[发明专利]一种去除血液样本中血细胞的过滤技术及过滤器

说明书

本发明公开了一种利用多孔过滤介质快速去除血液样本中的细胞从而分离获得血浆的过滤技术及其过滤器。在本发明设计中，一级过滤介质可以截留绝大部分血细胞，二级过滤介质可以保证血细胞的完全清除。通过合理设计血液分布通道、滤芯和血浆收集通道，这种过滤技术及其过滤器可以与真空采血管有机结合，实现采血、分离血细胞和血浆收集等过程的一体化操作，极大地简化了操作过程，能够为临床检验迅速提供合适的血浆样本。

技术领域

本发明涉及实验室血液样品和其它生物样品处理时，特别是在临床检验实验室中用于快速分离血液样品中血细胞的一种过滤技术及过滤器设计。

背景技术

在临床检验实验室， 血液样品是最常用的检验样品之一。 血液样本的采集通常使用真空采血管或针管来实现。 新鲜血液在离开人体后不稳定，血细胞会发生凝集反应。因此一般需要在采血管中预先加入并封装抗凝剂等试剂抑制血液凝聚，然后再通过离心分离除去血细胞。 在许多临床检验项目中，包括生化诊断、免疫诊断、分子诊断、基因测序等项目中，血液样品中血细胞的存在和血细胞的裂解会对临床检验结果带来干扰，增加检验结果的不确定度。这种对检验结果的影响会导致增加检验结果的假阴性率和假阳性率。

为了降低血细胞带来的干扰，在临床检验的操作中，通常采用离心分离的方法去除血液中的血细胞。在很多临床实验室，离心来分离血细胞是一步开敞式手工操作。 一般情况下，先收集若干样品，集中一起离心操作。样品储存的时间长短和储存条件的不同，对血细胞的裂解程度也有不同的影响。 同时，由于离心机的型号、操作条件、和操作人员的习惯很难标准化，使得血液样品的处理很难标准化， 从而对临床检验结果带来不确定性。这种操作也会增加人为操作失误的可能。

现有的离心操作需要额外的离心设备和处理时间，在很多即时检验和应急检验的场景下，特别是在灾害现场、在野外、在战场、和救护车内，检验样品没有条件通过离心机来处理血样去除血细胞。 而很多检验项目由于检验技术的限制，不能使用带有血细胞的全血样本做为检验样本。在这种情况下，特别需要一种标准化的能简便快速完全去除血液中血细胞的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种新的过滤技术和多种过滤器设计方案，可以简单快速地去除血液样品中的血细胞，直接得到血浆样本。

本发明方案利用多孔过滤介质通过一级过滤或多级过滤技术，在采血时就可以过滤截留血液样品中的血细胞，无需使用离心操作，节省样品处理操作时间。这种过滤器的特点为：其一级或初级过滤采用纤维堆积的三维多孔过滤介质。这种三维纤维网状结构（又称为海绵状结构）可以是滤纸、平面膜、管状等一种或多种形态。这种多孔介质的颗粒截留效果的可以用颗粒截留孔径来表征。过滤介质的截留孔径常用截留比例到达一定标准的颗粒的直径。 常用的截留比例在90～95%。本发明中采用的多孔介质的截留孔径为10微米或更小。 当血液样本通过一级过滤时，血细胞不仅可以被过滤介质的表面截留，还可以被多孔介质中的纤维丝阻挡或吸附。这种多孔介质在免疫层析技术中有成熟的应用。但是在免疫层析技术中，血浆不能也没有从多孔介质中被分离收集。

一级过滤可以去除去绝大部分的血细胞，但不能保证完全的血细胞和血浆的分离。如果需要完全去除血细胞，在一级过滤后可以用截留孔径更小的次级过滤介质来过滤。比如通过中空纤维膜，或平面纤维膜作为第二级或次级过滤来截留剩余的血细胞。第二级过滤的膜孔径一般小于血细胞的直径，截留孔径可以在范围0.2微米 ～ 3 微米之间。这里的中空纤维膜或者平面纤维膜可以是二级过滤结构，同时也可以是一级过滤介质的支撑结构。 折叠的平面膜还可以提供透过膜的血浆的收集通道。 如果不要求100%细胞截留，第二级的中空纤维膜或平面纤维膜可以用多孔的收集管来收集过滤的血液。这种收集管的一端封闭，另一端接入过滤器的血浆出口。收集管侧面有小孔或开槽，经过多孔介质过滤器的血浆可以通过这些小孔或开槽进入到收集管内部并汇集到过滤器出口。 如果使用两级过滤机理，这两级过滤的功能可以通过一体化过滤器设计来实现， 也可以通过串联的多级过滤器分布来实现。 在串联的过滤器中， 初级多孔介质可以做为粗滤，次级过滤介质可以做为精滤。