和(c)連在填料上的元件，用于加速血液液體部分的流動(dòng)(i)穿過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從多孔材料填料中流出；和(4)使血液的液體部分穿過(guò)填料，以使血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離。
當(dāng)血液流過(guò)填料時(shí)，其液體部分與結(jié)合在結(jié)合物上的細(xì)胞成分分離，無(wú)明顯的溶血作用。這種方法與前面描述的其多孔材料填料不需含有一種交聯(lián)物如一種抗體或凝集素的方法不一樣；在該種方法中，其填料充當(dāng)一種過(guò)濾器，除去先前由于結(jié)合到交聯(lián)物上而凝結(jié)起來(lái)的血液細(xì)胞成分，在樣品加入填料之前，這種結(jié)合已經(jīng)發(fā)生。
更優(yōu)選的是在交聯(lián)物中加入一種抗凝結(jié)劑。通常該抗凝結(jié)劑為EDTA或半抗原，或其它在本領(lǐng)域中熟知的抗凝結(jié)劑。
所用的交聯(lián)物的濃度最好足以基本上交聯(lián)血液的所有細(xì)胞成分。
用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的裝置可以是部分I中描述的任何變換形式，不同之處在于多孔材料填料作為一種濾器用于除去已經(jīng)凝結(jié)或凝聚的血液細(xì)胞成分，而不是提供用于凝結(jié)或凝聚細(xì)胞成分的工具。
然后，已經(jīng)分離的血液液體部分可如上所述作為分析物進(jìn)行分析，通常通過(guò)一免疫層析步驟。如果用于分離血液的液體部分和細(xì)胞成分的裝置包括一層析分離介質(zhì)(如上所述)，則可在該裝置上進(jìn)行分析；這是通常所選擇的。否則，已經(jīng)分離的血液液體部分可被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)裝置上進(jìn)行分析。這些分析可在如Howard M.Chandler共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)08/040,430中所描述的那些分析裝置中進(jìn)行，題目為“對(duì)置-元件層析分析裝置”，此文引入本文作為參考文獻(xiàn)。這些裝置包括單向和雙向分析裝置。
又，不是將交聯(lián)物加到全血樣中，而是將血樣加入由包含或不包含抗凝結(jié)劑的交聯(lián)物包裹起來(lái)的毛細(xì)管中。如果存在交聯(lián)物和抗凝結(jié)劑，可將其溶于血樣中。然后，將溶有交聯(lián)物和抗凝結(jié)劑的血樣加入到上運(yùn)的用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的裝置中去。該裝置再一次充當(dāng)濾器，用于過(guò)濾凝結(jié)或凝聚的血液細(xì)胞成分。可如上所述進(jìn)行分析。
這種變換形式如圖8所述。將血樣400加到毛細(xì)管402中，混勻后將毛細(xì)管加到分離裝置404中。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供了一個(gè)快速，有效，和簡(jiǎn)單的從血液的液體部分分離出血細(xì)胞的方法，用于進(jìn)行特異性結(jié)合分析如免疫分析及其它試驗(yàn)。特別的是，本發(fā)明提供了一個(gè)組合裝置，包括一個(gè)分析元件和將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的工具，使得能夠容易地對(duì)存在于血液液體部分中的分析物進(jìn)行分析。這避免了必需預(yù)先從血液中提取血清或血漿，也避免了必需安全處理這些血液成分。根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的該分析裝置的應(yīng)用使得能夠方便安全的配置所使用的試驗(yàn)裝置。另外，當(dāng)將全血樣加到裝置中時(shí)，改進(jìn)的裝置能夠直接分析目的分析物。
根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的分析裝置能夠進(jìn)行多種免疫分析，包括三明治和競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析。根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的分析裝置特別適合于檢測(cè)和/或測(cè)定抗原和抗體。
