KR20000069936A - 풀링된 혈액 시료의 ｐｃｒ 시험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 소정 수준 이상으로 바이러스로 감염된 특정 기증물을 검출하기 위하여, 혈액 또는 혈장 기증물을 시험하기에 유용한 시스템, 방법 및 장치가 제공된다. 유체 기증물 용기에 연결된 가요성 공동 튜빙 구획으로부터, 개별적으로 별도로 밀봉된, 연결된 시료 용기를 형성하는 장치 및 방법을 설명한다. 튜빙 구획은 길이를 따라 간격을 두고 간격을 두고 밀봉되어 있으며, 밀봉 간 간격의 튜빙 구획 부분은 용기를 이루고, 이들은 각각 혈장 시료 부분을 보유한다. 용기 내용물은, PCR과 같은 감도 높은 시험에 의하여, 연속적으로 바이러스 오염에 대하여 시험되는 풀로 형성된다. 풀은 각 기증물로부터의 시료가 N-차원 행렬 또는 격자의 각 원소에 맵핑되는 알고리즘에 따라 시험한다. 행렬의 각 원소는 행렬 식별자 Xrcs (rcs는 차원 지수이다.)로 확인된다. 각 시료로부터 분취액을 취하고, 서브풀을 형성하는데, 각 서브풀은 하나의 차원 지수가 확정되어 있는 시료 분취액을 포함하여 이루어진다. 모든 서브풀을 한번의 PCR 시험 주기로 시험한다. 각 양성 서브풀의 차원 지수를 소행렬식 방법에 의한 감소에 따라 수학적으로 평가함으로써, 유일한 양성 혈액 또는 혈장 기증물을 확인한다.

Description

풀링된 혈액 시료의 ＰＣＲ 시험 방법{METHOD OF PCR TESTING OF POOLED BLOOD SAMPLES}

혈액, 혈장 및 생물학적 유체 기증 프로그램은, 삶의 질을 향상시키고 다양한 외상 상태에 있는 생명을 구하기 위하여 사용되는 약제 및 혈액 제품을 제조하기 위하여 필수적인 제 1 단계이다. 이러한 제품은 면역 질환 치료용, 혈우병 치료용으로 사용되며, 외과적 수술 및 다른 치료 프로토콜에서 혈액량을 유지 및 회복시키기 위해서도 사용된다. 혈액, 혈장 및 생물학적 유체를 치료학적으로 사용하기 위해서는, 이러한 물질의 기증물이 가능한 한 바이러스에 오염되어 있지 않아야 한다. 일반적으로, 각 개인의 혈액, 혈장 또는 다른 유체 기증물로부터의 혈청 시험 시료를, C형 간염(HCV) 및 두가지 형태의 인간 면역결핍 바이러스(HIV-1, HIV-2)와 같은 특정 바이러스에 반응하여 유도되는 다양한 항체에 대하여 시험한다. 또한, 혈청 시험 시료를, B형 간염(HBV)과 같은 특정 바이러스의 항원 및 이러한 바이러스에 반응하여 유도되는 항체에 대하여 시험할 수 있다. 이 시료가 혈청학적으로 특정 항체 또는 항원의 존재에 대하여 양성인 경우에는, 이 기증물은 더 이상 사용하지 않는다.

B형 간염과 같은 어떤 바이러스의 항원 시험은 감염도와 밀접하게 관련되어 있는 것으로 생각되지만, 항체 시험은 그렇지 않은 것으로 생각된다. 혈장 기증자는 실질적으로 바이러스로 감염되었으나, 이 바이러스와 관련되는 항체에 대하여 혈청 음성으로 나타날 수 있다는 것이 오래 전부터 알려져 있다. 예를 들어, 기증자가 바이러스로 감염된 시기와, 기증자 시스템 내에서 이 바이러스에 대하여 반응하여 항체가 형성된 시기 간에는 시간차(window)가 있다. 혈액 내에서 바이러스의 1차 출현과, 이 바이러스에 반응하여 검출가능한 항체가 생성되는 시기 간의 기간은 "윈도우 기간(window period)"으로 알려져 있다. HIV의 경우, 평균 윈도우 기간은 약 22일이고, HCV의 경우에는 약 98일로 추정된다. 따라서, 윈도우 기간, 즉 바이러스 감염 및 항체 생성 간의 기간동안 항체 검출 시험을 실시한다면, 감염된 기증자에 대한 진단이 잘못될 수 있다. 또한, 일반적인 HBV 시험에 항체 및 항원 시험이 모두 포함되기는 하지만, 더 감도 높은 방법에 의해 HBV 항원 시험에서 음성인 시료에 대해서 HBV 바이러스의 존재를 확인하였다.

이용가능한 항체 및 항원 시험을 통과한 기증물에 대하여, 나아가 초기 바이러스 오염이 없다는 것을 확인하기 위한 시험방법에는, 폴리머라아제 연쇄 반응(PCR)법이 포함된다. PCR은, 바이러스 게놈의 증폭을 통하여, 생물 내 관심의 대상인 바이러스와 관련있는 특정 DNA 또는 RNA 서열의 존재를 검출하는 감도 높은 방법이다. PCR 시험은 바이러스 자체의 필수 성분이 존재하는지를 검출하는 것이므로, 기증자의 바이러스 존재 여부를 감염 후에 거의 바로 확인할 수 있다. 따라서, 이론적으로는 시험시에 감염되지 않은 것으로 잘못 진단되는 윈도우 기간이 없다. PCR 시험의 방법론 및 실질적인 적용법은 U.S. 특허 제5,176,995호에 적절히 기재되어 있으며, 본 명세서에 참조 병합되어 있다.

그러나, PCR 시험은 비용이 많이 들고, 일반 기증자 중에는 PCR 양성 기증자 수가 비교적 적으므로, 각 기증물의 개별 시험은 효과적이지 못하거나 경제적이지 못하다. 따라서, 다수의 혈액 또는 혈장 기증물을 시험하여 소정 수준 이상으로 바이러스 오염되어 있는 유닛을 제거하는 유효하고 경제적인 방법이 필요하다.

다수의 혈장 기증물을 시험하는 방법중 하나로, 다수의 개별 혈장 기증물을 풀링하는 방법이 있다. 이 때, 풀은 PCR 시험하고, 이 풀을 구성하는 개별 기증물은 PCR 시험 결과에 따라 버리거나 보유한다. 이러한 방법으로 PCR 시험 횟수 및 관련 비용이 감소되기는 하지만, 바이러스 없는 기증물을 실질적으로 다량 폐기하게 된다. 소정 수준 이상으로 바이러스 오염된 단 하나의 기증물로 인하여 풀이 PCR 양성으로 나타나므로, 풀을 구성하는 다른 기증물은 각각 PCR 음성일 수 있다. 일반적인 기증자 중 PCR 양성 기증자가 비교적 소수 존재할 가능성이 매우 크기 때문이다. 종래의 풀링(pooling)시에, PCR 양성 결과가 나타난 풀을 구성하는 기증물은, 개별적으로는 PCR 음성인 기증물을 포함하고 있더라도 모두 버려진다.

또한, 혈장 기증물은 흔히 수집 후 곧바로 냉동시킨다. 각 혈장 기증물 시료를 풀링할 필요가 있는 경우, 각 기증물을 녹이고, 기증물로부터 혈액 또는 혈장 분취액을 제거한 후, 풀링을 위하여 기증물을 다시 냉동시켜야 한다. 냉동-해동 주기를 반복하면 혈장 내에 함유되어 있는 단백질 및 관심의 대상인 RNA 또는 DNA 의 회수에 악영향을 미칠 수 있으며, 이에 따라 PCR 시험에도 악영향을 미칠 수 있다. 더욱이, 풀을 형성할 때마다 매번 각 혈장 기증물의 분취액을 뽑아내면, 주변 환경 및 분취액을 뽑아내기 위하여 사용되는 장치로 기증물이 오염된다. 또한, 기증물이 바이러스를 포함한다면, 다른 기증물까지 오염될 수 있다. 바이러스 오염물이 다른 바이러스 없는 기증물에 도입되는 것을 피하기 위하여, 시료 수집 장치를 각각의 개별 사용 후에 멸균하거나, 단일 개별 기증물로부터 단일 분취액만을 얻기 위하여 사용하고, 잇따른 개별 기증물로부터의 분취액을 얻기 위해서는 새로운 시료 수집 장치를 사용하여야 한다. 이와 같은 방법 중 어느 하나를 사용하면 비용이 많이 들고, 오랜 시간이 걸린다.

따라서, 특정 시료가 남은 시료를 오염시키지 않고 풀링될 수 있는, 개별 기증물로부터 다수의 혈액 또는 혈장 시료를 얻기 위한 방법 및 시스템이 필요하다. 또한, 이러한 방법 및 시스템은, 임상 시험 실험실 연구자 또는 실험실의 시험 환경을 오염시키지 않고, 이러한 풀을 신속하고 효과적인 방식으로 형성할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 방법 및 시스템은, 혈액 또는 혈장 기증물에 대하여 유효하고 비용-효과적인 시험법을 제공하여, 가능한 한 가장 소수의 시험 주기만으로 유일하게 PCR 양성 기증물을 확인하도록 하는 것이 바람직하다.

발명의 요약

따라서, 본 발명을 통하여, 다수의 혈액 또는 혈장 기증물로부터 시료를 준비하고 시험하여 바이러스로 감염된 기증물을 유일하게 확인하는, 경제적이고 유효한 방법, 및 이 방법을 실시하기 위한 시스템 및 장치가 제공된다.

본 발명의 방법을 사용하면, 혈액 또는 혈장 공급물의 바이러스 오염을 쉽게 곧바로 검사할 수 있으므로, 실질적으로 더욱 안전한 혈액 및 혈장 제품을 얻을 수 있다. 경제적이고 감도가 높은 시험을 곧바로 실시할 수 있으며, 감염 윈도우 기간을 고려할 필요 없이 오염된 기증물을 확인할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 이 방법은 수집 용기 내에 혈액 또는 혈장 기증물을 제공하는 단계를 포함하여 이루어진다. 가요성 수집 구획이 용기에 연결되어 용기 내부로 개방되어 있다. 수집 구획은 수집 용기로부터의 혈액 또는 혈장으로 채워져 있으며, 수집 구획의 일부분은 양 말단이 밀봉되어 있다. 수집 구획의 밀봉부는 용기로부터 제거되며, 밀봉된 수집 구획부가 제거되기 전이나 후에, 상기 수집 구획의 밀봉된 말단 사이의 길이 방향을 따라, 일정 간격을 두고 다수의 공간-분리 밀봉이 제공된다. 인접한 밀봉 간 간격의 구획 부분은 용기를 이루고, 이러한 각각의 용기는 혈장 또는 혈액 시료를 함유하며, 밀봉 간의 간격은 계획한 시험을 위하여 충분한 양이 각 용기 내에 제공되도록 한다.

본 발명의 더욱 구체적인 실시 형태에서는, 시험 용기가 가요성 공동 튜빙 구획에 의하여 연결되어 있는 혈장 수집 병에 각 혈장 기증물을 수집한다. 혈장 병을 기증자의 혈장으로 채운 후, 이를 기울여 혈장을 시험 용기 및 가요성 튜빙 구획에 옮김으로써 튜빙 구획을 채운다. 튜빙 구획의 길이를 따라 공간-분리 간격을 두고 튜빙 구획을 밀봉하면, 밀봉 간 간격의 튜빙 분획 부분은 각각 혈장 기증물 시료를 함유하는 파우치를 이룬다. 이어서, 일련의 파우치가 된 튜빙 구획은 혈장 수집병에서 분리되어 시험할 필요가 있을 때까지 동결된다.

본 발명의 다른 견지에서, 공동 튜빙 구획은 함께 연결되어 있는 일련의 Y-부위를 포함하여 이루어지며, Y의 한 다리 위에 제공되어 있는 주입 부위를 포함한다. 주입 부위를 포함하지 않는 특정한 Y-부위의 각 분기 다리는, 가요성 플라스틱 튜빙 구획에 의하여, 사슬 안의 다음 Y-부위의 베이스에 연결된다. Y-부위를 분리하는 각 유연성 플라스틱 튜빙 구획의 길이를 따라 공간-분리 열 밀봉을 형성한다.

본 발명의 다른 견지에서, 혈액 또는 혈장 기증물로 채워진 튜빙 구획의 길이를 따라 다수의 열 밀봉을 제공하는 장치는, 제 1 및 제 2 의 마주보는 밀봉 압반을 포함하여 이루어진다. 각각의 밀봉 압반은, 이의 길이를 따라 오목한 부분과 교대를 이루며, 공간을 두고 분리되어 있는 볼록한 부분을 다수 포함한다. 제 1 압반 상의 볼록 및 오목한 부분은, 제 2 압반 상의 해당 볼록 및 오목한 부분과 맞추어져 있다. 마주보고 있는 밀봉 압반들은 혈액 또는 혈장 기증물로 채워져있는 플라스틱 튜빙 구획 상으로 함께 이동하여, 볼록한 부분들 사이의 압착된 튜빙 구획 부분 상에서 가열 밀봉을 형성하고, 마주보는 오목한 부분에 의하여 이루어지는 챔버를 형성한다. 가열 밀봉을 통하여 이들간에 다수의 연속적인 개별 파우치가 형성되고, 폐쇄되어 있는 오목한 부분의 각 쌍으로 이루어지는 각각의 챔버는 파우치를 형성하도록 배열된다.

특히, 혈액 또는 혈장 기증물로 채워진 튜빙 구획의 길이를 따라 다수의 가열 밀봉을 제공하는 장치는 부품시장에서 개조를 통하여 시판중인 가열 밀봉 장치상에 탑재된다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 시험용 혈장 시료의 수집 및 준비용 시스템은 혈장 수집 용기와 이 용기에 연결되어 있는 공동 플라스틱 튜브를 포함하여 이루어지며, 이것은 각각 플라스틱으로 구성되고, 플라스틱에 성형되어 있는 코드 표시를 갖는다. 이 코드 표시는 튜빙 구획의 주축을 따라 배치되어 있으며, 이 코드는 공간을 두고 떨어져 있는 간격에 반복되어, 공간을 두고 떨어져 있는 다수의 밀봉이 이의 길이를 따라 튜빙 구획에 제공됨으로써, 밀봉 간에 파우치가 형성될 수 있다. 이 표시의 코드 간격은 파우치 간격에 해당되어, 각 파우치는 하나 이상의 코드 주기를 가진다.

본 발명의 시험 방법을 시작하기 위하여, 제 1 파우치를 다수의 개별 혈장 기증물에 해당하는 각 튜빙 구획 그룹으로부터 제거한다. 이러한 각 제 1 파우치의 내용물 일부를 꺼내고, 이 내용물로 용기 내 풀을 형성한다.

