Устройство для определения объема буферного слоя кровяного сгустка антикоагулированной крови

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА БУФЕРНОГО СЛОЯ КРОВЯНОГО СГУСТКА АНТИКОАГУЛИРОВАННОЙ КРОВИ, содержащее прозрачнуто цилиндрическую емкость для центрифугирования обраэца крови, отличающееся тем, что, с целью ускорения определения и повышения объективности визуального определения, оно снабжено поплавком, вьшолненным из материала с удельньм весом 1,021 ,09 г/см, имеющим удлиненную форму , при этом емкость представляет собой капиллярную трубку, а. поплавок установлен внутри последней с образованием зазора с внутренней поверхностью трубки. О) с Эд X) э

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1 ИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 (19) (И) (Я)4 С 01 11(33/49

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „.

К ПАТЕНТУ (ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2466662/28-13 (22) 31.03.77 (31) 673058 (32) 02.04.76 (33) US (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (75) Стефен С.Вордлоу, Роберт

А.Левайн и Джеймс В.Иасси III (US) (53) 615.49(088,8) (56) 1. Асатиани В.С. Биохимический анализ. Ч. III, Тбилиси, 1959, с. 56 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕИА БУФЕРНОГО СЛОЯ КРОВЯНОГО СГУСТКА АНТИКОАГУЛИРОВАННОЙ КРОВИ, содержащее прозрачную цилиндрическую емкость для центрифугирования образца крови, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью ускорения определения и повыпения объективности визуального определения, оно снабжено поплавком, выполненным из материала с удельным весом 1,021,09 r/ñè, имеющим удлиненную 4юрму, при этом емкость представляет собой капиллярную трубку, а поплавок установлен внутри последней с образованием зазора с внутренней поверхностью трубки.

1 1

Изобретение относится к медицинскому лабораторному оборудованию и касается устройств для быстрого визуального измерения примерного объема слоя компонента материала в центрифугированной смеси материалов.

Для измерения объема слоя, являющего"я компонентом смеси материалов (причем эта смесь подвергалась центрифугированию для разделения образующих материал слоев по плотности или удельному весу), предлагались различные методы. Такие методы нашли особое применение для измерения компонентон разных биологических жидкостей, например крови.

Наиболее трудным для быстрого и легкого измерения компонентом крови янляется буферный слой, состоящий, из различных типов белых клеток и тромбоцитов. В центрифугированном антикоагулированном комплексе образца цельной крови буферный слой. размещен между слоем красньм клеток и слоем плазмы, однако ввиду незначительной величины буферного слоя до сих пор не было быстрого метода его измерения.

Один иэ методон определения количества белых клеток предусматривает использование точно отмеренного объема цельной крови, который разбавляется и помещается в оптическую счетную камеру заданного объема, Образец разбавленной крови рассматривается в микроскоп и производится визуальный подсчет белых кровяных клеток, или лейкоцитов.

Этот метод требует больших затрат времени, относительно дорогОго оборудования и ему свойственны ошибки, обусловленные неточным измерением и неточным разбавлением образца.

Известно устройство для опреде-, ,.ления объема буферного слоя кровяного сгустка антикоагулированной крови, содержащее прозрачную цилиндрическую емкость для центрифугированного образца крови. Сосуд представляет собой подвергаемую центрифугированию емкость со средней осевой зоной с суженным внутренним диаметром, образующей в силу уменьшенного объема узкий вертикальный столбик лейкоцитов. В таком случае для

-подъема образца крови, чтобы лейкоциты заняли узкую среднюю осевую чону сосуда, требуется материал ны168104

15

30

40

55 сокой плотности, например ртуть.

Приняншие надлежащее положение лейкоциты отсасываются иэ сосуда и подвергаются дальнейшему исследоваГ3

Однако изнестное устройство не позволяет быстро и точно определить объем буферного слоя, при этом затруднена визуальная оценка.

Цель изобретения — ускорение определения.и повышение объективности визуального определения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения объема буферного слоя кровяного сгустка антилоагулированной крови, содержащее прозрачную цилиндрическую емкость для центрифугированного образца крови, снабжено поплавком., выполненным из материала с удельным весом 1,02-1,09 г/см, имеющим удлиненную форму, при этом емкость представляет собой капиллярную трубку, а поплавок установлен внутри последней с образованием зазора с внутренней поверхностью трубки.

