CN103849562B - 一种用于生物样本体外纯化处理的套管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生物样本体外纯化处理的套管。该套管包括管体、若干块活动挡板、连接轴、密封圈、同轴锁定开关，其中：管体为筒状，上端具有凸缘，底部端面设有若干个第一开口，侧壁的底端设有若干个第二开口以及凸块；密封圈套于第二开口处的外侧；活动挡板设于管体底部，为环扇形，设有若干个第三开口，外缘与第二开口一一对应并与密封圈接触；连接轴位于管体的中心位置，顶端与同轴锁定开关连接，底端设有多边形部件，多边形部件的边与活动挡板的内缘一一对应；同轴锁定开关位于管体的凸缘的上表面上并能够转动。本发明所提供的套管是一种方便实用、生产成本低廉、生产工艺简单且安全无毒的用于生物样本体外处理的装置。

Description

一种用于生物样本体外纯化处理的套管

技术领域

本发明涉及一种用于生物样本体外纯化处理的套管，属于生物医药技术领域。

背景技术

利用离心法体外富集生物样本中的生物颗粒是生物学研究中应用最为广泛的一项技术。许多生物颗粒均可以通过离心法这一技术实现富集，例如，动物或植物的细胞、亚细胞结构、细菌、病毒或生物大分子等。这些在悬液中的生物颗粒在离心作用下的表现主要取决于生物颗粒的大小和密度，这可以通过斯托克斯方程(Stokes equation)得到解释。斯托克斯方程(见下式)描述了球形颗粒在液体介质中受到离心作用时运动速率的变化规律：

$v=\frac{d^2(p_2-p_1)\×g}{18n}$

其中：d代表球形颗粒的直径，p₂代表球形颗粒的密度，p₁代表液体介质的密度，n代表液体介质的粘度，g代表离心力。通过斯托克斯方程可知，当颗粒和液体介质的密度相等时，颗粒在离心场中的沉降速率为零，这是利用离心法富集特定生物颗粒的理论基础。例如，利用离心法体外富集人血液样本中的淋巴细胞时，由于人淋巴细胞的密度约为1.077g/cm³，可以利用密度同为1.077g/cm³的密度介质实现从人血液样本中富集淋巴细胞的这一过程；又如，DNA的密度在1.500-1.800g/cm³之间，则应选用可以配制成该密度范围溶液的氯化铯或硫酸铯等原料作为密度介质配方。

利用离心原理进行生物样本体外纯化处理，即从生物样本中富集生物颗粒的步骤是基本相似的。例如，利用密度介质进行血液中人淋巴细胞的体外富集时，其一般操作步骤包括：(1)用一定比例的平衡盐溶液或生理盐水对血液样本进行预稀释；(2)将稀释后的血液样本小心地沿离心容器壁加入预装有密度介质的离心容器中，保持样本与介质的界面清晰，不发生混合，这一过程是保证富集效果的关键步骤，常被称为“铺血”；(3)在一定温度和一定离心条件下进行离心，例如20℃时，离心力为400g的条件下离心30分钟；(4)小心从离心机中取出装有样本的离心容器，利用巴斯德吸管或移液管等装置吸取富集在样本和介质层交界面处的“白膜层”；(5)用一定比例的平衡盐溶液、生理盐水或细胞培养基洗涤得到的细胞产品，除去血小板、细胞碎片与部分死细胞，以及残余的密度介质；(6)将得到的细胞悬液用于细胞培养等后续实验。

为实现良好的富集效果，上述操作步骤对于操作者的技术要求是十分高的。例如，在上述步骤(2)的操作中，操作者必须将稀释后的血液样本非常小心地缓缓铺在密度介质之上，保持样本与介质的界面清晰，不发生混合。这是因为，如果血液样本与密度介质发生混合，最终富集在样本和介质层之间的“白膜层”将变得非常松散，且含有大量红细胞污染，这不仅会给步骤(4)中的收集操作带来视觉判断上的障碍，还会对目的细胞的收率和纯度产生严重的不良影响。因此，“铺血”这一操作的特点是既费时、又费力，对于操作者的技术要求高，不利于实现规模化处理，特别是用于临床治疗用途时，大量血液样本的规模化处理是一大技术难题。又例如，在上述步骤(4)的操作中，操作者首先需要对“白膜层”的位置进行准确判断，然后利用巴斯德吸管或移液管等装置伸入液面以下吸取富集在这一区域的目的细胞，这不仅费时费力，且随着目的细胞不断地被吸出，白膜层的厚度逐渐缩小，外观和位置也越来越不明显，这对于操作者何时应停止吸取操作的判断再次提出了较高的要求，如果操作者对细胞的余量出现判断上的大误，提前停止了吸取操作，则目的细胞的收率将明显降低。

