DE60103024T2

DE60103024T2 - Verfahren zur herstellung, beladung und abdichtung einer zellen -oder medikamenteneinkapselungsvorrichtung sowie eine entsprechende vorrichtung

Info

Publication number: DE60103024T2
Application number: DE60103024T
Authority: DE
Inventors: C. Steven NEWMAN; H. Brian KRAM; A. Terry HUBBARD
Original assignee: Gore Enterprise Holdings Inc
Current assignee: Gore Enterprise Holdings Inc
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: US20040191893A1; JP2003525082A; AU2001241791A1; CA2401492C; EP1259190B1; US6617151B1; DE60103024D1; US20070026515A1; WO2001064185A3; EP1259190A2; WO2001064185A2; CA2401492A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der implantierbaren Vorrichtungen und genauer Vorrichtungen, die nass- oder wärmeabgedichtet sind.
Hintergrundinformation
Innerhalb des Gebietes der implantierbaren Vorrichtungen ist es bekannt, permeable Membranstrukturen zur Implantation vorzusehen, wobei die Strukturen konfiguriert sind, um Arzneimittelrezepturen oder zelluläre Suspensionen zu halten. Es wurde eine Anzahl von Techniken vorgeschlagen, um diese Strukturen zu bilden und die Strukturen abzudichten. Bei der Mehrzahl dieser bekannten Techniken wird die Vorrichtung ohne die zelluläre Suspension oder Arzneimittelrezeptur hergestellt. Nachfolgendes Laden der zellulären Suspension oder Arzneimittelrezeptur kann außerhalb eines Wirtes erfolgen, oder nachdem die Vorrichtung in den Wirt implantiert wurde.
Wenn eine geeignete Zellsuspension oder Arzneimittelrezeptur in die Vorrichtung geladen wird, ist es für die permeable Membran typisch und häufig wünschenswert, durch eine Flüssigkeit nass zu werden. Ausgehend von der Natur der Membranen ist es bekannt, dass das Abdichten einer nassen Membran schwierig oder unmöglich sein kann. Dies ist der Fall, weil bekannte Klebstoffe oder Lösungsmittel, die für Membranen in einem trockenen Zustand geeignet sind, häufig mit einer nassen Membran nicht kompatibel sind, oder für die in die Membranstruktur geladene Zellsuspension toxisch sind. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wurden verschiedene Trocken- und Nassabdichtungstechniken vorgeschlagen.
Bei einer Technik, so wie im US-Patent Nr. 5,902,745 von Butler et al. offenbart, umfasst die Vorrichtung eine permeable schlauchförmige Membran, die mit einer mechanischen Abdichtung abgedichtet wird, nachdem die Vorrichtung mit einer geeigneten Zellsuspension geladen wurde. Bei dieser Technik ist die Membran nass wenn die Abdichtung gebildet wird, wobei die Integrität der Abdichtung aber auf der Qualität der mechanischen Abdichtung beruht. Bei implantierbaren Vorrichtungen sind die Ausmaße mechanischer Abdichtungen gering und es kann schwer sein, sie zuverlässig zu manipulieren. Zusätzlich gibt es eine Möglichkeit zur Kontamination des Außenbereichs der Vorrichtung mit Zellen der Zellsuspension nach der Ladehandlung, weil die Lade- und Abdichthandlungen getrennt sein können.
Bei einer anderen Technik, so wie in den Mills et al. erteilten US-Patenten Nr. 5,653,687; 5,653,688; 6,713,887; 5,738,673 und 5,932,460 offenbart, wird eine Trockenabdichtung gebildet nachdem die Vorrichtung geladen wurde. Die Schritte des Ladens und Abdichtens sind jedoch unterschiedlich und die Vorrichtung ist nach dem Laden und bevor die Vorrichtung abgedichtet wird gegenüber der Ladeumgebung geöffnet. Bei einigen dieser Abdichtungen ist die Abdichtung von mechanischen Aspekten der Abdichtung abhängig. Einige der offenbarten Abdichtungstechniken benötigen eine lösungsmittelbasierte Abdichtung. Jedoch können die beschriebenen Lösungsmittel für die Zellsuspension toxisch sein. In einer speziellen Ausführungsform der Abdichtung wird ein Teil der Vorrichtung nach dem Laden und vor dem Abdichten abgebrochen und entfernt. Diese Handlung bietet eine große Möglichkeit, die Ladeumgebung zu kontaminieren. Diese Kontamination kann anschließend in den Außenbereich der Vorrichtung oder auf andere Vorrichtungen oder Geräte übertragen werden.