На фиг.1 изображено устройство н разобранном виде, на фиг.2 — осевой разрез капиллярной трубки, на фиг.3 — осевой разрез устройства (фиг.1) при его использовании для визуальных подсчетов, на фиг.4 — 6перспективные иэображения некоторых вариантон поплавка, на фиг.7 — осевой разрез модифицированного поплав. ка, представленного на фиг.5; на фиг,8 — осевой разрез модифициро ванного поплавка, показанного на фиг.6, на фиг,9 и 10 — различные варианты реализации поплавка, который может быть использован в качестве занимающей объем массы.

На фиг. 1 представлена одна иэ форм реализации устройства, которое мо жет быть использовано для визуального определения примерного числа белых клеток и тромбоцитов в образце цельной крови. Устройство имеет капиллярную трубку 1 обыч-. ной конструкции с отверстием 2, которое может быть открытым с обоих концов трубки 1. Внутри трубки 1 помещен поплавок 3. На фиг.1 поплавок 3 имеет вид прямой цилиндрической или пробкообраэной вставки, изготовленной из материала, имеющего удельный вес 1,02-1,09 г/см, в силу чего поплавок всплывает на массе центрифугированных красных клеток.

Благодаря своей форме поплавок 3 удерживается в отверстии 2 трубки 1, ибо оси обоих в основно и совпадают. Диаметр поплавка 3 достаточно мал по отношению к диаметру отверстия 2 трубки 1, чтобы она могла скользить в отверстии трубки и сместиться в процессе центрифугирования образца крови в слой красных клеток и всплыть в нем после центрифугирования., Разница соответственных диаметров поплавка 3 и отверстия 2 трубки 1 образует зазор ограниченного объема и этот объем занимается центрифугированным слоем белых клеток и тромбоцитов. Ограничивая размер свободного для буферного слоя объема, можно увеличить высоту или толщину буферного слоя по сравнению с этим .параметром в неограниченном по диаметру канале капиллярной трубки.

Таким путем обеспечивается "увеличение" объема буферного слоя в исследуемых образцах крови, это позволит определить уровень содержа,ния белых клеток и тромбоцитов: высокий, низкий или средний. Результат такого общего определения покажет необходимость осуществления других более точных анализов. Степень увеличения высоты буферного слоя можно менять, изменяя разницу диаметров поплавка 3 и отверстия

2 трубки 1. Таким образом можно добиться Фактора расширения от четырех до двадцати. Например, можно достичь фактора расширения 9. Кажущееся удлинение буферного слоя обусловле1 но тем, что объем, занимаемый поплавком 3 в трубке 2, размещен у слоя красных клеток, а это уменьшает свободный для буферного слоя объем в

0,75 раз или больше.

На фиг.2 показана капиллярная трубка 1, содержащая образец крови с разделенными в результате центри-. фугирования слоями ее компонентов.

Нижний конец отверстия трубки закрыт заглушкой 4, выполненной из глины ° воска и т.п. до центрифугирования.

Высота слоя красных клеток обычно обозначается R, высота слоя белых клеток и тромбоцитов, т.е. буферного слоя, В, а высота слоя плазмы — P.

Осевая протяженность слоя белых кле- ток и тромбоцитов В очень мала и не68104 4 возможно определение ненормально высокого или низкого или среднего содержания белых клеток и тромбоцитов.

