УСТРОЙСТВО И УЗЕЛ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ФАЗЫ С РАЗНЫМИ ПЛОТНОСТЯМИ Российский патент 2016 года по МПК B01L3/14 G01N33/49 A61B5/15 

Область техники

Изобретение относится к устройству для разделения фракций с более низкой и более высокой плотностями пробы текучей среды. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству для взятия и транспортировки проб текучей среды, в процессе которой устройство и пробу текучей среды подвергают центрифугированию для отделения фракции с более высокой плотностью от фракции с более низкой плотностью.

Уровень техники

При осуществлении диагностических тестов может потребоваться разделение пробы цельной крови пациента на компоненты, такие как сыворотка или плазма (компоненты с более низкой плотностью), и красные кровяные тельца (компоненты с более высокой плотностью). Пробы цельной крови обычно берут путем венопункции с использованием канюли или иглы, прикрепленной к шприцу или к вакуумной пробирке для сбора взятой крови. После взятия пробы крови ее разделение на сыворотку или плазму и красные кровяные тельца осуществляется путем вращения шприца или пробирки в центрифуге. Для поддержания состояния разделения текучей среды необходимо обеспечить барьер между разделенными компонентами с более высокой и более низкой плотностями. Таким образом, анализ разделенных компонентов можно будет проводить через некоторое время.

В устройствах взятия крови использовались разные барьеры для разделения этих устройств на зоны фаз пробы с более высокой плотностью и более низкой плотностью. В наиболее широко используемых устройствах для этой цели используются материалы из тиксотропного геля, такого как полиэфирный гель. Однако современные пробирки с современными полиэфирными гелями для отделения сыворотки требуют специального производственного оборудования для приготовления геля и заполнения им пробирок. Кроме того, разделительные средства на основе гелей имеют ограниченный срок хранения. Со временем из массы геля могут высвобождаться глобулы и поступать в один или в оба разделенных компонента. Кроме того, имеющиеся на рынке гелевые барьеры могут вступать в химические реакции с анализируемыми компонентами. Соответственно, если в пробе крови присутствуют некоторые лекарственные препараты, могут происходить нежелательные химические реакции с материалом гелевого разделительного слоя. Кроме того, если зонд прибора вводится слишком глубоко в контейнер с пробой, то зонд может быть забит в результате контакта с гелем.

Были предложены механические разделители, в который использовался механический барьер между фазами более высокой и более низкой плотности пробы текучей среды. Обычно механические барьеры устанавливаются между фазовыми компонентами с более высокой и более низкой плотностями с использованием повышенной силы тяжести, возникающей в процессе центрифугирования. Для надлежащей ориентации относительно образцов плазмы и сыворотки обычно механические сепараторы располагают перед центрифугированием над взятой пробой цельной крови. В этом случае обычно требуется, чтобы механический сепаратор был прикреплен к нижней стороне пробки пробирки таким образом, чтобы кровь поступала сквозь устройство и вокруг него при соединении с комплектом для взятия крови или с иглой. Такое прикрепление необходимо для предотвращения преждевременного смещения разделителя при транспортировке устройства и взятии крови. Известные механические разделители обычно прикрепляют к пробке пробирки с помощью механического фиксатора, соединяющего мембранный компонент и пробку.

Известные механические разделители имеют существенные недостатки. Как показано на фиг. 1, конструкция известных разделителей содержит мембранный элемент 34, обеспечивающий уплотнение стенки 38 пробирки или шприца. Обычно по меньшей мере часть мембранного элемента 34 находится внутри или в контакте с пробкой 32. Как показано на фиг. 1, когда игла 30 проходит через пробку 32, мембранный элемент 34 вдавливается. При этом формируется полость 36, в которой может собираться кровь при введении или удалении иглы. Это может приводить к накапливанию пробы под пробкой, к преждевременному срабатыванию устройства, при котором механический разделитель преждевременно высвобождается при взятии крови, к захвату значительного количества фаз текучей среды, таких как сыворотка или плазма, к плохому качеству пробы, и/или в некоторых случаях к нарушению барьера. Кроме того, известные механические разделители дороги и сложны в производстве в связи со сложностью изготовления многокомпонентных устройств.

Соответственно, имеется потребность в разделительном устройстве, которое совместимо со стандартным оборудованием для взятия проб ослабляет или вообще устраняет вышеуказанные проблемы традиционных разделителей. Также существует потребность в разделительном устройстве, которое можно легко и просто использовать для разделения пробы крови, в котором минимизируется взаимное проникновение фаз пробы, имеющих более высокую и более низкую плотности, работа которого не зависит от температуры при хранении и транспортировке, и стойкого к радиационной стерилизации. Также существует потребность в компактном разделительном устройстве, содержащем сравнительно мало движущихся частей и обеспечивающем более простое введение пробы в контейнер.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается устройство для разделения пробы жидкости внутри контейнера для (сбора) пробы, включающее:

разделитель со сформированным в нем сквозным каналом, имеющим первый открытый край на первом конце разделителя и второй открытый край на втором конце разделителя, причем первый конец разделителя находится по существу напротив второго конца разделителя, сквозной канал выполнен с возможностью прохождения через него жидкости, и разделитель содержит:

поплавок, имеющий первую плотность; и

балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта,

при этом поплавок формирует первую внешнюю поверхность разделителя, проходящую от части первого открытого края до части второго открытого края, а балласт формирует вторую внешнюю поверхность, которая находится по существу напротив первой внешней поверхности, и по меньшей мере часть разделителя выполнена с возможностью деформации под действием центробежной силы.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается узел разделителя для обеспечения разделения пробы жидкости на первую и вторую фазы, содержащий:

контейнер для пробы, имеющий первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними, при этом продольная ось контейнера для пробы проходит между первым и вторым концами; и

устройство, включающее разделитель со сформированным в нем сквозным каналом, имеющим первый открытый край на первом конце разделителя и второй открытый край на втором конце разделителя, причем первый конец разделителя находится по существу напротив второго конца разделителя, сквозной канал выполнен с возможностью прохождения через него жидкости, а разделитель содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта, и

разделитель имеет по меньшей мере один уплотняющий периметр для уплотняющего взаимодействия с боковой стенкой контейнера для пробы, предотвращающего прохождение текучей среды между разделителем и боковой стенкой и по сквозному каналу.

Далее, для лучшего понимания настоящего изобретения, будут описаны различные аспекты, относящиеся к настоящему изобретению или его концепциям.

В общем настоящее изобретение относится к узлу разделителя для разделения пробы текучей среды на фазу с более высокой плотностью и фазу с более низкой плотностью. В предпочтительных вариантах механический разделитель по настоящему изобретению может использоваться с контейнером для (сбора) пробы, таким как трубка, и имеет такую конструкцию, которая обеспечивает его перемещение в трубке под действием приложенной центробежной силы для разделения компонентов пробы текучей среды. В некоторых вариантах трубка представляет собой пробирку для пробы, содержащую открытый конец, закрытый конец и боковую стенку, проходящую между открытым и закрытым концами. Боковая стенка имеет внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, и пробирка также содержит пробку (запорный элемент), которая плотно садится в открытый конец пробирки, с повторно герметизируемой перегородкой. В других вариантах оба конца трубки могут быть открытыми, и они могут быть герметично закрыты эластомерными пробками. По меньшей мере одна из пробок трубки может иметь перегородку, прокалываемую иглой с возможностью повторной герметизации перегородки.

Механический разделитель может быть расположен внутри пробирки между верхней пробкой и ее дном. Компоненты разделителя имеют такие размеры и такую конструкцию, чтобы его общая плотность находилась между величинами плотностей фаз пробы текучей среды, таких как фаза с более высокой плотностью и фаза с более низкой плотностью пробы крови.

В соответствии с одним из вариантов осуществления механический разделитель для разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы внутри контейнера для пробы содержит корпус разделителя со сформированным в нем сквозным каналом. Сквозной канал предназначен для прохождения через него текучей среды. Корпус разделителя содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность. Часть поплавка присоединена к части балласта.

Механический разделитель может иметь шарообразную (сфероидальную) форму. Поплавок может иметь внешнюю поверхность и соединительную поверхность, и балласт может иметь контактную поверхность, присоединенную к соединительной поверхности поплавка, и внешнюю поверхность. Внешняя поверхность поплавка и внешняя поверхность балласта вместе могут образовывать шарообразную форму.

В некоторых вариантах сквозной канал для прохождения через него текучей среды сформирован в поплавке. Поперечное сечение сквозного канала может иметь круговую форму. В других вариантах поперечное сечение сквозного канала может иметь эллиптическую форму. Сквозной канал может проходить по оси (осевой линии) сквозного канала, и поплавок может быть выполнен с возможностью деформации в направлении, перпендикулярном этой оси, под действием приложенной силы, возникающей при вращении (далее "центробежная сила").

В другом варианте поплавок может содержать дополнительно первый протяженный выступ, прилегающий к первому проему сквозного канала, и второй протяженный выступ, прилегающий ко второму проему сквозного канала. По меньшей мере часть первого протяженного выступа и по меньшей мере часть второго протяженного выступа могут обеспечиваться выше и вокруг сквозного канала и отходить радиально от поплавка в направлении, параллельном оси сквозного канала корпуса разделителя. Дополнительно, первый протяженный выступ, верхняя поверхность поплавка и второй протяженный выступ могут формировать выпуклую верхнюю поверхность поплавка.

В некоторых вариантах корпус разделителя также содержит протяженный ленточный выступ, проходящий по части внешней поверхности поплавка. Дополнительно, протяженный ленточный выступ содержит первую часть, расположенную смежно с первым проемом сквозного канала, и вторую часть, расположенную рядом со вторым проемом сквозного канала. В другом варианте первая часть протяженного ленточного выступа и/или вторая часть протяженного ленточного выступа имеет вогнутую форму, если смотреть снизу. Дополнительно, первая часть протяженного ленточного выступа и/или вторая часть протяженного ленточного выступа имеют отходящую наружу дугообразную форму, охватывающую верхнюю часть по меньшей мере одного из первого и второго проемов сквозного канала. Первая часть и/или вторая часть протяженного ленточного выступа могут отходить наружу от поплавка в направлении, параллельном оси сквозного канала. По меньшей мере часть первой части и по меньшей мере часть второй части протяженного ленточного выступа могут иметь одинаковую форму и кривизну. В некоторых вариантах протяженный ленточный выступ содержит также соединительную часть, расположенную между первой частью и второй частью протяженного ленточного выступа для их соединения по обеим сторонам корпуса разделителя. Первая часть и вторая часть протяженного ленточного выступа имеют вогнутую форму, если смотреть снизу, и соединительные части протяженного ленточного выступа имеют вогнутую форму, если смотреть сверху. В некоторых вариантах протяженный ленточный выступ может быть выполнен как одно целое с поплавком. Дополнительно, поплавок и протяженный ленточный выступ могут быть сформированы из термопластичного эластомера, и балласт сформирован из полиэтилентерефталата.

Механический разделитель может содержать также полосу взаимодействия в исходном положении, проходящую по корпусу разделителя. Полоса взаимодействия в исходном положении может быть непрерывной или может иметь разрывы по меньшей мере на части ее длины. Поплавок и полоса взаимодействия в исходном положении могут быть сформированы из одного материала. Полоса взаимодействия в исходном положении может разделять на две части по меньшей мере часть балласта.

В другом варианте балласт может содержать основание и соединительную конструкцию для соединения с частью поплавка. Соединительная конструкция может представлять собой несколько кронштейнов для соединения с поплавком, и соединительная конструкция может изгибаться, обеспечивая возможность смещения поплавка и балласта относительно друг друга. Дополнительно, по меньшей мере часть поплавка может иметь круговой внешний периметр, имеющий криволинейную форму в сечении, перпендикулярном сквозному каналу. В некоторых вариантах поплавок может содержать соединительную конструкцию для соединения с частью балласта. Соединительная конструкция может представлять собой несколько кронштейнов для соединения с частью балласта, и соединительная конструкция может обеспечивать возможность смещения поплавка и балласта относительно друг друга.

В другом варианте осуществления обеспечивается узел разделителя для обеспечения возможности разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы, который содержит контейнер для пробы, имеющий первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними. Контейнер для пробы имеет продольную ось (осевую линию), проходящую между первым концом и вторым концом. Узел разделителя содержит также механический разделитель, содержащий корпус разделителя со сформированным в нем сквозным каналом. Корпус разделителя выполнен с возможностью перехода из первого (исходного) положения, в котором сквозной канал направлен так, что он находится в открытом положении для обеспечения прохождения через него текучей среды, во второе (уплотняющее) положение, в котором сквозной канал направлен так, что он находится в закрытом положении для предотвращения прохождения через него текучей среды при действии центробежной силы.