본 발명의 일반적인 실시형태에서, 제 1 풀을 바이러스 징후에 대하여 시험한다. 제 1 풀이 바이러스 양성으로 진단된 경우에는, 제 1 풀을 형성하기 위하여 사용되었던 각 튜빙 구획으로부터 다음 또는 제 2 연속 파우치를 제거한다. 제 2 파우치들을 두 개의 대략 같은 서브 그룹으로 나뉘고, 이 서브그룹 풀 중 하나의 내용물을 특정 바이러스가 존재하는지 시험한다. 시험된 서브그룹 풀을 시험하여 바이러스 음성인 경우, 미시험 서브그룹을 형성하기 위하여 사용된 해당 튜빙 그룹으로부터 다른 연속 파우치를 제거한다. 이 파우치들을 두 개의 대략 같은 다음 세대의 서브그룹으로 나뉘고, 이 서브 그룹 파우치의 내용물은 풀로 형성된다. 다음 세대의 서브그룹 풀 중 하나를 바이러스 진단 시험을 한다.

시험한 서브그룹 풀이 이러한 바이러스에 대해 양성으로 진단된 경우에는, 시험된 서브그룹을 형성하기 위하여 사용된 해당 튜빙 구획으로부터 파우치를 제거한다. 단일 혈장 기증물에 해당하는 최종 파우치가 확인될 때까지 이 방법은 반복되며, 각 양성 풀은 연속적으로 더욱 작은 서브 그룹으로 세분화되고, 연속 서브 그룹은 각각 이전의 양성 서브 그룹 시료 분획을 포함하게 된다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 단일 PCR 시험 주기에서 양성 바이러스 증후가 나타나는 기증물을 유일하게 확인하기 위하여 다수의 혈장 기증물을 시험하는 다른 방법에는, n-차원 격자의 각 교차점에서 내부 원소를 정의하는, n-차원 격자를 정의하는 단계가 포함된다. 다수의 혈장 기증물 각각으로부터의 시료는, 격자의 해당 원소에 맵핑(mapping)되고, 각 시료는 행렬 표시(matrix notation) X_rcs로 정의되고, 행렬 원소 표시의 아래첨자는 격자의 차원 지수를 정의한다. 분취액은 각 혈장 기증물의 각 시료로부터 취해져, 서브풀로 형성된다. 각 서브풀에는, 이 차원 지수 중 하나가 고정되어 있는 모든 혈장 기증물 시료의 분취액이 포함된다. 서브풀은 단일 PCR 시험 사이클로 한번에 모두 시험하고, 양성으로 나타난 각 서브풀의 차원 표시를 소행렬식 방법(the method of minors)으로 감소시킴에 따라 평가함으로써, 각 양성 서브풀의 차원 표시로 정의되는 특정 원소를 명확히 확인하고, 이에 따라 유일하게 양성인 시료를 명확히 확인한다.

관련 출원에 대한 크로스-참조

본 출원은, 1995년 4월 10일자로 출원된 제08/419,620호 출원의 분할 출원인, 1996년 7월 16일자 제08/683,784호 출원의 일부 계속 출원으로, 이들의 내용은 본 명세서에 참조로 병합되어 있다.

본 발명의 분야

본 발명은 일반적으로 혈장 기증물에서 취한 시료를 준비 및 분석하여 바이러스 오염된 기증물인지를 유일하게 확인하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 각각 개별 밀봉되어 연결되어 있으며, 기증물 내에 함유되어 있는 것과 같은 혈장 시료를 담는 용기를 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 용기로부터 최초 선별 시험 풀(pool)을 형성하고, 알고리즘에 따라 풀에 대한 바이러스의 존재를 시험하여, 최소한의 시험 주기로써 오염된 각 기증물을 확인하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 특징, 관점 및 장점은, 하기 상세한 설명, 특허청구범위 및 도면과 함께 더욱 잘 이해할 수 있다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위하여 사용되는, 튜빙 구획이 부착된 시료 용기 및 혈장 기증물 병의 일례를 나타내는 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따라 파우치로 분리되어진, 혈장 기증물 병 및 시료 용기 사이에 연결되어 있는 튜빙 구획의 사시도이고,

도 2a는 본 발명에 따라 함께 연결되어 있는 일련의 Y-부위를 포함하고 있는, 혈장 기증물 병 및 시료 용기 사이에 연결되어 있는 튜빙 구획의 사시도이고,

도 3a는 파우치들을 분리하는 밀봉을 더욱 상세히 나타내고 있는, 도 2의 튜빙 구획 일부를 도시한 상부 확대 평면도이고,

도 3b는 튜빙 구획 밀봉의 단면도이고,

도 4는 튜빙을 개별 파우치로 밀봉하기 위한, 본 발명에 따라 제공되는 장치의 사시도이고,

도 4a는 시판중인 가열 밀봉기 상에 탑재하기 위한, 본 발명에 따라 제공되는 가열 밀봉 장치의 상부 및 하부 압반 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따라 제공되는 샘플링 플레이트 및 커버의 사시도이고,

도 6은 본 발명에 따라 제공되는 샘플링 플레이트 시료 웰에 포함되어 있는 혈장 파우치의 부분 단면도이고,

도 7은 시료 파우치를 파쇄하여 그 안의 유체 시료 용기를 풀로 보내기 위한, 본 발명에 따라 제공되는 장치의 사시도이고,

도 8은 도 7의 장치의 파쇄 실린더의 단면도이고,

도 9a는 시료-함유 패킷이 파쇄되는 스크린 플레이트의 부분 단면도이고,

도 9b는 파쇄된 시료 용기로부터의 시료 유체를 수집하기 위한 방사상의 동심 유체 홈을 나타내고 있는 스크린 플레이트의 상부 개략도이고,

도 10은 도 7의 장치의 파쇄 피스톤의 일부 단면도이고,

도 11은 기증물 풀로부터 PCR 양성 기증자를 결정하기 위한, 본 발명에 따른 시험 방법론을 나타내는 순서도이고,

도 12는 512 기증물 풀로부터 단일 PCR 양성 기증물을 확인하기 위한, 본 발명에 따른 일련 시험을 나타내는 순서도이고,

도 13은 기증물 풀로부터 PCR 양성 기증자를 결정하기 위한, 본 발명에 따른 2차 시험 방법론을 나타내는 순서도이고,

도 14는 r, c 및 s 지수의 정의를 도시하고 있는, 본 발명에 따른 3-차원 격자를 나타낸 것이다.

상세한 설명

본 발명은, 혈액 또는 혈장 기증물을 시험하여 소정 수준 이상으로 바이러스 오염되어 있는 특정 기증물을 검출하기에 유용한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 이어서, 이러한 오염된 기증물을 버림으로써, 이들이 약제용 원료 흐름에 섞이는 것이거나 환자에게 수혈되는 것을 막는다. 본 발명에서 사용되는 바이러스 검출 시험은, 바이러스에 반응하여 유도되는 항체를 대신하여 바이러스를 바로 검출하는 시험법이 될 수 있다. 이러한 시험법에는 폴리머라아제 연쇄 반응(PCR) 시험법 및 다수의 기증물로부터 시료를 풀링한 후에도 바이러스를 바로 검출할 수 있을 정도로 감도가 충분한 다른 시험법이 포함된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 다수의 개별 혈액 또는 혈장 기증물이 제공된다. 혈액 또는 혈장 시료는 각 기증물로부터 해당되는 가요성 튜빙 구획으로 옮겨진다. 공간을 두고 떨어져 있는 다수의 밀봉은, 튜빙 구획의 길이를 따라 간격에 제공되어, 밀봉 간 간격의 구획 부분이 파우치를 형성하며, 각 파우치는 혈액 또는 혈장 시료를 함유한다. 하기에 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시료가 풀로 형성된 후 파우치로부터의 혈장 시료를 시험함으로써, 바이러스로 오염된 혈액 또는 혈장 기증물을 효과 및 효율적으로 검출하고 분리하기 위한 유일한 방법론이 제공된다.

도 1에서, 본 발명에 따라 샘플링 공정을 실시하기 위하여 제공되는 시스템의 일반적인 실시형태가 도시되어 있다. 이 시스템에는, 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 비반응성 재료로 구성되어 있는 표준 혈장 기증물 용기(20)가 포함되어 있다. 기증물 용기(20)에는, 이의 상부 표면에 부착되어 있으며, 두 개의 공동 엘보우형 피팅(23, 24)을 각각 가지는 캡(22)이 각각 포함되어 있다. 피팅은, 연결할 목적으로 캡(22) 안에 제공되어 있는 오리피스를 통하여 기증물 병의 내부와 연결되어 있다. PVC 플라스틱과 같은 생물학적 중성 재료로 구성되어 있는 가요성 동공 필러 튜브(26)는 한쪽 말단이 엘보우 피팅(23)에 연결되어 있으며, 다른 말단이 예를 들어 기증물을 얻기 위하여 기증자에게 삽입되는 바늘에 연결되어 있다. 설명하고 있는 실시형태에서, 기증물로부터 시료를 수집하여 혈청학적으로 시험하기 위한 시험 용기(28)도 제공되어 있다. 시험 용기(28)는 일반적으로 시험 튜브형이며, 생물학적으로 비반응성 재료로 구성되어 있다. 시험 용기(28)는, 시험 용기 내부와의 연결을 위하여 오리피스가 제공되어 있는 필수 캡 부재(30)를 포함한다.

생물학적 비반응성 플라스틱 재료로 구성되어 있는 가요성 공동 튜빙 구획(32)은, 시험 용기(28)의 캡 부재(30) 및 혈장 기증물 용기 캡의 공동 엘보우 피팅(24) 사이에 연결되어 있다. 튜빙 구획(32)은, 튜빙 구획을 통과하는 유체가 캡 부재(30)에 제공되어 있는 오리피스를 통하여 시험 용기(28)에 들어가는 방식으로 캡 부재(30)에 연결되어 있다. 튜빙 구획(32)은 상기 오리피스에 꼭 맞는 것이 가능하며, 당업자에게 잘 알려진 기술로 오리피스와 동축 관계로 부착되거나, 이에 음파 용접된다.

캡 부재(30)에는 제 2 오리피스도 제공될 수 있으며, 여기에 튜빙 구획(32)과 유사하게 배출 튜브(34)가 연결된다. 배출 튜브(34)의 길이는 일반적으로 1 내지 2 인치밖에 되지 않으며, 꼭 맞게 삽입되어 있는 박테리아 배제 필터(36)로 끝난다.

일반적인 실시형태에서, 혈액 또는 혈장 기증물을 기증자로부터 얻고, 혈장 기증물 용기(20)에 수집하여, 필요시까지 계속 저장한다. 혈장 기증물의 경우, 일반적으로 기증자로부터 혈액을 얻어 연속 원심분리 장치를 통과시키는데, 혈장 유체로부터 적혈 세포를 원심분리하여 기증자에게 다시 보낸다. 이어서, 혈장을 수집한다.

기증자에게서 혈장 기증물을 얻어 기증물 용기(20)를 채운 후, 기증물 용기를 기울여, 튜빙 구획(32)에 연결되어 있는 엘보우 피팅(24) 위로 유체 수준을 높인다. 혈장은 튜빙 구획으로 들어가고 튜빙 구획을 통과하여 시험 용기(28)를 채운다. 채워지는 동안, 시험 용기(28) 안의 공기는 배출 튜브(34)를 통하여 빠져나가, 시험 용기는 혈장으로 완전히 채워지게 된다. 박테리아 배제 필터(36)는 들어오는 공기의 안에 있는 박테리아를 여과하여, 외부 환경으로 인해 시료가 오염되는 것을 방지한다. 시험 용기가 채워진 후, 기증물의 혈장은 튜빙 구획(32)을 채우게 된다.

기증물로부터의 혈장 시료를 튜빙 구획(32)으로 옮긴 후, 도 2에서, 튜빙 구획을 가열 용접(38) 또는 음파 용접과 같은 다른 적당한 밀봉 수단을 사용하여 튜빙 구획을 혈장 기증물 용기에 연결하기 적당한 위치에 밀봉한다. 구획을 시험 용기(28)에 연결하기 적당한 위치에서, 튜빙 구획에 다른 가열 밀봉(40)을 적용한다. 이를 통하여, 양 말단이 처리되어 다량의 혈장 기증물이 함유되는 연장된 공동 튜브가 얻어진다.

튜빙 구획(32)의 채워진 부분은, 밀봉(38,40) 중앙을 통하여 튜빙 구획을 절단함으로써 혈장 기증물 및 시험 용기로부터 분리된다. 이어서, 개별 혈장 기증물 용기를 옮겨 냉동 및 저장하고, 개별 시험 용기를 시험실로 옮겨 혈청 시험한다. 일반적으로, 내용물은 간염 C(HCV), 또는 HIV-1 및 HIV-2와 같은 특정 바이러스에 반응하여 유도되는 다양한 항체에 대하여 시험한다.

다른 밀봉(42)도, 튜빙 구획의 길이를 따라 공간을 두고 떨어져있는 간격에 제공되어, 직렬로 각각 연결되어 있는 파우치를 이루고, 이들은 각각 공동 튜빙 구획 부분(44)을 적절히 포함하여 이루어진다. 이러한 각 부분(44)은 형성하고자 하는 특정 세대의 풀에 필요한 특정량의 혈액 또는 혈장을 포함한다. 예를 들어, PCR 시험을 위하여 파우치를 형성하는 경우, 기증자 기증물로부터 얻은 혈액 또는 혈장 약 .02 내지 0.5 ml를 밀봉할 수 있다.

튜빙 구획은 5 내지 15개의 개별적으로 연결되어 있는 파우치를 제공하는 방식으로 밀봉한다. 파우치를 형성하기 위하여, 혈장 기증물 용기 및 혈청 시험 용기 사이에서 튜빙 구획을 분리한 후에 밀봉하거나, 바람직하기는 튜빙 구획이 튜빙 기증물 용기에 여전히 부착되어 있는 동안에 밀봉하여, 유압 빌드-업을 피한다. 밀봉은 열-압착 밀봉(가열 밀봉), 음파 용접 등의 공지된 방법으로 실시하며, 압착 밀봉되는 부분의 길이는, 도 3a 및 3b에서 명백한 바와 같이, 파우치의 어느 한쪽을 망가뜨리지 않고 밀봉 중앙을 절단하여 연결된 파우치를 서로 분리할 수 있기에 충분한 길이이면 된다.

