获取血小板的过滤装置和方法.pdf

上传人:1520****312 文档编号:304421 上传时间:2018-02-08 格式:PDF 页数:28 大小:1.10MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN93103585.6

申请日:

1993.03.05

公开号:

CN1078404A

公开日:

1993.11.17

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

A61M1/38

主分类号:

A61M1/38

申请人:

帕尔公司;

发明人:

D·B·帕尔; T·格塞尔

地址:

美国纽约州

优先权:

1992.03.05 US 846,587

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

汪洋

PDF下载: PDF下载
内容摘要

提供了一种处理捐献血液,特别是含血小板溶液,(如含血小板的血浆)的方法,包括将血液分离成一个含红细胞的沉淀层和一个悬浮层,并让悬浮层通过一个过滤装置直到血小板堵塞住过滤装置,从而获取血小板。优选的过滤装置包括一种含多个具有逐渐增加的密度区域的多孔介质。

权利要求书

1: 一种含血小板的生物液的处理方法,包括: 将生物液分离成悬浮层和含红细胞的沉淀层;以及 让悬浮液通过一个阻挡红细胞的过滤装置直至过滤装置被堵塞,所述过滤装置包括一种多孔介质,它含有具不同密度的区域。
2: 如权利要求1所述方法,其特征在于让悬浮层通过一个过滤装置包括让悬浮层通过一个上游部分具有约0.23克/厘米 3 ~0.23克/厘米 3 的密度范围,而下游部分具有约0.23克/厘米 3 ~0.40克/厘米 3 的密度范围的过滤装置。
3: 如权利要求1所述方法,其特征在于让悬浮层通过具有不同密度的区域包括让悬浮层通过密度依次增高的区域。
4: 如权利要求3所述方法,其特征在于让悬浮层通过至少两个具有不同密度区域包括让悬浮层通过一个具有约0.1克/厘米 3 ~0.2克/厘米 3 密度范围的上游区域,再通过一个具有约0.2克/厘米 3 ~0.25克/厘米 3 密度范围的中间区域,和通过一个具有约0.23克/厘米 3 ~0.4克/厘米 3 密度范围的下游区域。
5: 如权利要求1所述方法,其特征在于:在有白细胞的情况下,红细胞接触到过滤装置,流动就停止。
6: 一种用于处理含血小板的生物液的装置,包括一个多孔介质,它防止血红细胞由此通过,但允许血小板由此通过,所述多孔介质含具有不同密度的区域。
7: 如权利要求6所述装置,其特征在于多孔介质具有大于约70达因/厘米的CWST。
8: 如权利要求6所述装置,其特征在于多孔介质包括至少两个具有不同密度的区域。
9: 如权利要求8所述装置,其特征在于每一个区域都具有依次增加的密度。
10: 如权利要求9所述装置,其特征在于一个上游区域包括约0.1克/厘米 3 的密度范围,一个中间区域具有约0.20克/厘米 3 ~0.25克/厘米 3 的密度范围,以及一个下游区域具有约0.23克/厘米 3 ~0.40克/厘米 3 的密度范围。
11: 如权利要求8所述装置,其特征在于一个上游区域具有约0.18克/厘米 3 ~0.23克/厘米 3 的密度范围和一个下游区域具有约0.23克/厘米 3 ~0.40克/厘米 3 的密度范围。
12: 如权利要求6所述装置,其特征在于多孔介质包括通过将纤维暴露在一种含可聚合基团和含羟基基团的单体中而使其变性的纤维。
13: 如权利要求12所述装置,其特征在于多孔介质的纤维已经用一种含羟乙基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸的单体的混合物进行了变性。
14: 如权利要求6所述装置,其特征在于多孔介质包括聚丁烯对苯二甲酸酯纤维。
15: 如权利要求6所述装置,其特征在于滞液量小于约1毫升。
16: 如权利要求6所述装置,其特征在于多孔介质的θ电位在PH为7.3时约-3~-30微伏。
17: 一种血液收集和处理系统,包括: 一个血液收集袋和至少一个与之相连的辅助袋; 一个放入血液收集袋和辅助袋之间的多孔介质,该多孔介质包括CWST大于约70达因/厘米的纤维,至少有两个具有不同密度的区域,并且所述多孔介质阻挡红细胞由此的通路,但允许血小板通过。
18: 一种从含血小板的悬浮液中获取血小板的方法,包括: 将含血小板悬浮液通过一个具有不同密度区域的阻挡红细胞的过滤装置挤出,直到阻挡红细胞的过滤装置被堵塞;以及 获取通过阻挡红细胞的过滤装置的血小板。

说明书


本发明涉及对于为了治疗上输入血液成分的目的而捐献的血液进行处理的方法的装置,特别涉及从捐献的全血中获得血小板的改进的方法和装置。

    血液可以被分离成各种成分,例如,血小板浓缩物(此后称“PC”),密集的红细胞(此后称“PRC”),以及血浆,进而可以获得作为一种输血产品可得到的血小板浓缩物。将所捐献的全血的单一整体分离成其各个成分一般是采用不均匀沉淀法来完成的。