В одном из вариантов узел разделителя содержит также пробку для уплотняющего взаимодействия с первым концом контейнера для пробы, причем механический разделитель соединен с частью пробки с возможностью его отсоединения. Механический разделитель может быть соединен с частью пробки в первом (исходном) положении, и механический разделитель может взаимодействовать с частью боковой стенки контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении. Пробка может содержать соединительный выступ, находящийся внутри части сквозного канала, когда корпус разделителя находится в первом (исходном) положении, для формирования между частью корпуса разделителя и пробкой уплотнения, предотвращающего прохождение текучей среды. По меньшей мере часть сквозного канала механического разделителя ориентирована в направлении продольной оси контейнера для пробы в первом (исходном) положении, и по меньшей мере часть сквозного канала ориентирована перпендикулярно продольной оси контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении. Переход сквозного канала из открытого положения в закрытое положение может совпадать с поворотом механического разделителя из первого (исходного) положения во второе (уплотняющее) положение. Механический разделитель может взаимодействовать с частью стенки контейнера для пробы для обеспечения уплотнения между ними во втором (уплотняющем) положении для предотвращения прохождения текучей среды через механический разделитель или вокруг него. В некоторых вариантах поплавок содержит также первый протяженный выступ, прилегающий к первому проему сквозного канала, и второй протяженный выступ, прилегающий ко второму проему сквозного канала. Первый протяженный выступ и второй протяженный выступ могут взаимодействовать с частью боковой стенки контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении. В других вариантах корпус разделителя также содержит протяженный ленточный выступ, проходящий по части внешней поверхности поплавка. Протяженный ленточный может взаимодействовать с боковой стенкой контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении, и протяженный ленточный выступ может формировать непрерывное уплотнение с боковой стенкой контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении.

В других вариантах балласт содержит соединительную конструкцию для соединения с частью поплавка, и по меньшей мере часть поплавка имеет круговой внешний периметр, имеющий криволинейную форму в сечении, перпендикулярном сквозному каналу. Внешний периметр поплавка может формировать непрерывное уплотнение с боковой стенкой контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении. Дополнительно, поплавок может содержать соединительную конструкцию для соединения с частью балласта, и по меньшей мере часть поплавка имеет круговой внешний периметр, имеющий криволинейную форму в сечении, перпендикулярном сквозному каналу, причем внешний периметр поплавка формирует непрерывное уплотнение с боковой стенкой контейнера для пробы во втором (уплотняющем) положении.

В другом варианте осуществления обеспечивается узел разделителя для обеспечения возможности разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы, который содержит контейнер для пробы, имеющий первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними. Узел разделителя содержит также механический разделитель, содержащий корпус разделителя со сформированным в нем сквозным каналом. Корпус разделителя имеет первый периметр уплотнения для обеспечения уплотняющего взаимодействия с первой частью контейнера для пробы, при котором проба может проходить через сквозной канал в контейнер, и второй периметр уплотнения для обеспечения уплотняющего взаимодействия со второй частью контейнера для пробы, при котором обеспечивается разделительный барьер между первой и второй фазами.

Узел разделителя может содержать пробку для уплотняющего взаимодействия с открытым концом контейнера для пробы, причем механический разделитель соединен с частью пробки с возможностью его отсоединения.

В другом варианте осуществления обеспечивается узел разделителя для обеспечения возможности разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы, который содержит контейнер для пробы, имеющий открытый конец, закрытый конец и боковую стенку, проходящую между ними и формирующую внутреннее пространство. Контейнер для пробы также имеет продольную ось, проходящую между открытым концом и закрытым концом. Узел разделителя содержит также пробку для уплотняющего взаимодействия с открытым концом контейнера для пробы, и стойку, которая соединена с пробкой и может быть расположена внутри внутреннего пространства контейнера для пробы. Стойка имеет сквозной проход, направленный по продольной оси контейнера для пробы. Узел разделителя содержит также механический разделитель, соединенный со стойкой с возможностью отсоединения. Механический разделитель содержит корпус разделителя со сквозным каналом, сформированным в нем по оси сквозного канала, для обеспечения прохождения через него текучей среды. Корпус разделителя содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность. Часть поплавка присоединена к части балласта, и часть стойки находится внутри сквозного канала разделителя, в результате чего формируется проход для текучей среды через стойку и механический разделитель в первом (исходном) положении.

Корпус разделителя может также содержать полосу взаимодействия в исходном положении, проходящую по поверхности части корпуса разделителя. Полоса взаимодействия в исходном положении и поплавок могут быть сформированы из одного материала, и полоса взаимодействия в исходном положении разделяет на две части по меньшей мере часть балласта. Дополнительно, корпус разделителя выполнен с возможностью перехода из первого (исходного) положения, в котором часть стойки находится внутри сквозного канала, и корпус разделителя направлен так, что он находится в открытом положении для обеспечения прохождения через него текучей среды, во второе (уплотняющее) положение, в котором корпус разделителя отсоединяется от стойки, и сквозной канал направлен так, что он находится в закрытом положении для предотвращения прохождения через него текучей среды при действии центробежной силы. Переход корпуса разделителя из открытого положения в закрытое положение может включать продольное перемещение корпуса разделителя для отсоединения от стойки и поворот корпуса разделителя из первого (исходного) положения во второе (уплотняющее) положение.

Еще в одном варианте осуществления обеспечивается узел разделителя для обеспечения возможности разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы, который содержит контейнер для пробы, имеющий открытый конец, закрытый конец и боковую стенку, проходящую между ними и формирующую внутреннее пространство. Контейнер для пробы также имеет продольную ось, проходящую между открытым концом и закрытым концом. Узел разделителя содержит также пробку для уплотняющего взаимодействия с открытым концом контейнера для пробы. Пробка имеет вводимый конец для расположения внутри открытого конца контейнера для пробы, причем вводимый конец имеет внутреннюю полость и содержит вырезанный выступ, отходящий во внутреннюю полость. Узел разделителя содержит также механический разделитель, соединенный с пробкой с возможностью отсоединения. Механический разделитель содержит корпус разделителя со сквозным каналом, сформированным в нем по оси сквозного канала, для обеспечения прохождения через него текучей среды. Корпус разделителя содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта. Вырезанный выступ пробки может быть введен внутрь сквозного канала разделителя, и по меньшей мере часть корпуса разделителя может находиться внутри внутренней полости пробки в первом (исходном) положении.

Еще в одном варианте осуществления обеспечивается контейнер для пробы с первой зоной, в которой находится открытый верхний конец и первая боковая стенка, формирующая первое внутреннее пространство и первую внешнюю поверхность. Контейнер для пробы также содержит вторую зону, в которой находится закрытый нижний конец и вторая боковая стенка, формирующая второе внутреннее пространство и вторую внешнюю поверхность. Первая зона и вторая зона выровнены вдоль продольной оси, так что первое внутреннее пространство и второе внутреннее пространство сообщаются для прохождения текучей среды. Диаметр первого внутреннего пространства может быть больше диаметра второго внутреннего пространства, и между первой зоной и второй зоной может проходить по меньшей мере один желобок для текучей среды, обеспечивающий прохождение по нему текучей среды из первой зоны во вторую зону.

В некоторых вариантах диаметр поперечного сечения первой внешней поверхности равен 16 мм, и диаметр поперечного сечения второй внешней поверхности равен 13 мм. Первое внутреннее пространство может иметь размеры и форму, которые обеспечивают введение в него механического разделителя, и второе внутреннее пространство может иметь размеры и форму, которые обеспечивают удерживание по меньшей мере частично части механического разделителя от прохождения во второе внутреннее пространство в отсутствии действия центробежной силы.

Еще в одном варианте осуществления обеспечивается узел разделителя для обеспечения возможности разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы, который содержит контейнер для пробы с первой зоной, в которой находится открытый верхний конец и первая боковая стенка, формирующая первое внутреннее пространство и первую внешнюю поверхность, и со второй зоной, в которой находится закрытый нижний конец и вторая боковая стенка, формирующая второе внутреннее пространство и вторую внешнюю поверхность. Первая зона и вторая зона могут быть выровнены вдоль продольной оси, так что первое внутреннее пространство и второе внутреннее пространство сообщаются для прохождения текучей среды, причем диаметр первого внутреннего пространства больше диаметра второго внутреннего пространства. Узел разделителя содержит также по меньшей мере один желобок для текучей среды, проходящий между первой зоной и второй зоной и обеспечивающий прохождение по нему текучей среды из первой зоны во вторую зону. Узел разделителя может также содержать механический разделитель, который содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта. При этом предотвращается прохождение по меньшей мере части механического разделителя во вторую зону в первом (исходном) положении, и механический разделитель переходит во вторую зону и занимает второе (уплотняющее) положение под действием центробежной силы.

Механический разделитель может содержать корпус разделителя со сформированным в нем сквозным каналом для обеспечения прохождения через него текучей среды.

Еще в одном варианте осуществления обеспечивается узел разделителя для обеспечения возможности разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы, который содержит контейнер для пробы, имеющий первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними и формирующую внутреннее пространство. Узел разделителя содержит также пробку для уплотняющего взаимодействия с открытым концом контейнера для пробы. Узел разделителя содержит также механический разделитель, удерживаемый с возможностью освобождения пробкой и/или боковой стенкой контейнера для пробы в первом (исходном) положении Механический разделитель содержит корпус разделителя со сквозным каналом, сформированным в нем по оси сквозного канала, для обеспечения прохождения через него текучей среды. Корпус разделителя содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта. Узел разделителя также содержит держатель, соединенный с возможностью отсоединения с частью механического разделителя в исходном положении, так что при действии центробежной силы корпус разделителя переходит из исходного положения, в котором текучая среда может проходить через сквозной канал, в уплотняющее положение, в котором механический разделитель препятствует прохождению текучей среды через него или вокруг него. При этом при действии центробежной силы держатель отсоединяется от механического разделителя.

Еще в одном варианте осуществления узел разделителя содержит контейнер для пробы, имеющий первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними и формирующую внутреннее пространство. Узел разделителя также содержит механический разделитель, содержащий поплавок и балласт и способный перемещаться из первого положения в уплотняющее положение, Причем в уплотняющем положении по меньшей мере между частью внутреннего пространства и разделителем формируется уплотняющий периметр, положение которого изменяется в части внутреннего пространства, и это изменяющееся положение характеризуется средней высотой уплотнения. Механический разделитель имеет максимальную высоту и минимальную высоту внутри контейнера для пробы, так что средняя высота уплотнения меньше разности максимальной высоты и минимальной высоты.

Узел разделителя по настоящему изобретению имеет преимущества по сравнению с существующими техническими решениями, в которых используется разделительный гель. В частности, узел разделителя по настоящему изобретению не оказывает негативного влияния на анализируемые материалы, в то время как многие гели вступают в реакции с жидкостями организма, имеющимися в контейнере для пробы. Узел разделителя по настоящему изобретению также имеет преимущество по сравнению с существующими механическими разделителями, поскольку корпус предлагаемого в настоящем изобретении разделителя не нужно прокалывать для введения пробы в контейнер, в результате чего снижается вероятность преждевременного срабатывания разделителя и минимизируется растекание текучей среды под пробкой. Конструкция механического разделителя по настоящему изобретению также позволяет минимизировать потери фаз текучей среды, таких как сыворотка и плазма, захваченных корпусом разделителя. Кроме того, для узла разделителя по настоящему изобретению не требуется использование сложных технологий экструзии для его производства, и можно оптимальным образом использовать двухступенчатый процесс отливки.

Другие конкретные особенности и достоинства изобретения станут понятными после ознакомления с нижеприведенным подробным описанием вместе с прилагаемыми фигурами чертежей.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 - частичный вид сбоку сечения известного механического разделителя;

на фиг. 2 - вид в перспективе узла механического разделителя с поплавком, имеющим сквозной канал, и балластом в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 3 - другой вид в перспективе узла механического разделителя фиг. 2;

на фиг. 4 - вид сверху механического разделителя фиг. 2;

на фиг. 5 - вид сбоку механического разделителя фиг. 2;

на фиг. 6 - вид сечения по линии 6-6 фиг. 5 механического разделителя фиг. 2;

на фиг. 7 - вид спереди механического разделителя фиг. 2;

на фиг. 8 - вид сечения по линии 8-8 фиг. 7 механического разделителя фиг. 2;

на фиг. 9 - вид сверху другой конструкции механического разделителя с поплавком, имеющим сквозной канал, и балластом, с первым и вторым протяженными выступами, формирующими в целом выпуклую верхнюю поверхность поплавка в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 10 - вид сбоку механического разделителя фиг. 9;

на фиг. 11 - вид сечения по линии 11-11 фиг. 10 механического разделителя фиг. 9;

на фиг. 12 - вид спереди механического разделителя фиг. 9;

на фиг. 13 - вид сечения по линии 13-13 фиг. 12 механического разделителя фиг. 9;

на фиг. 14 - вид в перспективе другой конструкции механического разделителя с поплавком, имеющим эллиптический сквозной канал, и балластом в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 14 - другой вид в перспективе механического разделителя фиг. 14;

на фиг. 16 - вид сверху механического разделителя фиг. 15;

на фиг. 17 - вид сбоку механического разделителя фиг. 15;

на фиг. 18 - вид сечения по линии 18-18 фиг. 17 механического разделителя фиг. 15;

на фиг. 19 - вид спереди механического разделителя фиг. 15;

на фиг. 20 - вид сечения по линии 20-20 фиг. 19 механического разделителя фиг. 15;

на фиг. 20А - вид в перспективе механического разделителя, корпус которого имеет шарообразную форму, и в котором уменьшено расстояние между первым протяженным выступом и вторым протяженным выступом в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 21 - вид сечения другой конструкции механического разделителя, имеющего эллиптическую форму внутреннего пространства, причем сечение сделано по такой же линии, как и на фиг. 18;

на фиг. 22 - частичный вид в перспективе сечения механического разделителя, имеющего эллиптическую форму внутреннего пространства, как показано на фиг. 21;

на фиг. 23 - вид сечения другой конструкции механического разделителя, имеющего эллиптический сквозной канал, причем сечение сделано по такой же линии, как и на фиг. 18;