Bei einer anderen Technik, so wie in den Neuenfeldt et al. erteilten US-Patenten Nr. 5,545,223 und 5,549,675 offenbart, wird das Gerät oder die Vorrichtung zunächst einem Wirt implantiert und dann in der Wirtsumgebung mit einer zellulären Suspension geladen. Zusätzlich zu Problemen, die im Zusammenhang mit einer Nassabdichtung der Vorrichtung beschrieben werden, wird diese Technik durch einen auf die Implantation in den Wirt folgenden Einschnitt- oder Injektionsanschluss hindurch durchgeführt, wobei die Vorrichtung und der Wirt einem Risiko der Kontamination ausgesetzt werden. Die Technik von Neuenfeldt et al. benötigt ebenso eine größere Vorrichtung, um den Abstand zwischen der Zellsuspension und der Abdichtung zu beherbergen. Diese größere Vorrichtung produziert ebenso ein größeres Trauma des Wirtes während einer Implantation.
Weiterer relevanter Stand der Technik ist in WO-A-96/32076 offenbart.
In einigen der bekannten Techniken wird die Vorrichtung oder das Gerät an einer Stelle beladen, die entfernt von dem Wirt liegt. Bei diesen Verfahren ermöglicht der Ladeprozess oder das Ladegerät die Möglichkeiten zur Kontamination von Arzneimittelrezepturen oder Zellsuspensionen zwischen den Lade- und den Abdichtungsschritten.
Wie beschrieben, bieten die zur Verfügung stehenden Verfahren kein sicheres und zuverlässiges Verschlusssystem, das die Möglichkeit der Kontamination während des Ladens reduziert. Zusätzlich bieten die zur Verfügung stehenden Verfahren kein Verfahren zum zuverlässigen Abdichten einer Vorrichtung, nachdem die Membran nass ist. Es werden Systeme und Verfahren benötigt, die diese und andere Mängel angehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist gemäß des beiliegenden Anspruchssatzes definiert.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verschließen einer Aufnahmevorrichtung, das ein Benetzen wenigstens eines Teils einer permeablen Polymer-Membran der Aufnahmevorrichtung mit einer Flüssigkeit, und ein Anwenden von Wärme auf wenigstens einen Teil eines mit der Membran in Zusammenhang stehenden benetzten thermoplastischen Polymers umfasst, um einen Verschluss zu erstellen. Solch ein Verschluss wird hier als "Nassabdichtung" bezeichnet. Bei diesem "Nassabdichtungs"-Prozess schmilzt das thermoplastische Polymer bei einer niedrigeren Temperatur als die Polymer-Membran. Sobald das thermoplastische Polymer geschmolzen ist, bindet sich das thermoplastische Polymer in die Polymer-Membran ein und fließt entlang von Oberflächen und in bereitstehende Zwischenräume der Membran. Durch Durchgänge, die mit dem geschmolzenen Polymer gefüllt werden, wird Flüssigkeitsübertragung in der Polymer-Membran im Bereich des Verschlusses blockiert. Wenn das thermoplastische Polymer unter seine Schmelztemperatur abkühlt, wird ein Verschluss in der Vorrichtung gebildet. Der Verschluss ist zelldicht und oft flüssigkeitsdicht. Der Anteil der Vorrichtung, der einen mit einer Nassabdichtung gebildeten Verschluss hat, beschreibt einen zellimpermeablen Bereich der Vorrichtung.