    在美国专利5,100,564中公开了一种将所捐献血液分离成各个成分所采用的典型方法。对于血液成分日益增长的需要,血库人员作出的反应就是试图以各种方式增加血小板的回收率,包括试图在停止来自血液收集袋的血液流动之前抽出更多的含丰富血小板的血浆(PRP)。这样做可能会始得其反,因为PRP以及最后从PRP中提取出来的PC可能混有红细胞,从而使正常情况下浅黄色地PC呈粉红色或红色,在PC中红细胞的存在是很不希望的,这样就需要除去粉红色或红色的PC,或重复离心分离,这两种方法都增加了操作成本。

    更进一步,PC中的血小板在两次离心步骤中,要经受严格的条件并且不会很快地分散开。已经有人提出,在沉淀过程中,当血小板到达血袋底部时所经受的巨大的力促使了凝聚的增加,使颗粒与颗粒相互粘结。

    由于这些和或许其它一些原因,与PRP中的血小板相比,PC中的血小板在去除白细胞过程中表现出更趋向于保留在过滤装置内的趋势。因此,与PC相比较,当血小板以PRP的形式去除白细胞时,可获得更好的回收特性。例如,当从PC中的最优的回收率为约90%-95%时,从PRP中的回收率可超过99%。

    采用离心法分离各种血液成分会带来许多问题。首先,在从PRC中分离含丰富血小板的血浆时,很难在防止红细胞进入血浆的同时,有效地获取最大的血小板回收率。其次,当抽取出PRP时,很难有效地回收位于PRC/PRP交界处或附近的更小的血小板。

    在美国专利5,152,905中公开了一种可用于从血液收集袋中抽取更多的PRP的方法和装置。

    本发明的方法和装置缓解了上述问题,并且除此之外,提供了对于高质量血小板的更高的回收率。

    在本发明的方法中,最好在血液处理的同时进行白细胞的去除。在从PRC中分离PRP的过程中,通过在紧靠集血袋下游置入一个红细胞阻挡介质来提高处理效率。所以,浮在上层的PRP通过红细胞阻挡介质直至介质被堵塞。然后,可以离心分离含血小板的溶液(如PRP)来获取悬浮的去除了白细胞的血浆层和沉淀的去除了白细胞的PC层。本发明的方法和装置与传统的血液处理实践相比较,可以回收更大量的理想的血小板和更有效地回收血浆。

    图1是一个阻挡红细胞过滤装置实施例的、沿图2a中的A-A面的剖面图。

    图2a是根据本发明的一个阻挡红细胞的过滤装置的实施例的顶视图。

    图2b是根据本发明的一个阻挡红细胞的过滤装置实施例的底视图。

    图3是根据本发明的一个生物液处理系统的实施例,其中在收集容器和辅助袋之间插入了一个阻挡红细胞的过滤装置。

    本发明包括从含血小板的悬浮液(特别是PRP)中获取更大量血小板的方法,其中包括将含有红细胞的生物液(如全血)分离成含红细胞的沉淀层和不含红细胞的悬浮层,并让已分离液体的悬浮层通过一个过滤装置直到该过滤装置堵塞。然后就可获得更大量的血小板和/或血浆。本发明还包括可以使血小板回收率提高的装置,其中包括一种多孔介质,它可以让血小板和/或血浆由此通过,但阻挡红细胞通过。本发明还包括一个用来获取更大量的血小板和/或血浆的系统,其中包括一个与第二容器保持液体联通的第一容器,和插入第一容器和第二容器之间的一个红细胞阻挡介质。

    在图1和图2中表示了一个示范性的生物液阻挡红细胞的过滤装置。一个阻挡红细胞的过滤装置包括一个外罩1,它具有一个入口2和一个出口3,并在入口和出口之间限定了一个液体流动通路。红细胞阻挡介质4(最好位于外罩横跨液体流动通路上)包括一种多孔介质,该介质允许含血小板的溶液(如PRP)由此通过,但不允许红细胞通过。在一个优选实施例中,当红细胞直接或间接地接触到红细胞阻挡介质时,通过过滤装置的流动就自动停止。尽管红细胞阻挡介质可以用任何与生物液(如血液)相容的适宜材料制作,但从实际情况考虑则取决于首先选用商业上可得到的材料。例如,本发明的多孔介质可以由任何能够构成纤维和能够起到转移基质作用的合成聚合物构成。优选地,聚合物应该能够在离子照射的影响下与至少一种乙烯类未饱和单体发生作用而不会使基质由于照射而受到显著地或极为不利地影响。适用于用作该基质的聚合物包括(但并不限于此),聚烯烃,聚酯,聚酰胺,聚砜,丙烯酸类,聚丙烯腈,聚芳基酰胺,聚芳基氧化物和硫化物,以及由卤代烯烃和未饱和腈制成的聚合物和共聚物。例如,包括(但不限于)聚偏二氟乙烯,聚乙烯,聚丙烯,醋酸纤维素,以及尼龙6和尼龙66。优选的聚合物为聚烯烃,聚酯和聚酰胺。最优选的聚合物是聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)。

    虽然多孔介质的纤维可以不用处理,但是它们最好经过处理以使其更加有效。例如,纤维可以经过表面处理以增加纤维的临界浸润表面长力(CWST)。

    可以采用许多方法改变纤维的表面特性,例如采用湿润或干燥氧化的化学反应法,在表面沉积聚合物的涂覆方法,用一种能源激活的移植反应法,其中的能源例如可以是气体等离子体,热能,一个范德格拉夫(Van  Der  Graff)发生器,紫外光源,或各种其它照射形式,或利用气体等离子体处理的表面浸蚀或沉积法。优选的方法是利用γ-照射(例如利用钴放射源)的移植反应法。