на фиг. 24 - частичный вид в перспективе сечения механического разделителя, имеющего эллиптический сквозной канал, как показано на фиг. 23;

на фиг. 25 - вид сечения другой конструкции механического разделителя, имеющего в целом круговую форму внутреннего пространства и боковые вырезы, причем сечение сделано по такой же линии, как и на фиг. 18;

на фиг. 26 - частичный вид в перспективе сечения механического разделителя, имеющего в целом круговую форму внутреннего пространства и боковые срезы, как показано на фиг. 25;

на фиг. 27 - частичный вид сбоку сечения механического разделителя, прикрепленного к пробке в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 28 - частичный вид сбоку сечения механического разделителя, расположенного внутри контейнера для пробы в исходном положении для обеспечения прохождения текучей среды через сквозной канал, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 29 - частичный вид сбоку сечения механического разделителя, расположенного внутри контейнера для пробы, как показано на фиг. 28, в положении уплотнения для установления барьера между фазами с разными плотностями после действия центробежной силы, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 30 - вид в перспективе механического разделителя с линией уплотнения для взаимодействия с контейнером для пробы в исходном положении в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 31 - вид в перспективе механического разделителя фиг. 30 с линией уплотнения для взаимодействия с контейнером для пробы в положении уплотнения;

на фиг. 31А - вид в перспективе механического разделителя с частично дугообразным вырезом в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 31Б - вид спереди механического разделителя фиг. 31А;

на фиг. 31В - вид в перспективе механического разделителя в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 31Г - вид сверху узла механического разделителя фиг. 31В;

на фиг. 31Д - вид спереди узла механического разделителя фиг. 31В;

на фиг. 31Е - вид сечения по линии 31Е-31Е фиг. 31Д узла механического разделителя фиг. 31В;

на фиг. 31Ж - вид сбоку механического разделителя фиг. 31В;

на фиг. 31З - вид сечения по линии 31З-31З фиг. 31Ж узла механического разделителя фиг. 31В;

на фиг. 31И - вид снизу узла механического разделителя фиг. 31В;

на фиг. 32 - вид в перспективе механического разделителя с полосой взаимодействия в исходном положении в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 33 - другой вид в перспективе механического разделителя с полосой взаимодействия в исходном положении, как показано на фиг. 32;

на фиг. 34 - вид сбоку механического разделителя с полосой взаимодействия в исходном положении, как показано на фиг. 33;

на фиг. 35 - частичный вид сбоку сечения механического разделителя с полосой взаимодействия в исходном положении фиг. 33, находящегося в зацеплении с частью боковой стенки контейнера для пробы и соединенного с пробкой в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35А - вид в перспективе механического разделителя с протяженным ленточным выступом в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35Б - вид слева сбоку механического разделителя фиг. 35А;

на фиг. 35В - вид спереди механического разделителя фиг. 35А;

на фиг. 35В1 - вид сечения по линии 35В1-35В1 фиг. 35Б механического разделителя фиг. 35А;

на фиг. 35Г - вид сечения по линии 35Г-35Г фиг. 35В механического разделителя фиг. 35А;

на фиг. 35Д - вид в перспективе механического разделителя с другим протяженным ленточным выступом в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35Е - вид в перспективе механического разделителя с соединительной конструкцией в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35Ж - вид спереди механического разделителя фиг. 35Е;

на фиг. 35З - вид сечения по линии 35З-35З фиг. 35Е механического разделителя фиг. 35Ж;

на фиг. 35И - вид сверху механического разделителя фиг. 35Е;

на фиг. 35К - схематический вид спереди механического разделителя фиг. 35Е, находящегося внутри контейнера для пробы в различных положениях его спуска в контейнере в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35Л - схематический вид спереди механического разделителя фиг. 35К в положении уплотнения в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35М - вид в перспективе механического разделителя с другой соединительной конструкцией в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35Н - вид спереди механического разделителя фиг. 35М;

на фиг. 35О - вид в перспективе механического разделителя с другой соединительной конструкцией в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 35П - вид спереди механического разделителя фиг. 35O;

на фиг. 36 - частичный вид сбоку сечения механического разделителя с непрямым сквозным каналом в исходном положении в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 37 - частичный вид сбоку сечения механического разделителя фиг. 36 с непрямым сквозным каналом в положении уплотнения в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 38 - вид сечения механического разделителя с поплавком и балластом, разделенными компонентом из термопластичного эластомера, в котором имеется сквозной канал, в исходном положении покоя в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 39 - вид сечения механического разделителя фиг. 38 с поплавком и балластом, разделенными компонентом из термопластичного эластомера, в котором имеется сквозной канал, в положении активации в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 40 - вид сбоку сечения узла разделения, содержащего механический разделитель, находящийся в зацеплении с частью контейнера для пробы, пробка которого соединена с механическим разделителем, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 41 - вид сбоку сечения другого узла разделения, содержащего механический разделитель, соединенный со стойкой, которая соединена с пробкой, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 42 - частичный вид в перспективе сечения пробки фиг. 41;

на фиг. 43 - вид спереди в перспективе стойки фиг. 41;

на фиг. 44 - вид сзади в перспективе стойки фиг. 41;

на фиг. 45 - вид сбоку контейнера для пробы, имеющего первую зону, вторую зону и несколько желобков для текучей среды в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 46 - частичный вид сечения узла разделителя, содержащего механический разделитель, находящийся внутри контейнера для пробы по фиг. 45 в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 46А - частичный вид сбоку другой конструкции контейнера для пробы для использования с механическим разделителем в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 47 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с частью пробки, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 48 - частичный вид в перспективе сечения пробки фиг. 47;

на фиг. 49 - вид сбоку сечения узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с пробкой, имеющей соединительный выступ, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 50 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с пробкой, имеющей другую конструкцию соединительного выступа, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 51 - вид сбоку сечения узла разделителя фиг. 50, содержащего уплотнительный материал, размещенный между частью механического разделителя и частью пробки, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 52 - увеличенный вид сечения уплотнительного материала, показанного на фиг. 51;

на фиг. 53 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с пробкой, имеющей другую конструкцию соединительного выступа, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 54 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с пробкой, имеющей другую конструкцию соединительного выступа, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 55 - вид в перспективе пробки фиг. 54, имеющей соединительный выступ с несколькими ножками;

на фиг. 56 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с литой вставкой, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 57 - вид в перспективе литой вставки фиг. 56;

на фиг. 58 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с литой вставкой, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 59 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с литой вставкой, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 60 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с держателем, соединенным с частью пробки, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 61 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с другим держателем, соединенным с частью пробки, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 62 - вид в перспективе держателя фиг. 61;

на фиг. 63 - вид сбоку сечения узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с держателем в исходном положении, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 64 - вид сбоку сечения узла разделителя фиг. 63, содержащего механический разделитель в положении уплотнения, отсоединенный от держателя после воздействия центробежной силы, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 65 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с другим держателем в исходном положении, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 66 - вид сбоку сечения узла разделителя фиг. 65, содержащего механический разделитель в положении уплотнения, отсоединенный от держателя после воздействия приложенной центробежной силы, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 67 - вид сбоку сечения другого узла разделителя, содержащего механический разделитель, соединенный с растворимым держателем в исходном положении, в соответствии с одним из вариантов осуществления;

на фиг. 68 - вид сбоку сечения узла разделителя фиг. 67, содержащего механический разделитель в положении уплотнения, когда держатель полностью растворился после воздействия центробежной силы, в соответствии с одним из вариантов осуществления.

Осуществление изобретения

Для целей настоящего описания указания "верхний", "нижний", "правый", "левый", "вертикальный", "горизонтальный", "верхняя часть", "нижняя часть", "боковой", "продольный" и другие термины, характеризующие пространственное расположение, относятся к описанным вариантам осуществления, как они показаны на фигурах чертежей. Однако следует понимать, что, если в явной форме не указано иное, могут быть предложены самые разные альтернативные варианты и их модификации. Также следует понимать, что нижеописанные конкретные устройства и их модификации, представленные на прилагаемых чертежах, являются просто поясняющими примерами.

Механический разделитель по настоящему изобретению предназначен для использования с контейнером для пробы для обеспечения ее разделения на компоненты с более высокой и более низкой плотностями, как это будет описано ниже более подробно. Например, предлагаемый в настоящем изобретении механический разделитель может использоваться для отделения сыворотки или плазмы от цельной крови за счет дифференциальной плавучести, вызывающей сжатие зоны уплотнения при погружении в пробе, подвергнутой действию повышенной силы тяжести, возникающей при вращении пробы на центрифуге. В одном из вариантов повышенные силы тяжести могут быть обеспечены на скорости вращения не менее 2000 об/мин, такой как, например, 3400 об/мин.

На фиг. 2-8 показан механический разделитель 40, который содержит корпус 41 с поплавком 42 и балластом 44, присоединенным к поплавку 42. В одном из вариантов поплавок 42 имеет первую плотность, и балласт 44 имеет вторую плотность, которая больше первой плотности. В другом варианте поплавок 42 имеет первую плавучесть, и балласт 44 имеет вторую плавучесть, которая меньше первой плавучести. В одном из вариантов поплавок 42 механического разделителя 40 должен быть изготовлен из материала, плотность которого меньше плотности жидкости или пробы, которая должна быть разделена на две фазы. Например, если необходимо разделить кровь человека на сыворотку и плазму, то плотность поплавка 42 не должна превышать примерно 1,020 г/см³. В одном из вариантов поплавок 42 механического разделителя 40 может быть изготовлен с использованием экструзии и/или литья из упруго деформируемого и самоуплотняющегося материала, такого как термопластичный эластомер. Еще в одном варианте поплавок 42 может быть изготовлен с использованием экструзии и/или литья из упруго деформируемого материала, который проявляет хорошие характеристики уплотнения при установлении контакта с контейнером для пробы, как это будет описано ниже. Величину плотности поплавка в пределах заданных допусков гораздо легче обеспечить с использованием стандартного материала, который не требует смешивания, например, со стеклянными микросферами, используемыми для снижения плотности материала.

Механический разделитель 40 также имеет сквозной канал 46, сформированный таким образом, что он проходит по оси Т корпуса 41 разделителя. Как показано на фиг. 3, 5 и 8, сквозной канал 46 может проходить сквозь весь корпус 41 разделителя и может иметь первый проем 48 и второй проем 50, выровненные вдоль оси Т. В одном из вариантов сквозной канал 46 проходит таким образом, что он делится пополам, точно или примерно, центром корпуса 41 разделителя. В одном из вариантов сквозной канал 46 полностью находится внутри поплавка 42. В другом варианте поплавок 42 может также иметь первый протяженный выступ 52, прилегающий к первому проему 48 сквозного канала 46, и второй протяженный выступ 54, прилегающий ко второму проему 50 сквозного канала 46. Первый протяженный выступ 52 и/или второй протяженный выступ 54 могут быть сформированы вместе с поплавком 42, составляя с ним одно целое. В другой конструкции первый протяженный выступ 52 и/или второй протяженный выступ 54 могут быть сформированы отдельно и затем присоединены к поплавку 42. Первый протяженный выступ 52 и второй протяженный выступ 54 могут быть расположены выше, например, заметно выше, оси Т, проходящей сквозь корпус 41 разделителя. Первый протяженный выступ 52 и второй протяженный выступ 54 могут быть выполнены таким образом, чтобы они охватывали часть сквозного канала 46, например, существенную его часть, например, в форме отходящих наружу дугообразных выступов, которые охватывают верхнюю часть 56 сквозного канала 46. Первый протяженный выступ 52 и второй протяженный выступ 54 могут отходить наружу от поплавка 42 в направлении, параллельном или примерно параллельном оси Т, проходящей сквозь корпус 41 разделителя, так что первый протяженный выступ 52 и второй протяженный выступ 54 могут иметь одинаковую форму и кривизну, или по существу одинаковую форму и кривизну. В другом варианте, показанном на фиг. 8, первый протяженный выступ 52 имеет первый наиболее выступающий край 68 в самом верху верхней части первой стороны сквозного канала 46, и второй протяженный выступ 54 имеет второй наиболее выступающий край 70 в самом верху верхней части второй стороны сквозного канала 46. В одной конструкции первый наиболее выступающий край 68 отходит наружу на расстояние, которое больше расстояния, на которое отходит нижний наиболее выступающий край 72 первой стороны сквозного канала 46. Второй наиболее выступающий край 70 также отходит наружу на расстояние, которое больше расстояния, на которое отходит соответствующий нижний наиболее выступающий край 74 второй стороны сквозного канала 46. Соответственно, поперечный размер D₁ корпуса 41, измеренный по первому протяженному выступу 52 выступу и второму протяженному выступу 54 в верхней части сквозного канала 46 немного превышает поперечный размер D₂ корпуса 41 разделителя, измеренный по нижней части сквозного канала 46, сформированной нижними наиболее выступающими краями 72, 74.