基于上述操作中的困难和问题，一些解决方案被相继提出。例如，一些国外企业开发了专门用于从血液样本中纯化淋巴细胞的离心管，有代表性的包括德国Greinerbio-one公司开发的产品离心管，该离心管的特点是在管内略下部安装固定了一层多孔滤网屏障，将离心管分为了上下两个隔室。由于屏障的孔径比较小，血液样本无法立刻透过屏障，这样可以将血液样本直接倾倒在下隔室预装有密度介质的离心管中，而不必担心血液样本与密度介质发生混合。在后续的离心操作中，由于血细胞的半径远小于屏障的孔径，因此血细胞可以自由通过滤网屏障并与介质层接触，而不影响分层效果。这样的装置较好地解决了上述步骤(2)中所述的“铺血”操作中的困难，大大缩短了操作时间，提高了工作效率和效果。然而，这种具有多孔滤网屏障结构的离心管的缺陷也是十分明显的，具体而言包括如下几点：(a)由于屏障的孔径比较小，不仅血液样本无法立刻透过屏障，密度介质同样也无法立刻透过屏障，因此适用于这种装置的标准操作是先向上隔室加入适量的密度介质，比如Ficoll-Paque^TM Plus，然后通过数分钟的离心，使密度介质透过屏障全部进入下隔室，方可进行后续的“铺血”操作，这再次给血液样本的分离操作引入了额外的麻烦。此外，所加入的密度介质的量需要得到非常准确的控制，其应略低于屏障的高度，如果加入量过少，对纯化效果将产生不利影响；如果加入量过多，则还需要同收超过屏障高度的密度介质，这同样为分离操作带来了不便。(b)具有多孔滤网屏障结构的离心管的生产工艺比较复杂，目前仅国外几家企业能够完成生产加工，而国内缺乏成熟的技术和相应的产品。这主要因为，在光滑的离心管壁上安装固定一层多孔滤网屏障结构对粘合技术提出了十分高的要求。粘合不仅需要足够的机械强度以保证运输和离心操作中屏障不会脱落，更重要的是，粘合剂的选择需要考虑不溶于水、对细胞无毒无害等生物安全性因素。粘合剂的问题给这类产品潜在的临床应用转化带来了巨大阻碍。(c)基于技术工艺的复杂性，该产品造价昂贵，每支具有多孔滤网屏障结构的离心管是同样容量离心管价格的约几十倍至一百倍，这大大限制了该类产品的广泛使用。

为解决上述缺陷(a)中所述的问题，美国Sigma公司开发了产品ACCUSPIN^TMSystem--1077，它是一种预装有适量密度介质的具有多孔滤网屏障结构的离心管。预装密度介质的解决方案的确很好解决了上述缺陷(a)中所述的问题，然而又带来了如下所述的缺陷：(d)此类产品的储存方式必须针对密度介质而单独设定。ACCUSPIN^TM System--1077的说明书中明确指出，这种预装有适量密度介质的具有多孔滤网屏障结构的离心管必须在2-8℃、避光条件下保存，由于离心管所占用的体积较大，这种特殊的保存方式为这类产品的应用带来了很大不便。(e)在水性密度介质长期的浸泡下，滤网屏障的粘合剂效果及溶出效果是否还能满足使用要求缺乏充分的试验数据支持。综上，预装有适量密度介质的具有多孔滤网屏障结构的离心管不仅无法解决上述缺陷中(b)、(c)所述的问题，还额外引入了缺陷(d)和(e)中所述的保存、产品安全性和有效性的问题。

