CN105873623B - 用于处理包含细胞之液体介质的装置 - Google Patents

用于处理包含细胞之液体介质的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105873623B
CN105873623B CN201480072108.XA CN201480072108A CN105873623B CN 105873623 B CN105873623 B CN 105873623B CN 201480072108 A CN201480072108 A CN 201480072108A CN 105873623 B CN105873623 B CN 105873623B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid medium
cell
separator
sensor
feed system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480072108.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105873623A (zh
Inventor
阿图尔·梅斯贝格尔
梅拉妮·法伦多夫
迈克尔·布林克曼
马丁·比尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fresenius Kabi Deutschland GmbH
Original Assignee
Fresenius Kabi Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fresenius Kabi Deutschland GmbH filed Critical Fresenius Kabi Deutschland GmbH
Publication of CN105873623A publication Critical patent/CN105873623A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105873623B publication Critical patent/CN105873623B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/53Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with three nitrogens as the only ring hetero atoms, e.g. chlorazanil, melamine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/10Control of the drive; Speed regulating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/02Blood transfusion apparatus
    • A61M1/0272Apparatus for treatment of blood or blood constituents prior to or for conservation, e.g. freezing, drying or centrifuging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3616Batch-type treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3692Washing or rinsing blood or blood constituents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3693Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits using separation based on different densities of components, e.g. centrifuging
    • A61M1/3696Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits using separation based on different densities of components, e.g. centrifuging with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B11/00Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B5/00Other centrifuges
    • B04B5/04Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0442Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D253/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D251/00