    在本发明多孔介质的优选形式中,构成过滤部件的纤维可以通过在其上移植一种由两种单体构成的混合物(其中一种含羟基基团,而另一种含阴离子基团,如羧基基团,后一种单体中含更多的羟基基团)而得以变性。如在美国专利4,880,548和美国专利5,152,905中所描述的,本发明的过滤介质最好利用含羟基末端和羧基末端单体的混合物进行表面变性。在本发明的一种优选形式中,单体分别为羟乙基异丁烯酸(HEMA)和异丁烯酸(MAA),且两种单体的比值(羧基∶羟基)优选地在约0.01∶1-0.5∶1范围内,更优选地在约0.05∶1-0.35∶1范围内。一个优选的单体比值应该可以在血浆PH值(7.3)下产生所希望的约-3~-30微伏的θ电位,一个更优选的比值应可以产生约-7~-20微伏的θ电位,更优选的比值可产生约-10~-14微伏的θ电位。

    一种示范的照射移植技术可以采用多种单体中的至少一种,这多种单体中的每一种均含有一个乙烯基或丙烯酸部分和一个选自疏水性基团(如-COOH,或-OH)的第二基团。纤维介质的移植也可以由化合物来完成,该化合物含有一个联有一个羟基基团的乙烯类未饱和基团(如丙烯酸部分),优选的单体如HEMA或丙烯酸。含有可乙烯基化未饱和基团的化合物可以与一个第二单体(如MAA)结合。将HEMA用作单体可使其具有很高的CWST。与类似的功能性特征的相似性也可被用来改变纤维的表面特性。

    每单位面积的羧基基团的数目似乎是对于血小板与纤维表面的粘合性具有重要的影响。这种影响反应在过滤之前在过滤装置上流出的以百分比数计的回收的血小板的比例上。血小板回收率一般在优选比例的MAA下处于峰值。每单位纤维表面的羧基基团数目(在本发明所关心的范围上)被认为接近正比于在单位移植溶液中的MAA的数量。

    由PBT纤维制成的多孔介质的CWST一般为约50~54达因/厘米,且大部分或所有其它可以采用的纤维具有低于55达因/厘米的CWST的增中,所得的精确值依赖于两种单体的比例。对于本发明装置的CWST的一个优选范围为大于约70达因/厘米,一般从约70达因/厘米~约115达因/厘米,且更优选的范围为约90~100达因/厘米,更优选的范围为约93~97达因/厘米,这些范围可通过改变羧基末端和羟基末端单体的比例来得到。

    根据本发明制作的并适于通过一个单位的PRP的阻挡红细胞的过滤装置优选地具有约0.04~3.0平方米的表面积,更优选的约0.06~2.0平方米。对于过滤部件的流动面积来说优选的范围是约3~8厘米2,更优选的是约4~6厘米2。对于相对空隙量来说优选的范围是71%~83%(对于PBT纤维来说对应于约0.23~0.40克/厘米3的密度),更优选的约为73%~80%(约0.27~0.37克/厘米3)。由于其面积小,根据本发明的优选过滤装置仅在内部残留约0.5~1厘米3的PRP,这代表少于0.5%的血小板损失。

    在本发明的另一个实施例中,可采用与上述相同的方式对纤维进行表面变性,但过滤部件的纤维表面积增加,而同时过滤部件的密度有些降低。这样,由于红细胞的接触面对流体产生的自动阻挡作用就与高效率的白细胞去除结合起来了。

    对于本发明实施例中的纤维表面积的优选范围是约0.3~2.0米2,且更优选的范围是0.35~0.6米2。纤维表面积的上限反映出在一段相对短的时间内完成过滤所需要的值,而且如果更长的过滤时间可以接受的话,该值也可以增加。该实施例中的多孔介质的优选空隙量在约71%~83%范围内(即,如果采用PBT纤维的话,对应于过滤部件的密度在约0.23克/厘米3~0.40克/厘米3范围内),而且更优选的约为75%~80%(对于PBT,对应于约0.28克/厘米3~0.35克/厘米3)。优选的过滤部件的流动面积约为2.5~10厘米2,且更优选的面积为约3~6厘米2。过滤部件流动面积的上限反应出在一段相对短的时间内完成过滤所需要的值,且如果更长的过滤时间可以接受的话,该值还可以增加。可以获得超过约99.9%或更高的白细胞去除率,优选的约为99.99%或更高,该值所对应的每单位面积的残留白细胞含量为小于约0.005×107。

    虽然本发明的多孔介质可以具有基本均匀的密度,但本发明优选实施例的多孔介质具有的结构是其上游部分的密度一般低于过滤装置下游部分的密度。例如,多孔介质的密度可以连续地或阶梯式变化,同时保持一种适于阻塞红细胞的平均密度范围。一种示范的多孔介质可包括上游部分中约0.1克/厘米3~0.23克/厘米3的密度范围和下游部分约0.23克/厘米3~0.40克/厘米3的密度范围。在本发明另一个实施例中,多孔介质可包括两层或更多层,它们最好具有不同的变化的密度。图1表示一种示范的分区或多层的介质。采用PBT作为纤维,上游层5可以包括约0.1克/厘米3~0.2克/厘米3的密度范围,中间6可包括0.20克/厘米3~0.25克/厘米3的密度范围,以及下游层7可包括约0.23克/厘米3~0.40克/厘米3的密度范围。

