JPH07167858A - 凝固促進性プラスチック製インサートを含む採血アッセンブリー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、採血に関し、特に、プラスチック
製血液サンプル採取アッセンブリーに関する。 【構成】 本発明の採血アッセンブリーはガラスまたは
プラスチック製のチューブおよびその中のプラスチック
製インサートを含む。インサートは、プラズマ処理され
ていることにより、表面化学が変化しており、凝固を活
性化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、採血に関し、特に、プ
ラスチック製血液サンプル採取アッセンブリーに関す
る。

【０００２】

【従来技術】血液サンプルは、排気チューブ、例えば、
ガラス製ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ（商標名）ブランドのチ
ューブ（Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ ａｎｄ
Ｃｏｍｐａｎｙ）に採られるのが日常的である。両端性
の（ｄｏｕｂｌｅ−ｅｎｄｅｄ）針の一方の端を患者の
脈に挿入する。次に、針の他方の端をＶＡＣＵＴＡＩＮ
ＥＲ（商標名）チューブの開口末端を覆うストッパーに
刺して、チューブ内の真空により、針を通して血液サン
プルがチューブに吸い取られる。この技術を用いること
により、多くのサンプルが、皮膚に対する１回の針の挿
入により採取可能である。プラスチックチューブも採血
に関して提案されてきた。プラスチックは、低破壊性、
輸送における低重量、および焼却による廃棄の容易性等
の点でガラスに優る利点を有する。

【０００３】排気チューブに採取された血液は、臨床試
験前にしばしば凝固されなければならない。遠心分離に
より血清層から凝固物（クロット）をきれいに分離する
ことを促進することができるように、迅速且つ完全に密
度の高い凝固物を形成することが望まれる。この目的を
達成するために、プラスチックおよびガラス採血チュー
ブの両者において凝固活性化剤がしばしば用いられる。
典型的な活性化剤は、珪藻土および無機珪酸塩の粒子、
または生化学的薬剤、例えばエラグ酸、トロンビンおよ
びトロンボプラスチンである。市販されている採血チュ
ーブのひとつのラインにおいて、例えば、ポリビニルピ
ロリドン（ＰＶＰ：水溶性ポリマー）中の珪酸塩粒子を
チューブの内部に固定する。血液がチューブに入った
ら、ＰＶＰが溶け出し、粒子が放出されて凝固が始ま
る。ＰＶＰは、血清および凝固物の両者に入る。

【０００４】粒状活性化剤に関する問題は、細かい粒子
を倒置により混合しなければならず、凝固物と完全に沈
殿しないかもしれず、そして即ち、血清層を汚染せずに
特定の血液分析を妨害するかもしれないことである。さ
らに、血清中に懸濁された粒子は自動血液分析装置をよ
ごすかもしれない。一方、可溶性生化学活性剤は、血清
または血液凝固物の何れかから容易に分離せず、化学的
および血液学的分析を妨害しうるために不利でありう
る。特に、高度に特定された応用、例えば血液銀行にお
ける使用においては、可溶性活性剤または活性剤粒子が
血液型判定において用いられることから、血液クロット
中の細胞の大部分の中のそれら可溶性活性化剤または活
性化剤粒子を除くために有利である。この理由から、血
液銀行のためのサンプルは日常的にはガラス製チューブ
に採られ、ガラスの凝固活性化特性を利用して凝固（ク
ロッティング）を誘導する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】採血装置の分野におい
ては、遠心分離による血清層または凝固物中にあらゆる
可溶性または粒状物質を残すことなく、即ち、臨床試
験、特に血液銀行の使用において潜在的妨害を避けて、
血液凝固の速度を高める要求が存在する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】採血アッセンブリーは底
の壁から連続した側壁を有するガラスまたはプラスチッ
クチューブを含む。側壁は開口末端および閉口末端によ
り規定される底を規定する。底および側壁は共に、内壁
表面を規定する。開口末端は穿刺可能なストッパーによ
り覆われて、チューブは排気される。アッセンブリー
は、プラズマ処理されたプラスチックインサート、好ま
しくはポリスチレン（ＰＳ）をチューブの容積の範囲内
で含む。インサートはさまざまな形態、例えばフィン、
ファンネル、ディスク、スプリング、ビーズまたはモノ
フィラメントであり、そして永久にまたは移動可能なよ
うにチューブに固定されるかまたはチューブの底におか
れる。血液分離または分析法に有用な添加物は、チュー
ブまたはインサート中に存在してよい。