    • C07D253/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D251/00 not condensed with other rings
    • C07D253/061,2,4-Triazines
    • C07D253/0651,2,4-Triazines having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D253/071,2,4-Triazines having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms, or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D253/075Two hetero atoms, in positions 3 and 5
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/10Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/10Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明涉及用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质(4)以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质(4’)的装置,所述装置(2)包含:分离器(6),其适于使初始液体介质(4)分离成多种成分;第一供给系统(8),其用于将初始液体介质供给至所述分离器(6);第一出口系统(12),其用于从所述分离器(6)提取产物液体介质(4’);传感器(22,22’),其适于测量与初始或产物液体介质(4,4’)中细胞的浓度相关的物理参数;以及控制单元(24),其偶联至所述传感器(22,22’),并且其适于控制作为所述传感器(22,22’)所测量物理参数之函数的所述装置(2)的至少一个工艺参数。所述装置的特征在于第二供给系统(10),其用于以给定流量将溶液(18)供给至所述分离器(6)。在将所述溶液(18)供给至所述分离器(6)期间,基于所述至少一个工艺参数确定所述第二供给系统(10)中所述溶液(18)的流量。

Description

用于处理包含细胞之液体介质的装置
本发明分别涉及根据权利要求1或权利要求13的前序部分之用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质的装置和方法。所述细胞可为活细胞。
这样的装置和相应的方法在现有技术中是已知的。所述装置通常包含:分离器,其适于将初始液体介质分离成多种成分;第一供给系统,其用于将初始液体介质供给至分离器;第一出口系统,其用于从分离器提取产物液体介质;传感器,其适于测量与初始或产物液体介质中细胞的浓度相关的物理参数;以及控制单元,其偶联(couple)至传感器,并且其适于控制作为传感器所测量物理参数之函数的装置的至少一个工艺参数。
这样的装置通常用于将血液分离成多种成分,特别用于提取红血细胞(红细胞),如例如EP 0 528 238 B1中所述。已知的用于将血液分离成多种成分的装置适用于体内处理,特别适用于手术中的血液处理,并且包含这样的分离器,所述分离器具有带泵的吸入管线(intake line)和红细胞级分的排出管线。为了控制吸入管线的泵,吸入管线中提供有用于持续测量血细胞比容值的传感器。所测量的血细胞比容值用作调节装置的输入。调节装置的输出用于根据所测量的血细胞比容信号调节通过泵的血流。
本发明的一个目的是改进这样的装置以使得其可以用于体内和体外处理包含初始浓度细胞的初始液体介质以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质。
根据权利要求1,提供了用于以给定流量将溶液供给至分离器的第二供给系统。所述溶液用于处理初始液体介质并被洗掉以获得产物液体介质。例如,溶液可以是洗涤溶液,如生理盐水溶液、细胞培养基、血浆、白蛋白等。在将溶液供给至分离器期间,通过装置的至少一个工艺参数决定第二供给系统中溶液的流量,所述装置的至少一个工艺参数通过偶联至传感器的控制单元控制。特别地,控制单元可以被配置成使得如果在初始液体介质中测得的细胞浓度增加,则其减少第二供给系统中溶液的流量。虽然体内处理需要与第二供给系统中溶液基本上相同的流量,但是用于体外处理的该流量可根据处理速度或期望的产物液体介质的质量而变化。特别地,可改变第二供给系统的流量使得该装置能够在体外操作。
除了第二供给系统中溶液的流量之外,待通过控制单元控制的工艺参数还可以确定在将初始液体介质供给至分离器期间第一供给系统中初始液体介质的流量,和/或在从分离器提取产物液体介质期间第一出口系统中产物液体介质的流量。控制单元可以被配置成控制初始液体介质的流量以与第一供给系统中初始液体介质中细胞的初始浓度成反比(indirectly proportional)。还可以控制产物液体介质的流量以与第一供给系统中初始液体介质中细胞的初始浓度成正比(directly proportional)。