雖然已用大量的細(xì)節(jié)就某些優(yōu)選的變化形式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了敘述，但其它的變換形式和實(shí)施方案也是可能的。這些變換形式包括由前述的基本原理操作的具有兩個(gè)部件的裝置的其它設(shè)置形式。這些變換形式包括適于競(jìng)爭(zhēng)性免疫分析和三明治免疫分析的以各種形式設(shè)置的檢驗(yàn)裝置。特別的是，根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的裝置可適于使液體以輻射形或環(huán)形流過(guò)層析介質(zhì)，而不只是以線形流過(guò)。根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的裝置也適于采用多個(gè)第二多孔基質(zhì)同時(shí)進(jìn)行多重分析，以環(huán)形排列或象輪輻狀排列，或以其它形式排列。雖然根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的裝置特別適于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離，和對(duì)血液的液體部分進(jìn)行分析，但根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的裝置也可用于從可能含有血細(xì)胞的其它體液中除去血細(xì)胞，如腦脊液，以及在除去血細(xì)胞后對(duì)這些液體進(jìn)行分析。根據(jù)本發(fā)明而來(lái)的裝置也適于進(jìn)行其它的分析，如酶分析和比色分析。
本發(fā)明包括各種變化形式，其中，該裝置的兩個(gè)部件不是永久性的固定排列，可以分離也可以合攏來(lái)進(jìn)行分析，例如通過(guò)電力或磁力或運(yùn)用一個(gè)可分離的扣件如一個(gè)鉤-索-纖維，例如Velcro TM。另外，本發(fā)明還包括以折疊形式設(shè)置的三個(gè)部件的裝置。因此，本發(fā)明的范圍由下列權(quán)利要求決定。
權(quán)利要求
1.一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置，包括(a)一個(gè)由多孔材料組成的填料，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲血液的細(xì)胞成分；(b)一個(gè)支持填料的基底，和(c)與填料相連，用于加速血液液體部分流動(dòng)的元件，(i)流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從多孔材料填料中流出；由此，當(dāng)血液穿過(guò)填料時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離而無(wú)明顯的溶血作用。
2.權(quán)利要求1中的裝置，其中的多孔材料填料包含一種用于結(jié)合血液細(xì)胞成分的結(jié)合物；
3.權(quán)利要求1中的裝置，其中的填料充滿了一種能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類；
4.權(quán)利要求1中的裝置，其中的多孔材料填料包括兩個(gè)區(qū)(i)第一區(qū)，血液的液體部分和細(xì)胞成分都能通過(guò)，和(ii)第二區(qū)，允許血液的液體部分通過(guò)，但結(jié)合血液的細(xì)胞成分。
5.權(quán)利要求1中的裝置，其中的可使血液液體部分通過(guò)、但捕獲其細(xì)胞成分的多孔材料填料、具有一不對(duì)稱膜，該膜分第一表面和第二表面，膜上有孔徑梯度，其孔徑大小從第一表面到第二表面依次減小，該不對(duì)稱膜能捕獲血液的細(xì)胞成分，但允許其液體部分通過(guò)。
6.權(quán)利要求1的裝置，其中的連于填料上，用于加速血液液體部分流動(dòng)的元件，包含有一層析分離膜。
7.一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置，包括(a)第一多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲血液的細(xì)胞成分；和(b)與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸的第二多孔基質(zhì)，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)；由此，當(dāng)血液流過(guò)第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離而無(wú)明顯的溶血作用。
8.一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置，包括(a)第一多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲血液的細(xì)胞成分；(b)與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸的第二多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲血液的細(xì)胞成分；和(c)與第二多孔分離基質(zhì)有效接觸的第三多孔基質(zhì)，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)；由此，當(dāng)血液流過(guò)第一和第二多孔分離基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離而無(wú)明顯的溶血作用。
