[发明专利]多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘及应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合液体成分的离心分离，特别是涉及一种多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘，以及利用含有该分离盘的分离系统分离多细胞混合液体中单一成分的方法。

背景技术

采血机构和科研机构通常使用离心法从多细胞成分混合液体中分离出各种单一成分，用于临床治疗、科学研究或制备原料等应用场合。最常见的是将全血分离出红细胞、粒细胞、单核细胞、血小板和血浆，或将解冻后的冷冻红细胞洗涤分离出红细胞和洗涤液。

常规处理多细胞成分混合液体的分离系统都是采用离心机、输液泵、控制器、在线探测传感器和分离鼓的耐用部分等装置，以及一次性使用的直接接触混合液体的耗材部分。一次性使用的耗材部分通常由塑质材料制成，并由软袋(分离鼓的耗材部分)、输液管路和储存液体的保存袋三个部分组成。

上述分离系统的工作原理是：离心机、输液泵和控制器装置通过输液管路将多细胞成分混合液体引入分离鼓软袋之内，同时使分离鼓高速旋转，带动在旋转的分离鼓软袋内的多细胞成分混合液体中的液体和细胞颗粒高速旋转，这些液体和细胞颗粒成分受到离心力场的作用，于是其各种成分作离心沉降运动，并按各自密度或比重或沉降系数的大小分层，当达到离心沉降平衡时，从径向的圆周面至轴心由密度高到低富集排列形成同心圆状的各单一成分层，以全血作为多细胞成分混合液体的一种为例，将会依次排列形成多细胞成分混合液体中密度最高成分的红细胞层1、多细胞成分混合液体中密度次高成分的粒细胞层2、多细胞成分混合液体中密度居中成分的单核细胞层3、多细胞成分混合液体中密度次低成分的血小板层4和多细胞成分混合液体中密度最低成分的血浆层5等成分层，其中由于粒细胞和单核细胞的数量有限，往往形成白膜层界面，各成分层分布状况如图1所示，图1是全血在圆形分离盘上离心分离时各成分层的理论分布示意图。

在现有技术中，上述分离鼓的耐用部分主要结构是由内芯和底座组成的同心圆盘，分离鼓的耗材部分是一次性使用软袋。该软袋具有两室结构，安置于内芯与底座间形成的同心圆形腔隙中；该分离鼓可以在离心机连续转动的情况下实现血液单一成分的提取。这种采用耐用的圆盘和一次性的软袋相结合的方式，安全卫生。实践应用中作为一次性使用的软袋，结构相对复杂，制作成本高，使用成本也随之增加；同心圆的分离结构会造成各成分的同心圆层状分布，不易对特定成分造成富集，因此在提取特定成分特别是含量较少的成分时，对设备的控制精度要求高，费时费力，效率低；若应用于自动化采集血液中，易造成供体的体外循环血量较大，不利于身体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘及应用方法。本发明的分离盘用于混合液体分离系统上，将多细胞成分混合液体中的各种成分在连续状态下分离和提取，特别是对在混合液体中含量较少的成分能够充分富集和提取；若用于自动化采血，还可有效地控制血液体外循环量，以利供体健康；同时简化一次性使用软袋的结构，降低其制作成本和使用成本。

本发明的发明思路：

本发明同样是利用混合液体不同密度成分受离心力而分层分布的离心沉降分离原理，刻意利用分离盘中非同心圆的弧线状型腔隙空间，在离心力场的作用下，驱使混合液体中的各种成分按其密度大小而富集，密度高的成分向盘圆周面富集，密度低的成分向盘中央富集，但在弧线状型腔隙内无法像圆形分离盘那样形成同心圆分层分布，密度高的成分只能在弧线状型腔隙内沿着其平滑内壁之间的空间向距离硬底盘圆心轴最远端的腔隙首部迁移或沉降，密度低的成分相反向距离硬底盘圆心轴最近端的腔隙尾部迁移或沉降，因此在弧线状型腔隙内呈单一成分片层状分段分布；同时通过灌流控制技术调控液体输入和抽出的流速流量，利用流体形成的切变力场作用，借以充分富集纯化作为分离目标的单一成分，并使之在最理想状态下被抽取。该装置可以在离心机连续转动的情况下实现多细胞成分混合液体中单一成分的提取。

本发明的技术方案：