JPH05505129A - 液体中の汚染物を根絶するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液体中の汚染物を根絶するシステム及び方法発明の分野 本発明は、一般的に、光動力学的療法を用いる汚染物の根絶に関する。本発明は また、一般的に、貯蔵と輸血のために全血及びその成分を処理することに関する 。より具体的意味においては、本発明は、ウィルスその他の病原性汚染物を根絶 するだめの、収集された全血及びその成分の光活性材料による体外処理に関する 。

発明の背景 血液成分療法の出現に伴って、今日収集される全血の殆どは、貯蔵及び投与のた めに、臨床的に証明された諸成分へと分離される。

全血の臨床的に証明された諸成分は、慢性貧血を治療するために使用される赤血 球、血友病の治療のためにそれから第ｖ■凝固因子すッチ寒性沈殿物を得ること のできる血小板ブア血漿、並びに、血小板減少症性の出血の制御に使用される血 小板濃縮物を包含する。

血液がＢ壓肝炎ウィルス、ヒト免疫不全症（ＡＩＤＳ）ウィルス、ヘルペスウィ ルス、及び、インフルエンザウィルスのような感染性因子を含有し得ることはよ く知られている。輸血に際するこれらの感染性因子の伝播を避けるため、供血者 は日常的にスクリーニングされ、またこれらの因子の存在を検出すべく血清学的 試験をも受ける。それでもなお、これらの感染性因子が検出されると常に保証す るのは困難である。

光動力学的療法は、貯蔵及び輸血に先立ち、収集された全血及びその成分から感 染性因子を根絶する一方法として示唆されてきた。

８（１）、　ｐｐ、　８１−８３　（１９８８）を参照のこと。貯蔵及び輸血に 先立ち血液を処理するために光動力学的療法を使用する種々の体外システムが提 案されてきた。例えば、Ｅｄｅｌｓｏｎの米国特許第４６１３３２２号及び第４ ６８４５２１号、Ｔｒｏｕｔｎｅｒ等の米国特許第４７０８７１５号、Ｗｉｅｓ ｅｈａｈｎ等の米国特許第４７２７０２７号、５１訛ヒつ米国特許第４７７５６ ２５号及び第４９１５６８３号、並びにＪｍｌ婦の米国特許第４８７８８９１号 を参照のこと。

現在までのところ、光動力学的療法の利点を経済的に血液銀行業界の要請に適合 させることは、一般的に不成功であった。現在までに提案された体外システムは 、許容しうるレベルの根絶を、血液成分の治療単位を経済的に処理するに必要な 比較的高い流速で提供することはできなかった。

この及びその他の理由により、国の集積された血液供給の処理における光動力学 的療法の見込みはおおよそ実現されなかった。

発明の概要 本発明者は、相対的に高い処理流速を適えしかも光動力学的療法により許容し得 る程に高い汚染物根絶率を達成するシステム及び方法が提供できることを発見し た。

本発明は、処理チャンバー内において汚染物を含有する液体を照射するための改 良されたシステム及び方法を提供する。本発明によれば、該液体は、該汚染物を 照射に直接に曝すためにチャンバー内において明確な意図をもった仕方で循環さ れる本発明の特徴を具現化する装置は、内部領域を形作る外側壁を含む。外側壁 は所定の波長内の照射光（こ対して本質的に透過性であり、従って、照射光を内 部領域中−＼と通す。処理すべき液体を受け取るために、内部領域には処理チャ ンバーか形成されている。液体は、光活性剤の結合した１又はより多くの汚染物 を含有する。処理チャンバーは、外側壁に隣接する外側領域と該外側壁から間隔 を空けて離れた内側領域とを有する。本発明によれば、本装置は、処理チャンバ ー内において、汚染物を、チャンバーの内側領域から遠ざけそして外側領域に向 けて該汚染物を輸送する流路中を循環させる。

この方法によって、汚染物は透明な外側壁に向けて連続的に押し流され、そこで それらは光活性材料を活性化する照射光に最も直接的に曝される。

本発明の特徴を具現化する好ましいシステムは、内部ローターを育するハウジン グを含む。該ハウジングの内壁とローターの外壁との間には液体間隙が存在する 。本システムは、該間隙を通して、光活性材料の結合したＩ又はより多くの汚染 物を含有する液体を搬送する。本システムはまた、該間隙中に、汚染物に結合し た光活性材料を活性化するための照射光を伝達する。同時に、本システムは、ハ ウジング内のローターを回転させる。回転は、間隙内を通過する液体中に渦流を 発生させる。渦流は、流れ間隙内の螺旋形の流路に沿って汚染物を押し流し、そ れらを照射光路中に連続的に循環させ続ける。この混合作用は、間隙を通過する 間に汚染物が直接的且つ均一に照射光に曝されることを保障する。