튜빙 구획을 혈액 또는 혈장 시료-함유 분취액 부분으로 나눈 제 2 실시형태가, 본 발명에 따라 분취액-함유 부분으로 분리되어 있으며, 혈장 기증물 병(20) 및 시료 용기(28) 사이에 연결되어 있는 수집 튜빙 구획의 사시도인 도 2a에 나타나 있다.

수집 튜빙 구획(50)은 시험 용기(28)의 캡 부재(30) 및 혈장 기증물 용기 캡의 공동 엘보우 피팅(24) 사이에 연결되어 있다. 튜빙 구획(50)은, 가요성 의료용 공동 플라스틱 튜빙 구획(52)에 의하여 일련으로 함께 연결되어 있는 다수의 Y-부위(51)를 적절히 포함하여 이루어진다. Y-부위(51)는 모두 정맥 주사 세트에 연결하기 위한 형태로 되어 있으며, 흐름 통로를 갖는 실린더형 몸체부(53)를 포함한다. 흐름 통로는, 한쪽 말단에는 출구(54)와 다른 말단에는 입구 부위(55)를 갖는다. 분기 포트(56)는 Y-부위의 몸체(53)를 따라 제공되어 있으며, 유체 통로를 포함하고, 몸체(53)을 따라 연결되어 있는 유체 통로를 포함하고 있다.

Y-부위는, Y-부위 하부에 있는 배출 포트(54) 사이의 가요성 공동 의료용 플라스틱 튜브(52)를 다음 Y-부위의 분기 포트(56)에 직렬로 연결하고 있는 용매에 의하여 다음 Y-부위에 연결된다. 최초 공동 입구 튜브(57)는 최초의 Y-부위의 분기 포트에 직렬로 용매 결합된다. 이어서, 최초 입구 튜브(57)는 혈장 기증물 용기 캡의 엘보우 피팅(24)에 연결된다. 연결은, 엘보우 피팅(24)에 최초 입구 튜브(57)를 끼워 맞추거나, 음파 웰딩하거나, 피팅과 동축 관계의 튜브를 공지된 방법으로 부착하여 실시할 수 있다. 또한, 최초 입구 튜브(57)의 끝은, 병렬-연결되어 있는 Y-부위를 기증물 용기에 분리가능하게 연결시킬 수 있는 표준 루어-형 피팅(58)이 될 수 있으며, 엘보우(24)의 말단에 있는 연결 루어-형 커넥터는 기증물 용기에 제공되어 있다.

유사하게, 터미널 Y-부위는, 배출 포트의 터미널 Y-부위에 용매-결합되어 있는 가요성 공동 종결 출구 튜브(59)에 맞는다. 이 튜브는 표준 루어-형 피팅 말단에 연결될 수도 있다.

제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 혈장 기증물을 기증자로부터 얻어 기증물 용기(20)를 채우고, 기증물 용기를 기울여 입구 튜브 구획(57)에 연결되어 있는 엘보우 피팅(24) 위로 유체 수준을 높인다. 혈장은 튜빙 구획에 들어가 병렬-연결되어 있는 Y-부위를 통과하는데, 분기 포트(56)를 통해 각 Y-부위에 들어가며, 앞에 있는 Y-부위 출구 포트(54)로부터 다음 Y-부위로 들어간다. 혈장은 시험 용기(28)가 채워질 때까지 흘려보낸다. 시험 용기가 채워진 후, 튜빙 구획(50)을 구성하면서 병렬 연결되어 있는 Y-부위가 충전될 때까지 기증물을 계속 흘려보낸다.

기증물의 혈장 시료를 튜빙 구획(50)으로 보낸 후, 가열 밀봉 또는 용접(40a)이나 음파 용접과 같은 다른 적당한 밀봉 수단을 통하여 터미널 출구 튜빙 구획(59)을 막는데, 이의 길이를 따라 터미널 출구 튜빙 구획이 시험 용기(28)에 연결되는 부근의 적당한 위치에서 막는다.

밀봉(40a) 중앙을 통하여 터미널 출구 튜빙 구획(59)을 시험용기로부터 잘라내어, 충전된 튜빙 구획(50)을 시험 용기에서 분리해낸다. 이와 달리, 튜빙 구획(50)의 끝이 루어-형 커넥터라면, 루어를 분리함으로써 튜빙 구획(50)을 시험 용기로부터 떼어낸다. 제 2 가열 밀봉(38a)은 최초 입구 튜빙 구획(57)에 적용하는데, 이의 길이를 따라 최초 구획이 기증물 용기(20)로 연결되는 부근에 적용한다. 밀봉(38a) 중앙을 통하여 최초 입구 구획(57)을 절단하거나, 루어-형 피팅(58)이 제공되어 있는 경우에는 이를 분리함으로써, 튜빙 구획(50)의 충전된 부분을 혈장 기증물에서 떼어낸다. 이에 따라, 양 끝이 막혀있고, 다수의 Y-부위가 함께 병렬 연결되어 있으며, 연장되어 있는 공동 분절 튜브가 얻어진다. 함께 연결되어 있는 Y-부위는 각각 혈액 또는 혈장 기증물 분취액을 함유한다.

하기에 상세히 설명하는 바와 같이, 앞의 Y-부위 출구 포트를 다음의 Y-부위의 분기 포트에 연결하고 있는 튜빙 구획에도 가열 밀봉(42a)이 제공되어, 연이어 개별적으로 연결되어 있는 시료 분취액을 형성하며, 이들은 각각 개별 Y-부위를 적절히 포함한다. 이러한 Y-부위는 각각 특정 세대의 풀을 형성하기 위하여 필요한 특정량의 혈액 또는 혈장을 함유한다.각각의 Y-부위를 분리하기 위하여, 튜빙 구획(50)이 혈장 기증물 용기로부터 분리된 후에 밀봉하거나, 튜빙 구획이 아직 부착되어 있는 상태에서 밀봉할 수 있다. Y-부위를 분리하기 위한 밀봉은, 밀봉 공정동안 튜빙 부분이 평평하게 되어 부피가 감소됨에 따라 시료의 내부 유압에 빌드-업이 생기는 일이 없도록, 튜빙 구획(50)이 혈장 기증물 용기에 부착되어 있는 상태에서 실시하는 것이 바람직하다. 튜빙 구획(50)이 혈장 기증물 용기에 연결되어 있으면, 고온 밀봉으로 튜빙의 부피가 감소하여 과량이 된 유체가 기증물 용기로 다시 들어갈 수 있다. 이에 따라, 뽑아내던 시료를 분출시킬 수도 있는 과도한 유압이 안전하게 낮아진다.

밀봉은 열-압착 밀봉(가열 밀봉), 음파 용접 등의 공지된 방법으로 실시할 수 있으며, 압착 밀봉되는 부분의 길이는, 밀봉의 어느 한쪽의 튜빙 구획을 망가뜨리지 않고 밀봉 중앙을 절단하여, 연결된 Y-부위를 서로 분리할 수 있기에 충분한 길이이면 된다.

바람직한 실시형태로 도 3a 및 3b를 참고하면, Y-부위(도 2a의 (51)) 및/또는 파우치 간의 밀봉(도 2의 (42))에는 평평한 패드 영역(46)이 포함되는데, 이 영역에는 연결되어 있는 파우치를 분리하기 위하여 밀봉을 절단하거나 찢어내는 중앙의 좁은 부분(47)이 포함되어 있다. 절단은 중앙 부분에서 실시하여, 각 개별 파우치가 분리 후 어느 한 쪽 말단의 압착된 탭 부분(48)에서 확실한 밀봉 상태에 있도록 한다. 밀봉 패드의 길이는 분리 방법에 따라 길어지거나 짧아질 수 있다. 분리는 외과용 메스, 기요틴 커터 또는 단순한 한 쌍의 가위를 사용하여 실시할 수 있다.

도 4에는, 바람직한 특정 크기의 파우치를 제공할 수 있으며, 파우치를 간단히 분리하여 구획을 따라 파우치의 서열 번호를 확인하는 수단을 포함하고 있는 밀봉 장치(60)의 일반적인 실시형태가 도시되어 있다. 밀봉 장치(60)는 마주보고 있는 제 1 및 2 압반(61, 62)을 적절히 포함하여 이루어지며, 이들은 각각 반대편 압반 표면 상에 공간을 두고 떨어져 배열되어 있는 볼록한 밀봉 헤드 부분(63)을 다수 포함한다. 밀봉 장치(60)는 볼록한 밀봉 헤드 부분(63)이 이들의 각 압반을 따라 이동가능하도록 구성하고, 각 압반은 하나의 볼록한 밀봉 헤드 부분으로부터 다른 부분까지의 간격을 변화시킬 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 볼록한 밀봉 헤드(63)의 배열은, 압반을 따라 연속 밀봉 헤드 사이의 거리가 점차 짧아져, 튜빙 구획의 길이를 따라 점차 더욱 짧은 간격을 두고 밀봉을 실시할 수 있도록 배열할 수 있다. 따라서, 각 압반을 따라 마주보는 밀봉 헤드 쌍을 바람직한 위치로 이동시킴으로써, 점차 크기가 작아지고 이에 따라 내용물도 점차 적어지는 시료 파우치를 형성할 수 있다.

혈액 또는 혈장 시료로 충전되어 있는 플라스틱 튜빙 구획의 길이를 따라 다수의 가열 밀봉을 형성하기 위하여, 밀봉 장치(60)의 상부 및 하부 밀봉 압반(61,62) 사이에 튜빙 구획을 위치시킨다. 마주보는 압반을 서로 근접시켜, 튜빙 구획을 압착 밀봉한다. 도 4에서와 같이, 각 압반의 길이를 따라 공간을 두고 떨어져 있는 다수의 연장 또는 볼록한 밀봉 가열 부분(63)은, 오목한 부분(64)과 교대를 이룬다. 마주보고 있는 압반이 함께 이동하여, 볼록한 밀봉 헤드 부분(63) 사이에 있는 혈액 또는 혈장 시료로 충전되어 있는 플라스틱 튜빙 구획부가 압착되어 가열 밀봉이 형성됨에 따라, 마주보는 오목한 부분(64)에는 챔버가 형성된다. 파우치를 형성한다기보다는 압착되지 않은 튜빙 구획 부분을 수용하기 위하여 챔버가 제공된다. 오목한 부분의 각 폐쇄쌍으로 이루어지는 챔버는 배치되어 파우치를 형성한다.

가열기(65)는 압반의 밀봉 헤드 부분을 각각 가열하도록 배열되어, 밀봉 장치가 닫히는 경우에, 마주보는 볼록한 부분이 튜빙 구획 상에 가열 밀봉을 형성하도록 한다. 가열기(65)는 복사 히터, 유도 또는 저항 히터 등의 공지된 모든 종류의 가열기가 가능하다. 히터(65)는 볼록한 각 밀봉 헤드(63)에 바로 연결되어, 오목한 부분은 과도하게 가열하지 않고 볼록한 부분을 가열하는 것이 바람직하다. 바람직하다면, 볼록한 부분 및 오목부 사이의 열 전이를 감소시키기 위하여 단열재가 제공될 수도 있다. 바람직한 실시형태에서, 냉각 또는 라디에이터 핀, 이동 공기 플로우(moving air flow) 또는 코울드 핑거(cold finger)와 같은 냉각 장치(66)를 밀봉 장치(60)에 연결할 수도 있다. 냉각 장치(66)는 오목한 각 부분(64)에 바로 연결되어, 마주보는 오목한 부분이 함께 이동하는 경우에 형성되는 챔버를 저온으로 유지한다. 따라서, 챔버 내에 형성되는 파우치에 함유되어 있는 혈액 또는 혈장 시료는 가열 밀봉의 고온에 의하여 손상되지 않는다.

밀봉 중앙 부근의 좁은 영역(도 3b의 (47))은, 밀봉 압반의 연장 밀봉 헤드 부분(64) 중앙에서 나와있는 연장 융기 구조(67)에 의하여 형성된다. 상부 및 하부 밀봉 헤드 사이에서 튜빙 구획을 압착함에 따라, 융기부(67)는 밀봉 부분의 상부 및 하부 표면을 오목하게 가압한다. 이를 통하여, 밀봉 중앙을 포함하여 플라스틱 재료의 폭이 좁아지므로, 분리가 용이해진다.

본 발명의 일 실시형태에서, 융기부(67)는 톱니모양으로 되어, 튜빙 구획의 주축에 대하여 직각을 이루는 절취선이 될 수 있다. 절취선은, 시료 함유 영역을 날카로운 물질로 잘못 절단하여 파우치가 망가지는 일 없이, 개별적으로 연결되어 있는 파우치가 상호 분리될 수 있도록 한다. 밀봉 공정동안 톱니 모양의 밀봉 헤드를 사용함으로써 절취선을 제공하는 것이 바람직하다. 선택적으로, 분리된 구멍을 내는 지그 또는 다이를 사용하여 이후에 바로 절취선을 제공할 수 있다.

또한, 수단(68)은 밀봉 장치(60)를 개폐하기 위하여 제공되어, 밀봉 압반을 함께 압착하고, 이에 따라 튜빙 구획 길이를 따라 밀봉을 형성한다. 이러한 수단은 공지되어 있으며, 예를 들어 힌지에 대하여 프레임을 운반하는, 하나의 지지 프레임에 부착되어 있는 레버 핸들과 같은 개폐 수동 장치를 적절히 포함할 수 있다. 다른 적절한 장비로는 수직 가이드, 스프링 또는 유압 작동 피스톤 프레스 또는 다른 일반적인 기계적, 전기적 또는 유압 프레스가 포함될 수 있다.

도 4a에, 공간-분리 간격이 균일하여 바람직한 특정 크기의 파우치를 형성하거나 함께 연결되어 있는 Y-부위를 개별 시료-함유 분취액으로 분리하는, 열-압착 가열 밀봉을 제공할 수 있는 밀봉 장치(70)를 구체적으로 도시한다. 밀봉 장치(70)는, 시판중인 임펄스 밀봉기(예를 들어, Santa Fe Springs, California 소재의 ALINE 사제 ALINE M-시리즈 임펄스 밀봉기)의 압력 레버 및 밀봉 밴드를 따라 각각 탑재되어 있는 상부 및 하부 압반(72, 72)을 각각 적절히 포함하여 이루어진다. 도 4a의 특정 실시형태는, 부품시장에서 개조되어 ALINE MC-15 임펄스 가열 밀봉기에 부착된, 두 부분으로 되어 있는 가열 밀봉 헤드로, 이를 통하여 MC-15로 본 발명의 시스템 및 방법에 따라 더욱 처리하기 위한 충전-전 혈장 파우치를 제조할 수 있다.