【０００７】血液サンプルを本発明のアッセンブリーに
採る場合、血液は流れて、プラズマ処理されたプラスチ
ックインサートに接触する。この接触は凝固のカスケー
ドを活性化する。

【０００８】即ち、本発明のアッセンブリーは、プラス
チックの利点を残し、かつ、不良かつゆっくりとしたプ
ラスチックの凝固特性に関する不利を克服する。プラズ
マ処理は、プラスチックインサートの化学特性を凝固活
性化性に変化させ、その結果、凝固は促進されるが、粒
状または可溶性凝固活性化剤またはバインダーが存在し
ないため、血清または凝固物を汚染しない。

【０００９】本発明は多くの異なる形態の態様により満
足されるが、本発明の原理の例として考えられるべきで
あり、例示および記載された態様に本発明を限定するよ
うに意図されたものではないという認識の基に、本発明
の詳細で好ましい態様を以下に記載する。

【００１０】本発明の採血アッセンブリーは、閉口末端
および開口末端を有するあらゆるコンテナーを含む。適
切なコンテナーは、例えば、ボトル、バイアル、フラス
コ等であり、チューブが好ましい。よって、本発明は、
好ましいチューブに関して記載される。チューブは血液
の凝固を活性化する表面化学を有する構造を含み、そし
て任意に血液分離または分析に有用な添加物を含む。

【００１１】図面を参照すると、図１は、チューブ１２
および穿刺可能なストッパー１４を含む採血アッセンブ
リー１０を示す。チューブ１２は、底の壁１６および、
ストッパー１４が設置される開口末端２０を規定する側
壁１８を有する。底の壁１６、側壁１８およびストッパ
ー１４は、好ましくは排気されているチューブ容積２２
を包含する。採血のために排気されたチューブは、当分
野において標準的である。チューブ１２は、容積２２内
に位置するインサートを有する。インサートは、チュー
ブの底の壁に単におかれるか、またはチューブ側壁に接
触してフィットされてよい。接触してフィットすれば十
分に固定されるため、遠心分離においてインサートが平
衡であるか、または、好ましくは移動可能なように接触
してフィットさせることにより遠心分離においてインサ
ートが下に降りる。

【００１２】図２および３は、インサートの好ましい態
様を示す（図２〜１１においては、前記要素と実質的に
同じ要素を同じナンバリングにより示す。）。図２にお
いては、インサート３０は、共通軸３４と共に多数のフ
ィン３２を有する部材として示される。各フィンは縦方
向のエッジ３６、および上部および下部横断エッジ３７
および３７ａをそれぞれ有する。図２および３は４つの
フィンを有するインサート３０を示すが、フィンの数を
４つに限定するように意図されたものではない。同様
に、フィンの寸法は、インサートがおかれるチューブ１
０のサイズによってのみ限定される。好ましくは、縦方
向のエッジ３６は３ｃｍの長さであり、横断エッジ３７
および３７ａは０．５ｃｍの長さである。任意に、２つ
のフィンにより形成されるキャビティが添加物３９、例
えばチキソトロピックゲルを含んでよい。

【００１３】図４は、図２のインサート３０が、縦方向
のエッジ３６と側壁１８ａの間で接触してフィットする
ことによりチューブ１０ａの容積２２ａ内に配置されて
いることを示す。図４は、チューブの底に向かって配置
されたインサートを示すが、インサートの位置は完全に
任意であり、採血アッセンブリーの計画された最終的用
途により決められるのが通常である。