Die Anwendung von Wärme kann mit einem geringfügigen Druck einhergehen und eine Wärmesenke kann angebracht werden, um den Wärmetransfer über die Verschlussregion hinaus zu der permeablen Membran zu begrenzen. Nach einem Bilden des Verschlusses kann das Verfahren Druck umfassen, um die Verschlussintegrität zu überprüfen. Die Vorrichtung kann zusätzliche Verschlüsse umfassen, die durch Nass- oder Trockenabdichtungstechniken gebildet werden.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verschließen einer Aufnahmevorrichtung, das ein Benetzen einer porösen gereckten Polytetrafluorethylen-Membran (ePTFE) der Aufnahmevorrichtung mit einer Flüssigkeit und ein Anwenden von Wärme auf einen Teil der Membran in Wechselwirkung mit einem thermoplastischen Polymer, wie z. B. einem fluorierten Ethylenpropylen (FEP), umfasst, um einen Verschluss zu erstellen. Der Verschluss wird gebildet durch Schmelzen und Verschmelzen des Polymers mit sich selbst und der Membran in Anwesenheit der Flüssigkeit.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verschließen einer Aufnahmevorrichtung, die ein Benetzen einer permeablen Membran der Aufnahmevorrichtung mit einer Flüssigkeit, ein Benetzen eines thermoplastischen Polymer-Bereichs der Vorrichtung mit einer Flüssigkeit und ein Anwenden von Wärme direkt auf den thermoplastischen Polymer-Bereich umfasst, um einen Verschluss zu erstellen. Bei diesem Aspekt wird der thermoplastische Polymer-Bereich mit der permeablen Membran vor einem Nassabdichten der Aufnahmevorrichtung zusammengeführt.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verschließen einer Aufnahmevorrichtung, dass ein Anwenden von ausreichender Wärme auf einen Teil einer permeablen Membran in Verbindung mit einem thermoplastischen Polymer zum Schmelzen und Verflüssigen des thermoplastischen Polymers umfasst, gefolgt von einem Verdrehen der Kombination aus Membran und thermoplastischem Polymer in dem Bereich des Erwärmens, um einen Verschluss zu bilden. Die Kombination aus Membran und thermoplastischem Polymer wird während eines Erwärmens oder Verdrehens des Materials auch gereckt. Nach Erwärmen, Verdrehen und Strecken wird ein Trennbereich gebildet und die Membran in dem Trennbereich durchgeschnitten.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung eine Aufnahmevorrichtung, die eine Membran, ein Polymer in Wechselwirkung mit der Membran und einen Verschluss umfasst. Der Verschluss wird erstellt durch Anwenden von Wärme auf einen Teil der Membran und einen Teil des Polymers nach einem Benetzen der Membran mit einer Flüssigkeit.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung eine Aufnahmevorrichtung, die eine Membran, einen Polymer-Bereich, der mit der Membran verbunden ist, und einen Verschluss umfasst. Der Verschluss wird erstellt durch Anwenden von Wärme direkt auf den Polymer-Bereich, nach einem Benetzen der Membran und des Polymer-Bereichs mit einer Flüssigkeit.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung eine Aufnahmevorrichtung, die eine Membran und einen Verschluss umfasst. Der Verschluss wird erstellt durch Anwenden von Wärme auf einen Teil der Membran und Verdrehen der Membran in dem Bereich des Erwärmens.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden einer Aufnahmevorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Bilden eines Aufnahmebereiches, der eine Membran umfasst, ein Bilden eines thermoplastischen Polymer-Bereichs, der mit der Membran verbunden ist, und ein Bilden eines Verschlussbereichs. Der Verschlussbereich steht mit dem Aufnahmebereich in Wechselwirkung, und Anwenden von Wärme direkt auf den thermoplastischen Polymer-Bereich nach dem Benetzen der Membran erstellt einen Verschluss in dem Verschlussbereich.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden einer Aufnahmevorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Bilden eines Aufnahmebereichs, der eine Membran umfasst, und ein Bilden eines Verschlussbereichs. Der Verschlussbereich steht mit dem Aufnahmebereich in Wechselwirkung und Anwenden von Wärme auf einen Teil der Membran und Verdrehen der Membran in dem Bereich des Erwärmens erstellt einen Verschluss in dem Verschlussbereich.
In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Laden einer Aufnahmevorrichtung, das ein Platzieren einer Zellsuspension oder Arzneimittelrezeptur in einem Aufnahmebereich der Vorrichtung durch eine verschließbare Öffnung umfasst, wobei der Verschlussbereich eine Membran und die Flüssigkeit zum Benetzen der Membran umfasst, und ein Erstellen eines Verschlusses in der verschließbaren Öffnung durch Anwenden von Wärme auf einen Teil der Membran in Verbindung mit einem thermoplastischen Polymer umfasst.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Laden einer Aufnahmevorrichtung bereit, das ein Erstellen eines geschlossenen zelldichten Systems umfasst, wobei das System die Aufnahmevorrichtung und eine Quelle metabolisch aktiver Zellen umfasst; Laden eines Aufnahmebereichs der Vorrichtung mit den metabolisch aktiven Zellen über einen Verschlussbereich, wobei der Aufnahmebereich eine Membran umfasst; Erstellen eines Verschlusses an dem Verschlussbereich, wobei der Verschluss metabolisch aktive Zellen in der Nachbarschaft des Verschlusses im wesentlich oder vollständig eliminiert, und nachfolgende Trennung der Quelle der Zellen während des Aufrechterhaltens eines geschlossenen zelldichten Systems.