根据本发明的一个方面,分离器是离心机,所述离心机适于将初始液体介质分离成多种成分。离心机可以被设计为平面的螺旋通道(planar spiral channel)。或者,离心机可以是钟形的转筒。工艺参数可用于控制离心机的转速。优选地,控制单元被配置成控制转速以与第一供给系统中初始液体介质中细胞的初始浓度成反比。分离器可以持续地或不持续地(分批)操作。
或者,分离器可以是膜,如旋转膜、平板膜或中空纤维膜。
第一供给系统包含初始液体介质通过其流入分离器中的供给管线。相应地,第一出口系统包含产物液体介质通过其流出分离器的输出管线。在传感器测量与初始液体介质中细胞的初始浓度相关的物理参数的情况下,优选地对存在于第一供给系统的供给管线中的初始液体介质进行测量。在传感器测量与产物液体介质中细胞的产物浓度相关的物理参数的情况下,优选地对存在于第一出口系统的输出管线中的产物液体介质进行测量。
为了获得对于细胞浓度基本上恒定质量的产物液体介质,可以配置控制单元以控制装置的至少一个工艺参数以使得产物液体介质中细胞的产物浓度在预定的浓度范围内。或者,可以配置控制单元以控制装置的至少一个工艺参数以使得产物液体介质中细胞的产物浓度最大化。
根据另一个实施方案,所述装置包含两个传感器,第一传感器适于测量与初始液体介质中细胞的浓度相关的物理参数,而第二传感器适于测量与产物液体介质中细胞的浓度相关的物理参数。
权利要求13及其从属权利要求是指用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质的方法。
接下来将参照附图中示出的实施方案更详细地描述本发明的基础思想。本文中,
图1示出了根据本发明第一实施方案的用于处理包含细胞之液体介质的装置的示意图;
图2示出了根据本发明第二实施方案的用于处理包含细胞之液体介质的装置的示意图;以及
图3示出了根据本发明第三实施方案的用于处理包含细胞之液体介质的装置的示意图。
图1示出了用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质4以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质4’的装置2的第一实施方案。产物浓度旨在高于初始浓度。作为一个实例,所述初始液体介质4可以是包含血细胞(主要是红血细胞,还有白血细胞和血小板)以及血浆的血液。在此,目的细胞应为红血细胞,也称为红细胞。血液中红血细胞的体积百分比称为血细胞比容。产物液体介质4’应是从血液中分离的红细胞级分。此外,初始液体介质4可以包含大部分的漂洗溶液、脂肪、碎片和/或特别组分(如组织、小骨颗粒等)。这些另外的组分可以大大减小输入血液4的血细胞比容值。
装置2适于在体内并且特别地还在体外处理初始液体介质4。其包含分离器6,所述分离器6连接至两个供给系统8、10和两个出口系统12、14。
图1所示实施方案的分离器6是离心机。分离器6包含可围绕旋转轴A旋转的分离室16和驱动单元(未示出)。图1中示出的分离器6的优选旋转方向为逆时针方向并且在图1中通过箭头R指示。然而,旋转方向还可以是相反的。
分离室16可以是由(透明)塑料材料制成的一次性部件。分离室16被设计为围绕旋转轴A的基本上平面的螺旋通道,其中通道与轴A之间的距离沿着R旋转方向增加。分离器6的容积为185ml。或者,可使用其他容积。
第一供给系统8适于将待处理的初始液体介质4(血液)供给至分离器6。第一供给系统8包含储存器8a,所述储存器8a通过供给管线8b连接至分离器6螺旋通道的最里端(离轴A最近)。供给管线8b包含可调节泵8c,所述泵8c适于调节从储存器8a通过供给管线8b至分离器6的初始液体介质4的流量。
第一出口系统12适于在处理初始液体介质4之后从分离器6提取产物液体介质4’(红细胞级分)。第一出口系统12包含储存器12a,所述储存器12a通过输出管线12b连接至分离器6螺旋形式通道的最外端(离轴A最远)。输出管线12b包含可调节泵12c,所述泵12c适于调节从分离器6通过输出管线12b至储存器12a的产物液体介质4’的流量。
第二供给系统10适于将洗涤溶液18供给至分离器6。洗涤溶液18可以是生理盐水溶液并将其提供至分离器6以在处理液体介质4期间使细胞重悬。原则上,洗涤溶液18可以是适用于宿主细胞的任意介质。例如,所述介质可以是细胞培养基、血浆、白蛋白等。第二供给系统10包含储存器10a,所述储存器10a通过供给管线10b连接至分离器6。供给管线10b优选在分离器6螺旋通道的最外端之前约90°至180°处到达分离器6的螺旋通道。一般地,选择供给管线10b到达螺旋通道的位置以确保初始液体介质4充足的分离时间。因此,供给管线10b应该到达离产物液体介质4’通过其离开分离器6的输出管线12b不太近的螺旋通道,以使得在洗涤步骤之后允许细胞分离或再次沉降,从而可以获得需要量的产物液体介质4’。根据待处理的初始液体介质4的类型和细胞的类型,供给管线10b到达螺旋通道的位置可变化。供给管线10b包含可调节泵10c,所述泵10c适于调节从储存器10a通过供给管线10b进入分离器6的洗涤溶液18的流量。
可手动地或者通过以下将描述的控制单元24独立地控制可调节泵8c、10c和12c,并因此控制输入的初始液体介质4、输入的洗涤溶液18和待提取的产物液体介质4’的流量。
第二出口系统14适于在处理初始液体介质4期间从分离器6提取废物20,如脂肪、碎片、抗凝剂、受损细胞和过量的洗涤溶液。第二出口系统14包含储存器14a,所述储存器14a通过输出管线14b连接至分离器6。输出管线14b优选在分离器6螺旋通道最里端之后约270°处到达分离器6的螺旋通道。一般地,输出管线14b可在供给管线10b到达螺旋通道的位置与螺旋通道最里端之后360°之间的任意位置处到达螺旋通道。根据图1,第二出口系统不包含可调节泵。然而,可提供可调节泵,所述可调节泵适于调节从分离器通过输出管线14b至储存器14a的废物20的提取速率。