中国专利200610063125.4提供了一种在管底设置了疏松多孔材料的淋巴细胞分离管，该疏松多孔材料可以将密度介质吸附成为半固态，在进行血液样本的纯化时，可以将血液样本直接倒入这种分离管，而不必担心弄混血液与分离液二者的界面，很好解决了“铺血”操作费时费力的问题。并且，由于所述的疏松多孔材料与管体之间通过摩擦力即可实现固定，因而这种技术不需要使用粘合剂，工艺难度大大降低，因而克服了上述缺陷中(b)和(c)中所述的问题。然而，这种在管底设置了疏松多孔材料的淋巴细胞分离管仍然面临密度介质加入过程的耗时问题，由于疏松多孔材料可以阻止血液立刻透过，密度介质的吸附和渗透也需要一定时间，需要通过“滴加”才能实现；并且，由于疏松多孔材料本身并不是透明的，密度介质的加入量也较难实现准确控制，这进而对于血液样本分离效果的控制和结果的可重复性带来了很大困难。上述专利还提供了另一种产品形式，即预先将淋巴细胞分离液(密度介质)加入管体的疏松多孔材料中，这虽然可以实现“即开即用”和密度介质加入量的准确控制，然而，疏松多孔材料的材质同样面临着上述缺陷(d)和(e)中所述的保存、产品安全性和有效性的问题。即，预加入的密度介质将长期浸泡在疏松多孔材料中，疏松多孔材料(例如上述专利中记载的特种海绵)是否在这种浸泡条件下会溶出对于血细胞有害的成分，这需要通过大量试验进一步证明。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于生物样本体外纯化处理的套管，该套管可以装入离心容器之中，以用于生物样本的体外纯化处理，该套管具有方便实用、生产工艺简单、成本低以及安全无毒的特点，并特别适合用于生物样本的规模化处理，使操作过程得到了极大程度的简化。

本发明的目的还在于提供一种包括上述套管的离心容器。

本发明的目的还在于提供一种利用上述离心容器进行的生物样本体外纯化处理的方法。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种用于生物样本体外纯化处理的套管，其包括管体、若干块活动挡板、连接轴、密封圈、同轴锁定开关，其中：

所述管体为筒状(优选为圆筒状)，其上端具有外向的凸缘，其底部端面上设有若干个第一开口，其侧壁的底端设有若干个第二开口以及若干个外向的凸块，其中，所述凸块位于相邻两个所述第二开口的连接部的上方；

所述密封圈套于所述第二开口处的外侧；

所述活动挡板设于所述管体的底部，所述活动挡板上设有若干个第三开口，所述活动挡板的外缘与所述第二开口一一对应并与所述密封圈接触；

所述连接轴位于所述管体的中心位置，其顶端与所述同轴锁定开关连接，底端设有一多边形部件，该多边形部件的每一条边与一个所述活动挡板的内缘一一对应并接触；

所述同轴锁定开关位于所述管体的凸缘的上表面上并且能够沿该上表面转动；

当所述活动挡板处于打开状态时，所述第一开口和第三开口之间至少部分重合；当所述活动挡板处于闭合状态时，所述第一开口和第三开口之间不存在重合的部分，所述第二开口的形状和尺寸与所述活动挡板的外缘相匹配。

本发明提供的上述套管是用于装入离心容器(例如普通离心管、离心瓶)中的，以便实现对生物样本中的生物颗粒的富集。为便于将套管放入离心容器中或者将其取出，该套管管体的外径略小于离心容器的内径，二者活动套配，而该套管的长度(或称高度)可以根据需要结合离心容器的尺寸进行确定。该套管顶部的凸缘的尺寸以能够使套管挂在离心容器上进行固定，并且不影响离心容器盖的使用为宜，优选等于或略小于离心容器的螺纹外径。位于套管管体下部的凸块的横向尺寸(外径或者相对于管体外壁的高度)应使该凸块能够与离心容器内壁较为紧密地接触、又要使套管能够顺利放入离心容器中和取出，优选地，凸块外缘所组成的圆形的直径与离心容器的内径相同或者略小于其内径。另外，该凸块的底面应与密封圈相互接触，以便能够压住密封圈避免其上翘，同时，在活动挡板处于打开状态时，该凸块也可以压住活动挡板的外沿避免其上翘，还可以与橡胶圈一起将活动挡板打开之后产生的部分缝隙密封住。