В одном из вариантов поплавок 42 имеет внешнюю поверхность 58, которая в целом имеет сводчатую форму, например, по меньшей мере частично или в целом округлую форму, и соединительную поверхность 60, показанную на фиг. 6 и 8, предназначенную для соединения с частью балласта 44. Балласт 44 также имеет внешнюю поверхность 62, которая также имеет в целом сводчатую форму, например, по меньшей мере частично или в целом округлую форму, и контактную поверхность 64, также показанную на фиг. 6 и 8, которая предназначена для соединения с соединительной поверхностью 60 поплавка 42. В одном из вариантов внешняя поверхность 58 поплавка 42 и внешняя поверхность 62 балласта 44 формируют в целом округлую внешнюю поверхность, такую как поверхность шарообразного тела. В настоящем описании подразумевается, что термин "шарообразное тело" охватывает, кроме идеальной сферы, и другие конфигурации, которые используются в целях настоящего изобретения и которые могут иметь немного разные поперечные размеры (диаметры) в разных направлениях. Например, размеры в разных плоскостях, проведенных через поплавок 42 и балласт 44, которые проходят через среднюю точку механического разделителя 40, могут быть немного разными. В одном из вариантов поплавок 42 и балласт 44 могут быть сформированы раздельно для их последующей сборки. В другом варианте поплавок 42 и балласт 44 могут быть сформированы вместе, например, с использованием совместной экструзии или совместного литья, в частности с использованием двухступенчатого или многоступенчатого литья, так что оба компонента составляют вместе одно целое, формируя законченный корпус 41 разделителя. В другой конструкции такое неразъемное соединение между поплавком 42 и балластом 44 может быть сформировано физической связью между этими двумя компонентами, механическим фиксирующим устройством или сочетанием физической связи и механического фиксирующего устройства. Кроме того, поплавок 42 и балласт 44 могут быть соединены друг с другом с использованием отдельной операции, выполняемой после литья, такой как приклеивание, термосварка и/или ультразвуковая сварка. Как показано на фиг. 6 и 8, балласт 44 может иметь крепежный выступ 66, который облегчает соединение балласта 44 с поплавком 42.

В одном из вариантов балласт 44 механического разделителя 40 должен быть изготовлен из материала, плотность которого больше плотности жидкости или пробы, которая должна быть разделена на две фазы. Например, если необходимо разделить кровь человека на сыворотку и плазму, то балласт 44 должен иметь плотность по меньшей мере 1,029 г/см³. В одном из вариантов балласт 44 может быть сформирован из полипропилена с минеральным наполнителем. В настоящем описании предполагается, что поплавок 42 и балласт 44 могут быть сформированы из различных других материалов с достаточной биологической совместимостью, стабильностью плотности, совместимостью с добавками и нейтральностью в отношении анализируемых материалов (не вступают с ними в реакции, не поглощают и не выщелачивают).

Благодаря разнице плотностей поплавка 42 и балласта 44 центр R масс механического разделителя 40 смещен относительно центра объема R1 корпуса 41 разделителя. В частности, объем корпуса 41 разделителя, формируемый поплавком 42, может быть существенно больше объема корпуса 41 разделителя, формируемого балластом 41. Соответственно, в некоторых вариантах центр R масс корпуса 41 разделителя может быть смещен таким образом, что он находится вне сквозного канала 46.

В соответствии с другим вариантом осуществления, представленным на фиг. 9-13, механический разделитель 140 содержит корпус 141 разделителя, состоящий из поплавка 142 и балласта 144, со сквозным каналом 146, сформированным внутри поплавка, как это уже было описано. В этой конструкции, как это лучше всего показано на фиг. 10 и 13, первый протяженный выступ 152 и второй протяженный выступ 154 вместе с верхней частью 155 поплавка 142 формируют в целом выпуклую внешнюю поверхность 157 поплавка. Как показано на фиг. 9, профиль корпуса 141 разделителя немного отличается от сферического, так что поперечный размер D3 корпуса разделителя между крайними точками 158 и 159, расположенными на диагонали, смещенной относительно сквозного канала 146, проходящего по оси Т, немного больше поперечного размера D4 корпуса разделителя между крайними противолежащими точками 160, 161 касания линий, касательных к периметру корпуса 141 разделителя и перпендикулярных к сквозному каналу 146. Соответственно, крайние точки (диагональные крайние точки 158, 159 и вторые диагональные крайние точки 158А, 159А) могут представлять зоны утолщений материала, такого как термопластичный эластомер.

В соответствии с другим вариантом осуществления, представленным на фиг. 14 - 20, механический разделитель 240 содержит корпус 241 разделителя, состоящий из поплавка 242 и балласта 244, со сквозным каналом 246, сформированным внутри поплавка 242, как это уже было описано. В этой конструкции сквозной канал 246 может иметь примерно эллиптическую форму поперечного сечения, как это показано, в частности, на фиг. 18, 19. В одном из вариантов большая ось М эллипса, показанная на фиг. 18, ориентирована перпендикулярно оси Т, показанной на фиг. 17. Удлиняя большую ось М эллипса, перпендикулярную оси Т, можно улучшить адаптацию поплавка 242 для увеличенного удлинения в направлении малой оси М₂ (показана на фиг. 18) эллипса под действием центробежной силы, как это будет описано ниже.

В рассматриваемой конструкции закругление первого протяженного выступа 252 и закругление второго протяженного выступа 254 имеют протяженность для примерного повторения по меньшей мере части первого эллиптического проема 248 и второго проема, 250 соответственно, сквозного канала 246. В другом варианте первый протяженный выступ 252 по меньшей мере частично имеет дугообразную форму, например, выпуклую форму, обеспечиваемую возле верхней части первого проема 248 сквозного канала 246. Второй протяженный выступ 254 может также по меньшей мере частично иметь дугообразную форму, например, выпуклую форму, обеспечиваемую возле верхней части второго проема 250 сквозного канала 246.

Как показано на фиг. 20А, механический разделитель 240А содержит корпус 241А разделителя, состоящий из поплавка 242А и балласта 244А, со сквозным каналом 246А, сформированным внутри поплавка 242А, как это уже было описано. В этой конструкции первый протяженный выступ 252А и второй протяженный выступ 254А могут иметь эллиптический профиль, который примерно совпадает с концами окружности 243А корпуса 241А разделителя на краях сквозного канала 246А, и немного смещены от окружности в верхней точке 247А первого 252А и второго 254А протяженных выступов. В этой конструкции первый протяженный выступ 252А и второй протяженный выступ 254А могут иметь увеличенные переходные части 280А на краях первого 252А и второго 254А протяженных выступов, примыкающие к сквозному каналу 246А для дополнительного формирования уплотнения части стенки пробирки в положении уплотнения, как это указано в настоящем описании. Увеличенные переходные части 280А могут способствовать осаждению клеток на механическом разделителе под действием центробежной силы, как это указано в настоящем описании. Увеличенные переходные части 280А могут также содержать зону первого 252А и второго 254А протяженных выступов, имеющую увеличенную толщину и/или увеличенный поперечный размер, такую как расширенный переходный участок первого 252А и второго 254А протяженных выступов, проходящий вдоль по меньшей мере части сквозного канала 246А.

Как показано на фиг. 21, 22, механический разделитель 340 содержит поплавок 342 и балласт 344 и может иметь внутреннее пространство 360, имеющее в сечении форму эллипсоида и формирующее в целом цилиндрический сквозной канал 346. В этой конструкции во внутреннем пространстве 360 может быть размещен материал 362 наполнителя таким образом, чтобы он заполнял часть пространства 360 для обеспечения сквозного канала 346, имеющего примерно цилиндрическую форму. В одном из вариантов материал 362 наполнителя может быть термопластичным эластомером или другим достаточно эластичным материалом. В другом варианте, как показано на фиг. 23, 24, механический разделитель 440, содержащий поплавок 442 и балласт 444, может иметь внутреннее пространство 460, имеющее в сечении эллиптическую форму и формирующее примерно цилиндрический сквозной канал 446. Еще в одном варианте механический разделитель 540, содержащий поплавок 542 и балласт 544, может иметь сквозной цилиндрический канал 546, имеющий круглую форму поперечного сечения. Поплавок 542 может иметь дополнительно прорезь 548 или несколько таких прорезей, расположенных у границы раздела 550 с балластом 544. Использование прорези 548 или нескольких таких прорезей, сформированных внутри поплавка 542, может обеспечивать возможность увеличенного удлинения поплавка 542, происходящего под действием центробежной силы, как это будет описано ниже.

Как показано на фиг. 27, механический разделитель 40 может обеспечиваться как часть узла 80 разделителя для разделения пробы текучей среды на первую и вторую фазы внутри контейнера для сбора проб, имеющего пробку 84. В частности, контейнер 82 для пробы может быть трубкой для пробы, используемой в протеомических исследованиях, в молекулярной диагностике, может быть пробиркой для химических образцов, пробиркой для пробы крови или других жидкостей организма, пробиркой для коагуляционных образцов, пробиркой для гематологических образцов и т.п. Предпочтительно контейнер 82 представляет собой вакуумную пробирку для взятия крови. В одном из вариантов контейнер 82 для пробы может содержать дополнительные добавки, необходимые для конкретных процедур анализа, такие как ингибиторы протеазы, коагулирующие агенты и т.п. Такие добавки могут быть в форме зернистого материала или жидкости и могут быть нанесены распылением на боковую цилиндрическую стенку 86 контейнера 82 для пробы, или же они могут быть на его дне. Контейнер 82 для пробы имеет закрытый нижний конец 88, открытый верхний конец 90 и боковую цилиндрическую стенку 92, проходящую между ними. Боковая цилиндрическая стенка 92 имеет внутреннюю поверхность 94 с примерно постоянным внутренним диаметром на всем протяжении контейнера 82 по его продольной оси L от верхнего открытого конца 90 до участка, находящегося возле закрытого нижнего конца 88.

Контейнер 82 для пробы может быть изготовлен из одного или нескольких стандартных материалов, таких как: полипропилен, полиэтилентерефталат, стекло или их сочетания. Контейнер 82 для пробы может иметь одну или несколько стенок. Кроме того, контейнер 82 для пробы может иметь любые разумные размеры для приема соответствующей биологической пробы. Например, контейнер 82 для пробы может иметь размеры, соответствующие размерам обычных пробирок большого объема, пробирок малого объема или микропробирок Microtainer, известных в медицине. В одном из вариантов в качестве контейнера 82 для пробы может использоваться хорошо известная стандартная вакуумная пробирка объемом 13 мл для пробы крови.

Открытый верхний конец 90 выполнен с возможностью введения в него по меньшей мере частично пробки 84 для формирования уплотнения, непроницаемого для жидкости. Пробка 84 имеет верхний конец 96 и нижний конец 98, который должен по меньшей частично находиться внутри контейнера 82 для пробы. Части пробки, прилегающие к верхнему концу 90, имеют максимальный внешний диаметр, который больше внутреннего диаметра контейнера 82 для пробы. В одном из вариантов пробка 84 имеет прокалываемую запечатываемую перегородку 100, сквозь которую может проникать канюля иглы (не показана). Части пробки 84, отходящие вниз от нижнего конца 98, могут расширяться от минимального диаметра, который примерно равен или немного меньше внутреннего диаметра контейнера 82 для пробы, к основному диаметру, который превышает внутренний диаметр контейнера 82 для пробы на верхнем конце 96. Таким образом, нижний конец 98 пробки 84 может быть введен с усилием в часть контейнера 82 для пробы, прилегающую к верхнему открытому концу 90. Присущая пробке 84 упругость обеспечивает уплотняющее взаимодействие с внутренней поверхностью 94 боковой цилиндрической стенки 86 контейнера 82 для пробы. В одном из вариантов пробка 84 может быть изготовлена литьем из эластомерного материала как одна часть, имеющая любые подходящие размеры для обеспечения уплотняющего взаимодействия с контейнером 82 для пробы. Дополнительно пробка 84 может быть по меньшей мере частично окружена предохранительным кожухом, таким как Hemogard® Shield, предлагаемым компанией Becton, Dickinson and Company.

Как показано на фиг. 27, механический разделитель 40 может быть ориентирован внутри контейнера 82 для пробы в исходном положении, в котором сквозной канал 46 механического разделителя 40 выровнен в продольном направлении с открытым концом 90 контейнера 82. В этом исходном положении сквозной канал 46 обеспечивает проход сквозь него текучей среды, например, текучей среды, поступающей из канюли иглы (не показана), которая проколола прокалываемую перегородку 100 пробки 84, в результате чего она сообщается с внутренним пространством контейнера 82 для пробы. Механический разделитель 40 может также соединяться с возможностью отсоединения с частью пробки 84, так что корпус 41 разделителя может переходить из исходного положения, как показано на фиг. 27, 28, в положение уплотнения, как показано на фиг. 29. В исходном положении сквозной канал 46 открывает проход для текучей среды через механический разделитель 40 в направлении, указанном на фиг. 28 стрелкой F потока. Как показано на фиг. 27, в исходном открытом положении сквозной канал 46 направлен примерно по продольной оси L контейнера 82 для пробы. Как показано на фиг. 29, под действием центробежной силы, вызываемой вращением, например, на центрифуге, механический разделитель 40 деформируется в достаточной степени, чтобы выйти из зацепления с пробкой 84 и повернуться в направлении, показанном на фиг. 29 стрелкой D поворота, в положение уплотнения, в котором сквозной канал находится по существу в закрытом положении. В этом закрытом положении поплавок 42, включая первый протяженный выступ 52 и второй протяженный выступ 54, формирует уплотнение с внутренней поверхностью 94 контейнера 82 для пробы, в результате чего по существу предотвращается прохождение текучей среды через сквозной канал 46 или вокруг корпуса 41 разделителя.