配列の１つにおいては、本システムは、ハウジングの外側に配置された単一の照 射光源を用いる。本システムは、ハウジング及び光源の双方を、該光源又は複数 の光源からの照射光をハウジングに収束させる反射性表面で包む。

他の具体例においては、本システムは多くの個別の照射光源を用いる。この配列 の変形の１つにおいては、照射光源は、楕円形の反射性表面の一端に隊列又は列 をなして配列されている。この配列（＝おいては、処理チャンバーを囲い込む／ Ｓ＋’７ジングは、楕円形の反射性表面の焦点に近い他端に位置している。照射 列によって放射される照射光は、従って、反射されて流れ間隙に均一に入る。

この配列の他の変形においては、照射光源はそれ自身／％”７ジングを取り囲む 被いとして配列される。

好ましい具体例の１つにおいては、該多数の照射光源は）オドダイオードよりな る。

本発明の特徴を具現化する方法は、液体を、照射光に対して本質的に透明である 外側壁を有する処理チャンバー中へと搬送する。該外側壁は照射光源に曝される 。液体中に存在する汚染物は、照射光に直接に曝すために、循環する流路中にお いて外側壁へ向けて運ばれる。

本発明の特徴を具現化するシステム及び方法は、処理に際して無菌性と生物学的 に閉鎖されたシステムの一体性が維持されなければならない環境において使用す るのに適用できる。本システム及び方法は、従って、血液処理用途に直ちに供さ れる。

本発明の他の特徴及び利屯は、続く図面、明細書及び請求の範囲に指摘され、又 は、これらから明らかであろう。

図面の説明 図１は、本発明の特徴を具現する光動力学的療法を用いる液体の処理のためのシ ステムの、一部を欠き及び断面図とした透視図てあり、 図２は、図１に示したシステムの、図１における線２−２に沿って一般的にとっ た側面断面図であり、 図３は、図１に示したシステムの、図２における線３−３に沿って一般的にとっ た上面断面図であり、 図４は、図１に示したシステムに関連する処理チャンバーの、図２における線４ −４に沿って一般的に取った上面断面図であり、図５は、図１に示したシステム に関連する処理チャンバーの、図４における線５−５に沿って一般的に取った、 拡大した側面断面図であり、 図６は、本発明の特徴を具現する光動力学的療法を用いる液体の処理のための他 のシステムの透視図であり、図７は、図６に示したシステムの、図６における線 ７−７に沿って一般的にとった上面断面図であり、 図８は、図６に示したシステムの、図７における線８−８に沿って一般的にとっ た側面断面図であり、 図９は、図６に示したシステムの一部の、図８における線９−９に沿って一般的 にとった立面図であり、図１０は、本発明の特徴を具現する光動力学的療法を用 いる液体の処理のための他のシステムの透視図であり、図１１は、図１０に示し たシステムの、図１０における線１１−１１に沿って一般的にとった側面断面図 であり、図１２は、図１０に示したシステムの、図１１における線１２−１２に 沿って一般的にとった上面断面図であり、図１３は、図１０に示したシステムの 一部の、図１２における線１３−１３に沿って一般的にとった立面図であり、そ して図１４は、図１乃至Ｉ３に示したシステムか導入する処理チャンバー及びそ の関連構成成分の、該構成成分を使用前において取り外した状態における透視図 である。

本発明は、続く記述中に提示され又は図面に示された部分の構成及び配列の詳細 によって限定されるものではない。本発明は、他の具体例において及び他の種々 の方法において実施することかできる。術語及び言い回しは、説明のために使用 されてδす、限定的なものと解されてはならない。

好ましい具体例の説明 ［Ｎ１は、本発明の特徴を具現化する、汚染物を含有する液体を処理するだめの システム１０を示す。システム１０は、供給源容器１４から液体を受け取って処 理後該液体を収集容器１６へと搬送する処理装置１２を含む。

処理すべき液体は変動しつる。図示した具体例においては、液体は、輸血用に貯 蔵することを意図したヒトの全血の成分よりなる。

より具体的には、液体は、血漿中に懸濁させたヒトの赤血球よりなる。典梨的に は、ある量の白血球もまた赤血球と共に存在する。液体はまた、抗凝固剤及び、 所望により、血液成分のための貯蔵媒質を含有することもできる。代わりに、液 体は、血漿中に懸濁させた皿小板よりなることもてきる。

図示した具体例においては、汚染物は典梨的に血液中に含有される病原性ウィル スよりなる。例えば、汚染物はＢｆｆｉｆｆ中ィルス、ヒト免疫不全症ウィルス 、ヘルペスウィルス、又はインフルエンザウィルスよりなる。

供給源容器１４中の液体は、該液体に含有されている生物学的汚染物に対する親 和性を有する光活性材料を含有する。該光活性材料は、血液か供血者から収集さ れた後、供給源容器１４に収容された血液に加えられる。光活性材料を添加する 段階は、後に一層詳細に記述されよう。