装置2还包含传感器22(例如,超声传感器或光传感器),传感器22适于测量与第一供给系统8中初始液体介质4中细胞的初始浓度相关的物理参数。如果初始液体介质4是血液,则传感器22可适于测量血液的血细胞比容值或可以推断出血细胞比容的任何相关物理参数(例如,透光度、粘度、密度)。输入的血液的血细胞比容值可通常在5%至70%强烈波动。根据初始液体介质4在第一供给系统8的储存器8a中停留的时间,血细胞比容值可以甚至高达85%。优选地,提供传感器22以测量第一供给系统8的储存器8a与泵8c之间供给管线8b(泵8c的上游)中血液的血细胞比容值。该测量周期性地进行,例如每5秒至10秒,周期是可调整的。
或者,可以提供传感器22以测量第一供给系统8的储存器8a中或泵8c与分离器6入口之间的供给管线8b中血液的血细胞比容值。
提供并配置控制单元24以控制装置2的至少一个工艺参数,以使得产物液体介质4’中细胞的产物浓度在可根据国家标准或客户要求的预定浓度范围内。红细胞级分4’的血细胞比容优选为55%至70%,并且更优选为60%至65%。
为此,控制单元24一方面偶联至传感器22,并且另一方面偶联至与工艺参数相关的装置的对应元件(如图1中虚线所示)。在图1的实施方案中,对应的元件是可调节泵10c。将与通过传感器22测得的细胞浓度相关的物理参数(血细胞比容值)用作控制单元24的输入信号,所述控制单元24产生作为传感器22所测量物理参数之函数的输出信号。该输出信号用于控制装置的对应元件的工艺参数。因此,控制单元24适于控制作为传感器22所测量物理参数之函数的装置2的至少一个工艺参数。
根据图1中示出的实施方案,工艺参数决定洗涤溶液18至分离器6的流量。因此,图1的控制单元24偶联至第二供给系统10的泵10c并偶联至传感器22。
根据另一个实施方案(未示出),可以提供控制单元24以同时控制装置2的多个工艺参数(或者除洗涤溶液18至分离器6的流量之外的其他工艺参数)。除了(或者作为替代)洗涤溶液18的流量,另一些工艺参数还可以确定初始液体介质4的流量、产物液体介质4’的流量和/或分离器6的转速。相应地,控制单元24可以偶联至第一供给系统8的泵8c、第一出口系统12的泵12c和/或分离器6的驱动单元。
特别地,可以提供控制单元24以同时控制多个工艺参数,所述多个工艺参数决定洗涤溶液18的流量、初始液体介质4的流量、产物液体介质4’的流量和分离器6的转速。一般地,控制单元24被配置成当血细胞比容值增加时,减小洗涤溶液18的流量、输入血液的流量和分离器6的转速并且增加红细胞级分的流量。在表I中,示出了包括这样的分离器6的装置的血细胞比容值与不同工艺参数之间关系的一个实例:所述分离器6为例如G.Shulman在The Journal Of Extra-Corporeal Technology,第32卷,第1期,2000年3月,第11至19页中所述的连续自体输血系统C.A.T.S.之Fresenius Kabi自体输血器具AT的旋转分离室的形式。更具体地,表I指出了Fresenius Kabi螺旋分离室的通常操作条件的流量范围和值。一般地,所述值将取决于所使用的分离器6的特征。
表I:工艺参数对输入血液的血细胞比容值的依赖性(每分钟转数缩写为rpm)
或者,在装置2中可使用如在US 2013/0310241 A1中所述的离心机室;如在US 4,943,273中所述的一次性离心机转筒;如在EP 0 799 645 B1中所述的Latham转筒;如由T.Zeiler和V.Kretschmer在Infus.Ther.Transfus.Med.,第27卷,第3期,2000,第119至126页中和由E.F.Strasser等在Transfusion,第46卷,2006年1月,第66至73页中所述的C4双级分离室;或者如在EP 0 527 973 B1中所述的旋转膜分离装置。对于所有这些类型的分离室来说,虽然变化的构思和工艺参数的相互作用是类似的,但是相关参数的绝对值可不同。
图2示出了第二实施方案,其与第一个实施方案的不同主要在于传感器22’的位置。根据第二实施方案,在第一出口系统12的泵12c与分离器6之间(泵12c的上游)提供传感器22’,并且所述传感器22’适于测量与第一出口系统12中的产物液体介质4’中细胞的产物浓度相关的物理参数。或者,可以提供传感器22’以测量与第一出口系统12的储存器12a中或者泵12c与储存器12a之间的输出管线12b中的产物液体介质中细胞的产物浓度相关的物理参数。如果产物液体介质4’由供给至分离器6中的血液的红细胞级分形成,则传感器22’(例如,超声传感器或光传感器)可适于测量血细胞比容值或者与红细胞级分的血细胞比容值相关的物理参数。在这种情况下,传感器22’必须适于测量红细胞级分之升高的血细胞比容值(50%至90%)。该测量周期性地进行,例如每5秒至10秒,周期是可调整的。
此外,测量红细胞级分之血细胞比容值的传感器22’可以用于质量管理。为此,可以贯穿整个血液加工处理过程测量血细胞比容值。随后血细胞比容值相对于时间(特别是整个血液加工处理过程的时间间隔)的积分(integration)得到了第一出口系统12的储存器12a中全部红细胞级分的总红细胞含量。总红细胞含量除以通过泵12c测量的体积得到了储存器12a中红细胞产物的总平均血细胞比容。