9.權(quán)利要求8的裝置，其中，或者是第一多孔基質(zhì)，第二多孔基質(zhì)，或者是第一和第二多孔基質(zhì)，都包含有一結(jié)合血液細(xì)胞成分的結(jié)合物。
10.權(quán)利要求8的裝置，其中，或者是第一多孔基質(zhì)，第二多孔基質(zhì)，或者是第一和第二多孔基質(zhì)，都充滿了一種能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類。
11.權(quán)利要求8的裝置，其中，或者是第一多孔基質(zhì)，第二多孔基質(zhì)，或者是第一和第二多孔基質(zhì)，都包括兩個(gè)區(qū)(i)第一區(qū)，血液的液體部分和細(xì)胞成分都能通過(guò)，和(ii)第二區(qū)，允許血液的液體部分通過(guò)，但結(jié)合血液的細(xì)胞成分。
12.權(quán)利要求8的裝置，其中，或者是第一多孔基質(zhì)，第二多孔基質(zhì)，或者是第一和第二多孔基質(zhì)，都為具有第一表面和第二表面的不對(duì)稱膜，該膜具有孔徑梯度，其孔徑大小從第一表面到第二表面依次減小。該不對(duì)稱膜能捕獲血液的細(xì)胞成分，但允許血液的液體部分通過(guò)。
13.權(quán)利要求8的裝置，其中的第三基質(zhì)包括一層析分離膜。
14.一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置，包括(a)一種第一多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲其細(xì)胞成分；和(b)至少兩種第二多孔基質(zhì)，每一種都與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)；由此，當(dāng)血液流過(guò)第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離而無(wú)明顯的溶血作用。
15.權(quán)利要求14的裝置，其中，每一種第二基質(zhì)都包括一層析分離膜。
16.一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置，包括(a)第一對(duì)置部件，包括(i)第一多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲其細(xì)胞成分；和(ii)與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸的第二多孔基質(zhì)，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分流過(guò)第二多孔基質(zhì)；和(b)第二對(duì)置部件與第一對(duì)置部件相連，這樣，第一和第二對(duì)置部件可放在相對(duì)立的位置上，通過(guò)壓力將流體從其中的一個(gè)對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到另一個(gè)上；由此，當(dāng)血液流過(guò)第一對(duì)置部件的第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離而無(wú)明顯的溶血作用。
17.權(quán)利要求16的裝置，其中的第二對(duì)置部件包括一樣品制備區(qū)。
18.權(quán)利要求17的裝置，其中的樣品制備區(qū)包括一用可檢測(cè)標(biāo)記標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶，該特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)從分析物中選擇出的至少一種成分具有特異性結(jié)合親和力，該分析物的特異性結(jié)合分子伴侶以一種形式存在，當(dāng)加入水質(zhì)樣品到樣品制備區(qū)，可重新溶解該特異性結(jié)合分子伴侶。
19.權(quán)利要求16的裝置，其中第一和第二對(duì)置裝置中至少有一個(gè)具有樣品制備區(qū)，該區(qū)包括一用可檢測(cè)標(biāo)記標(biāo)記了的特異性分子伴侶，該特異性結(jié)合分子伴侶對(duì)從分析物中選擇出的至少一種成分具有特異性結(jié)合親和力，該分析物的特異性結(jié)合分子伴侶以一種形式存在，當(dāng)加入水質(zhì)樣品到樣品制備區(qū)，可重新溶解該特異性結(jié)合分子伴侶。