汚染物に対する親和性のため、光活性材料は、供給源容器１４中の汚染物に結合 する。光活性材料は、所定の波長範囲内の照射光への曝露によって活性化するタ イプのものである。照射によって活性化されると、該材料は汚染物を根絶する。

種々のタイプの光活性材料が使用できる。図示した具体例においては、光活性化 合物は、ベンゾポルフィリンから誘導される光活性化薬物の群よりなる。これら の誘導体は、通常、ＢＰＤ類とよばれる。ＢＰＤ類は、αｍｒａ　判ｉｃ　Ｔｅ ｃｈｎｏｌｃｇｉｅｓ、工ｎＣ，、ＶａｎｃｃｕｖｅｒＢ、Ｃ，、Ｃａｎａｄａ より商業的に入手可能である。

ＢＰＤ類は、他のタイプのヘマトポルフィリン材料と同様に、血液に含有される 多くのウィルス性生物体の細胞壁に対して親和性を有する。それらは従って、こ れらの生物体の生物学的細胞壁に結合し又は付着する。照射に曝されると、ＢＰ Ｄ類は酸素とエネルギー移動プロセスを受けて一重項酸素を形成する。−重項酸 素が酸化するとき、それが付着していた生物学的細胞を殺す。ＢＰＤ類は、Ｊｕ 的等の米国特許第４８７８８９１号に一層詳細に記述されている。

本発明によれば、処理装置は、汚染物を照射光に曝しつつ液体を明確な意図のも とに攪拌する。

図１及び２が最もよく示すように、処理装置ｔ１２は、処理チャンバー２０を形 作るハウジング１８を含む。ハウジング１８は、一般的に管状の外側壁２２を有 する。

ハウジング１８はまた、一般的に内側壁２４をも含む。図示した具体例において は、内側壁２４は一般的に円筒状のローター又はスピナー（ｓｐｉｍｅｒ　）　 ２４の形状である。比較的狭い、弧状の間隙２６が、ローター壁２４とハウジン グ壁２２の内部の間に存在する。弧状の間隙２日は、処理チャンバー２０のため の境界を形成する。

この配列においては（閲４及び５が最もよく示すように）、処理チャンバー２０ は、ローター壁２４に沿って位置する内側領域２５と、外側ハウジング壁２２に 沿って位置する外側領域２３どを有する。

ハウジングの壁２２は、照射光を弧状の間隙２６内に通すよう、照射光に対して 本質的に透明である材料から作られている。このことは、図４及び５において文 字Ｒを付した矢印によって示されてぃ−る。照射光は、最初に外側領域２３を透 過し、次いで、間隙２６中に存在する物体によって吸収又は反射されることがな い限り、内側領域２５中に進む。典型的には、照射光の強度は、外側領域２３か ら内側領域２５に向かって通過するとき減衰する。

処理すべき液体は、入口３０及び出口３２の間で間隙２６を横断する。入口３０ は、入口チューブ３４を通して供給源容器１４から通じている。出口３２は、出 口チューブ３６を通して収集容器１６へと通じている。ポンプ３８は入口チュー ブ３４を通して液体を搬送する。

間隙２６中の液体流の方向に一般的に平行な軸４２の周りにハウジング１８内で 回転するために、軸受４０がスピナー２４を担持している（図２を参照）。スピ ナー２４に磁力的に組み合わさった駆動装置４４は、制御された表面速度にてス ピナー２４を回転させる液体が間隙２６を横断するときにスピナー２４を回転さ せることによって、間隙２６内の流れのパターンは有意に変更される。回転する スピナー２４は、間隙２６中に渦流４６と呼ばれる二次的な液体流パターンをつ くり出す（図５を参照）。渦流４６は、回転軸４２に沿った螺旋形の流路中を螺 旋的に昇る。これらの渦流４６は、時には技術文献中において「ティラー渦流」 と呼ばれる（Ｔａｙｅｒ、　”５ｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａ　Ｖｉｓｃｏｕｓ 　Ｌｉｑｕｉｄαｎｔａｉｎｅｄ　陀ｂ８町Ｔｗｏ　ＲｏｔａｔｊｎｇＣｙｌｉ ｎｄｅｒｓ”、　Ｐｒｃｃ、　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｏｙａｌ　５ｃｃｉｅｔｙ、■ ５１　（１９３５）、　ｐｐ、　２８９−３４３を参照のこと）。

図５か示すように、渦流４６は、光活性剤の結合した汚染物（図５において一般 的に数字４８で示す）を含む、液体に含有される材料を処理チャンバー２０の内 側領域２５から外側領域２３へ向けて連続的に押し流す。こうして、汚染物４８ は、間隙２６の入口３゜と出口３２の間の軸方向の流路に従うのみならず、汚染 物４８はまた間隙２６を通る半径方向の、螺旋状の流路にも従う。渦流４６は、 汚染物４８を、照射光が間隙２６に入る外側ハウジング壁２２の付近で連続的に 循環させ続ける。渦流４６によって確立されるこれらの混合パターンは、液体に 含有される全ての汚染物４８か、照射光が処理チャンバー２０に最初に入る外側 領域２３（すなわち間隙２６）に連続的にもたらされることを保障する。