В одном из вариантов сквозной канал 46 в открытом положении примерно выровнен с открытым верхним концом 90 контейнера 82 для пробы по меньшей мере вдоль части продольной оси L, и сквозной канал 46 ориентирован примерно перпендикулярно продольной оси в закрытом положении. Следует иметь в виду, что переход сквозного канала 46 из открытого положения в закрытое положение совпадает с поворотом механического разделителя 40 из первого (исходного) положения во второе (закрытое) положение. В другой конструкции механический разделитель 40 соединен с частью пробки 84 в первом (исходном) положении, и механический разделитель 40 взаимодействует с частью боковой стенки 86 контейнера 82 для пробы во втором (уплотняющем) положении. Как можно видеть на фиг. 27, пробка 84 может иметь соединительный выступ 102 для соединения с механическим разделителем 40. В одном из вариантов соединительный выступ 102 находится внутри части сквозного канала 46, когда корпус 41 разделителя находится в первом (исходном) положении, для формирования между частью корпуса 41 разделителя и пробкой 84 уплотнения, предотвращающего прохождение текучей среды.

В исходном положении механический разделитель 40 может быть прикреплен к пробке 84 с помощью механической защелки, формируемой вырезом в сквозном канале 46, которая определяет усилие освобождения механического разделителя 40. Когда механический разделитель 40 прикреплен к пробке 84, он формирует уплотнение с боковой стенкой контейнера 82 для пробы вдоль первой круговой линии (периметра) 104 уплотнения, как показано на фиг. 30. При прохождении пробы в контейнер 82 для пробы первая круговая линия 104 уплотнения предотвращает накопление крови между механическим разделителем 40 и пробкой 84. В результате уменьшается формирование сгустков и/или нитей фибрина, которые могут нарушать работу механического разделителя 40. При действии центробежной силы, переводящей механический разделитель 40 в закрытое положение, как показано на фиг. 29, на механический разделитель 40 будет действовать вращающий момент, когда разделитель еще прикреплен к пробке 84, и после отсоединения разделителя от пробки он поворачивается примерно на 90° и занимает положение, в котором балласт 44 будет обращен в сторону нижнего конца 88 контейнера 82 для пробы.

Как только механический разделитель 40 касается текучей среды, содержащейся внутри контейнера 82 для пробы, воздух, заполняющий сквозной канал 46, постепенно замещается текучей средой по мере погружения разделителя. Когда механический разделитель 40 погружается в текучую среду, то в результате того, что плавучесть поплавка 42 выше плавучести балласта 44, создается разность сил, действующих на механический разделитель 40. В процессе центрифугирования разность сил заставляет поплавок 42 удлиняться и отходить от боковой стенки 86 контейнера 82 для пробы, в результате чего уменьшается эффективный диаметр и открывается проход для потока текучей среды, как для фазы с более высокой плотностью, так и для фазы с более низкой плотностью, и этот поток обтекает корпус 41 разделителя. Следует иметь в виду, что поплавок 42 может быть выполнен с возможностью деформации в направлении, примерно перпендикулярном направлению сквозного канала 46. После прекращения действия центробежной силы, поплавок 42 возвращается к своей исходной форме, и зона уплотнения, формируемая поплавком 42, а также первым протяженным выступом 52 и вторым протяженным выступом 54, расширяется для обеспечения уплотнения с внутренней поверхностью 94 контейнера для пробы по второй круговой линии 106 уплотнения, как показано на фиг. 31. Соответственно, механический разделитель 40 будет предотвращать прохождение потока текучей среды между корпусом 41 разделителя и стенкой контейнера 82 для пробы, и при этом также предотвращается прохождение потока текучей среды через сквозной канал 46, то есть формируется эффективный барьер. По второй круговой линии 106 уплотнения устанавливается барьер внутри пробы между фазами с более высокой и более низкой плотностями.

Как показано на фиг. 31А, 31Б, механический разделитель 140А содержит корпус 141А разделителя, содержащий поплавок 142А и балласт 144А, со сквозным каналом 146А, сформированным внутри поплавка 142А, как это уже было описано. В этом варианте поплавок 142А может содержать частично дугообразный вырез 150А, формирующий поверхность для улучшения возможности сбора осадка (дебриса), выпадающего в процессе центрифугирования. Как уже указывалось, когда разделитель 140А погружается в пробу текучей среды, такой как кровь, некоторые компоненты крови, такие как фибрин или клетки, могут приклеиваться или иным образом захватываться верхней поверхностью поплавка 142А. В соответствии с рассматриваемым вариантом поплавок 142А может содержать дугообразный вырез 150А для увеличения поверхности для выпадающего осадка. В другом варианте поплавок 142А может содержать противолежащие дугообразные вырезы 150А, как показано на фиг. 31Б. Дугообразный вырез 150А может иметь любую криволинейную форму, подходящую для увеличения поверхности поплавка для выпадения осадка, например, эллиптическую, овальную и т.п.

В этой конструкции корпус 141А разделителя также может содержать первый протяженный выступ 152А и второй протяженный выступ 154А, которые имеют на своих краях увеличенные переходные части 180А, примыкающие к сквозному каналу 146А для обеспечения формирования уплотнения части стенки пробирки в положении уплотнения, как это указано в настоящем описании. Увеличенные переходные части 180А могут также содержать зону первого 152А и второго 154А протяженных выступов, имеющую увеличенную толщину и/или увеличенный поперечный размер, такую как расширенный переходный участок первого 152А и второго 154А протяженных выступов, проходящий вдоль по меньшей мере части сквозного канала 146А. В одном из вариантов увеличенные переходные части 180А могут способствовать выпадению клеток вокруг корпуса 141А механического разделителя под действием центробежной силы, как это указано в настоящем описании.

В соответствии с другим вариантом осуществления, представленным на фиг. 31В-31И, механический разделитель 40D содержит корпус 41D разделителя, содержащий поплавок 42D и балласт 44D, со сквозным каналом 46D, сформированным внутри поплавка 42D, как это уже было описано. В этой конструкции корпус 41D разделителя может иметь в целом овальную внешнюю круговую линию для улучшения уплотнения между механическим разделителем 40D и боковой стенкой контейнера для пробы в положении уплотнения, как это показано на фиг. 29 и 68.

В рассматриваемом варианте поперечный размер D₅ корпуса 41D разделителя, в частности поперечный размер поплавка 42D, как показано на фиг. 31Г и 31Ж, в направлении по оси T_axis сквозного канала 46D, как показано на фиг. 31Е, может быть меньше поперечного размера D₆ корпуса 41D разделителя, в частности поперечного размера поплавка 42D, как показано на фиг. 31Г, в направлении, перпендикулярном направлению T_axis сквозного канала 46D, как показано на фиг. 31Е. В рассматриваемом варианте поперечный размер D₇ корпуса 41D разделителя, в частности поперечный размер поплавка 42D, как показано на фиг. 31Г, в направлении под углом 45° к оси T_axis может быть больше сквозного канала 46D или же может быть больше поперечных размеров D₅ и D₆ корпуса 41D разделителя. Кроме того, в этом варианте поперечный размер D₈ балласта 44D в вдоль оси T_axis сквозного канала 46D, как показано на фиг. 31Е, может быть меньше любого из поперечных размеров D₅, D₆ или D₇ корпуса 41D разделителя.

Использование поплавка 42D, диаметр которого больше диаметра балласта 44D, может обеспечивать механический разделитель 40D с увеличенным объемом материала, имеющего пониженную плотность, такого как термопластичный эластомер, для прижатия к уплотняющей поверхности, как это указано в настоящем описании. В рассматриваемом варианте также может использоваться протяженный ленточный выступ, описанный ниже со ссылками на фиг. 35А-35Д, и/или полоса взаимодействия в исходном положении, описанная ниже со ссылками на фиг. 33-35.

На фиг. 32-35 показан еще один вариант, в котором механический разделитель 40 может содержать также полосу 116 взаимодействия в исходном положении, охватывающую по периметру корпус 41 разделителя. В другом варианте полоса 116 взаимодействия в исходном положении может быть расположена таким образом, что она охватывает корпус 41 разделителя в направлении, которое в целом перпендикулярно направлению сквозного канала 46. Полоса 116 взаимодействия в исходном положении может проходить без разрывов по корпусу 41 разделителя, или же она может состоять из отдельных сегментов, проходящих по корпусу 41 разделителя. Еще в одном варианте поплавок 42 и полоса 116 взаимодействия в исходном положении могут быть сформированы из одного и того же материала, такого как термопластичный эластомер. Полоса 116 взаимодействия в исходном положении может быть выполнена таким образом, что она формируется первой частью 42А поплавка 42, а вторая часть 42В разделяет примерно пополам балласт 44.

В частности, как показано на фиг. 35, полоса 116 взаимодействия в исходном положении обеспечивает уплотняющее взаимодействие между корпусом 41 разделителя и внутренней поверхностью 94 контейнера 82 для пробы. В этом варианте первая круговая линия 104 уплотнения, проходящая вокруг корпуса 41 разделителя, проходит по полосе 116 взаимодействия в исходном положении. Эта первая круговая линия 104 уплотнения способствует удерживанию корпуса 41 разделителя в нужной ориентации относительно открытого верхнего конца 90 контейнера 82 для пробы, так что текучая среда, поступающая в контейнер 82 для пробы из канюли (не показана), проходящей сквозь прокалываемую перегородку 100, будет проходить через первый проем 48 корпуса 41 разделителя, через сквозной канал 46 и выходить из второго проема 50.

В соответствии еще с одним вариантом осуществления, показанным на фиг. 35А-35Д, механический разделитель 40С содержит корпус 41С, содержащий поплавок 42С и балласт 44С. Корпус 41С разделителя содержит сформированный в нем сквозной канал 46С, который полностью проходит внутри поплавка 42С. В этой конструкции поплавок 42С может содержать протяженный ленточный выступ 50С, расположенный по внешней поверхности 52С поплавка 42С. В одном из вариантов протяженный ленточный выступ 50С может содержать первую протяженную часть 54С, прилегающую к первому проему 56С сквозного канала 46С, и вторую протяженную часть 58С, прилегающую ко второму проему 60С сквозного канала 46С. В этой конструкции первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С могут быть обеспечены непосредственно возле по меньшей мере части первого проема 56С и второго проема 60С, соответственно. Первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С имеют в целом вогнутую форму, если смотреть снизу.

Первая протяженная часть 52 и вторая протяженная часть 54 могут быть также выполнены таким образом, чтобы они охватывали часть сквозного канала 46С, например, существенную его часть, например, в форме отходящих наружу дугообразных выступов, которые охватывают верхнюю часть сквозного канала 46С. Некоторый участок первой протяженной части 54С и некоторый участок второй протяженной части 58С может отходить наружу от поплавка 42С в направлении, примерно параллельном оси Т_А корпуса 41С разделителя, так что первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С могут иметь практически одинаковую форму и кривизну.

Протяженный ленточный выступ 50С может также иметь соединительные части 62С, расположенные между первой протяженной частью 54С и второй протяженной частью 58С для их соединения по обеим сторонам корпуса 41С разделителя. Соединительные части 62С могут иметь в целом вогнутую форму, если смотреть сверху. В одном из вариантов соединительные части 62С, первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С соединены между собой, формируя непрерывную ленточную структуру, охватывающую часть поплавка 42С. В другом варианте соединительные части 62С, первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С формируют непрерывную "синусоиду", проходящую по части внешней поверхности 52С поплавка 42С. В другом варианте протяженный ленточный выступ 50С может быть сформирован вместе с поплавком 42С как одно целое. В другом варианте протяженный ленточный выступ 50С может быть сформирован отдельно и затем присоединен к поплавку 42С. В некоторых вариантах поплавок 42С и протяженный ленточный выступ 50С могут быть выполнены из материала с пониженной плотностью, такого как термопластичный эластомер, а балласт 44С может быть сформирован из материала с более высокой плотностью, такого как полиэтилентерефталат.

В одном из вариантов, показанном на фиг. 35В и 35В1, соединительные части 62С могут иметь примерно одинаковую толщину T_J. В другом варианте первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С также могут иметь примерно такую же толщину T_J. Поперечное сечение протяженного ленточного выступа 50С может иметь любую подходящую форму, обеспечивающую уплотнение, такую как закругленная, квадратная, форма ребра и т.п. Возможны также варианты с несколькими протяженными ленточными выступами 50С, проходящими по внешней поверхности 52С поплавка 42С. Как показано на фиг. 35Б и 35Г, первая протяженная часть 54С и вторая протяженная часть 58С могут содержать утолщенные полки 54С1 и 58С1, соответственно, формирующие седлообразную форму верхней части 64С поплавка 42С. Верхняя часть 64С поплавка 42С и протяженный ленточный выступ 50С могут иметь такую конфигурацию, которая обеспечивает максимальную площадь поверхности для сбора осадка (дебриса), выпадающего в процессе центрифугирования. Как уже указывалось, когда разделитель 40С погружается в пробу текучей среды, такой как кровь, некоторые компоненты крови, такие как фибрин или клетки, могут приклеиваться или иным образом захватываться верхней поверхностью поплавка 42С. Специальная форма протяженного ленточного выступа 50С предназначена для минимизации захвата вышеуказанного осадка.

Еще в одном варианте, показанном на фиг. 35Д, протяженный ленточный выступ 50С может содержать первую протяженную часть 54С, вторую протяженную часть 58С и соединительные части 62С, соединяющие первую протяженную часть 54С и вторую протяженную часть 58С по обеим сторонам поплавка 42С для формирования непрерывной структуры, проходящей по внешней поверхности 52С поплавка 42С. В этой конструкции утолщенная полка 54С1 первой протяженной части 54С и утолщенная полка 58С1 второй протяженной части 58С имеют усеченные контуры 54С2 и 58С2, соответственно, для улучшения возможности сбора осадка (дебриса), выпадающего в процессе центрифугирования и для обеспечения дополнительной опоры для первой протяженной части 54С и второй протяженной части 58С при выполнении функции уплотнения стенки контейнера для пробы (не показан) в положении уплотнения.