20.一種用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的裝置，包括(a)第一對(duì)置部件，包括(i)第一多孔分離基質(zhì)，允許血液的液體部分通過(guò)，但捕獲其細(xì)胞成分；和(ii)具有一層析分離膜與第一多孔分離基質(zhì)有效接觸的第二多孔基質(zhì)，通過(guò)毛細(xì)管作用或?qū)游龇蛛x使血液的液體部分按第一方向流過(guò)第二多孔基質(zhì)；和(b)第二對(duì)置部件與第一對(duì)置部件相連，這樣，第一和第二對(duì)置部件可放在相對(duì)立的位置上，通過(guò)壓力將試劑從第二對(duì)置部件上轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件上，這樣，將第一和第二對(duì)置部件放在相反的位置上，使從第二對(duì)置部件轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件的試劑按與第一方向相反的第二方向通過(guò)第二多孔基質(zhì)；由此，當(dāng)血液流過(guò)第一對(duì)置部件的第一和第二基質(zhì)時(shí)，血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離而無(wú)明顯的溶血作用。
21.權(quán)利要求20的裝置，其中，層析分離膜包括一用于結(jié)合分析物的捕獲區(qū)，從第二對(duì)置部件轉(zhuǎn)移到第一對(duì)置部件的試劑為分析物的標(biāo)記了的特異性結(jié)合分子伴侶。
22.權(quán)利要求7，14或16中的任何裝置，其中的第一多孔分離基質(zhì)包含一血液細(xì)胞成分的結(jié)合物。
23.權(quán)利要求2，9或22中的任一裝置，其中的結(jié)合物是一種抗血細(xì)胞的抗體。
24.權(quán)利要求23的裝置，其中的抗血細(xì)胞的抗體是一種抗紅血球的抗體。
25.權(quán)利要求2，9或22中的任一裝置，其中的結(jié)合物為一種凝集素。
26.權(quán)利要求25的裝置，其中的凝集素從下列物質(zhì)中選擇伴刀豆球蛋白A，紅豆因，植物血球凝集素，Limulin，或由下列物種產(chǎn)生的凝集素中的一種洋蘑菇(Agaricus bisporus)安圭拉鰻鱺(Anguillaanguilla)，花生(Arachis hypogaea)，Bandeiraea simplicifolia，紫色羊蹄甲(Bauhinia purpurea)，樹(shù)錦雞兒(Caraganaarborescens)，鷹嘴豆(Cicer arietinum)，刺海松(Codium fragile)，曼陀羅(Datura stramonium)，扁豆(Dolichos biforus)，刺桐(Erythrina corallodendron)，剌桐(Erythrina cristagalli)，歐衛(wèi)矛(Euonymus europaeus)，大豆(Glycine max)，大蝸牛(Helixaspersa)，大蝸牛(Helix pomatia)，香豌豆(Lathyrus odoratus)，小扁豆(Lens culinaris)，番茄(Lycopersicon esculentum)，桑橙(Maclura pomifera)，苦瓜(Momordica charantia)，枝原體(Mycoplasma gallisepticum)，眼鏡蛇(Naja mocambique)，眼鏡蛇(Naja kaouthia)，鱷梨(Perseau americana)，多花菜豆(Phaseolus coccineus)，菜豆(Phaseolus limensis)，云扁豆(Phaseoius Vulgaris)，商陸(Phytolacca americana)，豌豆(Pisumsativum)，綠濃假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，四棱豆(Psophocarpus tetragonolobus)，羽毛藻(Ptilota plumosa)，蓖麻(Ricinus communis)，剌槐(Robinia pseudoacacia)，黑接骨木(Sambucus nigra)，馬鈴薯(Solanum tuberosum)，槐樹(shù)(Sophorajaponica)，Tetragonolobus purpureas，小麥(Triticum vulgaris)，烏樂(lè)樹(shù)(Ulex europaeus)，蠶豆(Vicia faba)，救荒野豌豆(Viciasativa)，長(zhǎng)柔毛野豌豆(Vicia villosa)，豇豆(Vigna radiata)，歐寄生(Viscum album)，和多花紫藤(Wisteria floribunda)。
27.權(quán)利要求7，14或16中的任一裝置，其中的第一多孔分離基質(zhì)充滿了一種能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類。
28.權(quán)利要求3，10或27中的任一裝置，其中的糖類從下列物質(zhì)中選擇甘露醇，山梨醇，肌醇，β-D-葡萄糖，α-D-葡萄糖，D(+)木糖，D(+)甘露糖，D(-)阿拉伯糖，L(+)阿拉伯糖，D(+)半乳糖，L(-)木糖，D-葡庚糖，L-來(lái)蘇糖，乳糖，麥芽糖和蔗糖。
29.權(quán)利要求28的裝置，其中的糖類是甘露醇。
30.權(quán)利要求7或16中的任一裝置，其中的第二基質(zhì)包括一層析分離膜。