図５に示した渦流４６は、代わりの方法によっても作り出すことができることは 認識されねばならない。例えば、ハウジング１８自身が、それ自身静止している であろうスピナー２４の周りに回転されてもよい。ハウジング１８とスピナー２ ４との間のこの相対的回転運動は、同しタイプの渦流４６をつくり出し、同し望 ましい混合作用をもたらすてあろう。

図５に示す混合する渦流４６の形成をつかさどる構造」二及び作用上の関係は、 一般的に知られている。軸位Ｒ（軸レイノルズ数として知られる）は次の方程式 で定義される。

Ｒ＝Ｖｄ／ν ここに、■は、スピナー２４の平均軸速度；ｄは、間隙２６の輻：そして νは、処理される液体の粘度である。

Ｔ値（ティラー数として知られる）は次の方程式で定義される。

Ｔ２＝Ω２　ｒｄ　３　／　ν２ ここに、Ωは、スピナー２４の角速度：ｒは、スピナー２４の半径： ｄ及びνは、上記定義に同じである。

Ｒがゼロの場合、図５に示した形状は４つの体制内において作用するであろう。

（１）低いＴ値にあっては、流れは層状の、クエット型である。

（２）第１のＴ閾値（典型的には４１．３）においては、渦流４６は乱流を引き 起こすことなく発生するであろう。この第１の閾値を超えてＴ値が増大すると、 渦流の強さは第２０Ｔ閾値（典型的には約４００）に達するまで増大する。

（３）第２のＴ閾値より上では、渦流は続くが、しかし乱流が起こってくる。乱 流は、第３のＴ閾値（典型的には約１７１５）に達するまで増大する。

（４）第３のＴ閾値より上では、渦流４６は消失し、流れは純粋に乱流となる。

システム１０は、流れ条件（２）及び（３）の下で本発明の目的を達成する。最 も好ましい条件は（２）である。

これらの関係によって確立されるこの制約内において、間隙２６のサイズ及びス ピナー２４の表面速度は、処理すべき液体のタイプ、及び、処理プロセスの流れ 要件に応じて、変化させることができる。

処理された液体が血液材料を含有する図示した具体例においては、間隙２６は約 ０．０２インチの輻及び約３．０インチの長さを有する。スピナーは約３６００ ｒｐｍで回転する。

処理装置１２は、照射光を処理チャンバー２０中へと（すなわち間隙２６中へと ）均一に導く照射チャンバー５０を含む。照射チャンバー５０は、種々に構成す ることができる。図面は３種の代替的構成を示す。

図１乃至３に示した具体例においては、照射チャンバー５０は、単一の照射光源 ５２及び、該照射光源５２と処理装置１２とを包む反射板５４を含む。

この具体例（図２が最もよく示すような）においては、照射光源５２は、長く延 びたフィラメント５８を有する管状の白熱電球５６よりなる。電源（図示せず） は、フィラメント５８に照射光を放射させるため、電気をフィラメント５８に送 る。フィラメント材料は、処理すべき液体に応じて所定の波長又は波長範囲の照 射光を放射するよう選択される。

処理された液体が赤血球を含有している図示した具体例においては、フィラメン ト５８はタングステンで作られている。この材料は、約６９０ｎｒｎの波長を育 する赤色を呈する照射光バンドを放射する。約２５０Ｖ（交流）で作動させたと き、フイラメン１−５８によって放射される照射光の強度は約１．７ｍＷ／ｃｍ ２である。

赤血球はこの波長の照射光に対しては本質的に透明である。ＢＰＤ類は、しかし ながら、そうではない。ＢＰＤ類はこの波長の照射光を吸収して活性化する。

他方、処理すべき液体がもし血小板を含有するならば、フィラメントは、約４２ ５ｎｍの極大波長を有する青色を呈する波長を有するように選択されるであろう 。血小板はこの波長においては照射光に対して本質的に透明であるが、ＢＰＤ類 はそうではない。

図１乃至３に示した白熱光源５２は、電球５６を同心円状に取り囲む第１及び第 ２のチャンバー６０及び６２を含む。照射光源を冷−却するために、これらのチ ャンバー６０及び６２を通して液体が循環される。

図１乃至３に示した配列においては、加圧された空気が入口６４から第１のチャ ンバー６０を通って循環する。空気は排気筒６６を通って第１のチャンバー６０ の頂上より排気される。水のような二次的な冷却液が、第２のチャンバー６２の 頂上にある入口６８より循環する。冷却液は第２のチャンバー６２より既出ロア ０を通って出る。