    在多孔介质的特定区域或层内,以及整个介质中采用其它的密度值也在本发明的范畴内。这些变换的密度范围可根据要得到的所需结果进行选择,除阻塞红细胞外,例如流速,采用的纤维的类型,去除的白细胞量,以及其它一些考虑。

    当沉淀层中的红细胞(一般是含红细胞的溶液,如PRC)直接间接地接触到多孔介质时,即直接接触到介质或者接触到白细胞,然后白细胞可直接接触到介质时,多孔介质通过不断地阻止离心后的全血中悬浮层的流动而起到自动“阀”的作用,其中悬浮层一般是含丰富血小板的溶液,如PRP。这类似阀的作用机制可以反映出红细胞的凝聚,或者当到达介质表面时,聚集在PRP/PRC过渡区域(浅褐黄色层)的红细胞或白细胞构成了一个阻挡层,防止或除阻碍悬浮层通过多孔介质的进一步流动。血液红细胞与多孔介质接触产生的凝聚似乎与CWST和/或其它不太大了解的纤维表面特性有关。这种所建议机制的理论被以下事实所支持,即在施加与本发明采用的压力值相同的压力情况下,过滤装置(其孔大小为0.5微米)能够高效率地去除人类血红细胞悬浮液中的白细胞,而红细胞可从中自由通过而完全不会堵塞。另一方面,当红细胞接触到多孔介质时,本发明的过滤装置(一般具有大于约0.5微米的孔径)会立即阻止血红细胞的流动。

    与本发明一起采用的过滤装置的外罩可由任何适当地不透液材料(包括不透液的热塑材料)制造。例如,外罩优选地由透明的或半透明聚合物(如丙烯酸树脂,聚苯乙烯树脂或聚碳酸酯树脂)注模而成。

    可以采用具有任何适当形状的外罩,优选地具有一个入口和一个出口。外罩可以设置一个或多个沟道,槽,管道,通路,棱或类似结构,它们可以是螺旋形的,平行的,曲线形的,环形的,或各种其它形状。在图2a和2b中表示了一个典型实施例,该实施例表示了具有一个入口2和一个出口3的环形外罩。本发明的一个优选实施例包括在外罩的上游一侧的一个或多个棱8以及在外罩下游一侧的至少一个沟道或槽。在本发明的一个最优选实施例中,外罩1包括一系列同心的槽或沟道9a和径向槽或沟道9b,它们与出口3液体连通。

    多孔介质置于其中的外罩可以是密封的或压配合的,并被设计成具有实用的和经济的结构,便于使用,可快速灌注和有效地清除空气。

    根据本发明制作的装置的多孔部件最好在组装之前预先形成所控制的尺寸和孔径,以便形成一个整体的独立部件。

    预成型消除了在密集的纤维系统中固有的容器入口和出口表面的压力。当与利用纤维或纤维织物填充到外罩内的装置比较时,预形成多孔部件一般会使装置具有更长的使用寿命,同时,具有至少相同且通常更好的白细胞去除效率,相同或更好的血小板回收率,以及更少的滞留液。

    此外,预成形提高了多孔介质在外罩中的正确定位能力。多孔部件的横向尺寸一般大于它所要装进的外罩的相应尺寸。例如,如果多孔介质呈圆盘形,则预成型介质的外径被作成大于外罩内径的约1%。这样通过压配合提供了有效的密封而不会有多孔介质有效面积的损失,并使装置的滞液量进一步趋向最低限度。根据本发明优选的是利用压配合密封将多孔介质装在外罩中。然而,也可以采用周边附近的边缘挤压,加压密封,或其它将多孔介质置于外罩中的方式。

    包括在生物液处理系统(最好是封闭的,无菌系统)中的红细胞阻挡介质或过滤装置属于本发明的范围,该系统具有多个部件,如一个或多个生物液容器(如收集袋和/或辅助袋);气体或空气入口和出口;一个或多个流量控制装置,如夹子,阀,挡板及类似部件;和/或一个或多个连接器,如SCD连接器。

    在图3中表示了一个生物液收集和处理系统的实例。生物液处理系统一般用10代表。它可以包括一个第一容器或收集袋11;一个用于插入到输血者体内的针头50;一个阻挡红细胞过滤装置12;一个第一白细胞去除装置13(可选用的);一个第二容器(第一辅助袋)41,一般用于接收含丰富血小板的溶液或悬浮液31;一个可选择的第四容器(第三辅助袋)42,一般用来接收血小板浓缩物;一个第二白细胞去除袋置17;和一个第三容器(第二辅助袋)18,一般用来接收含红细胞的溶液或悬浮液32。每一个装置或容器都可以通过导管(最好是柔性导管)20,21,25,26,27或28彼此保持液体连通。第一白细胞去除装置最好包括一个通过PRP的多孔介质;第二白细胞去除装置最好包括一个适于通过PRC的多孔介质,还可以在导管内或导管上或在收集和/或辅助袋中放置一个密封垫、阀,夹子或输送阻挡板(未示出)。当液体在袋与袋之间输送时,该密封垫(一个或多个)打开。

