CN111770789A - 用于处理生物流体的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于处理生物流体例如以灭活病原体的系统和方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月29日提交的62/612,314号美国临时专利申请的优先权,该临时专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文。
背景技术
本公开通常涉及用光处理生物流体的系统和方法,包括处理生物流体和光化学剂的混合物。
用光处理生物流体的系统和方法是众所周知的。例如,7,459,695、6,986,867和5,593,823号美国专利描述了用光处理生物流体以灭活生物流体中的病原体的系统。特别地,该系统包括具有用于将生物流体引入处理室的抽屉的处理室和处理室中的用于照射生物流体的光源。光源发射选定波长范围内的光,所述光有效地灭活生物流体中的病原体,特别是通过光化学灭活病原体的方式。用光处理生物流体的其它系统和方法可包括例如6,843,961、7,829,867、9,320,817和8,778,263号美国专利以及Schlenke,2014,Transfus.Med.Hemother.41:309-325中描述的系统和方法。
对于用光处理生物流体(如血液制品,包括例如血小板和血浆)的系统和方法,重要的是要确保血液制品不含病原体,以使感染接受血液制品的个体的风险最小化。测试病原体在血液中的存在受所测试的病原体以及测定灵敏度的限制。作为测试病原体的替代方案或补充,本领域中已知采用各种基于化合物(例如,化学、光化学)的灭活方法灭活病原体的方法(例如,如在Schlenke等人,Transfus Med Hemother,2014,41,309-325和Prowse,Vox Sanguinis,2013,104,183-199中所公开)。用于处理血液制品的基于补骨脂素和紫外光的光化学病原体灭活系统包括市售的血液系统(Cerus Corporation),其利用氨托沙林(amotosalen)并用紫外A光照射,接着用化合物吸附装置(CAD)处理,以移除残留的氨托沙林及其光产物。
虽然以前用于处理生物流体的系统和方法总体上效果令人满意,但还希望开发出能更有效地处理生物流体的改进的系统和方法,举例如降低光化学处理后的病原体灭活化合物的水平(例如,光转化),同时保持或提高病原体的灭活,和/或使经处理的生物流体特性(例如,品质)改进,举例如通过使可能由处理过程的各种参数对生物流体造成的损害最小化。此外,可能期望对处理过程的各种参数的监测得到改进并进行更好的控制。
发明内容
提供了用光处理生物流体的系统和方法。在一个示例性实施方案中,处理系统可包括用于接收生物流体的处理室和和被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个光传感器。第一光源阵列可以被放置成照射所述处理室中的所述生物流体。所述第一光源阵列可包括用选定峰值波长的光照射所述生物流体的一个或多个光源通道。例如,第一光源通道可发射第一峰值波长的光,且第二光源通道可发射与所述第一峰值波长相差至少5纳米的第二峰值波长的光。在其它实例中,所述一个或多个光源通道可发射全宽半最大(FWHM)发射带宽不到20纳米的第一峰值波长的光。
本文提供了用于处理生物流体的系统,所述系统包括:用于接收生物流体(例如,容器中的生物流体)的处理室;被配置成检测(例如,测量)所述处理室中的光(例如,光强度)的一个或多个传感器;以及被放置成照射所述处理室中的所述生物流体(例如,面向所述生物流体放置)的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括被配置成发射具有第一峰值波长的紫外光的第一光源通道和被配置成发射具有第二峰值波长的光的第二光源通道,其中所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5纳米。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列包括多个光源群,其中所述第一光源阵列中的每个光源群包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光的所述第一光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的所述第二光源通道。在一些实施方案中,所述第一光源通道和/或所述第二光源通道被配置成发射紫外光。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm)。在一些实施方案中,所述第一光源通道被配置成发射具有约315nm至约350nm的第一峰值波长的紫外光。在一些实施方案中,所述第一峰值波长为约315nm至约335nm。在一些实施方案中,所述第一峰值波长为约330nm至约350nm。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm),且所述第二峰值波长处于紫外C光谱中(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm),且所述第二峰值波长处于紫外B光谱中(例如,280-315nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm),且所述第二峰值波长处于紫外A光谱中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中,且所述第二峰值波长处于可见光光谱中(例如,400-800nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外B光谱中,且所述第二峰值波长处于紫外C光谱中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外B光谱中,且所述第二峰值波长处于可见光光谱中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外C光谱中,且所述第二峰值波长处于可见光光谱中。在一些实施方案中,所述第一光源通道和所述第二光源通道包括一个或多个(例如,多个)发光二极管(LED)。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度在所述第一峰值波长的不到20纳米的光谱宽度内(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱宽度(例如,带宽)(例如,在最大峰值强度下的光谱带宽)在所述第一峰值波长的20纳米以内(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述第一阵列包括所述处理室的仅有/唯一光源,其被放置成照射所述处理室中的所述生物流体。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的第一平台(例如,托盘、槽、板、台),所述第一平台被配置成承载所述生物流体(例如,一个或多个生物流体的容器)。在一些实施方案中,被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器被放置在所述第一平台上或所述第一平台中。在一些实施方案中,所述系统进一步包括与所述第一光源阵列热联结的热交换器。在一些实施方案中,所述第一平台放置在所述第一光源阵列上方,且其中所述第一光源阵列面向所述第一平台。在一些实施方案中,所述第一平台放置在所述第一光源阵列下方,且其中所述第一光源阵列面向所述第一平台。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源以在所述阵列上非均匀分布的方式放置。在一些实施方案中,所述第一阵列包括具有第一光源密度的内区域和具有第二光源密度的外区域,其中所述第一光源密度与所述第二光源密度不同。在一些实施方案中,所述第一阵列包括含有所述第一阵列的中间点的连续内区域和围绕所述内区域的连续外区域,其中所述内区域占据所述第一阵列的表面积的不到50%(例如,不到40%、30%、20%、10%、10%-50%、20%-40%、10%-20%),且其中所述外区域占据所述第一阵列的表面积的剩余百分比(例如,50%、60%、70%、80%、90%)。在一些实施方案中,所述第一阵列包括含有所述第一阵列的中间点的连续内区域和围绕所述内区域的连续外区域,其中所述内区域占据所述第一阵列的表面积的超过50%(例如,超过60%、70%、80%、90%、50%-90%、60%-80%),且其中所述外区域占据所述第一阵列的表面积的剩余百分比(例如,不到50%、40%、30%、20%、10%、10%-50%、20%-40%、10%-20%)。在一些实施方案中,所述外区域包括含有所述第一阵列的外边缘的第一区域,且其中没有光源放置在所述第一区域中。在一些实施方案中,位于所述外区域中的第一光源密度大于位于所述内区域中的第二光源密度。在一些实施方案中,位于所述外区域中的第一光源密度小于位于所述内区域中的第二光源密度。在一些实施方案中,配置所述第一阵列,其中与所述阵列的中间点附近(例如,内10%、20%表面积)的光源密度相比,所述光源以更大的密度放置在所述阵列的外50%表面积中。在一些实施方案中,所述第一阵列包括光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射所述处理室中的第一生物流体(例如,具有生物流体的第一容器),后者被配置成照射所述处理室中的第二生物流体(例如,具有生物流体的第二容器)。在一些实施方案中,位于所述第一阵列的所述第一区域中的第一光源密度和位于所述第一阵列的所述第二区域中的第二光源密度各自大于位于所述第一阵列的所述第一区域和所述第二区域之外的光源密度。在一些实施方案中,所述第一阵列包括光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射所述处理室中的第一生物流体(例如,具有生物流体的第一容器),后者被配置成照射所述处理室中的第二生物流体(例如,具有生物流体的第二容器)。在一些实施方案中,位于所述阵列的所述第一区域中的第一光源密度和位于所述阵列的所述第二区域中的第二光源密度各自大于在所述阵列的所述第一区域和所述第二区域之外的光源密度。在一些实施方案中,所述第一阵列被配置为使得所述光源以跨越所述生物流体面向所述第一阵列的表面(例如,流体容器、流体容器截断面)小于25%的辐照度差异照射所述处理室中的所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一阵列被配置为使得所述光源以与整个生物流体(例如,具有生物流体的容器)截断面的积分辐照度(对表面积取平均值)之差异小于25%照射所述处理室中的所述生物流体(例如,具有生物流体的容器)上的任何5cm2的面积。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道(例如,其中所述第一、第二和第三峰值波长中的每一者彼此相差至少5纳米)。在一些实施方案中,所述多个光源群中的每个光源群进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道。在一些实施方案中,所述多个光源群中的每个光源群进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射第四峰值波长的光的第四光源通道。在一些实施方案中,所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射第四峰值波长的光的第四光源通道。在一些实施方案中,所述第一、第二、第三和第四峰值波长中的每一者彼此相差至少5纳米。在一些实施方案中,所述第一峰值波长与所述第三峰值波长相等,且其中所述第二峰值波长与所述第四峰值波长相等。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第一平台之间的屏障(例如,光屏障、保护屏障)。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体(例如,在容器中的生物流体)之间的屏障(例如,光屏障、保护屏障)。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少(例如,最小化、减弱、阻挡)波长小于UVA光谱中的光的波长的光的透射的光屏障(例如,滤光器)。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少波长小于UVB光谱中的光的波长的光的透射的光屏障。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少(例如,最小化、减弱、阻挡)波长比所述第一峰值波长和/或另一峰值波长(例如,比所述第二、第三或第四峰值波长小至少20nm)小至少20nm(例如,小至少25nm、小至少30nm)的光的透射的光屏障(例如,滤光器)。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少波长比所述第一峰值波长和/或另一峰值波长(例如,比所述第二、第三或第四峰值波长大至少20nm)大至少20nm(例如,大至少25nm、大至少30nm)的光的透射的光屏障(例如,滤光器)。在一些实施方案中,所述屏障对于波长在所述第一峰值波长的30nm以内(例如,比所述第一峰值波长小15纳米以内、大15纳米以内;比所述第一峰值波长大不超过15纳米、小不超过15纳米)的光是透明的。在一些实施方案中,被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器放置在所述屏障上或所述屏障中。在一些实施方案中,所述第一平台和所述第一光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
在一些实施方案中,所述第一平台包括第一隔室和与所述第一隔室分开的第二隔室。在一些实施方案中,所述第一平台被配置成分开保持至少具有第一生物流体的第一容器和具有第二生物流体的第二容器。在一些实施方案中,所述第一平台对于波长在所述第一峰值波长和/或另一峰值波长(例如,第二、第三或第四峰值波长)的100nm(例如,75nm、50nm、40nm、30nm、20nm)以内的光是透明的。在一些实施方案中,所述第一平台对于紫外光(例如,UV-A、UV-B和/或UV-C)是透明的。在一些实施方案中,所述第一平台可以滑动方式移动(例如,在抽屉配置中),用于将所述生物流体(例如,具有生物流体的容器)引入和移出室。在一些实施方案中,所述处理室的多个内表面中的一个或多个内表面被配置成吸收光。在一些实施方案中,所述处理室的多个内表面中的每个内表面被配置成吸收光。在一些实施方案中,所述处理室的多个内表面中的一个或多个内表面被配置成反射光。在一些实施方案中,所述处理室的多个内表面中的每个内表面被配置成反射光。
在一些实施方案中,所述系统(例如,第一平台)被配置成在处理期间搅动所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一平台被配置成移动(例如,轨道移动、往复移动、可控移动、以指定速率移动),以在处理期间搅动所述生物流体。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的一个或多个热传感器,和/或放置在所述处理室中的一个或多个空气流量传感器。在一些实施方案中,所述一个或多个传感器放置在所述第一光源阵列上。在一些实施方案中,所述系统进一步包括用于检测所述室内的生物流体(例如,具有生物流体的容器)的存在和/或类型的一个或多个传感器(例如,与所述平台接触/在所述平台上)。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源串联连接。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源并联连接。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的第一组光源并联连接,且所述第一光源阵列的第二组光源串联连接。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源通过并联和串联的电路的组合连接。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列的每个光源包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的第四光源通道。在一些实施方案中,所述第一光源阵列和所述第二光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的距离。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体(例如,具有生物流体的容器)。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与所述第一平台之间的屏障。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括面向与所述第一光源阵列相同方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列的每个光源包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的第四光源通道,且其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列限定了所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一区域。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一区域中的第一平台,所述第一平台被配置成承载第一生物流体;和放置在所述处理室中在所述第一区域之外的第二平台,所述第二平台被配置成承载第二生物流体,其中所述第二光源阵列面向所述第二平台。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一区域之外并且在所述第二光源阵列与所述第二平台之间的屏障。在一些实施方案中,所述第一阵列包括所述处理室的唯一光源,其被放置成照射所述处理室的所述第一区域中的所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的第一组光源被布置在第一面板上,且其中所述第一光源阵列的第二组光源被布置在与所述第一面板相邻放置的第二面板上。在一些实施方案中,第二光源阵列的第一组光源被布置在第一面板上,且其中所述第二光源阵列的第二组光源被布置在与所述第一面板相邻放置的第二面板上。在一些实施方案中,所述第一面板和所述第二面板被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一面板与所述第二面板之间的距离。在一些实施方案中,所述第一组光源串联连接,其中所述第二组光源串联连接,且其中所述第一面板和所述第二面板并联连接。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括控制电路(例如,与所述处理室可操作地联结(无线或有线)、与一个或多个阵列可操作地联结的控制电路)。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置由每个第一光源通道发射的光的所述第一峰值波长及调节或设置由每个第二光源通道发射的光的所述第二峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置所述第一光源阵列的每个光源(例如,独立地每个光源)的强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置由每个第一光源通道发射的第一光强度及调节或设置由每个第二光源通道发射的第二光强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源(例如,独立地每个光源)的光发射持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置来自每个第一光源通道的第一光发射持续时间及调节或设置来自每个第二光源通道的第二光发射持续时间。
在一些实施方案中,所述控制电路至少部分地基于由至少一个传感器(例如,光传感器、空气流量传感器、热传感器、用于检测生物流体的存在或其性质的传感器、用于检测光化学化合物的传感器、被放置成检测生物流体的流体深度的传感器)检测到的第一组参数来调节或设置光的所述第一峰值波长和光的所述第二峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置光的所述第一峰值波长和光的所述第二峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由至少一个传感器(例如,光传感器、空气流量传感器、热传感器、用于检测生物流体的存在或其性质的传感器、用于检测光化学化合物的传感器、被放置成检测生物流体的流体深度的传感器)检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由至少一个传感器(例如,光传感器、空气流量传感器、热传感器、用于检测生物流体的存在或其性质的传感器、用于检测光化学化合物的传感器、被放置成检测生物流体的流体深度的传感器)检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射强度。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括被配置成检测所述生物流体的第一部分的第一深度的深度传感器,所述生物流体放置在所述处理室中。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成基于所述生物流体的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第一光源通道发射的光的强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成基于所述生物流体的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第二光源通道发射的光的强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成基于所述生物流体的所述第一部分的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第一部分的每个第一光源通道发射的第一光强度,及基于所述生物流体的所述第二部分的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第二部分的每个第二光源通道发射的第二光强度。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的一个或多个深度传感器,所述一个或多个深度传感器被配置成检测所述生物流体的所述第一部分的深度和所述生物流体的所述第二部分的深度。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室(例如,处理容器)的内部里用于接收和处理所述生物流体的第一容器,其中所述第一容器适于与所述生物流体的源容器连接,且其中所述第一容器适于与用于从所述第一容器接收所述生物流体的第二容器连接。
本文进一步提供用于处理生物流体的系统,所述系统包括:用于接收生物流体(例如,容器中的生物流体)的处理室;被配置成检测(例如,测量)所述处理室中的光(例如,光强度)的一个或多个传感器;以及被放置成照射所述处理室中的所述生物流体(例如,面向所述生物流体放置)的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列的每个光源包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射具有紫外A、紫外B和/或紫外C光谱中的第一峰值波长(例如,315至400纳米)的紫外光,其中由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内;比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的每个光源包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射第一峰值波长在约315nm与约350nm之间的紫外光。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的每个光源包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射第一峰值波长在约315nm与约335nm之间(例如,在约320nm与约330nm之间,或约325nm)的紫外光。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的每个光源包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射第一峰值波长在约330nm与约350nm之间(例如,在约335nm与约345nm之间,或约340nm)的紫外光。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度在(例如,限定在)不到20纳米的光谱宽度以内(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射具有第二峰值波长的光(例如,紫外光)的第二光源通道。在一些实施方案中,所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5纳米。在一些实施方案中,所述第二峰值波长处于紫外A光谱(例如,315-400nm)、紫外B光谱(例如,280-315nm)、紫外C光谱(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)或可见光光谱(例如,400-800nm)中。在一些实施方案中,由所述第二光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第二峰值波长的10纳米以内(例如,比所述第二峰值波长大不超过10纳米,比所述第二峰值波长小不超过10纳米;比所述第二峰值波长小10纳米以内,比所述第二峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,由所述第二光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第二峰值波长大不超过10纳米,比所述第二峰值波长小不超过10纳米;比所述第二峰值波长小10纳米以内,比所述第二峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述第一光源阵列包括多个光源群,且其中所述第一光源阵列的每个光源群包括被配置成发射具有第一峰值波长的紫外光的所述第一光源通道和被配置成发射具有第二峰值波长的光(例如,紫外光)的所述第二光源通道。在一些实施方案中,所述第一光源通道包括一个或多个(例如,多个)LED。在一些实施方案中,所述第二光源通道包括一个或多个(例如,多个)LED。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的第一平台(例如,托盘、槽、板、台),所述第一平台被配置成承载所述生物流体(例如,一个或多个生物流体的容器)。在一些实施方案中,所述系统进一步包括与所述第一光源阵列热联结的热交换器。在一些实施方案中,所述第一平台放置在所述第一光源阵列上方,且其中所述第一光源阵列面向所述第一平台。在一些实施方案中,所述第一平台放置在所述第一光源阵列下方,且其中所述第一光源阵列面向所述第一平台。在一些实施方案中,被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器被放置在所述第一平台上或所述第一平台中。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源以在所述阵列上非均匀分布的方式放置。在一些实施方案中,所述第一阵列包括具有第一光源密度的内区域和具有第二光源密度的外区域,其中所述第一光源密度与所述第二光源密度不同。在一些实施方案中,所述第一阵列包括含有所述第一阵列的中间点的连续内区域和围绕所述内区域的连续外区域,其中所述内区域占据所述第一阵列的表面积的不到50%(例如,不到40%、30%、20%、10%、10%-50%、20%-40%、10%-20%),且其中所述外区域占据所述第一阵列的表面积的剩余百分比(例如,50%、60%、70%、80%、90%)。在一些实施方案中,所述第一阵列包括含有所述第一阵列的中间点的连续内区域和围绕所述内区域的连续外区域,其中所述内区域占据所述第一阵列的表面积的超过50%(例如,超过60%、70%、80%、90%、50%-90%、60%-80%),且其中所述外区域占据所述第一阵列的表面积的剩余百分比(例如,不到50%、40%、30%、20%、10%、10%-50%、20%-40%、10%-20%)。在一些实施方案中,位于所述外区域中的第一光源密度大于位于所述内区域中的第二光源密度。在一些实施方案中,位于所述外区域中的第一光源密度小于位于所述内区域中的第二光源密度。在一些实施方案中,所述外区域包括含有所述第一阵列的外边缘的第一区域,且其中没有光源放置在所述第一区域中。在一些实施方案中,所述第一阵列包括光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射所述处理室中的第一生物流体(例如,具有生物流体的第一容器),后者被配置成照射所述处理室中的第二生物流体(例如,具有生物流体的第二容器)。在一些实施方案中,位于所述第一阵列的所述第一区域中的第一光源密度和位于所述第一阵列的所述第二区域中的第二光源密度各自大于位于所述第一阵列的所述第一区域和所述第二区域之外的光源密度。在一些实施方案中,所述第一阵列被配置为使得所述光源以跨越所述生物流体面向所述第一阵列的表面(例如,流体容器、流体容器截断面)小于25%的辐照度差异照射所述处理室中的所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一阵列被配置为使得所述光源以与整个生物流体(例如,具有生物流体的容器)截断面的积分或平均辐照度之差异小于25%照射所述处理室中的所述生物流体(例如,具有生物流体的容器)上的任何5cm2的面积。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道(例如,其中所述第一、第二和第三峰值波长中的每一者彼此相差至少5纳米)。在一些实施方案中,所述多个光源群中的每个光源群进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道。
在一些实施方案中,所述多个光源群中的每个光源群进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射第四峰值波长的光的第四光源通道。在一些实施方案中,所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射第四峰值波长的光的第四光源通道。在一些实施方案中,所述第一、第二、第三和第四峰值波长中的每一者彼此相差至少5纳米。在一些实施方案中,所述第一峰值波长与所述第三峰值波长相等,且其中所述第二峰值波长与所述第四峰值波长相等。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第一平台之间的屏障(例如,光屏障、保护屏障)。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体(例如,容器中的生物流体)之间的屏障(例如,光屏障、保护屏障)。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少(例如,最小化、减弱、阻挡)波长小于UVA光谱中的光的波长的光的透射的光屏障(例如,滤光器)。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少波长小于UVB光谱中的光的波长的光的透射的光屏障。在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少(例如,最小化、减弱、阻挡)波长比所述第一峰值波长和/或另一峰值波长(例如,比所述第二、第三或第四峰值波长小至少20nm)小至少20nm(例如,小至少25nm、小至少30nm)的光的透射的光屏障(例如,滤光器)。在一些实施方案中,在一些实施方案中,所述屏障是被配置成减少波长比所述第一峰值波长和/或另一峰值波长(例如,比所述第二、第三或第四峰值波长大至少20nm)大至少20nm(例如,大至少25nm、大至少30nm)的光的透射的光屏障(例如,滤光器)。在一些实施方案中,所述屏障对于波长在所述第一峰值波长的30nm以内(例如,比所述第一峰值波长小15纳米以内、大15纳米以内;比所述第一峰值波长大不超过15纳米、小不超过15纳米)的光是透明的。在一些实施方案中,被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器放置在所述屏障上或所述屏障中。在一些实施方案中,所述第一平台和所述第一光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
在一些实施方案中,所述第一平台包括第一隔室和与所述第一隔室分开的第二隔室。在一些实施方案中,所述第一平台被配置成分开保持至少具有第一生物流体的第一容器和具有第二生物流体的第二容器。在一些实施方案中,所述第一平台对于波长在所述第一峰值波长和/或另一峰值波长(例如,第二、第三或第四峰值波长)的100nm(例如,75nm、50nm、40nm、30nm、20nm)以内的光是透明的。在一些实施方案中,所述第一平台对于紫外光(例如,UV-A、UV-B和/或UV-C)是透明的。在一些实施方案中,所述第一平台可以滑动方式移动(例如,在抽屉配置中),用于将所述生物流体(例如,具有生物流体的容器)引入和移出室。在一些实施方案中,所述处理室的一个或多个内表面(例如,所述处理室的多个内表面)被配置成吸收光。在一些实施方案中,所述处理室的多个内表面中的每个内表面被配置成吸收光。在一些实施方案中,所述处理室的一个或多个内表面(例如,所述处理室的多个内表面)被配置成反射光。在一些实施方案中,所述处理室的每个内表面被配置成反射光。