図１乃至３に示した具体例においては、反射板５４の形状は（図３が最もよく示 すように）一般的に楕円形である。楕円形の反射板５４は、その長軸７６に沿っ て正反対に間隔を空けた２つの焦点７２及び７４を有する。照射光源５２のフィ ラメント５８は、一方の焦点７２に位置する。処理チャンバー２０内のスピナー ２４の回転軸４２は、他方の焦点７４に位置する。

この配列において、反射板５４の全内表面は、光源５２によって放射される照射 光を反射する材料で内張すされている。金または同様の高度に反射性の材料が、 上記の照射光の波長を反射するために使用できる。

図３が示すように、楕円形の反射板５４は、光源から放射された照射光を、処理 チャンバー２０を取り囲む管状の／％ウジング１８の外部の周りに均一に導く。

照射光は、液体が間隙２６を横断するときに液体を連続的に混合するためにスピ ナー２４が回転するとき、（図４及び５が示すように）均一に処理チャンバー２ ０の間隙２６を満たす。

第２の代替的具体例（図６乃至９に示した）においては、照射チャンバー５０は 、複数の照射光源（一般的に数字７８で示した）を含む。この具体例に関連する 処理装置１２は、図１乃至３に示した具体例に関連するものと同一である（使用 中のその内部もまた図４及び５に示されている）。

図示した具体例において（図６及び９を参照）、照射光源７８の各々は、「個別 的」であるが、これは光源７８の各々が、それ自身の照射領域を確立するそれ自 身で完備した照射光の放射体であることを意味する。個別的であることから、光 源７８の各々は、他の光源７８による照射光の放射から独立した照射光を放射す るよう作動できる。

図示した具体例においては、照射光源７８の各々はフォトダイオードの形態をと っている。単一の照射光源５２におけるように、処理すべき液体及び使用する光 活性材料の特性に応じて、種々のタイプのフォトダイオードを選択することがで きる。処理すべき液体か赤血球を含有する図示した具体例においては、全てのフ ォトダイオードは、透明基板アルミニウムガリウム砒化物材料（ＴＳ　ＡＩＧａ Ａｓ）を使用する。このタイプのフォトダイオードは、１）１１ｅｔｔ−Ｐａｃ ｋａｒｄ　Ｃｏ、より商業的に入手可能である（製品名称ｒ　ＩＭＰ−８１５０ １５Ｃａｎｄｅｌｌａ　Ｊ　）。

これらのフォトダイオードは約４°という比較的狭い視角で照射光バンドを放射 する。所定の照射光バンドは、約６９０ｎｍの極大波長を有する赤色を呈する比 較的正確な波長を有する。前に説明したように、処理すべき液体が血小板を含有 するならば、フォトダイオードは、約４２５ｎｍに極大波長を有する青色を呈す る波長を有するように選択されるであろう。

図示した具体例においては、個別のフォトダイオード照射光源７８の各々は、約 ８．Ｏｃｄ　（２０ｍＡにおいて）の最低強度、約３６．０ｃｄ　（２０ｍＡに おいて）の最高強度、及び、典型的には約１５．０ｃｄ　（２０ｍＡにおいて） の強度を有する。各々のフォトダイオード光源７８は、約２．４ｖの低い最大順 方向電圧で作動される。

図６乃至９に図示した具体例においては、個別の照射光源７８は、（図９が最も よく示すように）列８０をなして配列されている。

列８０は、それぞれ約１５個の光源よりなる横列に配列された複数の個別の光源 ７８（図６において水平的に示す）を含む。図示した具体例においては、列８０ は、約１９５個の個別の照射光源７８を含む。制御要素（図示せず）が、該個別 の照射光源７８を作動させる。

この配列において、照射チャンバー５０はまた、照射チャンバー２０を取り囲む 反射板８２をも含む。図７が最もよく示すように、反射板８２は、一般的に短軸 ８３に沿って切り取られた楕円の形状に一致し、従って、ただ１つの焦点８４し か有しない。照射光源の列８０は、該切り取られた反射板８２の開放端８６を横 切って位置している。処理チャンバー２０の回転軸４２は、閉鎖端８８の近（に 焦点８４に沿って位置している。

図１乃至３に示した具体例におけるように、反射板８２の全内表面は、光源によ って放射される照射光を反射する金のような材料で内張すされている。図７が示 すように、反射板８２は、列８０から放射された照射光を、処理チャンバー２０ の管状のハウジング１８の外部の周りに均一に導（。照射光は、間隙２６を横断 する液体を混合するためにスピナー２４が回転するとき、処理チャンバー２０の 間隙２６を均一に満たす。