Зб

Образец подвергается центрифугированию в трубке 1, в отверстие которой введен занимающий объем поплавок 3. Как видно из фиг.3, отверстие

2 трубки и боковая поверхность поплавка 3 образуют непосредственна над слоем красных клеток R кольцевой зазор V который в-процессе центрифугирования заполняется буферньм слоем. Кольцевой зазор 7 значительна уже соответствующего свободного ï1roстранства в отверстии трубки..Осевое простирание буферного слоя, занимающего зазор, от этого значительно увеличивается, т.е. расстояние между верхним и нижним менисками буферного слоя намного больше показанного на фиг.2. Для визуального определения числа белых клеток и тромбоцитов, минимальное увеличение длины слоя должны быть не меньше

4-кратного. При желании в аппарате для определения высокого, низкого илн среднего содержания белых клеток крови и тромбоцитов можно исполь зовать шкалу 5. На шкале $ имеются метки, показывающие высокий, низкий и средний уровни содержания буферного слоя. Измерение расстояния между верхним и нижним менисками буферного слоя позволяет определить содержание белых клеток и тромбоцитов. С помощью показанного на фиг.3 устройства можно, пользуясь механическими, оптическими нли электрическими средствами, оценить относительное осевое удлинение буферного слоя.

Устройство применяется следующим . образом.

Поплавок 3 вставляют в отверстие

2 трубки 1, после чего концы трубки можно отогнуть внутрь, чтобы попла вок не мог выпасть из трубки, или же поплавок 3 можно приклеить к стенке отверстия 2 трубки 1 растворимым в крови составам, например гуммиарабиком. Трубку 1 используют затем обычным образом для взятия у пациента образца крови путем нажатия пальцем или т.п. Отобранный образец центрифугируют, в результате: происходит отделение и удлинение буферного слоя (см.фиг.3).

11б8104

Аксиальная продолговатая форма поплавка 3 может быть получена путем экструдирования иэ расплава синтетической смолы с последующим разрезанием экструдированного материа" 5 ла на отрезки нужной длины. Поплавки можно также готовить путем литья под давлением расплава смолы.

Удельный вес или поперечная объемная плотность материала 1,021,09 г/см, предпочтительно около

1, 04 г/см, в силу чего поплавок 3 всплывает на слое красных клеток, но погружен в буферный. слой. В качестве приемлемого материала можно исполь- 15 эовать акронитрил-бутадиеннитрил продажные марки стирола и сополимер сти1 рола ММА. Для образования вставки можно также использовать материал

l иэ нескольких слоев различного удель- 20 ного веса, лишь бы удельный объемный вес многослойного материала имел указанную величину.

На фиг. 1 и 3 поплавок 3 имеет .пря25 мую цилиндрическую форму, а на фиг.4 - 6 и 10 показаны поплавки иной конфигурации.

На фиг.4 показан поплавок„ имеющий один или несколько осевых каналов, образованных на его боковых поверхностях. Каналы образуют проходы, в которых в процессе центрифугирования размещается буферный слой.

На фиг.5 показан поплавок с цилиндрической боковой стенкой. В по- 3$

Ф следней образован осевой канал, в котором располагается буферный слой.

Канал имеет внизу суженное устье.

Объем канала расширяется логарифмически от устья к верхнему концу. 49

Использование логарифмической или нелинейной шкалы расширения канала обеспечивает более точное определение числа белых клеток и тромбоцитов в случае большого рассеивания резуль-" татов, имеющего место нри ненормально низком или ненормально высоком числе подсчитываемых единиц. На фиг.7 показан логарифмический уклон . стенки канала. SO

На фиг.б показан поплавок, нижний конец которого размещен вблизи или внутри слоя красных клеток. Поплавок может иметь на коротком отрезке цилиндрическую форму. Боковая стенка поплавка имеет тогда распространяющийся вверх вовнутрь оси логарифмический или иной нелинейный уклон по направлению к верхнему концу поплавка. На фиг.8 показан логарифмический уклон боковой стенки к оси. Такая конфигурация повышает точность подсчета в широком диапазоне содержания клеток благодаря логарифмическому или нелинейному возрастанию размера свободного пространства между боковой стенкой вставки и стенкой отверстия трубки, в котором располагает ся буферный слой.

На фиг,.10 показан поплавок в виде

° ступенчатого цилиндра. Самая нижняя зона имеет наибольший диаметр, ко" торый обеспечивает большое многократ ное удлинение буферного слоя, например в 20 раз. Верхняя зона имеет меньший диаметр и обеспечивает меньший коэффициент удлинения буферного слоя, например трехкратный. Вставка обеспечивает многократное линейное удлинение буферного слоя и может быть использована для быстрого выявления необычно большого количества белых клеток и тромбоцитов. Высокое содержание последних обнаруживается выходом буферного слоя за пределы ступейи. Зона меньшего диаметра дает представление о том, насколько количество белых клеток и тромбоцитов выше нормального.