【００１４】図５から７は、インサートがファンネルの
形態を有する場合の、本発明の態様を示す。図５および
６において、ファンネルの形態のインサート４０は、開
口上部末端４４を規定する実質的に環状の上部エッジ４
２、および開口底部末端５０を規定する実質的に環状の
底部エッジ４８で終わるテーパー付きの側壁４６を有す
る。上部エッジ４２は、任意のノッチ５２を有すること
により使用時のガス抜きとして機能し、そして上部エッ
ジ４２を囲むエラストマーリングシール５４を任意に有
してよい。

【００１５】図７は、図５のインサート４０が、チュー
ブ１２ａ内に配置されてエラストマーリング５４により
側壁１８ｂに対して配置されていることを示す。別法と
しては、インサート４０は、側壁１８ｂと内部上部エッ
ジ４２の間で接触してフィットすることにより配置され
る（示さず）。インサートをチューブの壁に固定するた
めのさらなる手段において、インサート上部エッジ４２
は、そこから突起した多数の一体成形フランジ（図には
示さず）を有するが、その際、接触性フィットはフラン
ジとチューブの壁により確立される。この配置は、イン
サートとチューブ壁の間に液体が流れる隙間を残す。

【００１６】開口末端４４および５０は、アッセンブリ
ーが意図される特定の適用にしたがって、あらゆる適切
なサイズにしてよい。好ましくは、開口上部末端４４は
直径約０．５から２ｃｍであり、開口底部末端５０は直
径約０．１から０．５ｃｍである。

【００１７】インサートはディスクの形態でもよい。デ
ィスクはあらゆる適切な形態でよい。図８は、実質的に
環状のディスク６０を示す。ディスク６０は上部表面６
２および側壁６４を有し、好ましくは寸法を計ってチュ
ーブ側壁に接触してフィットさせるようにする。接触し
てフィットさせることによりチューブ内に環状ディスク
を配置する場合、ディスクはそれを通して多数のチャン
ネル６６を有し、使用時に液体を通過させてプラズマ処
理表面に液体を接触させる。別法としては、ディスクは
例えば楕円の形態であるか、または環状ディスクは側壁
６４からの突起（示さず）を有することにより、側壁を
囲む多数の部分のみにより接触性フィットが確立され
て、液体通過のための接触性フィット部分の間に隙間が
できる。ディスクの厚さは、約０．０１から０．５、好
ましくは約０．１から０．２ｃｍである。チャンネル６
６は、図８においては実質的に円として示されるが、あ
らゆる形態、大きさおよび数でありうる。即ち、ディス
クおよびチャンネルは共に、実質的にメッシュまたはフ
ィルターディスクの形態でありうる。血液分離または分
析に有用な添加物は、チャンネル内におかれてよい。

【００１８】本発明により意図されるインサートの別の
態様はスプリングである。図９および１０は、それぞれ
コイル７４および７６を有する多くの適切なスプリング
の２つの形態７０および７２を示す。スプリング７０お
よび７２は、コイル上の２つ以上の部分７８および８０
とチューブ内壁により確立された接触によるフィットに
より便利に配置される。

【００１９】インサートの別の形態（図において示さ
ず）は、接触によるフィットによるかまたは単にチュー
ブの底におかれて配置されたプラズマ処理プラスチック
モノフィラメントの詰綿（ｗａｄ）である。

【００２０】本発明のアッセンブリーはビーズの形態で
チューブ内にインサートを有するように配置される。図
１１は、多数のビーズ９０を含むチューブ１２ｃを示
す。ビーズはあらゆる形態であってよく、好ましくは実
質的に球面であり、そして約０．１から１０、好ましく
は約１から５ｍｍの直径である。これらは、固体、中
空、または泡である。単一のビーズが存在しても、また
は複数のビーズを用いて表面領域を増加させてもよい。
ビーズはあらゆる密度であってよいが、好ましくは血清
密度の正常な範囲内の多数の密度を有し、密度にしたが
って規定された色を有する。血液サンプルが遠心分離さ
れる場合は、血液層の半分の密度を有するビーズが血清
に懸濁されて出現し、軽いビーズは血清上に浮遊し、重
いビーズは血清層の下に沈む。それにより、研究室のテ
クニシャンは、懸濁されたビーズの色を単に視覚的に観
察することにより、血清の密度を測定することができ
る。チューブはガラス製でもよいが、プラスチック製が
好ましい。適切なプラスチックは、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、および
ポリスチレン（ＰＳ）である。チューブはあらゆる大き
さでよいが、本発明は、特に排気された採血チューブに
適する。これらのチューブは、円筒であり、５０から１
５０ｍｍの長さであり、そして約１０から２０ｍｍの直
径である。ストッパーはあらゆるエラストマーであって
よく、排気採血チューブの分野においてよく知られてい
るとおりである。同様に、インサートはあらゆるプラス
チックでよく、例えばＰＥＴまたは好ましくはＰＳであ
り、そして通常は注入成形により製造される。凝固の活
性化は、プラズマ処理されていないＰＰまたはＰＳイン
サートでは生じない。インサートはチューブと一体でよ
く、単一成形操作によりチューブと共に形成される。