在一些实施方案中,所述系统(例如,第一平台)被配置成在处理期间搅动所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一平台被配置成移动(例如,轨道移动、往复移动、可控移动、以指定速率移动),以在处理期间搅动所述生物流体。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的一个或多个热传感器,和/或放置在所述处理室中的一个或多个空气流量传感器。在一些实施方案中,所述一个或多个传感器放置在所述第一光源阵列上。在一些实施方案中,所述系统进一步包括用于检测所述室内的生物流体(例如,具有生物流体的容器)的存在和/或类型的一个或多个传感器(例如,与所述平台接触/在所述平台上)。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源串联连接。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源并联连接。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的第一组光源并联连接,且所述第一光源阵列的第二组光源串联连接。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源通过并联和串联的电路的组合连接。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列的每个光源包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的第四光源通道。在一些实施方案中,所述第一光源阵列和所述第二光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的距离。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体(例如,具有生物流体的容器)。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与所述第一平台之间的屏障。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括面向与所述第一光源阵列相同方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列的每个光源包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的第四光源通道,且其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列限定了所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一区域。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一区域中的第一平台,所述第一平台被配置成承载第一生物流体;和放置在所述处理室中在所述第一区域之外的第二平台,所述第二平台被配置成承载第二生物流体,其中所述第二光源阵列面向所述第二平台。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一区域之外并且在所述第二光源阵列与所述第二平台之间的屏障。在一些实施方案中,所述第一阵列包括所述处理室的唯一光源,其被放置成照射所述处理室的所述第一区域中的所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的第一组光源被布置在第一面板上,且其中所述第一光源阵列的第二组光源被布置在与所述第一面板相邻放置的第二面板上。在一些实施方案中,所述第二光源阵列的第一组光源被布置在第一面板上,且其中所述第二光源阵列的第二组光源被布置在与所述第一面板相邻放置的第二面板上。在一些实施方案中,所述第一面板和所述第二面板被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一面板与所述第二面板之间的距离。在一些实施方案中,所述第一组光源串联连接,其中所述第二组光源串联连接,且其中所述第一面板和所述第二面板并联连接。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括控制电路(例如,与所述处理室可操作地联结(无线或有线)、与一个或多个阵列可操作地联结的控制电路)。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置由所述第一光源阵列的每个光源(例如,独立地每个光源)发射的光的所述第一峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置由每个第一光源通道发射的光的所述第一峰值波长,及调节由每个第二光源通道发射的光的所述第二峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置所述第一光源阵列的每个光源(例如,独立地每个光源)的强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置由每个第一光源通道发射的第一光强度及调节或设置由每个第二光源通道发射的第二光强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源(例如,独立地每个光源)的光发射持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置来自每个第一光源通道的第一光发射持续时间及调节或设置来自每个第二光源通道的第二光发射持续时间。
在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由至少一个传感器(例如,光传感器、空气流量传感器、热传感器、用于检测生物流体的存在或其性质的传感器、用于检测光化学化合物的传感器、被放置成检测生物流体的流体深度的传感器)检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光的所述第一峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光的所述第一峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置光的所述第一峰值波长和光的所述第二峰值波长。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由至少一个传感器(例如,光传感器、空气流量传感器、热传感器、用于检测生物流体的存在或其性质的传感器、用于检测光化学化合物的传感器、被放置成检测生物流体的流体深度的传感器)检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由至少一个传感器(例如,光传感器、空气流量传感器、热传感器、用于检测生物流体的存在或其性质的传感器、用于检测光化学化合物的传感器、被放置成检测生物流体的流体深度的传感器)检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射强度。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括被配置成检测所述生物流体的第一部分的第一深度的深度传感器,所述生物流体放置在所述处理室中。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成基于所述生物流体的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第一光源通道发射的光的强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成基于所述生物流体的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第二光源通道发射的光的强度。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成基于所述生物流体的第一部分的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第一部分的每个第一光源通道发射的第一光强度,及基于所述生物流体的第二部分的深度来调节或设置由面向所述生物流体的第二部分的每个第二光源通道发射的第二光强度。在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的一个或多个深度传感器,所述一个或多个深度传感器被配置成检测所述生物流体的所述第一部分的深度和所述生物流体的所述第二部分的深度。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室(例如,处理容器)的内部里用于接收和处理所述生物流体的第一容器,其中所述第一容器适于与所述生物流体的源容器连接,且其中所述第一容器适于与用于从所述第一容器接收所述生物流体的第二容器连接。
本文进一步提供处理生物流体(例如,灭活生物流体中的病原体)的方法,所述方法包括:提供与病原体灭活化合物(例如,光化学剂)掺合的生物流体;用第一峰值波长的紫外光照射(例如,暴露)所述生物流体;并用第二峰值波长的光(例如,紫外光)照射(例如,暴露)所述生物流体,其中所述第一峰值波长与所述第二峰值波长相差至少5nm,其中照射所述生物流体进行的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
在一些实施方案中,由第一光源(例如,在处理室内)提供所述第一峰值波长的紫外光,且其中由第二光源(例如,在处理室内)提供所述第二峰值波长的光。在一些实施方案中,由所述第一光源发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,由所述第一光源发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长的紫外光处于紫外A光谱中(例如,315至400纳米)。在一些实施方案中,所述第二峰值波长的光处于紫外B光谱(例如,280-315nm)、紫外C光谱(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)或可见光光谱(例如,400-800nm)中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm),且所述第二峰值波长处于紫外C光谱中(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm),且所述第二峰值波长处于紫外B光谱中(例如,280-315nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中(例如,315-400nm),且所述第二峰值波长处于紫外A光谱中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外A光谱中,且所述第二峰值波长处于可见光光谱中(例如,400-800nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外B光谱中,且所述第二峰值波长处于紫外C光谱中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外B光谱中,且所述第二峰值波长处于可见光光谱中。在一些实施方案中,所述第一峰值波长处于紫外C光谱中,且所述第二峰值波长处于可见光光谱中。在一些实施方案中,用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体和用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体是依次或同时进行的。在一些实施方案中,用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体包括用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体达第一持续时间,且其中用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体包括用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体达第二持续时间。在一些实施方案中,所述第一持续时间与所述第二持续时间不同。在一些实施方案中,所述第一持续时间与所述第二持续时间相等。在一些实施方案中,用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体是通过第一组光源进行的,其中用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体是通过第二组光源进行的,且其中所述第一和所述第二组光源布置在光源阵列群上。在一些实施方案中,第一光源和所述第二光源包括LED。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是选自补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪、卟啉和部花青540的光活性病原体灭活化合物。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是补骨脂素(例如,氨托沙林)。
本文进一步提供处理生物流体(例如,灭活生物流体中的病原体)的方法,包括:提供与病原体灭活化合物(例如,光化学剂)掺合的生物流体;并用由第一紫外光源(例如,在处理室内)提供的第一峰值波长的紫外光照射(例如,暴露)所述生物流体,其中由所述第一紫外光源发射的紫外光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内),且其中照射所述生物流体进行的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
在一些实施方案中,所述第一峰值波长的紫外光处于紫外A光谱中(例如,315至400纳米)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长在330纳米与350纳米之间(例如,340nm+5nm)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长的紫外光处于紫外B光谱中(例如,280-315纳米)。在一些实施方案中,所述第一峰值波长的紫外光处于紫外C光谱中(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)。在一些实施方案中,所述第一光源包括LED。在一些实施方案中,用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体是使用所述第一紫外光源作为所述处理室的照射所述生物流体的唯一光源进行的。在一些实施方案中,所述第一光源包括在处理期间所述处理室的照射所述生物流体的唯一紫外光源。在一些实施方案中,所述生物流体在容器内,且其中用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体是通过布置在光源阵列上的第一组光源进行的,所述第一组光源仅面向所述容器的一侧。在一些实施方案中,所述生物流体在容器内,且其中用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体是通过布置在光源阵列(例如,在处理室内)上的第一组光源进行的,且其中在处理期间所述阵列的放置面向(例如,照射)所述生物流体容器的一侧。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是选自补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪、卟啉和部花青540的光活性病原体灭活化合物。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是补骨脂素(例如,氨托沙林)。
本文进一步提供处理生物流体(例如,灭活生物流体中的病原体)的方法,包括:将与病原体灭活化合物(例如,光化学剂)掺合的生物流体(例如,容器中的生物流体)引入处理室,所述处理室包括被配置成检测(例如,测量)所述处理室中的光(例如,光强度)的一个或多个光传感器和被配置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列的每个光源包括在被配置成发射具有第一峰值波长的紫外光的第一光源通道中或被配置成发射具有第二峰值波长的光(例如,紫外光)的第二光源通道中,所述第一峰值波长与所述第二峰值波长相差至少5纳米;并通过从每个第一光源通道发射具有所述第一峰值波长的光和从每个第二光源通道发射具有所述第二峰值波长的光来照射所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括确定所述生物流体的一组特征;基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;并根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数。
在一些实施方案中,照射所述生物流体是根据所述处理概况来进行的。在一些实施方案中,由所述处理概况确定足以灭活所述病原体的持续时间和强度。在一些实施方案中,所述第一光源阵列包括多个光源群,其中所述第一光源阵列的每个光源群包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光的所述第一光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的所述第二光源通道。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述生物流体的所述一组特征包括以下中的至少一项:所述生物流体的体积、所述生物流体的类型或所述生物流体的温度。在一些实施方案中,基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定所述第一峰值波长和所述第二峰值波长。在一些实施方案中,基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的紫外光的第一强度和具有所述第二峰值波长的光的第二强度。在一些实施方案中,基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的紫外光的第一发射持续时间和具有所述第二峰值波长的光的第二发射持续时间。在一些实施方案中,所述处理室进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台承载所述生物流体(例如,一个或多个生物流体容器)。在一些实施方案中,所述处理室进一步包括与所述第一光源阵列热联结的热交换器。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述处理室的温度。在一些实施方案中,所述方法进一步包括搅动所述生物流体。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置与搅动所述生物流体关联的参数。
本文进一步提供处理生物流体(例如,灭活生物流体中的病原体)的方法,包括:将与病原体灭活化合物(例如,光化学剂)掺合的所述生物流体(例如,容器中的生物流体)引入处理室,所述处理室包括被配置成检测(例如,测量)所述处理室中的光(例如,光强度)的一个或多个光传感器和被配置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列的每个光源包括在被配置成发射具有紫外A、紫外B和/或紫外C光谱中的第一峰值波长的紫外光的第一光源通道中,其中由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内);并通过从每个第一光源通道发射具有所述第一峰值波长的光来照射所述生物流体,照射的第一持续时间和第一强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的每个光源包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射第一峰值波长在约330nm与约350nm之间(例如,约335nm与约345nm之间或约340nm)的紫外光。在一些实施方案中,所述方法进一步包括确定所述生物流体的一组特征;基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;并根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数。在一些实施方案中,照射所述生物流体是根据所述处理概况来进行的。在一些实施方案中,由所述处理概况确定足以灭活所述病原体的第一持续时间和第一强度。在一些实施方案中,由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的20纳米以内(例如,比所述第一峰值波长小10纳米以内,比所述第一峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述第一光源阵列的每个光源进一步包括被配置成发射第二峰值波长的光的第二光源通道。在一些实施方案中,所述第二峰值波长与第一峰值波长相差至少5nm。在一些实施方案中,由所述第二光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第二峰值波长的10纳米以内(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第二峰值波长小10纳米以内,比所述第二峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,由所述第二光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)不到20纳米(例如,比所述第一峰值波长大不超过10纳米,比所述第一峰值波长小不超过10纳米;比所述第二峰值波长小10纳米以内,比所述第二峰值波长大10纳米以内)。在一些实施方案中,所述第一光源阵列包括多个光源群,且其中所述第一光源阵列的每个光源群包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光的所述第一光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的紫外光的所述第二光源通道。在一些实施方案中,所述生物流体的所述一组特征包括以下中的至少一项:所述生物流体的体积、所述生物流体的类型或所述生物流体的温度。在一些实施方案中,基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定所述第一峰值波长。在一些实施方案中,基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的光的所述第一强度。在一些实施方案中,基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定发射具有所述第一峰值波长的光的所述第一持续时间。在一些实施方案中,所述处理室进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台承载所述生物流体(例如,一个或多个生物流体容器)。在一些实施方案中,所述处理室进一步包括与所述第一光源阵列热联结的热交换器。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述处理室的温度。在一些实施方案中,所述方法进一步包括搅动所述生物流体。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置与搅动所述生物流体关联的参数。
在任何上述实施方案的一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中至少1log(例如,至少2log、至少3log、至少4log)的病原体。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中至少1log(例如,至少2log、至少3log、至少4log)的病原体,且其中所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物或其光产物。在一些实施方案中,照射与所述病原体灭活化合物掺合的所述生物流体使照射后的病原体灭活化合物浓度降低到5μM或更低(例如,4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低、1μM或更低、0.5μM或更低)。在一些实施方案中,所述生物流体在照射后(例如,不经进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物,如在任何后续化合物移除步骤例如使所述生物流体经受CAD之前)包含5μM或更低(例如,4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低、1μM或更低、0.5μM或更低)的病原体灭活化合物。在一些实施方案中,在照射之前与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度为至少10μM(例如,至少15μM、至少20μM、至少30μM、至少40μM、至少50μM、至少60μM、至少70μM、至少80μM、至少90μM、至少100μM、至少110μM、至少120μM、至少130μM、至少140μM或至少150μM)。在一些实施方案中,在照射之前与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度为约10μM至约1500μM、约10μM至约1000μM、约10μM至约500μM、约10μM至约250μM、约10μM至约200μM、约10μM至约150μM、约15μM至约150μM、约15μM至约130μM、约15μM至约110μM、约15μM至约90μM、约30μM至约150μM、约30μM至约130μM、约30μM至约110μM、约30μM至约90μM、约30μM至约60μM、约60μM至约150μM、约60μM至约130μM、约60μM至约110μM或约60μM至约90μM。在一些实施方案中,在照射之前与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度为约10μM、约15μM、约20μM、约25μM、约30μM、约35μM、约40μM、约45μM、约50μM、约55μM、约60μM、约65μM、约70μM、约75μM、约80μM、约85μM、约90μM、约95μM、约100μM、约110μM、约120μM、约130μM、约140μM或约150μM。在一些实施方案中,在照射后与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度为在照射之前(例如,不经进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物,如在任何后续化合物移除步骤例如使所述生物流体经受CAD之前)与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度的至多1/3(例如,至多1/4、至多1/5、至多1/10或更少)。
本文进一步提供通过根据任何上述实施方案的方法制备的病原体灭活的生物流体。在一些实施方案中,所述生物流体在照射后(例如,在任何后续化合物移除步骤之前)包含5μM或更低(例如,4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低、1μM或更低、0.5μM或更低)的病原体灭活化合物。
本文进一步提供处理生物流体的方法,包括:提供与光活性病原体灭活化合物掺合的生物流体;并用由一组一个或多个第一光源发射的第一峰值波长为约315nm至约350nm的紫外光照射所述生物流体,其中所述一个或多个第一光源中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中照射所述生物流体进行的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
在一些实施方案中,所述第一峰值波长为约315至约335nm。在一些实施方案中,所述第一峰值波长为约330纳米至约350纳米。在一些实施方案中,所述第一峰值波长为所述一组一个或多个第一光源中的一个第一光源的峰值波长。在一些实施方案中,所述第一峰值波长为所述一组一个或多个第一光源的多个第一光源中的每一者的峰值波长。在一些实施方案中,所述第一峰值波长为所述一组一个或多个第一光源的平均峰值波长。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括用由一组一个或多个第二光源发射的具有第二峰值波长的紫外光照射所述生物流体,其中所述一个或多个第二光源中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中所述第二峰值波长与第一峰值波长相差至少5nm。在一些实施方案中,所述第二峰值波长为所述一组一个或多个第二光源中的一个第二光源的峰值波长。在一些实施方案中,所述第二峰值波长为所述一组一个或多个第二光源的多个第二光源中的每一者的峰值波长。在一些实施方案中,所述第二峰值波长为所述一组一个或多个第二光源的平均峰值波长。
在一些实施方案中,所述一组一个或多个第一光源包括一个或多个LED。在一些实施方案中,所述生物流体被容纳在容器内,且所述一组一个或多个第一光源被布置为光源阵列,所述一组一个或多个第一光源仅面向所述容器的一侧。在一些实施方案中,所述光活性病原体灭活化合物是补骨脂素。在一些实施方案中,所述光活性病原体灭活化合物是氨托沙林。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括在用具有所述第一峰值波长的所述紫外光照射所述生物流体之前:将与所述光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体引入处理室,所述处理室包括被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个光传感器和被配置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道包括所述一组一个或多个第一光源,其中照射所述生物流体包括从所述第一光源通道发射具有所述第一峰值波长的光,照射的第一持续时间和第一强度足以灭活所述生物流体中的病原体。在一些实施方案中,所述第一光源通道的每个光源被配置成发射第一峰值波长在约315nm与约350nm之间的紫外光。在一些实施方案中,所述方法进一步包括:确定所述生物流体的一组特征;基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;并根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数。在一些实施方案中,照射所述生物流体是根据所述处理概况来进行的,并且由所述处理概况来确定足以灭活所述病原体的所述第一持续时间和所述第一强度。在一些实施方案中,所述第一光源阵列包括被配置成发射第二峰值波长的光的第二光源通道。在一些实施方案中,所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5nm。在一些实施方案中,所述第二峰值波长处于紫外A、紫外B或紫外C光谱中。在一些实施方案中,所述第二光源通道包括一组一个或多个第二光源,其中所述一个或多个第二光源中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。在一些实施方案中,所述生物流体的所述一组特征包括包含以下项的组中的一项或多项:所述生物流体的体积、所述生物流体的类型和所述生物流体的温度。在一些实施方案中,基于所述生物流体的所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的光的所述第一强度或确定发射具有所述第一峰值波长的光的所述第一持续时间。在一些实施方案中,所述处理室进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台承载所述生物流体。在一些实施方案中,调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括搅动所述生物流体。在一些实施方案中,照射所述生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2至约50J/cm2。在一些实施方案中,由所述一组一个或多个第一光源发射的照射所述生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2至约50J/cm2。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log(例如,至少2log、至少3log、至少4log)的病原体,且所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内而无需使所述生物流体经受化合物移除步骤(例如,使所述生物流体经受CAD)以移除残留的病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log(例如,至少2log、至少3log、至少4log)的病原体,且所述生物流体在照射后包含5μM或更低(例如,4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低、1μM或更低、0.5μM或更低)的所述病原体灭活化合物。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log(例如,至少2log、至少3log、至少4log)的病原体,且所述生物流体在照射后包含2μM或更低的所述病原体灭活化合物。在一些实施方案中,在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为至少约10μM(例如,至少约30μM、至少约60μM、至少约90μM、至少约110μM)。在一些实施方案中,在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约15μM至约150μM(例如,约30μM至约110μM、约60μM至约90μM、约75μM)。在一些实施方案中,在照射后与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为在照射之前与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度的至多1/3。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少4log的病原体。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的至少约4log的病原体,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约30μM至约110μM,且其中所述生物流体在照射后包含约5μM或更低的PIC。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的至少约4log的病原体,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约30μM至约110μM,且其中所述生物流体在照射后包含约2μM或更低的PIC。在一些实施方案中,所述生物流体在照射后保持足够的生物活性,使得所述生物流体适合输注到受试者体内。