在上述套管中，活动挡板安装在管体的底部，并且可以沿半径方向在一定范围内自由运动。活动挡板的外缘为弧形、连接在一起可以形成一个圆。每一块活动挡板上都设有一定数量的第三开口，以便生物样本中的生物颗粒能够通过。活动挡板具有打开和闭合两种状态，当活动挡板处于闭合状态时，全部的活动挡板组成一个封闭的环状，外缘连在一起形成一个封闭的圆，并且，中心的多边形空洞或多边形凹槽正好由连接轴底端的多边形部件填充，由此，活动挡板与连接轴底端的多边形部件形成封闭的圆形或者圆盘。根据本发明的具体实施方案，优选地，本发明提供的套管包括3-12个(优选3-6个)活动挡板，第二开口的数量、凸块的数量、多边形部件的边数与活动挡板的数量相同。对应于3-12个活动挡板，连接轴底部的多边形部件可以为正三角形-正十二边形，对应于3-6个活动挡板，连接轴底部的多边形部件可以为正三角形-正六边形。

根据本发明的具体实施方案，优选地，活动挡板为环扇形，并且，活动挡板的厚度与多边形部件的厚度相同，所有活动挡板与多边形部件组成一个完整的圆盘形；或者活动挡板为扇形，挡板的中心部分的厚度低于外侧部分的厚度，并且，活动挡板的中心部分的厚度与多边形部件的厚度之和等于或大于活动挡板外侧部分的厚度，所有活动挡板与多边形部件组成一个完整的圆盘形。当活动挡板为环扇形时，其内缘可以为直线型，所有活动挡板组成一个中间具有多边形空洞的圆盘，该多边形空洞与连接轴底端的多边形部件的形状相同；当活动挡板为扇形时，其中心部分较之外半部分薄一些，所有活动挡板的中心部分结合在一起形成一个中间有凹槽的圆盘，该凹槽的边优选为直线型，其形状与多边形部件能够相互配合，多边形部件也略薄一些以便与活动挡板的厚度匹配，通过将活动挡板的中间部分压在多边形部件的下面，可以使活动挡板较好地设置在套管底部，不会发生翘起，以免影响密封效果。

根据本发明的具体实施方案，优选地，活动挡板的外缘侧面具有一与密封圈相配合的凹槽。密封圈可以套在该凹槽内，保持牢固性，以免发生滑脱。

在套管的管体底部端面上开设的第一开口是用于使生物样本中的生物颗粒(例如血细胞)在离心场中可以自由通过并与装在离心容器中的密度介质进行接触。该第一开口的形状和大小可以根据需要进行选择，但要与活动挡板上的第三开口相适应，以便在打开状态时使生物样本能够通过第一开口与第三开口的重合部分与密度介质接触。根据本发明的具体实施方案，优选地，当活动挡板处于打开状态时，第一开口和第三开口之间至少部分重合(优选为完全重合，此种情况下，对应位置的第一开口和第三开口可以具有相同的形状)；当活动挡板处于闭合状态时，第一开口和第三开口之间不存在重合的部分，即互相封闭。

在套管的侧壁上设置的第二开口可以根据需要进行设置，其数量应与活动挡板的数量一致，并且，该第二开口应使活动挡板能够在打开状态时自由出入并满足一定的封闭需要，即第二开口的尺寸及形状应与活动挡板的外缘尺寸及形状相匹配。在管体侧壁上设置的凸块的数量也与活动挡板的数量相同。上述第二开口沿着套管的外壁设置，其可以为矩形(或称曲面的矩形)，即上边和下边分别与套管的底部端面平行，左边和右边分别与套管的底部端面垂直。