第３の代替的具体例（図１０乃至１３に示した）においては、図６乃至９に示し た具体例のように、照射チャンバー５０は、フォトダイオードの形態をとる複数 の照射光源（これも一般的に同じ数字７８で示される）を含む。図６乃至９に示 した具体例のように、個別の照射光源７８は、個々の列９０中に配列されている 。しかしながら、図６乃至９に示した配列とは異なり、処理チャンバー２０は反 射板を含まない。その代わりに、照射光の列９０自身が完全に処理チャンバー２ ０を取り囲んでいる。

図示した具体例においては、２０の列９０が、中心点９２の周りに円周状に配列 されている。処理チャンバー２０の回転軸４２は、一般的にこの中心へ９２上こ れに沿って置かれている。各列９０は、２４個の個別の光源７８を含む。処理チ ャンバー２０は、従一つで、約４８０個の個別の照射光源７８に曝される。制御 要素（図示せず）は、個別の照射光源７８を作動する。

先行の具体例におけるように、この包み込む照射光源７８の列９０は、処理チャ ンバー２０の管状のハウジング１８の外部の周りに均一に照射光を導く。照射光 は、間隙２６を横断する液体を混合するためにスピナー２４が回転されるとき、 処理チャンバー２０の間隙２６を均一に満たす。

第２の及び第３の代替的具体例において示した照射光源７８の各々は個別である から、制御要素は、２個又はより多くの照射光源を異なる波長で作動させるよう な形態とすることができる。代わりに、制御要素は、２個又はより多くの個別の 照射光源７８を実質的に同じ波長で作動さぜるような形態とすることができる。

更に、個別の光源７８の各々によって放射される照射領域は、光源７８の照射光 強度と同様に、変化させることができる。

図示した具体例の全てにおいて、供給源容器１４及び収集容器１６は各々可塑化 した医療グレートのポリ塩化ビニルのような、可撓性で不活性のプラスチック材 料で作られたバッグの形態（それぞれ９４及び９６）をとっている。

図示した具体例（図１４が示すように）においては、処理装置１２の入口３０は 、ある長さの可撓性て不活性なプラスチックチューブ３４を含む。チューブ３４ は、第１の連結装置９８に終止する。

チューブ３４はまた、処理装置１２に入るに先立ち液体から白血球を除去するた めの、慣用のライン組み込みフィルター１００をも含む。使用される濾過媒質（ 図示ゼず）は、主線、酢酸セルロース、又はポリエステルのような他の合成繊維 を含み得る。

ある長さの可撓性で不活性なプラスチックチューブ１０２もまた、供給源容器１ ４に連結している。このチューブ１０２は、（図１が示すように）供給源容器１ ４を処理装置１２の入口３０に連結するために第１の連結装置９８と嵌まり合う 第２の連結装置１０４を含む。

種々の既知の連結装置が使用できるが、図示した具体例においては、装置９８及 び１０４は、好ましくは、ここに参照して導入するＧｒａｎＺＣＭ等の米国特許 第４１５７７２３号及び第４２６５２８０号に示されたような無菌の連結装置で ある。

処理装置１２の出口３２はまた、既に記述したチューブ３６をも含む。チューブ ３６の末端は、収集容器１６に連結している。代わりの配列（図示せず）におい ては、チューブ３６は、チューブ３４及び１０２のように、通常２つの長さに分 離されていることができ、各々が、使用に先立ち処理装置１２の出口３２に収集 容器１６を連結するための無菌の連結装置を有する。

図示した具体例（図１４が示すように）においては、補助容器１０６が、光活性 材料を含有する溶液を保持している。補助容器１０６はまた、第３の（好ましく は無菌の）連結装置１１０を担持したある長さのチューブ１０８をも含む。この 配列においては、供給源容器１４はまた、第４の（好ましくは無菌の）連結装置 ｔｌ１４を担持したある長さの他のチューブ１１２をも含む。第３及び第４の無 菌の連結装置１１０及び１１４を連結することにより、光活性材料は、補助容器 １０６から供給源容器１４中へと、処理すべき液体と混合するために搬送される ことができる。連結されたチューブ１０８及び１１２は、光活性材料を供給源容 器１４中に導入するための、閉鎖された、内部的に無菌の流路を形成する。一旦 光活性材料か移送されると、チューブ１０８は（図１か示すように）、連結され た連結装置１１０及び１１４の下流でヒートシールされて閉鎖されることができ 、そして補助容器１０６は取り去られることができる無菌の連結装置９８．１０ ４．１１０及び１１４を使用することにより、形成された流路は、供給源容器１ ４から処理チャンバー２０を通り、そして収集容器１６中へと液体を搬送するだ めの閉鎖された、内部的に無菌の流路よりなる。