此外,测量待处理血液之血细胞比容值的第一实施方案的传感器22可以用于确定待处理血液的总红细胞含量。
与细胞的初始浓度或产物浓度相关的物理参数可以作为时间的函数用图表说明,以简化加工处理、初始液体介质4的组成和产物液体介质4’的组成的分析。
根据图3中示出的第三实施方案,装置2包含两个传感器22、22’。第一传感器22适于测量与第一供给系统8中初始液体介质4中细胞的初始浓度相关的物理参数。第二传感器22’适于测量与第一出口系统12中产物液体介质4’中细胞的产物浓度相关的物理参数。优选地,分别在第一供给系统8和第一出口系统12中对应的泵8c、12c的上游提供传感器22、22’。或者,可以分别在第一供给系统8和第一出口系统12中的任意其他地方提供传感器22、22’。
传感器22、22’二者如图3中虚线所示地偶联至控制单元24,并且将通过传感器22、22’测量的物理参数用作控制单元24的输入信号,所述控制单元24产生作为传感器22和22’所测量物理参数之函数的输出信号。第一传感器22与第一实施方案中的传感器22(图1)类似地监测初始液体介质4的血细胞比容值。第二传感器22’监测产物液体介质4’的血细胞比容值,并因此监测基于第一传感器22的测量的控制效果。如果需要,第二传感器22’可向控制单元24提供及时反馈以进一步修改装置2的工艺参数。
如已对第一和第二实施方案作出的概述,所述两个传感器22、22’的使用允许确定待处理血液的总红细胞含量以及第一出口系统12的储存器12a中全部红细胞级分的总红细胞含量。所述两个传感器22、22’的使用还允许基于以下方程在装置2中处理初始液体介质之后计算细胞的产量(也被称为效率、产率、收集率、回收、回收率或效力):
第三实施方案的控制单元24被配置成控制洗涤溶液18至分离器6的流量,并因此偶联至第二供给系统10的泵10c,如图3中所示。
与图1和图2中所示的实施方案类似,控制单元24也可以被配置成同时控制装置2的多个工艺参数(或者除洗涤溶液18至分离器6的流量之外的其他工艺参数)。除了(或者作为替代)洗涤溶液18的流量,工艺参数可以确定初始液体介质4的流量、产物液体介质4’的流量和/或分离器(离心机)6的转速。相应地,控制单元24也可以偶联至第一供给系统8的泵8c、第一出口系统12的泵12c和/或分离器6的驱动单元。
特别地,可以提供控制单元24以同时控制多个工艺参数,所述多个工艺参数决定洗涤溶液18的流量、初始液体介质4的流量、产物液体介质4’的流量和分离器6的转速。
在两个传感器22、22’中的一个出现故障的情况下,装置2能够利用剩下的传感器继续工作。
为了在体外处理包含初始浓度细胞的初始液体介质4以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质4’,可以使用装置2以获得具有预定产物浓度的细胞或最大产物浓度的细胞的产物液体介质4’。下面,将描述使用血液作为应处理的初始液体介质4以获得血液的红细胞级分作为产物液体介质4’的方法。
首先,用预定量(例如,多于100ml)的血液(部分地)填充第一供给系统的储存器8a,并且用在处理期间出于洗涤目的之洗涤溶液18(如生理盐水溶液、细胞培养基、血浆、白蛋白等)填充第二供给系统的储存器10a。以规定流量将血液从储存器8a通过第一供给系统8的泵8c转移至分离器6中。在通过所述泵8c之前,通过传感器22测量血液的血细胞比容或者允许计算血细胞比容的与血细胞比容相关的物理参数。通过传感器22测量的值传输到控制单元24并用于根据表I中示出的关系确定作为所测量值之函数的控制信号。所述控制信号用于控制可选自以下的一个或更多个工艺参数:洗涤溶液18的流量、初始液体介质4的流量、产物液体介质4’的流量和/或分离器6的转速。特别地,当血细胞比容值增加时,控制单元24减小洗涤溶液18的流量、输入的血液的流量和分离器6的转速,并增加红细胞级分的流量。
在分离器6的分离室16中,血液经历第一分离阶段。分离器6的转速取决于通过传感器22确定的输入的血液的血细胞比容。在该阶段中,富集血液至约80%的血细胞比容。血浆、脂肪、碎片、抗凝剂或受损细胞通过第二出口系统14洗涤掉并且收集到第二出口系统14的储存器14a中。
在后续的洗涤阶段中,将洗涤溶液18添加到分离室16中以使存在于富集血液中的红细胞重悬。通过第二出口系统14洗涤掉残留的血浆、脂肪、碎片、抗凝剂或受损细胞。
在洗涤阶段之后,使部分处理的血液经历第二分离阶段,在这期间通过离心洗涤掉洗涤溶液18。将红细胞聚集至60%至65%的血细胞比容,并且通过第一出口系统12分离红细胞级分并将其收集到第一出口系统12的储存器12a中。
任选地,可以通过位于分离器6与储存器12a之间的第二传感器22’确定红细胞级分的血细胞比容。红细胞级分的血细胞比容值可以用于信息目的。另外,红细胞级分的血细胞比容(或与血细胞比容相关的物理参数)可以用于通过控制单元24控制装置的一个或更多个工艺参数。
尽管已经以血液作为初始液体介质和其红细胞级分作为产物液体介质示例性地描述了用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质的装置和方法,但是所述装置和方法不限于这些物质。它们还可以用于从营养液分离干细胞,或者从血液分离除红细胞之外的其他细胞血液成分,或者使不同的细胞类型彼此分离。
****

Claims (13)