Die vorgenannten speziellen Aspekte, Gegenstände und Vorteile der Erfindung veranschaulichen jene, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden können und sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die möglichen Vorteile zu beschränken, die realisiert werden können. Deshalb sind die Aspekte, Gegenstände und Vorteile dieser Erfindung aus dieser Beschreibung ersichtlich, oder können durch das Anwenden der Erfindung, sowohl wie hierin ausgeführt oder wie im Hinblick auf jedwede für Fachleute offensichtliche Variation modifiziert, gelernt werden. Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in den neuen Teilen, Konstruktionen, Anordnungen, Kombinationen und Verbesserungen, die hier gezeigt und beschrieben werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorgenannten Merkmale und anderen Aspekte der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren erklärt, worin:
1 illustriert eine Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung und ein implantierbares Aufnahmegerät, das geeignet ist, die Aufnahmevorrichtung zu halten;
2 illustriert einen Querschnitt einer Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
3 illustriert eine Ausführungsform zum Bilden der schlauchförmigen Membran der gegenwärtigen Erfindung;
4 illustriert verschiedene Querschnitts-Ausführungsformen der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
5 illustriert eine Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
6 illustriert eine Ausführungsform einer Trockenabdichtung an einem Ende der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
7 illustriert einen Querschnitt einer Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
7A bis 7C illustrieren Querschnitte von Ausführungsformen der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
8 illustriert eine Ausführungsform einer Wärmequelle, die zum Bilden von Verschlussbereichen oder Abdichtungen in Aufnahmevorrichtungen der gegenwärtigen Erfindung verwendet wird;
9 illustriert eine Ausführungsform von Schritten zum Bilden einer Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
10 illustriert eine Ladehaube, die in einer Ausführungsform zum Laden der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung verwendet wird;
11 illustriert eine Ladeaufspannvorrichtung in einer Ausführungsform zum Laden der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
12 illustriert eine Ausführungsform eines Ladegerätes, das an einer Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung angebracht ist;
13 illustriert eine Ausführungsform zum Laden einer Zellsuspension in ein Ladegerät, das an der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung angebracht ist;
14 illustriert eine Ausführungsform zum Laden einer Zellsuspension in eine Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung und zum Abklemmen der Aufnahmevorrichtung nachdem die Zellsuspension geladen wurde;
15 illustriert eine Ausführungsform zum Wärmeabdichten oder Verschließen einer Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung unter Verwendung einer elektrisch erwärmten Klemme;
16 illustriert eine Ausführungsform zum Verdrehen und Strecken des Verschlussbereichs der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
17 illustriert eine Ausführungsform zum Trennen der abgedichteten Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung von dem Ladegerät und den resultierenden Verschluss an dem Verschlussbereich;
18 illustriert eine Ausführungsform von Schritten, um eine Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung zu schließen oder abzudichten;
19 illustriert alternative Ausführungsformen der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung;
20 illustriert eine alternative Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung; und
21 illustriert eine alternative Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung.
22 ist ein Graph, der die Anwesenheit von chemischen Gruppen von Rückständen zeigt, die mit Nassabdichtungen der gegenwärtigen Erfindung im Zusammenhang stehen.