Когда механический разделитель 40С по рассматриваемому варианту находится в положении уплотнения, протяженный ленточный выступ 50С обеспечивает прочную уплотняющую поверхность, прижимающуюся к части стенки контейнера для пробы (не показан), аналогично уплотняющему действию первого протяженного выступа и второго протяженного выступа, описанному выше со ссылками на фиг. 1-8. В некоторых вариантах протяженный ленточный выступ 50С может обеспечивать дополнительное уплотнение, минимизирующее прохождение текучей среды между механическим разделителем 40С и контейнером для пробы. Кроме того, в конструкциях, в которых поплавок 42С формируется из термопластичного эластомера, протяженный ленточный выступ 50С обеспечивает механизм улучшенного уплотнения, поскольку этот материал не деформируется существенно под действием центробежных сил, возникающих при центрифугировании, а вытесняется (смещается) в другое место. Расположение дугообразного протяженного ленточного выступа 50С на внешней поверхности 52С поплавка 42С обеспечивает равномерное смещение выступа 50С по стенке контейнера для пробы в положение уплотнения, как это указывается в настоящем описании. Поскольку протяженный ленточный выступ 50С может иметь вогнутые части, которые, чередуясь, ориентированы вверх или вниз, то высота поверхности уплотнения механического разделителя 40С может быть переменной на внешней поверхности 52С поплавка 42С в соответствии с расположением частей протяженного ленточного выступа 50С.

В другой конфигурации механический разделитель 40С, имеющий протяженный ленточный выступ 50С, может использоваться в наклонных контейнерах для проб благодаря улучшенному уплотнению между протяженным ленточным выступом 50С и контейнером для пробы (как это было описано выше) в положении уплотнения. Также предусматривается, что механический разделитель 40С может содержать полосу 116 взаимодействия в исходном положении, как это уже описывалось со ссылками на фигуру 35.

В соответствии еще с одним вариантом осуществления, показанным на фиг. 35Е, 35Ж, механический разделитель 40А содержит корпус 41А, содержащий поплавок 42А и балласт 44А. В корпусе 41А разделителя имеется сформированный в нем сквозной канал 46А. В этой конфигурации балласт 44А может содержать основание 52А и соединительную конструкцию 48А, которая может представлять собой несколько кронштейнов 50А для соединения с частью поплавка 42А. Балласт 44А, в частности соединительная конструкция 48А, может быть неразъемно соединен с частью поплавка 42А с использованием, например, совместной отливки, двухступенчатой отливки, сварки или склеивания. В одной из конструкций поплавок 42А может быть сформирован из материала с пониженной плотностью, такого как термопластичный эластомер, и балласт 44А может быть сформирован из материала с более высокой плотностью, такого как полиэтилентерефталат. В другой конструкции механический разделитель 40А может быть выполнен таким образом, чтобы общая плотность корпуса 41А разделителя находилась между более высокой и более низкой плотностями компонентов пробы крови, таких как сыворотка и эритроциты. Еще в одном варианте общая плотность корпуса 41А разделителя равна 1,45 г/см³.

Как показано на фиг. 35З, балласт 44А может содержать основание 52А с контактной поверхностью 54А и соединительной поверхностью 56А. В одной из конструкций контактная поверхность 54А может содержать по меньшей мере частично изогнутую поверхность 58А, кривизна которой соответствует кривизне внутренней стенки контейнера для пробы (не показан). Соединительная поверхность 56А может обеспечивать прикрепление соединительной конструкции 48А к основанию 52А. В одной из конфигураций соединительная поверхность 56А и соединительная конструкция 48А сформированы как одно целое. В другой конфигурации соединительную поверхность 56А и соединительную конструкцию 48А формируют как отдельные части и затем неразъемно соединяют с использованием механических или клеевых фиксирующих средств.

Соединительная конструкция 48А может иметь первый конец 60А для соединения с основанием 52А балласта 44А и второй конец 62А для соединения с частью поплавка 42А. На виде сверху поплавок 42А может иметь в целом круговую внешнюю линию Р_О, как показано на фиг. 35И, и поплавок 42А может иметь в целом криволинейную форму на виде сбоку сечения, например, вогнутую форму, если смотреть снизу, как показано на фиг. 35З. В другом варианте поплавок 42А может иметь вогнутую форму на виде сбоку сечения, если смотреть снизу, прилегающую к самой верхней точке 64А поплавка 42А, и немного вогнутую форму, если смотреть сверху, прилегающую к внешней круговой линии поплавка 42А, например, в зоне, в которой второй конец 62А соединительной конструкции 48А прикреплен к поплавку 42А. В одной из конфигураций сначала отливается второй конец 62А соединительной конструкции 48А, и затем поплавок 42А наплавляется на второй конец 62А соединительной конструкции 48А для формирования соединения между ними. В другом варианте второй конец 62А соединительной конструкции 48А вводится внутрь части поплавка 42А или прижимается к ней с последующим приклеиванием или присоединением иным способом.

В одной из конфигураций соединительная конструкция 48А может обеспечивать возможность смещения поплавка 42А относительно основания 52А. Такая возможность смещения может обеспечиваться креплением между первым концом 60А соединительной конструкции 48А и основанием 52А, и/или креплением между вторым концом 62А соединительной конструкции 48А и поплавком 42А и/или точками 68А вращения соединительной конструкции 48А.

Как показано на фиг. 35К, механический разделитель 40А может быть установлен внутри контейнера 100А для пробы, например, возле верхнего конца 102А контейнера 100А в исходном положении. Механический разделитель 40А может быть соединен с частью пробки 104А, так что часть пробки 104А входит в сквозной канала 46А механического разделителя, как уже указывалось в описании. В соответствии с другим вариантом осуществления механический разделитель 40А может быть установлен таким образом, что часть поплавка 42А и часть основания 52А балласта 44А взаимодействуют с внутренней поверхностью контейнера 100А для пробы для удерживания механического разделителя 40А внутри верхнего конца 102А контейнера 100А, так что сквозной канал 46А механического разделителя 40А направлен по продольной оси La контейнера 100А для пробы.

Как показано на фиг. 35К, проба 108А текучей среды, например крови, поступает в контейнер 100А для пробы через пробку 104А, которая входит в сквозной канал механического разделителя 40А, когда он находится в исходном положении, указанном ссылочным обозначением А. Под действием приложенной центробежной силы поплавок 42А деформируется, в результате чего начинается смещение поплавка 42А относительно балласта 44А, как это уже описывалось. При этом деформируется сквозной канал 46А, в результате чего механический разделитель 40А отсоединяется от пробки 104А и начинает поворачиваться в направлении, показанном стрелкой R, как указано ссылочным обозначением В.

Когда механический разделитель 40А погружается в пробу 108А текучей среды, поплавок 42А начинает перемещаться вверх, а балласт 44А одновременно начинает перемещаться вниз для занятия нижнего положения, как указано ссылочным обозначением С. При продолжающемся действии центробежной силы балласт 44А будет стремиться вниз, и поплавок 42А будет отходить от боковой стенки 110А контейнера для пробы, как указано ссылочным обозначением D. Затем, как указано ссылочным обозначением Е, поплавок 42А деформируется для обеспечения прохождения компонентов с разными плотностями между поплавком 42А и боковой стенкой 110А контейнера 100А для пробы. Таким образом, может происходить разделение компонентов с разными плотностями внутри пробы 108А текучей среды, и такое разделение компонентов с разными плотностями внутри пробы 108А будет иметь место и в сквозном канале 46А механического разделителя 40А.

Как показано на фиг. 35Л, после прекращения действия центробежной силы механический разделитель 40А будет находиться в положении уплотнения между отделенной фазой 112А с более высокой плотностью и отделенной фазой 114А с более низкой плотностью. Одновременно прекращается смещение поплавка 42А относительно балласта 44А, в результате чего поплавок 42А возвращается в свое исходное положение, как это показано на фиг. 35И, формируя уплотнение между внешней круговой линией Р_О и внутренней окружностью боковой стенки 110А контейнера 100А для пробы. Поплавок 42А имеет внешнюю круговую линию Р_O, длина которой по меньшей мере немного превышает внутреннюю окружность боковой стенки 110А контейнера 100А для пробы, в результате чего между ними формируется плотное соединение.

Как показано на фиг. 35Л, как только механический разделитель 40А перейдет в положение уплотнения, вдоль внешней круговой линии Р_О формируется зона уплотнения между механическим разделителем 40А и внутренней окружностью боковой стенки 110А. Как показано на фиг. 35Л, зона уплотнения, проходящая по внешней круговой линии Р_О, имеет переменное положение вдоль внутренней окружности боковой стенки 110А, измеряемое от закрытого нижнего конца 113А контейнера 100А для пробы. В одной из конструкций зона уплотнения, проходящая по внешней круговой линии Р_О, между механическим разделителем 40А, в частности, между поплавком 42А и внутренней стенкой 110A, содержит разные участки S₁, S₂, S₃ и т.д., которые находятся на разных высотах. Соответственно, зона уплотнения имеет высоту, которая незначительно изменяется на каждом из указанных участков S₁, S₂, S₃ и т.д. уплотнения. Зона уплотнения также определяет среднюю высоту Н_средн уплотнения, которая соответствует средней высоте указанных участков S₁, S₂, S₃ и т.д. уплотнения, а именно, Н_средн.=Avg[S₁, S₂, S₃ и т.д.]. Механический разделитель 40А также имеет максимальную высоту Н_макс. уплотнения и минимальную высоту Н_мин. уплотнения внутри контейнера для пробы. Максимальная высота Н_макс. уплотнения соответствует расстоянию между наиболее высокой точкой внешней круговой линии Р_О и закрытым нижним концом 113А контейнера 100А.

Минимальная высота Н_мин. уплотнения соответствует расстоянию между самой нижней точкой внешней круговой линии Р_О и закрытым нижним концом 113А контейнера 100А. В соответствии с одним из аспектов средняя высота Н_средн. уплотнения меньше разницы между максимальной высотой Н_макс. уплотнения и минимальной высотой Н_мин. уплотнения, то есть, Н_средн.<Н_макс.-Н_мин..

В соответствии еще с одним вариантом осуществления, показанным на фиг. 35М, 35Н, механический разделитель 40В содержит корпус 41В, содержащий поплавок 42Б и балласт 44Б. В корпусе 41В разделителя имеется сформированный в нем сквозной канал 46В. В этой конфигурации поплавок 42В может содержать соединительную конструкцию 48В, которая может представлять собой несколько кронштейнов 50В для соединения с частью балласта 44В. Как и в предыдущем случае, соединительная конструкция 48В, может быть неразъемно соединена с частью балласта 44В с использованием, например, совместной отливки, двухступенчатой отливки, сварки или приклеивания. В этой конфигурации соединительная конструкция 48В может иметь повышенную гибкость, которая может облегчать вышеописанный переход из исходного положения в положение уплотнения.

В одном из вариантов, как показано на фиг. 35М, 35Н, поплавок 42В может иметь вырез 60В. В одном из вариантов вырез 60В может быть расположен в верхней точке 62В поплавка 42В и не выходит во внешнюю круговую линию Р_О. Вырез 60В может способствовать увеличению гибкости для обеспечения прохождения фазовых компонентов с разными плотностями, как это указано на фиг. 35К ссылочным обозначением Е. Еще в одной конфигурации соединительная конструкция 48В может иметь отверстие 64В, в которое может проходить часть балласта 44, закрепляемая в этом отверстии, например, с помощью фиксирующего средства. В одном из вариантов соединительная конструкция 48В содержит сплошной кронштейн 50В, присоединенный к поплавку 42В своим первым концом 68В и вторым концом 70В. Соединительная конструкция 48В может иметь отверстие 64В с фиксирующей частью 72В балласта 44В, проходящей через это отверстие. В одном из вариантов отверстие 64В может быть расположено внутри сплошного кронштейна 50В в точке, противолежащей самой высокой точке 62В поплавка 42В. В другом варианте может обеспечиваться прочное соединение балласта 44В, в частности его фиксирующей часть 72В, и поплавка 42В для минимизации возможности разъединения поплавка 42В и балласта 44В.

Как показано на фиг. 35О, 35П в другом варианте осуществления механический разделитель 40В содержит корпус 41В, содержащий поплавок 42В и балласт 44В. В корпусе 41В разделителя имеется сформированный в нем сквозной канал 46В. В этой конфигурации поплавок 42В может содержать соединительную конструкцию 48В, которая может представлять собой несколько кронштейнов 50В для соединения с частью балласта 44В. В одном из вариантов соединительная конструкция 48В может содержать сплошной кронштейн 50В, присоединенный к поплавку 42В своим первым концом 68В и вторым концом 70В. Соединительная конструкция 48В может иметь отверстие 64В с фиксирующей частью 72В балласта 44В, проходящей через это отверстие с формированием прочного соединения для минимизации возможности разъединения поплавка 42В и балласта 44В. Балласт 44В может также содержать опорную конструкцию 74В, примыкающую к соединительной конструкции 48В поплавка 42В и соединенную с ней. В одном из вариантов опорная конструкция 74В балласта 44В может быть сформирована вместе с соединительной конструкцией 48В поплавка 42В или иным образом, обеспечивающим их постоянное соединение. В другом варианте в соединительной конструкции 48В может сформирована прорезь, по меньшей мере частично охватывающая опорную конструкцию 74В. Еще в одном варианте опорная конструкция 74В и соединительная конструкция 48В обеспечивают возможность по меньшей мере частичного смещения поплавка 42В и балласта 44В относительно друг друга, как это уже было описано. В некоторых вариантах внутри части 52В основания может быть сформирован вырез 80В для уменьшения усадки балласта 44В при формовке.