1.用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质(4)以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质(4’)的装置,所述装置(2)包含:
-分离器(6),所述分离器(6)适于使所述初始液体介质(4)分离成多种成分,
-第一供给系统(8),所述第一供给系统(8)用于将所述初始液体介质(4)供给至所述分离器(6),
-第一出口系统(12),所述第一出口系统(12)用于从所述分离器(6)提取所述产物液体介质(4’),
-传感器(22,22’),所述传感器(22,22’)适于测量与所述初始液体介质(4)中细胞的浓度相关的物理参数,和
-控制单元(24),所述控制单元(24)偶联至所述传感器(22,22’),并且所述控制单元(24)适于控制作为所述传感器(22,22’)所测量所述物理参数之函数的所述装置(2)的至少一个工艺参数,
特征在于
第二供给系统(10),所述第二供给系统(10)用于以给定流量将溶液(18)供给至所述分离器(6),其中在将所述溶液(18)供给至所述分离器(6)期间,基于所述至少一个工艺参数确定所述第二供给系统(10)中所述溶液(18)的流量,并且其中所述控制单元(24)被配置成当在所述初始液体介质(4)中测得的细胞浓度增加时减小所述第二供给系统(10)中所述溶液(18)的流量。
2.根据权利要求1所述的装置,特征在于,所述至少一个工艺参数决定:在将所述初始液体介质(4)供给至所述分离器(6)期间所述第一供给系统(8)中所述初始液体介质(4)的流量,和/或在从所述分离器(6)提取所述产物液体介质(4’)期间所述第一出口系统(12)中所述产物液体介质(4’)的流量。
3.根据权利要求2所述的装置,特征在于,所述控制单元(24)被配置成控制所述初始液体介质(4)的流量,以使得其与所述第一供给系统(8)中所述初始液体介质(4)中细胞的初始浓度成反比;和/或控制所述产物液体介质(4’)的流量,以使得其与所述第一供给系统(8)中所述初始液体介质(4)中细胞的初始浓度成正比。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置,特征在于,所述分离器(6)是离心机。
5.根据权利要求4所述的装置,特征在于,所述控制单元(24)被配置成基于所述至少一个工艺参数来控制所述离心机的转速,以使得所述转速与所述第一供给系统(8)中所述初始液体介质(4)中细胞的初始浓度成反比。
6.根据权利要求1至3和5中任一项所述的装置,特征在于,所述第一供给系统(8)包含供给管线(8b),所述初始液体介质(4)通过所述供给管线(8b)流入所述分离器(6)中;以及特征在于,所述传感器(22)适于测量与存在于所述第一供给系统(8)的供给管线(8b)中之初始液体介质(4)中细胞的初始浓度相关的物理参数。
7.根据权利要求1至3和5中任一项所述的装置,特征在于,所述第一出口系统(12)包含输出管线(12b),所述产物液体介质(4’)通过所述输出管线(12b)流出所述分离器(6);以及特征在于,所述传感器(22’)适于测量与存在于所述第一出口系统(12)的输出管线(12b)中之产物液体介质(4’)中细胞的产物浓度相关的物理参数。
8.根据权利要求1至3和5中任一项所述的装置,特征在于,所述控制单元(24)被配置成控制所述装置(2)的所述至少一个工艺参数,以使得所述产物液体介质中细胞的产物浓度在预定的浓度范围内。
9.根据权利要求1至3和5中任一项所述的装置,特征在于,所述控制单元(24)被配置成控制所述装置(2)的所述至少一个工艺参数,以使所述产物液体介质(4’)中细胞的产物浓度最大化。
10.根据权利要求1至3和5中任一项所述的装置,特征在于,所述装置(2)被配置成在体外操作。
11.根据权利要求1至3和5中任一项所述的装置,特征在于,其包含:第一传感器(22),所述第一传感器(22)适于测量与所述初始液体介质(4)中细胞的浓度相关的物理参数;和第二传感器(22’),所述第二传感器(22’)适于测量与所述产物液体介质(4’)中细胞的浓度相关的物理参数。
12.用于处理包含初始浓度细胞的初始液体介质(4)以获得包含产物浓度细胞的产物液体介质(4’)的方法,所述方法包括以下步骤:
-通过第一供给系统(8)将所述初始液体介质(4)供给至分离器(6),
-在所述分离器(6)中将所述初始液体介质(4)分离成多种成分以获得所述产物液体介质(4’),
-通过第一出口系统(12)从所述分离器(6)提取所述产物液体介质(4’),
-使用传感器(22,22,)测量与所述初始液体介质(4)中细胞的浓度相关的物理参数,以及
-控制作为所述传感器(22)所测量所述物理参数之函数的至少一个工艺参数;
特征在于
在将所述初始液体介质(4)分离成多种成分的步骤期间,通过第二供给系统(10)以给定流量将溶液(18)供给至所述分离器(6),其中在将所述溶液(18)供给至所述分离器(6)期间,基于所述至少一个工艺参数决定所述第二供给系统(10)中所述溶液(18)的流量,其中使用根据权利要求1所述的装置进行所述方法。
13.根据权利要求12所述的方法,特征在于,所述初始液体介质(4)是包含血细胞的血液。
CN201480072108.XA 2014-01-27 2014-12-17 用于处理包含细胞之液体介质的装置 Active CN105873623B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14152634.3 2014-01-27