【００２１】本発明によれば、インサートのプラズマ処
理が、血液サンプルの凝固速度の驚くべき増加をもたら
す。付加的プラズマ処理表面が必要であれば、チューブ
の内壁自体がプラズマ処理されてよい。

【００２２】プラズマはあらゆる適切な加工ガスから生
じる。これらに限定されるものではないがその代表的な
ものは、窒素、アンモニア、二酸化炭素、亜硫酸ガス、
空気および酸素であり、空気および酸素が好ましい。イ
ンサートは、圧力計、ガスインブリード（ｉｎｂｌｅｅ
ｄ）および真空接続（ｖａｃｕｕｍ ｃｏｎｎｅｃｔｉ
ｏｎ）を備えた慣用的プラズマ発生器の電極間におく。
適切な電極は、あらゆる電導性材料であってよいが、ス
テンレススチールおよびアルミニウムが好ましい。電極
の幅および形態は重要ではない。あらゆる適切なイオン
化プラズマを用いてよいが、例えば、コロナ放電により
発生したプラズマ、または好ましくはグロー放電により
発生したプラズマである。

【００２３】広範囲の出力セッティング、高周波および
暴露時間がプラスチック表面のプラズマ処理に用いられ
る。有利な結果をもたらすこれらのパラメーターの範囲
は、２００ワットまでのＤＣまたはＡＣパワーレベル、
約０．１から約５０メガヘルツそして約０．１から３０
分である。好ましい範囲は、それぞれ、１０−５０ワッ
ト、１０−２０メガヘルツおよび２−１０分である。あ
らゆるガス圧力を用いてよいが、ガス圧力を５ｍｍ Ｈ
ｇ以下に維持することにより、より低い電圧要求性によ
りもたらされる利益を得られる点で有利である。プラズ
マ発生に関しては周囲温度が好ましい。さらなる詳細
は、本発明の概要を認識すれば当業者には必要ではな
い。

【００２４】プラズマ処理は、プラスチック表面に極性
官能基の導入をもたらす。官能基は、プラズマを発生さ
せるために用いられる加工ガスに依存する。例えば、プ
ラズマ処理後、表面は酸素、窒素およおびイオウ原子を
含む。これらの基は、プラズマ処理表面に、ガラスと同
等かまたはそれ以上の凝固活性化特性をもたらす。実施
例は、ガラスおよび未処理のプラスチックの表面に対し
て、プラスチック処理されたプラスチック表面の凝固速
度が増加することを示す。

【００２５】アッセンブリーは、計画された最終的用途
に依存して、血液分離または分析に有用であることが公
知のあらゆるさまざまな添加物を含む。好ましい添加物
は、チューブの遠心分離により血清と細胞の間の界面に
集まり、かつ、分離のために機能するチキソトロピック
ゲルである。それにより限定されることを意図しない
が、アッセンブリーに含まれてよい他の慣用的添加物
は、生化学薬品、例えばトロンビン、エルグ酸、または
ヘパリン、または化学薬品、例えばクエン酸、ＥＤＴ
Ａ、またはオキサレートである。