在一些实施方案中,所述生物流体包括血液制品。在一些实施方案中,所述生物流体包括血浆组合物。在一些实施方案中,在照射后的所述血浆组合物中纤维蛋白原的浓度为在照射之前的所述血浆组合物中纤维蛋白原的浓度的至少70%。在一些实施方案中,在照射后的所述血浆组合物中因子VIII的浓度为在照射之前的所述血浆组合物中因子VIII的浓度的至少70%。在一些实施方案中,在照射后的所述血浆组合物中因子II、因子V、因子X、因子XI、蛋白C和/或蛋白S的浓度为在照射之前所述血浆组合物中相应因子II、因子V、因子X、因子XI、蛋白C和/或蛋白S的浓度的至少70%。
在一些实施方案中,所述生物流体包括血小板组合物。在一些实施方案中,所述生物流体进一步包括血小板添加剂溶液。在一些实施方案中,照射后的血小板组合物中血小板的量为至少80%血小板回收率。在一些实施方案中,照射后的血小板组合物的血小板回收率为至少80%(例如,照射之前的血小板组合物的至少80%)。在一些实施方案中,照射后(例如,处理后)的血小板组合物在22℃下的pH为至少6.2(例如,照射后5天、照射后7天为至少6.4)。在一些实施方案中,所述方法包括在照射之前将所述生物流体与所述光活性病原体灭活化合物一起温育30分钟至24小时的一段时间(例如,约2小时、4小时、6小时、8小时、10小时、12小时、16小时、20小时、24小时)。
本文进一步提供通过根据任何上述实施方案的方法制备的病原体灭活的生物流体。在一些实施方案中,所述病原体灭活的生物流体包含5μM或更低的所述病原体灭活化合物。在一些实施方案中,所述病原体灭活的生物流体包含2μM或更低的所述病原体灭活化合物。
本文进一步提供用于处理生物流体的系统,所述系统包括:被配置成接收生物流体的处理室;被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器;和被放置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射所述第一阵列的第一峰值波长为约315nm至约350nm的紫外光,且其中所述第一光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。
在一些实施方案中,所述第一阵列的所述第一峰值波长为约315nm至约335nm。在一些实施方案中,所述第一阵列的所述第一峰值波长为约330nm至约350nm。在一些实施方案中,所述第一阵列的所述第一峰值波长为所述第一光源通道的所述一个或多个光源的平均峰值波长。在一些实施方案中,所述第一光源通道的所述一个或多个光源包括一个或多个发光二极管(LED)。在一些实施方案中,所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射具有所述第一阵列的第二峰值波长的光的第二光源通道,其中所述第二光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中所述第一阵列的所述第二峰值波长与所述第一阵列的所述第一峰值波长相差至少5纳米。在一些实施方案中,所述第一阵列的所述第二峰值波长处于紫外A、紫外B或紫外C光谱中。在一些实施方案中,所述第二光源通道包括一个或多个LED。
在一些实施方案中,所述第一光源阵列的光源以在所述阵列上非均匀分布的方式放置。在一些实施方案中,所述系统被配置成在处理期间搅动所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一光源阵列包括两个或更多个光源面板。在一些实施方案中,所述第一阵列被配置为使得所述第一阵列的光源以跨越所述生物流体面向所述第一阵列的表面小于25%的辐照度差异照射所述处理室中的所述生物流体。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。在一些实施方案中,所述第一平台和所述第一光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。在一些实施方案中,所述第一平台可以滑动方式移动,用于将所述生物流体引入和移出所述处理室。在一些实施方案中,所述第一平台被配置成分开保持至少具有所述生物流体作为第一容器生物流体的第一容器和具有第二容器生物流体的第二容器。在一些实施方案中,所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于所述第一平台或放置在其中。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的屏障。在一些实施方案中,放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的所述屏障对于波长在所述第一阵列的所述第一峰值波长的30nm以内的光是透明的。在一些实施方案中,所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的所述屏障或放置在其中。在一些实施方案中,所述第一阵列包括:光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射在所述处理室中作为第一被照生物流体的所述生物流体,后者被配置成照射所述处理室中的第二被照生物流体。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括控制电路。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射的强度或持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射的所述强度或所述持续时间。在一些实施方案中,所述系统进一步包括被配置成检测所述处理室内的生物流体的存在的一个或多个传感器。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述第二阵列的第一峰值波长的光的第一光源通道,且其中所述第二阵列的所述第一光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。在一些实施方案中,所述第二阵列的第一峰值波长与所述第一阵列的第一峰值波长基本相同。在一些实施方案中,所述第二光源阵列包括被配置成发射所述第二阵列的第二峰值波长的光的第二光源通道,其中所述第二阵列的所述第二光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中所述第二阵列的所述第二峰值波长与所述第二阵列的所述第一峰值波长相差至少5纳米。在一些实施方案中,所述第一光源阵列和所述第二光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的距离。在一些实施方案中,所述系统进一步包括面向与所述第一光源阵列相同方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述第二阵列的第一峰值波长的光的第一光源通道,且其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列限定了所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一区域,且其中所述第二阵列的第一光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。在一些实施方案中,所述系统进一步包括:放置在所述处理室中在所述第一区域中的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体作为第一承载的生物流体;和放置在所述处理室中在所述第一区域之外的第二平台,所述第二平台被配置成承载第二承载的生物流体,其中所述第二光源阵列面向所述第二平台。在一些实施方案中,所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于所述第二平台或放置在其中。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与生物流体之间的屏障。在一些实施方案中,放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与生物流体之间的所述屏障对于波长在所述第一阵列的所述第一峰值波长的30nm以内的光是透明的。在一些实施方案中,所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与生物流体之间的所述屏障或放置在其中。
在一些实施方案中,所述系统进一步包括被配置成调节或设置来自所述第二光源阵列的每个光源的光发射的强度或持续时间的控制电路。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第二光源阵列的每个光源的光发射的所述强度或所述持续时间。在一些实施方案中,所述控制电路被配置成a)确定所述生物流体的一组特征;b)基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;c)根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数;以及d)根据所述处理概况照射所述生物流体。
在一些实施方案中,所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的病原体。在一些实施方案中,所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的光活性病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。在一些实施方案中,所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且所述生物流体在照射后包含5μM或更低的光活性病原体灭活化合物。在一些实施方案中,所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以将与所述生物流体掺合的光活性病原体灭活化合物的浓度相对于在照射之前与所述生物流体掺合的光活性病原体灭活化合物的浓度降低为至多1/3。在一些实施方案中,所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的至少4log的病原体。
在一些实施方案中,所述生物流体包括血液制品。在一些实施方案中,所述生物流体包括血浆组合物。在一些实施方案中,所述生物流体包括血小板组合物。在一些实施方案中,所述生物流体进一步包括血小板添加剂溶液。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是补骨脂素。在一些实施方案中,所述光活性病原体灭活化合物是氨托沙林。
附图说明
图1A-1E显示用于处理生物流体的示例性系统的透视图。
图2A-2D示出示例性光源阵列配置。
图3是用于处理生物流体的示例性系统的透视图,其包括具有多个光源面板的光源阵列。
图4是用于处理生物流体的示例性系统的透视图,其包括面向用于生物流体的平台的相对的光源阵列。
图5是用于处理生物流体的示例性系统的透视图,其包括面向同一方向的多个光源阵列。
图6A-6B是用于处理生物流体的示例性系统的透视图,其包括面向用于生物流体的平台的光源阵列。
图7A-7B是描述处理生物流体的示例性方法的流程图。
图8A示出光源的示例性光谱输出,并指示最大峰值强度的波长、最大峰值强度的50%和半最大峰值强度的全宽。
图8B示出最大峰值强度的波长和波长分布不同的三个光源的示例性光谱输出。
图9示出宽带荧光灯泡UV光源和窄带LED UV光源的示例性光谱输出。
具体实施方式
提供以下描述以使本领域普通技术人员能够进行制作和利用各种实施方案。对具体系统、装置、方法和应用的描述仅作为实施例提供。对本文描述的实施例进行各种修改将是本领域普通技术人员显而易见的,并且在不脱离各种实施方案的实质和范围的情况下,本文确定的一般原理可应用于其它实施例和应用。因此,各种实施方案并不旨在局限于本文描述和显示的实施例,而是符合与权利要求一致的范围。
生物流体(举例如血液和血液制品)可能会由于受感染的供体或在处理期间引入一种或多种病原体的原因而含有一种或多种污染的病原体。因此,可取的是使这类生物流体经受降低污染病原体风险的处理过程(例如,病原体灭活、病原体减少)。理想的是,这种过程导致生物流体中可能存在的范围广泛的病原体(例如,病毒、细菌、寄生虫)灭活。处理过程还可灭活其它不需要的物质,举例如生物流体中可能存在的细胞(例如,白细胞)及核酸。
有利的是,本公开展示的方法和系统意外地提供较高水平的病毒和/或细菌灭活(例如,光化学灭活),病原体灭活化合物举例如补骨脂素病原体灭活化合物(例如,S-59)的光转化更有效。在一些实施方案中,所述方法和系统可足以灭活生物流体中至少1log(至少2log、至少3log、至少4log)的病原体,并提供病原体灭活的生物流体(例如,血液制品),其中病原体灭活化合物在照射后充分光转化,使得所述生物流体适合输注到受试者体内而无需进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物或其光产物。
在一些实施方案中,将所述病原体灭活化合物(例如,S-59)的光转化确定为在照射后保留的化合物相对于输入病原体灭活化合物的量(例如,浓度、重量%)的%(例如,浓度、重量%)。在一些实施方案中,在照射后保留的化合物的%不到约40%、不到约35%、不到约30%、不到约25%、不到约20%、不到约15%、不到约10%或不到约5%。在一些实施方案中,将病原体灭活化合物的光转化确定为在照射后保留的残留病原体灭活化合物的浓度(例如,μM浓度)。
图1A是用于处理生物流体的示例性系统100的透视图。如本文所用,“生物流体”是指见于或来源于生物体(例如,人、动物、植物、微生物)或者包含见于、分离自或来源于生物体的一种或多种组分(例如,生物制品)的任何流体,包括其合成形式。生物流体可包括但不限于血液及血液制品、疫苗、细胞(例如原代细胞、细胞系、细胞培养物)、天然及重组蛋白质(例如,治疗剂、抗体)、细菌培养物、病毒悬液等。如本文所用,“血液制品”是指血液(例如,全血)或血液的组分或衍生物,举例如红细胞、白细胞、血小板、血浆、冷沉淀和低温贫(例如,低温还原)血浆,或已从血液中分离出来的一种或多种这类组分的组合。在一些实施方案中,生物流体可进一步包括非生物流体,举例如生理溶液(例如,稀释溶液),包括但不限于盐水、缓冲溶液、营养溶液、血小板添加剂溶液(PAS)和/或抗凝血剂溶液。在一些实施方案中,生物流体包括约50mL至约1000mL(例如,约100mL至约750mL、约200mL至约600mL、约100mL、约200mL、约300mL、约400mL、约500mL、约600mL)的体积。
在一些实施方案中,处理系统100可用于灭活一种或多种生物流体、优选与一种或多种病原体灭活化合物(例如,光活性病原体灭活化合物补骨脂素)掺合的生物流体中的一种或多种病原体。特别地,处理系统100可用某些波长的光(例如,紫外光)照射一种或多种病原体灭活化合物和生物流体的混合物,以引起光化学反应并灭活病原体,如病毒、细菌、寄生虫和生物流体中可能存在的其它污染物,举例如细胞污染物(例如,白细胞)。在一些实施方案中,处理系统100可照射一种或多种病原体灭活化合物和体积为约50mL至约1000mL(例如,约100mL至约750mL)的生物流体的混合物。
在一些实施方案中,在处理系统100用某些波长(例如,约315nm至约350nm、约315nm至约335nm、约330nm至约350nm)的光(例如,紫外光、紫外A光)照射一种或多种病原体灭活化合物和生物流体的混合物以引起光化学反应并灭活病原体后,所述生物流体适合输注到受试者体内而无需进一步处理,包括无需暴露于化合物吸附装置(CAD)以移除可用于病原体的光化学灭活的残留组分,如病原体灭活化合物(PIC)或其光产物。在一些实施方案中,在处理系统100用某些波长(例如,约315nm至约350nm、约315nm至约335nm、约330nm至约350nm)的光(例如,紫外光)照射一种或多种病原体灭活化合物和生物流体的混合物以引起光化学反应并灭活病原体后,所述生物流体包含不到5μM的PIC(例如,不到2μM的PIC)。
术语“病原体灭活化合物”意指可用于灭活生物流体(举例如血液或血液制品)中可能存在的病原体的任意合适的化合物,如小的有机化合物。为“光活性”或“光活化”或“光化学”或“光敏剂”化合物的病原体灭活化合物是需要一定水平的光以便充分灭活病原体的合适化合物。这类化合物在灭活生物制品中的病原体方面是优选的,因为它们提供对灭活过程的控制。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是选自补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪、卟啉和部花青540的病原体灭活化合物。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是补骨脂素。在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是氨托沙林(例如,S-59)。如本文所述的这类光活化或光化学病原体灭活化合物可包括但不限于补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪和卟啉,其中这些术语应被理解为涵盖化合物的一般类别,即核心化合物及其合适的衍生物。例如补骨脂素通常描述补骨脂素核心化合物及其任何衍生物(例如氨托沙林),异咯嗪通常描述异咯嗪核心及其任何衍生物(例如核黄素),等等。这类衍生物包括核心化合物结构以及核心上的附加取代基。这类化合物的描述包括其任何盐。
术语“氨托沙林”意指化合物3-(2-氨基乙氧基甲基)-2,5,9-三甲基呋喃并[3,2-g]色烯-7-酮及其任何盐。该化合物也可被称为4'-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5',8-三甲基补骨脂素。在本公开的方法包括添加氨托沙林HCl(氨托沙林的HCl盐)的情况下,从生物流体举例如血液制品(例如,血小板组合物、血小板单位、血浆组合物、全血组合物、血浆组合物)中移除此化合物不限于移除氨托沙林HCl,因为氨托沙林可作为其它盐或作为游离碱存在于溶液中。如本文所述的方法中所用,移除氨托沙林意指移除任何形式的该化合物,例如作为游离碱或作为任何盐,如通过本文所述的测定法所测量。
在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是4-伯氨基取代的补骨脂素,其是NH2基团通过总长度为2至20个碳的烃链与补骨脂素的4'位连接的补骨脂素化合物,其中这些碳中的0至6个独立地被NH或O置换,且每个置换点与每个其它置换点间隔至少两个碳,并且与补骨脂素间隔至少一个碳。4'-伯氨基取代的补骨脂素可在补骨脂素的4、5'和8位上具有另外的取代,所述取代包括但不限于以下基团:H和(CH2)nCH3,其中n=0-6。在一些实施方案中,4'-伯氨基取代的补骨脂素包括:a)4'碳原子上的取代基R1,选自:-(CH2)u-NH2、-(CH2)w-R2-(CH2)z-NH2、-(CH2)w-R2-(CH2)x-R3-(CH2)z-NH2和-(CH2)w-R2-(CH2)x-R3-(CH2)y-R4-(CH2)z-NH2;其中R2、R3和R4独立地选自O和NH,其中u是1至10的整数,w是1至5的整数,x是2至5的整数,y是2至5的整数,且z是2至6的整数;和b)分别在4、5'和8碳原子上的取代基R5、R6和R7,独立地选自H和(CH2)vCH3,其中v是0至5的整数;或其盐。
在一些实施方案中,所述病原体灭活化合物是5-伯氨基取代的补骨脂素,其是NH2基团通过总长度为1至20个碳的烃链与补骨脂素的5'位连接的补骨脂素化合物,其中这些碳中的0至6个独立地被NH或O置换,且每个置换点与每个其它置换点间隔至少两个碳,并且与补骨脂素间隔至少一个碳。5'-伯氨基取代的补骨脂素可在补骨脂素的4、4'和8位上具有另外的取代,所述取代包括但不限于以下基团:H和(CH2)nCH3,其中n=0-6。在一些实施方案中,5'-伯氨基取代的补骨脂素包括:a)5'碳原子上的取代基R1,选自:-(CH2)u-NH2、-(CH2)w-R2-(CH2)z-NH2、-(CH2)w-R2-(CH2)x-R3-(CH2)z-NH2和-(CH2)w-R2-(CH2)x-R3-(CH2)y-R4-(CH2)z-NH2;其中R2、R3和R4独立地选自O和NH,且其中u是1至10的整数,w是1至5的整数,x是2至5的整数,y是2至5的整数,且z是2至6的整数;和b)分别在4、4'和8碳原子上的取代基R5、R6和R7,独立地选自H和(CH2)vCH3,其中v是0至5的整数,其中当R1选自-(CH2)u-NH2时,R7是(CH2)vCH3,且其中当R5、R6和R7是(CH2)vCH3时,u是3至10的整数;或其盐。在例如5,593,823号美国专利中描述了示例性补骨脂素。
在一些实施方案中,生物流体(例如,血小板组合物)与病原体灭活化合物(PIC)掺合在血小板添加剂溶液(PAS)中。在一些实施方案中,PIC在与生物流体掺合之前与PAS掺合。血小板添加剂溶液是本领域中已知的,例如Alhumaidan等人和Ringwald等人的描述(Alhumaidan,H.和Sweeney,J.,J Clin Apheresis,27:93-98(2012);Ringwald等人,Transfusion Medicine Reviews,20:158-64(2006)),上述文献以引用的方式全文并入。在一些实施方案中,血小板添加剂溶液(PAS)包含氯化物、乙酸盐、柠檬酸盐、钾、镁、磷酸盐、葡糖酸盐、葡萄糖和碳酸氢盐中的一者或多者。在一些实施方案中,血小板添加剂溶液(PAS)是经本领域中普遍接受的监管机构或认证组织批准的PAS。
在一些实施方案中,血小板添加剂溶液(PAS)包含氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、氯化钾、氯化镁、磷酸钠、葡糖酸钠、葡萄糖和碳酸氢钠中的一者或多者。
在一些实施方案中,PAS包含氯化物、柠檬酸盐、磷酸盐和钾。在一些实施方案中,PAS包含氯化物、柠檬酸盐和乙酸盐。在一些实施方案中,PAS包含氯化物、柠檬酸盐、磷酸盐和乙酸盐。在一些实施方案中,PAS包含氯化物、柠檬酸盐、乙酸盐、镁、钾和葡糖酸盐。在一些实施方案中,PAS包含氯化物、柠檬酸盐、磷酸盐、乙酸盐、镁和钾。在一些实施方案中,PAS包含氯化物、乙酸盐、镁、钾和葡糖酸盐。在一些实施方案中,PAS包含氯化物、柠檬酸盐、磷酸盐、乙酸盐、镁、钾和葡萄糖。
在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠、氯化钾、氯化镁和葡糖酸钠。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠和柠檬酸钠。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠和磷酸钠。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、柠檬酸钠、磷酸钠和氯化钾。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、氯化钾、氯化镁和磷酸钠。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、氯化钾、氯化镁和葡糖酸钠。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、氯化钾、氯化镁、磷酸钠、葡萄糖和碳酸氢钠。在一些实施方案中,PAS包含氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、氯化钾、氯化镁、葡萄糖和碳酸氢钠。
在一些实施方案中,PAS是PAS-I。在一些实施方案中,PAS是PlasmaLyte。在一些实施方案中,PAS是Pas-II。在一些实施方案中,PAS是T-Sol。在一些实施方案中,PAS是PAS-III。在一些实施方案中,PAS是Intersol。在一些实施方案中,PAS是PAS-IIIM SSP。在一些实施方案中,PAS是ComposolPAS-G。在一些实施方案中,PAS是M-Sol。在一些实施方案中,PAS是Isoplate。在一些实施方案中,PAS是PAS-A。在一些实施方案中,PAS是PAS-B。在一些实施方案中,PAS是PAS-C。在一些实施方案中,PAS是PAS-D。在一些实施方案中,PAS是PAS-E。在一些实施方案中,PAS是PAS-F。在一些实施方案中,PAS是PAS-G。
在一些实施方案中,在照射之前将生物流体(例如,血浆组合物、血小板组合物、PAS中的血小板组合物)与光活性病原体灭活化合物一起温育:30分钟至24小时(例如,2小时至24小时、4小时至24小时、8小时至24小时、12小时至24小时)的一段时间。
生物流体举例如血液制品,包括例如全血、红细胞以及含血小板和含血浆的血液制品(例如,血小板组合物、血浆组合物),可能含有病原体,或者可能在处理期间被病原体污染。因此,可取的是使这类生物流体(例如,血液制品)经受病原体灭活处理,以便降低输液传播疾病的风险。已经采用了各种处理和方法来降低血液制品(如含血小板和含血浆的血液制品)中与输液相关的疾病传播的风险。除了病原体的筛查和检测以及后续清除被污染的血液制品之外,还可采用包括用以灭活可能存在的病原体(即,病原体灭活)的处理的方法。理想的是,这种方法导致血液制品中可能存在的范围广泛的病原体灭活,如病毒、细菌和寄生虫。例如,病原体灭活可涉及添加灭活各种病原体的低分子量化合物,其中优选的方法涉及添加光敏剂(例如,光活性化合物,光化学的),当通过使用合适波长的光照射进行活化时,所述光敏剂将灭活可能存在的多种病原体。可商购获得的两种优选方法包括向血液制品(例如,血小板、血浆)中添加氨托沙林或核黄素,随后用UV光进行照射。其它方法包括用UV光照射而不添加光敏剂(例如,UV杀菌处理),以及用其它光活性化合物照射,包括除氨托沙林以外的补骨脂素衍生物、除核黄素以外的异咯嗪、咯嗪、染料如酞菁、吩噻嗪染料(例如亚甲蓝、天青B、天青C、硫堇、甲苯胺蓝)、卟啉衍生物(例如二血卟啉醚、血卟啉衍生物、苯并卟啉衍生物、烷基取代的噻啉)和部花青540(Prodouz等人,Blood Cells 1992,18(1):101-14;Sofer,Gail,BioPharm,2002年8月)。其它病原体灭活系统包括例如WO2012071135、WO2012018484、WO2003090794、WO2003049784、WO1998018908、WO1998030327、WO1996008965、WO1996039815、WO1996039820、WO1996040857、WO1993000005号国际申请公布、US20050202395号美国专利申请以及8,296,071和6,548,242号美国专利中描述的那些,上述中涉及血液制品中的病原体灭活的内容特此以引用的方式并入。在一些实施方案中,病原体灭活化合物是选自补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪、卟啉和部花青540的光活性病原体灭活化合物。在一些实施方案中,病原体灭活化合物是补骨脂素。在一些实施方案中,病原体灭活化合物是氨托沙林。在采用向生物流体举例如血液制品(例如,血小板、血浆)中添加化合物来进行病原体灭活时,在一些情况下可取的是移除任何残留的病原体灭活化合物或其副产物(例如,光产物、降解产物),举例如通过病原体灭活化合物更有效地光转化。
移除病原体灭活化合物或其副产物的一些方法包括使用病原体灭活化合物移除装置,例如用于降低生物流体中的病原体灭活化合物如小的有机化合物及其副产物的浓度、同时基本上保持生物流体的所需生物活性的装置,包括化合物吸附装置(CAD)。在一些实施方案中,移除装置包括多孔吸附剂颗粒,其量足以将病原体灭活化合物减少到所需浓度以下,其中吸附剂颗粒对病原体灭活化合物具有亲和力。多种吸附剂颗粒是已知的,通常包括由能够与要移除的化合物相互作用的任何天然或合成材料制成的颗粒,包括由天然材料如活性炭、二氧化硅、硅藻土和纤维素以及合成材料如疏水性树脂、亲水性树脂或离子交换树脂制成的颗粒物。这类合成树脂包括例如碳质材料、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、阳离子交换树脂和聚苯乙烯-二乙烯基苯。对这类移除装置和吸附剂颗粒的详细描述可见于WO1996040857、WO1998030327、WO1999034914和WO2003078023号国际申请公布,并且包括例如Amberlite(Rohm and Haas)XAD-2、XAD-4、XAD-7、XAD-16、XAD-18、XAD-1180、XAD-1600、XAD-2000、XAD-2010;Amberchrom(Toso Haas)CG-71m、CG-71c、CG-161m、CG161c;Diaion Sepabeads(Mitsubishi Chemicals)HP20、SP206、SP207、SP850、HP2MG、HP20SS、SP20MS;Dowex(Dow Chemical)XUS-40285、XUS-40323、XUS-43493(也称为Optipore V493(干燥形式)或Optipore L493(水合形式))、Optipore V503、Optipore SD-2;HypersolMacronet(Purolite)MN-100、MN-102、MN-150、MN-152、MN-170、MN-200、MN-202、MN-250、MN-252、MN-270、MN-300、MN-400、MN-500、MN-502、Purosorb(Purolite)PAD 350、PAD 400、PAD428、PAD 500、PAD 550、PAD 600、PAD 700、PAD 900和PAD 950。用于形成固定化基质的材料通常包括低熔点聚合物,如尼龙、聚酯、聚乙烯、聚酰胺、聚烯烃、聚乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯或聚砜。在一个实例中,氨托沙林灭活的血液制品的移除装置是可商购的,包括例如含有容纳在烧结基质内的Hypersol Macronet MN-200吸附剂的移除装置,其中烧结基质包含PL2410塑料作为粘结剂。
灭活生物流体中的病原体可能需要满足包括生物流体的处理概况在内的各种处理参数。因此,本文讨论的系统和方法可根据一种或多种生物流体的一个或多个相应处理概况受控并用于处理一种或多种生物流体。如本文所用,生物流体的处理概况是指灭活生物流体中存在的一种或多种类型的病原体所需的一组处理参数。这类参数可包括但不限于对生物流体施加的光的一个或多个峰值波长(例如,照射生物流体的光的一个或多个峰值波长)、对生物流体施加一个或多个峰值波长的光的持续时间、对生物流体的一个或多个部分施加的一个或多个峰值波长的光的强度、对生物流体的一个或多个部分施加的一个或多个峰值波长的能量剂量、对生物流体施加光的入射角、处理生物流体期间的温度、生物流体的搅动/混合方法、搅动或混合生物流体的持续时间、施加于生物流体的光源之间的距离以及生物流体的类型,等等。如本文所述,光源的“峰值波长”是指由光源发射的光强度最大时的波长。图8A示出光源的示例性光谱输出802(例如,光谱曲线),垂直实线804标识最大峰值强度的波长(例如,峰值波长),以及水平虚线806表示最大峰值强度的50%,并且垂直虚线812和814标识在峰的任一侧位于半最大值处的点816和818,表示沿着这些点之间的波长轴的全宽(例如,带宽)(例如,FWHM,20nm全宽,10nm距峰值半宽)。光谱曲线,包括例如如图8B中所示来自具有类似峰强度的光源的光谱曲线850、860、870,可具有对称(B)或不对称(A、C)的波长分布,以及不同光源的峰值波长。还描述了峰值波长的示例性差值885(例如,>5nm)。
通过本公开的系统和方法灭活的病原体可包括例如任何数量的病毒、细菌和/或寄生虫。示例性病原体可包括包膜病毒、非包膜病毒、DNA病毒,举例如乳头瘤病毒科、细小病毒科、疱疹病毒科、痘病毒科、肝病毒科、多瘤病毒科家族的病毒,RNA病毒,举例如呼肠孤病毒科、微小病毒科、杯状病毒科、披膜病毒科、沙粒病毒科、黄病毒科、正粘病毒科、副粘病毒科、布尼亚病毒科、弹状病毒科、丝状病毒科、冠状病毒科、星状病毒科、玻那病毒科、动脉炎病毒科、肝炎病毒科、逆转录病毒科家族的病毒,病毒人类免疫缺陷病毒(例如,HIV-1)、HTLV-1、HTLV-2、腺病毒、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、黄热病毒、寨卡病毒、丁型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、西尼罗河病毒、拉沙病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、甲病毒属(例如,屈曲病毒)、EB病毒、登革热病毒、巨细胞病毒、BK病毒、流感病毒、蓝舌病毒和/或腺病毒。示例性病原体可包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、厌氧细菌、埃希菌属(例如,大肠杆菌)、耶氏杆菌属(例如,小肠结肠炎耶氏杆菌)、克雷伯菌属(例如,肺炎克雷伯菌)、沙雷菌属(例如,粘质沙雷菌)、葡萄球菌属(例如,表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌)、链球菌属(例如,酿脓链球菌)、芽孢杆菌属(例如,仙人掌芽孢杆菌)、梭菌属(例如,产气荚膜梭菌)、丙酸杆菌属(例如,痤疮丙酸杆菌)、密螺旋体属(例如,梅毒螺旋体)、疏螺旋体属(例如,伯氏疏螺旋体)、李斯特菌属(例如,单核细胞增多李斯特菌)、假单胞菌属(例如,铜绿假单胞菌)、嗜血杆菌属(例如,副流感嗜血杆菌)、立克次体(例如,立氏立克次体)、无形体属(例如,嗜吞噬细胞无形体)、不动杆菌属(例如,鲍曼不动杆菌)。示例性病原体还可包括寄生虫疟原虫属(例如,镰状疟原虫)、巴倍虫属(例如,微小巴贝虫)、锥虫属(例如,克氏锥虫)。利什曼原虫属(例如,巴西利什曼原虫)。另外,本公开的系统和方法可灭活生物流体中的一种或多种不合需要的细胞类型,举例如白细胞。应当理解的是,处理生物流体以灭活可能存在的病原体并不一定完全灭活所有可能存在的病原体,但大幅度地减少了病原体的量,从而显著降低了病原体的存在所带来的风险(例如,血液制品引起的输液相关疾病、血液制品引起的输液传播感染)。可通过测量一定体积中的感染病原体(例如,病毒颗粒、细菌)数量来测定病原体的灭活,并且通常以病原体感染性的log减少或滴度的log减少来表示灭活水平。测定滴度的log减少及其评估病原体灭活水平的测量方法是本领域中熟知的。当针对多种病原体测试灭活过程时,特定病原体的减少为至少约1log、至少约2log、至少约3log、至少约4log或至少约5log或更多的滴度减少。这种病原体灭活的生物流体除了用于处理(例如,输液、治疗)有需要的受试者之外,还可经进一步处理以用于其它用途,例如进一步处理以提供来源于生物流体的产品,举例如来自病原体灭活的血小板制剂的血小板裂解物产品或来自病原体灭活的血浆制剂的冷沉淀剂。
转向图1A,用于处理生物流体的示例性系统100包括用于接收一种或多种生物流体108和110的处理室102以及被放置成照射一种或多种生物流体108和110的光源阵列104。在一些实施方案中,光源阵列104可包括室102中被放置成照射一种或多种生物流体108和110的唯一光源。在下文结合图3-5描述的其它实施方案中,可使用多个光源阵列来照射放置在各种实施方案的室102中的一种或多种生物流体。如本文所述,“光源阵列”意指布置在任何二维或三维表面(例如,连续表面、非连续表面)上的一个或多个光源。
一个或多个光源通道106包括在光源阵列104中。每个光源通道106可以是具有同一波长(例如,峰值波长)的一组一个或多个光源。在示例性的一组中,一个光源可具有峰值波长。在示例性的另一组中,两个光源可具有彼此相同的峰值波长。在示例性的又一组中,多个光源中的每一者可具有彼此不同的峰值波长。在进一步的示例性的一组中,一个或多个光源的第一亚组可具有一个峰值波长,且一个或多个光源的第二亚组可具有不同的峰值波长。在具有多个光源的光源通道内,所有的光源可具有相应的峰值波长,它们全都在所述光源通道的波长范围内(例如,1-20nm的范围;例如1nm、2nm、3nm、4nm、5nm或更大,大于和/或小于特定波长)。例如,在一些实施方案中,在具有多个光源的光源通道内,所有的光源可具有在本公开中给出的范围内的峰值波长,举例如约315nm至约350nm(例如,约315nm至约335nm、约330nm至约350nm)的峰值波长。在光源通道106中,每个光源可以是提供具有期望特性(例如,峰值波长、光谱带宽)的光的任何光源,包括但不限于固态灯(SSL)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)和激光二极管。光源阵列104的光源通道106可以串联电路、并联电路或串联和并联电路的组合连接。在具有多个光源的光源通道106中,对这些光源可一起或分开进行控制。
每个光源通道106可相对于将每个光源通道106布置在其上的表面的法线方向(例如,垂直于表面)倾斜(例如,以可调节的方式倾斜)。例如,每个光源通道106可相对于由光源阵列104的平面限定的表面124的法线方向以>0°至约50°的角度倾斜,举例如至约45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°、5°、4°、3°、2°或至约1°,或<50°、<45°、<40°、<35°、<30°、<25°、<20°、<15°、<10°、<5°、<4°、<3°、<2°或<1°。每个光源通道106(例如,其中的光源)例如可独立地倾斜,由此一个或多个光源通道106(例如,其中的(多个)光源)以与一个或多个其它光源通道106(例如,其中的(多个)光源)不同的角度倾斜。可期望的是使一个或多个光源通道106倾斜来控制照射生物流体108和110的光的强度和/或光的入射角。
每个光源通道106可以被调节或设置成发射不同强度的光(例如,调节光剂量、调节能量剂量),一个或多个峰值波长的光以所述强度施加于生物流体的一个或多个部分。例如,每个光源通道可发射最大强度(例如,100%)或小于最大强度(例如,约90%、约80%、约70%、约60%、约50%、约40%、约30%、约20%或更小)的光。
每个光源通道106可发射各种类型的光。例如,每个光源通道可发射紫外光、紫外A光、紫外B光、紫外C光和/或可见光。另外,每个光源通道106可发射各种峰值波长的光。例如,发射的(多个)峰值波长可处于紫外A光谱(例如,315-400nm)、紫外B光谱(例如,280-315nm)、紫外C光谱(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)或可见光光谱(例如,400-800nm)中。在一些实施方案中,发射的(多个)峰值波长可介于约240nm与约250nm之间、约245nm与约255nm之间、约250nm与约260nm之间、约255nm与约265nm之间、约260nm与约270nm之间、约265nm与约275nm之间、约270nm与约280nm之间或约275nm与约285nm之间。在一些实施方案中,发射的(多个)峰值波长可介于约280nm与约290nm之间、约285nm与约295nm之间、约290nm与约300nm之间、约300nm与约310nm之间、约305nm与约315nm之间或约310nm与约320nm之间。在一些实施方案中,发射的(多个)峰值波长可介于约315nm与约325nm之间、约320nm与约330nm之间、约325nm与约335nm之间、约330nm与约340nm之间、约335nm与约345nm之间、约340nm与约350nm之间、约345nm与约355nm之间、约350nm与约360nm之间、约355nm与约365nm之间、约360nm与约370nm之间、约365nm与约375nm之间、约370nm与约380nm之间、约375nm与约385nm之间、约380nm与约390nm之间、约385nm与约395nm之间、约390nm与约400nm之间。在一些实施方案中,发射的峰值波长可以为约240nm、约245nm、约250nm、约255nm、约260nm、约265nm、约270nm、约275nm、约280nm、约285nm、约290nm、约295nm、约300nm、约305nm、约310nm、约315nm、约320nm、约325nm、约330nm、约335nm、约340nm、约345nm、约350nm、约355nm、约360nm、约365nm、约370nm、约375nm、约380nm、约385nm、约390nm、约395nm或约400nm。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约255nm与约275nm之间(例如,约260nm与约270nm之间、265nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约275nm与约295nm之间(例如,约280nm与约290nm之间、285nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约300nm与约320nm之间(例如,约305nm与约315nm之间、310nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约315nm与约335nm之间(例如,约320nm与约330nm之间、325nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约330nm与约350nm之间(例如,约335nm与约345nm之间、340nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约355nm与约375nm之间(例如,约360nm与约370nm之间、365nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可介于约375nm与约395nm之间(例如,约380nm与约390nm之间、385nm)。在一些实施方案中,发射的峰值波长可处于(1)紫外A光谱(例如,315-400nm);和(2)紫外B光谱(例如,280-315nm)或紫外C光谱(例如,100-280nm、200-280nm、240-280nm)中。在一些实施方案中,发射的峰值波长处于紫外A光谱中介于约315nm与约350nm之间(例如,约320nm与约345nm之间、约315nm与约335nm之间、约330nm与约350nm之间)。
在一些实施方案中,光源阵列104的所有光源通道106可发射大致相同(例如,方差±1nm、±2nm、±3nm、±4nm、±5nm以内)的峰值波长。光源通道可包括在可变性范围内峰值波长(例如,测量的峰值波长)不同的多个光源。在一些实施方案中,跨越单个光源通道的多个光源的平均峰值波长可与该单个光源通道中的特定光源的特定峰值波长相同。在其它实施方案中,跨越单个光源通道的多个光源的平均峰值波长可与该单个光源通道中的每个光源的所有特定峰值波长不同(例如,大或小约1nm、2nm、3nm、4nm、5nm或更多)。在一些实施方案中,一些光源通道可发射第一峰值波长的光,且其它光源通道可发射第二峰值波长的光。第一峰值波长可与第二峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。例如,在非限制性实施方案中,第一光源通道可发射峰值波长如上所述在紫外A光谱中(例如,介于约330nm与约350nm之间)的光,且第二光源通道可发射峰值波长如上所述在紫外C光谱中(例如,介于约250nm与约260nm之间、约260nm与约270nm之间)或如上所述在紫外B光谱中(例如,介于约305nm与约315nm之间)的光。在另一非限制性实施方案中,第一光源通道可发射峰值波长如上所述在紫外A光谱中(例如,介于约330nm与约350nm之间)的光,且第二光源通道可发射峰值波长如上所述也在紫外A光谱中(例如,介于约315nm与约335nm之间、约355nm与约375nm之间)的光。在一些实施方案中,第一峰值波长是第一光源通道的一个或多个光源的平均峰值波长。在一些实施方案中,光源阵列104可包括第一、第二和第三光源通道,它们各自分别发射第一、第二和第三峰值波长的光。在一些实施方案中,第一峰值波长可与第二峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多,和/或第二峰值波长可与第三峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。或者,第一、第二和第三峰值波长中的每一者可彼此相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。在一些实施方案中,光源阵列可包括第一、第二、第三和第四光源通道,它们各自分别发射第一、第二、第三和第四峰值波长的光。在一些实施方案中,第一、第二、第三和第四峰值波长中的至少两者、至少三者或至少四者可彼此相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。或者,第一、第二、第三和第四峰值波长中的每一者可彼此相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。或者,第一峰值波长可与第三峰值波长大致相同(例如,在方差+1nm、+2nm、+3nm、+4nm、+5nm以内等于第三峰值波长),第二峰值波长可与第四峰值波长大致相同(例如,等于第四峰值波长),且第一峰值波长可与第二峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm。
在一些实施方案中,每个光源通道106可发射具有窄光谱带宽的光。例如,由每个光源通道106发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)可不到20nm、不到18nm、不到16nm、不到14nm、不到12nm、不到10nm、不到9nm、不到8nm、不到7nm、不到6nm或不到5nm。在一些实施方案中,由每个光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽比峰值波长小10nm以内和/或比峰值波长大10nm以内(例如,比峰值波长大不超过10nm、小不超过10nm)。在一些实施方案中,由每个光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽可大于1nm、大于2nm、大于3nm或大于4nm或更大。在其它实例中,由每个光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在峰值波长的10nm以内、9nm以内、8nm以内、7nm以内、6nm以内、5nm以内、4nm以内或3nm以内(例如,比峰值波长大不超过10nm、小不超过10nm;比峰值波长小10nm以内、大10nm以内)。在其它实例中,由每个光源通道发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度在不到20nm、不到18nm、不到16nm、不到14nm、不到12nm、不到10nm、不到9nm、不到8nm、不到7nm、不到6nm或不到5nm的光谱宽度以内(例如,比峰值波长大不超过10nm、小不超过10nm;比峰值波长小10nm以内、大10nm以内)。可商购的LED和激光二极管是可在上面讨论的峰值波长下提供这种窄光谱带宽照射的光源的非限制性实例。
在各种选定的峰值波长下实现生物流体的窄光谱带宽照射可有利地使光化学反应和/或病原体灭活的效率最大化,同时使生物流体对可能影响(例如,减少、削弱、损害)生物流体的生物学功能和/或期望特性(例如,品质)的光的不必要暴露最小化。此外,使光化学过程的效率最大化可继而减少所需的病原体灭活化合物的量和/或减少或排除在病原体灭活处理后从生物流体中移除(例如,吸附)未反应的病原体灭活化合物和/或光产物的需求。
另外,生物流体在一个或多个峰值波长下的窄光谱带照射可具有意外的优点和结果。例如,当用举例如来自LED的窄光谱带紫外A光(例如,峰值波长约315-350nm、约315-335nm的峰值波长、约330-350nm的峰值波长、约325nm的峰值波长、约340nm的峰值波长、约365nm的峰值波长)照射与补骨脂素病原体灭活化合物氨托沙林掺合的生物流体时,与用较宽光谱带宽的紫外A(UVA)荧光灯泡(例如,通常在320-400nm范围内,峰值波长约352nm)照射同样的流体混合物的现有生物流体处理系统(血液系统,CerusCorporation)相比,可以观察到光转化水平增加。此外,当对与病原体灭活掺合的生物流体施加选定峰值UVA波长的窄光谱带宽光时,与使用现有更宽的光谱UVA生物流体处理系统相比,可实现病原体灭活水平的提高(例如,病原体增加的log减少、更宽的光谱)和/或光产物分布改善。进一步地,可实现这样的改善,同时在用病原体灭活化合物和窄光谱带宽光处理后,与使用现有更宽的光谱照射源处理的生物流体相比,生物流体的所需功能和/或特性得以保持。
鉴于如本文所提供的用窄光谱带宽光源处理(例如,光化学处理)生物流体的各种优点和意外结果,可取的是控制能够发射这类窄带宽的光的光源的各种参数。因此,可调节或设置每个光源通道106的发射的峰值波长、发射的光谱带宽、倾斜角度、发射的持续时间和发射的强度。
可通过与处理室102、光源阵列104和/或计算机系统128可操作地联结(例如,通信联结)的控制电路126来对这些各种光源通道参数进行调节。如本文所用,“可操作地联结”是指两个或更多个部件之间的任何有线或无线连接,其使得所述两个或更多个部件能够交换信息、控制指令和/或控制信号。如下面将要更详细讨论的那样,控制电路126可从计算机系统128接收控制指令和/或控制信号,并将控制指令和/或控制信号发送至处理室102的各个部件,以调节或设置与室102的各个部件关联的各种参数。可取的是调节室102的各种参数,以确保室的处理参数符合一种或多种生物流体108和110的处理概况。应当认识到,在一些实例中,控制电路126和/或控制电路126的功能可包括在计算机系统128内。在一些实例中,控制电路126可包括计算机系统128和/或计算机系统128的功能。在一些实例中,控制电路126可在结构上附接于处理室102(例如,附接于处理室102的外侧、顶面和/或底面)。在一些实例中,控制电路126可与处理室102成一体(例如,位于处理室126内部或形成处理室102的结构的一部分)。
现在转向系统100的附加或任选部件,图1B显示光源阵列104可与热交换器122热联结(例如,与控制电路126可操作地联结并由其控制的散热器、翅片散热器、热交换器)。热交换器122可从面向一种或多种生物流体108和110的阵列104中吸取热能,从而使生物流体108和110对热能(例如,可能损害生物学功能的热能)的暴露最小化。可由加热/冷却单元114提供对室102的温度和/或一种或多种生物流体108和110的温度的进一步控制,所述加热/冷却单元114与控制电路126可操作地联结并由其控制,并且被配置成调节或设置室102的温度。加热/冷却114单元可以是本领域中已知的任意合适的技术,举例如风扇、热泵、珀耳帖冷却器和/或热管。加热/冷却单元114可在室102外部、内部和/或与其成一体。
处理室102可进一步包括被配置成吸收光(例如,各自被配置成吸收光)的多个内表面。例如,处理室102可包括顶壁116、底壁118和四个侧壁120a-d,它们由基本上吸收某些波长的光的材料(例如,黑塑料、黑色硅酸盐、黑漆)制成或涂有这样的材料。如本文所用,“基本上吸收”意指超过50%、60%、70%、80%或90%或更多入射在表面上的光不被表面所反射(吸收)。例如,每个壁116、118和120a-d可基本上吸收紫外光、紫外A光、紫外B光、紫外C光、可见光或波长小于500nm、450nm、400nm、375nm、350nm、325nm、300nm、280nm或260nm的光。
在一些实例中,基本上被处理室102的多个内表面吸收的光的波长可取决于由光源阵列104的一个或多个光源106发射的光的一个或多个峰值波长。例如,壁116、118和120a-d可吸收波长等于由光源阵列104的一个或多个光源106发射的光的峰值波长的光。壁可吸收波长在由一个或多个光源106发射的光的峰值波长的100nm、75nm、50nm、40nm、30nm、20nm或10nm以内的光。
或者或此外,在一些实施方案中,处理室102可进一步包括被配置成反射光(例如,各自被配置成反射光)的一个或多个内表面。例如,处理室102可包括顶壁116、底壁118和四个侧壁120a-d,它们中的任一者或全部由基本上反射某些波长的光的材料制成或涂有这样的材料。如本文所用,“基本上反射”意指超过50%、60%、70%、80%或90%或更多入射在表面上的光被表面反射。例如,每个壁116、118和120a-d可基本上反射紫外光、紫外A光、紫外B光、紫外C光、可见光或波长小于500nm、450nm、400nm、375nm、350nm、325nm、300nm、280nm或260nm的光。
生物流体容器
如图1C中所示,生物流体108和110可分别容纳在生物流体容器130和132中。容器130和132可包括用于识别所容纳的生物流体的标识(例如,条形码134、RFID、标签)。在一个实例中,生物流体容器130和132可由任何半透明或透明或以其它方式基本上透光的(例如,对于本文提供的紫外峰值波长是透光的)材料制成,所述材料也可以是可灭菌的和/或柔性的。当生物流体包含血液或血液制品时,生物流体容器可包括血液相容性材料,举例如本领域中用于血液制品袋(例如,血浆袋、血小板袋)的聚合物材料。
在一些实施方案中,生物流体容器可以是不与其它容器连接的单独容器(例如,容器130)。在一些实施方案中,生物流体容器可与一个或多个另外的容器(举例如储存容器)和/或化合物吸附装置连接。在一些实施方案中,可将这类生物流体容器插入到处理室中,以使生物流体暴露于所需量的光,然后在这种光暴露之后取出。在其它实施方案中,可使用多个容器使生物流体流入和流出处理室102。特别地,处理室可包括放置在处理室中用于接收和处理生物流体的处理容器132。处理容器132可适于与源容器和出口容器连接,前者放置在处理室之外,后者放置在室102之外,用于从处理容器132接收经处理的生物流体。源容器、处理容器132和出口容器之间的连接可以是通过管路连接源容器、处理容器132和出口容器。泵与源容器、管路、处理容器132和出口容器中的一者或多者可操作地附接或以其它方式连接,以在容器之间转移生物流体110。泵与控制电路126可操作地联结,且控制电路126可通过控制泵来控制容器之间的生物流体的体积流速。
用于承载生物流体的平台
如图1C中所示,处理室102可进一步包括被配置成保持一种或多种生物流体108和110(例如,生物流体的容器)的平台144。平台144可以是托盘、槽或适合承载生物流体或生物流体的容器的任何其它支撑件。平台144可按“抽屉配置”放置,使得其可以滑动方式手动移入和移出室102。平台144可通过任意合适的致动器如电机或伺服机构以滑动方式移动。承载生物流体108和110的平台144可放置在光源阵列104上方,光源阵列104面向平台144。然而,在其它实施方案中,承载一种或多种生物流体的平台104可放置在光源阵列104下方,光源阵列104面向平台144。在其它实施方案中,光源可布置在与处理室102的侧壁120a-d之一平行的阵列上,以从各个侧面提供对一种或多种生物流体108和110的照射。
在一些实施方案中,平台144可包括(例如,通过分隔壁150)彼此分开的第一隔室146和第二隔室148。第一隔室146可被配置成保持第一生物流体108,且第二隔室可被配置成保持第二生物流体110。第一生物流体108可以是与第二生物流体110类型相同或不同的生物流体。在其它实施方案中,平台144可包括(例如,通过分隔壁)各自彼此分开的多于两个隔室。每个隔室可被配置成单独保持生物流体。
在平台144被配置成承载两种或更多种生物流体的实施方案中,可在单个处理室中对需要不同处理概况的两种或更多种不同生物流体进行处理。例如,如图1C中所示,面向第一生物流体108的第一组光源152可以被控制成根据第一生物流体108的处理概况来发光,且面向第二生物流体110的第二组光源154可以被控制成根据第二生物流体110的处理概况来发光。
在一些实施方案中,平台144对于选定波长的光可以是半透明的或透明的。特别地,可由举例如塑料或玻璃的材料制成平台144,以实现选定的波长半透明性或透明性。这些选定的波长可通过由光源阵列104的一个或多个光源通道106发射的光的峰值波长来确定。例如,平台对于波长在由阵列104的光源通道发射的光的峰值波长的200nm、150nm、100nm、75nm、40nm、30nm或20nm以内的光可以是半透明的或透明的。在其它实施方案中,平台144对于特定类型的光可以是半透明的或透明的。例如,平台144对于紫外光谱、紫外A光谱、紫外B光谱、紫外C光谱和/或可见光光谱中的光可以是透明的。
在平台144被分成多个隔室的实例中,每个隔室对于上述的选定波长的光可以是半透明的或透明的。换言之,平台144的多个隔室中的每个隔室可由不同的材料制成,以提供所需的半透明性或透明性。例如,如图1C中所示,在平台144包括第一隔室146和第二隔室148的实施方案中,第一隔室146对于第一选定波长范围的光可以是半透明的或透明的,而第二隔室148对于第二选定波长范围的光可以是半透明的或透明的。
平台144和光源阵列104可相对于彼此平移,以增大或减小光源阵列104与平台144之间的距离156。在一个实例中,可在0-19厘米的范围内调节或设置距离156。与平台144和/或光源阵列104可操作地联结的控制电路126可控制此平移。例如,致动器(例如,电机、伺服机构等)控制平台144和/或光源阵列104的位移和取向,控制电路126可通过控制致动器来控制平台144和光源阵列104的相对定位。进一步地,控制电路126可单独控制光源阵列104的移动和平台144的移动。可取的是改变平台144与光源阵列104之间的距离156以改变入射在一种或多种生物流体108和110上的光能的剂量(例如,改变光的强度)和/或光源阵列104与一种或多种生物流体108和110之间热传递的程度。
在一些实施方案中,可取的是在照射之前、期间和/或之后搅动一种或多种生物流体108和110。特别地,搅动生物流体,使得流体充分且均匀地暴露于发射的光和/或任何病原体灭活化合物。因此,平台144可被配置成搅动由平台144承载的一种或多种生物流体108和110。特别地,平台144可振动(例如,由附接于平台144或与平台144成一体的振动电机所致)、以轨道运动方式移动(例如,由使平台144通过预设轨迹或位移路径移动的电机或伺服机构)或按指定频率以往复运动方式移动(例如,从一侧到另一侧)(例如,由往复电机所致)。这种搅动的频率、启动和类型可基于来自控制电路126的指令和/或控制信号,所述指令和/或控制信号由附接于平台144或与平台144成一体的任意合适的机电驱动机构接收。
屏障
处理室102可进一步包括放置在光源阵列104与一种或多种生物流体108和110之间的屏障158。例如,屏障158可放置在光源阵列104与平台144之间。屏障158可以是保护屏障,举例如将一种或多种生物流体108和110与光源阵列104分开以减少污染的可能性和/或清洁光源阵列104的需求的屏障。或者或此外,屏障158可以是传输或减弱某些波长的光的透射的滤光器。屏障158可由举例如塑料或玻璃的材料制成,以传输或减弱所有或某些波长的光的透射。屏障158的厚度可例如在1-10mm的范围内。
在一些实例中,屏障158可以被配置成透射至少50%、60%、70%、80%、90%、95%、97%或99%或更多所需波长(例如,由光源通道106发射的光的波长、使特定的病原体灭活化合物光活化的光的波长)的光。在一些实例中,屏障158可以被配置成减弱具有小于某一波长的光的透射,举例如小于320nm、310nm、300nm、290nm、280nm、270nm、260nm、250nm或240nm的波长。在其它实施方案中,屏障158可以被配置成减弱大于某一波长(例如,大于350nm、大于370nm、大于400nm或更大)的光的透射。如本文所用,“减弱”可意指不到50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%或1%的光透射通过屏障158。
在一些实例中,由光屏障158透射或减弱的光的一个或多个波长可取决于由光源通道106发射的光的一个或多个波长。例如,屏障158可以被配置成减弱波长比由光源通道106发射的光的峰值波长大或小至少5nm、10nm、20nm、25nm或30nm或更多的光的透射。屏障可以被配置成对于波长在由光源阵列104的光源通道106发射的光的峰值波长的5nm、10nm、15nm、20nm、25nm或30nm以内的光是半透明的或透明的。
在一些实例中,屏障158可分成多个部分,其中每个部分可使具有任何上述波长的光的透射减弱和/或减弱至不同的水平。换言之,屏障158的多个部分中的每个部分可由不同或相同的材料制成,以提供某些波长的光的所需透射或减弱和/或至不同水平的透射或减弱。例如,在屏障158包括第一部分160和第二部分162的实施方案中,放置在平台144的第一隔室146下方的第一部分160可减弱选定波长范围的光的透射,而放置在平台144的第二隔室148下方的屏障158的第二部分162可减弱另一选定波长范围的光的透射。
在平台144和/或屏障158选择性半透明或透明且选择性地使选定波长的光减弱和/或减弱至不同水平的实施方案中,一种或多种生物流体108和110可仅基本上被根据它们各自的处理概况的波长的光照射。因此,波长选择性照射可导致光化学反应更有效,且因此病原体灭活更有效。此外,可以使一种或多种生物流体108和110对可能损害生物学功能的不利波长的光的暴露最小化。
光源阵列配置
转向图2A-2D,现在描述光源阵列104的示例性光源阵列配置。
图2A显示示例性光源阵列配置,其中光源202以在光源阵列200上分布的方式放置。特别地,光源202可按光源群204放置。属于同一光源通道的每个光源202可发射可见光光谱或紫外光光谱(举例如紫外A光谱、紫外B光谱或紫外C光谱)中的同一波长(例如,峰值波长)的光。换言之,每个光源通道可以是一组具有同一波长的一个或多个光源202。如图2A中所示,每个光源群可包括两个或更多个(例如,三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个)光源202。在一些实例中,两个或更多个光源202可发射峰值波长彼此相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多的光。在其它实例中,两个或更多个光源202可包括一对或多对(例如,两对或更多对、三对或更多对)光源。例如,如图2A中所示,每个光源群204可包括四个光源202。共同光源通道的第一对光源可发射具有第一峰值波长的光,且另一共同光源通道的第二对光源可发射具有与第一峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多的第二峰值波长的光。或者,第一对光源(例如,分别为第一和第二光源通道的第一和第二光源)可发射具有第一峰值波长的光,且另一光源(例如,第三光源通道的第三光源)可发射具有第二峰值波长的光,且又一光源(例如,第四光源通道的第四光源)可发射具有第三峰值波长的光,其中第一峰值波长与第二峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多,且第二峰值波长与第三峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。或者,第一光源(例如,第一光源通道的第一光源)可发射具有第一峰值波长的光,另一光源(例如,第二光源通道的第二光源)可发射具有第二峰值波长的光,又一光源(例如,第三光源通道的第三光源)可发射具有第三峰值波长的光,且再一光源(例如,第四光源通道的第四光源)可发射具有第四峰值波长的光,其中第一峰值波长与第二峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多,且第二峰值波长与第三峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多,并且第三峰值波长与第四峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。
图2B显示另一示例性光源阵列配置,其中光源208(例如,同一光源通道的)以在光源阵列206上分布的方式放置。特别地,光源阵列206可包括内区域210和外区域212。内区域210可占据阵列206的表面积的不到50%(例如,不到40%、不到30%、不到20%、不到10%),而外区域可占据阵列206的表面积的剩余百分比(例如,50%-90%或更多)。或者,内区域210可占据阵列206的表面积的不到90%(例如,不到80%、不到70%、不到60%),而外区域可占据阵列206的表面积的剩余百分比(例如,10%-50%或更多)。放置在(例如,同一光源通道的)内区域210中的光源208的密度可大于放置在(例如,同一光源通道的)外区域212中的光源208的密度。在其它实施方案中,如图2D中所示,光源阵列216中放置在(例如,同一光源通道的)内区域210中的光源208的密度可小于放置在(例如,同一光源通道的)外区域212中的光源208的密度。在这些实例中,放置在内区域210中的光源的密度和放置在外区域212中的光源的密度可相差至少1.2倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3.0倍或更多(例如,如图2B中内区域相比外区域密度更大,如图2D中外区域相比内区域密度更大)。
如图2B和图2D中所示,在一些实施方案中,光源208不放置在阵列206的一个或多个外边缘214上(例如,附近)。在其它实施方案中,光源208可放置在一个或多个外边缘214上(例如,附近)。
图2C显示另一示例性光源阵列配置,其中光源阵列216包括由第三区域222隔开的第一区域218和第二区域220。放置在第一区域218和第二区域220中的光源224的密度可各自大于放置在第一区域218和第二区域220之外的区域(例如,第三区域222,举例如不包括光源的第三区域)中的光源的密度。在一些实施方案中,第三区域确实包括一个或多个光源。这种光源阵列配置在上面所讨论的处理室102包括第一生物流体108和第二生物流体110的实施方案中是可取的。特别地,放置在第一区域218中的光源可面向第一生物流体108,且放置在第二区域220中的光源可面向第二生物流体110。第一区域218的光源可根据第一生物流体108的处理概况照射第一生物流体108,且第二区域220的光源可根据第二生物流体110的处理概况照射第二生物流体110。在既不面向第一生物流体也不面向第二生物流体的区域(例如,第三区域222)中可不放置光源或放置较低密度的光源。例如,如果第三区域222面向平台144的分隔壁150,则在第三区域中可不需要光源。或者,第三区域222可包括朝第一或第二生物流体或两者倾斜的光源。
在给定的光源阵列上,光源可以均匀分布方式放置。例如,图2A可以被理解为显示在光源阵列200上均匀分布的光源群204(例如,十六个光源群204)。对于光源阵列200,可有四个光源通道,每个光源通道包括在每个群204中同一相应位置处的一个光源202。因此每个群204可包括四个光源,各自来自四个不同的光源通道。或者,在给定的光源阵列上,光源的定位和光源通道的排列可提供非均匀的分布。光源本身可以非均匀分布的方式放置。给定光源通道的光源可以非均匀分布的方式放置。“光源阵列”的一个或多个光源可按任何定位方式排列(例如,直线、曲线、(多)行和(多)列、规则图案、不规则间距等)。均匀的分布可由均匀地应用于整个阵列的光源的规则图案和间距提供,如图2A中所例示。非均匀分布可例如由应用于整个阵列的光源的不规则图案和间距提供,如由图2B和图2D中具有不同光源密度的内区域和外区域所例示。
上面讨论的各种光源配置对于照射需要各种相应处理概况的各种生物流体是可取的。此外,各种光源配置对于实现基本上均匀照射生物流体的表面或生物流体容器的表面是可取的。例如,图2A-2D中例示了用于阵列的光源排列的各种配置,且图4和图6B中例示了光源与生物流体的距离的各种配置。生物流体的表面可由例如保持流体的生物流体容器的表面或与生物流体的任何部分相交的平面来限定。在一个实例中,可配置光源阵列104的光源(例如,放置在阵列中),使得光源以跨越生物流体108面向光源阵列104的表面小于25%(例如,小于20%、小于15%、小于10%)的辐照度差异照射生物流体。换言之,在生物流体108面向光源阵列104的表面的任一部分上的光强度可与生物流体108面向光源阵列104的任何其它部分上的光强度相差不到25%(例如,小于20%、小于15%、小于10%)。
在另一实例中,可以配置光源阵列104的光源,使得光源以与跨越生物流体108的整个表面的平均积分辐照度差小于25%(例如,小于20%、小于15%、小于10%)的辐照度照射生物流体108的表面的任何5平方厘米的面积。换言之,生物流体108面向阵列104的表面的任何5平方厘米面积内接收的光强度可与生物流体108面向阵列104的表面接收的总光强度(对表面积取平均值)相差小于25%(例如,小于20%、小于15%、小于10%)。
现在转向图3-6B,描述了用于处理一种或多种生物流体的处理系统中的示例性光源阵列配置的另外的实施方案。
图3显示用于处理生物流体的示例性系统300的透视图,该系统包括的光源阵列配置包括处理室308中的多个光源面板302和304。虽然图3中仅描述了两个光源面板,但在其它实例中,光源阵列可包括多于两个(例如,三个、四个、五个或更多)光源面板。处理室308与控制电路306可操作地联结,控制电路306能够调节或设置处理室308的各种参数,举例如调节或设置处理室内的光源的参数(例如,发射的峰值波长、发射的光谱带宽、倾斜角、发射的持续时间、发射的强度)。
每个光源面板302和304可独立地从处理室308中(例如,从光源阵列中)取出,并与控制电路306可操作地联结。每个光源面板302和304可包括光源阵列,例如310和312。控制电路306可调节或设置每个光源面板302和304的每个光源314的各种参数。例如,控制电路可调节或设置每个光源面板302和304的每个光源314的发光的峰值波长、光谱带宽、强度、持续时间和倾斜角。进一步地,相应光源阵列310和312中的每一者可独立地用上面针对图2A-2D所讨论的各种光源分布进行配置。
分别布置在面板302和304上的每个光源阵列310和312的每个光源314可在每个面板内以串联电路连接。每个面板302和304可与其它面板以并联电路连接。
在一些实施方案中,控制电路306可调节或设置光源面板302和304在处理室308内的位置。特别地,控制电路306可向例如附接于每个光源面板302和304或与之成一体的(多个)电机、(多个)伺服机构或任意合适的机电驱动机构发送控制指令和/或控制信号,所述控制指令和/或控制信号使面板相对于彼此平移,以增大或减小光源面板302与304之间的距离。例如,第一光源面板302可平行于第一光源面板302的平面平移,且第二光源面板304可平行于第二光源面板304的平面平移。第一光源面板302可平移以增大或减小处理室308的底平面316与第一光源面板302之间的第一距离318。类似地,第二光源面板304也可平移以增大或减小底平面316与第二光源面板304之间的第二距离320。
在一些实施方案中,处理室308可包括平台322(例如,包括一个或多个隔室的平台)。光源阵列中的多个光源面板中的光源面板可面向每个隔室,例如直接对准而没有横向偏移。例如,如图3中所示,平台322可包括由分隔壁328彼此分开的第一隔室324和第二隔室326。第一隔室324可以被配置成保持第一生物流体330,且第二隔室可以被配置成保持第二生物流体332。第一光源面板302可面向第一隔室324,且第二光源面板304可面向第二隔室326。
在要在室308中处理多种类型的生物流体的实例中,可取的是将处理室308配置成包括多个独立可控的光源面板。例如,如果第一生物流体330与第二生物流体332类型不同,则第一和第二生物流体的所需处理概况可能不同。为实现这些不同的处理概况,可由控制电路306独立地配置和控制面向第一生物流体330的第一面板302和面向第二生物流体332的第二面板304。例如,控制电路306可将第一面板302上的光源配置和/或光面板304上的光源配置设置或调节成彼此不同。进一步地,控制电路306可将第一面板302与第一生物流体330之间的距离和/或第二面板304与第二生物流体332之间的距离设置或调节成彼此不同。更进一步地,控制电路306可将第一面板302的发光特性(例如,发光的持续时间、波长、强度、空间模式和时间模式)和/或第二面板304的发光特性设置或调节成彼此不同。
图4显示用于处理一种或多种生物流体406和408的示例性系统400的透视图,其包括放置在处理室412中的相对的光源阵列402和404。相对的光源阵列402和404可各自分别与热交换器414和416热联结。处理室412可包括放置在相对的光源阵列402与404之间的平台410,该平台被配置成保持一种或多种生物流体406和408。从相对侧对生物流体406和408提供照射例如对于更均匀地照射生物流体来说是可取的。
处理室412、相对的光源阵列402和404、热交换器414和416以及平台410可各自与控制电路418可操作地联结,控制电路418可调节或设置它们的相应参数。
第一相对光源阵列402可包括第一光源阵列通道420,且第二相对光源阵列404可包括第二光源阵列通道(未显示)。第一相对光源阵列402的每个光源通道420和第二相对光源阵列404的每个光源通道可以被配置成发射上面所讨论的各种峰值波长的光。
在一些实施方案中,由第一相对光源阵列402发射的光的一个或多个波长可与由第二相对光源阵列404发射的光的一个或多个波长相同。例如,第一相对阵列402的第一光源通道和第二光源通道可分别发射第一峰值波长和与第一波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多的第二峰值波长的光。第二相对阵列404的第三光源通道和第四光源通道可分别发射波长与第一和第二峰值波长相同(例如,相等)的光。
在一些实施方案中,第一相对阵列402的所有光源可发射单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光。第二相对阵列404的所有光源也可发射单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光。由第一相对阵列402的所有光源发射的光的峰值波长可与由第二相对阵列404的所有光源发射的光的峰值波长相同(例如,相等)。或者,由第一相对阵列402的所有光源发射的光的峰值波长可与由第二相对阵列404的所有光源发射的光的峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多。
在一些实施方案中,第一相对阵列402、第二相对阵列404和平台410都可以被配置成相对于彼此平移,以增大或减小以下任一对之间的距离422、424和426:第一相对阵列402、第二相对阵列404和平台410。可通过由控制电路418控制的任意数量的致动器(例如,电机、伺服机构等)来实现这种平移,控制电路418可单独控制第一相对阵列402、第二相对阵列404和平台410的平移。
图5显示包括处理室502和面向同一方向的多个光源阵列504和506的示例性系统500的透视图。光源阵列504和506可各自分别与热交换器508和510热联结。处理室502可任选包括各自被配置成承载一种或多种(例如,多种)生物流体516的多个平台512和514。系统500的这种配置可在处理室502内提供单独的处理区域,每个具有单独的入口(例如,单独的开口、单独的可滑动抽屉),用于处理多种生物流体。对于高通量处理生物流体和/或以不同条件或在不同时间(例如,非并行处理循环)处理生物流体(例如,不同的生物流体)来说,这种配置是可取的。
处理室502、多个光源阵列504和506中的每一者、热交换器508和510中的每一者以及平台512和514中的每一者(直接或间接地)与控制电路518可操作地联结,控制电路518可调节或设置它们的各种参数。
如图5中所示,第一光源阵列504可面向与第二光源阵列506相同的方向。第一平台512可放置在第一区域520中在第一光源阵列504与第二光源阵列506之间。第一光源阵列504可包括处理室502的照射第一区域520中的一种或多种生物流体的唯一光源。例如,可配置处理室502(例如,配置有不透明的分隔壁),使得来自第二光源阵列506的光可以不照射区域520。第二平台514可放置在第一区域520之外的第二区域522中(例如,在第二光源阵列506上方)。第二光源阵列506可面向第二平台514。第二光源阵列506可以是处理室502的照射第二区域522中的一种或多种生物流体的唯一光源。例如,可配置处理室502(例如,配置有不透明的分隔壁),使得来自第一光源阵列504的光可以不照射区域522。
处理室502可任选包括面向与第一光源阵列504和第二光源阵列506相同方向的第三光源阵列和第四光源阵列(未显示)。第三光源阵列可面向放置在第三与第四光源阵列之间(例如,在第三区域中)的第三平台(未显示)。第四光源阵列可面向第四平台(未显示)。本领域普通技术人员将会理解的是,处理室502可延伸以容纳面向同一方向的任意数量的光源阵列以及任意数量的平台。每个附加光源阵列可提供附加区域(未显示),例如每个附加光源阵列提供处理室502的照射其相应区域中的一种或多种生物流体的唯一光源。类似地,处理室内的每个单独的处理区域可具有单独的入口(例如,单独的、单独的可滑动抽屉),用于独立地处理多种生物流体。
第一光源阵列504可包括一个或多个光源通道524,且第二光源阵列506可包括一个或多个光源通道526。第一光源阵列504的每个光源通道524和第二光源阵列506的每个光源通道526可以被配置成发射上面所讨论的各种峰值波长的光。
在一些实施方案中,光源阵列504和506可发射相同峰值波长的光。这在要在室502中处理需要相同处理概况的多种生物流体516(例如,相同类型的生物流体)或用相同峰值波长的光处理的实例中是可取的。例如,第一光源阵列504的第一光源通道和第二光源通道可分别发射第一峰值波长和与第一波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm或20nm或更多的第二峰值波长的光。第二光源阵列506的第三光源通道和第四光源通道可分别发射波长与第一和第二峰值波长相同(例如,相等)的光。
在一些实施方案中,第一光源阵列504的所有光源通道524可发射单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光。第二光源阵列506的所有光源通道526也可发射单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光。由第一光源阵列504的所有光源通道524发射的光的峰值波长可与由第二光源阵列506的所有光源通道526发射的光的峰值波长相同(例如,相等)。或者,由第一光源阵列504的所有光源通道524发射的光的峰值波长可与由第二光源阵列506的所有光源通道526发射的光的峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm和20nm或更多。
在一些实施方案中,光源阵列504和506中的每一者以及平台512和514中的每一者可相对于彼此平移,以增大或减小光源阵列504和506以及平台512和514中的任何一对之间的距离。可通过由控制电路518控制的任意数量的致动器(例如,电机、伺服机构等)来实现这种平移,控制电路518可单独控制光源阵列504和506中的每一者以及平台512和514中的每一者的平移。类似地,附加光源阵列和平台(例如,第三和第四光源阵列、第三和第四平台,未显示)可相对于彼此平移,通过由控制电路518控制的任意数量的致动器(例如,电机、伺服机构等)实现这种平移。
图6A显示用于处理一种或多种生物流体606和608的示例性系统600的透视图,其包括放置在处理室612中的光源阵列604。光源阵列604面向用于生物流体的平台610。光源阵列604可与热交换器616热联结。处理室612可包括放置在光源阵列604下面的平台610,该平台被配置成保持一种或多种生物流体606和608。处理室612、光源阵列604、热交换器616和平台610可各自与控制电路618可操作地联结,控制电路618可调节或设置它们的相应参数。图6B显示示例性系统600还可在处理室612中包括屏障658和各种传感器612、666、668、680。屏障658放置在光源阵列604与一种或多种生物流体606和608之间,并且屏障658可具有上面针对图1D中的屏障158所讨论的任何特征。传感器612、666、668可附着于平台610或放置在其中。传感器680可附着于屏障658(例如,上方或下方)或放置在其中。
光源阵列604可包括光源通道阵列。光源阵列604的每个光源通道可以被配置成发射上面所讨论的各种峰值波长的光,并且按上面所讨论的光源和光源通道的各种排列配置。
光源阵列604和平台610均可以被配置成相对于彼此平移,以增大或减小它们之间的距离626,如在上面所讨论的平移中的那样。可使平台610下降到处理室612的底部,可使处理室612从外部底面(例如,地板、地面、桌面等)升高或者与外部底面齐平(例如,通过任何结构基座,包括任何部件,如传感器或电路)。可使光源阵列604升高到处理室612的顶部。在图6B中,光源阵列604、屏障658和平台610全都可以被配置成相对于彼此平移,以增大或减小以下任一对之间的距离626、682和684:光源阵列604、屏障658和平台610。可通过由控制电路618控制的任意数量的致动器(例如,电机、伺服机构等)来实现这种平移,控制电路618可单独控制光源阵列604、屏障658和平台610的平移。在一些实施方案中,光源阵列604、屏障658和平台610中的一者或两者可在处理室612中固定就位。例如,屏障658可在处理室612中固定就位。作为另一实例,屏障658和光源阵列604可在处理室612中以固定距离682相对于彼此固定就位,其中平台610可以被配置成平移以增大或减小距离626和684。作为另一实例,屏障658和平台610可在处理室612中以固定距离684相对于彼此固定就位,其中光源阵列604可以被配置成平移以增大或减小距离626和682。
图6A-6B中的系统600可以多种方式类似于图1A-1E中的系统100,包括例如系统600和系统100都在一侧对生物流体提供照射:例如,在生物流体的容器的一侧照射,在平台的一侧照射。图6A-6B中的系统600可以多种方式不同于图1A-1E中的系统100,包括例如系统600从上方(例如,生物流体的容器上方、平台上方)向生物流体提供照射光,但系统100从下方(例如,生物流体的容器下方、平台下方)提供照射。
图6A-6B中的系统600可以多种方式类似于图4中的系统400,包括例如系统600和系统400都从上方(例如,生物流体的容器上方、平台上方)向生物流体提供照射光。图6A-6B中的系统600可以多种方式不同于图4中的系统400,包括例如系统600在一侧对生物流体提供照射,但不像在系统400中的那样在相对侧提供照射。
出于任何的多种原因,从上方对生物流体606和608提供照射是可取的。例如,由于向下的重力原因,生物流体606和608可以是静止的,并且被动地搁置在平台610上(例如,在容器中、在槽中、在托盘上)。因此,可用光从平台610上方照射生物流体606和608,并且可以不需要光穿过平台610到达生物流体606和608。可避免由于平台610的原因而损失和/或分散照射光能量。另外,平台610可不需要对于照射光是透明的或半透明的。可由对照射光不透明的材料和/或设计形成平台610。
传感器
上面所讨论的系统的示例性实施方案可包括为它们的相应处理室实施的一种或多种各类型传感器。转向图1E,下面所讨论的各类型传感器中的每一者(直接或间接地)与控制电路126和/或计算机系统128可操作地联结。虽然下面结合图1E描述了各种传感器,但本领域普通技术人员将理解的是,该描述也适用于上述系统的任何其它实施方案,如图6B中所示的各种传感器所例示。
可为处理室102实施的各种传感器包括:
·一个或多个光传感器112,其被配置成测量在处理室的各部分处的光强度和/或入射在一种或多种生物流体108和110的各部分上的光强度,
·一个或多个空气流量传感器164,
·一个或多个热传感器166,其用于测量处理室102的温度和/或一种或多种生物流体108和110的温度,
·一个或多个传感器168或172,其用于检测一种或多种生物流体108和110的存在(例如,压力传感器、光学回射传感器、光学透射传感器、标签读取器、条形码扫描器、RFID传感器等),
·一个或多个传感器172,其用于检测一种或多种生物流体108和110的类型(例如,标签读取器、条形码扫描器、RFID传感器),
·一个或多个传感器174,其用于检测生物流体的性质(例如,透射率)(例如,光学传感器、光谱传感器),
·一个或多个传感器174,其用于检测生物流体中的光化学化合物(例如,荧光光谱),和
·一个或多个传感器174(例如,超声传感器),其被放置成检测一种或多种生物流体108和110的一部分(例如,各部分)的流体深度。
这些各种传感器中的任一者可放置在任意位置(例如,处理室外部、位于处理室内部、构成处理室的结构的一部分),用于与上面所讨论的处理室的各种实施方案一起实施。例如,一个或多个光传感器112、一个或多个热传感器166和一个或多个空气流量传感器164可放置在光源阵列104上。如图1E中所示,在包括平台144的处理室102的实施方案中,一个或多个光传感器112和用于检测一种或多种生物流体108和110的存在的一个或多个传感器168可放置在平台144上。如图6B中所示,在包括平台610和屏障658的处理室612的实施方案中,一个或多个光传感器612、一个或多个热传感器666和用于检测一种或多种生物流体606和608的存在的一个或多个传感器668可附着于平台610或放置在其中。可将代表上面所讨论的各种传感器中的任一者的传感器680附着于屏障658或放置在其中。
系统控制和用户输入
现在描述控制和调节或设置生物流体处理系统的各种实施方案的各部件的各种参数的机制。虽然下面讨论了控制和调节或设置处理系统100的各部件的各种参数的机制,但本领域普通技术人员将理解的是,下面的描述也可适用于调节上面所讨论的处理系统的各种其它实施方案的各种参数。
在一些实施方案中,可基于在控制电路126和/或计算机系统128处从各种类型的传感器中的一者或多者接收的反馈来动态地或自动地调节或设置处理系统100的各部件的各种参数。或者或另外,可基于在计算机系统128处的用户输入来调节或设置处理系统100的各部件的各种参数。
计算机系统128(直接或间接地)与控制电路126和/或与上面所讨论的各种传感器中的任一者可操作地联结。计算机系统可包括一个或多个处理器176、存储器178、输入/输出(I/O)接口180和用户接口(UI)182。一个或多个处理器176可以是任何类型的通用计算机处理器中的一者或多者。存储器或计算机可读介质178可包括一种或多种容易获得的存储器,如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、光储存介质(例如,光盘或数字视频光盘)、闪盘驱动器或任何其它形式的数字存储器(本地或远程)。在一些实例中,存储器178的非暂时性计算机可读存储介质可用于存储指令,所述指令用于根据一种或多种生物流体的一种或多种处理概况来对其进行照射,如下面将参考图7A-7B的流程图进行讨论。计算机系统128可包括任何种类的计算机,如个人计算机(PC)、台式计算机、膝上型电脑、计算机终端、服务器计算机、平板计算机、智能手机、个人数字助理(PDA)等。在一些实例中,控制电路126和/或控制电路126的功能可包括在计算机系统128内。
控制电路126可实现为能配合其在本文中所述的控制功能的任意合适的逻辑电路。可经由执行以软件程序实现的指令来提供这类控制功能。合适的逻辑电路可包括存储以软件程序实现的指令的处理器可读介质和当执行指令时执行控制功能的处理器。此外,也可经由以硬件逻辑电路实现的相应逻辑设计来提供这类控制功能,如实现提供控制电路126的控制功能的逻辑设计的可编程逻辑装置或专用集成电路。此外,可经由结合运行软件的处理器和硬件逻辑电路的实现来提供这类控制功能。在一些实例中,控制电路126可包括计算机系统128和/或计算机系统128的功能。
在UI 182处,用户可输入一种或多种生物流体108和110的一组特征中的一个或多个特征。或者或另外,可基于从用于处理室102的一个或多个传感器向计算机系统128和/或控制电路126的反馈输入来确定一种或多种生物流体的一组特征中的一个或多个特征。生物流体的一组特征中的特征可包括例如生物流体的类型(例如,血液制品,如血浆、血小板、红细胞;细胞,如真核细胞;蛋白质,如抗体;疫苗)、生物流体中的光化学剂(例如,类型、体积、浓度)、生物流体的体积、生物流体的透射率、承载生物流体的容器的类型和/或形状以及生物流体的温度。
在UI 182处,用户可输入包括一种或多种生物流体108和110的处理概况在内的一个或多个参数。或者或另外,计算机系统128可基于一种或多种生物流体108和110的相应的一组特征自动地确定一种或多种生物流体108和110的一种或多种处理概况的一个或多个参数。特别地,存储器178可存储包括指令的计算机程序,所述指令针对每种生物流体将生物流体的一个或多个特征映射到生物流体的处理概况的一个或多个参数。针对每种生物流体将生物流体的一个或多个特征映射到生物流体的处理概况的一个或多个参数的指令可实现为一组用户可编程规则。
计算机系统128可向控制电路126发送控制指令和/或控制信号以调节或设置处理室102的各种参数。在一些实施方案中,可基于放置在处理室中的一种或多种生物流体108和110的处理概况来调节或设置处理室102的各种参数。或者或另外,可基于来自放置在处理室102内的各种传感器的反馈来调节或设置处理室102的各种参数。
控制电路126可调节或设置由每个光源通道106发射的光的峰值波长。控制电路126可调节或设置由每个光源通道106发射的光的强度。特别地,控制电路126可以0.4%的增量将由每个光源通道106发射的光的强度从“关闭”状态(0%强度)调节或设置到最大强度状态(100%强度)。控制电路126可通过以物理方式重新定向光源通道106或者通过调谐光源通道106的输出方向来调节或设置每个光源通道106的倾斜角。例如,控制电路可将每个光源通道的倾斜角相对于每个光源通道被布置在其上的表面的法线方向(例如,垂直)调节或设置为0°至5°。控制电路126可调节或设置由每个光源通道106发射的光的发射持续时间。控制电路126可调节或设置由每个光源通道106发射的光的发射光谱带宽。可基于从例如放置在处理室102内的一个或多个光传感器112和/或放置在处理室102内的任何其它的各种传感器接收的一组参数来调节或设置这些参数中的任一者。
启用对来自每个光源通道106的光的:发射峰值波长、发射持续时间、发射强度和发射角中的一者或多者的单独控制允许对由光源阵列104发射的光的各种时间和/或空间变化的光特性进行编程和控制。这些光特性可以是生物流体的处理概况中的重要处理参数,并且可由用户在计算机系统128上进行编程,并存储在存储器178中。可基于一种或多种生物流体相应的一组特征在计算机系统128上自动地确定一种或多种生物流体的光特性。
在示例性的一组光特性中,光源阵列104的所有光源可同时以用户可调节的频率打开和关闭,以产生选通输出模式。在另一组示例性光特性中,由每个光源通道发射的光的强度可以在时间上被调整,以产生正弦强度输出模式。在另一组示例性光特性中,光源阵列104的第一组光源152可以第一强度照射第一生物流体108面向第一组光源152的部分,且光源阵列104的第二组光源154可以第二强度照射面向第二组光源154的第二生物流体110。
在照射处理室102中的一种或多种生物流体108和110之前,可由控制电路126进行处理室102的各种参数的调节。由控制电路126进行的这类初始调节可包括例如指示或控制加热/冷却单元114来调节或设置处理室102的温度、指示或控制光源阵列104更靠近或进一步远离一种或多种生物流体108和110移动、指示或控制泵142使生物流体从源容器136流向处理容器132、指示或控制平台144搅动一种或多种生物流体108和110以及指示或控制每个光源通道106将光的强度从“关闭”状态调节或设置为初始强度状态。
也可在一种或多种生物流体108和110被照射的同时由控制电路126进行各种参数的调节。可基于在计算机系统128处和/或控制电路126处从上面所讨论的各种传感器接收的反馈由控制电路126来动态地进行这类调节。特别地,存储器178可存储一组用户可编程规则,其将来自各种传感器的输入映射到处理室102的各种部件的所需调节。启用对由各种传感器接收的数据的动态反馈响应可有利地允许由控制电路126快速校正偏离所处理的一种或多种生物流体108和110的预期处理概况的处理参数。这进而可在使一种或多种生物流体对可能影响(例如,减少、削弱、损害)生物流体的生物学功能和/或期望特性的处理室条件暴露最小化的同时对所处理的一种或多种生物流体中的病原体提供改进的灭活。
现在描述基于来自各种传感器的反馈由控制电路126来动态控制处理室102的各种参数的实例。
在一些实例中,可基于由计算机系统128从一个或多个光传感器112接收的数据由控制电路126来调节由每个光源通道106发射的光强度。例如,如果通过一个或多个光传感器114检测到入射在生物流体108的一部分上的光强度大于或小于阈值,则控制电路126可分别降低或提高光源104阵列的一个或多个光源面向生物流体108的该部分的光强度。或者或另外,控制电路126可增大或减小承载生物流体108的平台144与光源阵列104之间的距离156,以改变入射在生物流体108的该部分上的光的强度。阈值强度值可基于例如以下中的一者或多者:生物流体108的该部分的深度、生物流体108的类型、生物流体108的透射率、承载生物流体108的容器的透射率以及与生物流体108掺合的病原体灭活化合物的类型。阈值强度值可在生物流体108的处理概况和/或生物流体108的一组特征中指定。合适的光传感器是本领域中熟知的,举例如光谱响应范围对应于(例如,包括)本文提供的光源的波长的光电二极管(例如,光谱响应范围在210-390nm的光电二极管)。示例性光电二极管可包括硅光电二极管、碳化硅光电二极管或其它合适的光电二极管,如GaAsP光电二极管、GaP光电二极管和GaN光电二极管。
在一些实例中,可基于由计算机系统128从一个或多个深度传感器174接收的深度数据由控制电路126来调节或设置由光源阵列104的每个光源通道106发射的光的强度。在承载生物流体108的容器130例如由于生物流体的不同体积(例如,小于承载生物流体的容器的容量的体积)原因而可能有深度(例如,最大深度)变化和/或深度不均匀(例如,血袋)的实施方案中,启用深度依赖性强度控制是可取的。特别地,由于血袋的特征性中心隆起原因,血袋中的生物流体的中心部分可能比血袋中的生物流体的周边部分更深。因此,对中心区域中的生物流体进行充分的病原体灭活所需的照射强度可能大于对周边区域中的生物流体进行充分的病原体灭活所需的照射强度。因此,一个或多个深度传感器174可检测跨越容器130的流体深度的这种变化,并且控制电路126可基于检测到的生物流体108的各部分的深度来调节或设置面向这类部分的每个光源的发射强度。或者或此外,容纳体积小于容器容量的生物流体(例如,300mL)的特定容量(例如,1000mL)的容器的深度可小于体积更接近容器容量的生物流体(例如,900mL)的深度。因此,对较大体积的生物流体进行充分的病原体灭活所需的照射强度可能大于对在类似尺寸的容器内承载的较小体积的生物流体进行充分的病原体灭活所需的照射强度。因此,一个或多个深度传感器174可检测容器130中的流体深度,并且控制电路126可基于检测到的深度来调节或设置面向生物流体108的每个光源的发射强度。
在期望处理期间连续或定期搅动生物流体的实例中,由控制电路126进行深度依赖性强度控制和动态强度调节也可能是重要的。特别地,在处理期间搅动生物流体108的实施方案中,生物流体108可产生晃动或波动,这可导致标准的波动模式。这种运动可导致跨越生物流体108的各部分的深度变化,从而改变足以灭活这类部分内的病原体的光能剂量。因此,基于来自一个或多个深度传感器174的反馈,控制电路126可动态地调节或设置由一个或多个光源通道106发射的光的强度。例如,可基于由一个或多个深度传感器174检测到的生物流体108的一部分的深度是大于还是小于阈值深度由控制电路126来动态地增大或减小由面向生物流体108的该部分一个或多个光源通道发射的光的强度。阈值深度可在生物流体108的处理概况和/或生物流体108的一组特征中指定。或者或另外,可基于举例如生物流体体积、生物流体类型、容器尺寸、容器形状、搅动速度、搅动模式和搅动行程长度之类的变量来确定标准波动模式,并且计算机系统128可向控制电路126发送控制指令和/或控制信号,以使用基于这类波动模式的用户可编程规则来调节或设置由一个或多个光源通道发射的光的强度。
在一些实例中,可基于在计算机系统128处从一个或多个热传感器166接收的数据由控制电路126来调节或设置处理室102的温度和/或一种或多种生物流体108和110的温度。合适的热传感器是本领域中熟知的,举例如LM74温度传感器(Texas Instruments,Inc)。例如,如果由一个或多个热传感器166检测到的生物流体108的温度超过阈值温度,则控制电路108可调节或设置处理室102的各种操作参数,以降低生物流体108的温度。例如,控制电路108可增大光源阵列104与生物流体108之间的距离156,和/或指示或控制加热/冷却单元114来降低处理室102的温度。或者或另外,控制电路126可指示或控制热交换器122来提高光源阵列104与热交换器122之间的热传递速率。
虽然上面已经讨论了来自各种传感器的反馈可如何使控制电路126调节或设置处理室102的各部件的各种参数的具体实例,但这些实例并不旨在具有限制意义。应理解的是,控制电路126可基于由上面所讨论的各种传感器中的任一者检测到的反馈数据和/或基于在计算机系统128的UI 182处提供的任何用户输入来调节或设置上面所讨论的处理系统的各种实施方案的可能部件的各种可调节参数中的任一者。
处理生物流体的方法
下面讨论用于处理生物流体以充分灭活生物流体中存在的一种或多种病原体的各种方法。可任选采用上面所讨论的系统的各种实施方案来进行下面的方法。然而,下述方法不需要通过上面所讨论的系统的各种实施方案来进行,而是可采用能够进行下述方法的任何系统来进行。
图7A-7B是表示根据某些实施方式处理生物流体的方法700的流程图。在各种实施方式中,可将方法中的一些操作组合和/或可将一些操作的顺序改变成与图7A-7B中所示的顺序不同。另外,在一些实施方式中,可将单独的框/图中所示和/或结合单独的方法讨论的操作组合以形成其它方法,并且可将同一框/图中所示和/或结合同一方法讨论的操作分成不同的方法。
在图7A的步骤702,可提供或接收与一种或多种病原体灭活化合物掺合的生物流体(在下文中称为“生物流体”)。在使用处理室(如室102)来处理生物流体的实施方案中,步骤702可包括由处理室102引入或接收生物流体的任选步骤703。例如,参考图1C,在处理室102包括可以滑动方式移动的平台144的实施方案中,可以滑动方式移动的平台144可滑出处理室,可将生物流体108(例如,容器中的生物流体)放在可以滑动方式移动的平台144上,并且可使平台滑动返回处理室102。
在另一实例中,在包括多个容器132、136和138的实施方案中,任选步骤703可包括使生物流体110从源容器136流入处理室102。
在任选步骤704,可确定生物流体的一组特征。确定生物流体的一组特征中的一个或多个特征可基于在计算机系统128处的用户输入和/或基于来自上面所讨论的各种类型的传感器的反馈。例如,在处理室102包括一种或多种生物流体类型传感器170的实施方案中,一种或多种类型传感器170可确定生物流体的类型。
在另一实例中,可使用条形码扫描器172来确定生物流体的一组特征。特别地,条形码传感器172可扫描生物流体容器130上的条形码134以确定生物流体108的标识,并将此标识传送给计算机系统128。然后计算机系统128可基于存储器178中存储的将一种或多种生物流体的标识与它们相应的一组特征关联的列表来确定生物流体108的一组特征。
在任选步骤706,可确定生物流体的处理概况。确定处理概况可包括确定构成上面所讨论的处理概况的任何一个或多个参数。例如,确定处理概况可包括确定要用于照射生物流体的光的一个或多个峰值波长。确定处理概况可包括确定在一个或多个峰值波长下的一个或多个发光强度。确定处理概况可包括确定在一个或多个峰值波长下发光的一个或多个发射持续时间。
在一些实例中,确定生物流体的处理概况可基于生物流体的一组特征。例如,在计算机系统128确定了生物流体的一组特征后,计算机系统128可使用一组可编程规则来确定生物流体的处理概况。该一组可编程规则可基于生物流体的一组特征中的一个或多个特征来确定处理概况的一个或多个参数。例如,可编程规则可将某一类型的光化学剂与某一峰值波长的光、某一发射持续时间和足以灭活与该光化学剂掺合的生物流体中的病原体的该峰值波长的光的某一发射强度匹配。在另一实例中,可编程规则可将生物流体的一部分的深度与足以灭活生物流体的该部分中的病原体的某一光强度匹配。
在其它实例中,可由用户在计算机系统128处输入处理概况的一个或多个参数。
转向图7B,在使用处理室102来处理生物流体的实例中,在任选步骤708,可基于处理概况由控制电路126来调节或设置处理室102的一组参数。可基于处理概况来调节或设置的该一组参数中的参数可包括是否搅动生物流体、与生物流体的搅动相关的一个或多个参数(例如,搅动运动的频率和搅动运动的类型)、处理室102的温度和光源阵列104与平台144之间的距离。
在步骤710,照射生物流体(例如,与光活性病原体灭活化合物掺合的生物流体)的持续时间和强度(例如,提供光剂量、提供总光剂量)足以灭活生物流体中的一种或多种病原体。在一些实施方案中,根据处理概况进行生物流体的照射。
在一些实例中,步骤710可包括步骤711,其中生物流体可用第一峰值波长的光照射,以及用第二峰值波长的光照射。在本文提供的任何方法的一些实施方案中,第一峰值波长可与第二峰值波长相差至少(例如,超过)5nm、10nm、15nm、20nm或25nm或更多。在本文提供的任何方法的一些实施方案中,第二峰值波长的光由一个或多个第二光源发射,每个光源发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中第二峰值波长与第一峰值波长相差至少5nm,如10nm、15nm、20nm或25nm中的至少任一者。第一峰值波长可在可见光光谱中或紫外光谱中,举例如紫外A光谱、紫外B光谱或紫外C光谱。类似地,第二峰值波长可在可见光光谱中或紫外光谱中,举例如紫外A光谱、紫外B光谱或紫外C光谱。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约240nm与约250nm之间、约245nm与约255nm之间、约250nm与约260nm之间、约255nm与约265nm之间、约260nm与约270nm之间、约265nm与约275nm之间、约270nm与约280nm之间或约275nm与约285nm之间。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约280nm与约290nm之间、约285nm与约295nm之间、约290nm与约300nm之间、约300nm与约310nm之间、约305nm与约315nm之间或约310nm与约320nm之间。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约315nm与约325nm之间、约320nm与约330nm之间、约325nm与约335nm之间、约330nm与约340nm之间、约335nm与约345nm之间、约340nm与约350nm之间、约345nm与约355nm之间、约350nm与约360nm之间、约355nm与约365nm之间、约360nm与约370nm之间、约365nm与约375nm之间、约370nm与约380nm之间、约375nm与约385nm之间、约380nm与约390nm之间、约385nm与约395nm之间、约390nm与约400nm之间。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可以为约240nm、约245nm、约250nm、约255nm、约260nm、约265nm、约270nm、约275nm、约280nm、约285nm、约290nm、约295nm、约300nm、约305nm、约310nm、约315nm、约320nm、约325nm、约330nm、约335nm、约340nm、约345nm、约350nm、约355nm、约360nm、约365nm、约370nm、约375nm、约380nm、约385nm、约390nm、约395nm或约400nm。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约255nm与约275nm之间(例如,约260nm与约270nm之间,265nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约275nm与约295nm之间(例如,约280nm与约290nm之间,285nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约300nm与约320nm之间(例如,约305nm与约315nm之间,310nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约315nm与约335nm之间(例如,约320nm与约330nm之间,325nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约330nm与约350nm之间(例如,约335nm与约345nm之间,340nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约355nm与约375nm之间(例如,约360nm与约370nm之间,365nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约375nm与约395nm之间(例如,约380nm与约390nm之间,385nm)。在一些实施方案中,第一峰值波长和/或第二峰值波长可介于约315nm与约350nm之间。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,由一组一个或多个第一光源发射的照射生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2至约50J/cm2,如以下中的任一者:约0.5J/cm2至约10J/cm2、约0.5J/cm2至约15J/cm2、约0.5J/cm2至约25J/cm2、约1J/cm2至约10J/cm2、约1J/cm2至约15J/cm2、约1J/cm2至约25J/cm2、约3J/cm2至约10J/cm2、约3J/cm2至约15J/cm2、约3J/cm2至约25J/cm2、约5J/cm2至约10J/cm2、约5J/cm2至约15J/cm2、约5J/cm2至约25J/cm2、约10J/cm2至约30J/cm2、约10J/cm2至约20J/cm2、约15J/cm2至约50J/cm2、约15J/cm2至约35J/cm2、约20J/cm2至约30J/cm2、约25J/cm2至约50J/cm2、约30J/cm2至约40J/cm2或约40J/cm2至约50J/cm2。在一些实施方案中,由一组一个或多个第一光源发射的照射生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2或更多,如约以下中的任一者:1J/cm2或更多、2J/cm2或更多、3J/cm2或更多、4J/cm2或更多、5J/cm2或更多、6J/cm2或更多、7J/cm2或更多、8J/cm2或更多、9J/cm2或更多、10J/cm2或更多、15J/cm2或更多、20J/cm2或更多、25J/cm2或更多、30J/cm2或更多、35J/cm2或更多、40J/cm2或更多、45J/cm2或更多或50J/cm2或更多。在一些实施方案中,由一组一个或多个第一光源发射的照射生物流体的紫外光的总剂量少于约50J/cm2、少于约40J/cm2、少于约30J/cm2、少于约25J/cm2、少于约20J/cm2、少于约15J/cm2或少于约10J/cm2。在一些实施方案中,照射生物流体进行的持续时间和强度足以提供照射生物流体的紫外光的总剂量(例如,前述总剂量)(例如,足以提供紫外光的总剂量的持续时间和强度的任意合适的组合)。在一些实施方案中,强度介于1mW/cm2与1000mW/cm2之间(例如,1mW/cm2与100mW/cm2之间)。在一些实施方案中,持续时间介于1秒与2小时之间(例如,1分钟与60分钟之间)。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,可分别由第一光源和第二光源提供第一峰值波长的光和第二峰值波长的光。第一光源和/或第二光源可以是例如固态灯(SSL)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)或激光二极管。在一些实例中,第一光源和第二光源可包括在光源阵列104的光源通道106中。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,第一和第二光源可发射具有窄光谱带宽的光。在一些实例中,由第一光源和/或第二光源发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽(例如,最大峰值强度下的光谱带宽)可不到20nm、不到18nm、不到16nm、不到14nm、不到12nm、不到10nm、不到9nm、不到8nm、不到7nm、不到6nm或不到5nm。在一些实施方案中,由第一光源和/或第二光源发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽分别比第一光源和/或第二光源的峰值波长小10nm以内、大10nm以内(例如,分别比第一光源和/或第二光源的峰值波长大不超过10nm、小不超过10nm)。在一些实施方案中,由第一光源和/或第二光源发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽可大于1nm、大于2nm、大于3nm或大于4nm或更大。在其它实例中,由第一光源和/或第二光源发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度可在由第一和/或第二光源发射的光的峰值波长的10纳米以内。
在一些实例中,依次用第一峰值波长的光和用第二峰值波长的光对生物流体进行照射。在其它实例中,同时用第一峰值波长的光和用第二峰值波长的光对生物流体进行照射。在其它实例中,用第一峰值波长的光照射生物流体和用第二峰值波长的光照射生物流体部分地重叠(例如,仅(从处理室的光源当中)用第一峰值波长的光照射一段时间,接着用第一和第二峰值波长的光照射一段时间,接着仅(从处理室的光源当中)用第二峰值波长的光照射一段时间)。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,用第一峰值波长的光照射生物流体可进行第一持续时间,且用第二峰值波长的光照射生物流体可进行第二持续时间。第一持续时间可与第二持续时间相等或不同。在一些实例中,第一持续时间可以是第二持续时间的至少1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9或10倍或更多倍。在其它实例中,第二持续时间可以是第一持续时间的至少1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9或10倍或更多倍。
在一些实例中,可根据处理概况用第一峰值波长和第二峰值波长的光对生物流体进行照射。例如,处理概况可指定用于照射生物流体的光特性。示例性处理概况可指定首先用第一峰值波长的光以第一强度照射生物流体达第一持续时间,然后用第二峰值波长的光以第二强度照射生物流体达第二持续时间。另一示例性处理概况可指定用第一峰值波长的光以第一强度照射生物流体达第一持续时间,且同时(例如,至少部分地重叠)用第二峰值波长的光以第二强度照射生物流体达第二持续时间。在一些实施方案中,处理概况可指定要在照射生物流体之前、期间和/或之后采用的一个或多个搅动条件。示例性处理概况可指定要在用第一峰值波长的光照射生物流体之前、期间和/或之后采用的一个或多个搅动条件,以及要在用第二峰值波长的光照射生物流体之前、期间和/或之后采用的一个或多个搅动条件。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,可用单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光照射生物流体。在一些实例中,步骤710可包括步骤712,其中可用单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光照射生物流体。单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可在可见光光谱或紫外光谱、紫外A光谱、紫外B光谱、紫外C光谱中。在其它实例中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约240nm与约250nm之间、约245nm与约255nm之间、约250nm与约260nm之间、约255nm与约265nm之间、约260nm与约270nm之间、约265nm与约275nm之间、约270nm与约280nm之间或约275nm与约285nm之间。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约280nm与约290nm之间、约285nm与约295nm之间、约290nm与约300nm之间、约300nm与约310nm之间、约305nm与约315nm之间或约310nm与约320nm之间。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约315nm与约325nm之间、约320nm与约330nm之间、约325nm与约335nm之间、约330nm与约340nm之间、约335nm与约345nm之间、约340nm与约350nm之间、约345nm与约355nm之间、约350nm与约360nm之间、约355nm与约365nm之间、约360nm与约370nm之间、约365nm与约375nm之间、约370nm与约380nm之间、约375nm与约385nm之间、约380nm与约390nm之间、约385nm与约395nm之间、约390nm与约400nm之间。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可以为约240nm、约245nm、约250nm、约255nm、约260nm、约265nm、约270nm、约275nm、约280nm、约285nm、约290nm、约295nm、约300nm、约305nm、约310nm、约315nm、约320nm、约325nm、约330nm、约335nm、约340nm、约345nm、约350nm、约355nm、约360nm、约365nm、约370nm、约375nm、约380nm、约385nm、约390nm、约395nm或约400nm。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约255nm与约275nm之间(例如,约260nm与约270nm之间,265nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约275nm与约295nm之间(例如,约280nm与约290nm之间,285nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约300nm与约320nm之间(例如,约305nm与约315nm之间,310nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约315nm与约335nm之间(例如,约320nm与约330nm之间,325nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约330nm与约350nm之间(例如,约335nm与约345nm之间,340nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约355nm与约375nm之间(例如,约360nm与约370nm之间,365nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于约375nm与约395nm之间(例如,约380nm与约390nm之间,385nm)。在一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)可介于315nm与约350nm之间。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的光可由第一光源提供。在一些实例中,第一光源可以是处理室102中用于照射生物流体的唯一光源。第一光源可以是例如固态灯(SSL)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)或激光二极管。例如,第一光源可包括在光源阵列104的光源通道106中。如图1A-1E中所示,光源通道106可仅面向承载生物流体108的容器130的一侧。
第一光源可发射具有窄光谱带宽的光。特别地,由所述第一光源发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度可在与由第一光源发射的光的峰值波长差不到10、20、30或40纳米的波长下发射。在其它实例中,由第一光源发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽可不到20nm、18nm、16nm、14nm、12nm、10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm或不到5nm。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的(例如,当存在时)至少约1log的病原体,如至少约2log、3log、4log、5log、6log、7log、8log、9log或10log中的任一量(例如,在掺合物暴露于足以光化学灭活病原体的光之后)。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的(例如,当存在时)至少约1log的病原体,如至少约2log、3log、4log、5log、6log、7log、8log、9log或10log中的任一量,且其中生物流体在照射后包含约5μM或更低的PIC,如约4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低或1μM或更低中的任一浓度。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的(例如,当存在时)至少约1log的病原体,如至少约2log、3log、4log、5log、6log、7log、8log、9log或10log中的任一量,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约15μM至约150μM,且其中生物流体在照射后包含约5μM或更低的PIC,如约4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低或1μM或更低中的任一浓度。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的(例如,当存在时)至少约1log的病原体,如至少约2log、3log、4log、5log、6log、7log、8log、9log或10log中的任一量,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约15μM至约150μM(例如,约30μM至约110μM、约60μM至约90μM、约75μM),其中照射所述生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2至约50J/cm2(例如,约3J/cm2至约15J/cm2),且其中生物流体在照射后包含约5μM或更低的PIC,如约4μM或更低、3μM或更低、2μM或更低或1μM或更低中的任一浓度。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活所存在的(例如,当存在时)至少约4log的病原体,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约30μM至约110μM,且其中生物流体在照射后包含约5μM的PIC。在任何前述方法的一些实施方案中,生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,生物流体包括血液制品。在一些实施方案中,生物流体包括全血组合物。在一些实施方案中,生物流体包括红细胞组合物。在一些实施方案中,生物流体包括血小板组合物(例如,血小板)。在一些实施方案中,生物流体包括血浆组合物(例如,血浆)。在一些实施方案中,生物流体包括血小板组合物(例如,血小板)和血浆组合物(例如,血浆)。在一些实施方案中,生物流体(例如,血小板组合物)包括血小板添加剂溶液。在一些实施方案中,生物流体是血小板组合物,其中血小板组合物包含血小板添加剂溶液和血浆(例如,约5至50%的血浆和约95至50%的添加剂溶液;约30至50%的血浆和约70%至50%的血小板添加剂溶液)。例如,在一些实施方案中,处理方法包括采用本文公开的系统和方法制备适合向个体输注的血小板组合物。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,本文所述的处理方法足以灭活至少1log(例如,至少2log、3log、4log或更多)的病原体(例如,当存在时),其中生物流体在照射后适合输注到受试者体内而无需进一步处理以移除残留的PIC或其光产物。在一些实施方案中,所述处理方法足以灭活至少1log(例如,至少2log、3log、4log或更多)的病原体(例如,当存在时),其中血小板组合物在照射后包含5μM或更低的PIC。在一些实施方案中,在照射之前掺合物中PIC的浓度为至少10μM。在一些实施方案中,在照射之前掺合物中PIC的浓度为至少30μM、至少50μM、至少70μM、至少90μM或至少110μM或更高。在一些实施方案中,在照射之前掺合物中PIC的浓度介于约15μM与约150μM之间。在一些实施方案中,在照射之前掺合物中PIC的浓度介于约15μM与约110μM之间、约30μM与约110μM之间、约60μM与约110μM之间、约30μM与约90μM之间或约60μM与约90μM之间。在一些实施方案中,在照射之前掺合物中PIC的浓度为约75μM。在一些实施方案中,本文公开的处理生物流体的方法不包括在以足以灭活生物流体中所存在的一种或多种病原体的持续时间和强度下照射生物流体后使生物流体经受进一步处理,如暴露于化合物吸附装置(CAD)。在一些实施方案中,本文公开的处理生物流体的方法不包括在以足以灭活生物流体中所存在的一种或多种病原体(例如,当存在时)的持续时间和强度下照射生物流体后使生物流体经受进一步处理,如暴露于化合物吸附装置(CAD),以移除残留的PIC或其光产物,其中所述方法足以灭活至少1log的病原体(例如,至少4log的病原体),且其中生物流体在根据本文公开的方法被照射后适合输注到受试者体内。在一些实施方案中,在根据本文公开的方法照射生物样品后,生物样品包含不到5μM的PIC(例如,不到2μM的PIC)。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,处理方法包括以所需(例如,标准化)浓度获得PIC或将其与血小板添加剂溶液(PAS)预混合,然后将PIC/PAS溶液计量投入到血小板制剂中,从而允许例如(i)改善处理灵活性和控制,(ii)改善病原体灭活,包括例如允许减少用于病原体灭活的PIC的量,(iii)减少处理步骤,如在对个体施用之前不需要用化合物吸收装置(CAD)进一步处理以移除残留的PIC或其光产物,和/或(iv)改善血小板品质。
在本文提供的任何方法的一些实施方案中,处理方法进一步包括在照射之前:将生物流体与光活性病原体灭活化合物一起温育30分钟至24小时(例如,2小时至24小时、4小时至24小时、8小时至24小时、12小时至24小时)的一段时间。
如本文所用,除另有指示外,单数形式“一个(种)”和“该(所述)”包括复数指代项。
要理解的是,本文提供的公开内容的各方面和实施方案包括如下:“包括各方面和实施方案”、“由各方面和实施方案组成”以及“基本上由各方面和实施方案组成”。
要理解的是,当提供两个数值“之间”的范围时,该范围的端点包括在内。例如,范围“x与y之间”或“约x与约y之间”包括值x和y。
通过以下实施例进一步说明本公开内容,这些实施例不应被解释为将本公开的范围或实质限制于其中描述的具体程序。
实施例
实施例1.用于处理生物流体的系统
用于处理生物流体的示例性系统被构造成在处理室内容纳面向彼此的两个相对的光源阵列,其每个包括72个具有4个LED通道的群,每个群包括340nm和365nm波长的LED两者(参见例如图2A)。系统还包括放置在两个阵列之间的玻璃平台,以用紫外光从容器的相对侧照射放在平台上的生物流体容器(参见例如图4)。系统控制提供对LED的调节,以及单独用来自340nm LED或365nm LED的光处理生物流体样品,或者用340nm和365nm波长的光同时或相继地处理生物流体样品,控制由LED进行照射的定时(例如,持续时间)和强度。
实施例2.病原体灭活化合物的光化学转化
使用本公开的系统进行研究以确定病原体灭活化合物的光化学转化效率。光化学剂氨托沙林(也称为S-59)是在用于血浆和血小板血液组分的病原体灭活处理的可商购获得的医疗装置(血液系统,Cerus Corporation)中使用的补骨脂素病原体灭活化合物。为确定在用实施例1中描述的基于LED的照射装置处理后氨托沙林的光化学转化效率以及存在的光产物的分布,研究比较了多种波长和光源。用窄带宽340nm波长LED(实施例1装置)、窄带宽365nm波长LED(实施例1装置)和基于荧光UVA灯泡的可商购获得的血液系统照射装置(INT-100)进行照射。INT-100装置中的灯泡产生跨越整个UVA光谱的宽带宽照射(参见例如图9),且INT-100装置内的滤光器衰减320nm以下的波长的光,因此产生约320-400nm的UVA照射,峰值波长为大约352nm,如光谱曲线902所示。图9中也描述了340nm和365nm LED的示例性窄带宽峰(未按比例),分别作为光谱曲线904和906进行比较。出于本文实施例1-9中使用原型系统描述的数据的目的,光剂量的单位为焦耳(J)/cm2±25%。
为了进行研究,制备了三种不同的悬浮介质单元,包括:100%血浆、血小板添加剂溶液(PAS III)或以35%/65%比率合并的血浆+PAS III。以150μM的浓度向每种类型的单元中添加氨托沙林(S-59),接着使单元经受使用来自340nm或365nm的基于LED的装置(用于所有单元类型)的大约6.4J/cm2 UV光剂量(100%血浆)、大约3.6J/cm2UV光剂量(PAS+血浆)或大约3J/cm2 UV光剂量(PAS)或者来自INT-100装置(仅用于血浆或PAS单元)的大约6.4J/cm2 UV光剂量的照射。如先前所述(Schlenke等人,2008,Transfusion,48:697-705)通过HPLC分析照射前后的取样,以确定S-59光转化的效率以及光产物的分布。
对于血浆、PAS或PAS+血浆(65/35)单元,照射后的残留S-59百分比示于下表1中。值得注意的是,用340nm波长LED以大约6.4J/cm2照射S-59在每种类型的介质中产生比类似光剂量的365nm LED或INT-100照射显著更大的S-59光转化。
表1:S-59的光转化(剩余输入S-59的%)。
另外,照射后样品的HPLC分析用于确定经各种处理条件后残留S-59和光产物的面积计数和相对水平。如下表2中所示,对于340nm、365nm和INT-100照射观察到所得光产物分布的差异。
表2:照射后光产物。
实施例3.病毒的灭活
接下来使用本公开的照射装置评价人供体血浆中的病毒的光化学灭活。在加标有棒状病毒水疱性口炎病毒(VSV)的血浆中进行病原体灭活研究,并随后用氨托沙林和UVA光进行处理,使用实施例1和2中描述的窄光谱340nm和365nm LED装置或宽光谱INT-100装置。
将ABO匹配血浆池无菌地分成大约500mL等体积的三个单元,且每个单元接种有VSV。然后将VSV加标的血浆单元各自与可商购获得的血液系统处理装置连接,与150μM氨托沙林混合,并转移到照射容器中。在UV照射之前从每个单元收集样品,用于确定处理前的病毒滴度。然后用INT-100装置或340nm或365nm LED作为光源,使含VSV的血浆单元经受~6.4焦耳/cm2 UVA照射(参见例如实施例2)。照射后收集样品,采用对BHK细胞的噬斑测定确定处理后的病毒滴度。
下表3中示出处理前后样品的病毒滴度结果,以及获得的病毒灭活水平(log灭活)。
表3:病毒灭活
这些数据表明光化学灭活的水平有惊人的差异,与来自365nm LED的窄带UVA照射和来自INT-100装置的宽带UVA照射相比,使用氨托沙林和作为光源的窄带UVA照射的病毒灭活水平更高。来自365nm LED的灭活水平与来自INT-100装置的灭活相当。
病毒灭活和光转化
另一项研究比较在220mL或350mL体积中用较低30μM剂量的氨托沙林(S-59)和UVA光及使用340nm LED或INT-100照射装置的VSV灭活。将血浆汇集成至少1140mL,并接种1:100最终稀释度的VSV储备液。然后将VSV-加标的血浆池分成四个单元,两个体积为220mL并且两个体积为350mL。每个单元投入大约30μM浓度的氨托沙林,并收集对照样品以确定UVA暴露前的VSV滴度和氨托沙林浓度。使用INT100照射器使一个220mL单元和一个350mL单元经受~3.0J/cm2 UVA,同时使用340nm LED照射器使另一个220mL和350mL单元经受~3.0J/cm2 UVA。光化学处理之后,从每个单元收集样品以确定UVA暴露后的VSV滴度和氨托沙林浓度。采用标准噬斑测定确定VSV滴度(log10),且通过HPLC确定氨托沙林浓度(μM),如下表3b中对两次重复实验的平均值所示。
表3b:病毒灭活和氨托沙林光转化。
这些数据也表明,与来自INT-100装置的宽带UVA照射相比,使用氨托沙林和用340nm LED作为光源的UVA照射的病毒灭活水平更高。另外,使用340nm装置的氨托沙林光转化水平远高于用INT-100装置的水平,导致在220mL单元中光化学处理后的水平低于1μM,并且在350mL单元中接近2μM。
对其它病毒进行另外的光化学灭活研究。先前已显示用作戊型肝炎病毒模型的杯状病毒如猫杯状病毒(FCV)对用氨托沙林(S-59)的光化学灭活具有高度抗性,滴度的log10减少仅为约1.7-2.4(Irsch等人,Transfus Med Hemother,38:19-31(2011))。进行研究以评价血小板制剂中FCV的灭活水平。更具体地,将以35%血浆/65%血小板添加剂溶液(PAS)制备的两个血小板单元汇集,产生大约400mL的合并体积,其含有大约3.8x 1011个血小板。汇集的血小板接种有1:100最终稀释度的猫杯状病毒(FCV)储备液。然后将FCV加标的血小板分成十个较小的单元,每个大约28.5mL。将这些单元中的九个分到氨托沙林“剂量”组中,每个剂量组内各自包含三个单元,向其中添加三种不同浓度之一的氨托沙林:90μM、30μM或15μM。收集每个单元照射前的样品。在每个剂量组内,将单元在室温下温育4小时、8小时或24小时(T=4小时、8小时、24小时),然后使用上述装置,经受约3J/cm2的340nm UVA光照射。对于剩余的单元,添加浓度为150μM的氨托沙林,取出照射前的对照样品用于分析,然后立即(T=0)使单元经受340nm UVA光照射,无意中光剂量超过其它九个样品两倍。在UVA处理之后,收集所有单元的样品连同照射前的对照,用于确定FCV滴度(通过标准噬斑测定)和氨托沙林浓度(通过HPLC),数据示于下表3c中。
表3c:病毒灭活和氨托沙林光转化。
如这些数据所示,使用本公开的340nm LED照射装置对FCV的S-59光化学灭活水平高于Irsch(同上)报道的150μM S-59与宽光谱紫外A光的水平。另外,在用LED装置照射之前将含有FCV的血小板与S-59一起温育(例如,预温育)一段时间导致FCV灭活水平更高,即使S-59病原体灭活化合物的输入浓度较低也如此。特别地,在90μM和30μM S-59浓度的情况下预温育4、8或24小时、在15μM S-59浓度的情况下预温育8或24小时导致用LED装置产生至少4log的FCV灭活。对于没有预温育的150μM S-59,获得2.5log的灭活。在若干条件下实现了大于5.6log的FCV灭活,反映了灭活低于在噬斑测定中测试的稀释液的检测限。另外,确定在UVA照射和光转化后样品中剩余的S-59的量(例如,浓度)的HPLC分析显示,残留S-59浓度病原体灭活减少到小于5μM,并且在许多情况下减少到小于2μM或小于1μM。这些数据表明基于本文提供的方法可实现病原体灭活处理条件,其导致高水平的病毒灭活(例如,>4log、>5.6log)以及还有有效的S-59光转化,其中残留S-59浓度的水平低。
一侧对比两侧照射
进行后续研究以评价采用来自放置在生物流体容器上方和下方的LED阵列的照射(例如,两侧照射)或来自仅放置在生物流体容器上方的LED阵列的照射(例如,一侧照射)的病原体灭活。
以35%血浆/65%PAS制备血小板单元,体积大约370mL,含有大约5.2x 1011个血小板,并接种1:100最终稀释度的FCV储备液。然后将FCV加标的血小板分成十个较小的单元,每个大约28.5mL。将这些单元中的九个分到氨托沙林“剂量”组中,两个单元中添加150μM的氨托沙林,四个单元中添加30μM的氨托沙林,且四个单元中添加15μM的氨托沙林。将30μM和15μM剂量组单元在室温下温育8小时或24小时(T=8小时、24小时),收集每个单元的照射前样品,然后使用从上部和下部LED阵列组合或仅从上部LED阵列递送的上述装置,使单元经受约3J/cm2的340nm UVA光照射。对于150μM单元,取出照射前的对照样品用于分析,然后立即(T=0)以顶部+底部(2侧)LED配置或仅顶部(1侧)LED配置使单元经受340nm UVA光照射。在UVA处理之后,收集所有单元的样品连同照射前的对照,用于通过标准噬斑测定确定FCV滴度和通过HPLC确定氨托沙林浓度,数据示于下表3d中。
表3d:病毒灭活和氨托沙林光转化。
如这些数据所示,含有FCV的血小板与S-59一起温育(例如,8小时、24小时)、接着再用LED装置照射产生高水平的FCV灭活,即使S-59病原体灭活化合物的输入浓度较低也如此。再次观察到大于150μM S-59可能达到的灭活水平。此外,无论含有FCV的血小板是从两侧还是仅从单侧经受340nm LED照射,灭活水平通常都是相当的。HPLC分析也再次显示出有效的光转化,并在采用1侧或2侧LED照射进行光化学处理的过程之后能够达到非常低的残留S-59水平(例如,<1μM)。
实施例4:细菌的灭活
使用本公开的系统评价通过光化学处理灭活人血浆中的细菌。在人供体血浆中进行病原体灭活研究,所述血浆加标有细菌大肠杆菌,并随后使用实施例1中描述的基于LED的系统或用于比较的INT-100装置用氨托沙林和UVA光进行处理。
更具体地,将大约3000mL分离术血浆(FFP)池无菌地分成大约585mL等体积的五个单元。每个单元接种有~6log CFU/mL的大肠杆菌过夜培养物。然后将大肠杆菌加标的血浆单元各自与三种浓度(两个单元为150μM、两个单元为15μM、一个单元为1.5μM)之一的病原体灭活化合物氨托沙林(S-59)在血液系统处理装置的照射容器中掺合。在UV照射之前从每个单元收集样品,用于确定处理前的细菌滴度。然后使剩余大肠杆菌加标的血浆经受UVA照射,对于含150μm和15μm氨托沙林的单元用可商购获得的宽带INT-100装置以~3J/cm2光剂量照射,或者对于含150μm、15μm和1.5μm氨托沙林的单元用窄带340nmLED光源(实施例1装置)照射,然后对其投入UVA光一次(~3J/cm2)、两次(~6J/cm2)或三次(~9J/cm2),如下表中所示。针对每种处理条件收集样品,以采用标准菌落形成单位测定法确定处理后的细菌滴度。
下表4中示出UVA处理前后的细菌滴度结果,以及获得的细菌灭活水平(log减少)。另外,还确定了氨托沙林(S-59)的光转化效率,并显示为经每种指示的处理条件后剩余的S-59百分比。LOQ表示定量限。
表4:细菌灭活和S-59转化
这些数据表明,与较宽带INT-100照射相比,使用氨托沙林和作为光源的窄带UVA照射可实现在一定程度上较高的细菌光化学灭活水平。另外,用商业上批准的150μM浓度的氨托沙林以及显著更低的15μM浓度,可以实现大于4log的细菌减少。此外,在这些研究中用基于LED的照射装置显著提高了S-59光转化的效率,导致经处理的材料中的S-59水平低得多。
在另一项研究中,由~220mL或~350mL体积的汇集血浆制备四个血浆单元。每个单元接种~6log CFU/mL的大肠杆菌过夜培养物。然后将大肠杆菌加标的血浆单元各自与15μM浓度的病原体灭活化合物氨托沙林(S-59)在血液系统处理装置的照射容器中掺合。在UV照射之前从每个单元收集样品,用于确定处理前的细菌滴度。然后使用窄带宽340nm LED装置或可商购获得的INT-100装置使剩余的大肠杆菌加标的血浆经受~6.4J/cm2光剂量的UVA照射。
在UVA处理前后分析细菌滴度以确定细菌灭活水平,其在下表5中显示为log减少。另外,还通过HPLC确定了S-59光转化,并显示为经每种指示处理条件后的绝对浓度和剩余百分比。
表5:细菌灭活和S-59转化
数据为测试的两个样品(n=2)的平均值
这些数据还表明,与较宽带INT-100照射相比,使用S-59和作为光源的窄带UVA照射可实现在一定程度上较高的细菌光化学灭活水平。另外,用基于LED的照射装置显著提高了S-59光转化的效率,导致经处理的材料中的S-59水平低得多。
为了证实上面观察到的大肠杆菌灭活是需要病原体灭活化合物的光化学过程而不是仅由来自LED装置的UVA光介导的效果,采用增加剂量的340nm LED照射进行对照实验,但不输入氨托沙林。对于该项研究,制备了大肠杆菌培养物,并加标至~585mL滴度为~6log CFU/mL的血浆单元中。将加标的血浆转移到来自血液系统血浆处理装置的照射袋中,并在照射前取样,用于确定初始对照滴度。然后使细菌加标的血浆经受340nm照射,在下表6中指示的每一能量剂量之后进行取样,用于细菌滴度。示出了照射前后的滴度以及所计算的log减少。在没有病原体灭活化合物的情况下,在不同的光340nm UVA光剂量水平下没有观察到大肠杆菌的灭活。
表6:细菌灭活
实施例5.血浆和添加剂溶液中的血小板的处理
收集在PAS/血浆(65%PAS III/35%血浆)中收集的血小板,并分成三个285mL单元用于研究。添加氨托沙林(S-59)至浓度为150μM,并使用实施例1的装置或用INT-100装置,将单元用窄带340nm LED或365nm LED照射一次(~3.6J/cm2总剂量)、两次(~7.2J/cm2总剂量)或三次(~10.8J/cm2总剂量)。如在先前实施例中那样在UVA照射后通过HPLC评估S-59光转化的效率以及光产物形成。照射后的S-59浓度对于INT-100装置(分别为~3.6、7.2、10.8J/cm2)为32μM、11μM和5μM,对于340nm LED(分别为~3.6、7.2、10.8J/cm2)为9μM、2μM和0.98μM(<LOQ),并且对于365nm LED(分别为~3.6、7.2、10.8J/cm2)为42μM、15μM和7μM。这些数据表明用窄带340nm LED照射装置的S-59光转化程度较高,两次或三次照射(例如,~7.2或10.8J/cm2)后的残留S-59水平等于或低于2μM。
照射后样品的HPLC分析用于确定从各种处理条件产生的光产物的面积计数和相对水平。如下表7-9中所示,对于340nm、365nm和INT-100照射观察到所得光产物分布的差异,在用窄带340nm波长光照射后通常发现光产物水平较低。
表7:INT-100照射光产物
INT 100 | S-59 | 峰B | 峰C | 峰D | 峰E | 峰G |
0 | 1753 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3.6 | 396 | 19 | 24 | 127 | 27 | 9 |
7.2 | 129 | 18 | 338 | 102 | 26 | 11 |
10.8 | 56 | 15 | 34 | 72 | 24 | 12 |
表8:340nm照射光产物
340nm | S-59 | 峰B | 峰C | 峰D | 峰E | 峰G |
0 | 1826 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3.6 | 106 | 4 | 29 | 93 | 28 | 5 |
7.2 | 24 | 2 | 27 | 33 | 25 | 5 |
10.8 | 11 | 3 | 23 | 13 | 22 | 5 |
表9:365nm照射光产物
365nm | S-59 | 峰B | 峰C | 峰D | 峰E | 峰G |
0 | 1753 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3.6 | 514 | 18 | 30 | 152 | 28 | 10 |
7.2 | 183 | 17 | 42 | 156 | 29 | 11 |
10.8 | 84 | 14 | 43 | 144 | 29 | 13 |
也采用液相色谱质谱法对以150μM氨托沙林处理并照射一次(~3.6J/cm2总剂量)、两次(~7.2J/cm2总剂量)或三次(~10.8J/cm2总剂量)的PAS/血浆(65%PAS III/35%血浆)中的血小板进行处理后的S-59光转化和光产物分析,比较了340nm LED和宽带INT-100装置。由于假定光产物的质谱消光系数与S-59消光系数相同,因此在下表9b中仅比较样品之间的相对浓度差(μM)而不是绝对浓度。
表9b:照射后光产物
另外,在三次UVA照射(~10.8J/cm2)后立即通过标准方法评价血小板品质的各种测量值,以确定光源间的可能差异。如下表10中所示,这些血小板参数在每种照射条件下都保持类似。
表10:3x照射后的血小板参数
INT 100 | 340nm | 365nm | |
血小板计数 | ~1.2x10<sup>6</sup>/mL | ~1.2x1 0<sup>6</sup>/mL | ~1.2x1 0<sup>6</sup>/mL |
pH(37℃) | 6.60 | 6.61 | 6.74 |
裂解(%) | 2.25 | 2.36 | 1.72 |
ATP mmol/x 10<sup>8</sup> | 4.1 | 4.0 | 4.8 |
残留S-59的% | 3.1 | 0.5 | 4.9 |
实施例6.在100%血浆或血浆/PAS中的分离术收集的血小板的处理
进行研究以评价在使用本公开的340nm装置以不同的光剂量进行光化学处理后经7天(第3天、第7天)的100%血浆中的血小板中氨托沙林的光转化以及血小板的功能。汇集五个100%血浆中的分离术血小板单元并分成~285mL单元用于研究。添加氨托沙林(S-59)至浓度为15μM。用实施例1的窄带340nm LED装置以三种不同的光剂量之一照射所述单元中的三个,方式为以~3.6J/cm2照射一次(1x)、照射两次(2x,~7.2J/cm2)或照射三次(3x,~10.8J/cm2)。用INT-100装置以~3.6J/cm2照射另外的单元,用于比较或作为未处理的对照保持。如先前实施例中那样在UVA照射后通过HPLC评估S-59光转化。照射后的S-59浓度对于INT-100装置为4.11μM,并且用340nm LED照射装置显著更低:对于1x光剂量为0.86μM(<LOQ),对于2x光剂量为0.19μM(<LOQ),且对于3x光剂量为0.00μM(<LOQ),表明光转化程度较高。
另外,在UVA照射前和/或照射后以及在处理后第3、第5和第7天评价血小板品质的各种生化和/或功能测量值。如下表11-19中所示,对于血小板品质参数,除了某些参数的3x340nm剂量外,对照以及INT-100和340nm测试样品的结果通常类似。
表11:血小板计数(x103个细胞/μL)
UVA前 | UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 1425 | 1487 | 1436 | 1453 | |
INT-100 | 1481 | 1415 | 1395 | 1400 | 1439 |
340nm(1x) | 1453 | 1366 | 1391 | 1338 | 1391 |
340nm(2x) | 1448 | 1301 | 1317 | 1370 | 1376 |
340nm(3x) | 1452 | 1322 | 1372 | 1550 | 1474 |
表12:在37℃下的pH
UVA前 | UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 6.91 | 6.62 | 6.70 | 6.62 | |
INT-100 | 6.87 | 6.89 | 6.82 | 6.67 | 6.54 |
340nm(lx) | 6.90 | 6.89 | 6.84 | 6.70 | 6.58 |
340nm(2x) | 6.90 | 6.89 | 6.86 | 6.72 | 6.56 |
340nm(3x) | 6.87 | 6.87 | 6.56 | 5.57 | 5.49 |
表13:三磷酸腺苷(ATP;mmole/108个血小板)
UVA前 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 4.2 | 3.6 | 3.7 | 3.3 |
INT-100 | 3.9 | 4.3 | 4.0 | 3.5 |
340nm(1x) | 4.0 | 4.4 | 4.0 | 3.7 |
340nm(2x) | 3.9 | 4.4 | 4.1 | 3.7 |
340nm(3x) | 3.6 | 3.8 | 0.4 | -0.1 |
表14:在37℃下的pCO2(mm Hg)
UVA前 | UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 87.7 | 59.1 | 27.1 | 29.1 | |
INT-100 | 101.1 | 91.4 | 55.8 | 36.4 | 35.0 |
340nm(1x) | 89.6 | 91.9 | 54.4 | 35.7 | 34.3 |
340nm(2x) | 88.5 | 94.1 | 54.5 | 37.5 | 36.4 |
340nm(3x) | 98.2 | 98.1 | 62.5 | 13.9 | 4.4 |
表15:在37℃下的pO2(mm Hg)
UVA前 | UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 35.0 | 15.3 | 37.3 | 37.6 | |
INT-100 | 98.4 | 36.4 | 18.9 | 20.1 | 19.7 |
340nm(1x) | 41.8 | 14.3 | 11.8 | 22.5 | 16.6 |
340nm(2x) | 45.9 | 14.2 | 14.8 | 15.3 | 14.1 |
340nm(3x) | 90.9 | 19.7 | 27.7 | 159.5 | 178.6 |
表16:乳酸盐(mmol/L)
UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 8.76 | 19.37 | 21.31 | 22.27 |
INT-100 | 8.85 | 14.71 | 20.18 | 23.31 |
340nm(1x) | 9.05 | 15.17 | 19.81 | 21.83 |
340nm(2x) | 8.77 | 14.55 | 19.06 | 22.13 |
340nm(3x) | 9.48 | 20.42 | 36.09 | 36.36 |
表17:葡萄糖(mmol/L)
UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 16.96 | 11.48 | 9.59 | 8.22 |
INT-100 | 17.24 | 13.11 | 10.26 | 8.19 |
340nm(1x) | 17.45 | 13.49 | 10.27 | 8.32 |
340nm(2x) | 16.98 | 13.63 | 10.69 | 8.34 |
340nm(3x) | 16.77 | 10.87 | 1.33 | 0.43 |
表18:血小板裂解(%)
表19:LDH(LDH IU/1011个血小板)
UVA前 | UVA后 | D3 | D5 | D7 | |
对照 | 10.7 | 12.0 | 17.1 | 17.1 | |
INT-100 | 10.3 | 11.5 | 11.9 | 11.6 | 12.6 |
340nm(1x) | 10.5 | 11.3 | 12.1 | 12.1 | 13.1 |
340nm(2x) | 10.5 | 12.1 | 12.1 | 13.0 | 13.2 |
340nm(3x) | 10.5 | 12.1 | 11.6 | 16.0 | 33.7 |
以不同的氨托沙林浓度处理血小板
进行研究以评价在使用本公开的340nm装置进行光化学处理后经7天(第3天、第7天)的100%血浆中的血小板中氨托沙林的光转化以及血小板的功能。汇集多个在100%血浆中的供体血小板单元(5个单元,~278-391mL)并分成各自~285mL的5个单元,以用作未处理的对照,或者使用340nm装置进行紫外A照射,用不同浓度的氨托沙林进行处理。添加氨托沙林至浓度为30、60、90或110μM,然后取出照射前(UV前)样品进行分析,并使剩余的单元以~7.2J/cm2经受照射。然后取出照射后(UV后)样品进行处理后分析。采用本领域中已知的标准分析方法测量下表20-29(左侧栏)中关于未处理的对照和氨托沙林/UVA处理的单元所示的参数,并且另外通过HPLC分析确定残留氨托沙林浓度。
进行类似的研究以评价在使用本公开的340nm装置进行光化学处理后经7天(第4天、第7天)的血小板添加剂溶液(35%血浆/65%PAS III)中的血小板中氨托沙林的光转化以及血小板的功能。汇集多个在血浆/PAS中的供体血小板单元(6个单元,~202-318mL)并分成各自~285mL的5个单元,以用作未处理的对照,或者使用340nm装置进行紫外A照射,用不同浓度的氨托沙林进行处理。添加氨托沙林至浓度为30、60、90或110μM,然后取出照射前(UV前)样品进行分析,并使剩余的单元以~7.2J/cm2经受照射。然后取出照射后(UV后)样品进行处理后分析。还采用本领域中已知的标准分析方法测量下表20-29(右侧栏)中关于未处理的对照和氨托沙林/UVA处理的单元所示的参数,并且另外通过HPLC分析确定残留氨托沙林浓度。
表20:血小板计数(x103个细胞/μL)
表21:在37℃下的pH
表22:在22℃下的pH
表23:在37℃下的pCO2(mm Hg)
表24:在37℃下的pO2(mm Hg)
表25:乳酸盐(mmol/L)
表26:葡萄糖(mmol/L)
表27:血小板裂解(%)
表28:LDH(LDH IU/1011个血小板)
表29:氨托沙林浓度(μM)
这些数据显示,与未处理的对照血小板相比,在100%血浆或血浆+PAS中的血小板品质在一系列氨托沙林处理浓度(例如,30μM至110μM)情况下得以适当地保持,并且另外在用340nm装置照射后,氨托沙林的处理后水平可降低到<5μM(包括<1μM)。
另外的研究采用340nm LED系统或具有INT-100系统的可商购获得的INTERCEPT血液系统进行照射,进一步评价在实现<2μM处理后残留氨托沙林的条件下进行病原体灭活后的血小板品质。将在100%血浆中的血小板单元汇集成750-900mL,然后分成多个250-300mL单元用于包括三种条件之一的处理:1)75μM输入浓度的氨托沙林,用340nm装置以~6.4照射;2)75μM的输入氨托沙林,用340nm装置以~7.2J/cm2照射;3)150μM的输入氨托沙林,用INT-100装置以~3.6J/cm2(例如,用于该系统的标准条件)照射。处理后INT-100照射的单元有必要经受CAD处理以减少残留的氨托沙林,而对于340nm照射单元则不需要CAD。
采用本领域中已知的标准分析及其它测定方法测量下表30-34中所示的参数,包括pCO2和pO2(血气分析仪)、形态(Kunicki评分)、P-选择素(流式细胞术)、形状变化程度(凝集计)、低渗性休克反应(凝集计),并且通过HPLC分析确定残留氨托沙林浓度。
表30:pH
表31:pCO2和pO2(mmHg)
表32:P-选择素(CD62P)和形状变化程度(ESC)
表33:低渗性休克反应(HSR)和形态
表34:氨托沙林浓度
这些数据显示,在采用340nm照射的两种氨托沙林处理条件下,血小板品质都得以适当地保持,并且氨托沙林的处理后残留水平降低到~2μM,无需采用任何进一步处理以移除残留的氨托沙林。
实施例7.血浆的处理
进行研究以评价在使用本公开的宽带UVA装置(INT-100)或340nm装置进行光化学处理后来源于全血的血浆中的氨托沙林光转化以及血浆的特性。汇集多个供体血浆单元(3-4个单元,每个~250-350mL),并分成各自~285mL的三个单元,用作未处理的对照,或者使用INT-100或340nm装置照射进行氨托沙林处理。将此汇集和分割形式重复四次,产生四个重复试样。添加氨托沙林至浓度为50μM,取出照射前(UVA前)样品进行分析,并使剩余的单元以~6.4J/cm2经受照射。然后取出照射后(UVA后)样品进行处理后分析。采用本领域中已知的标准分析方法测量下表35中的参数,并且另外通过HPLC分析确定残留氨托沙林浓度,使用INT-100装置为17.06μM,且使用340nm装置为4.65μM。
表35.照射前后的血浆参数
这些数据显示,与未处理的对照血浆相比,光化学处理后的血浆品质得以适当地保持,并且另外在用340nm装置而不是用INT-100装置照射后,氨托沙林的处理后水平降低到<5μM。
实施例8.用于处理生物流体的系统
用于处理生物流体的另一示例性系统被构造成在装置内提供具有可互换的光源阵列的处理室,每个阵列具有在UVA、UVB或UVC光谱中的265nm、280nm、310nm、325nm、340nm、365nm或385nm的窄带宽单一峰值波长(例如,第一峰值波长)的LED通道。此系统包括面向(例如,相对)平台的单一阵列,所述平台放置为使放在平台上的生物流体受照射(参见例如图5)。系统控制在生物流体样品的处理期间对LED提供调节,从而控制LED照射的定时和强度以达到所需的光UV光剂量。如先前所述对每个光源波长进行光化学转化、光产物形成、病原体灭活以及血浆和/或血小板品质参数的评价。
在使用所述装置进行的一项研究中,对上面提到的LED连同氨托沙林中的每一者测试了对各种细菌的光化学灭活。细菌包括大肠杆菌(革兰氏阴性)、表皮葡萄球菌(革兰氏阳性)和痤疮丙酸杆菌(厌氧菌)。由于波长在UVC和UVB范围内的紫外光具有已知的杀菌效果,因此将研究控制成对每一LED波长确定总灭活水平以及具体源于UV光(不添加氨托沙林)或光化学处理过程本身的灭活水平。
将细菌培养物以~6log CFU/mL接种到血浆单元中,从其中取样用于采用标准菌落形成单元测定法获取初始细菌滴度,接着将加标血浆分到三个对照或处理单元之一中。氨托沙林处理组包括针对三种细菌中的每一者的15μM浓度,以及另外还有针对大肠杆菌的150μM浓度处理组。
·血浆+细菌,无照射
·血浆+细菌,有照射
·血浆+细菌+氨托沙林,有照射
取样并对每个加标单元确定照射前细菌滴度,并将单元等分到六孔板(2mL/孔)中用于照射。使板经受265nm、280nm、310nm、325nm、340nm、365nm或385nm下的照射,对于大肠杆菌和表皮葡萄球菌的光剂量为~3J/cm2,且对于痤疮丙酸杆菌的光剂量为~6.4J/cm2,接着采用标准菌落形成单元测定法确定照射后细菌滴度。下表36-39显示细菌的总log减少,以及可归因于用氨托沙林(S-59)进行光化学灭活或仅可归因于UV光(没有氨托沙林)的log减少。也采用HPLC分析确定样品中的残留照射后氨托沙林浓度,如先前所述。
表36:大肠杆菌(150μM)的氨托沙林和UV光处理
表37:大肠杆菌(15μM)的氨托沙林和UV光处理
表38:表皮葡萄球菌(15μM)的氨托沙林和UV光处理
表39:痤疮丙酸杆菌(15μM)的氨托沙林和UV光处理
观察到高水平细菌灭活。当比较氨托沙林+UV光对比仅UV光(没有氨托沙林)的效果时,数据表明光化学灭活(氨托沙林+UV光)对于325nm、340nm和365nm的UVA处理组中所有三种细菌通常都是最高的。310nm的氨托沙林+UVB波长处理组中的光化学灭活似乎更易变,并且水平低于氨托沙林+325nm、340nm或365nm UVA光,与UVA光相比,由UVB光观察到直接杀菌效果增加。265nm和280nm的氨托沙林+UVC处理组提供了可归因于氨托沙林的最小灭活,灭活主要是来自UVC光的直接杀菌效果。当也考虑残留氨托沙林水平的处理后(UVA后)分析时,这些数据显示在氨托沙林+325nm照射和氨托沙林+340nm照射处理条件下可实现大于4log的光化学灭活,残留氨托沙林低于5μM。
实施例9.采用多种波长组合的病原体灭活
另外,组合评价窄带宽光的任意两种或更多种波长,举例如使用氨托沙林并依次或同时使用第一峰值波长的紫外光和第二峰值波长的紫外光对生物流体进行光化学处理。更具体地,在一个实例中,使用氨托沙林和具有实施例8中所述的波长的LED的装置评价大肠杆菌(革兰氏阴性)和表皮葡萄球菌(革兰氏阳性)细菌的病原体灭活。将细菌培养物以~6log CFU/mL接种到血浆单元中,从其中取样用于采用标准菌落形成单元测定法获取初始细菌滴度。将加标的血浆单元分到对照(没有氨托沙林+UV光)和处理(用氨托沙林)条件下,氨托沙林以15μM浓度使用。将单元等分到六孔板(5mL/孔)中用于照射。取照射前样品并采用标准菌落形成单元测定法确定对照细菌滴度。使用265nm或280nm UVC光剂量与325nm、340nm或365nm UVA光剂量一起的组合,使板依次经受两个光剂量,每个为~3J/cm2,接着确定照射后细菌滴度,并分析残留氨托沙林。照射前滴度、第一次照射后滴度、第二次照射后滴度和处理后(第二次照射之后)残留氨托沙林(S-59)的数据示于下表40-41中。
表40:大肠杆菌的氨托沙林和UV光处理
表41:表皮葡萄球菌的氨托沙林和UV光处理
观察到高水平细菌灭活。使用确定为对氨托沙林/UV和/或UVC处理不太敏感的其它细菌进行类似的病原体灭活研究。另外,用依次的光剂量的其它组合进行类似的研究,包括使用310nm UVB光剂量与325nm、340nm或365nm UVA光剂量(任意次序)一起的组合,以及325nm、340nm或365nm UVA光剂量、接着是另一不同的325nm、340nm或365nm UVA光剂量(任意次序)的组合。此外,使用本公开的这些或其它装置,类似的研究可评价同时照射而非依次照射和/或使用不同容器(例如,血液制品袋)的任何上述波长组合。
虽然上面提供了具体部件、配置、特征和功能,但本领域普通技术人员将会理解的是,可采用其它变化形式。另外,虽然一个特征看起来是结合特定的实施方案描述的,但本领域技术人员将会认识到,可以将所描述的实施方案的各种特征组合。此外,结合实施方案描述的方面可以是独立的。
虽然已经参考附图完整地描述了实施方案,但应注意的是,各种变化和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。这类变化和修改应被理解为包括在由所附权利要求限定的各种实施方案的范围内。
通过阅读前面的描述内容,本领域技术人员可显而易见本文提供的实施方案的变化形式。预期技术人员将能够适当地采用这类变化形式,并且以与本文的具体描述不同的方式实施本文描述的组合物、方法和试剂盒。因此,本文描述的系统和方法包括适用法律允许的所附权利要求叙述的主题的所有修改形式和等同形式。此外,除本文中另有说明或上下文明显矛盾的情况外,说明书涵盖所有可能的变化形式中的上述要素的任意组合。以下是本公开的特定实施方案的列举。该列举是示例性的,并不旨在限制本文提供的公开内容。
实施方案1.一种用于处理生物流体的系统,所述系统包括:
用于接收生物流体的处理室;
被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器;和
被放置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道和第二光源通道,所述第一光源通道被配置成发射具有第一峰值波长的紫外光,所述第二光源通道被配置成发射具有第二峰值波长的光,其中所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5纳米。
实施方案2.如实施方案1所述的其中系统,所述第一光源阵列包括多个光源群,其中所述第一光源阵列的每个光源群包括所述第一光源通道的第一光源和所述第二光源通道的第二光源,前者被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光,后者被配置成发射具有所述第二峰值波长的光。
实施方案3.如实施方案1或实施方案2所述的系统,其中所述第二光源通道被配置成发射紫外光。
实施方案4.如实施方案1-3中任一项所述的系统,其中所述第一峰值波长处于紫外A光谱中。
实施方案5.如实施方案1-4中任一项所述的系统,其中所述第一峰值波长处于紫外A光谱中,且所述第二峰值波长处于紫外C光谱中。
实施方案6.如实施方案1-5中任一项所述的系统,其中所述第一光源通道和所述第二光源通道包括LED。
实施方案7.如实施方案1-6中任一项所述的系统,其中由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度在所述第一峰值波长的不到20纳米的光谱宽度以内。
实施方案8.如实施方案1-6中任一项所述的系统,其中由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱宽度在所述第一峰值波长的20纳米以内。
实施方案9.如实施方案1-8中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。
实施方案10.如实施方案1-9中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列的光源以在所述阵列上非均匀分布的方式放置。
实施方案11.如实施方案10所述的系统,其中所述第一阵列包括含有所述第一阵列的中间点的连续内区域和围绕所述内区域的连续外区域,其中所述内区域占据所述第一阵列的表面积的不到50%,且其中所述外区域占据所述第一阵列的表面积的剩余百分比。
实施方案12.如实施方案11所述的系统,其中位于所述外区域中的第一光源密度大于位于所述内区域中的第二光源密度。
实施方案13.如实施方案1-10中任一项所述的系统,其中所述第一阵列包括光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射所述处理室中的第一生物流体,后者被配置成照射所述处理室中的第二生物流体。
实施方案14.如实施方案1-13中任一项所述的系统,其中配置所述第一阵列,使得所述光源以跨越所述生物流体面向所述第一阵列的表面小于25%的辐照度差异照射所述处理室中的所述生物流体。
实施方案15.如实施方案1-14中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道。
实施方案16.如实施方案1-15中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射第四峰值波长的光的第四光源通道。
实施方案17.如实施方案1-16中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的屏障。
实施方案18.如实施方案17所述的系统,其中所述屏障对于波长在所述第一峰值波长的30nm以内的光是透明的。
实施方案19.如实施方案9-18中任一项所述的系统,其中所述第一平台和所述第一光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
实施方案20.如实施方案9-19中任一项所述的系统,其中所述第一平台被配置成分开保持至少具有第一生物流体的第一容器和具有第二生物流体的第二容器。
实施方案21.如实施方案9-20中任一项所述的系统,其中所述第一平台可以滑动方式移动,用于将所述生物流体引入和移出所述处理室。
实施方案22.如实施方案1-21中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成在处理期间搅动所述生物流体。
实施方案23.如实施方案1-22中任一项所述的系统,其进一步包括用于检测所述处理室内的生物流体的存在的一个或多个传感器。
实施方案24.如实施方案1-23中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的第四光源通道。
实施方案25.如实施方案24所述的系统,其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的距离。
实施方案26.如实施方案24或实施方案25所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。
实施方案27.如实施方案1-23中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相同方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射具有所述第一峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射具有所述第二峰值波长的光的第四光源通道,且其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列限定了所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一区域。
实施方案28.如实施方案27所述的系统,其进一步包括:
放置在所述处理室中在所述第一区域中的第一平台,所述第一平台被配置成承载第一生物流体;和
放置在所述处理室中在所述第一区域之外的第二平台,所述第二平台被配置成承载第二生物流体,其中所述第二光源阵列面向所述第二平台。
实施方案29.如实施方案1-28中任一项所述的系统,其进一步包括控制电路。
实施方案30.如实施方案29所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置所述第一光源阵列的每个光源的强度。
实施方案31.如实施方案29或30所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置由每个第一光源通道发射的第一光强度及调节或设置由每个第二光源通道发射的第二光强度。
实施方案32.如实施方案29-31中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。
实施方案33.如实施方案29-32中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置来自每个第一光源通道的第一光发射持续时间及调节或设置来自每个第二光源通道的第二光发射持续时间。
实施方案34.如实施方案29-33中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。
实施方案35.如实施方案29-34中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射强度。
实施方案36.一种用于处理生物流体的系统,所述系统包括:
用于接收生物流体的处理室;
被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器;和
被放置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射具有在紫外A光谱中的第一峰值波长的紫外光,其中由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案37.如实施方案36所述的系统,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射第一峰值波长在约330nm与约350nm之间的紫外光。
实施方案38.如实施方案36或实施方案37所述的系统,其中由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内
实施方案39.如实施方案36或37所述的系统,其中由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%处的光强度在不到20纳米的光谱宽度以内。
实施方案40.如实施方案36-39中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射具有第二峰值波长的光的第二光源通道。
实施方案41.如实施方案40所述的系统,其中所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5纳米。
实施方案42.如实施方案40或实施方案41所述的系统,其中所述第二峰值波长处于紫外A光谱中。
实施方案43.如实施方案40或实施方案41所述的系统,其中所述第二峰值波长处于紫外B光谱中。
实施方案44.如实施方案40或实施方案41所述的系统,其中所述第二峰值波长处于紫外C光谱中。
实施方案45.如实施方案40-44中任一项所述的系统,其中由所述第二光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第二峰值波长的10纳米以内。
实施方案46.如实施方案40-44中任一项所述的系统,其中由所述第二光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案47.如实施方案40-46中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列包括多个光源群,且其中所述第一光源阵列的每个光源群包括所述第一光源通道的第一光源和所述第二光源通道的第二光源,前者被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光,后者被配置成发射具有第二峰值波长的光。
实施方案48.如实施方案36-47中任一项所述的系统,其中所述第一光源通道包括一个或多个LED。
实施方案49.如实施方案40-48中任一项所述的系统,其中所述第二光源通道包括一个或多个LED。
实施方案50.如实施方案36-49中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。
实施方案51.如实施方案36-50中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列的光源以在所述阵列上非均匀分布的方式放置。
实施方案52.如实施方案51所述的系统,其中所述第一阵列包括含有所述第一阵列的中间点的连续内区域和围绕所述内区域的连续外区域,其中所述内区域占据所述第一阵列的表面积的不到50%,且其中所述外区域占据所述第一阵列的表面积的剩余百分比。
实施方案53.如实施方案52所述的系统,其中位于所述外区域中的第一光源密度大于位于所述内区域中的第二光源密度。
实施方案54.如实施方案36-51中任一项所述的系统,其中所述第一阵列包括光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射所述处理室中的第一生物流体,后者被配置成照射所述处理室中的第二生物流体。
实施方案55.如实施方案36-54中任一项所述的系统,其中配置所述第一阵列,使得所述光源以跨越所述生物流体面向所述第一阵列的表面小于25%的辐照度差异照射所述处理室中的所述生物流体。
实施方案56.如实施方案40-55中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道。
实施方案57.如实施方案40-56中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射第三峰值波长的光的第三光源通道和被配置成发射第四峰值波长的光的第四光源通道。
实施方案58.如实施方案36-57中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的屏障。
实施方案59.如实施方案58所述的系统,其中所述屏障对于波长在所述第一峰值波长的30nm以内的光是透明的。
实施方案60.如实施方案50-59中任一项所述的系统,其中所述第一平台和所述第一光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
实施方案61.如实施方案50-60中任一项所述的系统,其中所述第一平台被配置成分开保持至少具有第一生物流体的第一容器和具有第二生物流体的第二容器。
实施方案62.如实施方案50-61中任一项所述的系统,其中所述第一平台可以滑动方式移动,用于将所述生物流体引入和移出所述处理室。
实施方案63.如实施方案36-62中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成在处理期间搅动所述生物流体。
实施方案64.如实施方案36-63中任一项所述的系统,其进一步包括用于检测所述处理室内的生物流体的存在的一个或多个传感器。
实施方案65.如实施方案36-64中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述紫外A光谱中的所述第一峰值波长的光的第二光源通道。
实施方案66.如实施方案36-65中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射第二峰值波长的光的第二光源通道,其中所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5纳米。
实施方案67.如实施方案65或实施方案66所述的系统,其中由所述第二光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内。
实施方案68.如实施方案65或实施方案66所述的系统,其中由所述第二光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案69.如实施方案65-68中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的距离。
实施方案70.如实施方案65-69中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。
实施方案71.如实施方案36-64中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相同方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述紫外A光谱中的所述第一峰值波长的紫外光的第二光源通道,且其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列限定了所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一区域。
实施方案72.如实施方案71所述的系统,其中由所述第二源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内。
实施方案73.如实施方案71所述的系统,其中由所述第二光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案74.如实施方案71-73中任一项所述的系统,其进一步包括:
放置在所述处理室中在所述第一区域中的第一平台,所述第一平台被配置成承载第一生物流体;和
放置在所述处理室中在所述第一区域之外的第二平台,所述第二平台被配置成承载第二生物流体,其中所述第二光源阵列面向所述第二平台。
实施方案75.如实施方案36-74中任一项所述的系统,其进一步包括控制电路。
实施方案76.如实施方案75所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置所述第一光源阵列的每个光源的强度。
实施方案77.如实施方案75或实施方案76所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射持续时间。
实施方案78.如实施方案75-77中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的光源中的每一者的光发射持续时间。
实施方案79.如实施方案75-78中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置所述第一光源阵列的每个光源的强度。
实施方案80.一种处理生物流体的方法,所述方法包括:
提供与病原体灭活化合物掺合的生物流体;
用第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体;并
用第二峰值波长的光照射所述生物流体,其中所述第一峰值波长与所述第二峰值波长相差至少5nm,其中照射所述生物流体进行的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
实施方案81.如实施方案80所述的方法,其中所述第一峰值波长的紫外光由第一光源提供,且其中所述第二峰值波长的光由第二光源提供。
实施方案82.如实施方案81所述的方法,其中由所述第一光源发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内。
实施方案83.如实施方案81所述的方法,其中由所述第一光源发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案84.如实施方案80-83中任一项所述的方法,其中所述第一峰值波长的紫外光处于紫外A光谱中。
实施方案85.如实施方案80-84中任一项所述的方法,其中所述第二峰值波长的光处于紫外B光谱、紫外C光谱或可见光光谱中。
实施方案86.如实施方案80-85中任一项所述的方法,其中用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体和用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体依次进行。
实施方案87.如实施方案80-86中任一项所述的方法,其中用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体包括用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体达第一持续时间,且其中用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体包括用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体达第二持续时间。
实施方案88.如实施方案87所述的方法,其中所述第一持续时间与所述第二持续时间不同。
实施方案89.如实施方案80-88中任一项所述的方法,其中用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体是通过第一组光源进行的,其中用所述第二峰值波长的光照射所述生物流体是通过第二组光源进行的,且其中所述第一和所述第二组光源布置在光源阵列群上。
实施方案90.如实施方案80-89中任一项所述的方法,其中第一光源和所述第二光源包括LED。
实施方案91.如实施方案80-90中任一项所述的方法,其中所述病原体灭活化合物是选自补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪、卟啉和部花青540的光活性病原体灭活化合物。
实施方案92.如实施方案91所述的方法,其中所述病原体灭活化合物是补骨脂素。
实施方案93.一种处理生物流体的方法,其包括:
提供与病原体灭活化合物掺合的生物流体;并
用由第一紫外光源提供的第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体,其中由所述第一紫外光源发射的所述紫外光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米,且其中照射所述生物流体进行的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
实施方案94.如实施方案93所述的方法,其中所述第一峰值波长的紫外光处于紫外A光谱中。
实施方案95.如实施方案94所述的方法,其中所述第一峰值波长介于330纳米与350纳米之间。
实施方案96.如实施方案93-95中任一项所述的方法,其中所述第一光源包括LED。
实施方案97.如实施方案93-96中任一项所述的方法,其中所述生物流体在容器内,且其中用所述第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体是通过布置在光源阵列上的第一组光源进行的,所述第一组光源仅面向所述容器的一侧。
实施方案98.如实施方案93-97中任一项所述的方法,其中所述病原体灭活化合物是选自补骨脂素、异咯嗪、咯嗪、酞菁、吩噻嗪、卟啉和部花青540的光活性病原体灭活化合物。
实施方案99.如实施方案98所述的方法,其中所述病原体灭活化合物是补骨脂素。
实施方案100.一种处理生物流体的方法,其包括:
将与病原体灭活化合物掺合的生物流体引入处理室,所述处理室包括被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个光传感器和被配置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括被配置成发射具有第一峰值波长的紫外光的第一光源通道和被配置成发射具有第二峰值波长的光的第二光源通道,所述第一峰值波长与所述第二峰值波长相差至少5纳米;并
通过从所述第一光源通道发射具有所述第一峰值波长的光和从所述第二光源通道发射具有所述第二峰值波长的光来照射所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
实施方案101.如实施方案100所述的方法,其进一步包括
确定所述生物流体的一组特征;
基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;并
根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数。
实施方案102.如实施方案100或实施方案101所述的方法,其中照射所述生物流体是根据所述处理概况来进行的。
实施方案103.如实施方案100-102中任一项所述的方法,其中由所述处理概况确定足以灭活所述病原体的所述持续时间和所述强度。
实施方案104.如实施方案100-103中任一项所述的方法,其中所述第一光源阵列包括多个光源群,其中所述第一光源阵列的每个光源群包括所述第一光源通道的第一光源和所述第二光源通道的第二光源,前者被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光,后者被配置成发射具有所述第二峰值波长的光。
实施方案105.如实施方案100-104中任一项所述的方法,其中由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的10纳米以内。
实施方案106.如实施方案100-104中任一项所述的方法,其中由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案107.如实施方案100-106中任一项所述的方法,其中所述生物流体的所述一组特征包括以下中的至少一项:所述生物流体的体积、所述生物流体的类型或所述生物流体的温度。
实施方案108.如实施方案100-107中任一项所述的方法,其中基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定所述第一峰值波长和所述第二峰值波长。
实施方案109.如实施方案100-108中任一项所述的方法,其中基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的紫外光的第一强度和具有所述第二峰值波长的光的第二强度。
实施方案110.如实施方案100-109中任一项所述的方法,其中基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的紫外光的第一发射持续时间和具有所述第二峰值波长的光的第二发射持续时间。
实施方案111.如实施方案100-110中任一项所述的方法,所述处理室进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台承载所述生物流体。
实施方案112.如实施方案111所述的方法,其中调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
实施方案113.如实施方案100-112中任一项所述的方法,其进一步包括搅动所述生物流体。
实施方案114.如实施方案113所述的方法,其中调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置与搅动所述生物流体关联的参数。
实施方案115.一种处理生物流体的方法,其包括:
将与病原体灭活化合物掺合的生物流体引入处理室,所述处理室包括被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个光传感器和被配置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射具有所述紫外A光谱中的第一峰值波长的紫外光,其中由所述第一光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米;并
通过从所述第一光源通道发射具有所述第一峰值波长的光来照射所述生物流体,照射的第一持续时间和第一强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
实施方案116.如实施方案115所述的方法,其中所述第一光源通道的每个光源被配置成发射具有介于约330nm与约350nm之间的第一峰值波长的紫外光。
实施方案117.如实施方案115或实施方案116所述的方法,其进一步包括,
确定所述生物流体的一组特征;
基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;并
根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数。
实施方案118.如实施方案117所述的方法,其中照射所述生物流体是根据所述处理概况来进行的。
实施方案119.如实施方案117或实施方案118所述的方法,其中由所述处理概况确定足以灭活所述病原体的所述第一持续时间和所述第一强度。
实施方案120.如实施方案115-119中任一项所述的方法,其中由所述第一光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第一峰值波长的20纳米以内。
实施方案121.如实施方案115-120中任一项所述的方法,其中所述第一光源阵列包括被配置成发射第二峰值波长的光的第二光源通道。
实施方案122.如实施方案121所述的方法,其中所述第二峰值波长与第一峰值波长相差至少5nm
实施方案123.如实施方案121或实施方案122所述的方法,其中由所述第二光源通道发射的光的最大峰值强度的50%在所述第二峰值波长的10纳米以内。
实施方案124.如实施方案121或实施方案122所述的方法,其中由所述第二光源通道发射的光的全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米。
实施方案125.如实施方案121-124中任一项所述的方法,其中所述第一光源阵列包括多个光源群,且其中所述第一光源阵列的每个光源群包括所述第一光源通道的第一光源和所述第二光源通道的第二光源,前者被配置成发射具有所述第一峰值波长的紫外光,后者被配置成发射具有所述第二峰值波长的紫外光。
实施方案126.如实施方案117-125中任一项所述的方法,其中所述生物流体的所述一组特征包括以下中的至少一者:所述生物流体的体积、所述生物流体的类型或所述生物流体的温度。
实施方案127.如实施方案117-126中任一项所述的方法,其中基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定所述第一峰值波长。
实施方案128.如实施方案117-127中任一项所述的方法,其中基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的光的所述第一强度。
实施方案129.如实施方案117-128中任一项所述的方法,其中基于所述一组特征确定所述处理概况包括确定发射具有所述第一峰值波长的光的所述第一持续时间。
实施方案130.如实施方案115-129中任一项所述的方法,所述处理室进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台承载所述生物流体。
实施方案131.如实施方案130所述的方法,其中调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
实施方案132.如实施方案115-131中任一项所述的方法,其进一步包括搅动所述生物流体。
实施方案133.如实施方案132所述的方法,其中调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置与搅动所述生物流体关联的参数。
实施方案134.如实施方案80-133中任一项所述的方法,其中所述处理足以灭活所述生物流体中至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物或其光产物。
实施方案135.如实施方案80-133中任一项所述的方法,其中所述处理足以灭活所述生物流体中至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后包含5μM或更低的病原体灭活化合物。
实施方案136.如实施方案134或实施方案135所述的方法,其中与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度在照射之前为至少10μM。
实施方案137.如实施方案134-136中任一项所述的方法,其中在照射后与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度为在照射之前与所述生物流体掺合的病原体灭活化合物的浓度的至多1/3。
实施方案138.一种病原体灭活的生物流体,其是通过实施方案80-137中任一项所述的方法制备的。
实施方案139.如实施方案138所述的病原体灭活的生物流体,其中所述生物流体在照射后包含5μM或更低的病原体灭活化合物。
Claims (100)
1.一种用于处理生物流体的方法,其包括:
提供与光活性病原体灭活化合物掺合的生物流体;并
用由一组一个或多个第一光源发射的具有约315nm至约350nm的第一峰值波长的紫外光照射所述生物流体,其中所述一个或多个第一光源中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且
其中照射所述生物流体进行的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述第一峰值波长为约315至约335nm。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述第一峰值波长为约330纳米至约350纳米。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述第一峰值波长为所述一组一个或多个第一光源中的一个第一光源的峰值波长。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述第一峰值波长为所述一组一个或多个第一光源中的多个第一光源中的每一者的峰值波长。
6.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述第一峰值波长为所述一组一个或多个第一光源的平均峰值波长。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其进一步包括用具有由一组一个或多个第二光源发射的第二峰值波长的紫外光照射所述生物流体,其中所述一个或多个第二光源中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中所述第二峰值波长与第一峰值波长相差至少5nm。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述第二峰值波长为所述一组一个或多个第二光源中的一个第二光源的峰值波长。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述第二峰值波长为所述一组一个或多个第二光源中的多个第二光源中的每一者的峰值波长。
10.如权利要求7所述的方法,其中所述第二峰值波长为所述一组一个或多个第二光源的平均峰值波长。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述一组一个或多个第一光源包括一个或多个LED。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述生物流体被容纳在容器内,且其中所述一组一个或多个第一光源被布置为光源阵列,所述一组一个或多个第一光源仅面向所述容器的一侧。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述光活性病原体灭活化合物是补骨脂素。
14.如权利要求13所述的方法,其中所述光活性病原体灭活化合物是氨托沙林。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法,其进一步包括在用具有所述第一峰值波长的所述紫外光照射所述生物流体之前:
将与所述光活性病原体灭活化合物掺合的生物流体引入处理室,所述处理室包括被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个光传感器和被配置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道包括所述一组一个或多个第一光源,
其中照射所述生物流体包括从所述第一光源通道发射具有所述第一峰值波长的光,发射的第一持续时间和第一强度足以灭活所述生物流体中的病原体。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述第一光源通道的每个光源被配置成发射具有介于约315nm与约350nm之间的第一峰值波长的紫外光。
17.如权利要求15或权利要求16所述的方法,其进一步包括,
确定所述生物流体的一组特征;
基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;并
根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数。
18.如权利要求17所述的方法,其中照射所述生物流体是根据所述处理概况来进行的,且其中由所述处理概况来确定足以灭活所述病原体的所述第一持续时间和所述第一强度。
19.如权利要求15-18中任一项所述的方法,其中所述第一光源阵列包括被配置成发射第二峰值波长的光的第二光源通道。
20.如权利要求19所述的方法,其中所述第二峰值波长与所述第一峰值波长相差至少5nm。
21.如权利要求19或权利要求20所述的方法,其中所述第二峰值波长处于紫外A、紫外B或紫外C光谱中。
22.如权利要求18-21中任一项所述的方法,其中所述第二光源通道包括一组一个或多个第二光源,其中所述一个或多个第二光源中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。
23.如权利要求17-22中任一项所述的方法,其中所述生物流体的所述一组特征包括包含以下项的组中的一项或多项:所述生物流体的体积、所述生物流体的类型和所述生物流体的温度。
24.如权利要求17-23中任一项所述的方法,其中基于所述生物流体的所述一组特征确定所述处理概况包括确定具有所述第一峰值波长的光的所述第一强度或确定发射具有所述第一峰值波长的光的所述第一持续时间。
25.如权利要求15-24中任一项所述的方法,所述处理室进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台承载所述生物流体。
26.如权利要求25所述的方法,其中调节或设置所述处理室的所述一组参数包括调节或设置所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
27.如权利要求1-26中任一项所述的方法,其进一步包括搅动所述生物流体。
28.如权利要求1-27中任一项所述的方法,其中照射所述生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2至约50J/cm2。
29.如权利要求28所述的方法,其中由所述一组一个或多个第一光源发射的照射所述生物流体的紫外光的总剂量为约0.5J/cm2至约50J/cm2。
30.如权利要求1-29中任一项所述的方法,其中所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。
31.如权利要求1-30中任一项所述的方法,其中所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需使所述生物流体经历化合物移除步骤以移除残留的病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。
32.如权利要求1-31中任一项所述的方法,其中所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后包含5μM或更低的所述病原体灭活化合物。
33.如权利要求1-32中任一项所述的方法,其中所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后包含2μM或更低的所述病原体灭活化合物。
34.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为至少约10μM。
35.如权利要求1-34中任一项所述的方法,其中在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为约15μM至约150μM。
36.如权利要求1-35中任一项所述的方法,其中在照射后与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物的浓度为在照射之前与所述生物流体掺合的所述病原体灭活化合物浓度的至多1/3。
37.如权利要求1-36中任一项所述的方法,其中所述处理方法足以灭活所述生物流体中所存在的至少4log的病原体。
38.如权利要求1-37中任一项所述的方法,其中所述生物流体在照射后保持足够的生物活性,使得所述生物流体适合输注到受试者体内。
39.如权利要求1-38中任一项所述的方法,其中所述生物流体包括血液制品。
40.如权利要求1-39中任一项所述的方法,其中所述生物流体包括血浆组合物。
41.如权利要求40所述的方法,其中在照射后所述血浆组合物中纤维蛋白原的浓度为在照射之前所述血浆组合物中纤维蛋白原的浓度的至少70%。
42.如权利要求40或权利要求41所述的方法,其中在照射后所述血浆组合物中因子VIII的浓度为在照射之前所述血浆组合物中因子VIII的浓度的至少70%。
43.如权利要求1-42中任一项所述的方法,其中所述生物流体包括血小板组合物。
44.如权利要求43所述的系统或方法,其中所述生物流体进一步包括血小板添加剂溶液。
45.如权利要求43或权利要求44所述的方法,其中在照射后所述血小板组合物中血小板的量为至少80%血小板回收率。
46.如权利要求43-45中任一项所述的方法,其中在照射后所述血小板组合物在22℃下的pH为至少6.2。
47.如权利要求1-46中任一项所述的方法,其中所述方法包括在照射之前将所述生物流体与所述光活性病原体灭活化合物一起温育30分钟至24小时的一段时间。
48.一种通过如权利要求1-47中任一项所述的方法制备的病原体灭活的生物流体。
49.如权利要求48所述的病原体灭活的生物流体,其包含5μM或更低的所述病原体灭活化合物。
50.如权利要求48或权利要求49所述的病原体灭活的生物流体,其包含2μM或更低的所述病原体灭活化合物。
51.一种用于处理生物流体的系统,所述系统包括:
被配置成接收生物流体的处理室;
被配置成检测所述处理室中的光的一个或多个传感器;和
被放置成照射所述处理室中的所述生物流体的第一光源阵列,其中所述第一光源阵列包括第一光源通道,所述第一光源通道被配置成发射所述第一阵列的第一峰值波长为约315nm至约350nm的紫外光,且其中所述第一光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。
52.如权利要求51所述的系统,其中所述第一阵列的所述第一峰值波长为约315nm至约335nm。
53.如权利要求51所述的系统,其中所述第一阵列的所述第一峰值波长为约330nm至约350nm。
54.如权利要求51-53中任一项所述的系统,其中所述第一阵列的所述第一峰值波长为所述第一光源通道的所述一个或多个光源的平均峰值波长。
55.如权利要求51-54中任一项所述的系统,其中所述第一光源通道的所述一个或多个光源包括一个或多个发光二极管(LED)。
56.如权利要求51-55中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列进一步包括被配置成发射具有所述第一阵列的第二峰值波长的光的第二光源通道,其中所述第二光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中所述第一阵列的所述第二峰值波长与所述第一阵列的所述第一峰值波长相差至少5纳米。
57.如权利要求56所述的系统,其中所述第一阵列的所述第二峰值波长处于紫外A、紫外B或紫外C光谱中。
58.如权利要求56或权利要求57所述的系统,其中所述第二光源通道包括一个或多个LED。
59.如权利要求51-58中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列的光源以在所述阵列上非均匀分布的方式放置。
60.如权利要求51-59中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成在处理期间搅动所述生物流体。
61.如权利要求51-60中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列包括两个或更多个光源面板。
62.如权利要求51-61中任一项所述的系统,其中所述第一阵列被配置为使得所述第一阵列的光源以跨越所述生物流体面向所述第一阵列的表面小于25%的辐照度差异照射所述处理室中的所述生物流体。
63.如权利要求51-62中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。
64.如权利要求63所述的系统,其中所述第一平台和所述第一光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第一平台之间的距离。
65.如权利要求63或权利要求64所述的系统,其中所述第一平台可以滑动方式移动,用于将所述生物流体引入和移出所述处理室。
66.如权利要求63-65中任一项所述的系统,其中所述第一平台被配置成分开保持至少具有所述生物流体作为第一容器生物流体的第一容器和具有第二容器生物流体的第二容器。
67.如权利要求63-66中任一项所述的系统,其中所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于所述第一平台或放置在所述第一平台中。
68.如权利要求51-67中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的屏障。
69.如权利要求68所述的系统,其中放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的所述屏障对于波长在所述第一阵列的所述第一峰值波长的30nm以内的光是透明的。
70.如权利要求68或权利要求69所述的系统,其中所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述生物流体之间的所述屏障或放置在其中。
71.如权利要求51-70中任一项所述的系统,其中所述第一阵列包括:光源的第一区域和光源的第二区域,前者被配置成照射在所述处理室中作为第一被照生物流体的所述生物流体,后者被配置成照射所述处理室中的第二被照生物流体。
72.如权利要求51-71中任一项所述的系统,其进一步包括控制电路。
73.如权利要求72所述的系统,其中所述控制电路被配置成调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射的强度或持续时间。
74.如权利要求73所述的系统,其中所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第一光源阵列的每个光源的光发射的所述强度或所述持续时间。
75.如权利要求51-74中任一项所述的系统,其进一步包括被配置成检测所述处理室内生物流体的存在的一个或多个传感器。
76.如权利要求51-75中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相反方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述第二阵列的第一峰值波长的光的第一光源通道,且其中所述第二阵列的所述第一光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。
77.如权利要求76所述的系统,其中所述第二阵列的所述第一峰值波长与所述第一阵列的所述第一峰值波长基本相同。
78.如权利要求76所述的系统,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述第二阵列的第二峰值波长的光的第二光源通道,其中所述第二阵列的所述第二光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光,且其中所述第二阵列的所述第二峰值波长与所述第二阵列的所述第一峰值波长相差至少5纳米。
79.如权利要求76-78中任一项所述的系统,其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列被配置成相对于彼此平移,以改变所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的距离。
80.如权利要求51-75中任一项所述的系统,其进一步包括面向与所述第一光源阵列相同方向的第二光源阵列,其中所述第二光源阵列包括被配置成发射所述第二阵列的第一峰值波长的光的第一光源通道,且其中所述第一光源阵列和所述第二光源阵列限定了所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一区域,且其中所述第二阵列的第一光源通道包括一个或多个光源,其中的每一者发射全宽半最大(FWHM)光谱带宽不到20纳米的光。
81.如权利要求76-80中任一项所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第一光源阵列与所述第二光源阵列之间的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体。
82.如权利要求80所述的系统,其进一步包括:
放置在所述处理室中在所述第一区域中的第一平台,所述第一平台被配置成承载所述生物流体作为第一承载的生物流体;和
放置在所述处理室中在所述第一区域之外的第二平台,所述第二平台被配置成承载第二承载的生物流体,其中所述第二光源阵列面向所述第二平台。
83.如权利要求82所述的系统,其中所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于所述第二平台或放置在所述第二平台中。
84.如权利要求76-83所述的系统,其进一步包括放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与生物流体之间的屏障。
85.如权利要求84所述的系统,其中放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与生物流体之间的所述屏障对于波长在所述第一阵列的所述第一峰值波长的30nm以内的光是透明的。
86.如权利要求84或权利要求85所述的系统,其中所述一个或多个传感器中的一者或多者附着于放置在所述处理室中在所述第二光源阵列与生物流体之间的所述屏障或放置在其中。
87.如权利要求76-86中任一项所述的系统,其进一步包括被配置成调节或设置来自所述第二光源阵列的每个光源的光发射的强度或持续时间的控制电路。
88.如权利要求87所述的系统,其中所述控制电路被配置成至少部分地基于由被配置成检测光的所述一个或多个传感器中的至少一个传感器检测到的第一组参数来调节或设置来自所述第二光源阵列的每个光源的光发射的所述强度或所述持续时间。
89.如权利要求72-74、87和88中任一项所述的系统,其中所述控制电路被配置成
a)确定所述生物流体的一组特征;
b)基于所述生物流体的所述一组特征确定处理概况;
c)根据所述处理概况调节或设置所述处理室的一组参数;并
d)根据所述处理概况照射所述生物流体。
90.如权利要求51-89中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的病原体。
91.如权利要求51-89中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后适合输注到受试者体内,而无需进一步处理以移除残留的光活性病原体灭活化合物或其一种或多种光产物。
92.如权利要求51-89中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的至少1log的病原体,且其中所述生物流体在照射后包含5μM或更低的光活性病原体灭活化合物。
93.如权利要求51-89中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以相对于在照射之前与所述生物流体掺合的光活性病原体灭活化合物的浓度将与所述生物流体掺合的所述光活性病原体灭活化合物的浓度减少为至多1/3。
94.如权利要求51-89中任一项所述的系统,其中所述系统被配置成照射与光活性病原体灭活化合物掺合的所述生物流体,照射的持续时间和强度足以灭活所述生物流体中所存在的至少4log的病原体。
95.如权利要求51-94中任一项所述的系统,其中所述生物流体包括血液制品。
96.如权利要求51-95中任一项所述的系统,其中所述生物流体包括血浆组合物。
97.如权利要求51-95中任一项所述的系统,其中所述生物流体包括血小板组合物。
98.如权利要求97所述的系统或方法,其中所述生物流体进一步包括血小板添加剂溶液。
99.如权利要求51-98中任一项所述的系统,其中所述光活性病原体灭活化合物是补骨脂素。
100.如权利要求99所述的系统,其中所述光活性病原体灭活化合物是氨托沙林。
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