[发明专利]用于调节沉降速率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生理性流体如血液、骨髓等的组分的分级。

背景技术

已知可通过重力分离来使生理性流体分级。典型地，可借助于离心机来进行该操作，这减少了重力分离所需要的时间。在已知的系统内，处理单元包括两个室，它们被连接以用于它们之间的流体流动，借此在离心分离后，在一个室内较轻的组分可被倾析到另一个室。优选地，在第一室中提供漂浮在生理性流体中的划分元件，以使其在待分离的组分之间自动定位，并防止在较轻组分的倾析过程中将待保留在第一室中的较重组分倾析掉。

然而，已经证明，设计这样的适用于具有不同初始组成的生理性流体的划分元件是困难的。当期望使用已经设计成用于血液以及不同生理性流体如骨髓抽吸物(aspirate)的处理单元和离心机方案时，出现了特殊问题。另一个问题是，对于采自患者的样品使用相同的离心机操作方案，所述患者具有如下类型的血液病：其对不同血液组分的沉降产生影响。

例如，在一个用于获得富血小板的血浆的典型方案中，全血被放入处理单元的第一室中，并经受离心分离。在预定的时段后，停止离心机，和处理单元被倾斜以将富血小板的血浆倒入到第二室中，并将富血小板的血浆再次经受离心分离，以从血浆中分离血小板进行进一步处理。漂浮的分开元件的形状和用于制备该元件的材料均基于血液的沉降特性来选择。因此，血液经受的离心力和离心分离的时段被确定(通常是根据经验)，以得到所需的在一方面是红细胞和另一方面是富血小板的血浆之间的分离。但是，通常是如下情况，方案(如关于血液而确定的方案)不能有效地例如用于将骨髓抽吸物分离成用于回收骨髓干细胞的组分。因此，在现有技术中不能提供单离心机方案和处理单元来处理不同的生理性流体如血液和骨髓抽吸物。

发明概述

申请人已经发现，在关于不同流体所得的结果之间的差异的主要原因是，在不同的生理性流体中细胞以不同的速率沉降。即，骨髓抽吸物中细胞的沉降速率不同于全血中细胞的沉降速率，这意味着在给定的离心分离方案后，骨髓抽吸物中几个层的密度不同于在应用同一方案后血液中的那些密度。因为在不同生理性流体中的密度不同，所以漂浮分划器的位置将不同，以及经倾析流体的组成将不同。

对于不同的沉降速率，有不同的原因，但是主要原因是细胞的形状和密度。血液不是理想流体，而是粒子在流体中的悬浮液。血浆通常被认为是密度为1.020的流体，然而，悬浮在血浆中的红细胞的密度为1.07～1.090，这取决于细胞的年龄(年轻的红细胞为低密度的)和用于采血的人的生理特性。血液中红细胞量的量度为其血细胞比容(Hct)，其定义为单位血液体积中红细胞的体积。血液的另一种组分为血小板，它们的密度为约1.040。还一种组分为白细胞，其密度介于红细胞和血小板之间。

上述概论的复杂性在于，生理性流体在从供体中得到它们时发生变化。例如，在采集过程中细胞的损伤会影响沉降速率。影响沉降的主要因素是，在采集过程中各种化学品对于细胞的影响。这些化学品可被细胞吸收，这影响它们的密度，并可使得它们更大或使得它们的构型更圆。或者，化学品可使得细胞释放出流体，这使得它们收缩和呈圆齿状(crenate)。因此，细胞具有更大的密度和挤压成更小的体积。呈圆齿状的细胞也比普通的细胞沉降得更快。

在生理性流体采集过程中经常使用的化学品为抗凝剂，申请人已经发现，抗凝剂对生理性流体组分的沉降速率有明显的影响。抗凝剂有几种基本的类型。柠檬酸盐型如ACD和CPD与钙结合并防止凝结，因为在几个凝聚级联区域需要钙。第二种类型包括肝素，其通过抑制凝血酶原向凝血酶转化来防止凝结。另一种类型被称为血小板抑制剂，其降低了血小板功能，获得其最大用途以全身性地防止或减少了血栓形成。抗凝剂还参与流体的储存。例如，向抗凝剂中添加右旋糖以给细胞提供营养，和在血库中储存期间提供更长的细胞生存力。已开发了其它抗凝剂如EDTA来促进诊断试验。

ACD对红细胞是低渗的，且其对被采集的血液的作用是，导致红细胞使水穿过细胞壁进入细胞，导致细胞膨胀。一种结果是膨胀的细胞具有较小的密度。即，典型红细胞的体积为90毫微微升(femtoliter)，其密度为1.080，其质量为97.2毫微微克。如果细胞的体积通过吸收水(密度为1.000)而增加30％，那么红细胞将吸收27毫微微升或27毫微微克，这将使得其体积为117毫微微升和其重量为124.2毫微微克。然后，红细胞的密度为1.062。单独这个因素就明显影响了室中较低密度的细胞的最后位置，已膨胀细胞的形状也改变了它们的沉降速率。