    本发明还包括用于处理含血红细胞的生物液的方法,包括将全血收集到容器内,一般采用不均匀沉淀法,如离心法形成一个悬浮层和一个沉淀层;以及让悬浮层通过一种多孔介质,该多孔介质包括一种红细胞阻挡介质或一种组合的白细胞去除红细胞阻挡介质。悬浮层通过该多孔介质,一般情况下,直到红细胞,或红细胞和白细胞接触到多孔介质,此刻,通过介质的流动自动停止。

    一般来讲,对捐献的全血应当尽可能快地进行处理以便更有效地降低或消除污染因素,这些因素包括(但不限于)白细胞和微聚体。根据本发明,可以在全血的最初处理过程中进行白细胞去除,按照美国惯例一般在从捐血者收集到血液之后8小时之内。在全血的细胞成分(即红细胞)已经沉淀之后,液体部分(即悬浮的PRP)被从血液收集袋内挤出,通过一种或多种能减少白细胞量和/或阻挡红细胞的多孔介质进入到第一辅助袋内。

    按本发明的第二个方面,多孔介质可以减慢不含红细胞的液体的流速,这就允许操作者在红细胞通过多孔介质之前手动停止流动。本发明的这个实施例使操作者有更多的时间介入和停止流动。例如,含血小板的悬浮液以约15毫升/分的初速度流过红细胞阻挡介质,但当含红细胞的液体到达介质时,流速降至约5毫升/分。这种流速的降低(例如降低33%)可以提供操作者以足够的时间以便在适当时候终止流动。在某些情况下,例如,当含血小板的液体在近于相同的时刻从多个分离的血袋中挤出时,这种流速的降低使操作者能够更有效地处理更多个容器。

    总的来说,通过参照附图,生物液体(例如,捐血者的全血)可以直接收集到收集袋11内。然后,带或不带系统其它部件的收集袋11可以被离心以便将生物液分为一个悬浮层(一般为一种含血小板的溶液,如PRP),和一个沉淀层(一般是红细胞溶液,如PRC)。生物液可以分别作为悬浮层和沉淀层从收集袋中挤出。在袋子或导管上或内部可以有夹子或类似部件以防止悬浮层流进错误的导管。

    通过保持收集袋和生物液终点(例如一个容器,如辅助袋)之间的压力差来实现生物液通过系统的流动。建立这种压力差的示范装置可以通过挤压器,重心高度差,给收集袋施加压力(例如,用手或用一个压力套),或者通过在腔室(例如一个真空腔)中放置另一个容器(例如辅助袋),从而在收集袋和其它容器之间建立压力差。能够在整个收集袋上产生基本上相等压力的挤压器也可以包括在本发明范畴之内。

    当生物液通过一个血袋到下一个血袋时,它可以经过至少一个多孔介质。一般地,如果生物液是悬浮层(如PRP)的话,它可以从收集袋中出来通过一个或多个装置或设备,其中包括一种或多种多孔介质:一个白细胞去除介质,一个红细胞阻挡介质,一个将阻挡红细胞和去除白细胞结合在一种多孔介质上的多孔介质,或一种串接的去除白细胞介质和阻挡红细胞介质。悬浮层被从第一容器11中挤出直至流动停止。如需要,可以在红细胞阻挡介质的下游进行附加的处理,或可以与系统相连,或可以在从系统上分离之后。

    根据本发明的另一实施例,提供了一种方法,从而使各种生物液的回收率达到最大值。其中增加的PRP回收率本身又使得回收的血小板量增加。此外,对于位于PRP/PRC界面内或界面附近的血小板的更大量的回收可能会增加对于更有用的和/或更需要的较幼小的血小板的回收率。

    利用本发明方法和装置所获得的优点包括以下几点:

    (a)由PRP得到的PC基本上不含红细胞,且可以包括更高比例的较幼小血小板。

    (b)操作者仅需启动含大量血小板溶液的流动,从而将使溶液连续流入第一辅助袋直至红细胞接触到过滤装置表面,在此刻流动自动停止。这样对于熟练的操作者来说,无需判断何时终止流动和何时会减少红细胞污染的可能性。

    (c)当与非常有竞争力的手动操作相比较时,在提取过程中从血液收集袋中回收的血浆和PC容量可以增加约5%或更多,而且回收的血小板浓度可以增加约15%~30%或更多。

    (d)在全血中回收约90%或更多的血小板。

    (e)劳动投入降低,因为在沉淀分取过程中无需监测界面。

    (f)新近捐献的血液中所含的血小板从刚形成的到九天或更多的时间内(血小板在体内的寿命约九天)都在不断变化。刚形成的血小板较大且一般被认为更活跃。由于幼小的血小板较大,在离心过程中它们沉淀得更快,并且因此以较大的数量存在于紧靠红细胞界面的PRP中。测试结果表明,在紧靠界面处PRP容量的10%的血小板浓度约两倍于最上面的10%PRP。考虑到这一点,回收的血小板总数可增加约4%~10%。