31.權(quán)利要求6，13，15或30中的任一裝置，其中的層析分離膜具有一捕獲區(qū)，用于結(jié)合特異性結(jié)合分子對(duì)中的一個(gè)分子。
32.權(quán)利要求7或16中的任一裝置，其中的第一分離基質(zhì)是一具有第一表面和第二表面的不對(duì)稱膜，該膜具有孔徑梯度，其孔徑大小從第一表面到第二表面依次減小。該不對(duì)稱膜能捕獲血液的細(xì)胞成分，但允許血液的液體部分通過(guò)。
33.權(quán)利要求7或16中的任一裝置，其中的第一分離基質(zhì)包括兩個(gè)區(qū)(i)第一區(qū)，血液的液體部分和細(xì)胞成分都能通過(guò)，和(ii)第二區(qū)，允許血液的液體部分通過(guò)，但結(jié)合血液的細(xì)胞成分。
34.一種將血液的液體成分與其細(xì)胞成分分離的方法，由下列步驟組成(a)將一種可交聯(lián)血液細(xì)胞成分的物質(zhì)加入到全血樣品中，這種交聯(lián)物可從下列物質(zhì)中選擇凝集素，抗血細(xì)胞的抗體，和能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類；(b)將交聯(lián)物與血樣混和，形成一種交聯(lián)物和血樣的混和物；(c)將交聯(lián)物和血樣的混和物加入到用于分離血液的液體成分與細(xì)胞成分的裝置中，該裝置包括(i)一種由多孔材料組成的填料，能使血液的液體成分通過(guò)，但能捕獲由交聯(lián)物和血樣間的反應(yīng)凝結(jié)起來(lái)的血液的細(xì)胞成分；(ii)一個(gè)支撐填料的基底；和(iii)連在填料上的元件，用于加速血液液體部分的流動(dòng)(1)穿過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(2)從多孔材料填料流出，由此，在血液流過(guò)填料時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離而沒(méi)有明顯的溶血作用；和(d)使血液的液體部分流過(guò)填料，以分離血液的液體部分與細(xì)胞成分。
35.權(quán)利要求34的方法，還包括在交聯(lián)物中加入一抗凝結(jié)劑。
36.一種將血液的液體成分與其細(xì)胞成分分離的方法，由下列步驟組成(a)將血樣加入一由一種交聯(lián)物包裹起來(lái)的毛細(xì)管中，這種交聯(lián)物可從下列物質(zhì)中選擇凝集素，抗血細(xì)胞的抗體，和能凝結(jié)血細(xì)胞的糖類；(b)將交聯(lián)物溶于血樣中，形成一種交聯(lián)物和血樣的混和物；(c)將交聯(lián)物和血樣的混和物加入到用于分離血液的液體部分與細(xì)胞成分的裝置中，該裝置包括(i)一種由多孔材料組成的填料，能使血液的液體成分通過(guò)，但能捕獲由交聯(lián)物和血樣間的反應(yīng)凝結(jié)起來(lái)的血液的細(xì)胞成分；(ii)一個(gè)支撐填料的基底；和(iii)連在填料上的元件，用于加速血液液體部分的流動(dòng)(1)穿過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(2)從多孔材料中流出，由此，在血液流過(guò)填料時(shí)，血液的液體部分與細(xì)胞成分分離而沒(méi)有明顯的溶血作用；和(d)使血液的液體部分流過(guò)填料，以分離血液的液體部分與細(xì)胞成分。
37.權(quán)利要求36的方法，其中的毛細(xì)管上還包裹一層與交聯(lián)物共存的抗凝結(jié)劑，該抗凝結(jié)劑可以溶于血樣中。
38.權(quán)利要求35或37中的任一方法，其中的抗凝結(jié)劑從由EDTA和半抗原組成的物質(zhì)中選擇。
39.權(quán)利要求34或36中的任一方法，其中所用的交聯(lián)物的濃度足以基本上交聯(lián)血液的所有細(xì)胞成分。
全文摘要
一種將血液的液體部分與血液的細(xì)胞成分分離的裝置包括:一種多孔材料填料(12),允許血液的液體部分通過(guò),但捕獲血液的細(xì)胞成分;一個(gè)支撐填料的基底(16);和與填料相連、用于加速血液液體部分流動(dòng)的元件(14)∶(i)流過(guò)被捕獲的血液細(xì)胞成分周圍的空隙和(ii)從多孔材料填料中流出。當(dāng)血液流過(guò)多孔材料填料,其液體部分與細(xì)胞成分分離,無(wú)明顯的溶血作用。該裝置可組合到用于進(jìn)行特異性結(jié)合分析如免疫分析的裝置中去。多孔材料填料可包含一種凝結(jié)劑如凝集素或抗血細(xì)胞的抗體,或一種糖類如甘露醇。對(duì)用于將血液的液體部分與其細(xì)胞成分分離的其它裝置和方法也進(jìn)行了描述。
文檔編號(hào)G01N33/48GK1190464SQ96195369
公開(kāi)日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1996年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月9日
發(fā)明者W·H·施里爾, C·L·雅塞費(fèi), R·J·舍恩戈?duì)柕? F·魯杰里 申請(qǐng)人:史密絲克萊恩診斷公司