가열 밀봉 헤드(70)의 하부 압반(72)은, DuPont 사제 박판 Kevlar(R)과 같은 적당히 단단한 내열 재료로 구성되어 있다. 실시형태를 통하여, 하부 압반(72)은 MC-15 임펄스 가열 밀봉기의 탑재 표면에 꼭 맞도록 약 15인치가 되는 것이 바람직하다. 하부 압반(72)에는, 하부 압반(72)의 길이 전체를 따라 이어지고 중심에 배치되어 있는 길이방향의 홈(73)이 포함된다. 길이방향의 홈(73)은, 일반적으로 홈의 길이를 따라 포개진 형태이고 외경이 약 0.1875(3/16) 인치인 표준 의료용 튜빙을 수용할 수 있도록, 그 폭이 약 0.2 인치이다.

하부 압반(72)의 길이를 따라 공간을 두고 떨어져 있는 간격에, 다수의 횡단 홈(74)이 제공되어 있으며, 중앙 홈(73)에 수직 방향으로 배치되어 있다. 횡단 홈(74)의 폭은 약 0.5 인치이며, 1.125(1-1/8) 인치 중심 상에 위치한다. 따라서, 각 횡단 홈은 남아있는 압반 재료 블록에 의하여 옆의 홈과 분리되며, 이 재료 블록은 폭이 약 0.625(5/8) 인치인 중앙의 길이방향 홈(73)에 의하여 중심이 나누어져 있다.

각각의 길이방향 및 횡단 홈(73,74)은 모두, 하부 압반(72) 재료를 일부만 절단하여, 길이방향 및 횡단 홈의 하부 표면을 모두 이루는 실질적으로 평평한 베드(75)를 형성한 것이다. 가열 밀봉을 형성하기 위하여 장치를 사용하는 경우, 0.1875(3/16) 표준 의료용 튜빙은 길이방향 홈(73)을 따라 적소에 포개지는 길이이고, 가열 밀봉 공정동안 베어링 표면으로 작용하는 하부 압반의 베드(75) 상에 위치한다.

니켈-크롬(NiCr) 저항성 와이어와 같은 가열 성분(76)은, 홈으로부터 홈까지 스네이크-형태로 제공되며, 홈 중심 근처에서 하부 압반을 구성하는 각 횡단 홈을 따라 길이 방향으로 배치되어 있다. 가열 성분(76)이 횡단 홈(74)의 중심을 횡단하는 경우, NiCr 와이어는 Teflon(R) 테이프 등으로 피복되어, 열에 민감한 플라스틱 튜빙과 접촉하지 않도록 보호된다. 따라서, 밀봉 공정동안 밀봉 장치 내에서 형성되는 파우치에 함유되어 있는 혈액 또는 혈장 시료는, 가열 밀봉시의 고온에 의하여 손상되지 않는다.

또한, 상부 압반(71)은 약 15 인치이고, MC-15 가열 밀봉기의 압력 레버를 사용하여 하부 압반(72) 상에 위치시킨다. 상부 압반(71)은 Lexan(R) 또는 밀 Kevlar(R)(milled Kevlar(R))과 같은 내열 플라스틱 재료로 구성되어 있으며, 동일한 간격을 두고 떨어져있는, 일반적으로 하부 표면으로부터 돌출되어 하부 압반 방향으로 연장되어 있는 한 세트의 직사각형 톱니를 포함하여 이루어진다. 톱니(77)는 약 0.5 인치이고, 1.125(1-1/8) 인치 중심 상에 간격을 두고 떨어져 있다. 따라서, 각 톱니는 하부 압반(72)의 횡단 홈(74)에 의하여 형성되는 구멍에 맞는 치수이다. 상부 압반(71)의 톱니(72)는 각각, 하부 압반(72)의 길이방향 홈(73) 및 횡단 홈(74)의 해당 교차부에 매달리도록 위치시킨다. 각 톱니(77)는, MC-15 장치를 이동 작동시켜 가열 밀봉 압반을 함께 닫을 때 형성된 구멍에 맞도록 배열한다.

가요성 튜빙 구획을 길이방향 홈(73)에 위치시킨 후, MC-15 가열 밀봉 장치 뚜껑을 내려, 상부 압반(71)을 하부 압반(72)과 접촉하도록 한다. 뚜껑을 내림에 따라, 상부 압반(71)의 톱니(77)는 하부 압반(72)의 횡단 홈(74)으로 정의되는 구멍에 들어가, 각 횡단 홈(74)과 중앙의 길이방향 홈(73)의 교차점에 베드(75) 상에 노출되어 있는 튜빙 구획 부분과 접촉한다. 니켈-크롬 내열 와이어에 전류를 제공하여 튜빙 구획의 플라스틱 재료가 연화되도록 한다. 동시에, 상부 압반(71)을 하부 압반 상에 압착하여, 가열 성분(76)에 의하여 연화되고 있는 플라스틱 재료에 압력을 적용한다.

밀봉 후, 원래의 혈장 기증물에 상응하는 유일한 식별자(identifier)를 사용하여, 하나 이상의 말단에 튜빙 구획을 표지한다. 예를 들어, 구획 상에 표지를 붙이거나 바코드 표시를 튜빙 재료 바로 위에 찍어 줌으로써 실시한다. 인쇄-전의 바코드 확인 태그를 보유 및 정렬시키기 위하여, 제조된 오목부(78)를 가열 밀봉기(70) 상에 적절히 제공한다. 이러한 태그는 적당한 가열 밀봉가능한 재료로 형성하여, 튜빙 구획의 확인을 위한 제 1 밀봉 위치에 가열 밀봉한다. 이어서, 시료 함유 파우치를 포함하는 튜빙 구획은 동결 보존된다.

도 2를 다시 참조하면, 개별 혈장 기증물을 포함하여 이루어지는 시스템의 다양한 모든 부분을 명백히 확인할 수 있는 것이 중요하다. 따라서, 코드화 선(coded threads), 코드화 도트, 바코드, 또는 유일한 식별자로 코드화된 다른 구조 등의 유일한 식별자를 혈장 수집 시스템의 구조 내에 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 코드화 선(37)이 기중물 용기(20)에 몰드되고, 코드화 선(39)이 병의 캡(22) 가장자리를 따라 몰드되고, 코드화 선(41)이 시험 용기(28)의 측면을 따라 몰드되고, 코드화 선(43)이 공간-분리 간격에서 튜빙 구획에 몰드된다. 튜빙 구획의 유일한 식별자는 튜빙 구획의 길이를 따라 이어지고, 코드는 반복되어 튜빙 구획 마디를 형성하며, 이렇게 제조된 각 구획은 확인 통합된다. 또한, 기증물 시스템의 각 부분은 동일한 코드로 되어, 시스템의 모든 부분에서 기증물을 확인할 수 있다.

도 3a, 3b 및 4를 참조하면, 원래의 튜빙 구획 선형 길이에 따라 파우치의 위치와 동일한 알파벳 또는 숫자 코드로 확인되는 구획을 따라 각각의 개별 파우치를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 코드는, 예를 들어 인접한 파우치들 사이에 위치하는 밀봉 패드의 압착부에 스탬핑 다이를 사용하여 찍을 수 있다. 이러한 스탬핑 다이는, 밀봉, 가변 크기의 파우치 형성 및 용이한 분리를 위하여 좁거나 구멍이 있는 영역 제공 및 숫자 확인을 모두 효과적인 단일 단계로 실시할 수 있도록, 도 4 및 4a와 같은 밀봉 장치 전체를 포함하여 이루어질 수 있다. 이와 달리, 알파벳 또는 숫자 식별자는 구멍을 내는 지그 또는 다이부를 포함하여 이루어질 수 있다. 알파벳 또는 숫자 문자를 이어지는 다음에 증가시켜, 튜빙 구획의 이어지는 파우치가 일련의 해당 알파벳(a, b, c···) 또는 숫자(1, 2, 3···) 문자에 의하여 각각 확인될 수 있도록 하는 수단을 포함하는 스탬핑 다이가 공지되어 있다.

따라서, 몇 개의 기증물로 제 1 시험 풀을 제조한다면, 각 튜빙 구획으로부터 풀링된 모든 파우치가 동일한 위치 코드(예를 들어 숫자 1)를 갖는다는 것을 확인함으로써, 양 조절 체크를 실시할 수 있다. 유사하게, 동일한 기중물 시료로부터 제 2 시험풀을 제조하는 경우, 각 튜빙 구획으로부터 풀링된 모든 파우치가, 파우치 압착부분의 동일한 지점에 예를 들어 숫자 2가 찍혀있는 것을 확인함으로써, 양 조절 체크를 실시할 수 있다.

기증물의 효과적인 PCR 시험을 위해서, 각각의 개별 기증물로부터 시험 용기(28)에 취한 혈청학 시험시료를 특정 바이러스을 위해 선정된 다양한 공지의 항원 및/또는 항체에 대하여 시험하였다. 시료가 하나 이상의 공지 항원 또는 항체 시험에 대하여 양성이면, 개별 기증물 및 이의 상응하는 튜빙 구획을 이후의 시험에서 배제시키고, 이들을 모두 적절한 방법으로 폐기할 수 있다.

남아있는 혈청학 음성 기증물에 상응하는 튜빙 구획을 각각 선택된 수의 기증물을 포함하는 확인된 그룹들로 나누었다. 하기에 더욱 설명할 것과 같이, 그룹당 기증물의 수는 구체적인 고감도 시험, 예를 들어, PCR의 감도, 혈장 시료 중의 대상 바이러스 RNA 또는 DNA의 예상농도 및 일반적인 기증자 집단 내에서 PCR 양성 시료의 예상 출현빈도에 의해서 결정된다. 예를 들어, 반복 혈장분리반출법 기증자의 집단에서 대상 RNA를 포함하는 간염 C 바이러스의 검출을 위해서는, 100 내지 700개의 개별 기증물의 시효를 풀링하는 것이 적합하다. 바이러스 오염이 더욱 자주 발생하는 집단에 대해서는, 더 작게, 50 내지 100개의 개별 기증물을 풀링하는 것이 적합할 수 있다.

본 발명에 따른 PCR 시험 풀의 제조방법의 일 실시형태를 도 5 및 도6과 연관지어 하기에 설명한다. 일반적으로 적량 플레이트(titer plate)에 적용하는 것과 유사하나, 실제적인 본 발명에 따라 구성되는 샘플링 플레이트(80)를 준비한다. 샘플링 플레이트(80)는 일반적으로 규칙적인 정열로 플레이트 상에 수평으로 배치되는 반원통형 시료 웰(81)을 통상 포함하도록 구성된다. 본 발명의 방법의 실제적용시 사용하는 샘플링 플레이트로는 이러한 시료 웰 64개가 사각형 모양의 8x8의 행/열로 배열된 것이 적합하다. 또한, 샘플링 플레이트(8)과 거의 동일한 외부 크기를 갖는 덮개 플레이트(82)를 준비한다. 덮개 플레이트(82)는 꼭 맞게 부착되어 샘플링 플레이트(80)의 표면을 덮도록 만들어진다. 덮개 플레이트 상에는 샘플링 플레이트(80)의 시료 웰의 배열 형태와 동일하게 관통 구멍(83)이 배열된다. 덮개(82)를 샘플링 플레이트(80)의 표면 위에 놓으면, 관통구멍(83)이 시료 웰(81)상에 한 줄로 수직정렬되므로, 관통구멍을 통해 시료 웰과 소통이 가능하다. 관통구멍의 지름은 실질적으로 시험 시료 파우치 및 상응하는 시료 웰의 표면적보다 더 작다. 그러나, 관통구멍 지름은 바늘이나 다른 캐뉼러형 물체가 구멍을 통해 통과하여 아래의 시료 웰로 들어가기에는 충분히 크다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 최종(제 1 세대, "번호 1") 파우치(84)를 시험할 특정 PCR 그룹에 속하는 것으로 확인된 각 튜빙 구획에서 꺼낸다. 각각의 최종 파우치(84)를 개봉하지 않은 채로 세척하고, 샘플링 플레이트(80)의 상응하는 시료 웰(81)에 놓는다. 덮개 플레이트(82)를 샘플링 플레이트(80) 위에 고정하고, 플레이트, 덮개 및 파우치를 적절한 온도에서 해동한다.

약 0.02 내지 0.5ml의 혈장을 각 파우치로부터 동일한 양 꺼내어, 시험 용기 중에 풀링한다. 바늘(85) 또는 다른 캐뉼러형 기구를 덮개 플레이트의 관통구멍을 통하여 바로 아래의 샘플링 플레이트 시료웰에 삽입함으로써, 파우치 측벽의 튜빙 제재에 구멍을 뚫고, 혈장시료에 접근한다. 예로든 실시형태에서, 바늘은 연속적인 진공 또는 흡인을 제공하여, 파우치에 들어있는 혈액 또는 혈장을 모두 뽑아내며, 트레이 주변에 유체가 누출되는 것을 최소화하는 장치에 연결된다. 바늘이 관통구멍 및 파우치 상부벽을 통해 움직이도록 하되, 파우치가 시료웰 중에 놓여 있을 때 바늘이 파우치의 하부벽에 닿거나, 구멍을 뚫는 것을 방지하기 위해 아래쪽으로 전진하는 것은 제한하는 장치로 바늘을 고정한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 시료를 뽑아낸 후 캐뉼러를 빼낼때는, 관통 구멍 주위의 덮개 플래이트 제재(86)가, 실수로 파우치가 캐뉼러를 따라 딸려 올라오는 것을 방지해 준다.

각각의 시료 웰에 캐뉼러를 삽입하여 손으로 시료를 뽑아내는 경우의 PCR 시험 풀의 제조방법을 설명하였으나, 자동 공정을 사용하는 것도 실용적이다. 각 웰 중에 파우치를 포함하는 샘플링 플레이트를 고정하여, 덮개 플레이트의 관통구멍의 배열에 상응하는 방법으로 배열된 일련의 캐뉼러들를 샘플링 플레이트 상에 눌러, 동시에 모든 시료 파우치에 구멍을 뚫고, 시료를 뽑아낼 수 있다. 이와 달리, 연속적으로 구멍을 뚫고, 각 파우치로부터 유체를 뽑아내도록 하나의 캐뉼러 또는 캐뉼러 고정장치를 자동화 또는 프로그램할 수 있다. 캐리오버 오염을 방지하기 위해서, 각 풀을 위한 시료 채취에는 깨끗한 캐뉼러를 사용한다.