【００２６】その好ましい適用において、本発明のアッ
センブリーは、血液サンプルの回収、および血清層およ
び凝固細胞のペレットへのサンプルの分離に用いられ
る。患者のサンプルは、両端性の（ｄｏｕｂｌｅ−ｅｎ
ｄｅｄ）針を通してストッパーの減圧により排気チュー
ブに吸い取られる。サンプルは、凝固機構を活性化する
プラズマ処理インサートに接触することになる。凝固の
ための数分後、チューブを遠心分離する。分離用ゲルを
上記のとおりにインサート中に配置するならば、該ゲル
は遠心分離中にインサートから流れ、血清とペレットの
間の分離層に集まることになる。ゲルが慣用的にチュー
ブの底に供給されるならば、上方に流れて層を分離す
る。

【００２７】

【実施例】

実施例１ プラズマ処理の一般的方法 インサートは、１０分間、慣用的平板ダイオードシステ
ム中で、１３．５６ＭＨｚ高周波パワーの約５０ｍトル
の圧力および５０ワットにて、酸素プラズマに供した。
インサートは１３×１００ｍｍの成形チューブの底にお
いた。インサートを含まないガラスおよびＰＥＴチュー
ブを対照として用いた。

【００２８】実施例２ 凝固活性化試験の一般的方法 本発明のプラズマ処理アッセンブリーの凝固活性化特性
は、ブタ全血を凝固するのに必要な時間を未処理のＰＥ
Ｔおよびガラスチューブと比較することにより実施し
た。約５ｍｌのクエン酸処理ブタ血液（Ｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．）を
チューブに入れ、１ｍｌの０．２Ｍ ＣａＣｌ₂を加え
て５回倒置して混合することにより再石灰化（ｒｅｃａ
ｌｃｉｆｉｅｄ）した。凝固は、水浴中で２０分間室温
において進行させ、次に、チューブを、倒置血液用回転
器（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ ｈｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａｌ
ｒｏｔａｔｏｒ）上で４から１５分の間隔で回転させ
た。規定された間隔の後、チューブは標準血液用遠心分
離管中で遠心分離し、そして視覚的アッセイにより凝固
の完了を確認した。凝固した血液は、細胞から明確に分
離された透明の液体血清層の存在により非凝固血液から
区別され、該層は静置１時間後でさえもゼラチン様フィ
ブリンクロットを形成しない。これらのチューブを
（＋）として表示した。不完全な凝固は沈殿細胞層の上
のゼラチン様フィブリンクロットの形成のため不透明で
あり、（−）として表示した。曖昧な結果は（±）とし
て表示した。

【００２９】実施例３ Ａ：フィンタイプのインサートを用いたブタ血液の凝固
活性化 ４つのフィンを有するインサート（図２）は、実施例１
にしたがって、３ｍｌのＰＳフィルムおよび酸素プラズ
マ処理から製造した。インサートはＰＥＴチューブの底
におかれ、実施例２による凝固活性化に関して試験し
た。以下の結果が得られた。

【００３０】

【表１】 凝固時間 対照チューブ 試験 （分） ガラス ＰＥＴ チューブ ４ − − − ６ − − − ８ ± − ＋ １０ ± − ＋ １２ ＋ − ＋ １５ ＋ − ＋ Ｂ：Ａに記載されたように、プラズマ処理されたＰＳイ
ンサートをＰＳまたはＰＰチューブの底においたが、Ｐ
ＥＴチューブと同様の凝固活性化を示した。

【００３１】実施例４ ファンネルタイプのインサートを用いたブタ血液の凝固
活性化 図５に示されるＰＳインサートを実施例１にしたがって
プラズマ処理し、ＰＥＴチューブの上部においた。チュ
ーブをブタ全血で満たし、実施例２の凝固活性化に関し
て試験し、そして３５分後（遠心分離時間を含めて４５
分）に観察した。血清は、血漿を凝固することなしに、
凝固物（クロット）からきれいに分離された。

【００３２】実施例５ ヒト全血の凝固活性化 Ａ：実施例３のＡにおいて記載された、フィンタイプの
ＰＳインサートを含むＰＥＴチューブおよび５ｍｌの新
鮮なヒト全血を、連続的に、標準的な倒置血液用回転器
上で回転させた。凝固物（クロット）からの血清のきれ
いな分離が、１０分の凝固時間において得られた。