EP14152634 2014-01-27
PCT/EP2014/078121 WO2015110229A1 (en) 2014-01-27 2014-12-17 Device for processing a liquid medium comprising cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105873623A CN105873623A (zh) 2016-08-17
CN105873623B true CN105873623B (zh) 2019-03-29

Family

ID=49999802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480072108.XA Active CN105873623B (zh) 2014-01-27 2014-12-17 用于处理包含细胞之液体介质的装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10022732B2 (zh)
EP (1) EP3099344B1 (zh)
JP (1) JP6427198B2 (zh)
CN (1) CN105873623B (zh)
WO (1) WO2015110229A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750129B (zh) 2015-08-03 2021-12-21 瑞士商諾華公司 作為血液學毒性生物標記之gdf-15
JP6309606B1 (ja) * 2016-12-21 2018-04-11 三井電気精機株式会社 遠心分離システム
WO2019119190A1 (zh) * 2017-12-18 2019-06-27 深圳市大疆创新科技有限公司 植保机的液体抽取装置的流量控制方法、装置及系统
CA3101939C (en) 2018-05-31 2024-02-20 Vitalant Methods and systems for cryopreservation and resuspension of body fluids
EP4194025A1 (en) * 2021-12-09 2023-06-14 Fenwal, Inc. Systems and methods for setting a continuous-flow centrifuge rotation rate

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943273A (en) 1986-07-22 1990-07-24 Haemonetics Corporation Disposable centrifuge bowl for blood processing
US4935002A (en) * 1988-06-29 1990-06-19 Biodynamics, Inc. Apparatus and method for the autotransfusion of blood
US5234608A (en) 1990-12-11 1993-08-10 Baxter International Inc. Systems and methods for processing cellular rich suspensions
DE4126341C1 (zh) * 1991-08-09 1993-01-28 Fresenius Ag, 6380 Bad Homburg, De
US5478479A (en) * 1994-05-20 1995-12-26 Haemonetics Corporation Two-stage cell wash process controlled by optical sensor
JP3313572B2 (ja) 1996-04-03 2002-08-12 ヘモネティクス・コーポレーション 血液処理用遠心分離器ボウル
DE19802321C2 (de) 1998-01-23 2000-05-11 Fresenius Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von intra- oder postoperativen Blutverlusten für die Autotransfusion
JP2000217908A (ja) * 1999-01-29 2000-08-08 Asahi Medical Co Ltd 血液回収装置
US6284142B1 (en) * 1999-09-03 2001-09-04 Baxter International Inc. Sensing systems and methods for differentiating between different cellular blood species during extracorporeal blood separation or processing
US7011761B2 (en) * 1999-09-03 2006-03-14 Baxter International Inc. Red blood cell processing systems and methods which control red blood cell hematocrit