또한, 시료 페킷으로부터 시료 유체를 뽑아내는 것과 연관하여 설명하였으나, 당업자에게는 샘플링 플레이트, 시료 웰, 덮개, 관통구멍 및 캐뉼러의 조합을, 도 2a의 Y-부위 시료 용기로부터 시료유체를 뽑아낼때도 적용할 수 있음이 명백할 것이다. 도 5 및 6의 시료웰의 구성은 유체-수용 용기의 모양에 의해 결정되며, Y-부위를 위해 재구성할 때 요구되는 변형은 매우 사소하다. 예를 들어, 시료 웰은 각 Y-부위가 삽입될 수직으로 배향된 연장된 실린더를 포함하게 될 것이다. 각 시료 웰의 상부 주변 근처 적당한 몇몇 부위에, Y-부위의 가지 포트가 위치할 수 있는 걸림쇄 역할을 하는 노치가 제공될 수 있다. 노치는 또한 각 Y-부위를 배향하고, 추가적인 위치 안정성을 제공하는 역할을 한다. 도 5 및 6과 관련하여 설명한 바와 동일한 방법으로, 시료와 소통하여 각 Y-부위의 접근 포트를 통해 유체에 캐뉼러를 삽입하여 유체를 각 Y-부위에서 뽑아낼 수 있다. 접근 포트에서 캐뉼러를 제거할 때, 각 관통구멍 주위의 덮개 플래이트 재제가 멈춤쇠로 작용하여, Y-부위가 시료웰로부터 끌어올려지는 것을 방지한다.

또한, 당업자에게는 이러한 구성이 자동화 공정을 사용하는 실제적인 본 발명에도 역시 적합함이 명백할 것이다. 일련의 캐뉼러를 덮개 플레이트의 관통구멍의 배열에 상응하는 방법으로 배열하여, 동시에 Y-부위의 모든 접근 포트에 구멍을 뚫고, 시료를 뽑아낼 수 있다. 이와 달리, 각 접근 포트에 연속적으로 구멍을 뚫고, Y-부위로부터 유체를 뽑아내도록 하나의 캐뉼러 또는 캐뉼러 고정장치를 자동화 또는 프로그램할 수 있다.

본 발명에 따른 PCR 시험 풀 제조에 적합한 방법 및 장치의 추가적인 실시형태를 도 7, 8, 9a, 9b 및 10과 관련하여 하기에 설명한다. 우선 도 7을 보면, 다수의 혈장 시료로부터 압착해낸 유체를 포함하는 혈장 기증물 풀을 전동 유압 프레스(90) 중에서 많은 혈장 기증물 시료 패킷으로부터 제조한다. 유압프레스(90)는 시료 패킷이 놓여지는 파쇄 실린더(91)와, 시료 패킷을 파쇄하는 유압작동 피스톤(92)를 포함하는 것이 적합하다. 패킷에 담겨진 시료는 파쇄 실린더(91)에서 압축 공기 또는 질소 등의 적합한 압축가스에 의해 압착되어, 풀링 용기에 풀로서 수집된다.

우선, 한 세대의 파우치(예를 들어, 파우치 #1)을 시험될 특정 PCR 그룹에 곳하는 것으로 확인된 각각의 튜빙 구획에서 꺼낸다. 세대의 파우치를 개봉하지 않으채로 각각 세척하고, 프레스(90)의 파쇄 실린더(91)에 놓는다. 구조적으로 손상된 패킷에 의해 실수로 주변 환경을 오염하는 것을 확실히 방지하기 위해서, 클래스 II 바이오세이프티 후드의 환경 및 공기-흐름 경로 내에 파쇄 실린더를 로딩한다. 하기에 매우 상세히 설명하겠지만, 파쇄 실린더(91)의 내용물을 확실히 봉쇄하고, 실린더(91) 및 피스톤(92) 조합이 시료 패킷을 완전히 밀봉하는 방법으로, 파쇄 피스톤(92)을 파쇄 실린더(91)의 열린 스로트(91a)에 단단히 고정한다. 파쇄 피스톤(92)가 파쇄 실린더(91)과 맞물리는 방법은 실린더(91) 외부의 환경을, 시료 패킷에 담겨진 시료에 존재할 수 있는 유해한 바이러스의 오염으로부터 확실히 보호하기 위해 설계된 것이다.

다음으로 파쇄 실린더(91)를 실린더 시트(93)에 탑재하여, 실린더를 유압프레스(90)의 피스톤에 정확히 일렬로 정렬시켜 유압샤프트(94)가 유압 실린더(95)와 연동되도록하며, 파쇄 피스톤(92)과 정렬되어 맞물리도록 한다. 하기에 더욱 자세히 설명하는 방법으로, 파쇄 피스톤(92)는 유압 샤프트(94)에 착탈가능하게 연결되므로, 피스톤(92)는 유압 실린더(95)의 작동에 의해 상하로 작동할 수 있다.

실린더(91) 및 피스톤(92)을 실린더 시트(93)에 적절히 일렬로 정렬하고, 샤프트(94)를 통해 유압 실린더(95)에 연결한 후, 제어 밸브(96)을 작동시켜, 유압실린더가 샤프트(94)에 동력을 가하고, 이어 피스톤(92)이 파쇄 실린더(91) 내에서 시료 패킷을 파쇄하도록 한다. 유압 실린더(95)는 4 마력 240 볼트 AC 전기 모터(97)에 연결되어 작동하며, 이는 유체 저장소(99)와 연결된, 유압 유체를 펌핑하는 유압 왕복운동 펌프(98)를 작동시킴으로써, 실린더 95를 작동시킨다. 약 4,000lbs이 힘이 유압 샤프트(94)에 포인트 로드되어, 피스톤(92)이 시료 패킷에 약 800 내지 900 psi의 압력을 가하게 된다.

시료 패킷을 파쇄한 후, 예를 들어, 압력 조절기(101)을 통하여 파쇄 피스톤(92)에 제공되는 팝-오프 밸브(102)에 연결된 압축공기 실린더(100) 등으로 압축 가스를 가하여 패킷에 포함된 유체 기증물 시료를 파쇄 실린더(91)에서 압착한다. 팝-오프 밸브(102)를 바르게 작동시키기 위하여, 우선 피스톤(92)을 완전히 내밀어진 파쇄 위치에서 약간 들어올린다. 압력 조절기(101)을 통하여 팝-오프 밸브의 임계 압력에 도달할 때까지 압축 공기를 실린더(91)로 배출시킨다. 그리고 나서, 밸브(102)를 열어, 압축공기가 실린더 내부를 가압하여, 실린더의 바닥에 제공되는 수집 포트(103)을 통해 파쇄 실린더(91) 밖으로 혈장 풀을 밀어내도록한다. 그리고 나서, 압축공기에 의해 유체가 실린더 밖으로 나올 때, 압착 라인 또는 튜브에 의해 수집 포트(103)와 연결된 풀링 용기에 혈장 풀을 수집한다. 압축 공기는 표백 트랩을 통과한 후, 클래스 II 바이오세이프티 후드 안으로 배출된다.

도 8에는, 본 발명의 원리에 따라 제작된 파쇄 실린더(91)의 부분 단면도가 나타나있다. 파쇄 실린더(91)는 일반적으로 상부면 및 하부면을 가지는 환형 베이스 플레이트(105) 및 상부면으로부터 위쪽 방향으로 연장되고, 내면에 나사산이 있는 원주 립(circumferential lip; 106)을 포함하여 이루어지는 것이 적합하다. 양끝이 뚫린 원통형 실린더 벽(107)은 바닥끝의 외부면에 나사산이 형성되어 있다. 실린더 벽(107)의 바닥끝 내면에는 래빗(rabbet) 또는 노치(108)가 절삭되어 있어, 베니스 플레이트(105)의 상부 표면에 평행하게 배치되어, 상부표면에 대향면을 제공하는 환형 립(annular lip; 109)을 경계짓는다. 실린더 벽(107)을 베이스 플레이트(105)에 돌려 끼울 때, 베이스 플레이트(105)의 표면에 배치된 스크린 플레이트(110)이 환형 립(109)에 의해 맞물려, 환형 립(109)과 베이스 플레이트의 상부면 사이에 압박된다.

도 9a 및 9b를 보면, 스크린 플레이트(110)은 일반적으로 시료 수용 패킷이 파쇄 피스톤(92)에 의해 파쇄될 때, 패킷을 눌러주는 원형, 디스크 형태의 플레이트이다. 도 9b에 나타낸 바와 같이, 스크린 플레이트(110)는 각각 약 1/32 인치의 너비를 가지며, 스크린 플레이트의 상부면에 파여진 방사상 슬롯(111) 및 동심원 슬롯(112)을 포함하여 이루어지는 유체 거터를 포함한다. 방사상 슬롯(111)은 스크린 플레이트(11)의 중심을 향하여 기울어진 각도로 파여 있으며, 베이스 플레이트(105)에 뚫린 1/4 인치 드레인 파이프(114)(도 8에 잘 나타나 있음)를 통하여 배수시키는, 축상으로 위치한 드레인 또는 섬프(113)에서 끝난다.

도 8로 돌아가서, 실린더 벽(107) 및 스크린 플레이트(110) 사이는, 이러한 목적으로 베이스 플레이트(105)에 파여진 밀봉 레이스(116)에 제공되는 O-링(115)에 맞닿아 압축되어 밀봉되도록 한다. 밀봉 레이스(116)은 베이스 플레이트에 위치하여, O-링(115)이 스크린 플레이트(110) 및 실린더 벽(107)의 수직 교점 아래에 놓이도록 한다. 단(117)이 베이스 플레이트(105)에 절삭되고, 맞물림 홈(118)이 스크린 플레이트에 절삭되어, 스크린 플레이트가 O-링과 바르게 정렬하여 베이스 플레이트 상에 정확하게 완전히 걸릴 수 있도록 하고, 실린더 벽(107)이 스크린 플레이트와 바르게 맞닿아, 이들의 교차점이 O-링(115)과 바르게 맞닿도록 한다.

도 10에는, 본 발명의 원리에 따라 제공되는 파쇄 피스톤(92)의 부분 단면도가 나타나있다. 파쇄 피스톤(92)은 일반적으로 축상으로 연장되어 돌출한, 중앙에 위치하는 컵(121)을 가지는 실린더형 피스톤 헤드(120)를 포함하여 이루어지며, 이 컵(121)은 일반적으로 실리더형 벽 및 일반적으로 원통형 유압 실린더 샤프트(94)를 꽂기 위한 소켓(123)으로 경계지워지는 하나의 개방 말단을 가진다.

실린더형 컵(121)의 원주에는 환형 플랜지(122)가 제공되어, 컵의 개구를 둘러싼다. 플랜지(122)의 외면은 경사져 있고, 경사면은 피스톤 헤드(120)의 큰 몸체 방향으로 지름이 증가된다. 유압 샤프트(94)가 소켓(123)으로 전진할 때, 한쌍의 스프링-로드된 고정 클립(124)이 환형 플랜지(122)의 경사면으로 전진하여, 피스톤애 걸리고, 환형 플랜지의 아래쪽을 죈다.

소켓(123)과 맞물리도록, 각각의 고정 클립(124)은 피스톤 헤드의 환형 고정 링(122)의 경사면을 따라 얹혀져 스프링-로드된 고정 클립(124)의 턱을 펴서 여는 경사진 치형(125)을 포함한다. 유압 샤프트(94)가 계속 전진하면, 고정 클립(124)의 경사진 치형(125)은 결국 환형 고정링(122)의 경사면을 지나쳐 전진한다. 고정 클립의 스프링 로딩이 컵 측벽의 외면에 닿도록 경사진 치형을 밀어낸다. 따라서,고정 클립(124)의 치형은 환형 고정 칼라(122)의 아래쪽면과 맞물려, 파쇄 피스톤(92)을 꼭 잡고, 피스톤이 양쪽 방향으로 움직일 수 있는 수단을 제공한다.

또한, 단순히 경사진 고정 치형(125) 반대편의 클립 말단을 누름으로써, 스프링 로드된 고정 클립(124)을 환형 고정 링(122)으로부터 쉽게 분리할 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 피스톤 헤드(12), 실린더형의, 축상으로 탑재된 컵(121), 환형 고정 링(122) 및 고정 클립(124)가 조합하여 신속하고 쉽게 유압 샤프트(94)를 파쇄 피스톤(92)로부터 분리하는 수단을 제공함을 알 수 있다. 이러한 신속-분리 특성은 세척, 멸균, 추가 시료 패킷의 리필 등을 위해 피스톤(92) 및 실린더(91) 조합을 유압(110)의 실린더 시이트(93)로부터 쉽게 제거할 수 있도록 해준다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 파쇄 피스톤(92)은 피스톤 헤드(120) 주위에 제공되는 밀봉 레이스(178)에 배치된 몇 개의 O-링(126)을 더욱 포함한다. O-링은 피스톤 헤드(120)의 외측 원주면과 파쇄 실린더(91)의 실린더 벽(107)의 내측 원주면 사이에 빈틈없는 압력 밀봉을 형성하기 위해 제공된다. 오염된 가능성이 있는 시료 유체가 실린더(91) 내에 격납되는 것을 확실히 하도록, 다중 O-링 밀봉은 다소의 안정성과 보안성을 제공한다. 세 개의 O-링(126)이 도 10에 나타낸 실시형태에 묘사되어 있으나, 더 많거나 적은 수의 O-링 밀봉이 본 발명에 따라 제공될 수 있음이 명백할 것이다. 단지 오염된 가능성이 있는 유체가 실린더 내에 격납되는 것을 확실히 하여, 파쇄 피스톤(92)과 파쇄 실린더(91) 사이에 밀봉을 형성하는 것이 필요할뿐이다.

다시 도 8로 돌아가면, 파쇄 실린더 측벽은 측벽의 내면에 가공된 0.020 인치 사면단(beveled step;130)을 포함한다. 실린더 측벽(107)의 상단으로부터의 처음 약 1.0 인치는, 스크린플레이트(110) 및 베이스(105)를 향해 아래로 연장되는 실린더 측벽(107)의 나머지 부분의 ID보다 큰 약 0.040 인치의 내경(ID)을 가지도록 가공된다. 약간 더 큰 상부 ID으로부터 약간 작은 하부 ID로의 각이 진 전환이 상대적으로 매끄럽도록, 단(step)과 나머지 측벽부분 사이의 경계면이 경사져 있다.