    (g)输入给患者的PC中更大比例的幼小血小板意味着与目前血库实际应用相比较,输血后它们在患者体内的寿命将更长,而且血小板将更活跃。

    (h)血浆的生成量(一种与PRC和PC生成量有同样价值的成分)也可增加约2%~5%。

    (i)在血浆生成量增加的情况下,PRC中的血浆含量降低。这是有益的,因为血浆中所含的MHC(主要组织相容复合物)导致在一定比例的接受PRC输入的受血者中出现荨麻疹。

    定义:对于本发明使用了下列定义:

    A)血液制品或生物液体:

    生物液体包括任何与活体有关的已处理的或未处理的液体,特别是全血,热血或冷血,以及存储的或新鲜的血液;处理过的血液,如用生理溶液稀释的血液,其中生理溶液包括(但不限于)盐水,营养液,和/或抗凝液;一种或多种血液成分,如血小板浓缩物(PC),含大量血小板的血浆(PRP),不含血小板的血浆,含少量血小板的血浆(PPP),血浆,密集的红细胞(PRC),过渡区域材料,浅褐黄色表层;从血液或血液成分中得到的或从骨髓中得到的类似的血液制品;含红细胞的悬浮液;以及含血小板的悬浮液。生物液可包括白细胞,或可以被处理以去除白细胞。如在此所采用的,生物液是指上述成分,和采用其它方式获得的并且有类似特性的类似的血液制品。

    一个“单位”是从一个捐血者获得生物液的量或从一个单位全血中获得的量。它也可以指一次捐献过程中的抽取量。一般地,一个单位的容量是不同的,患者与患者之间,一次捐献与一次捐献之间的量均是不同的。多个单位的一些血液成分,特别是血小板,和过渡区域材料、或浅褐黄色表层,可以被混合或组合,一般采用四个或多个单位的组合。

    B)多孔介质:指至少一种生物液由此通过的多孔结构。多孔介质一般从种属上说是指任何一种可以从非-PRC血液成分(即,从PRP或从PC中)去除白细胞的介质,和/或它可阻止红细胞的通路,同时允许血浆和血小板通过。

    用于含大量血小板溶液(如PRP)的多孔介质可以由任何天然或合成纤维或其它与血液相容的多孔材料构成。优选地,多孔介质的CWST和θ电位在特定范围内,如上所公开的,且由其使用情形所定。例如,PRP多孔介质的CWST一般约为70达因/厘米。

    多孔介质可以被预成型,可以是多层的,和/或可以在形成纤维层之前或之后经过处理以改变纤维表面。多孔介质可以包括至少一种预过滤部件或层和一种过滤部件或层。多孔介质可另外包括至少一个部件或层以提供支撑,良好的排放,和/或改进的流动特性,如更均匀的流动分布。多孔介质可以呈任何适当形式的构形,如平片,两层或更多层的复合,波纹片,网状物,纤维垫,深度过滤器,或膜,当然,期望本发明不局限于此。

    C)空隙容量是多孔介质内所有孔的总容量。将此后的空隙容量表示为多孔介质容量的百分比。

    D)当采用PBT以外的纤维时的密度变化:在前面的说明中已经使用过术语密度,且就过滤部件而言引用的密度值是基于采用PBT纤维的密度值。如上所述,可以采用密度与PBT不同的其它纤维,以便使其表面具有,或经改变而具有上述特性,例如,大于70达因/厘米的CWST。根据本发明,为了使用具有不同密度的另外的纤维,可以按照美国专利5,152,905中公开的那样计算采用另一种替换的纤维制成的部件的密度(即,PBT等价密度):

    对于本发明实际应用更优选的纤维直径范围是约2~3微米,如在美国专利4,880,548中所述,按照表面积来定义该直径。该范围成为优选是因为大于该范围的话,部件的尺寸以及之后过滤装置的滞液量会显著变大;低于该范围,过滤部件会变得相对较松,因此更容易被压缩。例如,采用小于2微米的聚丙烯纤维制成的部件会被由血浆抽取器所产生的300毫米汞柱高的压力所压缩。

    根据本发明的过滤部件的孔径可以按照美国专利4,925,572中所描述的改进的OSUF2方法进行确定。具有良好效率和回收率的过滤装置可以采用大孔径介质制作,但这种过滤装置一般保留有更大比例的血小板。具有约15微米~30微米或更大孔径的过滤装置可允许某些红细胞和白细胞通过,进而降低血小板回收率。因此,优选的是孔径不超过15微米,更优选的是小于约10微米。最优选的孔径范围是小于约6微米。

    E)根据本发明,用来测量纤维表面积的应用技术(例如利用氮气吸附法)是由Brunauer,Emmet,和Teller在三十年代提出的(经常被称作“BET”测试法),如在美国专利5,152,905中所述。

    F)在美国专利5,152,905中描述了测量θ电位的一般方法。

    实例

    每一个实例都是采用下列基本方法对捐献血袋进行处理和测试的。血液收集装置的组成如图3所示。内部放有抗凝剂的袋11被用来从人类自愿者中收集450立方厘米的一个单位的血液。然后,袋11与其两个辅助袋18,41一起在2280倍重力下离心5分钟,使红细胞沉淀到收集袋的下部,并使透明的、黄色的不含红细胞的血浆留在收集袋的上部。然后将该收集袋输送到(小心地,不要破坏其成分)血浆抽取器上。在袋11附近夹住导管20以防止流动,导管20在图3所示位置处被切断并插入阻挡红细胞的过滤装置12和/或去除白细胞的过滤装置13。让血浆抽取器给血袋施加足够大的力以便在袋内产生约200~300毫米汞柱的压力,去除导管20上的夹子,让悬浮液通过装置12和/或13流入放在重量称上的袋41中。按照血库通常惯例,当流动被手动终止时,要指示几个熟练的操作者之一发出信号。对于根据本发明的一个实施例的具有一个PRP去除白细胞过滤装置13的例1和例2,导管20在该信号出现时会立即关闭,所收集到的PRP的重量被记录下来,并分析血袋的成分,结果记录在表1中。