На фиг.9 показан поплавок цилиндрической формы, имеющий продолговатую ручку, которая помогает введению поплавка в капиллярную трубку и выступает за конец последней. Ручку можно взять рукой после того, как образец крови будет введен в капиллярную трубку, и, совершая насосные движения вверх.и вниз, обеспечить смешивание краски с кровью. Ручку можно присоединить к поплавку ослабленной зоны, благодаря чему ее можно оторвать от вставки после смешивания, но до центрифугирования.

Для большего увеличения длины буферного слоя можно применить. покрытие микросферами наружной поверхности поплавка или любых образованных в нем каналов. Микросферы можно приклеить друг к другу и к поплавку с помощью растворимого клея, например с помощью растворимой в крови гумакации.

Использование аксиально удлиненной формы поплавка позволяет многократно увеличить длину аксиально удлиненндго слоя,в частности, примерно

7 в 4"20 раз. При определении числа белых клеток и тромбоцитов в образце крови предпочтение отдается увеличению осевой длины слоя белых клеток примерно в 5-15 раз.

Иногократное удлинение буферного слоя в укаэанном предпочтительном диапазоне приводит к расслоению по удельному весу отдельных компонентов буферного слоя, полиморфонуклеарных клеток и мононуклеарных клеток, включая лимфоциты, моноциты и тромбоциты. Компоненты буферного слоя расслаиваются в порядке удельного веса: сначала идут поликлетки, потом монои лимфоциты (в одном слое), а далее тромбоциты.

Благодаря выполнению поплавка из материала указанного удельного веса при надлежащей степени осевого удлинения поплавок легко садится на верхнюю часть слоя красных клеток центрифугированного образца крови.

Именно в этой части красных клеток в процессе центрифугирования располагаются ретикулоциты нли незрелые крас ные клетки. Поплавок, следовательно, вызывает осевое удлинение ретикулоцитного подслоя слоя красных клеток.

Оказалось, что добавка флуоресцентной краски в образец крови позволяет осуществить примерный подсчет ретикулоцитов. Этот результат может помочь врачу при определении степени образования в крови пациента новых красных клеток.

Для наблюдения за внутренним расслоением буферного слоя и слоя ретикулоцитов можно в образец ввести до центрифугирования флуоресцентную . краску, например Акридин оранжевый

68104 8 или т.п. Краска в разной степени абсорбируется различными компонентами буферного слоя и ретикулоцитами.

На свету различные слои обладают . разной степенью флуоресценции. Осве" щая трубку светом с надлежащей длиной волны можно определить толщину каждого подслоя буферного слоя и толщину слоя ретикулоцитов. При жела10 нии расслоение можно наблюдать путем оптического увеличения. Краску можно нанести на стенку отверстия трубки, ею можно покрыть поплавок или можно ввести в поплавок в виде самоудержи1S вающейся, но растворимой массы. При использовании неантикоагулированной крови можно таким же образом ввести в образец крови.

Устройство по изобретению, обесне20 чивающее девятикратное осевое увели« чение расстояния между верхним.и нижним менисками буферного слоя цейтрифугированной цельной крови, имеет капиллярную, подвергаемую центрифуги2S рованию трубку с внутренним диаметром 0,05575 дюймов (1,42 мм). Поплавок представляет собой прямой цилиндр, изготовленный из Рексолита, представляющего собой стирол с попе39 речными связями, с удельным весом

1,04 г/см, диаметром 0,053 дюйма (1,35 мм), высотой около 1/2 дюйма (12,7 мм).

Изобретение обеспечит быструю и дешевую оценку числа белых клеток и тромбоцитов в центрифугированном образце цельной крови. Иснольэуя надлежащее многократное удлинение буферного слоя, можно с помощью устЕ ройства осуществить дифференцированную оценку белых клеток и тромбоцитов.

1168 304

Составитель Е.Новиков

Техред А.Кикемезей Корректор А.Тяско

Редактор О.Колесникова

Заказ 4447/56 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4