Хотя сквозной канал механического разделителя указан в настоящем описании как прямолинейный проход, имеющий круговое или эллиптическое поперечное сечение, однако показанный на фиг. 36, 37 сквозной канал 546, через который может проходить жидкость, может быть непрямым. В такой конфигурации механический разделитель 540 имеет сквозной канал 546 с первым проемом 549 и вторым проемом 551, которые смещены относительно друг друга. В частности, первый проем 549 и второй проем 551 могут быть смещены относительно друг друга на 60° или 90°. Как показано на фиг. 36, в исходном положении первый проем 549 выровнен в продольном направлении с верхним открытым концом 590 контейнера 582 для пробы, показанного в сечении. Текучая среда проходит через сквозной канал 546 в направлении, указанном стрелкой R. В такой конфигурации по меньшей мере одна поверхность второго проема 551 соприкасается с боковой стенкой контейнера 582 для пробы, в то время как другая поверхность второго проема 551 остается свободной внутри контейнера. Соответственно, между боковой стенкой контейнера 582 и вторым проемом 551 сквозного канала 546 обеспечивается щель, через которую текучая среда может выходить из сквозного канала 546 и проходить во внутреннее пространство контейнера 582.

При действии центробежной силы, возникающей, например, при центрифугировании, механический разделитель 540 будет переходить из исходного положения, показанного на фиг. 36, в положение уплотнения, как указано на фиг. 37 стрелкой S, благодаря вращающему моменту, создаваемому поплавком и балластом. В этом положении ни первый проем 549, ни второй проем 551 сквозного канала 546 не будут выровнены с верхним открытым концом 590 контейнера 582 для пробы и будут ориентированы таким образом, что текучая среда не будет проходить через сквозной канал 546. При этом формируется вторая круговая линия 595 уплотнения, создаваемого механическим разделителем 540 таким образом, что текучая среда не может проходить между его поверхностью и стенкой контейнера 582 для пробы или через сквозной канал 546, то есть, формируется эффективный барьер для текучей среды.

Еще в одном варианте, показанном на фиг. 38, 39, под воздействием центробежной силы, возникающей при центрифугировании, происходит удлинение механического разделителя 640. В этом варианте механический разделитель 640 может содержать поплавок 642 и балласт 644 с третьей секцией 643, соединяющей поплавок 642 и балласт 644. В этом варианте предполагается, что поплавок 642 и балласт 644 могут быть выполнены из жесткого материала, причем плотность материала поплавка 642 меньше плотности материала балласта 644. Для обеспечения удлинения механического разделителя 640 между поплавком 642 и балластом 644 может быть расположена третья секция 643, сформированная из эластичного материала, такого как термопластичный эластомер. В процессе центрифугирования третья секция 643 удлиняется, как показано на фиг. 39, аналогично вышеописанному удлинению поплавка. Когда третья секция 643 удлинена, фазы текучей среды, имеющие разные плотности, могут проходить вдоль поверхностей 645 прохождения текучей среды, как показано на фиг. 39.

Как показано на фиг. 2, 40 и 41, центр R масс корпуса 41 разделителя может быть смещен в сторону от продольной оси Т, показанной на фиг. 2, корпуса 41 разделителя. В такой конфигурации механический разделитель 40 может переходить из первого положения (показано на фиг. 40, 41), в котором механический разделитель 40 соединен с частью пробки 84, как показано на фиг. 41, или взаимодействует с частью боковой стенки 86 контейнера 82 для пробы, как показано на фиг. 40, и центр R масс находится на первой стороне S₁ продольной оси L контейнера 82 для пробы, во второе положение, как показано на фиг. 29, в котором механический разделитель 40 отсоединяется от пробки и выходит из исходного взаимодействия со стенкой контейнера 82, и центр R масс будет находиться на продольной оси L контейнера 82. В некоторый момент при переходе центра R через продольную ось L контейнера 82 для пробы поплавок 42 механического разделителя 40 должен деформироваться в направлении, примерно перпендикулярном продольной оси Т корпуса 41 разделителя, чтобы механический разделитель 40 мог перейти из первого (исходного) положения во второе (уплотняющее) положение. При удлинении поплавка 42 фазы пробы, имеющие разные плотности, могут проходить между корпусом механического разделителя 40, в частности, между удлинившимся поплавком 42, и боковой стенкой 86 контейнера 82 для пробы, в котором механический разделитель находится в промежуточном положении. Затем после прекращения действия центробежной силы механический разделитель может перейти из промежуточного положения в положение уплотнения, в котором часть поплавка 42 формирует уплотняющее взаимодействие с частью внутренней стенки контейнера для пробы,

Соответственно, действие механического разделителя может быть разделено на три стадии: исходная стадия, на которой через сквозной канал корпуса разделителя в контейнер поступает проба; промежуточная стадия, на которой разделитель выходит из исходного положения, и поплавок 42 удлиняется, обеспечивая прохождение возле него фаз с разными плотностями; и стадия уплотнения, на которой поплавок 42 вместе с частью контейнера для пробы формирует уплотнительный барьер. При последовательном выполнении этих стадий положения механического разделителя могут быть указаны как "открыт-открыт-закрыт", причем указание "открыт" относится к положению, в котором механический разделитель 40 не формирует уплотнительный барьер с контейнером для пробы, который препятствует прохождению текучей среды через механический разделитель и вокруг него. Указание "закрыт" относится к положению, в котором механический разделитель 40 формирует уплотнительный барьер с контейнером для пробы, который препятствует прохождению текучей среды через механический разделитель и вокруг него.

Механический разделитель по настоящему изобретению также предназначен для использования на исходной стадии с пробками, имеющими различные конструкции. Как показано на фиг. 40, механический разделитель 40 может удерживаться в исходном положении за счет взаимодействия между и полосой 116 взаимодействия в исходном положении поплавка 42 и боковой стенкой 86 контейнера 82 для пробы. В этом варианте механический разделитель 40 не удерживается какой-либо частью пробки 84.

В другом варианте, показанном на фиг. 41-44, узел разделителя содержит пробку 84 и стойку 180, входящую в выемку 181 пробки 84. Стойка 180 может иметь конец 182, входящий в разделитель, и конец 183, предназначенный для соединения с пробкой. Конец 183, предназначенный для соединения с пробкой, может быть выполнен с возможностью установки внутри выемки 181 в пробке 84 и дополнительно может быть снабжен по меньшей мере одним зубцом 184 (необязательный элемент) для фиксации стойки 180 внутри пробки 84. Конец 182, входящий в разделитель, может иметь любой подходящий профиль, так чтобы его можно было по меньшей мере частично ввести в сквозной канал 46 корпуса 41 разделителя. В одном из вариантов конец 182, входящий в разделитель, имеет в целом круговое поперечное сечение. В другом варианте конец 182, входящий в разделитель, имеет в целом эллиптическое поперечное сечение. Конец 182, входящий в разделитель, имеет такие размеры, чтобы он плотно садился в сквозной канал 46 для обеспечения разъемного соединения с механическим разделителем 40. Стойка 180 также предназначена для установки внутри контейнера 82 для пробы и содержит сквозное отверстие 186, проходящее по продольной оси контейнера 82. Когда механический разделитель 40 соединен со стойкой 180, сквозной канал 46 механического разделителя 40 и сквозное отверстие 186 стойки 180 формируют проход для текучей среды. При этом формируется эффективный "уплотненный" проход для текучей среды для направления пробы в контейнер 82. Под действием центробежной силы, создаваемой при центрифугировании, механический разделитель слегка смещается в продольном направлении перед поворотом вокруг продольной оси, поскольку механический разделитель стягивается вниз со стойки 180 при вращении.

В другом варианте, показанном на фиг. 45, 46, узел разделителя содержит контейнер 782 для пробы с первой зоной 783, в которой находится открытый верхний конец 784 и первая боковая стенка 785, формирующая первое внутреннее пространство 786 и первую внешнюю поверхность 787. Контейнер 782 для пробы также содержит вторую зону 788, в которой находится закрытый нижний конец 789 и вторая боковая стенка 790, формирующая второе внутреннее пространство 791 и вторую внешнюю поверхность 792. В этом варианте первая зона 783 и вторая зона 788 выровнены вдоль продольной оси La, так что первое внутреннее пространство 786 и второе внутреннее пространство 791 сообщаются для прохождения текучей среды. Первое внутреннее пространство 786 имеет первый диаметр D_F, и второе внутреннее пространство 791 имеет диаметр D_S, причем первый диаметр D_F больше второго диаметра D_S. Контейнер 782 для пробы также имеет по меньшей мере один желобок 793 для текучей среды, проходящий между первой зоной 783 и второй зоной 788 и обеспечивающий прохождение по нему текучей среды из первой зоны 783 во вторую зону 788. В этом варианте первая внешняя поверхность 787 первой зоны может иметь размеры и форму, которые соответствуют пробирке для пробы диаметром 16 мм, и вторая внешняя поверхность 792 второй зоны может иметь размеры и форму, которые соответствуют пробирке для пробы диаметром 13 мм

Первое внутреннее пространство 786 первой зоны 783 может иметь размеры и форму, которые обеспечивают введение в него механического разделителя по любому из вышеописанных вариантов. Второе внутреннее пространство 791 имеет размеры и форму, которые обеспечивают удерживание по меньшей мере частично части механического разделителя 40 в исходном положении в отсутствии действия центробежной силы. При действии центробежной силы часть 42 поплавка механического разделителя 40 может растягиваться, в результате чего уменьшается эффективный диаметр механического разделителя 40, после чего он может проходить во второе внутреннее пространство 791. В этом варианте ориентация сквозного канала 46 механического разделителя 40 несущественна, так как проба текучей среды будет проходить в контейнер 782 для пробы не через сквозной канал 46, а в результате обтекания корпуса 41 разделителя. В частности, текучая среда будет поступать в первое внутреннее пространство 786 контейнера 782 для пробы и далее вокруг механического разделителя 40. Затем проба проходит во второе внутреннее пространство 791 по желобкам 793 для текучей среды. Соответственно, исходная ориентация механического разделителя 40 в этом варианте не влияет на его работу.

В соответствии с другим вариантом осуществления, показанным на фиг. 46А, вышеописанный механический разделитель может использоваться с контейнером 782А, имеющим небольшое сужение на протяжении части боковой стенки 783А, проходящей между открытым верхним концом 784А и закрытым нижним концом 785А. В этом варианте, как показано на фиг. 46А, контейнер 782А для пробы содержит сечение А указателя первой зоны. Сечение А указателя первой зоны расположено на расстоянии от верхнего конца 784А, указанном обозначением 786А, вдоль части боковой стенки 783А. Как показано на фиг. 46А, контейнер 782А для пробы может также содержать сечение В указателя второй зоны. Сечение В указателя второй зоны расположено на расстоянии от верхнего конца 784А, указанном обозначением 788А, вдоль части боковой стенки 783А. В другом варианте зона между сечением А указателя первой зоны и сечением В указателя второй зоны может не иметь сужения. В другом варианте зона между сечением А указателя первой зоны и сечением В указателя второй зоны может иметь небольшое внутреннее сужение. Еще в одном варианте зона между сечением А указателя первой зоны и сечением В указателя второй зоны может определять примерно ожидаемое место линии разделения фаз с разными плотностями жидкости, которая должна разделяться.

Еще в одном варианте, показанном на фиг. 47, 48, узел разделителя включает пробку 850, предназначенную для уплотняющего соединения с контейнером 852 для пробы. Пробка 850 имеет приемный конец 842, предназначенный для расположения внутри открытого конца 853 контейнера 852 для пробы. Приемный конец 842 формирует внутреннюю полость 854 и содержит вырезанный выступ 855, отходящий во внутреннюю полость 854. Вырезанный выступ 855 пробки 850 в исходном положении по меньшей мере частично входит внутрь сквозного канала механического разделителя 40. Кроме того, в исходном положении по меньшей мере часть корпуса 41 разделителя находится во внутренней полости 854. Расположение части механического разделителя 40 во внутренней полости 854 обеспечивает удерживание механического разделителя 40 пробкой 850 при установке пробки 850 в контейнере 852 для пробы. Рассматриваемый вариант может использоваться с вышеописанным контейнером для пробы, имеющим первую зону и вторую зону. При действии центробежной силы поплавок 42 механического разделителя 40 удлиняется, в результате чего механический разделитель 40 отсоединяется от пробки 850.

На фиг. 49-59 показаны различные другие варианты соединения между механическим разделителем 40 и пробкой 84, которые также могут использоваться в настоящем изобретении. Как показано на фиг. 49, пробка может содержать соединительный выступ 900 с углами, находящийся в исходном положении внутри сквозного канала 46. Как показано на фиг. 50, пробка 903 может содержать в целом цилиндрический соединительный выступ 901, находящийся в исходном положении внутри сквозного канала 46. Рядом с внешней поверхностью 904 механического разделителя 40 может быть расположена боковая часть 902 пробки 903, прилегающая к первому вырезу 905, для дополнительной фиксации механического разделителя 40 в пробке 903 и установления "уплотненного" прохода для потока текучей среды в контейнер 906 для пробы.