Es ist selbstverständlich, dass die Zeichnungen nur illustrativen Zwecken dienen und nicht einschränkend sind. Es ist insbesondere selbstverständlich, dass das Ausmaß von Elementen und relative Dimensionen in den Zeichnungen übertrieben sein können, um Klarheit zu bieten und individuelle Aspekte zu illustrieren.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung bietet eine Aufnahmevorrichtung, Verfahren zum Fertigen der Vorrichtung und Verfahren zum Laden und Abdichten der Vorrichtung. Die Aufnahmevorrichtung ist speziell zur Verwendung als medizinische Vorrichtung geeignet, zum Beispiel als eine Zelleinschlussvorrichtung, eine Arzneimittelanlieferungsvorrichtung oder eine Gentherapievorrichtung. Die Aufnahmevorrichtung kann in ein vorher implantiertes Aufnahmegerät eingesetzt werden, das sich innerhalb eines Empfängers befindet, wie z. B. eines Tiers oder Menschs, oder sie kann direkt in den Empfänger implantiert werden. Die Vorrichtung umfasst eine permeable Membran, die einen umschlossenen Raum der Vorrichtung teilweise definiert, und einen Verschlussbereich der Vorrichtung. Materialien (z. B. Zellen oder Arzneimittel) werden von einer Ladevorrichtung durch den Verschlussbereich in einen Aufnahmebereich in die Vorrichtung geladen, wonach der Verschlussbereich behandelt wird, um einen Verschluss zu bilden. Der Verschluss wird typischerweise durch Erwärmen eines thermoplastischen Polymers erstellt, das mit der permeablen Membran im Zusammenhang steht, in Gegenwart einer Flüssigkeit, die wenigstens einen Teil der Membran in dem Verschlussbereich benetzt. Die Flüssigkeit kann ebenso wenigstens einen Teil des thermoplastischen Polymers benetzen. Ein Benetzen der Membran resultiert oft aus einem Befüllen der Vorrichtung mit einer Flüssigkeit, wie z. B. einer Zellsuspension oder Arzneimittelrezeptur, oder von einer Sterilisationsprozedur vor einer Befüllung. Ein Bilden des Verschlusses kann Druck oder ein Klemmen als Teil des Abdichtungsprozesses umfassen. Ein in dieser Weise gebildeter Verschluss wird hier als "Nassabdichtung" bezeichnet.
Es werden verschiedene Ausführungsformen zur Erstellung des Verschlusses nach dem Laden der Aufnahmevorrichtung offenbart. In einer Ausführungsform wird der Verschluss erstellt, wenn Wärme auf einen Teil einer schlauchförmigen porösen gereckten Polytetrafluorethylen-Membran (ePTFE) angewendet wird, die einen Schlauch aus fluoriertem Ethylenpropylen (FEP)-Thermoplastik-Polymer in Verbindung mit der ePTFE-Membran umfasst. Die angewandte Wärme ist ausreichend zum Schmelzen der FEP-Thermoplastik, aber nicht in einer Größenordnung, um die ePTFE-Membran zu schmelzen oder substantiell zu degenerieren. Während sich das FEP in einem geschmolzenen Zustand befindet, wird die schlauchförmige Membran in dem Bereich des schmelzenden FEPs vorzugsweise durch Verdrehen der schlauchförmigen Vorrichtung um ihre Längsachse zusammengepresst und gestreckt, wobei der Verschluss erstellt wird. Eigentlich bilden das FEP und das ePTFE einen verschmolzenen oder verschweißten zellfreien und zelldichten Nassabdichtungsverschluss. Nach dem Bilden des Nassabdichtungsverschlusses wird die Aufnahmevorrichtung von der Zellladevorrichtung durch einen Schnitt durch den Verschlussbereich des verschmolzene ePTFE/FEP-Materials getrennt.
Nachdem eine Nassabdichtung gebildet ist, können normalerweise thermisch abgebaute Rückstände von Zellen oder Zellkulturmedien auf Materialoberflächen in dem Verschlussbereich gefunden werden. Rückstände können auch im Material des Verschlussbereichs eingebettet sein. Die Gegenwart solcher Rückstände kann festgestellt werden durch das Erheben von Stichproben von geschmortem Material aus dem Verschlussbereich und Unterziehen der Stichprobe und einer Kontrolle einer Analyse. Eine bevorzuge analytische Methode ist Fourier-Transformation-Infrarot-Spektroskopie (FTIR). Im Vergleich mit einer Kontrolle werden chemische Gruppen, die einen Abbau von Zellen oder Zellkulturmedien in dem Nassabdichtungsbereich anzeigen, als Veränderungen der Spitzen eines Graphs deutlich. Ein Beispiel eines solchen Graphs ist in 22 gezeigt. In dem Graph ist die durch eine gepunktete Linie repräsentierte Kurve von einer Kontrollstichprobe. Die durch eine durchgezogene Linie repräsentierte Kurve sind von einer Test-Stichprobe generierte Spitzen. Unterschiede in den Spitzen auf dem Graph zeigen chemische Veränderungen in den Zellkulturmedien an, die verwendet werden, um Zellen in eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zu laden, zu der Zeit eines thermisch wirksamen Nassabdichtungsprozesses in dem Verschlussbereich. Solch ein Rückstand ist in dem Verschlussbereich nur anwesend, falls eine Nassabdichtung in dem Bereich gebildet wurde.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung ist, dass die Aufnahmevorrichtung und die Ladevorrichtung ein geschlossenes zelldichtes System während des Ladens, Abdichtens und Teilens bilden. Dieser geschlossene zelldichte Aspekt des Systems wird während des Ladens und Verschließens oder Abdichtens und nachfolgender Trennung der Aufnahmevorrichtung aufrecht erhalten. In dieser Weise wird die Kontamination des Außenbereichs der Vorrichtung durch Zellen von entweder der geladenen Vorrichtung oder der Zellanlieferungsvorrichtung vollständig oder im wesentlichen verhindert.