    对于例3~8和9~10,PRP袋41的重量在信号出现时(即,按血库常规,在流动停止的瞬间)被记录下来,而流动继续进行直至红细胞层达到阻挡红细胞的过滤装置12,此刻流动会自动地立即停止,并记录下收集到的PRP重量。例3~8的结果在表Ⅱ中表示,而例9和10的结果示于表Ⅲ。

    在十个实例的每一个中,得到的PRP肉眼可见不含红细胞,并通过除以血浆密度(1.04克/厘米3)将PRP的重量转换成容量。有关从过滤后的PRP中获取的PC的残留的白细胞成分的数据以107的倍数(即,×107)表示在表Ⅱ和Ⅲ中,这些数据可以很方便地与小于1×107每单位白细胞的目标标准进行比较,该目标值被认为足以显著地降低接受血小板输入的患者体内的异源免疫。

    广泛采用的制作纤维塑料网状物的熔吹法对于制造纤维直径在1~4微米范围内的纤维网状物来说是一种方便的、经济的、和有效的方法。该方法的特征在于当网状物重量保持在约0.0005~0.01克/厘米2的优选范围内,以及更优选的在0.0005~0.007克/厘米2之间时,熔吹网状物的质量是最佳的。由于这个原因,在任何必要之处,为构成本发明实施例而采用的网状物是采用建立两层可更多层重约0.006克/厘米2的网状片构成的,然后将它们热压缩形成一体的过滤部件。

    例1~2

    按照在说明书中描述的方式制备PRP去除白细胞过滤装置。这些装置的过滤部件是由2.6微米平均值径的PBT纤维预先形成的,它们已经按上述及美国专利4,880,548教导的方式利用羟乙基异丁烯酸酯和异丁烯酸以0.35∶1的单体比的混合物进行了表面变性,从而得到95达因/厘米的CWST和-11.4微伏的θ电位。过滤部件的有效直径是4.74厘米,给出了17.6厘米2的过滤面积,厚度是0.15厘米,空隙量是83%(密度=0.23克/厘米3),以及纤维表面积为0.69米2。在过滤装置外壳内残留的PRP容积为2.5厘米3,代表由于约1%的残留量而造成的PRP损失。利用在本部分前面描述的操作方法得出的这一结果示于表1。

    表Ⅰ

    第一种变型的白细胞去除率

    实例序号  通过的PRP容量  过滤后PC中  白细胞去除

    (厘米3) 白细胞含量 率**(%)

    (每单位)*

    1 237 <0.006×107>99.9%

    2 206 <0.006×107>99.9%

    *在离心分离过滤后的PRP以获得PC之后在PC中的白细胞总数。

    **假设在过滤之前PRP中的白细胞含量与每单位5×107的平均值相符。

    例3~8

    按照在说明书中所述的方式制备阻挡红细胞的过滤装置。这些装置的过滤部件是由2.6微米平均直径的PBT纤维预成型的,它们已经按照上述及美国专利4,880,548中所述方式,利用羟乙基异丁烯酸酯和异丁烯酸以0.35∶1的单体比进行了表面变性,以获得95达因/厘米的CWST和-11.4微伏的θ电位。过滤元件的有效直径是2.31厘米,给出4.2厘米2的过滤面积,厚度是0.051厘米,空隙量为75%(密度,0.34克/厘米3),以及纤维表面积为0.08米2。

    在过滤装置外罩内残留的PRP容量<0.4厘米3,这代表由小于0.2%的残留量造成的PRP损失。在每次试验中,当红细胞到达过滤部件的上游表面时流动就立即停止,并且在下游见不到红细胞或血红蛋白存在的迹像。利用在本部分前面所述的操作方法对于第二种变型得到的结果表示在表Ⅱ中。