실린더 측벽(107)의 단은, O-링(도 10의 126)과 실린더의 ID면 사이가 단지 약간 접촉되도록 하면서, 파쇄 피스톤(92)을 손으로 파쇄 실린더(91)의 열린 스로트에 삽입할 수 있도록 제공된다. 일단 손으로 조립된 피스톤과 실린더의 조합을 실린더 시이트(seat; 도 7의 93) 상에 놓고, 피스톤의 소켓(123)과 맞물리도록 유압 샤프트(94)를 전진시키고, 고정 클립(retaining clip; 124)이 피스톤 헤드의 환상 고정 칼라(122)의 하측면에 걸려 멈출때까지 민다. 그리고 나서, 유압 샤프트(94)를 더욱 전진시킴으로서, 피스톤을 실린더 안으로 더 밀어 넣어, O-링이 실린더 벽의 ID 상의 단(130)을 지나도록 민다. 단을 지나도록 밀면, 실린더 측벽(107)과 피스톤 밀봉 레이스(127) 사이에서 O-링이 충분히 압착되어, 빈틈없는 밀봉이 형성된다.

작동시, 파쇄 피스톤(92)는 실린더 내에서 시료 패킷을 파쇄하기에 충분한 압력인 약 800 내지 900 psi(유압 샤프트에 로드된 힘점 4,000lbs)의 압력을 가한다. 혈액 또는 혈장 샘플 유체는 스크린 플레이트에 제공된 유체 거터를 따라 중앙 섬프로 유동하여, 수집되고, 추출 포트에서 풀링 용기(pooling container)로 흘러 나간다. 파쇄 작업 후에, 유압 실린더(95)를 파쇄 피스톤(92)이 파쇄된 시료 패킷 덩어리 위로 약간(약 1/2 내지 1 인치) 올라가도록 작동시켜, 실린더 내에 챔버를 만든다. 압축 공기와 같은 가압 가스를 피스톤(92) 내의 팝-오프 밸브(102)를 통하여 챔버에 넣는다. 챔버에 압력을 가하면 잔류 혈액 또는 혈장 시료 유체가 모두 출구 포트(103)을 통하여 실린더에서 풀링 용기로 압착된다.

일단 파쇄 및 풀링 작업이 완료되면, 출구 포트(103)에 연결된 압착 라인을 클램핑하여, 실린더에서 더 이상의 시료 유체가 나오는 것을 방지한다. 압착 라인은 표백제 용기에 놓고, 유압 실리더(95)가 피스톤을 실린더 속으로 더욱 들어올리도록 하여, 용기로부터 실린더로 표백제를 빨아들이는 흡인력을 생성시킨다. 바람직하게는, 모든 혈액 및 혈장 시료 "플래쉬 백" 유체가 파쇄 실린더(91)로부터 완전히 압착되고, 표백제가 파쇄 챔버의 내부 용적을 채울 충분한 기회를 주어, 발견될 수 있는 모든 심한 바이러스 오염을 감소시키도록, 파쇄 및 표백제 흡입 단계를 2번 더 반복한다.

다음으로, 급속 해제 클램프를 작동시키고, 피스톤/실린더 조합을 유압 프레스(90)로부터 제거하여, 예를 들어, 오토클레이브 중에서 멸균처리한다. 오토클레이빙 전에, 피스톤과 실린더를 10% 표백제 용액 중에 15분간 담그고, 이어 H₂O, 1% SDS(소디움 도데실 설페이트) 계면활성제, 다시 H₂O로 헹구어, 연속해서 화학적으로 세정할 수 있다. 오토클레이브 멸균할 시간이 불충분하면, 70% ETOH 및 멸균 H₂O 용액으로 화학적 세정을 끝낼 수 있다. 이러한 추가적인 화학적 세정이 요구되는 경우, HEPA 필터를 통해 배출하는 클래스 II 바이오세이프티 후드 내에서 실시할 수 있다. 후드 내에 있는 동안, 파쇄 실린더를 파쇄될 다음 그룹의 시료 패킷으로 로드하고, 손으로 파쇄 피스톤(92)을 파쇄 실린더(91)의 개구에 삽입하고, 피스톤의 O-링이 실린더의 측벽에 형성된 사면단에 접촉할 때까지 아래로 밀어 넣는다. 이로써 새로 재로드된 실린더/피스톤 조합이 파쇄기(90)의 실린더 시이트(93)에 놓일 준비가 된다. 유압 실린더(95)가 유압 샤프트(94)를 피스톤(92) 상으로 내리누르도록 작동하여, 급속 해제 클램프가 피스톤의 환상 고정 링에 맞물리도록 한다. 그리고 나서, 파쇄, 압착 및 표백 공정을 반복하다.

상기로부터, 당업자에게는 전동 유압 프레스(파쇄기;90)를 사용하여 최단시간에 많은 시료 패킷으로부터 혈액 또는 혈장 시료를 채취할 수 있음이 명백할 것이다. 이러한 장치로 파쇄할 수 있는 시료 패킷의 수는 우선 장치의 규모와, 파쇄 피스톤에 의해 가해질 수 있는 실린더에 담긴 시료 패킷 덩어리로의 압력에 의해서 제한된다. 실시형태에 나타낸 유압 프레스에 의해 가해진 800 내지 900 psi의 압력은 도 2와 관련하여 설명한 형태의 패킷을 포함하는 시료를 64개까지 완전히 파쇄하기에 충분하다. 따라서, 시료를 512개까지 포함하여 이루어지는 대규모 풀은 본 발명의 파쇄기를 8 주기 작동시켜 형성할 수 있다. 이는 512 시료 패킷에 각각 캐뉼러를 꽂아 시료를 얻는 각각 방법에 비해 풀 형성 시간을 상당히 감소시켜 준다.

또한, 당업자에게는 실린더 내에 더 많은 수의 시료패킷을 수용하기에 충분히 크게 제작된 파쇄기 장치로부터, 시료를 512개 또는 그 이상 포함하여 이루어지는 단일 대규모 풀을 형성할 수 있음이 명백할 것이다. 또한, 증가된 수의 포켓의 더 커진 저항을 극복하기 위한 더 큰 파쇄력을 제공하기 위해서는 유압 프레스 부분의 크기가 증가할 것이다. 상기한 바와 같이, 풀 크기는 요구되는 파쇄기의 규모에 의해서만 제한된다.

도 11에는, 가장 적은 수의 개별 시험을 통해 전형적인 PCR 양성 기증물을 확인하는, 본 발명에 따른 PCR 시험 방법의 순서도를 나타내었다.

공정은 차례로, 표준 기증자 집단과 관련된 바이러스의 출현빈도, 희석후 풀 중의 바이러스성 DNA 또는 RNA의 가능한 최종농도 등 다양한 인자에 의존하는 적합한 초기 풀 크기를 정의하는 블록 200에서 시작한다.

PCR 시험이 감도가 크며, 오염된 시료 중의 단일 바이러스를 검출할 수 있음에도 불구하고, 양성 결과를 제공하기 위해서 PCR 시험용 시료 중에는 반드시 바이러스가 존재하여야한다. 예를 들어, 상대적으로 낮은 바이러스 농도를 가지는 오염된 기증물로부터의 시료가 다량의 오염되지 않은 시료들과 함께 풀링되면, 얻어진 풀 중의 바이러스의 농도가 매우 낮아서, PCR 시험을 위해 풀로부터 채취된 시료 중에 통계적으로 바이러스가 존재하지 않을 확률이 있다. 이러한 풀은 실제로 바이러스 오염에 대해 잘못하여 음성이라 나타낼 것이다.

예를 들어, 시료 ml 당 500개의 바이러스 농도로 바이러스에 오염된 혈장 기증물로부터 시료 0.02ml를 제조하는 경우, 시료 0.02ml는 평균 10개의 바이러스를 포함하게 된다. 이 오염된 시료 0.02ml를, 오염되지 않은 기증물로부터의 다른 0.02ml 시료 약 500개와 풀링하는 경우, 얻어진 10ml 풀은 ml당 1개의 농도로 바이러스를 포함하게 된다. 따라서, 이 풀에서 시료 1ml를 취하여 PCR 시험을 하는 경우, 통계적으로 PCR 시료가 바이러스를 포함하지 않을 확률은 상당하다.

이러한 낮은 농도로 기증물에 존재하는 바이러스를 불활성화시키기 위해 몇가지 방법을 사용할 수 있으므로, 혈장으로부터 제조된 제품에 있어서 이러한 낮은 농도의 바이러스 오염은 별로 문제가 되지 않는다. 이러한 바이러스 불활성화 방법은 용매/세제를 사용하거나, 적정시간동안 60℃ 이상으로 가열하는 방법 등을 포함한다. 이러한 방법들은 일반적으로 바이러스의 농도(로그 단위의 수치)를 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 용매 세제 방법은 헤파티티스 C의 바이러스 오염을 적어도 ml당 10⁷또는 "7 로그 단위"까지 감소시킬 수 있다. 그러므로, 예를 들어, PCR 시험이 음성으로 나타난 후에 용액 세제 방법에 의해서 통상적으로 처리된 혈장 기증물로부터 인자 VIII, 인자 IX 또는 프로트롬빈 복합체 등의 혈장 제품을 제조할 수 있다.

통상적으로 수혈자에게 직접 수혈되는 혈액 제품에 있어서, 이러한 기증물의 PCR 시험이 음성으로 나타난 후, 낮은 농도의 바이러스 오염의 위험이 다소 남아있다.

도 11과 관련된 실시형태에서, 기증자 집단과 관련된 바이러스의 출현빈도 및 희석후 바이러스의 가능한 농도 등과 같은, 상기한 인자들을 평가한다. 통계적으로 바이러스가 낮은 농도로 존재하여 검출되지 않을 확률을 최소화하도록 적합한 크기로 만든 제 1 레벨 PCR 시험 풀을 설계한다. 블록(201)에서는 상기한 방법으로, 확인된 튜빙 섹션의 말단 파우치의 내용물을 풀링함으로써 풀이 제조된다. 블록 202에서, 제 1 레벨 PCR 풀에 대한 PCR 시험을 실시한다.

블록 203은 블록 202에서 실시된 PCR 시럼의 결과에 따른 본 발명의 방법의 판단점을 나타낸다. 시험결과가 음성인 경우, 제 1 레벨 PCR 풀을 만드는 데 사용된 시료에 상응하는 기증물은 모두 바이러스 오염이 없는 것으로 추정하고, 약제학적 제품으로 더욱 처리하기 위해 배출한다. 그러므로, 음성 PCR 시험 결과를 얻으면 배출하는 방법이다.

PCR 시험이 양성으로 나타나는 것은, 원래의 PCR 제 1 레벨 풀을 만드는 기증물의 하나 또는 하나 이상에서 바이러스 오염이 존재함을 나타낸다. 블록 204에서는, 원래의 PCR 제 1 레벨 풀을 포함하는 기증물에 상응하는 튜빙 구획으로부터, 추가 시료 파우치, 첫 번째로 제거된 것 옆의 파우치를 취한다. 이러한 추가 시료 파우치를 두 개의 거의 동일한 서브그룹으로 분리하고, 명확히 하기 위해 A 및 B라 칭한다.

그리고 나서, 개별, 세정 캐뉼러를 사용하여, 이러한 서브그룹을 별도로 풀링하여, 상기한 바와 동일한 방법으로 각각의 서브그룹 풀을 형성하고, 블록 205에 나타낸 바와 같이 서브그룹 풀 중 하나만을 PCR 시험하였다. 본 발명의 목적에 있어서, 두 개의 서브 그룹중 어느 것을 시험하느냐는 중요하지 않다. 블록 205에서는, 서브그룹 A를 시험하나, 본 발명의 방법을 방해하지 않으면서 마찬가지로 쉽게 서브그룹 B를 선정할 수도 있다.

블록 206에서는, 서브그룹 풀 A의 PCR 시험의 결과에 따라 판단을 한다. 서브그룹 풀 A 시험결과가 PCR 바이러스 진단에 대해서 음성인 경우, 서브그룹 Amf 포함하는 기증물로부터의 시료에 대한 더 이상의 시험을 실시하지 않는다. 오히려, 블록 207에 나타낸 바와 같이, 서브그룹 B를 포함하는 튜빙 구획으로부터 차례로 다음 시료 파우치를 취한 후, 차례로 두 개의 거의 동일한 서브그룹 A' 및 B'로 나누었다. 이 단계에서 각각의 서브그룹은 바로 앞의 서브그룹에 포함된 시료 갯수의 거의 반을 포함한다. 상기한 것과 동일한 방법으로 서브그룹 시료 파우치의 내용물을 다시 별도로 풀링하였다. 서브그룹 A의 PCR 시험 결과가 양성인 경우, 이는 서브그룹을 구성하는 기증물의 적어도 하나가 바이러스에 오염됨을 나타내므로, 블록 108에서는 나머지 시험되지 않은 서브그룹(도 11의 실시예에서는 서브그룹 B)를 PCR 시험하여, 이 서브그룹 역시 PCR 양성인지를 확인한다. 그리고 나서, 블록 209에 나타낸 바와 같이, 서브그룹 A를 거의 동일한 서브그룹(A' 및 B')로 다시 나눈다.

블록 210에서는, 앞선 207 또는 209 단계에서 정의된 서브그룹 풀, A' 또는 B' 중의 오직 하나에 대하여 PCR 시험을 실시한다. 그리고 나서, 과정을 반복하여, 판단 단계를 블록 210에서 실시된 PCR 시험의 결과에 적용하는 블록 206으로 되돌아간다. 다시, 시험된 서브그룹에 대한 PCR 시험 결과가 음성으로 판명되면, 시험되지 않은 서브그룹을 각각 앞의 서브그룹 시료의 거의 반을 포함하는 거의 동일한 서브그룹들로 다시 나눈다. 시험된 서브그룹이 PCR 양성 결과를 나타내면,시험된 서브그룹을 각각 앞의 서브그룹 시료의 반을 포함하는 두 개의 거의 동일한 서브그룹으로 다시 나눈다. 이 경우, 시험되지 않은 서브그룹을 또한 PCR 양성이 아님을 확인하기 위해서 다시 PCR 시험한다.

본 시험 방법은 시험이 완료된 것으로 판단될 때까지 블록 206부터 블록 210을 계속 반복한다. 서브그룹을 분리한 결과, 단일 기증물에 상응하는 오직 하나의 시료 파우치만을 포함하여 이루어지는 두 개의 서브그룹을 생성할 때를 시험 완료로 정의한다. 블록 210에서는 시료 중의 하나를 PCR 시험한다. 시험결과가 음성이면, 다른 시료가 바이러스로 오염된 혈장 기증물에 속하는 것으로 확인된다. 시험된 시료가 양성이면, 나머지 시료가 또한 PCR 양성이 아님을 확인하기 위해서 이를 또한 PCR 시험한다.