在本发明提供的套管中，密封圈套设于第二开口的外侧，以便在使用过程中对套管和离心容器之间的缝隙进行密封。根据本发明的具体实施方案，优选地，密封圈的粗细与第二开口的高度相同。该密封圈可以是任何能够实现密封的圈，优选为有弹性的密封圈，例如橡胶圈。该密封圈的内径可以与管体的外径相同，以便于套设。该密封圈的内缘与活动挡板的外缘接触，各个活动挡板的外缘连在一起所组成的圆的直径应与密封圈的内径相同。

在本发明提供的套管中，当活动挡板处于封闭状态时，其处于“收缩”状态，密封圈也处于“收缩”状态(没有弹性形变的状态)，其外径略小于离心容器的内径，套管管体与离心容器之间的缝隙不会被密封，套管管体可以自由从离心容器中取出或放入，此时活动挡板上的第三开口与管体底部的第一开口彼此间通过相差相互遮挡，管体处于相对闭合的状态，生物样本不能通过；而当活动挡板处于打开状态时，其处于“扩张”状态，活动挡板上的第三开口与管体底部的第一开口彼此至少部分重合，生物样本可以自由通过，同时，密封圈也随着活动挡板的扩张，被活动挡板的边缘沿半径方向向外推挤，变为“扩张”状态并与离心容器外壁紧密接触，并且连同管体下部的凸块一起将套管管体与离心容器内壁之间的缝隙密封(此时密封圈的外径达到离心容器内径的尺寸)，生物样本不能通过，即使在离心场中也无法通过该缝隙。

在上述套管中，连接轴底端的多边形部件与活动挡板的靠中心侧紧密接触，活动挡板的状态切换(打开和闭合)是通过多边形部件、连接轴及同轴锁定开关的转动同步实现的。相应地，多边形部件也可以有打开和闭合两种使用状态(此处的打开和闭合的描述是为了与活动挡板的状态保持一致而定义的，并不意味着多边形部件本身的形状要被打开或者闭合)，多边形部件处于闭合状态时，多边形部件的边缘与活动挡板的靠中心侧边缘平行接触，活动挡板处于闭合状态，密封圈收缩，管体处于相对闭合状态；多边形部件处于打开状态时，多边形部件的顶点与活动挡板的靠中心侧边缘接触，活动挡板沿半径方向向外产生一定距离的位移，活动挡板上的第三开口与管体底部的第一开口彼此至少部分重合，由闭合状态转到打开状态。

在上述套管中，连接轴位于管体的中心、与管体的中心轴重合，其顶端与同轴锁定开关连接。同轴锁定开关可以通过旋转带动连接轴转动，从而带动改变多边形部件的位置状态，进而实现活动挡板在闭合和打开状态之间的切换。在活动挡板处于闭合和打开的两种位置状态下时，同轴锁定开关均可以通过一定的锁定结构实现在管体上端环形凸缘的位置锁定，避免活动挡板在离心场中或搬运状态下发生非预期的位移。上述锁定结构可以是任何能够实现上述锁定的装置，优选地，套管的凸缘上设有至少两对(四个)锁定槽，该锁定槽两两相对，同轴锁定开关包括一横杆，该横杆中间与连接轴顶端连接并能够带动连接轴转动，其两端分别位于一对锁定槽之中并能够在不同的锁定槽之间转换。例如，在套管的凸缘上设置四个锁定槽(凹槽)，使其两两相对，同轴锁定结构的横杆中间与连接轴顶端连接并能够带动连接轴转动，其两端分别位于一对锁定槽之中，在外力作用下该横杆可以转动到下一对锁定槽中，通过转动可以实现活动挡板在打开和关闭状态之间的转换。横杆的形状只要适合锁定槽形状即可，横杆的尺寸与锁定槽的尺寸相当，使横杆在落入锁定槽时有一定的阻力，保证横杆在纵向方向上通过阻力得到固定；该横杆的两端可以包括两个向上的杆头，以便于施加外力转动横杆及对横杆两端施加指向中心的两个力，使横杆两头翘起脱离一对锁定槽，并保持横杆在两头翘起状态时可以沿套管的凸缘滑动到另一对锁定槽中；横杆在锁定槽内时，其在转动方向上会被锁定，以实现活动挡板的位置和状态锁定、保证活动挡板不会任意的打开；同时，由于横杆在纵向方向上通过与锁定槽之间的阻力得到固定，整个连接轴连同多边形部件不会上下活动，在纵向方向上也实现了锁定。当指向中心的一对外力作用于横杆两端并达到一定大小时，才能够使横杆从锁定槽中暂时脱离出来并转到另一对锁定槽中被锁定，该横杆优选具有一定的弹性，以便于被转进转出；两对锁定槽之间的距离可以根据活动挡板的数量进行确定，只要能够实现活动挡板的打开和闭合状态之间的转换以及锁定即可。