処理後、チューブ３６はヒートシールされて閉鎖され、そして収集容器１６は貯 蔵のために取り外されることができる。

本発明の特徴及び利点は続く請求の範囲に示されている。

要約書 光活性材料の結合した生物学的汚染物を含有する液体を処理するだめのシステム 及び方法は、間隙（２６）を有する流路を形作る処理装置（２０）を含む。該シ ステム及び方法は、該間隙（２６）の入口端（６８）から該間隙（２６）の出口 端（７０）への液体流を確立するよう働く。該システム及び方法は、液体を、そ れが該間隙（２６）通過するとき、該汚染物に結合した光活性材料を活性化する 照射光源（５２）に曝す。該システム及び方法はまた、該間隙（２６）内を流れ るときに該液体を混合する。

５際調査報告

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．光活性材料の結合した汚染物を含有する液体を処理するための装置であって 、該材料が、該汚染物を根絶するために所定の波長範囲内の照射光に曝すことに よって活性化されるものであり、該装置が、 内部領域を形作る外側壁であって、該内部領域に照射光を通すよう所定の波長内 の照射光に対して本質的に透明なものである該外側壁と、 該処理すべき液体を受け取るために該内部領域に形成された処理チャンバーであ って、該外側壁に隣接した外側領域及び該外側壁から間隔を空けて離れた内側領 域を有するものである該処理チャンバーと、そして 該外側壁を通過する照射光に曝すために、処理チャンバー内において内側領域か ら外側領域へ向けて汚染物を循環させるための該内部領域内の手段とからなる装 置。
2. ２．該内部領域内に該外側壁から間隔を空けて位置する内側壁を更に含み、 該処理チャンバーが該外側壁と該内側壁との間に形成されており、該処理チャン バーの該内側領域が該内側壁に隣接しているものであり、そして 該循環手段が、該処理チャンバーの外側領域へ向けて汚染物を循環させる渦流を 該処理チャンバー内の液体中につくり出すために、該内側壁及び外側壁を相互に 対し相対的に回転させるための手段を含むものである、請求項１に記載の装置。
3. ３．該内側壁がローターを形成し、そして該循環手段が、該外側壁に対して該内 部領域内の該ローターを回転させるための手段を含むものである、請求項２に記 載の装置。
4. ４．該外側壁が、周において該内部領域を形作る一般的に管状のハウジングを形 成し、 該内側壁が、該ハウジング内に位置する一般的に円筒状の部材を形成し、該内側 壁と外側壁との間の空間が、処理チャンバーを構成する環状の間隙を形成し、そ して 該循環手段が、該汚染物を該環状の間隙の該外側領域に向けて循環させるよう該 環状の間隙内に渦流をつくり出すために、該円筒状の部材と該外側壁とを相互に 対し相対的に回転させるための手段を含むものである、請求項２に記載の装置。
5. ５．該環状の間隙が、液体を受け取るための入口と液体を排出するための出口と を含み、該入口及び出口が回転軸に関して間隔を空けているものである、請求項 ４に記載の装置。
6. ６．該円筒状の部材がローターよりなり、そして該循環手段が、該内部領域内に おいて該ローターを該外側壁に対して回転させるための手段を含むものである、 請求項５に記載の装置。
7. ７．光活性材料の結合した汚染物を含有する液体を処理するためのシステムであ って、該材料が、該汚染物を根絶するために所定の波長範囲内の照射光に曝すこ とによって活性化されるものであり、該システムが、 処理装置であって、 内部領域を形作る外側のハウジング壁であって、内部領域中に照射光を通すよう 所定の波長内の照射光に対して実質的に透明である該外側壁と、 該外側壁から間隔を空けて該内部領域中にある内側壁であって、該外側壁を通過 する照射光に曝すために、処理すべき液体を受け取るための処理チャンバーを該 内側壁及び外側壁の間の空間が形作るものである内側壁と、そして 処理チャンバー内に存在する汚染物を内側壁から外側壁に向けて循環させるため の内部領域中の手段とを含むものである処理装置と、そして 該汚染物に結合した光活性材料を活性化させるために該外側のハウジング壁を通 して処理チャンバー中へと所定の波長範囲内の照射光を放射するための手段とか らなるものであるシステム。
8. ８．該照射光放射手段が、該処理装置から間隔を空けられており且つ放射された 照射光を該外側のハウジング壁を通して収束させるための手段を含むものである 、請求項７に記載のシステム。
9. ９．該循環手段が、該処理チャンバー内に存在する該汚染物を該内側から外側壁 に向けて循環させる渦流を作り出すために、該内側壁及び外側壁を相互に対し相 対的に回転させるための手段を含むものである、請求項７に記載のシステム。
10. １０．該内側壁がローターを形成し、そして該循環手段が、処理チャンバー内に 存在する該汚染物を該内側壁から該外側壁に向けて循環させる渦流を作り出すた めに該内部領域内で該ローターを回転させるための手段を含むものである、請求 項７に記載のシステム。