Как показано на фиг. 51, 52, возле боковой части 902 может быть размещен вышеупомянутый уплотняющий материал 907, для дополнительной фиксации механического разделителя 40 в пробке 903. Уплотняющий материал может обладать достаточной клейкостью для удерживания в механического разделителя 40 в исходном положении, однако создаваемое клеевое соединение должно быть достаточно слабым, чтобы механический разделитель 40 отделялся от пробки 903 под действием центробежной силы.

На фиг. 53 показан другой вариант соединительного выступа 908 зацепления с углами, который в исходном положении может находиться внутри сквозного канала 46. Как показано на фиг. 54, 55, пробка 910 может иметь по меньшей мере одну, например, две, лапки 911 для соединения с механическим разделителем 40. В одном из вариантов каждая лапка 911 имеет контактный выступ 912 для сцепления в исходном положении с частью механического разделителя 40 внутри сквозного канала. Сцепление между контактным выступом 912 и механическим разделителем 40 может быть достаточным для удерживания разделителя соединенным с пробкой 910 в исходном положении, однако это сцепление должно быть достаточно слабым, чтобы механический разделитель 40 мог отделяться от пробки 910 при действии центробежной силы.

Как показано на фиг. 56, 57, пробка 915 может содержать литую вставку 916 с верхней частью 917 в форме корзинки, обеспечивающей дополнительную фиксацию литой вставки 916 в пробке 915. Как и в предыдущих вариантах, литая вставка 916 может содержать конец 918, который может входить в сквозной канал 46 механического разделителя 40 для сцепления с ним, и конец 919 для соединения с пробкой 915. Как показано на фиг. 58, другая литая вставка 920 может содержать по меньшей мере один зубец 921 для дополнительного крепления литой вставки 920 в пробке 922. Как показано на фиг. 59, еще одна литая вставка 930 может содержать по меньшей мере один выступ 931 для крепления литой вставки 930 в пробке 932.

Как показано на фиг. 60-68, узлы разделителя, раскрытые в настоящем описании могут также содержать держатель 650, соединенный с возможностью отсоединения с частью механического разделителя 40 в исходном положении. В каждом из таких вариантов держатель 650 отделяется от механического разделителя 40 под действием центробежной силы и входит в фазу текучей среды, находящуюся ниже механического разделителя 40 для предотвращения помех работе механического разделителя 40 со стороны сгустков или нитей фибрина.

Как показано на фиг. 60, держатель 650 может иметь соединительную часть 651 для сцепления (с возможностью расцепления) с частью пробки 652, и отходящую часть 653, которая может входить в сквозной канал 46 для разъемного соединения с механическим разделителем 40. Как показано на фиг. 61, держатель 650 может содержать часть 651 сцепления с пробкой, имеющую несколько выступов 654. Держатель 650 может также содержать выпуклую часть 655, которая может входить в сквозной канал 46 для взаимодействия с частью механического разделителя 40. Под действием центробежной силы механический разделитель 40 освобождается и начинает поворачиваться из исходного положения, как это уже было описано. При вращении механического разделителя 40 выпуклая часть 655 взаимодействия с разделителем сжимается, в результате чего механический разделитель 40 отделяется от держателя 650.

Как показано на фиг. 63-66, держатель 650 также может быть соединен с возможностью отсоединения с механическим разделителем 40 с другой стороны от пробки 660. Как показано на фиг. 67, 68, держатель 650 может представлять собой растворимый материал (необязательный элемент), который размывается текучей средой, как показано на фиг. 68.

Одно из существенных достоинств механического разделителя по настоящему изобретению заключается в том, что его не нужно прокалывать канюлей иглы для обеспечения подачи пробы текучей среды в контейнер для пробы. В каждом из вышеописанных вариантов, когда узел разделителя подвергается действию центробежной силы, создаваемой, например, центрифугированием, соответствующие фазы пробы текучей среды, такой как кровь, начинают разделяться, причем более плотная фаза смещается к нижней части контейнера для пробы, и менее плотная фаза смещается к верхней части контейнера. Действующая центробежная сила будет заставлять балласт механического разделителя перемещаться в направлении закрытого нижнего конца и поплавка в направлении верхнего конца контейнера для пробы. Это перемещение балласта будет приводить к продольной деформации поплавка. В результате, поплавок удлиняется и суживается, отходя на некоторое расстояние внутрь от внутренней поверхности цилиндрической боковой стенки контейнера для пробы. Соответственно, более легкие компоненты крови смогут проходить мимо поплавка в направлении верхнего конца контейнера, и, аналогично, более тяжелые компоненты крови смогут проходить мимо поплавка в направлении нижнего конца контейнера.

Как уже указывалось, механический разделитель по настоящему изобретению обычно имеет общую плотность, величина которой находится между величинами плотностей разделяемых компонентов крови. Соответственно, механический разделитель будет уравновешиваться в таком положении внутри контейнера для пробы, в котором более тяжелые компоненты будут находиться между механическим разделителем и закрытым нижним концом контейнера, в то время как более легкие компоненты будут находиться между механическим разделителем и верхним концом контейнера.

После достижения вышеуказанного положения равновесия, центрифуга может быть остановлена, и поплавок упруго вернется в своей исходной форме, обеспечивая уплотняющее взаимодействие с внутренней поверхностью цилиндрической боковой стенки контейнера для пробы. Затем может осуществляться доступ к разделенным фазам жидкой среды для анализа. В одном из вариантов собранный механический разделитель по настоящему изобретению может иметь такие размеры, чтобы он входил в пробирку для пробы диаметром 13 мм.

При использовании механический разделитель по настоящему изобретению минимизирует возможность преждевременного срабатывания, и его не нужно прокалывать канюлей иглы, в результате чего практически исключается растекание текучей среды под пробкой. Кроме того, уменьшение вредного объема механического разделителя снижает потери захваченных фаз текучей среды, таких как сыворотка и плазма.

В то время как в настоящем описании были рассмотрены несколько наиболее показательных вариантов предлагаемого в настоящем изобретении узла механического разделителя и способа его применения, специалисты в данной области техники могут осуществить различные модификации и изменения рассмотренных вариантов без выхода за пределы сущности и объема изобретения. Соответственно, вышеприведенное подробное описание является иллюстрацией изобретения и никоим образом не должно рассматриваться как ограничение его объема.

Группа изобретений относится к устройствам для разделения фракций с более низкой и более высокой плотностями пробы текучей среды, в частности для взятия и транспортировки проб текучей среды. Устройство для разделения пробы жидкости внутри контейнера для пробы включает разделитель со сформированным в нем сквозным каналом, имеющим первый открытый край на первом конце разделителя и второй открытый край на втором конце разделителя, причем первый конец разделителя находится, по существу, напротив второго конца разделителя, сквозной канал выполнен с возможностью прохождения через него жидкости. Разделитель содержит поплавок, имеющий первую плотность; и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта. При этом поплавок формирует первую внешнюю поверхность разделителя, проходящую от части первого открытого края до части второго открытого края, а балласт формирует вторую внешнюю поверхность, которая находится, по существу, напротив первой внешней поверхности, и, по меньшей мере, часть разделителя выполнена с возможностью деформации под действием центробежной силы. Узел разделителя для обеспечения разделения пробы жидкости на первую и вторую фазы содержит контейнер для пробы, устройство для разделения пробы жидкости. Контейнер для пробы имеет первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними, при этом продольная ось контейнера для пробы проходит между первым и вторым концами. Разделитель имеет по меньшей мере один уплотняющий периметр для уплотняющего взаимодействия с боковой стенкой контейнера для пробы, предотвращающего прохождение текучей среды между разделителем и боковой стенкой и по сквозному каналу. Обеспечивается получение более качественной пробы за счет улучшения ее разделения на фазы. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 95 ил.

1. Устройство для разделения пробы жидкости внутри контейнера для пробы, включающее:
разделитель со сформированным в нем сквозным каналом, имеющим первый открытый край на первом конце разделителя и второй открытый край на втором конце разделителя, причем первый конец разделителя находится, по существу, напротив второго конца разделителя, сквозной канал выполнен с возможностью прохождения через него жидкости, и разделитель содержит:
поплавок, имеющий первую плотность; и
балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта,
при этом поплавок формирует первую внешнюю поверхность разделителя, проходящую от части первого открытого края до части второго открытого края, а балласт формирует вторую внешнюю поверхность, которая находится, по существу, напротив первой внешней поверхности, и, по меньшей мере, часть разделителя выполнена с возможностью деформации под действием центробежной силы.

2. Устройство по п. 1, в котором первый и второй открытые края сформированы внутри поплавка.

3. Устройство по п. 1, по меньшей мере, часть которого имеет шарообразную форму.

4. Устройство по п. 3, в котором поплавок имеет первую внешнюю поверхность и соединительную поверхность, а балласт имеет контактную поверхность, присоединенную к соединительной поверхности поплавка, и вторую внешнюю поверхность, причем первая внешняя поверхность поплавка и вторая внешняя поверхность балласта вместе образуют шарообразную форму.

5. Устройство по п. 1, в котором сквозной канал сформирован частично поплавком и частично балластом и выполнен с возможностью прохождения через него жидкости.

6. Устройство по п. 1, в котором поперечное сечение сквозного канала имеет круговую форму.

7. Устройство по п. 1, в котором поперечное сечение сквозного канала имеет эллиптическую форму.

8. Устройство по п. 1, в котором сквозной канал сформирован по оси сквозного канала, а поплавок выполнен с возможностью деформации в направлении, перпендикулярном к этой оси, под действием центробежной силы, приложенной к разделителю.

9. Устройство по п. 1, содержащее полосу взаимодействия в исходном положении, проходящую вокруг, по меньшей мере, части разделителя.

10. Устройство по п. 9, в котором полоса взаимодействия в исходном положении выполнена непрерывной или имеет разрывы, по меньшей мере, на части ее длины.

11. Устройство по п. 9, в котором полоса взаимодействия в исходном положении и поплавок сформированы из одного материала.

12. Устройство по п. 9, в котором полоса взаимодействия в исходном положении разделяет на две части, по меньшей мере, часть балласта.

13. Устройство по п. 1, в котором балласт содержит основание и соединительную конструкцию для соединения с частью поплавка.

14. Устройство по п. 13, в котором соединительная конструкция обеспечивает возможность смещения поплавка и балласта относительно друг друга.

15. Устройство по п. 1, в котором поплавок содержит соединительную конструкцию для соединения с частью балласта.

16. Устройство по п. 15, в котором соединительная конструкция обеспечивает возможность смещения поплавка и балласта относительно друг друга.

17. Узел разделителя для обеспечения разделения пробы жидкости на первую и вторую фазы, содержащий:
контейнер для пробы, имеющий первый конец, второй конец и боковую стенку, проходящую между ними, при этом продольная ось контейнера для пробы проходит между первым и вторым концами; и
устройство, включающее разделитель со сформированным в нем сквозным каналом, имеющим первый открытый край на первом конце разделителя и второй открытый край на втором конце разделителя, причем первый конец разделителя находится, по существу, напротив второго конца разделителя, сквозной канал выполнен с возможностью прохождения через него жидкости, а разделитель содержит поплавок, имеющий первую плотность, и балласт, имеющий вторую плотность, превышающую первую плотность, причем часть поплавка соединена с частью балласта, и
разделитель имеет по меньшей мере один уплотняющий периметр для уплотняющего взаимодействия с боковой стенкой контейнера для пробы, предотвращающего прохождение текучей среды между разделителем и боковой стенкой и по сквозному каналу.

18. Узел разделителя по п. 17, в котором разделитель выполнен с возможностью перехода под действием приложенной силы из первого положения, в котором сквозной канал находится в открытом положении, не поперек продольной оси контейнера для пробы, для прохождения жидкости по сквозному каналу в контейнер для пробы, во второе положение, в котором сквозной канал находится в закрытом положении, не параллельно продольной оси контейнера для пробы, для предотвращения прохождения жидкости через сквозной канал в контейнер для пробы.

19. Узел разделителя по п. 18, в котором, по меньшей мере, часть сквозного канала ориентирована, по существу, в направлении продольной оси контейнера для пробы в первом положении, и, по меньшей мере, часть сквозного канала ориентирована поперечно продольной оси контейнера для пробы во втором положении.

20. Узел разделителя по п. 19, в котором переход сквозного канала из открытого положения в закрытое положение совпадает с поворотом разделителя из первого положения во второе положение.

21. Узел разделителя по п. 19, в котором устройство взаимодействует с частью боковой стенки контейнера для пробы с обеспечением уплотнения между ними во втором положении для предотвращения прохождения жидкости через него или вокруг него.

22. Узел разделителя по п. 18, в котором балласт содержит соединительную конструкцию для соединения с частью поплавка, и, по меньшей мере, часть поплавка имеет круговой внешний периметр, имеющий криволинейную форму в сечении, перпендикулярном сквозному каналу, причем внешний периметр поплавка формирует непрерывное уплотнение с боковой стенкой контейнера для пробы во втором положении.

23. Узел разделителя по п. 18, в котором поплавок содержит соединительную конструкцию для соединения с частью балласта, и, по меньшей мере, часть поплавка имеет круговой внешний периметр, имеющий криволинейную форму в сечении, перпендикулярном сквозному каналу, причем внешний периметр поплавка формирует непрерывное уплотнение с боковой стенкой контейнера для пробы во втором положении.