【００３３】Ｂ：プラズマ処理されたＰＳビーズ 上記Ａと同様に、０．０００３４ｍ²表面領域の８ペレ
ットを用いたところ、きれいな血清分離が２０分の凝固
時間において得られた。

【００３４】実施例６ 凝固活性化ＰＳフィンタイプインサートを実施例３のＡ
のとおりに製造して、インサートの一部分を慣用的な血
清−細胞分離用チキソトロピックゲル（Ｂｅｃｔｏｎ，
Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）で満た
した。インサートはＰＥＴチューブの上部におき、接触
してフィットするように固定した。チューブをブタ全血
で満たして３５分間凝固させて遠心分離した。ゲルは遠
心分離の間に下部に流れ、血清とクロットの間に位置し
ていたので、即ち、血清−細胞の分離のために機能し
た。

【００３５】この実施例は、インサートを凝固活性化剤
として、および血液分析法において有用な添加物を含ま
せるための手段として同時に使用することが可能なこと
を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の採血アッセンブリーを遠近画
法により示す。

【図２】図２は、本発明の好ましいインサートを遠近画
法により示す。

【図３】図３は、図２の線３−３における断面図を示
す。

【図４】図４は、図１のアッセンブリーの線２−２にお
ける水平断面図を、その中にある図２および３のインサ
ートと共に示す。

【図５】図５は、ファンネル形態のインサートを示す本
発明のアッセンブリーの態様を示す。

【図６】図６は、ファンネル形態のインサートを示す本
発明のアッセンブリーの態様を示す。

【図７】図７は、ファンネル形態のインサートを示す本
発明のアッセンブリーの態様を示す。

【図８】図８は、ディスクの形態のインサートを示す。

【図９】図９は、スプリングの形態のインサートを示
す。

【図１０】図１０は、スプリングの形態のインサートを
示す。

【図１１】図１１は、ビーズの形態の多数のインサート
を有するチューブを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラス・エイ・グリッピー アメリカ合衆国ニュージャージー州07446, ラムジー，イースト・オーク・ストリート 51 (72)発明者 ジェーン・シー・グレイパー アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27707，ダーラム，ウィンスロップ・コー ト 19

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底壁、開口末端を規定する側壁を有する
   コンテナー；および、該コンテナーの内部に位置して血
   液凝固を活性化するためのプラズマ処理された部材；か
   らなる採血アッセンブリー。
2. 【請求項２】 上記開口末端にストッパーを有する、請
   求項１記載のアッセンブリー。
3. 【請求項３】 底壁、開口末端を規定する側壁を有する
   チューブ；上記開口末端に装着されるストッパー；およ
   び、該チューブ中の、プラスチック製であって、プラズ
   マ処理された血液凝固活性化インサート；からなる採血
   アッセンブリー。
4. 【請求項４】 上記チューブ中にさらに添加物を含む、
   請求項３記載のアッセンブリー。
5. 【請求項５】 上記インサートがフィンの形態である、
   請求項３記載のアッセンブリー。
6. 【請求項６】 上記インサートがビーズの形態である、
   請求項３記載のアッセンブリー。
7. 【請求項７】 上記インサートがファンネルの形態であ
   る、請求項３記載のアッセンブリー。
8. 【請求項８】 上記インサートがディスクの形態であ
   る、請求項３記載のアッセンブリー。
9. 【請求項９】 上記ディスクに孔があけられている、請
   求項８記載のアッセンブリー。
10. 【請求項１０】 （ａ）底壁、および開口末端を規定す
    る側壁を有するチューブ； （ｂ）上記開口末端に装着されるエラストマー製の穿刺
    可能なストッパーであって、上記側壁およびストッパー
    が上記チューブの容積を規定し、かつ、上記容積は排気
    されることを特徴とし；および、 （ｃ）上記チューブ内に配置されている、プラズマ処理
    された血液凝固活性化ポリスチレン製インサート；から
    なる採血アッセンブリー。