In Versuchen wurden Aufnahmevorrichtungen gemäß der gegenwärtigen Erfindung hergestellt, geladen, abgedichtet und später implantiert. Diese Tests demonstrierten in positiver Weise, dass die in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Verfahren und Geräte die genannten Ziele des Reduzierens oder Eliminierens von Kontamination des Außenbereichs der Vorrichtung und des Aufnehmens von Zellen in die Vorrichtung erreichen. In-vitro Tests demonstrierten, dass Kontamination des Außenbereichs während des Ladens der Vorrichtung durch Verwenden des offenbarten Verfahrens und Systems reduziert oder eliminiert wurden. In-vivo Tests von bis zu 6 Monaten zeigten, dass Zellaufnahme innerhalb der Aufnahmevorrichtung ohne Vorrichtungs- oder Abdichtungsfehler möglich war. Diese Testergebnisse bieten starke Anhaltspunkte, dass Aufnahmevorrichtungen, die gemäß der gegenwärtigen Erfindung hergestellt, geladen, abgedichtet und implantiert werden, die gewünschte Isolation von Zellen innerhalb der Vorrichtung aufrecht erhalten.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung ist, dass das Bilden des Verschlusses durch Abklemmen oder Druck die mechanische Integrität der Aufnahmevorrichtung nicht beeinträchtigt.
Benutzungen oder Anwendungen der Vorrichtung
Die Aufnahmevorrichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung kann direkt in einen Empfänger implantiert werden, der Behandlungen benötigt, die durch den Inhalt der Vorrichtung bereit gestellt werden. Bei der direkten Implantation in einen Empfänger, werden bekannte chirurgische Techniken zum Präparieren einer Implantationsstelle und Positionieren der Aufnahmevorrichtung in dem Empfänger verwendet. Dies umfasst einen Einschnitt an der Stelle und Präparation eines Gewebeumschlages, um die Aufnahmevorrichtung zu halten. Zum Vereinfachen des Einfügens, können Einschnitte verwendet werden, um das Einfädeln der Aufnahmevorrichtung zwischen den Einschnitten zu erlauben. Die Implantationsstelle kann ein subkutaner Ort sein, der vor externen Kräften etwas geschützt ist und nicht Gegenstand signifikanten Beugens während normaler Aktivitäten des Empfänger ist. Z. B. können der innere Unterarm oder der innere obere Oberschenkel eines Menschen geeignete Stellen sein.
Die Aufnahmevorrichtung kann durch die Benutzung eines Aufnahmegeräts für die Vorrichtung auch indirekt in einen Empfänger implantiert werden. Ein solches Gerät ist in dem Butler et al. erteilten US-Patent Nr. 5,843,069 (das '069-Patent) offenbart. Bezugnehmend auf 1 kann die Aufnahmevorrichtung 100 gemäß der gegenwärtigen Erfindung auch in einem implantierbaren Aufnahmegerät 120 des '069-Patents platziert oder ersetzt werden. Die Geräte und Verfahren, die im '069-Patent offenbart sind, überwinden einige der oben genannten Probleme im Zusammenhang mit direkter Implantation.