    表Ⅱ

    1  2  3  4  5

    实例序号  利用血库常  利用本发明的  增加的  过滤后白细胞

    规估算的PRP  方法得到的  容量,  含量(每单位

    容积,毫升 PRP容积,毫升 百分比 PC*)×107

    3  175.2  178.8  2.0  1.0

    4  212.9  218.8  2.7  1.7

    5  221.1  225.7  2.0  0.5

    6  185.9  191.4  2.9  0.2

    7  257.2  263.2  2.3  0.1

    8  196.6  200.7  2.1  0.1

    *对于过滤后的PRP离心分离以获得PC之后在PC中的白细胞总数。

    实例9~10

    按照在说明书中所描述的方式制备PRP去除白细胞/阻挡红细胞相结合的过滤装置,即自动关闭阀与高效过滤装置的结合,两者包含在一个过滤装置中。这些装置的过滤部件由2.6微米平均直径的PBT纤维预先成型,它们已经按照上述及美国专利4,880,548中所述方式,利用羟乙基异丁烯酸酯和异丁烯酸以0.35∶1的单体比的混合物进行了表面变性,以便在一定的PH值(7.3)下获得95达因/厘米的CWST和-11.4微伏的θ电位。过滤元件的有效直径是2.31厘米,代表4.2厘米2的过滤面积,厚度是0.305厘米,密度是0.31克/厘米3(空隙量=77.5%),以及纤维表面积为0.46米2。残留在过滤装置外罩内的PRP容量为1.3厘米3,代表由过滤装置内约0.5%的残留量造成的PRP的损失。在每种情况中,当红细胞到达过滤装置的上游表面时,流动会立即停止,并且在下游见不到红细胞或血红蛋白存在的迹像。采用在本部分前面所述的操作方法得到的结果表示在表Ⅲ中。

    表Ⅲ

    第三种变型的增加的容量和白细胞去除率

    实例  利用血库常  利用本发明  增加的  过滤后(每单  白细胞去

    序号  规估算的  的方法得到  容量%  位)PC*中的  除率**

    PRP容量  的PRP容量  白细胞含量,

    毫升 毫升 ×107

    9  251  256  2  <0.04  >99.9%

    10  212  216  1.9  0.005  >99.9%

    *对过滤后PRP进行离心分离以获得PC之后在PC中的白细胞总数。

    **假设在过滤之前PRP的白细胞含量与每单位5×107的平均值相符合。

    实例11

    实施该实例所采用的处理系统是按照基本上对应于以上所表示的方式建立的,只是在本实例中在阻挡红细胞的过滤装置方面有差别。

    阻挡红细胞的过滤装置按照基本上对应于图1和图2的方式进行布局。具有径向定位的入口和出口的外罩包括在入口一侧的四个棱8,和在出口一侧与出口保持液体连通的同心沟道9a和八个径向沟道9b。位于外罩内的入口和出口之间的阻挡红细胞的过滤装置的多孔介质包括三个具有不同密度的区域,在介质的上游一侧具有最低密度,在介质的下游一侧逐渐增加到最高密度。多孔介质的第一(上游)区域具有约0.130克/厘米3的密度。多孔介质的第二(中间)区域具有约0.236克/厘米3的密度,而多孔介质的第三(下游)区域具有约0.294克/厘米3的密度。

    多孔介质的各个区域都是由2.6微米平均直径的PBT纤维预先成型的,它们已经按照如上所述以及如在美国专利4,880,548中所教导的方式,利用羟乙基异丁烯酸酯和异丁烯酸以0.35∶1的单体比的混合物进行了表面变性以获得95达因/厘米的CWST和-11.4微伏的θ电位。

    对于在该实例中总结的20个试验中的每一次试验,人类自愿捐血者捐献一个单位的全血,这些全血通过针头导管被收集在收集袋(其中已含有抗凝剂)中。血液与抗凝剂在收集袋中混合之后,可以通过将血液从针管中分离到血袋内而不释放分离器将空气引入针管。可以让血袋保持定向从而残留的气泡正好在针管下面,然后释放分离装置,并将针头导管密封,例如,加热密封。

    在收集后的约8小时之内,按照在上述实例中所描述的方法对血液进行处理。当PRP从血袋中被挤出时,红细胞阻挡装置保持水平,让装置的出口朝上等待灌注。一旦PRP进入装置的入口,如需要可将装置放倒。可以将PRP从集血袋中挤出直至红细胞到达多孔介质的上游表面,在此刻流动立即停止,发生过滤完成信号。由阻挡红细胞的过滤装置的出口一侧引出的导管可以被夹住或加热密封,然后取下PRP袋作进一步处理。

    可以按照血库常规方法对PRP进行处理以形成血浆和PC。可以对20个样本的血小板进行计数和取平均,并与采用传统方法(即,无阻挡红细胞的过滤装置)制备的和由当地血库获得的20个单位的PC平均血小板数进行比较。采用传统方法,平均血小板数可能约为每袋6~7×1010个血小板,而采用本发明的方法可以得到每袋约9~9.5×1010个血小板的计数,这反映出增加的血小板量超过了20%。

    由于已经采用说明和实例的方式对本发明进行了某些详细描述,因此应该理解,本发明可以有多种修改和变换形式,并且不限于在实例中所公开的特定的实施例。还应理解,并不打算用这些实例限制本发明,相反,本发明应覆盖落在本发明的精神实质和范畴内的所有修改,等同物及变型。

获取血小板的过滤装置和方法.pdf_第1页
第1页 / 共28页
获取血小板的过滤装置和方法.pdf_第2页
第2页 / 共28页
获取血小板的过滤装置和方法.pdf_第3页
第3页 / 共28页
点击查看更多>>
资源描述

《获取血小板的过滤装置和方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《获取血小板的过滤装置和方法.pdf(28页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

提供了一种处理捐献血液,特别是含血小板溶液,(如含血小板的血浆)的方法,包括将血液分离成一个含红细胞的沉淀层和一个悬浮层,并让悬浮层通过一个过滤装置直到血小板堵塞住过滤装置,从而获取血小板。优选的过滤装置包括一种含多个具有逐渐增加的密度区域的多孔介质。 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 人类生活必需 > 医学或兽医学;卫生学


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1