本发明所提供的套管所采用的材料可以是任何满足相关卫生标准的医用材料，例如该套管的材料可以是用于制备临床注射用的注射器的塑料材料，密封所采用的橡胶圈的橡胶材料可以是符合卫生标准的医用橡胶，例如用于制作临床注射用的注射器推杆前段的橡胶部件的橡胶材料，例如医用硅橡胶等。

本发明还提供了一种用于生物样本体外纯化处理的离心容器，其包括上述用于生物样本体外纯化处理的套管和离心容器本体，其中，套管位于离心容器本体之中并且二者活动套配。

根据本发明的具体实施方案，优选地，上述离心容器可以为离心管或离心瓶等。

本发明还提供了一种用于生物样本体外纯化处理的方法，其是采用上述离心容器对生物样本中的生物颗粒进行富集，其包括以下步骤：

将套管装配在离心容器中，并打开套管的活动挡板；

将密度介质装入离心容器本体中，关闭套管的活动挡板；

将生物样本注入套管中；

打开套管的活动挡板，使生物样本与密度介质接触，进行离心处理，离心处理之后在套管的活动挡板上方形成生物颗粒富集层；

关闭套管的活动挡板，将套管从离心容器本体中取出，将生物颗粒富集层转移，完成生物样本中生物颗粒的富集。

通过上述方法分离得到的生物颗粒富集层可以通过适当的处理之后用于不同用途，具体的处理可以根据常规方式进行。

在上述方法中，装入的密度介质的量可以根据需要确定，优选地，装入离心容器本体中的密度介质的上表面与套管的底端面接触或略高于底端面。

本发明所提供的上述方法可以用于现有生物样本的富集，优选地，上述生物样本为血液或组织样本等，生物样本中的生物颗粒为淋巴细胞、单核细胞、造血干细胞、间充质干细胞等。

本发明所提供的套管是针对密度梯度离心法从血液或组织样本等生物样本中富集生物颗粒时所存在的困难和问题而提出的，可以解决“铺血”操作和“吸取白膜层”操作费时费力且不利于规模化处理生物样本的问题；也能够解决背景技术中所提供的现有产品或技术所存在的(a)-(e)中所述的缺陷。本发明所提供的套管是一种方便实用、生产成本低廉、生产工艺简单且安全无毒的用于生物样本体外纯化处理的装置。

附图说明

图1为实施例1提供的套管的整体结构示意图；

图2为实施例1提供的套管的活动挡板与连接轴的爆炸示意图；

图3为实施例1提供的套管的活动挡板的闭合状态示意图；

图4为实施例1提供的套管的活动挡板的打开状态示意图；

图5为实施例1提供的套管底部端面的第一开口示意图；

图6为实施例1提供的套管侧面的第二开口和凸块示意图；

图7为实施例2中的活动挡板与多边形部件的结构示意图；

图8为实施例1中同轴锁定开关的设置方式示意图；

图9为图8的A-A向截面图；

图10为实施例4提供的用于生物样本体外纯化处理的方法的流程示意图。

主要附图标号说明：

管体  1    活动挡板  2    连接轴  3    密封圈  4    同轴锁定开关  5    凸缘  6第一开口  7    凸块  8    第二开口  9    第三开口  10    多边形部件  11    连接部  12横杆  13    杆头  14    锁定槽  15

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种用于生物样本体外纯化处理的套管，其包括管体1、六块活动挡板2、连接轴3、密封圈4、同轴锁定开关5，如图1所示，其中：