US7479123B2 (en) 2002-03-04 2009-01-20 Therakos, Inc. Method for collecting a desired blood component and performing a photopheresis treatment
ATE452668T1 (de) * 2004-12-28 2010-01-15 Caridianbct Inc Apparat und methode zur separation einer menge blut in vier komponenten
EP1925327B1 (en) * 2006-11-27 2011-11-16 Sorin Group Italia S.r.l. Method and apparatus for controlling the flow rate of washing solution during the washing step in a blood centrifugation bowl
JP4916905B2 (ja) * 2007-02-08 2012-04-18 テルモ株式会社 血液成分採取装置
CN101172207B (zh) * 2007-10-12 2012-09-05 经建中 多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘及应用方法
EP2664383A1 (en) 2012-05-15 2013-11-20 Miltenyi Biotec GmbH Centrifugation chamber with deflector shields

Also Published As

Publication number Publication date
US10022732B2 (en) 2018-07-17
US20180333419A1 (en) 2018-11-22
US10632476B2 (en) 2020-04-28
WO2015110229A1 (en) 2015-07-30
JP6427198B2 (ja) 2018-11-21
EP3099344A1 (en) 2016-12-07
EP3099344B1 (en) 2018-05-30
US20160339451A1 (en) 2016-11-24
CN105873623A (zh) 2016-08-17
JP2017508443A (ja) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105873623B (zh) 用于处理包含细胞之液体介质的装置
EP2683471B1 (en) Membrane separation devices, systems and methods employing same
US9370615B2 (en) System and method for automated separation of whole blood
EP2910259B1 (en) Membrane separation devices
US11529452B2 (en) Tangential flow filter system for the filtration of materials from biologic fluids
US8192386B2 (en) System and method for controlling hematocrit during a therapeutic red blood cell exchange procedure
CN105813665B (zh) 用于调节和给出血液泵的泵速率的装置和方法
JP2022130592A (ja) 血漿収集量を最適化するためのシステムおよび方法
EP0784496A1 (en) Systems and methods for separating erythrocytes
US10112002B2 (en) System for blood separation with replacement fluid apparatus and method
JP2021500950A5 (zh)
US20230120296A1 (en) Tangential flow filter system for the filtration of materials from biologic fluids
US10729829B2 (en) Systems and methods for platelet concentration with a spinning membrane separator
US10300189B2 (en) Whole blood separation system
Schoendorfer Automation in apheresis
RU2776451C2 (ru) Системы и способы для оптимизации объемов забора плазмы
JP5554896B2 (ja) アフェレーシス装置
JP2024504381A (ja) 血漿収集のためのac体積の推奨を生成するシステムおよび方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant