CN112566726A - 血液净化装置和血液净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够确认磁性颗粒是否从血液中分离并去除的血液净化装置等。血液净化装置(1A)包括供血液(10)流经的主流路(20)，通过磁力回收血液(10)中所含的磁性颗粒的磁性提取部(30)(磁性提取部件)，和用于检测血液(10)中磁性颗粒的存在的至少一个磁性传感器(40)。磁性颗粒在其外周部的至少一部分中具有能被能够捕获血液(10)中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性的改性部。

Description

血液净化装置和血液净化方法

技术领域

本公开涉及一种血液净化装置和血液净化方法。.

本申请要求基于2019年2月22日在日本提交的日本专利申请特愿2019-030713的优先权，并且其内容通过引用合并于此。

背景技术

作为从血液中去除引起疾病的致病物质的方法，已知有使用离心分离、膜分离、吸附柱分离等的方法。此外，已知一种血液净化装置，其通过将具有磁性并且可以吸附血液中的致病物质的微小颗粒(磁性颗粒)混入到血液中、利用磁性来回收磁性颗粒的血液净化装置(例如，参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4485380号公报

发明内容

然而，在以往的使用磁性颗粒的血液净化装置中，用于确认磁性颗粒已被去除的机制不够充分，存在磁性颗粒可能残留在净化后的血液中的风险。

因此，存在不能将净化后的血液安全地返回体内的问题。

因此，本公开的目的是提供一种能够确认磁性颗粒从血液中分离并去除的血液净化装置和血液净化方法。

根据本公开的技术包括以下方面。

[1]一种血液净化装置，包括：

供血液流动的主流路；

用于通过磁力回收所述血液中包含的磁性颗粒的磁性提取部件；和

至少一个能够检测所述血液中的所述磁性颗粒的存在的磁性传感器，

所述磁性颗粒在其外周部的至少一部分中具有能被能够捕获所述血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性的改性部，

所述磁性提取部件通过回收已经捕获了所述特定物质的所述磁性颗粒，从血液中提取所述特定物质来净化血液。

[2]根据[1]所述的血液净化装置，其中，至少一个所述磁性传感器设置在所述磁性提取部件的后级。

[3]根据[2]所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器设置在所述磁性提取部件的前级。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的血液净化装置，其中，包括：

第一流路选择部件，其在所述主流路中配置在所述磁性提取部件的前级，选择所述血液的流动目的地；

第二流路选择部件，其在所述主流路中配置在所述磁性提取部件的后级，选择所述血液的流动目的地；和

返回流路，其设置在所述第一流路选择部件和所述第二流路选择部件之间。

[5]根据[4]所述的血液净化装置，其中，在所述主流路中，在所述第二流路选择部件的后级具有磁性传感器。

[6]根据[4]或[5]所述的血液净化装置，其中，

还包括：连接到所述磁性传感器，所述第一流路选择部件和所述第二流路选择部件的控制部，

所述控制部响应于所述磁性传感器的输出，控制所述第一流路选择部件和所述第二流路选择部件中的至少一者。

[7]根据[1～[6]中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器是配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的磁阻元件。

[8]根据[1～6]中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器是配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的线圈型传感器。

[9]根据[1～[6]中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器是配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的霍尔传感器。

[10]根据[1]～[9]中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性提取部件具有用于产生用于回收所述磁性颗粒的磁场的磁场产生部件，所述磁场产生部件配置在所述流路的外部不与所述血液接触的位置处。

[11]根据[1]～[10]中任一项所述的血液净化装置，其中，整个装置的温度保持在恒定温度或特定温度范围内。

[12]根据[1]～[11]中的任一项所述的血液净化装置，其中，还包括用于判定所述磁性传感器是否在正确地动作的验证部。

[13]一种血液净化方法，其中，

使含有通过能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性的磁性颗粒的血液流入可供血液流动的主流路，

通过能够产生磁场的磁性提取部件回收被包含在所述血液中的所述磁性颗粒的至少一部分，

通过至少一个能够检测所述磁性颗粒的存在的磁性传感器，检测在通过所述磁性提取部件回收至少一部分所述磁性颗粒后的所述血液中是否残留有所述磁性颗粒。

根据本公开，可以提供一种用于确认磁性颗粒从血液中分离并去除的技术。

附图说明

图1A是示意性地示出根据本公开的第一实施方式的血液净化装置1A的俯视图的构造的示意图。

图1B是示意性地示出根据本公开的第一实施方式的血液净化装置1A的另一构造的示意图。

图2A是示意性地示出本发明的第二实施方式的血液净化装置1B的俯视图的结构的示意图。

图2B是示意性地示出本发明的第二实施方式的血液净化装置1B的另一结构的示意图。

图3A是示意性地示出本发明的第三实施方式的血液净化装置1C的俯视图的结构的示意图。

图3B是示意性地示出根据本公开的第三实施方式的血液净化装置1C的另一构造的示意图。

图4A是示意性地示出本发明的第四实施方式的血液净化装置1D的俯视图的结构的示意图。

图4B是示意性地示出根据本公开的第四实施方式的血液净化装置1D的另一构造的示意图。

图5A是示意性地示出本发明的第五实施方式的血液净化装置1E的俯视图的结构的示意图。

图5B是示意性地示出根据本公开的第五实施方式的血液净化装置1E的另一构造的示意图。

图6A是示意性地示出根据本发明的第六实施方式的血液净化装置1F的俯视图的结构的示意图。

图6B是示意性地示出根据本发明的第六实施方式的血液净化装置1F的另一结构的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细说明可以实现根据本公开的技术的实施方式。在以下说明中使用的附图中，为了方便起见，可以放大示出特征性部分，并且每个构成部件的尺寸比例等不限于附图中所示。

[血液净化装置]

(第一实施方式)

图1A和图1B是示出根据本公开的第一实施方式的血液净化装置1A的构造的俯视图。在本实施方式中，以血液流经的路径不包含返回流路的情况为例进行说明。

如图1A中所例示，血液净化装置1A包括：血液10流经的主流路20，用于回收血液10中所含的磁性颗粒的磁性提取部30(磁性提取部件)，和用于检测血液10中的磁性颗粒的存在的磁性传感器40和磁性传感器41。

此外，血液净化装置1A包括过滤器50，连接口(入口)2和连接口(出口)3。

磁性提取部30、磁性传感器40和磁性传感器41配置成与主流路20接触。磁性传感器40和磁性传感器41设置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1A中，设置在磁性提取部30的后级的磁性传感器的数量是两个，也可以是一个或三个以上。

包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入主流路20。在血液10中所含的磁性颗粒被磁性提取部30回收之后，通过磁性传感器40测定血液10的磁性，结果，可判定血液10中是否包含磁性颗粒。随后，血液10通过过滤器50，并且通过磁性传感器41判定血液10是否包含磁性颗粒。之后，通过了过滤器50的血液10从连接口3流出。

过滤器50可以捕获未能被磁性提取部30去除的血液10中包含的磁性颗粒和血液10中包含的异物等。

<磁性提取部件>

磁性提取部30可以通过磁力在流过主流路20的血液中回收磁性颗粒，从而可以从血液中提取被磁性颗粒捕获的特定物质。

作为磁性提取部30，可以使用公知的器件，例如，可以使用专利文献1中记载的磁分离器件。

例如，可以通过将磁性颗粒取出到连接于主流路20的流路中，或者用设置在主流路20的内壁上的回收部回收磁性颗粒，来从血液中回收磁性颗粒。

磁性提取部30可以具有用于产生磁场的磁场产生部件(未示出)。由该磁场从流过主流路20的血液10中回收磁性颗粒。磁场产生部件可以是例如永磁体，可变磁通磁体或感应磁场。

磁性提取部30可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。由此，可以抑制或防止来自磁性提取部30的漏磁场。

优选地，磁场产生部件配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。由于磁场产生部件不与血液10接触，因此可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

<磁性传感器>

磁性传感器40和磁性传感器41可以通过检测由流过主流路20的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。

优选地，磁性传感器40和磁性传感器41配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。因为磁性传感器40和磁性传感器41不与血液10接触，所以可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

作为磁性传感器40和磁性传感器41，可以使用公知的磁性传感器，例如可以使用线圈型传感器，霍尔传感器或利用了磁阻的元件。可以利用由磁性传感器40和磁性传感器41指示的磁测定值，判定流过主流路20的血液10是否包含磁性颗粒。

当含磁性颗粒的样品通过感应线圈时，线圈型传感器利用感应线圈测定并检测通过的磁性颗粒的磁场。线圈型传感器具有易于设置的优点。

霍尔传感器通过霍尔效应来检测磁场，并且具有便宜且易于安装的优点。

磁阻元件是利用电阻在磁场的影响下发生变化的现象的元件，包含各向异性磁阻效应(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件或隧道磁阻(TMR)元件等。GMR元件和TMR元件的优点在于温度变化和随时间的变化小，并且灵敏度(MR比)大。

磁性传感器40和磁性传感器41可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。这使得可以防止诸如由于从磁性提取部30产生的磁场的影响而导致的误检测等的问题。

当根据磁性传感器40和/或磁性传感器41的测定值判定血液10不包含磁性颗粒时，从连接口3流出的血液可以安全地返回到身体内。

此外，基于磁性传感器41的测定值，可以判定通过了过滤器50之后的血液10是否包含磁性颗粒，并且可以使血液10更安全地返回身体内。

在这种情况下，例如，通过将磁性传感器40和磁性传感器41的测定值与特定基准值(例如，与对人体安全有关的基准值)进行比较，可以判定血液10是否包含对人体有害的量的磁性颗粒。

此外，可以从磁性传感器41输出用于控制稍后说明的人工心肺装置的信号。根据该构造，例如，可以确认在净化的血液返回到身体内之前，磁性颗粒已从血液中充分分离并去除。

<输血泵>

血液净化装置1A可以包括用于从体外提取血液的输血泵(未示出)。或者，可以使用在本公开的血液净化装置之外另在外部提供的输血泵。

例如，在该血液净化装置1A中，将包含磁性颗粒的血液10流入到可供血液10流动的主流路20，其中，该磁性颗粒被能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性。此外，通过能够产生磁场的磁性提取部30回收被包含在血液10中的磁性颗粒的至少一部分。然后，通过能够检测磁性颗粒的存在的磁性传感器40、41，检测在至少一部分磁性颗粒已经被磁性提取部30回收之后的血液中是否残留有磁性颗粒。

上面已经详细说明了本公开的第一实施方式，但是根据本公开的技术不限于第一实施方式，在专利权利要求书中所记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在第一实施方式中，在血液净化装置1A中，整个装置可以保持在恒定温度或特定温度范围内。例如，血液净化装置1A可以设置有覆盖整个装置并由绝热材料等构成的外部材料。例如，通过将整个装置保持在恒定温度下，磁性传感器的测定值变得稳定。此外，优选将整个血液净化装置维持在与体温相同的温度。例如，血液净化装置还可具有：检测上述外部材料的内部温度的温度传感器(未图示)；以及基于该温度传感器通过来自控制部的信号对上述外部材料的内部进行加热的加热器等加热部(未图示)。由此，可以使磁性传感器的测定值稳定，并且可以长时间维持流经血液净化装置的血液的品质。

此外，如图1B所例示，血液净化装置1A还可包括：用于判定磁性传感器40、41是否正确动作的验证部90。例如，验证部90连接到磁性传感器40、41，并且可以根据来自该磁性传感器的输出(血液的磁值)判定磁性传感器40、41是否正在正确地动作。此时，验证部90可以例如通过将来自磁性传感器40、41的输出与特定基准值进行比较来判定磁性传感器40、41的动作。作为示例，当来自磁性传感器40、41的输出包括在特定范围内时，验证部90可以判定磁性传感器40、41正在正确地动作。作为另一示例，当来自磁性传感器40、41的输出超过特定的上限值或低于特定的下限值时，验证部90可判定磁性传感器40、41未正确动作。

验证部90可以由例如能够将来自磁性传感器的输出与特定基准值进行比较的电路元件来实现，并且可以由通用运算装置(微处理器)和适当的软件程序的组合来实现。验证部90的构成不限于以上所述。

血液净化装置1A与磁性传感器40、41连接，还可包括控制部80(例如，图1B)，其根据该磁性传感器的输出判定血液10是否包含磁性颗粒。控制部80可以确认由验证部90判定的磁性传感器40、41的动作状态。由此，通过作为安全电路的控制部80，可以确认磁性传感器40、41的动作状态，其结果，控制部80可准确地判定血液10是否包含磁性颗粒。

控制部80例如可以由能够比较来自一个以上的磁性传感器的输出值彼此，来自磁性传感器的输出值与特定基准值等的电路元件来实现，也可以通过组合通用运算装置(微处理器)和适当的软件程序来实现。控制部的构成不限于以上所述。

验证部90和控制部80可以通过使用多个装置来单独地实现，也可以集成为一个装置。

<磁性颗粒>

磁性颗粒的实例包括表现出铁磁性或顺磁性的颗粒。磁性颗粒的外周部的至少一部分由可以捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质改性。

磁性颗粒可以包括例如铁、钴、镍、它们的无机化合物、这些金属或无机化合物被有机化合物改性的有机改性无机化合物等。

磁性颗粒可以通过被分离成分捕获物质来捕获血液中的特定物质。对被分离成分捕获物质捕获血液中的特定成分的具体方法没有特别限制，例如，可以采用化学键(分子生物键，电键(范德华力、极性吸引、分子间力、库仑力)等)、吸附、立体结构捕获等。磁性颗粒可以是通过涂覆处理等添加了被分离成分捕获物质的磁性颗粒，或者可以是由被分离成分捕获物质本身构成的磁性颗粒。此外，磁性颗粒可以嵌入粒状形成的被分离成分捕获物质。

磁性颗粒的外周部的至少一部分优选根据被分离成分被聚合物或二氧化硅基质涂覆。

取决于被分离成分，磁性颗粒的外周部的至少一部分可以具有疏水性或亲水性。

磁性颗粒的平均粒径可以为2nm以上。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，可以通过设置于磁性提取部30的磁场产生部件有效地回收磁性颗粒。如果为100nm以上，则效果变大，如果为250nm以上，则效果更大。

磁性颗粒的平均粒径可以为1mm以下。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，磁性颗粒具有高分散性和变大的比表面积，其结果，可以有效地捕获(例如吸附)血液中的特定物质。如果为10μm以下，则效果更大；如果为5μm以下，则效果进一步变大。

在本说明书中，“平均粒径”是指通过激光衍射/散射法获得的粒径分布中的累积值为50％的粒径(也称为中值粒径D₅₀)。

对可通过血液净化装置1A净化血液的动物没有特别限制，可以是人类或非人类动物，例如家畜或宠物等。除人类以外的动物的例子包括狗、猫、猴子、猪、牛、马、绵羊、山羊、家鼠、白鼠、鸟类等。

如上所述，通过血液净化装置1A可以从血液中提取特定物质来净化血液。血液净化装置1A可以直接连接到动物，或者可以立即净化从动物采取的血液。或者，血液净化装置1A可以净化从动物预先采取的血液，而无需直接与动物连接。净化后的血液可以立即返回到动物个体，或者可以暂时保存然后返回到动物个体。

在本实施方式中，通过磁性颗粒去除的血液中的特定物质的实例包括：低分子量化合物、蛋白质、核酸、细胞等。更具体地，可以列举引起疾病的物质，例如尿素、肌酸酐、尿酸、β2微球蛋白、LDL胆固醇、免疫疾病中的异常抗体、病毒、细菌、真菌和癌细胞等。

(第二实施方式)

图2A和图2B是示出根据本公开的第二实施方式的血液净化装置1B的构造的俯视图。在本实施方式中，以血液流经的流路包括返回流路的情况为例进行说明。

如图2A所例示，血液净化装置1B包括：取出至体外的血液10所流经的主流路20、主流路21、主流路22；回收血液10中所包含的磁性颗粒的磁性提取部30(磁性提取部件)；用于检测血液10中是否存在磁性颗粒的磁性传感器40以及磁性传感器41。血液净化装置1B还包括：使血液10返回的返回流路23，选择血液的流动目的地(流向)的第一流路选择部61(第一流路选择部件件)，选择血液的流动目的地的第二流路选择部62(第二流路选择部件件)。血液净化装置1B还包括：过滤器50、连接口(入口)2和连接口(出口)3。

磁性提取部30和磁性传感器40配置成与主流路20接触，磁性传感器41配置成与主流路22接触。磁性传感器40和磁性传感器41设置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1B中，设置在磁性提取部30的后级的磁性传感器的数量为两个，也可以为一个或三个以上。

在主流路20中，第一流路选择部61配置在磁性提取部30的前级，第二流路选择部62配置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1B中，第一流路选择部61和第二流路选择部62例如可以手动动作。作为另一示例，可以通过使用适当的致动器等来控制第一流路选择部61(流路选择器)和第二流路选择部62(流路选择器)的动作。第一流路选择部61和第二流路选择部62例如是三通阀。

首先，操作第一流路选择部61以使主流路21和主流路20连通，操作第二流路选择部62以使主流路20和返回流路23连通。切断主流路20和主流路22。随后，包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入主流路21。

在包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入之后，操作第一流路选择部61以使主流路20和返回流路23连通。此时，第二流路选择部62继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下。

血液10在主流路20和返回流路23中循环。在此期间，磁性颗粒由磁性提取部30回收，并且由血液10产生的磁性由磁性传感器40测定。

当根据由磁性传感器40指示的测定值判定流过主流路20的血液10包含磁性颗粒时，第一流路选择部61和第二流路选择部62继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下。当包含磁性颗粒的血液10在主流路20和返回流路23中回流时，由磁性提取部30回收包含在血液10中的磁性颗粒。

当基于由磁性传感器40指示的测定值判定在主流路20中流动的血液10不包含磁性颗粒时，第一流路选择部61继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下，操作第二流路选择部62来使主流路20和主流路22连通。

于是，血液10流入主流路22并通过过滤器50。在通过磁性传感器41判定血液10是否包含磁性颗粒之后，流过主流路22的血液10从连接口3流出。

当根据磁性传感器40和/或磁性传感器41的测定值判定血液10不包含磁性颗粒时，从连接口3流出的血液可以安全地返回体内。此外，基于磁性传感器41的测定值，可以判定通过过滤器50之后的血液10是否包含磁性颗粒，并且可以使血液10更安全地返回体内。

此外，可以从磁性传感器41输出用于控制稍后说明的人工心肺装置的信号。根据该构造，可以在净化的血液返回到身体内之前确认磁性颗粒已从血液中充分分离并去除。

过滤器50可以捕获无法被磁性提取部30去除的血液10中包含的磁性颗粒和血液10中包含的异物等。

<磁性提取部件>

磁性提取部30可以通过磁力在流过主流路20的血液中回收磁性颗粒，从而可以从血液中提取被磁性颗粒捕获的特定物质。

作为磁性提取部30，可以使用公知的器件，例如，可以使用专利文献1中记载的磁分离器件。

例如，可以通过以下方式从血液中回收磁性颗粒：将磁性颗粒取出到连接于主流路20的流路中，或者通过设置在主流路20的内壁上的回收部回收磁性颗粒。

磁性提取部30可以具有用于产生磁场的磁场产生部件(未示出)。由该磁场从流过主流路20的血液10中回收磁性颗粒。磁场产生部件可以是例如永磁体，可变磁通磁体或感应磁场。

磁性提取部30可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。由此，可以抑制或防止来自磁性提取部30的漏磁场。

优选地，磁场产生部件配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。由于磁场产生部件不与血液10接触，因此可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

<磁性传感器>

磁性传感器40可以通过检测由流过主流路20的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。磁性传感器41可以通过检测由流过主流路22的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。

优选地，磁性传感器40配置在主流路20的外部，磁性传感器41配置在主流路22的外部，以便不与血液10接触。因为磁性传感器40和磁性传感器41不与血液10接触，所以可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

作为磁性传感器40和磁性传感器41，可以使用公知的磁性传感器，例如可以使用线圈型传感器，霍尔传感器或使用了磁阻的元件。可以从由磁性传感器40和磁性传感器41指示的磁测定值判定流过主流路20的血液10是否包含磁性颗粒。

当含有磁性颗粒的样品通过感应线圈时，线圈型传感器通过感应线圈测定并检测所通过的磁性颗粒的磁场。线圈型传感器具有易于安装的优点。

霍尔传感器通过霍尔效应来检测磁场，并且具有便宜且易于安装的优点。

磁阻元件是利用电阻在磁场的影响下发生变化的现象的元件，包含各向异性磁阻效应(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等。GMR元件和TMR元件的优点在于温度变化和随时间的变化小，并且灵敏度(MR比)大。

磁性传感器40和磁性传感器41可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。这使得可以防止诸如由于从磁性提取部30产生的磁场的影响而导致的误检测等的问题。

<输血泵>

血液净化装置1B可以连接到能够使血液流动的输血泵(未图示)。输血泵可以用于例如从身体外取出血液或使从身体外取出的血液循环。或者，可以使用在本公开的血液净化装置之外另在外部提供的输血泵。

例如，在该血液净化装置1B中，将包含磁性颗粒的血液10流入到可供血液10流动的主流路20、21、22，其中，该磁性颗粒被能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性。此外，通过能够产生磁场的磁性提取部30回收被包含在血液10中的磁性颗粒的至少一部分。然后，通过能够检测磁性颗粒的存在的磁性传感器40、41，检测在至少一部分磁性颗粒已经被磁性提取部30回收之后的血液中是否残留有磁性颗粒。

上面已经详细说明了本公开的技术的第二实施方式，但是根据本公开的技术不限于第二实施方式，在专利权利要求书中所记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在第二实施方式中，在血液净化装置1B中，整个装置可以保持在恒定温度或特定温度范围内。例如，血液净化装置可以设置有覆盖整个装置并由绝热材料等构成的外部材料。例如，通过将整个装置保持在恒定温度下，磁性传感器的测定值变得稳定。此外，优选将整个血液净化装置维持在与体温相同的温度。例如，血液净化装置还可具有：检测上述外部材料的内部温度的温度传感器(未图示)；以及基于该温度传感器通过来自控制部的信号对上述外部材料的内部进行加热的加热器等加热部(未图示)。由此，可以使磁性传感器的测定值稳定，并且可以长时间维持流经血液净化装置的血液的品质。

此外，如图2B所例示，血液净化装置1B还可包括：用于判定磁性传感器40、41是否正确动作的验证部90。例如，验证部90连接到磁性传感器40、41，并且可以根据来自该磁性传感器的输出(血液的磁值)判定磁性传感器是否正在正确地动作。例如，该第二实施方式的验证部90可以以与上述第一实施方式的验证部90相同的方式构成。

此外，血液净化装置1B与磁性传感器40、41连接，还可包括控制部80(例如，图2B)，其根据该磁性传感器的输出判定血液10是否包含磁性颗粒。控制部80可以确认由验证部90判定的磁性传感器40、41的动作状态。例如，该第二实施方式的控制部80可以以与上述第一实施方式的控制部80相同的方式构成。由此，可以通过作为安全电路的控制部80来确认磁性传感器40、41的动作，并且由此，可以准确地判定血液10是否包含磁性颗粒。

<磁性颗粒>

磁性颗粒的实例包括表现出铁磁性或顺磁性的颗粒。磁性颗粒的外周部的至少一部分由可以捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质改性。

磁性颗粒可以包括例如铁、钴、镍、它们的无机化合物、这些金属或无机化合物被有机化合物改性的有机改性无机化合物等。

磁性颗粒可以通过被分离成分捕获物质来捕获血液中的特定物质。对被分离成分捕获物质捕获血液中的特定成分的具体方法没有特别限制，例如，可以采用化学键(分子生物键，电键(范德华力、极性吸引、分子间力、库仑力)等)、吸附、立体结构捕获等。磁性颗粒可以是通过涂覆处理等添加了被分离成分捕获物质的磁性颗粒，或者可以是由被分离成分捕获物质本身构成的磁性颗粒。

磁性颗粒的外周部的至少一部分优选根据被分离成分被聚合物或二氧化硅基质涂覆。

取决于被分离成分，磁性颗粒的外周部的至少一部分可以具有疏水性或亲水性。

磁性颗粒的平均粒径可以为2nm以上。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，可以通过设置于磁性提取部30的磁场产生部件有效地回收磁性颗粒。如果为100nm以上，则效果变大，如果为250nm以上，则效果更大。

磁性颗粒的平均粒径可以为1mm以下。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，磁性颗粒具有高分散性和变大的比表面积，其结果，可以有效地捕获(例如吸附)血液中的特定物质。如果为10μm以下，则效果更大；如果为5μm以下，则效果进一步变大。

在本说明书中，“平均粒径”是指通过激光衍射/散射法获得的粒径分布中的累积值为50％的粒径(也称为中值粒径D₅₀)。

对可通过血液净化装置1B净化血液的动物没有特别限制，可以是人类或非人类动物，例如家畜或宠物等。除人类以外的动物的例子包括狗、猫、猴子、猪、牛、马、绵羊、山羊、家鼠、白鼠、鸟类等。

如上所述，血液净化装置1B可以通过从血液中提取特定物质来净化血液。血液净化装置1B可以直接连接到动物，或者可以立即净化从动物采取的血液。或者，血液净化装置1B可以净化从动物预先采取的血液，而无需直接与动物连接。净化后的血液可以立即返回到动物个体，或者可以暂时保存然后返回到动物个体。

在本实施方式中，通过磁性颗粒去除的血液中的特定物质的实例包括：低分子量化合物、蛋白质、核酸、细胞等。更具体地，可以列举引起疾病的物质，例如尿素、肌酸酐、尿酸、β2微球蛋白、LDL胆固醇、免疫疾病中的异常抗体、病毒、细菌、真菌和癌细胞等。

(第三实施方式)

图3A和图3B是示出根据本公开的第三实施方式的血液净化装置1C的构造的俯视图。在本实施方式中，以血液流经的流路包括返回流路且返回流路为曲折形的情况为例进行说明。

如图3A所例示，血液净化装置1C包括：血液10流经的主流路20、主流路21、主流路22；回收血液10中所含的磁性颗粒的磁性提取部30(磁性提取部件)；和用于检测血液10中是否存在磁性颗粒的磁性传感器40以及磁性传感器41。血液净化装置1C还包括：使血液10返回的返回流路23，选择流路的第一流路选择部61(第一流路选择部件件)，选择流路的第二流路选择部62。血液净化装置1C还包括：过滤器50、连接口(入口)2和连接口(出口)3。

磁性提取部30和两个磁性传感器40、40配置成与主流路20接触，磁性传感器41配置成与主流路22接触。两个磁性传感器40、40和磁性传感器41设置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1C中，设置在磁性提取部30的后级的磁性传感器的数量为三个，也可以为一者或二者或四个以上。

在血液净化装置1C中，例如在主流路20的侧视图中，设置在主流路20上的两个磁性传感器40、40以偏离磁性提取部30的轴线的状态安装。此外，两个磁性传感器40、40也以彼此轴线偏离的状态安装。这样，两个磁性传感器40、40被配置为不受磁性提取部30产生的磁场的影响。

在该血液净化装置1C中，通过设置两个磁性传感器40，可以通过使用两个磁性传感器40、40的两个测定值来更正确地测定血液10的磁性。此外，通过这种配置，磁性传感器40不太可能发生误动作，并且可以提高磁性传感器40的测定精度。

在主流路20中，第一流路选择部61配置在磁性提取部30的前级，第二流路选择部62配置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1C中，第一流路选择部61和第二流路选择部62例如可以手动动作。作为另一示例，可以通过使用适当的致动器等来控制第一流路选择部61和第二流路选择部62的动作。第一流路选择部61和第二流路选择部62例如是三通阀。

首先，操作第一流路选择部61以使主流路21和主流路20连通，操作第二流路选择部62以使主流路20和返回流路23连通。随后，包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入主流路21。

在包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入之后，操作第一流路选择部61以使主流路20和返回流路23连通。此时，第二流路选择部62继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下。

血液10在主流路20和返回流路23中循环。在此期间，磁性颗粒由磁性提取部30回收，并且由血液10产生的磁性由磁性传感器40测定。

当根据由磁性传感器40指示的测定值判定流过主流路20的血液10包含磁性颗粒时，第一流路选择部61和第二流路选择部62继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下。当包含磁性颗粒的血液10在主流路20和返回流路23中回流时，由磁性提取部30回收包含在血液10中的磁性颗粒。

当基于由磁性传感器40指示的测定值判定在主流路20中流动的血液10不包含磁性颗粒时，第一流路选择部61继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下，操作第二流路选择部62来使主流路20和主流路22连通。

于是，血液10流入主流路22并通过过滤器50。在通过磁性传感器41判定血液10是否包含磁性颗粒之后，流过主流路22的血液10从连接口3流出。

当根据磁性传感器40和/或磁性传感器41的测定值判定血液10不包含磁性颗粒时，从连接口3流出的血液可以安全地返回体内。此外，基于磁性传感器41的测定值，可以判定通过过滤器50之后的血液10是否包含磁性颗粒，并且可以使血液10更安全地返回体内。

此外，可以从磁性传感器41输出用于控制稍后说明的人工心肺装置的信号。根据该构造，可以在净化的血液返回到身体内之前确认磁性颗粒已从血液中充分分离并去除。

过滤器50可以捕获无法被磁性提取部30去除的血液10中包含的磁性颗粒和血液10中包含的异物等。

<磁性提取部件>

磁性提取部30可以通过磁力在流过主流路20的血液中回收磁性颗粒，从而可以从血液中提取被磁性颗粒捕获的特定物质。

作为磁性提取部30，可以使用公知的器件，例如，可以使用专利文献1中记载的磁分离器件。

例如，可以通过以下方式从血液中回收磁性颗粒：将磁性颗粒取出到连接于主流路20的流路中，或者通过设置在主流路20的内壁上的回收部回收磁性颗粒。

磁性提取部30可以具有用于产生磁场的磁场产生部件(未示出)。由该磁场从流过主流路20的血液10中回收磁性颗粒。磁场产生部件可以是例如永磁体，可变磁通磁体或感应磁场。

磁性提取部30可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。由此，可以抑制或防止来自磁性提取部30的漏磁场。

优选地，磁场产生部件配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。由于磁场产生部件不与血液10接触，因此可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

<磁性传感器>

磁性传感器40和磁性传感器41可以通过检测由流过主流路20的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。

优选地，磁性传感器40配置在主流路20的外部，磁性传感器41配置在主流路22的外部，以便不与血液10接触。因为磁性传感器40和磁性传感器41不与血液10接触，所以可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

作为磁性传感器40和磁性传感器41，可以使用公知的磁性传感器，例如可以使用线圈型传感器，霍尔传感器或使用了磁阻的元件。可以从由磁性传感器40和磁性传感器41指示的磁测定值判定流过主流路20的血液10是否包含磁性颗粒。

当含有磁性颗粒的样品通过感应线圈时，线圈型传感器通过感应线圈测定并检测所通过的磁性颗粒的磁场。线圈型传感器具有易于安装的优点。

霍尔传感器通过霍尔效应来检测磁场，并且具有便宜且易于安装的优点。

磁阻元件是利用电阻在磁场的影响下发生变化的现象的元件，包含各向异性磁阻效应(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等。GMR元件和TMR元件的优点在于温度变化和随时间的变化小，并且灵敏度(MR比)大。

磁性传感器40和磁性传感器41可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。这使得可以防止诸如由于从磁性提取部30产生的磁场的影响而导致的误检测等的问题。

<输血泵>

血液净化装置1C可以连接到能够使血液流动的输血泵。输血泵可以用于例如从身体外取出血液或使从身体外取出的血液循环。或者，可以使用在本公开的血液净化装置之外另在外部提供的输血泵。

例如，在该血液净化装置1C中，将包含磁性颗粒的血液10流入到可供血液10流动的主流路20、21、22，其中，该磁性颗粒被能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性。此外，通过能够产生磁场的磁性提取部30回收被包含在血液10中的磁性颗粒的至少一部分。然后，通过能够检测磁性颗粒的存在的磁性传感器40、41，检测在至少一部分磁性颗粒已经被磁性提取部30回收之后的血液中是否残留有磁性颗粒。

尽管上面已经详细说明了本公开的第三实施方式，但是根据本公开的技术不限于第三实施方式，在专利权利要求书中所记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在第三实施方式中，血液净化装置1C的整个装置可以保持在恒定温度或特定温度范围内。例如，血液净化装置可以设置有覆盖整个装置并由绝热材料等构成的外部材料。例如，通过将整个装置保持在恒定温度下，磁性传感器的测定值变得稳定。此外，优选将整个血液净化装置维持在与体温相同的温度。例如，血液净化装置还可具有：检测上述外部材料的内部温度的温度传感器(未图示)；以及基于该温度传感器通过来自控制部的信号对上述外部材料的内部进行加热的加热器等加热部(未图示)。由此，可以使磁性传感器的测定值稳定，并且可以长时间维持流经血液净化装置的血液的品质。

此外，如图3B所例示，血液净化装置1C还可包括：用于判定磁性传感器40、40、41是否正确动作的验证部90。例如，验证部90连接到磁性传感器40、40、41，并且可以根据来自该磁性传感器的输出(血液的磁值)判定磁性传感器40、40、41是否正在正确地动作。例如，该验证部可以以与上述第一实施方式的验证部90相同的方式构成。

此外，血液净化装置1C与磁性传感器40、40、41连接，还可包括控制部80(例如，图3B)，其根据该磁性传感器的输出判定血液10是否包含磁性颗粒。控制部80可以确认由验证部90判定的磁性传感器40、40、41的动作状态。例如，该第三实施方式的控制部80可以以与上述第一实施方式的控制部80相同的方式构成。由此，可以通过作为安全电路的控制部80来确认磁性传感器40、40、41的动作，并且由此，可以准确地判定血液10是否包含磁性颗粒。

<磁性颗粒>

磁性颗粒的实例包括表现出铁磁性或顺磁性的颗粒。磁性颗粒的外周部的至少一部分由可以捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质改性。

磁性颗粒可以包括例如铁、钴、镍、它们的无机化合物、这些金属或无机化合物被有机化合物改性的有机改性无机化合物等。

磁性颗粒可以通过被分离成分捕获物质来捕获血液中的特定物质。对被分离成分捕获物质捕获血液中的特定成分的具体方法没有特别限制，例如，可以采用化学键(分子生物键，电键(范德华力、极性吸引、分子间力、库仑力)等)、吸附、立体结构捕获等。磁性颗粒可以是通过涂覆处理等添加了被分离成分捕获物质的磁性颗粒，或者可以是由被分离成分捕获物质本身构成的磁性颗粒。此外，磁性颗粒可以嵌入粒状形成的被分离成分捕获物质。

磁性颗粒的外周部的至少一部分优选根据被分离成分被聚合物或二氧化硅基质涂覆。

取决于被分离成分，磁性颗粒的外周部的至少一部分可以具有疏水性或亲水性。

磁性颗粒的平均粒径可以为2nm以上。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，可以通过设置于磁性提取部30的磁场产生部件有效地回收磁性颗粒。如果为100nm以上，则效果变大，如果为250nm以上，则效果更大。

磁性颗粒的平均粒径可以为1mm以下。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，磁性颗粒具有高分散性和变大的比表面积，其结果，可以有效地捕获(例如吸附)血液中的特定物质。如果为10μm以下，则效果更大；如果为5μm以下，则效果进一步变大。

在本说明书中，“平均粒径”是指通过激光衍射/散射法获得的粒径分布中的累积值为50％的粒径(也称为中值粒径D₅₀)。

对可通过血液净化装置1C净化血液的动物没有特别限制，可以是人类或非人类动物，例如家畜或宠物等。除人类以外的动物的例子包括狗、猫、猴子、猪、牛、马、绵羊、山羊、家鼠、白鼠、鸟类等。

如上所述，血液净化装置1C可以通过从血液中提取特定物质来净化血液。血液净化装置1C可以直接连接到动物，或者可以立即净化从动物采取的血液。或者，血液净化装置1C可以净化从动物预先采取的血液，而无需直接与动物连接。净化后的血液可以立即返回到动物个体，或者可以暂时保存然后返回到动物个体。

在本实施方式中，通过磁性颗粒去除的血液中的特定物质的实例包括：低分子量化合物、蛋白质、核酸、细胞等。更具体地，可以列举引起疾病的物质，例如尿素、肌酸酐、尿酸、β2微球蛋白、LDL胆固醇、免疫疾病中的异常抗体、病毒、细菌、真菌和癌细胞等。

(第四实施方式)

图4A和图4B是示出根据本公开的第四实施方式的血液净化装置1D的构造的俯视图。在本实施方式中，以血液流经的流路不包括返回流路且血液净化装置1D具有用于处理磁性传感器的测定值的控制部80的情况为例进行说明。

如图4A所例示，血液净化装置1D包括：血液10流经的主流路20；回收血液10中所含的磁性颗粒的磁性提取部30(磁性提取部件)；和用于检测血液10中是否存在磁性颗粒的磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42；用于使磁性颗粒混入到血液10中的磁性颗粒混入部70；和用于处理磁性传感器的测定值的控制部80。血液净化装置1D还包括：过滤器50、连接口(入口)2和连接口(出口)3。

如图4B所例示，血液净化装置1D可以包括用于检测血液10中的磁性颗粒的存在的磁性传感器42a和磁性传感器42b中的至少一者。尽管在图4B中示出了磁性传感器42a和磁性传感器42b两者作为具体示例，但是血液净化装置1D可以仅包括磁性传感器42b。

磁性颗粒混入部70设置在磁性提取部30的前级，用于将磁性颗粒混入从身体内取出的血液10中。然而，磁性颗粒混入部70也可不必被包括在血液净化装置1D的一部分中，也可以设置在血液净化装置1D的外部。

在图4A和图4B所示的具体例子中，磁性传感器42、磁性传感器42a和磁性传感器42b设置在磁性提取部30的前级。磁性传感器42、42a也可以设置在磁性颗粒混入部70的后级。磁性传感器42b也可以设置在磁性颗粒混入部70的前级。

磁性传感器42(42a)可以测定将磁性颗粒混入血液之后血液所表现出的磁性。在这种情况下，例如，可以将由磁性传感器42(42a)测定的磁性值用作投入磁性颗粒之后的参考值(以下，可称为“第一参考值”)。

磁性传感器42b可以测定将磁性颗粒混入血液之前血液自身所表现出的磁性。在这种情况下，例如，可以将由磁性传感器42b测定的磁性值用作投入磁性颗粒之前的参考值(以下，可称为“第二参考值”)。

磁性提取部30、磁性传感器40和磁性传感器41配置成与主流路20接触。磁性传感器40和磁性传感器41设置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1D中，设在磁性提取部30的后级的磁性传感器的数量为两个，也可以为一个或三个以上。

控制部80连接至例如磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42和人工心肺装置(未示出)(图4A)。控制部80也可以如图4B所例示连接至磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42a、磁性传感器42b和人工心肺装置(未示出)。例如，来自磁性传感器40、磁性传感器41和磁性传感器42的信号被输入到控制部80。来自磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42a和磁性传感器42b的信号可以被输入到控制部80(图4B)。此外，作为示例，控制部80可构成为能够向人工心肺装置输出信号。然而，控制部80也可不必直接连接到磁性传感器40、41、42、42a、42b和人工心肺装置。例如，控制部80可以接受由磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42、磁性传感器42a、磁性传感器42b等测定的测定值的数据作为输入。

包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入主流路20，磁性颗粒被磁性提取部30回收。随后，在血液10已经通过过滤器50之后，由磁性传感器41测定血液的磁性。

作为一具体示例，控制部80可以执行对由磁性传感器42(42a)测定的含磁性颗粒的血液所示出的磁性(第一参考值)和由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较的处理。在这种情况下，控制部80可以将例如该处理的结果输出到适当的显示装置等。此外，控制部80也可以基于对由磁性传感器42(42a)测定的含磁性颗粒的血液所示出的磁性和由磁性传感器41测定的血液的磁性二者之间的差、与特定基准值(或基准值的范围)进行比较的结果，输出用于控制人工心肺装置的动作的信号。

例如，控制部80根据对由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值与由磁性传感器41测定的血液的磁性进行比较的结果，控制是否使血液10流向人工心肺装置。

例如，当由磁性传感器41测定的血液的磁性与第一参考值相比减小到某个特定基准值以上时(即，磁性颗粒被磁性提取部30捕获，从而血液中的磁性颗粒的量充分减少时)，控制部80可使血液10流向人工心肺装置。

另一方面，控制部80可以以当判定血液中的磁性颗粒的量没有充分减少时，血液10不流向人工心肺装置的方式进行控制。具体地，例如，当由磁性传感器41测定的血液的磁性高于第一参考值时，控制部80可以以停止血液10流入人工心肺装置的方式控制人工心肺装置等。此外，例如，当第一参考值与由磁性传感器41测定的血液的磁性之差不包括在特定基准值的范围内(例如，其小于特定基准值时)，控制部80可以以停止血液10流入人工心肺装置的方式控制人工心肺装置等。从而，控制部80可以防止例如包含特定基准值范围之外的量的磁性颗粒的血液10流入人工心肺装置。例如，可以从对人体安全性等的角度适当地确定该基准值(这同样适用于稍后说明的实施方式)。

作为另一具体示例，控制部80可以执行对由磁性传感器42b测定的不含磁性颗粒的血液自身所示出的磁性(第二参考值)和由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较的处理。在这种情况下，控制部80可以将例如该处理的结果输出到适当的显示装置等。

例如，控制部80可以根据将由磁性传感器42b测定的第二参考值与由磁性传感器41测定的血液的磁性进行比较的结果，控制是否使血液10流向人工心肺装置。

例如，当由磁性传感器41测定的血液的磁性等于或小于第二参考值时(当血液中的磁性颗粒的量充分减少时)，控制部80使血液10流向人工心肺装置。

另一方面，控制部80以控制人工心肺装置，使得例如当由磁性传感器41测定的血液的磁性大于第二参考值时，停止血液10流入人工心肺装置。控制部80也可以控制人工心肺装置，以使得例如，当第二参考值与由磁性传感器41测定的血液的磁性之差不包括在特定基准值的范围内时(例如，当其大于特定基准值时)，停止血液10流入人工心肺装置。从而，控制部80可以防止例如包含特定基准值范围之外的量的磁性颗粒的血液10流入人工心肺装置。

如上所述，控制部80可以根据对由磁性传感器41测定的血液的磁性与由磁性传感器42(磁性传感器42a)测定的第一参考值或由磁性传感器42b测定的第二参考值进行比较的结果，控制是否使血液10流向人工心肺装置。作为一例，如上所述，控制部80根据由磁性传感器41测定的血液的磁性和第一参考值之间的差或由磁性传感器41测定的血液的磁性和第二参考值之间的差是否被包括在特定范围内，来控制是否允许血液10流入人工心肺装置。

在该血液净化装置1D中，通过设置控制部80，可以更准确地测定血液10的磁性，并且在净化了的血液返回到身体内之前，可以确认已从血液中充分分离并去除了磁性颗粒。

过滤器50可以捕获未能被磁性提取部30去除的磁性颗粒，血液10中包含的异物等。

<磁性提取部件>

磁性提取部30可以通过磁力在流过主流路20的血液中回收磁性颗粒，从而可以从血液中提取被磁性颗粒捕获的特定物质。

作为磁性提取部30，可以使用公知的器件，例如，可以使用专利文献1中记载的磁分离器件。

例如，可以通过将磁性颗粒取出到连接于主流路20的流路中，或者用设置在主流路20的内壁上的回收部回收磁性颗粒，来从血液中回收磁性颗粒。

磁性提取部30可以具有用于产生磁场的磁场产生部件(未示出)。由该磁场从流过主流路20的血液10中回收磁性颗粒。磁场产生部件可以是例如永磁体，可变磁通磁体或感应磁场。

磁性提取部30可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。由此，可以抑制或防止来自磁性提取部30的漏磁场。

优选地，磁场产生部件配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。由于磁场产生部件不与血液10接触，因此可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

<磁性传感器>

磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以通过检测由流过主流路20的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。

优选地，磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42(42a)和磁性传感器42b配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。因为磁性传感器40、磁性传感器41和磁性传感器42不与血液10接触，所以可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

作为磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42(42a)、42b，可以使用公知的磁性传感器，例如可以使用线圈型传感器，霍尔传感器或利用了磁阻的元件。可以利用由磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b指示的磁测定值，判定流过主流路20的血液10是否包含磁性颗粒。磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以是相同类型的磁性传感器或不同类型的磁性传感器。

当含磁性颗粒的样品通过感应线圈时，线圈型传感器利用感应线圈测定并检测通过的磁性颗粒的磁场。线圈型传感器具有易于设置的优点。

霍尔传感器通过霍尔效应来检测磁场，并且具有便宜且易于安装的优点。

磁阻元件是利用电阻在磁场的影响下发生变化的现象的元件，包含各向异性磁阻效应(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件或隧道磁阻(TMR)元件等。GMR元件和TMR元件的优点在于温度变化和随时间的变化小，并且灵敏度(MR比)大。

磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。这使得可以防止诸如由于从磁性提取部30产生的磁场的影响而导致的误检测等的问题。

<输血泵>

血液净化装置1D可以包括用于从体外提取血液的输血泵(未示出)。或者，可以使用在本公开的血液净化装置之外另在外部提供的输血泵。

例如，在该血液净化装置1D中，将包含磁性颗粒的血液10流入到可供血液10流动的主流路20，其中，该磁性颗粒被能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性。此外，通过能够产生磁场的磁性提取部30回收被包含在血液10中的磁性颗粒的至少一部分。然后，通过能够检测磁性颗粒的存在的磁性传感器40、41，检测在至少一部分磁性颗粒已经被磁性提取部30回收之后的血液中是否残留有磁性颗粒。

尽管上面已经详细说明了本公开的第四实施方式，但是根据本公开的技术不限于第四实施方式，在专利权利要求书中所记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在第四实施方式中，血液净化装置1D的整个装置可以保持在恒定温度或特定温度范围内。例如，血液净化装置可以设置有覆盖整个装置并由绝热材料等构成的外部材料。例如，通过将整个装置保持在恒定温度下，磁性传感器的测定值变得稳定。此外，优选将整个血液净化装置维持在与体温相同的温度。例如，血液净化装置还可具有：检测上述外部材料的内部温度的温度传感器(未图示)；以及基于该温度传感器通过来自控制部的信号对上述外部材料的内部进行加热的加热器等加热部(未图示)。由此，可以使磁性传感器的测定值稳定，并且可以长时间维持流经血液净化装置的血液的品质。

此外，如图4A和图4B所示，血液净化装置1D还包括用于判定磁性传感器40、41、42(42a)和42b是否正确动作的验证部90。例如，验证部90连接到磁性传感器40、41、42(42a)和42b，并且可以根据来自该磁性传感器的输出(血液的磁值)判定磁性传感器40、41、42(42a)和42b是否正在正确地动作。例如，该验证部可以以与上述第一实施方式中的验证部90相同的方式构成。

此外，血液净化装置1D还可包括控制部80，其与磁性传感器40、41、42(42a)和42b连接，根据该磁性传感器的输出判定血液10是否包含磁性颗粒。控制部80可以确认由验证部90判定的磁性传感器40、41、42(42a)和42b的动作状态。例如，该第三实施方式的控制部80可以以与上述第一实施方式的控制部80相同的方式构成。由此，通过作为安全电路的控制部80，可以确认磁性传感器40、41、42(42a)和42b的动作状态，其结果，可准确地判定血液10是否包含磁性颗粒。

<磁性颗粒>

磁性颗粒的实例包括表现出铁磁性或顺磁性的颗粒。磁性颗粒的外周部的至少一部分由可以捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质改性。

磁性颗粒可以包括例如铁、钴、镍、它们的无机化合物、这些金属或无机化合物被有机化合物改性的有机改性无机化合物等。

磁性颗粒可以通过被分离成分捕获物质来捕获血液中的特定物质。

对被分离成分捕获物质捕获血液中的特定成分的具体方法没有特别限制，例如，可以采用化学键(分子生物键，电键(范德华力、极性吸引、分子间力、库仑力)等)、吸附、立体结构捕获等。磁性颗粒可以是通过涂覆处理等添加了被分离成分捕获物质的磁性颗粒，或者可以是由被分离成分捕获物质本身构成的磁性颗粒。此外，磁性颗粒可以嵌入粒状形成的被分离成分捕获物质。

磁性颗粒的外周部的至少一部分优选根据被分离成分被聚合物或二氧化硅基质涂覆。

取决于被分离成分，磁性颗粒的外周部的至少一部分可以具有疏水性或亲水性。

磁性颗粒的平均粒径可以为2nm以上。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，可以通过设置于磁性提取部30的磁场产生部件有效地回收磁性颗粒。如果为100nm以上，则效果变大，如果为250nm以上，则效果更大。

磁性颗粒的平均粒径可以为1mm以下。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，磁性颗粒具有高分散性和变大的比表面积，其结果，可以有效地捕获(例如吸附)血液中的特定物质。如果为10μm以下，则效果更大；如果为5μm以下，则效果进一步变大。

在本说明书中，“平均粒径”是指通过激光衍射/散射法获得的粒径分布中的累积值为50％的粒径(也称为中值粒径D₅₀)。

对可通过血液净化装置1D净化血液的动物没有特别限制，可以是人类或非人类动物，例如家畜或宠物等。除人类以外的动物的例子包括狗、猫、猴子、猪、牛、马、绵羊、山羊、家鼠、白鼠、鸟类等。

如上所述，通过血液净化装置1D可以从血液中提取特定物质来净化血液。血液净化装置1D可以直接连接到动物，或者可以立即净化从动物采取的血液。或者，血液净化装置1D可以净化从动物预先采取的血液，而无需直接与动物连接。净化后的血液可以立即返回到动物个体，或者可以暂时保存然后返回到动物个体。

在本实施方式中，通过磁性颗粒去除的血液中的特定物质的实例包括：低分子量化合物、蛋白质、核酸、细胞等。更具体地，可以列举引起疾病的物质，例如尿素、肌酸酐、尿酸、β2微球蛋白、LDL胆固醇、免疫疾病中的异常抗体、病毒、细菌、真菌和癌细胞等。

(第五实施方式)

图5A和图5B是示出根据本公开的第五实施方式的血液净化装置1E的构造的俯视图。在本实施方式中，以血液净化装置1E具有血液所流经的流路具有返回流路，具有操作流路选择部的控制部80的情况为例进行说明。

如图5A所例示，血液净化装置1E包括血液10流经的主流路20、主流路21、主流路22；回收血液10中所含的磁性颗粒的磁性提取部30(磁性提取部件)；和用于检测血液10中是否存在磁性颗粒的磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42；用于使磁性颗粒混入到血液10中的磁性颗粒混入部70；和用于处理磁性传感器的测定值的控制部80。此外，血液净化装置1E还包括：使血液10返回的返回流路23，选择流路的第一流路选择部61(第一流路选择部件件)，选择流路的第二流路选择部62(第二流路选择部件件)。此外，血液净化装置1E还包括：过滤器50、连接口(入口)2和连接口(出口)3。

如图5B所例示，血液净化装置1E可以包括用于检测血液10中的磁性颗粒的存在的磁性传感器42a和磁性传感器42b中的至少一者。尽管在图5B中示出了磁性传感器42a和磁性传感器42b两者作为具体示例，但是血液净化装置1E可以仅包括磁性传感器42b。

磁性颗粒混入部70设置在磁性提取部30的前级，用于将磁性颗粒混入血液10中。然而，磁性颗粒混入部70也可以不设置在血液净化装置1E中，或者可以设置在血液净化装置1E的外部。

在图5A和图5B所示的具体例子中，磁性传感器42、磁性传感器42a和磁性传感器42b设置在磁性提取部30的前级。磁性传感器42、42a也可以设置在磁性颗粒混入部70的后级。磁性传感器42b也可以设置在磁性颗粒混入部70的前级。

磁性传感器42(42a)可以测定将磁性颗粒混入血液之后血液所表现出的磁性。在这种情况下，例如，可以将由磁性传感器42(42a)测定的磁性值用作投入磁性颗粒之后的参考值(以下，称为“第一参考值”)。

磁性传感器42b可以测定将磁性颗粒混入血液之前不包含磁性颗粒的血液自身所表现出的磁性。在这种情况下，例如，可以将由磁性传感器42b测定的磁性值用作投入磁性颗粒之前的参考值(以下，称为“第二参考值”)。

第一流路选择部61和第二流路选择部62例如是三通电磁阀。不限于此，第一流路选择部61和第二流路选择部62例如也可以通过能够通过从控制部80输出的控制信号来选择血液流路的适当的构造(例如致动器和阀门等)来实现。

磁性提取部30、磁性传感器40和磁性传感器41配置成与主流路20接触。磁性传感器40和磁性传感器41设置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1E中，设在磁性提取部30的后级的磁性传感器的数量为两个，也可以为一个或三个以上。

控制部80连接(图5A)至磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42、第一流路选择部61、第二流路选择部62和人工心肺装置(未示出)。控制部80也可以如图5B所例示连接至磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42a、磁性传感器42b、第一流路选择部61、第二流路选择部62和人工心肺装置(未示出)。例如，来自磁性传感器40、磁性传感器41和磁性传感器42的信号被输入到控制部80。来自磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42a和磁性传感器42b的信号可以被输入到控制部80(图5B)。此外，作为示例，控制部80可构成为能够向第一流路选择部61、第二流路选择部62和人工心肺装置输出信号。然而，控制部80也可不必直接连接到磁性传感器40、41、42、42a、42b和人工心肺装置。例如，控制部80可以接受由磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42、磁性传感器42a、磁性传感器42b等测定的测定值的数据作为输入。

首先，控制部80将信号输出到第一流路选择部61，并且操作第一流路选择部61以使主流路21和主流路20连通。此外，控制部80将信号输出到第二流路选择部62，操作第二流路选择部62以使主流路20和返回流路23连通，并且切断主流路20和主流路22。由此，包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入主流路21。

在包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入之后，控制部80操作第一流路选择部61以使主流路20和返回流路23连通。此时，第二流路选择部62继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下。

血液10在主流路20和返回流路23中循环。在此期间，磁性颗粒由磁性提取部30回收，并且由血液10产生的磁性由磁性传感器40测定。

作为一具体示例，控制部80可以执行对由磁性传感器42(42a)测定的含磁性颗粒的血液所示出的磁性(第一参考值)和由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较的处理。在这种情况下，控制部80可以将例如该处理的结果输出到适当的显示装置等。此外，控制部80也可以根据对由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值与由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较的结果，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。

例如，当由磁性传感器40测定的血液的磁性与第一参考值相比减小到某个特定基准值以上时(即，磁性颗粒被磁性提取部30捕获，从而血液中的磁性颗粒的量充分减少时)，控制部80例如以使主流路20和主流路22彼此连通的方式控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。具体地，控制部80例如将信号输出至第二流路选择部62，并且操作第二流路选择部62以使主流路20和主流路22连通。此时，控制部80继续第一流路选择部61使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态。于是，血液10流入主流路22并通过过滤器50。

另一方面，控制部80可以以当判定血液中的磁性颗粒的量没有充分减少时，维持主流路20和返回流路23连通的状态的方式控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。具体地，例如，当由磁性传感器40测定的血液的磁性高于由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值时，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者，以继续主流路20和返回流路23连通的状态。此外，例如，控制部80可以以当第一参考值与由磁性传感器40测定的血液的磁性之差不包括在特定基准值的范围内(例如，其小于特定基准值时)，维持主流路20和返回流路23连通的状态的方式控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。第一流路选择部61和第二流路选择部62响应于来自控制部80的控制信号继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态。由此，控制部80可以防止例如包含特定基准值范围之外的量的磁性颗粒的血液10流入主流路22。

作为另一具体示例，控制部80可以执行对由磁性传感器42b测定的不含磁性颗粒的血液自身所示出的磁性(第二参考值)和由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较的处理。例如，控制部80可以根据将由磁性传感器42b测定的第二参考值与由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较的结果，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。

具体地，例如，当由磁性传感器40测定的血液的磁性等于或小于第二参考值时(当血液中的磁性颗粒的量充分减少时)，控制部80可以执行以下的处理。即，控制部80可以以使主流路20和主流路22彼此连通的方式控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。控制部80例如将信号输出至第二流路选择部62，并且操作第二流路选择部62以使主流路20和主流路22连通。此时，控制部80继续第一流路选择部61使主流路20和返回流路23连通的状态。于是，血液10流入主流路22并通过过滤器50。

另一方面，控制部80可以当例如由磁性传感器40测定的血液的磁性大于第二参考值(即，血液中的磁性颗粒的量没有充分减少)时，以维持主流路20和返回流路23连通的状态的方式控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。控制部80也可以例如，当第二参考值与由磁性传感器40测定的血液的磁性之差不包括在特定基准值的范围内时(例如，当该差大于某个基准值时)以维持主流路20和返回流路23连通的状态的方式控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。第一流路选择部61和第二流路选择部62响应于来自控制部80的控制信号而继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态。由此，控制部80可以防止例如包含特定基准值范围之外的量的磁性颗粒的血液10流入主流路22。

如上所述，控制部80可以根据对由磁性传感器40测定的血液的磁性与由磁性传感器42(磁性传感器42a)测定的第一参考值进行比较的结果，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。此外，控制部80可以根据对由磁性传感器40测定的血液的磁性与由磁性传感器42b测定的第二参考值或进行比较的结果，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。作为一例，如上所述，控制部80可以根据由磁性传感器40测定的血液的磁性和第一参考值之间的差或由磁性传感器40测定的血液的磁性和第二参考值之间的差是否被包括在特定范围内，来控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。由此，控制部80可以根据每个磁性传感器的测定结果来控制血液的流动。

此外，控制部80可以基于由磁性传感器41测定的血液的磁性和由磁性传感器42(42a)测定的包含磁性颗粒的血液所指示的磁性(第一参考值)，判定在主流路22中流动的血液10，即通过过滤器50后的血液10是否含有磁性颗粒。作为一例，如果由磁性传感器41测定的血液的磁性与第一参考值相比减小了某个特定基准值以上，则控制部80判定在通过过滤器50之后的血液10中所包含的磁性颗粒已充分减少。此外，例如在由磁性传感器41测定的血液的磁性与第一参考值之间的差包含在特定范围内时(例如，当该差较大为某个基准值以上时)，可以判定通过过滤器50之后的血液10中所包含的磁性颗粒被充分减少。

相同地，控制部80可以基于由磁性传感器41测定的血液的磁性和由磁性传感器42b测定的包含磁性颗粒的血液所指示的磁性(第二参考值)，判定在主流路22中流动的血液10，即通过过滤器50后的血液10是否含有磁性颗粒。作为一例，如果由磁性传感器41测定的血液的磁性为第二参考值以下，则控制部80判定在通过过滤器50之后的血液10中所包含的磁性颗粒被充分减少。此外，例如在由磁性传感器41测定的血液的磁性与第二参考值之间的差包含在特定范围内时(例如，当该差为某个基准值以下时)，控制部80可以判定通过过滤器50之后的血液10中所包含的磁性颗粒被充分减少。

当控制部80判定流过主流路22的血液10不包含磁性颗粒(或磁性颗粒被充分减少)时，继续使主流路20和主流路22连通的状态。在这种情况下，血液10从连接口3流出。另一方面，当判定流过主流路22的血液10中含有磁性颗粒(或磁性颗粒没有被充分减少)时，控制部80可输出用于控制人工心肺装置的动作的信号。例如，控制部80可以控制人工心肺装置，以停止血液10流入人工心肺装置。此时，控制部80可以通过控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者，以切断主流路22和返回流路23，切换到使主流路20和返回流路23连通的状态。由此，控制部80可以防止包含磁性颗粒的血液10流入人工心肺装置。

在该血液净化装置1E中，控制部80基于磁性传感器40以及磁性传感器42(42a)，42b等的测定值操作第一流路选择部61和第二流路选择部62，因此可以在净化的血液返回到身体内之前将磁性颗粒从血液中充分分离并去除。

过滤器50可以捕获不能被磁性提取部30去除的磁性颗粒、血液10中所含的异物等。

<磁性提取部件>

磁性提取部30可以通过磁力在流过主流路20的血液中回收磁性颗粒，从而可以从血液中提取被磁性颗粒捕获的特定物质。

作为磁性提取部30，可以使用公知的器件，例如，可以使用专利文献1中记载的磁分离器件。

例如，可以通过将磁性颗粒取出到连接于主流路20的流路中，或者用设置在主流路20的内壁上的回收部回收磁性颗粒，来从血液中回收磁性颗粒。

磁性提取部30可以具有用于产生磁场的磁场产生部件(未示出)。由该磁场从流过主流路20的血液10中回收磁性颗粒。磁场产生部件可以是例如永磁体，可变磁通磁体或感应磁场。

磁性提取部30可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。由此，可以抑制或防止来自磁性提取部30的漏磁场。

优选地，磁场产生部件配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。由于磁场产生部件不与血液10接触，因此可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

<磁性传感器>

磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以通过检测由流过主流路20的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。

优选地，磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42(42a)、42b配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。因为磁性传感器40、磁性传感器41和磁性传感器42(42a)、42b不与血液10接触，所以可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

作为磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42(42a)、42b，可以使用公知的磁性传感器，例如可以使用线圈型传感器，霍尔传感器或利用了磁阻的元件。可以利用由磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b指示的磁测定值，判定流过主流路20的血液10是否包含磁性颗粒。磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以是相同类型的磁性传感器或不同类型的磁性传感器。

当含磁性颗粒的样品通过感应线圈时，线圈型传感器利用感应线圈测定并检测通过的磁性颗粒的磁场。线圈型传感器具有易于设置的优点。

霍尔传感器通过霍尔效应来检测磁场，并且具有便宜且易于安装的优点。

磁阻元件是利用电阻在磁场的影响下发生变化的现象的元件，包含各向异性磁阻效应(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件或隧道磁阻(TMR)元件等。GMR元件和TMR元件的优点在于温度变化和随时间的变化小，并且灵敏度(MR比)大。

磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。这使得可以防止诸如由于从磁性提取部30产生的磁场的影响而导致的误检测等的问题。

<输血泵>

血液净化装置1E可以连接到能够使血液流动的输血泵。输血泵可以用于例如从身体外取出血液或使从身体外取出的血液循环。或者，可以使用在本公开的血液净化装置之外另在外部提供的输血泵。

例如，在该血液净化装置1E中，将包含磁性颗粒的血液10流入到可供血液10流动的主流路20、21、22，其中，该磁性颗粒被能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性。此外，通过能够产生磁场的磁性提取部30回收被包含在血液10中的磁性颗粒的至少一部分。然后，通过能够检测磁性颗粒的存在的磁性传感器40、41，检测在至少一部分磁性颗粒已经被磁性提取部30回收之后的血液中是否残留有磁性颗粒。

尽管上面已经详细说明了本公开的第五实施方式，但是根据本公开的技术不限于第五实施方式，在专利权利要求书中所记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在第五实施方式中，血液净化装置1E的整个装置可以保持在恒定温度或特定温度范围内。例如，血液净化装置可以设置有覆盖整个装置并由绝热材料等构成的外部材料。例如，通过将整个装置保持在恒定温度下，磁性传感器的测定值变得稳定。此外，优选将整个血液净化装置维持在与体温相同的温度。例如，血液净化装置还可具有：检测上述外部材料的内部温度的温度传感器(未图示)；以及基于该温度传感器通过来自控制部的信号对上述外部材料的内部进行加热的加热器等加热部(未图示)。由此，可以使磁性传感器的测定值稳定，并且可以长时间维持流经血液净化装置的血液的品质。

此外，如图5A和图5B所示，血液净化装置1E还包括用于判定磁性传感器40、41、42(42a)和42b是否正确动作的验证部90。例如，验证部90连接到磁性传感器40、41、42(42a)和42b，并且可以根据来自该磁性传感器的输出(血液的磁值)判定磁性传感器40、41、42(42a)和42b是否正在正确地动作。例如，该验证部可以以与上述第一实施方式中的验证部90相同的方式构成。

此外，血液净化装置1E还可包括控制部，其与磁性传感器40、41、42(42a)和42b连接，根据该磁性传感器的输出判定血液10是否包含磁性颗粒。控制部80可以确认由验证部90判定的磁性传感器40、41、42(42a)和42b的动作状态。由此，通过作为安全电路的控制部80，可以确认磁性传感器40、41、42(42a)和42b的动作状态，其结果，可准确地判定血液10是否包含磁性颗粒。

<磁性颗粒>

磁性颗粒的实例包括表现出铁磁性或顺磁性的颗粒。磁性颗粒的外周部的至少一部分由可以捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质改性。

磁性颗粒可以包括例如铁、钴、镍、它们的无机化合物、这些金属或无机化合物被有机化合物改性的有机改性无机化合物等。

磁性颗粒可以通过被分离成分捕获物质来捕获血液中的特定物质。对被分离成分捕获物质捕获血液中的特定成分的具体方法没有特别限制，例如，可以适当地采用化学键(分子生物键，电键(范德华力、极性吸引、分子间力、库仑力)等)、吸附、立体结构捕获等。磁性颗粒可以是通过涂覆处理等添加了被分离成分捕获物质的磁性颗粒，或者可以是由被分离成分捕获物质本身构成的磁性颗粒。此外，磁性颗粒可以嵌入粒状形成的被分离成分捕获物质。

磁性颗粒的外周部的至少一部分优选根据被分离成分被聚合物或二氧化硅基质涂覆。

取决于被分离成分，磁性颗粒的外周部的至少一部分可以具有疏水性或亲水性。

磁性颗粒的平均粒径可以为2nm以上。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，可以通过设置于磁性提取部30的磁场产生部件有效地回收磁性颗粒。如果为100nm以上，则效果变大，如果为250nm以上，则效果更大。

磁性颗粒的平均粒径可以为1mm以下。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，磁性颗粒具有高分散性和变大的比表面积，其结果，可以有效地捕获(例如吸附)血液中的特定物质。如果为10μm以下，则效果更大；如果为5μm以下，则效果进一步变大。

在本说明书中，“平均粒径”是指通过激光衍射/散射法获得的粒径分布中的累积值为50％的粒径(也称为中值粒径D₅₀)。

对可通过血液净化装置1E净化血液的动物没有特别限制，可以是人类或非人类动物，例如家畜或宠物等。除人类以外的动物的例子包括狗、猫、猴子、猪、牛、马、绵羊、山羊、家鼠、白鼠、鸟类等。

如上所述，通过血液净化装置1E可以从血液中提取特定物质来净化血液。血液净化装置1E可以直接连接到动物，或者可以立即净化从动物采取的血液。或者，血液净化装置1E可以净化从动物预先采取的血液，而无需直接与动物连接。净化后的血液可以立即返回到动物个体，或者可以暂时保存然后返回到动物个体。

在本实施方式中，通过磁性颗粒去除的血液中的特定物质的实例包括：低分子量化合物、蛋白质、核酸、细胞等。更具体地，可以列举引起疾病的物质，例如尿素、肌酸酐、尿酸、β2微球蛋白、LDL胆固醇、免疫疾病中的异常抗体、病毒、细菌、真菌和癌细胞等。

(第六实施方式)

图6A和图6B是示出根据本公开第六实施方式的血液净化装置1F的构造的俯视图。在本实施方式中，以血液净化装置1F具有曲折状的返回流路且具有用于操作流路选择部的控制部80的情况为例。

如图6A所示，血液净化装置1F包括血液10流经的主流路20、主流路21、主流路22；回收血液10中所含的磁性颗粒的磁性提取部30(磁性提取部件)；和用于检测血液10中是否存在磁性颗粒的两个磁性传感器40、40、磁性传感器41、磁性传感器42；用于使磁性颗粒混入到血液10中的磁性颗粒混入部70；和用于处理磁性传感器的测定值的控制部80。此外，血液净化装置1F还包括：使血液10返回的返回流路23，选择流路的第一流路选择部61(第一流路选择部件件)，选择流路的第二流路选择部62(第二流路选择部件件)。此外，血液净化装置1F还包括：过滤器50、连接口(入口)2和连接口(出口)3。

如图6B所例示，血液净化装置1F可以包括用于检测血液10中的磁性颗粒的存在的磁性传感器42a和磁性传感器42b中的至少一者。尽管在图6B中示出了磁性传感器42a和磁性传感器42b两者作为具体示例，但是血液净化装置1F可以仅包括磁性传感器42b。

在血液净化装置1F中，在主流路20上设有两个磁性传感器40、40。磁性传感器40被配置为不易受到磁性提取部30产生的磁场的影响。通过这种配置，磁性传感器40可以更精确地测定血液10的磁性。

在血液净化装置1F中，例如在主流路20的侧视图中，设置在主流路20上的两个磁性传感器40、40以偏离磁性提取部30的轴线的状态安装。此外，两个磁性传感器40、40也以彼此轴线偏离的状态安接。这样，两个磁性传感器40、40配置成不易受到磁性提取部30产生的磁场的影响。

在该血液净化装置1F中，通过设置两个磁性传感器40，可以通过使用两个磁性传感器40、40的两个测定值来更精确地测定血液10的磁性。此外，通过这种配置，磁性传感器40不太可能误动作，可以提高磁性传感器40的测定精度。

磁性颗粒混入部70设置在磁性提取部30的前级，用于将磁性颗粒混入血液10中。然而，磁性颗粒混入部70也可以不设置在血液净化装置1F中，或者可以设置在血液净化装置1F的外部。

磁性传感器42、42a、42b设置在磁性提取部30的前级。磁性传感器42、42a也可以设置在磁性颗粒混入部70的后级。磁性传感器42b也可以设置在磁性颗粒混入部70的前级。

磁性传感器42(42a)可以测定将磁性颗粒混入血液之后血液所表现出的磁性。在这种情况下，例如，可以将由磁性传感器42(42a)测定的磁性值用作投入磁性颗粒之后的参考值(以下，称为“第一参考值”)。

磁性传感器42b可以测定将磁性颗粒混入血液之前不包含磁性颗粒的血液自身所表现出的磁性。在这种情况下，例如，可以将由磁性传感器42b测定的磁性值用作投入磁性颗粒之前的参考值(以下，称为“第二参考值”)。

第一流路选择部61和第二流路选择部62例如是三通电磁阀。不限于此，第一流路选择部61和第二流路选择部62例如也可以通过能够通过从控制部80输出的控制信号来选择血液流路的适当的构造(例如致动器和阀门等)来实现。

磁性提取部30、磁性传感器40和磁性传感器41配置成与主流路20接触。磁性传感器40和磁性传感器41设置在磁性提取部30的后级。在血液净化装置1F中，设在磁性提取部30的后级的磁性传感器的数量为三个，也可以为一个、两个或四个以上。

控制部80连接(图6A)至两个磁性传感器40、40、磁性传感器41、磁性传感器42、第一流路选择部61、第二流路选择部62和人工心肺装置(未示出)。控制部80也可以如图6B所例示连接至磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42a、磁性传感器42b、第一流路选择部61、第二流路选择部62和人工心肺装置(未示出)。例如，来自两个磁性传感器40、40、磁性传感器41和磁性传感器42的信号被输入到控制部80。来自磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42a和磁性传感器42b的信号可以被输入到控制部80(图6B)。此外，作为示例，控制部80可构成为能够向第一流路选择部61、第二流路选择部62和人工心肺装置输出信号。然而，控制部80也可不必直接连接到磁性传感器41和人工心肺装置。例如，控制部80可以接受由磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42、磁性传感器42a、磁性传感器42b等测定的测定值的数据作为输入。

首先，控制部80将信号输出到第一流路选择部61，并且操作第一流路选择部61以使主流路21和主流路20连通。此外，控制部80将信号输出到第二流路选择部62，操作第二流路选择部62以使主流路20和返回流路23连通，并且切断主流路20和主流路22。由此，包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入主流路21。

在包含磁性颗粒的血液10从连接口2流入之后，控制部80操作第一流路选择部61以使主流路20和返回流路23连通。此时，第二流路选择部62继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态下。

血液10在主流路20和返回流路23中循环。在此期间，磁性颗粒由磁性提取部30回收，并且由血液10产生的磁性由磁性传感器40、40测定。

作为一具体示例，控制部80可以执行对由磁性传感器42(42a)测定的含磁性颗粒的血液所示出的磁性(第一参考值)和由磁性传感器40、40测定的血液的磁性进行比较的处理。在这种情况下，控制部80可以将例如该处理的结果输出到适当的显示装置等。此外，控制部80也可以根据对由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值与由磁性传感器40、40测定的血液的磁性进行比较的结果，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。

例如，当判定由两个磁性传感器40、40测定的血液的磁性之一或两者大于由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值时，控制部80可以控制第一流路选择部61和第二流路选择部62以继续使主流路20和返回流路23彼此连通的状态。此外，例如当判定由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值与由两个磁性传感器40、40测定的血液的磁性之一或两者之间的差不包括在特定的基准值范围内时(例如，当该差小于某个基准值时等)，控制部80也可以控制第一流路选择部61和第二流路选择部62以继续使主流路20和返回流路23彼此连通的状态

作为另一具体示例，控制部80可以执行对由磁性传感器42b测定的不含磁性颗粒的血液自身所示出的磁性(第二参考值)和由磁性传感器40、40测定的血液的磁性进行比较的处理。此外，控制部80可以根据将第二参考值与由磁性传感器40、40测定的血液的磁性进行比较的结果，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者。

具体地，控制部80可以当例如由两个磁性传感器40、40测定的血液的磁性之一或两者大于由磁性传感器42b测定的第二参考值时，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62，以继续使主流路20和返回流路23连通的状态。控制部80也可以例如，当判定由磁性传感器42b测定的第二参考值与由两个磁性传感器40、40测定的血液的磁性之一或两者之差不包括在特定基准值的范围内时(例如，当该差大于某个基准值时)，控制第一流路选择部61和第二流路选择部62，以继续使主流路20和返回流路23处于彼此连通的状态。

另一方面，控制部80可以当基于由两个磁性传感器40、40中的一者或二者测定的血液的磁性和由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值而判定流过主流路20的血液10不包含磁性颗粒(或磁性颗粒被充分减少)时，执行以下处理。即，在这种情况下，控制部80例如向第二流路选择部62输出信号，操作第二流路选择部62以使主流路20和主流路22连通。此时，控制部80可以控制第一流路选择部61以继续使主流路20和返回流路23彼此连通的状态。于是，血液10流入主流路22并通过过滤器50。作为一例，控制部80也可以在判定由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值与由两个磁性传感器40、40测定的血液的磁性中的一者或二者之间的差包括在特定范围内时(例如，当差大于基准值时)，操作第二流路选择部62以连通主流路20和主流路22。

此外，控制部80可以当基于由两个磁性传感器40、40中的一者或二者所测定的血液的磁性与由磁性传感器42b测定的第二参考值，判定流过主流路20的血液10不包含磁性颗粒(或磁性颗粒被充分减少)时，执行以下处理。即，在这种情况下，控制部80例如向第二流路选择部62输出信号，操作第二流路选择部62以使主流路20和主流路22连通。此时，控制部80可以控制第一流路选择部61以继续使主流路20和返回流路23彼此连通的状态。于是，血液10流入主流路22并通过过滤器50。作为一例，控制部80也可以在判定由磁性传感器42b测定的第二参考值与由两个磁性传感器40、40测定的血液的磁性中的一者或二者之间的差包括在特定范围内时(例如，当差大于基准值时)，操作第二流路选择部62以连通主流路20和主流路22。

此外，控制部80可以基于由磁性传感器41测定的血液的磁性和由磁性传感器42(42a)测定的包含磁性颗粒的血液自身所表现出的磁性(第一参考值)，判定流过主流路22的血液10是否包含磁性颗粒(或者磁性颗粒是否充分减少)。此外，控制部80也可以基于由磁性传感器41测定的血液的磁性和由磁性传感器42b测定的包含磁性颗粒的血液自身所表现出的磁性，判定流过主流路22的血液10是否包含磁性颗粒(或者磁性颗粒是否充分减少)。

具体地，例如，当由磁性传感器41测定的血液的磁性高于第一参考值时，控制部80可以判定磁性颗粒没有充分减少。此外，例如，当第一参考值与由磁性传感器41测定的血液的磁性之间的差不包括在特定基准值的范围内时(例如，该差小于基准值的情况)，控制部80可以判定磁性颗粒没有充分减少。

同样地，例如，当由磁性传感器41测定的血液的磁性高于第二参考值时，控制部80可以判定磁性颗粒没有充分减少。此外，例如，当第二参考值与由磁性传感器41测定的血液的磁性之间的差不包括在特定基准值的范围内时(例如，该差大于基准值的情况)，控制部80可以判定磁性颗粒没有充分减少。

例如，控制部80可以将由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值与由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较，并将其输出到显示装置等。例如，控制部80可以将由磁性传感器42b测定的第二参考值与由磁性传感器40测定的血液的磁性进行比较，并将其输出到显示装置等。

控制部80已基于由磁性传感器42(42a)测定的第一参考值和由磁性传感器41测定的血液的磁性判定磁性颗粒没有充分减少的情况下，可以输出用于控制人工心肺装置的动作的信号。同样地，当控制部80基于由磁性传感器42b测定的第二参考值和由磁性传感器41测定的血液的磁性判定磁性颗粒没有充分减少时，可以输出用于控制人工心肺装置的动作的信号。在这种情况下，例如，控制部80可以控制人工心肺装置，以停止血液10流入人工心肺装置。此时，控制部80可以通过控制第一流路选择部61和第二流路选择部62中的至少一者，以切断主流路22和返回流路23，切换到使主流路20和返回流路23连通的状态。由此，控制部80可以防止包含磁性颗粒的血液10流入人工心肺装置。

在该血液净化装置1F中，控制部80基于两个磁性传感器40、40以及磁性传感器42(42a)、42b等的测定值，操作第一流路选择部61和第二流路选择部62，因此可以提高磁性传感器40的测定精度，可以在净化的血液返回到身体内之前将磁性颗粒从血液中充分分离并去除。

过滤器50可以捕获不能被磁性提取部30去除的磁性颗粒、血液10中所含的异物等。

<磁性提取部件>

磁性提取部30可以通过磁力在流过主流路20的血液中回收磁性颗粒，从而可以从血液中提取被磁性颗粒捕获的特定物质。

作为磁性提取部30，可以使用公知的器件，例如，可以使用专利文献1中记载的磁分离器件。

例如，可以通过将磁性颗粒取出到连接于主流路20的流路中，或者用设置在主流路20的内壁上的回收部回收磁性颗粒，来从血液中回收磁性颗粒。

磁性提取部30可以具有用于产生磁场的磁场产生部件。由该磁场从流过主流路20的血液10中回收磁性颗粒。磁场产生部件可以是例如永磁体，可变磁通磁体或感应磁场。

磁性提取部30可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。由此，可以抑制或防止来自磁性提取部30的漏磁场。

优选地，磁场产生部件配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。由于磁场产生部件不与血液10接触，因此可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

<磁性传感器>

磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以通过检测由流过主流路20的血液中的磁性颗粒产生的泄漏磁场来检测磁性颗粒的存在。

优选地，磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42(42a)、42b配置在主流路20的外部并且不与血液10接触。因为磁性传感器40、41、42(42a)和42b不与血液10接触，所以可以抑制血液10的凝结，并且可以抑制异物的混入。

作为磁性传感器40、磁性传感器41、磁性传感器42(42a)、42b，可以使用公知的磁性传感器，例如可以使用线圈型传感器，霍尔传感器或利用了磁阻的元件。可以利用由磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b指示的磁测定值，判定流过主流路20的血液10是否包含磁性颗粒。磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以是相同类型的磁性传感器或不同类型的磁性传感器。

当含磁性颗粒的样品通过感应线圈时，线圈型传感器利用感应线圈测定并检测通过的磁性颗粒的磁场。线圈型传感器具有易于设置的优点。

霍尔传感器通过霍尔效应来检测磁场，并且具有便宜且易于安装的优点。

磁阻元件是利用电阻在磁场的影响下发生变化的现象的元件，包含各向异性磁阻效应(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件或隧道磁阻(TMR)元件等。GMR元件和TMR元件的优点在于温度变化和随时间的变化小，并且灵敏度(MR比)大。

磁性传感器40、磁性传感器41以及磁性传感器42(42a)、42b可以具有能够屏蔽磁场的部件，例如磁屏蔽层等。这使得可以防止诸如由于从磁性提取部30产生的磁场的影响而导致的误检测等的问题。

<输血泵>

血液净化装置1F可以连接到能够使血液流动的输血泵。输血泵可以用于例如从身体外取出血液或使从身体外取出的血液循环。或者，可以使用在本公开的血液净化装置之外另在外部提供的输血泵。

例如，在该血液净化装置1F中，将包含磁性颗粒的血液10流入到可供血液10流动的主流路20、21、22，其中，该磁性颗粒被能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性。此外，通过能够产生磁场的磁性提取部30回收被包含在血液10中的磁性颗粒的至少一部分。然后，通过能够检测磁性颗粒的存在的磁性传感器40、41，检测在至少一部分磁性颗粒已经被磁性提取部30回收之后的血液中是否残留有磁性颗粒。

尽管上面已经详细说明了本公开的第六实施方式，但是根据本公开的技术不限于第六实施方式，在专利权利要求书中所记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在第六实施方式中，血液净化装置1F的整个装置可以保持在恒定温度或特定温度范围内。例如，血液净化装置可以设置有覆盖整个装置并由绝热材料等构成的外部材料。例如，通过将整个装置保持在恒定温度下，磁性传感器的测定值变得稳定。此外，优选将整个血液净化装置维持在与体温相同的温度。例如，血液净化装置还可具有：检测上述外部材料的内部温度的温度传感器(未图示)；以及基于该温度传感器通过来自控制部的信号对上述外部材料的内部进行加热的加热器等加热部(未图示)。由此，可以使磁性传感器的测定值稳定，并且可以长时间维持流经血液净化装置的血液的品质。

此外，如图6A和图6B所示，血液净化装置1F还包括用于判定磁性传感器40、40、41、42(42a)和42b是否正确动作的验证部90。例如，验证部90连接到磁性传感器40、40、41、42(42a)和42b，并且可以根据来自该磁性传感器的输出(血液的磁值)判定磁性传感器40、40、41、42(42a)和42b是否正在正确地动作。例如，该验证部可以以与上述第一实施方式中的验证部90相同的方式构成。

此外，血液净化装置1F还可包括控制部80，其与磁性传感器40、40、41、42(42a)和42b连接，根据该磁性传感器的输出判定血液10是否包含磁性颗粒。控制部80可以确认由验证部90判定的磁性传感器40、40、41、42(42a)和42b的动作状态。由此，通过作为安全电路的控制部80，可以确认磁性传感器40、40、41、42(42a)和42b的动作状态，其结果，可准确地判定血液10是否包含磁性颗粒。

<磁性颗粒>

磁性颗粒的实例包括表现出铁磁性或顺磁性的颗粒。磁性颗粒的外周部的至少一部分由可以捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质改性。

磁性颗粒可以包括例如铁、钴、镍、它们的无机化合物、这些金属或无机化合物被有机化合物改性的有机改性无机化合物等。

磁性颗粒可以通过被分离成分捕获物质来捕获血液中的特定物质。对被分离成分捕获物质捕获血液中的特定成分的具体方法没有特别限制，例如，可以适当地采用化学键、吸附、立体结构捕获等。磁性颗粒可以是通过涂覆处理等添加了被分离成分捕获物质的磁性颗粒，或者可以是由被分离成分捕获物质本身构成的磁性颗粒。此外，磁性颗粒可以嵌入粒状形成的被分离成分捕获物质。

磁性颗粒的外周部的至少一部分优选根据被分离成分被聚合物或二氧化硅基质涂覆。

取决于被分离成分，磁性颗粒的外周部的至少一部分可以具有疏水性或亲水性。

磁性颗粒的平均粒径可以为2nm以上。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，可以通过设置于磁性提取部30的磁场产生部件有效地回收磁性颗粒。如果为100nm以上，则效果变大，如果为250nm以上，则效果更大。

磁性颗粒的平均粒径可以为1mm以下。当磁性颗粒的平均粒径在上述范围内时，磁性颗粒具有高分散性和变大的比表面积，其结果，可以有效地捕获(例如吸附)血液中的特定物质。如果为10μm以下，则效果更大；如果为5μm以下，则效果进一步变大。

在本说明书中，“平均粒径”是指通过激光衍射/散射法获得的粒径分布中的累积值为50％的粒径(也称为中值粒径D₅₀)。

对可通过血液净化装置1F净化血液的动物没有特别限制，可以是人类或非人类动物，例如家畜或宠物等。除人类以外的动物的例子包括狗、猫、猴子、猪、牛、马、绵羊、山羊、家鼠、白鼠、鸟类等。

如上所述，通过血液净化装置1F可以从血液中提取特定物质来净化血液。血液净化装置1F可以直接连接到动物，或者可以立即净化从动物采取的血液。或者，血液净化装置1F可以净化从动物预先采取的血液，而无需直接与动物连接。净化后的血液可以立即返回到动物个体，或者可以暂时保存然后返回到动物个体。

在本实施方式中，通过磁性颗粒去除的血液中的特定物质的实例包括：低分子量化合物、蛋白质、核酸、细胞等。更具体地，可以列举引起疾病的物质，例如尿素、肌酸酐、尿酸、β2微球蛋白、LDL胆固醇、免疫疾病中的异常抗体、病毒、细菌、真菌和癌细胞等。

已经使用上述各实施方式详细说明了根据本公开的技术。根据本公开的技术不限于以上每个实施方式。即，在专利权利要求书所记载的本发明的技术思想的范围内，对上述各实施方式的至少一部分进行变形、变更或改良的改进实施方式，一个以上的上述各实施方式的组合，上述各实施方式和改进实施方式的组合也可以被包括在根据本公开的技术中。

附图标记说明

1A：血液净化装置

1B：血液净化装置

1C：血液净化装置

1D：血液净化装置

1E：血液净化装置

1F：血液净化装置

2：连接口(入口)

3：连接口(出口)

10：血液

20：主流路

21：主流路

22：主流路

23：返回路径

30：磁性提取部(磁性提取部件)

40：磁性传感器

41：磁性传感器

42：磁性传感器

42a：磁性传感器

42b：磁性传感器

50：过滤器

61：第一流路选择部(第一流路选择部件)

62：第二流路选择部(第二流路选择部件)

70：磁性颗粒混入部

80：控制部

90：验证部。

Claims (13)

1.一种血液净化装置，包括：

供血液流动的主流路；

用于通过磁力回收所述血液中包含的磁性颗粒的磁性提取部件；和

至少一个能够检测所述血液中的所述磁性颗粒的存在的磁性传感器，

所述磁性颗粒在其外周部的至少一部分中具有能被能够捕获所述血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性的改性部，

所述磁性提取部件通过回收已经捕获了所述特定物质的所述磁性颗粒，从血液中提取所述特定物质来净化血液。

2.根据权利要求1所述的血液净化装置，其中，至少一个所述磁性传感器设置在所述磁性提取部件的后级。

3.根据权利要求2所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器设置在所述磁性提取部件的前级。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的血液净化装置，包括：

第一流路选择部件，其在所述主流路中配置在所述磁性提取部件的前级，选择所述血液的流动目的地；

第二流路选择部件，其在所述主流路中配置在所述磁性提取部件的后级，选择所述血液的流动目的地；和

返回流路，其设置在所述第一流路选择部件和所述第二流路选择部件之间。

5.根据权利要求4所述的血液净化装置，其中，在所述主流路中，在所述第二流路选择部件的后级具有磁性传感器。

6.根据权利要求4或5所述的血液净化装置，还包括：

连接到所述磁性传感器、所述第一流路选择部件和所述第二流路选择部件的控制部，

所述控制部响应于所述磁性传感器的输出，控制所述第一流路选择部件和所述第二流路选择部件中的至少一者。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器是配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的磁阻元件。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器是配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的线圈型传感器。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的血液净化装置，其中，所述磁性传感器是配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的霍尔传感器。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的血液净化装置，其中，

所述磁性提取部件具有产生用于回收所述磁性颗粒的磁场的磁场产生部件，

所述磁场产生部件配置在所述流路的外部且不与所述血液接触的位置处。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的血液净化装置，其中，整个装置的温度保持在恒定温度或特定温度范围内。

12.根据权利要求1～11中的任一项所述的血液净化装置，其中，还包括用于判定所述磁性传感器是否在正确地运作的验证部。

13.一种血液净化方法，其中，

使含有通过能够捕获血液中的特定物质的被分离成分捕获物质所改性的磁性颗粒的血液流入可供血液流动的主流路，

通过能够产生磁场的磁性提取部件回收被包含在所述血液中的所述磁性颗粒的至少一部分，

通过至少一个能够检测所述磁性颗粒的存在的磁性传感器，检测在通过所述磁性提取部件回收至少一部分所述磁性颗粒后的所述血液中是否残留有所述磁性颗粒。

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