11. １１．該外側壁が、該内部領域を周において形作る一般的に管状のハウジングを 形成し、 該内側壁が、該ハウジング内に位置する一般的に円筒状のローターを形成し、該 処理チャンバーが該内側壁と該外側壁との間の空間中の環状の間隙よりなり、そ して 該循環手段が、該汚染物を該内側壁から該外側壁に向けて循環させる渦流を該環 状の間隙内に作り出すために、該ローター及び該外側壁を相互に対し相対的に回 転させるための手段を含むものである、請求項７に記載のシステム。
12. １２．該循環手段が、該環状の間隙内に渦流を作り出すために該内部領域内で該 ローターを回転させるための手段を含むものである、請求項１１に記載のシステ ム。
13. １３．該間隙が、液体を受け取るための入口及び液体を排出するための出口を含 み、該入口及び出口はローターの回転軸に関して間隔を空けて離してあり、 そして該間隙の入口から該間隙の出口まで該間隙を通して液体を搬送するための 手段を更に含むものである、請求項１１に記載のシステム。
14. １４．該照射光放射手段が単一の照射光源を含むものである、請求項７に記載の システム。
15. １５．該照射光放射手段が多くの照射光源を含むものである、請求項７に記載の システム。
16. １６．多くの照射光源の各々が個別である、請求項１５に記載のシステム。
17. １７．該照射光放射手段がフォトダイオードを含むものである、請求項７に記載 のシステム。
18. １８．該照射光放射手段が、照射光源及び、該処理装置の少なくとも一部を取り 囲む反射性表面を含むものである、請求項７に記載のシステム。
19. １９．該反射性表面の形状が楕円形である、請求項１８に記載のシステム。
20. ２０．該楕円形の反射性表面が、直径上の間隔を空けた第１及び第２の焦点を含 み、 該照射光源が該焦点の１つに位置し、そして該処理装置が他の焦点に位置するも のである、請求項１９に記載のシステム。
21. ２１．該楕円形の反射性表面が、その短軸に沿って延びた開放端と該開放端から 間隔を空け且つ１の焦点を含む閉鎖端とを含み、該照射光源が該楕円の該開放端 に位置し且つ該閉鎖端の方向に向いており、そして 該処理装置が該閉鎖端中において焦点に位置するものである、請求項１９に記載 のシステム。
22. ２２．該照射光放射手段が、外周において該処理装置を取り囲む多くの照射光源 を含むものである、請求項７に記載のシステム。
23. ２３．該多くの照射光源がフォトダイオードを含むものである、請求項２２に記 載のシステム。
24. ２４．光活性材料の結合した汚染物を含有する液体を処理するための方法であっ て、該材料が、該汚染物を根絶するために所定の波長範囲内の照射光に曝すこと によって活性化されるものであり、該方法が、 該照射光を該内部領域中に通すよう所定の波長内の照射光に対して本質的に透明 である外側壁を有する処理チャンバー中に該液体を搬送する段階と、そして 照射光に曝すために該処理チャンバー内の該汚染物を該外側壁に向けて循環させ つつ、該外側壁を所定の波長内の照射光に曝す段階とからなる方法。
25. ２５．照射光に曝すため該汚染物が該外側壁に向かって循環される間に、処理チ ャンバーを通して該液体を搬送する段階を更に含むものである、請求項２４に記 載の方法。
26. ２６．光活性材料の結合した汚染物を含有する液体を処理するための方法であっ て、該材料が、該汚染物を根絶するために所定の波長範囲内の照射光に曝すこと によって活性化されるものであり、該方法が、 外側壁が所定の波長内の照射光に対して本質的に透明である該外側壁と内側壁と の間に形成された間隙を通して液体を搬送する段階と、そして 該照射光に曝すため該間隙内の汚染物を該外側壁に向けて循環させる渦流を作り 出すために該内側壁及び外側壁を相互に対し相対的に回転させつつ、該液体を、 それが該間隙を通るとき、該外側壁を通過する照射光源に曝す段階よりなるもの である方法。
27. ２７．照射光暴露段階の間に、該内側壁が該外側壁に対して回転されるものであ る、請求項２６に記載の方法。
28. ２８．血液成分及び生物学的汚染物を含有する液体を処理するための方法であっ て、 該汚染物に結合する光活性材料であって、該汚染物を根絶するために所定の波長 範囲内の照射光に曝すことによって活性化されるものである材料を該液体に添加 する段階と、外側壁が所定の波長内の照射光に対して本質的に透明である外側壁 と内側壁との間に形成された間隙を通して液体を搬送する段階と、そして 該照射光に曝すため該間際内の汚染物を該外側壁に向けて循環させる渦流を作り 出すために該内側壁及び外側壁を相互に対し相対的に回転させつつ、該液体を、 それが該間隙を通るとき、該外側壁を通過する照射光源に曝す段階よりなるもの である方法。
29. ２９．該照射光暴露段階の間に、該内側壁が該外側壁に対して回転されるもので ある、請求項２６に記載の方法。