블록 211에서는 모든 시험을 완료한 때, 본 발명의 방법을 종료한다. 본 발명의 시험방법은 처음에 시험된 풀이 양성인 경우, 두 가지 PCR 시험: 두 개의 서브그룹 중 하나에 대한 첫번째 시험 한가지와 상응하는 처음에 시험되지 않은 풀이 실제로 음성임을 확인하는 이어지는 시험 한가지를 각각의 시험 레벨에서 실시하는 것만을 필요로한다는 것이, 도 11의 순서도로부터 명백하다. 시험 방법은 처음에 시험된 풀이 음성인 경우, 각각의 시험 레벨에서 단일 PCR 시험만을 필요로 한다.

이제 본 발명의 시료 시험용 시스템 및 방법의 응용을 도 12에 나타낸 바와 같이 특정한 PCR 시험 풀 크기와 관련하여 설명한다. 도 12에서, 512개의 개별 기증물의 말단 파우치가 212에서 첫번째 PCR 시험 풀로 형성된다. 설명을 위해, 512개의 시료 중 오직 하나만이 대상 바이러스로 오염된 기증물에서 얻어진 것으로 가정한다. 도 12에 나타낸 10의 개별적인 연결된 파우치를 포함하는 튜빙 구획은 원래 오염된 혈장 기증물 용기에 연결되어 얻어진 것임을 나타낸다.

첫 번째 512개의 시료 풀을 PCR 시험하면, 오염된 시료로 인해 바이러스 양성으로 진단된다. 213 단계에서, 앞의 양성 풀을 구성하는 구획으로부터 얻은 다음 순서의 파우치들로부터 두 개의 256 기증물 풀(256A 및 256B)을 제조한다. 그리고 나서, 풀 256B를 PCR 시험하면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 바이러스 음성으로 진단되며, 이는 풀 256A는 오염된 기증물로부터의 시료를 함유함을 나타낸다.

214 단계에서, 풀 256A를 구성하는 튜빙 구획의 다음 순서의 파우치로부터 두 개의 128 기증물 풀을 제조한다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 풀 256A는 PCR 시험을 거치지 않고 다시 나누어진다. 그리고 나서, 203 단계에서, 풀 128A를 PCR 시험하면, 바이러스 음성으로 진단되므로, 이제 풀 128B가 오염된 기증물로부터의 시표 파우치를 포함함을 알 수 있다. 그리고 나서, 그 앞의 파우치가 풀 128B로 구성되는 다음 순서의 파우치를 이들 튜빙구획으로부터 제거하여 풀 128B를 두 개의 64 기증물 풀 (64A 및 64B)로 다시 나눈다.

다음으로, 풀 64B를 PCR 시험하면, 도 12의 실시예에서는, 바이러스 양성으로 진단된다. 이러한 경우, 풀 64A가 실제로 음성이며, 풀 64B의 시료들 외에는 추가로 오염된 시료가 없음을 검증하기 위해서, 풀 64A에 대해 PCR 시험을 실시한다. 216 단계에서, 앞의 풀 64B를 구성하는 데 사용된 튜브 구획으로부터 다음 순서의 파우치를 제거함으로써, 풀 64B를 두 개의 32 기증물 풀 (32A 및 32B)로 다시 나눈다. 풀 32B를 PCR 시험하면, 나타낸 바와 같이 바이러스 음성으로 진단되므로, 풀 32A를 두 개의 16 기증물 풀 (16A, 16B)로 다시 나눈다. 다시, 앞의 양성 풀, 32A를 구성하는 튜브 구획으로부터 다음 순서의 시료 파우치를 제거하여, 16 기증물 풀을 제조한다.

217 단계에서, 풀 16B를 PCR 시험하면, 바이러스 양성으로 진단된다. 그러므로, 풀 16A가 음성이고, 모든 오염된 시료는 풀 16B에만 존재함을 확인하기 위하여, 이를 PCR 시험한다.

218에서는, 앞의 양성 풀 16B를 구성하는 튜브 구획으로부터 다음 순서의 시료 파우치를 제거하여, 풀 16B를 두 개의 8 기증물 풀, 8A 및 8B로 다시 나눈다. 그리고 나서, 풀 8B를 PCR 시험하면, 나타낸 바와 같이, 바이러스 음성으로 진단되며, 이는 풀 8A가 오염된 기증물로부터의 시료를 포함함을 나타낸다. 219 단계에서는, 풀 8A를 두 개의 4 기증물 풀, 4A 및 4B로 다시 나눈다. 풀 4B에 대해 PCR 시험하면, 음성으로 진단되며, 이는 풀 4A가 오염된 기증물로부터의 시료를 포함함을 나타낸다. 220에서, 상기한 바와 유사한 방법으로 풀 4A를 풀 2A 및 풀 2B로 다시 나눈다. PCR 시험에 대하여, 풀 2A는 바이러스 음성으로 진단되며, 이는 그룹 2B에 포함된 시료 하나 또는 두 개가 상응하는 오염된 기증물의 튜브 구획으로부터 얻어졌음을 나타낸다.

221 단계에서는, 그룹 2B를 구성하는 마지막 파우치를 튜브 구획으로부터 제거하여 개별 기증물을 시험하였다. 구체적인 양성 기증물을 확인하기 위해서 마지막 개별 기증물을 PCR 시험한 후, 기증물을 저장소에서 꺼내어 적당히 폐기한다. 나머지 511개의 바이러스가 없는 기증물은 약제학적 제품으로의 더욱 처리하기 위해 남겨둔다.

상기한 실시예에서는, 원래의 512 기증물 풀에 대한 첫 번째 PCR 시험을 포함하여 오직 13번의 개별 PCR 시험을 실시함으로써, 512개의 기증물 그룹으로부터 유일한 단 한개의 오염된 기증물을 확인하였다. 본 발명의 방법은 시험된 특정 서브풀이 바이러스 음성으로 진단되는 한, 상응하는 서브풀에 대한 PCR 시험을 건너뛰게 할 수 있다. 이렇게 특정 PCR 시험을 건너뛰게 되므로, 본 발명의 방법에서는 PCR 시험방법의 분석능력을 희생시키지 않고도, 구체적인 양성 기증물을 확인하기 위해서 실시되어야만 하는 PCR 시험 횟수가 감소된다. 본 발명의 방법에 따르면, 모든 기증물을 시험하지 않고도, 모든 양성 기증물을 확인낼 수 있다.

도 12의 예증적 실시형태로부터, 연속적으로 작아지는 서브그룹 중 어느 하나가 PCR 시험될 수 있으며, 양성 시료의 임의의 위치가 변경될 수 있음이 명백할 것이다. 그러므로, 양성 기증물로부터의 시료가 각각 첫번째 시험된 서브풀 중에 존재하는 경우, 유일한 양성 기증물을 확인하기 위해서는 18번의 시험이 필요할 것이다(양성으로 진단된 한번의 첫번째 시험과 상응하는 서브풀이 음성임을 확인하는 한번의 추가시험).

같은 이유로, 각각의 첫 번째로 시험된 서브풀이 음성으로 진단되는 경우, 양성 기증물을 확인하기 위해서는 10번의 시험이 필요하다. 실제로, 서브 풀에 대한 양성 및 음성 시험 결과는 동일하게 분배되는 경향이 있으므로, 512 유닛에 대한 첫 번째 기증물 풀로부터 단 한개의 양성 기증물을 확인하기 위해서는 평균 14번의 시험이 필요하다.

따라서, 상기한 바로부터, 각각 혈장 기증물을 포함하는 개별적인 연결된 파우치를 포함하여 이루어지는 튜빙 구획 설비를 포함하는, 본 발명의 시스템 및 방법은 PCR 시험 풀의 다양성을 제공하는 잇점이 있음이 명백하다. 일련의 첫 번째 및 이어지는 풀이 동시에 각 기증물의 단일 시료로부터 형성되는 종래의 풀 제조방법과는 달리, 본 발명은 시험 전에 즉시 시험 풀을 형성할 수 있다. "즉각적인(just-in-time)" 풀 형성 방법은 오직 필요한 개별 파우치로부터만 시험 풀을 구성할 수 있도록 해준다. 시간을 달리하여 밀봉된 시료 파우치로부터 각 풀이 만들어지므로, 오염 가능성이 제거된다. 대상 DNA 또는 RNA의 회복에 불리한 영향을 줄 수 있는 다수의 결빙-해빙 주기를 피할 수 있으므로, 흠결없는 PCR 시험이 보장된다.

상기한 방법은 상대적으로 고가인 PCR 시험을 가장 적게 실시하여 바이러스 양성 기증물을 확인하는 데는 효과적이지만, 개별 양성 기증물을 확인하는 다른 방법이 또한 본 발명에 따라 제공된다. 특히, 이러한 방법은 두세번의 PCR 시험 주기 중에서 개별 양성 기증물을 확인할 수 있는 특성을 가지므로, 다량의 기증물을 스크림하는 데 필요한 시간 및 관리 비용을 상당히 감소시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 한 방법에서는, 일단 특정 서브풀이 양성 기증물을 포함하는 것으로 확인되면, 기술자는 그 특정 서브풀을 형성하기 위해 시료를 얻은 기증물을 확인해야 한다. 그리고 나서, 그 기증물을 다시 찾아, 각각의 상응하는 튜빙 구획으로부터 추가 시료 패킷을 수확해야 한다. 그리고 나서, 두 개의 다음-세대 서브풀을 형성하여, PCR 시험을 반복한다. 방법이 단 하나의 바이러스로 오염된 기증물을 확인할 때까지, 이러한 수확, 서브그룹 풀 형성 및 PCR 시험 공정을 더욱 아래 세대의 서브풀에서 반복한다.

그러나, PCR 시험 주기(수확, 서브풀 형성 및 PCR 시험)에는 상당한 시간이 소모된다. 예로서, 512개의 시료 제 1 세대 풀을 취하면, 바이러스에 오염된 단 하나의 기증물을 확인하기 위해서는 적어도 10번의 PCR 시험 주기가 필요함이 명백하다. 상기한 방법은 비용-효과적이면서, 시간을 가장 중요하게 고려해야할 때, PCR 시험 실험실에서 시도해볼 만하다.

가장 적은 수의 PCR 시험 주기로서 바이러스 양성인 혈액 또는 혈장 기증물을 확인하기 위한 방법을 도 13 및 14와 연관지어 하기에 설명한다.

도 13을 보면, PCR 분석 주기의 수를 최소화하면서, 풀에서 PCR 양성 개별 기증물을 효과적으로 검출하기 위한, 본 발명에 따른 PCR 시험 방법의 순서도가 나타나있다. 앞서 설명한 PCR 시험 방법의 경우와 같이, 도 13의 방법은 PCR 시험이 적당한 크기의 풀에서 양성 시료의 존재를 검출하기에 충분한 민감성을 가지는 것으로 가정한다. 오직 설명을 위하여, 처음 그룹화는 512개의 혈액 또는 혈장 기증물이 선택된다. 당업자에게는 평가될 특정 게놈 표지, 사용될 PCR 시험 방법의 감도, 시료 분취액에서의 게놈 표지 농도의 예상 농도 및 시료 분취액 크기에 따라 처음 그룹화 크기가 더 크거나 더 작을 수 있음이 이해될 것이다.

본 방법은 N-차원 시료 행렬 또는 격자를 저장하는 블록 301에서 시작한다. 행렬은 크기제한이 없고, 2 내지 N 차원의 모든 수를 포함하나, 정방 형 3차원 정규 행렬이 바람직하다.

이러한 행렬의 예로서, 도 14에, 3-차원 지수; 행(row), 열(column) 및 슬라이스(slice)로 특징지워진 정방 행렬을 그림으로 나타내었다. 도 14의 행렬의 예에서는, 3개 행, 3개 열 및 3개 슬라이스가 있으므로, 3³, 즉 , 27개의 원소가 정의된다. 예로 든 실시형태에서, 행은 정방 정규 행렬을 관통하는 가상의 수직 단면을 취하여 정의되는 모든 원소를 포함하여 이루어지는 것으로 생각한다. 도 14의 실시형태에서, 예를 들어, 행렬의 3 행을 포함하는 원소들은 그 행의 표면에 부호 r₃로 나타낸다.

마찬가지로, 열은 행의 방향에 직교하는 방향으로 행렬을 관통하는 제2의 가상 수직 단면을 취하여 정의되는 모든 원소를 포함하여 이루어진다. 예로든 도 14의 실시형태에서, 예를 들어, 열 1을 포함하는 원소들은 그 열 표면에 부호 c₁로 나타낸다. 슬라이스는 도 14의 예로 든 행렬을 관통하여 취해진 수평단면을 포함하여 이루어지는 모든 원소로서 정의된다. 행 및 열과 유사하게, 슬라이스 1을 포함하는 원소들은 그 슬라이스의 표면에 부호 s₁으로 나타낸다.

따라서, 도 14의 행렬에서 각각의 27개의 원소들은 3개의 행 중 하나, 3개의 열 중 하나, 3개의 슬라이스 중 하나에만 속한다. 수학적으로, 이것은 각각의 지수가 1 내지 3의 값을 취하는 관계성 X_rcs(여기서, X는 원소를 나타내며, rcs는 차원지수이다)로 나타낼 수 있다. 구체적으로 원소 X113은 1행, 1열 및 3 슬라이스의 교차점의 원소를 나타낸다.

도 14에 예로든 행렬은 3x3x3 행렬이지만, 상기한 바로부터 행, 열 및 슬라이스의 수가 훨씬 더 큰 행렬에서도 행렬 정의의 원리 및 원소 구성이 유지됨이 명백할 것이다. 특히, 8행, 8열, 8슬라이스 행렬은 역시 r,c 및 s가 1 내지 8의 값에서 취해지는 Xrcs로 나타낼 수 있다. 그러므로, 3-차원 8x8x8 행렬은 512개의 원소에 대한 식별자를 수용할 수 있다.

도 13으로 돌아가서, N-차원 시료 행렬의 정의 후에, 특정 혈액 또는 혈장 기증물 시료를 행렬에서 정의된 각각의 원소에 맵핑한다. 예로든 3-차원 8x8x8 행렬에서, 512개의 개별 기증물 각각으로부터의 시료를 행렬 요소와 관련지어, 상응하는 단 하나의 X_rcs식별자로 식별하였다.