管体1的上端具有外向的凸缘6，管体1的底部端面上设有若干个第一开口7(如图5所示)，其侧壁的底端设有若干个第二开口9以及若干个外向的凸块8，其中，凸块8位于相邻两个第二开口9的连接部12的上方(如图6所示)；

密封圈4为一橡胶圈，套于第二开口9处的外侧；

活动挡板2设于管体1的底部，其为环扇形，其上设有若干个第三开口10，该活动挡板2的外缘与第二开口9一一对应并与密封圈4接触(如图1、图2、图3、图4所示)；

连接轴3位于管体1的中心位置，其顶端与同轴锁定开关5连接，底端设有一多边形部件11(在本实施例中为正六边形)，该多边形部件11的每一条边与一个活动挡板2的内缘一一对应并接触(如图2、3所示)；

同轴锁定开关5位于管体1的凸缘6的上表面上并且能够沿该上表面转动；

该同轴锁定开关5包括一横杆13和设于横杆13两端的杆头14，如图8和图9所示，在管体1上端的凸缘6上设有两对(四个)锁定槽15，两两相对，横杆13的两端位于其中一对锁定槽15之中并被锁定，此时活动挡板2处于打开状态，当对杆头14施加一定大小的指向中心的一对力时，具有一定弹性的横杆13从这一对锁定槽15中脱离，保持这对力并对杆头施加切向外力使横杆13转到另一对锁定槽15之中并使横杆13落入而被锁定，横杆13转动时会带动连接轴3、多边形部件11一起转动，最终使活动挡板2沿半径方向向外产生一定位移，其由打开状态转到闭合状态。

实施例2

本实施例提供了一种用于生物样本体外纯化处理的套管，其中，活动挡板2和多边形部件11的结构如图7所示，活动挡板2包括中心部分和外侧部分，其中心部分的厚度低于外侧部分，当活动挡板2组合在一起时，会形成一个中间有凹槽的圆盘；该活动挡板2的外缘端面具有一凹槽，该凹槽与密封圈4的尺寸匹配，可以使密封圈4套在上面，防止滑脱和移位；

而多边形部件11也相对于实施例1中的多边形部件11要薄一些，其尺寸正好与活动挡板2组合在一起形成的圆盘中间的凹槽相匹配，该套管的其他结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供了一种用于生物样本体外纯化处理的离心管，其包括一普通离心管本体和实施例1或2提供的套管，该套管位于离心管本体之中并与其活动套配。

活动挡板2具有闭合和打开两种状态，分别如图3和图4所示，其中：当处于闭合状态时，六块活动挡板2相互合并在一起与多边形部件11组成一个圆形，密封圈4此时也处于收缩状态，套在管体1第二开口9的外侧并与活动挡板2的外缘接触，管体1底部的第一开口7和活动挡板2上的第三开口10不存在重合区域，管体1处于一个相对封闭的状态；通过旋转同轴锁定开关5，可以带动连接轴3以及多边形部件11转动，多边形部件11转动时其侧边会推动活动挡板2使其沿半径方向向外运动，由闭合状态转换到打开状态，在该状态下，活动挡板2将密封圈4向外推，使密封圈4扩张并接触到离心管本体的内壁，将套管与离心管本体之间的缝隙密封，管体1底部的第一开口7和活动挡板2上的第三开口10相互重合，管体1处于一个开放的状态，可以允许位于套管端面上下两侧的液体相互接触。

实施例4

本实施例提供了一种用于生物样本体外纯化处理的方法，其是采用实施例3所提供的离心管对血液样本中的单个核细胞进行富集的方法，其流程如图10所示。该方法包括以下步骤：

将套管置于离心管本体内部，打开套管的活动挡板2；

将密度介质装入离心管本体中，装入密度介质的液面达到与套管底端面接触的高度，关闭套管的活动挡板2；

将血液样本直接倾倒入套管中，无需沿套管内壁小心注入；

打开套管的活动挡板2，使血液样本与密度介质接触，在20℃、400g离心力的条件下进行离心处理，离心30分钟之后，在套管的活动挡板2上方形成白膜层，即单个核细胞层；

关闭套管的活动挡板2，将套管从离心管本体中取出，将富含血小板和细胞碎片的血浆层用巴斯德吸管或移液管吸取移出，并将白膜层转移，完成血液样本中的单个核细胞的富集。

Claims (12)

1.一种用于生物样本体外纯化处理的套管，其包括管体、若干块活动挡板、连接轴、密封圈、同轴锁定开关，其中：

所述管体为筒状，其上端具有外向的凸缘，其底部端面上设有若干个第一开口，其侧壁的底端设有若干个第二开口以及若干个外向的凸块，其中，所述凸块位于相邻两个所述第二开口的连接部的上方；

所述密封圈套于所述第二开口处的外侧；

所述活动挡板设于所述管体的底部，所述活动挡板上设有若干个第三开口，所述活动挡板的外缘与所述第二开口一一对应并与所述密封圈接触，所述密封圈为有弹性的密封圈；

所述连接轴位于所述管体的中心位置，其顶端与所述同轴锁定开关连接，底端设有一多边形部件，该多边形部件的每一条边与一个所述活动挡板的内缘一一对应并接触；

所述同轴锁定开关位于所述管体的凸缘的上表面上并且能够沿该上表面转动；

当所述活动挡板处于打开状态时，所述第一开口和第三开口之间至少部分重合；当所述活动挡板处于闭合状态时，所述第一开口和第三开口之间不存在重合的部分，所述第二开口的形状和尺寸与所述活动挡板的外缘相匹配。

2.根据权利要求1所述的套管，其中，所述密封圈的粗细与所述第二开口的高度相同。

3.根据权利要求1所述的套管，其中，所述密封圈为橡胶圈。

4.根据权利要求1所述的套管，其中，所述活动挡板为环扇形，并且，所述活动挡板的厚度与所述多边形部件的厚度相同，所有活动挡板与所述多边形部件组成一个完整的圆盘形；或者所述活动挡板为扇形，所述挡板的中心部分的厚度低于外侧部分的厚度，并且，所述活动挡板的中心部分的厚度与所述多边形部件的厚度之和等于或大于所述活动挡板外侧部分的厚度，所有活动挡板与所述多边形部件组成一个完整的圆盘形。

5.根据权利要求1所述的套管，其中，该套管包括3-12个活动挡板，所述第二开口的数量、所述凸块的数量、所述多边形部件的边数与所述活动挡板的数量相同。

6.根据权利要求1或4所述的套管，其中，所述活动挡板的外缘侧面具有一与密封圈相配合的凹槽。

7.根据权利要求1所述的套管，其中，所述套管的凸缘上设有至少两对锁定槽，所述同轴锁定开关包括一横杆，该横杆中间与连接轴顶端连接并能够带动连接轴转动，其两端分别位于一对锁定槽之中并能够在不同的锁定槽之间转换。

8.一种用于生物样本体外纯化处理的离心容器，其包括权利要求1-7任一项所述的用于生物样本体外纯化处理的套管和离心容器本体，其中，所述套管位于离心容器本体之中并且二者活动套配。

9.根据权利要求8所述的离心容器，其中，所述离心容器为离心管或离心瓶。

10.根据权利要求8所述的离心容器，其中，当所述活动挡板处于打开状态时，所述密封圈扩张并能够将所述离心容器本体与所述套管之间的缝隙密封。

11.一种用于生物样本体外纯化处理的方法，其是采用权利要求8-10任一项所述的离心容器对生物样本中的生物颗粒进行富集，其包括以下步骤：

将套管装配在离心容器中，并打开套管的活动挡板；

将密度介质装入离心容器本体中，并关闭套管的活动挡板；

将生物样本注入套管中；

打开套管的活动挡板，使生物样本与密度介质接触，进行离心处理，离心处理之后在套管的活动挡板上方形成生物颗粒富集层；

关闭套管的活动挡板，将套管从离心容器本体中取出，将生物颗粒富集层转移，完成生物样本中生物颗粒的富集；

其中，所述生物样本为血液或组织样本。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，装入离心容器本体中的密度介质的上表面与所述套管的底端面接触或略高于底端面。