다음으로, 각각의 시료로부터 분취액을 취하여, 다수의 마이너 서브-그룹 풀을 형성한다. 각각의 마이너 풀은 차원 지수 중 하나가 고정된 모든 시료(X_rcs)의 분취액을 포함한다. 다시 말하면, 상기 예로든 행렬에 따라서, 열이나 슬라이스 값은 고려하지 않고 r=1인 모든 시료(X_rcs)를 마이너 풀로 형성한다. 마찬가지로, r=2, r=3...r=N인 시료를 마이너 풀로 형성한다. 마찬가지로 행이나 슬라이스 값은 고려하지 않고, c=1, c=2,...c=N인 시료; 마찬가지로, 행이나 열을 고려하지 않고, s=1, s=2....s=N인 시료를 마이너 풀로 형성한다. 그러므로, 각각의 마이너 풀은 각각 행, 열, 층 또는 다른 차원 지수를 대표하여, N-차원 행렬을 정의한 경우, N-차원 x (시료의 총수)^1/n개의 마이너 풀이 있게 된다. 예를 들어, 512개의 시료를 포함하는 3-차원 8x8x8 행렬에는, 24개의 마이너 서브그룹 풀(8개의 행 풀, 8개의 열 풀, 8개의 층 풀)이 있게 된다. 본 발명에 따른 마이너 풀의 생성은 소행렬식의 방법으로 행렬식을 감소시키는 수학적 방법과 유사하게 나타낼 수 있다. 유사한 방법으로, 각각의 시료는 행렬의 각 차원에 1씩, N개의 마이너 풀에서 나타나는 것으로 이해될 것이다.

마이너 풀을 형성하는 것 외에, 각 시료의 분취액, 또는 각 마이너 풀의 분취액을 합하여, 존재하는 기증물 스페이스를 포함하는 512개의 기증물 모두로부터의 시료를 포함하는 단일 마스터 풀을 형성한다. 모든 풀을 형성한 후, 남아있는 모든 시료 및 마이너 풀 및 마스터 풀을 재동결하고, PCR 시험이 요구되는 시간까지 저장한다.

PCR 시험이 요구될 때, 행렬을 구성하는 각 시료의 분취액을 대표하는 마스터 풀에 대하여 첫 번째로 PCR 시험을 실시한다. 마스터 풀에 대한 시험 결과가 음성이면, 적어도 PCR 시험의 감도 수준에서는 행렬을 형성하는 시료에 의해 대표되는 바이러스 양성 기증물이 없다. 이 행렬의 시료를 얻은 혈액 또는 혈장 기증물은 더욱 사용하기 위해서 배출할 수 있다. 그러나, 마스터 풀의 PCR 시험이 특정 게놈 표지에 대하여 양성이면, 각 마이너 풀을 시험하는 두 번째 PCR 시험 주기(300)에 들어간다.

상기한 바와 유사한 방법으로, 통계적으로 메이저 풀(512개의 시료)에 양성 시료가 하나 이상 있을 확률이 적도록, 바람직하게는 1 내지 2% 이하가 되도록 메이저 풀 크기를 선택한다. 이는 표준 기증자 집단에 있어서 98% 내지 99%의 신뢰수준으로 대상 바이러스의 출현빈도를 평가하면 가능하다. 예를 들어, 98% 신뢰수준에서 1,000명의 표준 기증자 집단 중에서 대상 바이러스로 오염된 기증자가 오직 1명으로 판단된 경우, 그 다음으로 평가될 1,000명의 기증자 중에서 오염된 기증자를 1명 이상 찾아낼 확률은 2%이다. 이는 일반적으로 이 알고리듬이 적당한 크기의 풀 중에서 PCR 시험 주기 중에 단일 반응성 유닛을 확인할 수 있음을 보장한다. 본 발명에 따르면, 행렬내에 단일 양성 시료가 주어지고, 각 차원당 1씩, 3개의 마이너 풀이 양성 기증물의 분취액을 포함하게 된다. 예로 든 실시형태에서(512 시료의 행렬)는, 8개의 마이너 행 풀, 8개의 마이너 열 풀, 8개의 마이너 층 풀이 있다. 마스터 풀이 양성으로 시험되면, 307에 나타낸 것과 같이 두 번째 PCR 시험 주기 동안 1행, 1열 및 1층 풀은 양성으로 시험될 것이다. 309에 나타낸 바와 같이, 행, 열 및 층 원소 지수의 교차점은 반응성 기증물을 명백하게 확인한다.

예를 들어, 반응성 시료를 행렬 원소 X₁₁₃에 맵핑하는 경우, 1행 마이너 풀은 PCR 시험 양성결과를 나타낼 것이고, 2행 및 이어지는 행의 마이너풀은 음성으로 시험될 것이다. 또한, 1열은 마이너 풀의 양성 시험결과를 나타내고, 2열 및 이어지는 열의 마이너풀은 음성 결과를 나타낼 것이다. 마찬가지로, 1층 및 2층 마이너 풀은 음성결과를 나타내고, 3층 풀은 양성, 이어지는 층의 마이너 풀은 음성으로 시험될 것이다. 3개의 양성 마이너 풀(1열, 1행 및 3층)은 공동으로는 하나의 원소, X₁₁₃만을 가진다. 그러므로, X₁₁₃에 의해 맵핑된 시료에 의해 대표되는 것이 단 하나의 양성 기증물임을 확인할 수 있다.

행렬 내에 하나 이상의 반응성 기증물이 존재하는 경우에도, 1회 이하의 추가 PCR 시험 주기에 의하여, 본 발명의 방법으로 반응성 기증물을 역시 명백히 확인할 수 있다. 단일 차원 지수의 하나 이상의 마이너 풀이 양성결과를 나타내는 것으로 관찰되는 경우, 오직 각각의 나머지 차원 지수를 대표하는 단일 마이너 풀만이 양성결과를 나타내는 한, 더 이상의 PCR 시험 주기를 필요로 하지 않고, 시험결과를 수학적으로 평가하여 하나 이상의 양성 기증물을 명백히 확인할 수 있다.

예를 들어, 1행 마이너 풀만이 양성으로 시험되고; 1열 마이너 풀만이 양성으로 시험되고; 및 1층 및 3층 마이너 풀이 모두 양성으로 시험되는 경우, 행렬을 구성하는 기증물은 오직 두 개뿐이며, 이들은 X₁₁₁및 X₁₁₃으로 명백하게 확인할 수 있다. 이러한 결과를 얻기 위해서 추가로 시험을 실시할 필요가 없다.

한편, 310에 나타낸 바와 같이, 다수의 마이너 풀이 양성으로 시험되고, 이들의 식별기호가 2가지 차원 지수를 따라 변화하는 경우에는, 양성일 가능성이 있는 기증물에 맵핑될 것으로 확인되는 z²개의 원소(여기서, z는 격자를 구성하는 양성 기증물의 실제 갯수이다)가 있음이 명백하다.

예를 들어, 1행 마이너 풀만이 양성으로 시험되고; 1열 및 3열 마이너풀이 양성으로 시험되고; 1층 및 3층 마이너 풀이 양성으로 시험된 경우, 양성일 가능성이 있는 후보 원소는 X₁₁₁, X₁₁₃, X₁₃₁및 X₁₃₃이다. 두가지 차원 지수(열 및 층)만이 다수이므로, 후보 원소에 대해서는, 행렬을 구성하는 실제 양성 기증물은 두 개뿐임을 알 수 있다. 이러한 경우, 4개의 기증물 모두를 임의로 양성으로 확인하여, 폐기할 수 있으며, 또는 이와 달리, 4개 중 실제 양성 기증물을 포함하는 2개를 명백히 확인하기 위해서, 각각 4개의 후보 원소로부터 분취액을 취하여, 311에서 세 번째 PCR 시험 주기 동안 개별적으로 PCR 시험할 수 있다.

유사한 방법에서, 행렬 내에 2개 이상의 양성 기증물이 있고, 이들의 식별자가 2개 이상의 차원에서 변한다면, 적어도 zⁿ개(여기서, z는 양성 기증물의 실제 개수이고, n은 변화하는 차원의 개수이다.)의 양성일 수 있는 후보 원소를 확인할 수 있음이 수학적으로 분명하다. 이러한 경우, 행렬 중의 의심가는 원소 모두에서 분취액을 취하여, 직접 시험한다.

그러므로, 본 발명의 방법은 처음의 양성 마스터 풀에 대해서는 1회 PCR 시험 주기, 단 하나의 반응성 기증물 또는 단 하나의 차원 지수를 따라 변하는 다수의 반응성 기증물을 포함하는 모든 행렬에 대해서는 2회 PCR 시험 주기, 그리고, 기타의 상황에서는 3회의 PCR 시험주기 내에, 특정 게놈 표지에 대하여 반응하는 기증물을 명백히 확인할 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 실제적으로 가능한한 바이러스 감염으로부터 안전하므로, 실질적으로 더욱 안전한 혈액을 공급할 수 있으며, 이로부터 제조한 혈액 또는 혈장 제품을 제공할 수 있다. 유리하게, 바이러스의 존재에 대하여 비용-효과적이고, 고감도인 시험이 즉시 쉽게 실시된다. 그러므로, 통상 감염 윈도우 기간(infectivity window period) 동안의 항체 시험와 관련된 바이러스 오염의 거짓 반응이 배제된다. 더욱이, 본 발명은 시험 시료 중의 단일 바이러스의 존재를 검출할 수 있어, 혈액 공급이 초기 바이러스 감염으로부터 안전함을 보장하는 데 도움이 되는 고감도의 시험을 비용-효과적으로 사용할 수 있다.

당업자에게는 앞선 실시예 및 본 발명의 다양한 바람직한 실시형태의 설명이 전부 단순히 본 발명의 설명이며, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 본 발명의 모양, 크기 및 다양한 구성성분뿐아니라, 시험 기구의 종류의 변경이 가능함이 명백할 것이다. 예를 들어, 당업자에게는 개별적인 연결된 파우치의 길이 및 이에 따른 이들의 체적이 튜빙 구획의 길이에 따라 점진적으로 증가할 수 있음이 명백할 것이다. 점점 적은 수의 시료로부터 연속적인 시험 서브풀을 형성하면, 풀을 형성하는 혈장의 부피는 반드시 감소한다. 각각의 연속적인 서브풀 중에 충분한 체적의 혈장을 유지하기 위해서는, 원하는 최종 풀 부피를 수용하기 위해 연속적인 시료 파우치가 더 큰 부피를 포함할 수 있음이 확실하다. 약 1ml 내지 약 10ml 크기 범위의 풀을 수용하기 위해서는, 진행 단계에서 연속적인 시료 파우치의 부피가 약 0.02ml 내지 약 0.5ml 증가할 것임이 확실하다. 예로 든 실시형태에서, 파우치 부피는 가장 큰 풀에서 사용될 처음 파우치에서는 0.02ml이고, 마지막 파우치에서는 0.2ml이다.

또한, 당업자에게는 본 발명의 시스템이, 예로든 혈장 수집용기 및 관련 튜빙 구획에만 제한되지 않음이 명백할 것이다. 동등하게 편리한 혈액 백이나, 다른 생물학적 유체 용기가 사용될 수 있으며, 유체 수집 전 및 유체 수집이 종료된 후에 적합한 튜빙 구획을 부착할 수 있다. 요구되는 것은, 실제적이 본 발명에 따라, 생물학적 유체의 시료량이 튜빙 구획으로 옮겨가서 파우치로 형성되어야 한다는 것뿐이다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정 실시형태에 제한되지 않으며, 오히려 첨부한 청구의 범위에 의해 한정된다.

Claims (8)

1. 단일 PCR 분석 주기로 바이러스 양성 징후를 갖는 기증물을 유일하게 확인하기 위한 다수의 혈장 기증물 시험 방법으로서,

   다수의 혈장 기증물을 제공하되, 각 기증물의 일부는 공간-분리 밀봉에 의해 길이 방향을 따라 분획된 튜빙 구획에 함유되어 있고, 밀봉 간의 튜빙 구획 부분은 연속되는 용기를 정의하고, 각 용기는 상기 기증물의 혈장 시료를 함유하도록 제공하는 단계;

   n-차원 교차부로 정의되는 다수의 내부 원소를 더욱 포함하여 이루어지는 정수 n-차원 격자를 정의하는 단계;

   다수의 혈장 기증물 중 특정한 것들로부터의 시료를, 격자의 각 원소 중 해당하는 것에 맵핑하되, 각 시료는 행렬 표시 Xrcs로 정의(단, 행렬 표시의 첨자는 격자의 차원지수를 정의함)하는 단계;

   격자를 구성하는 차원 지수의 수로 정의되는 분취액의 수만큼 다수의 혈장 기증물 각각의 각 시료로부터 분취액을 취하는 단계;

   각 서브풀이 하나의 차원 지수가 고정되어 있는 모든 시료의 하나의 분취액을 포함하여 이루어지도록, 각 시료 분취액으로부터 서브풀을 형성하는 단계;

   단일 PCR 시험 주기로 시험하여, 모든 서브풀에 대해 바이러스 증상을 조사하는 단계; 및

   양성으로 나타난 각 서브풀의 차원 표시를 소행렬식 방법으로 감소시킴에 따라 평가함으로써, 각 양성 서브풀의 차원 표시로 정의되는 특정 원소를 명확히 확인하고, 이에 따라 유일하게 양성인 시료를 명확히 확인하는 단계를 포함하여 이루어지는, 다수의 혈장 기증물 시험 방법.
2. 제 1항에 있어서, n-차원 격자는 하나 이상의 3-차원 격자인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 격자는 3차원 격자이고, 각 시료는 행렬 원소 표시 X_rcs로 이루어지고, 각 차원 표시 r, c 및 s는 상기 격자의 행, 열 및 층을 지정하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3항에 있어서, 기증물의 각 혈장 시료로부터 세 개의 분취액을 취하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 서브풀 형성 단계는,

   특정 정수의 r 지수를 갖는 각 시료 분취액으로부터 서브풀을 형성하는 단계;

   특정 정수의 c 지수를 갖는 각 시료 분취액으로부터 서브풀을 형성하는 단계;

   특정 정수의 s 지수를 갖는 각 시료 분취액으로부터 서브풀을 형성하는 단계;

   r, c, 및 s 서브풀 각각에 대하여 PCR 시험을 통하여 바이러스 증상을 조사하는 단계를 더욱 포함하여 이루어지는 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   바이러스로 양성으로 나타난 r 서브풀 각각에 대하여 정수 지수를 결정하는 단계;

   바이러스로 양성으로 나타난 c 서브풀 각각에 대하여 정수 지수를 결정하는 단계;

   바이러스로 양성으로 나타난 s 서브풀 각각에 대하여 정수 지수를 결정하는 단계를 더욱 포함하여 이루어지는 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 지정 정수들이 차원 지수 r, c 및 s로 치환되어 바이러스 양성으로 나타난 r, c 및 s 서브풀의 정수 지수가 양성 시료를 유일하게 지정함으로써, 맵핑 Xrcs로부터 상기 시료를 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 하나 이상의 지수가 하나 이상의 서브풀을 바이러스 양성으로 지정하는 경우, 모든 후보 시료를 각각 시험하는 것을 특징으로 하는 방법.