Wenn die Aufnahmevorrichtung 100 der gegenwärtigen Erfindung mit dem implantierbaren Aufnahmegerät 120 des '069-Patents verwendet wird, wird die Aufnahmevorrichtung zunächst mit der geeigneten Zellsuspension oder Arzneimittelrezeptur präpariert oder gefüllt. Nach dem Präparieren oder Füllen wird die Aufnahmevorrichtung, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird, nassabgedichtet. Einmal nassabgedichtet, wird die Aufnahmevorrichtung in das implantierbare Aufnahmegerät des '069-Patents eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform bietet die Aufnahmevorrichtung eine abgedichtete Umgebung für zelluläre Suspensionen oder Arzneimittelrezepturen. Die Vorrichtung hat jedoch andere Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen eine permeable Membran einen Raum umschließt und die Vorrichtung innerhalb eines Wirtes oder Empfängers platziert wird. Wenn z. B. Mikro-Bearbeitungstechniken üblicher werden, wird es für die Aufnahmevorrichtung 100 geeignet sein, eine Mikro-Miniatur-Fabrik zu umfassen, wobei die Fabrik verschiedene Formen der Verarbeitung bereitstellt. In dieser Ausführungsform führt die Fabrik eine beliebige Anzahl von verschiedenen Herstellungsfunktionen durch. Diese umfassen das Neutralisieren oder Verändern der Komposition von Molekülen, Substanzen oder Verbindungen in dem Empfänger. Die Mikro-Miniatur-Fabrik innerhalb der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung kann auch Arzneimittel oder Verbindungen produzieren, die von dem Wirt oder Empfänger geerntet werden. Die Fabrik ist passiv, so wie ein Katalysator, oder sie ist aktiv mit einer Energiequelle wie z. B. einem internen Metabolismus von Proteinen von dem Nährstoff, oder externer Energie von außerhalb des Wirtes oder Empfängers. Kurz gesagt sieht die Erfindung nicht vor, die Materialien innerhalb der Aufnahmevorrichtung auf ausschließlich Zellsuspensionen oder Arzneimittelrezepturen zu beschränken.
Materialien für die Membran der vorliegenden Erfindung
Die Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung umfasst eine permeable Membran. Bevorzugte permeable Membranen sind ganz wie die permeable Membran des implantierbaren Aufnahmegeräts des '069-Patents. Die Membran der gegenwärtigen Erfindung ermöglicht den Transport von Nährstoffen, zellulären Abfällen und anderen Materialien durch die und quer zur Membran, wobei die Membran aber Zellbewegungen oder Migrationen durch oder quer zur Membran verhindert.
Bezugnehmend auf 2 ist der äußere Schlauch 202 der Aufnahmevorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung primär aus einem permeablen Polymer-Material gefertigt, das Siebeigenschaften besitzt. Die Siebeigenschaften eines solchen permeablen Polymer-Materials können eingestellt werden, um das Passieren von z. B. Lösungen, biochemischen Substanzen, Viren oder Zellen durch das Material primär auf der Größenbasis zu steuern. Bevorzugte permeable Polymer-Materialien der vorliegenden Erfindung sind porös. Wenn die durchschnittliche Porengröße eines porösen Polymer-Materials ansteigt, sind grundsätzlich größer werdende biochemische und biologische Entitäten in der Lage, das Material zu passieren. In der vorliegenden Erfindung werden poröse Polymer-Materialien besonders bevorzugt, die in der Lage sind, das Passieren von biologischen Zellen durch das Material zu verhindern, während biologischen Molekülen erlaubt wird, das Material zu passieren.
Poröse Polymer-Materialien, die geeignet sind zur Konstruktion des äußeren Schlauchs 202 einer Aufnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung umfassen, sind jedoch nicht beschränkt darauf, poröses gerecktes Polytetrafluorethylen (ePTFE); poröse Polypropylene (PP), wie z. B. CELGARD (Celanese Separations, Inc., Charlotte, NC), SOLVEX (Millipore Corporation, Bedford, MA) und METRICEL (Gelman Sciences, Ann Arbor, MI); poröses Polyethylen (PE), umfassend gereckte und gesinterte Formen; poröse Polyvinyliden-Fluoride oder PVDF (z. B. DURAPORE, Millipore Corporation, Bedford, MA oder FP VERICEL, Gelman Sciences, Ann Arbor, MI); spurgeätzte und andere poröse Polykarbonate (z. B. ISOPORE, Millipore Corporation, Bedford, MA); gewebte oder nicht-gewebte Kollektionen von Fasern oder Garnen, oder faserförmige Matrizen, wie z. B. diejenigen die von Fournier et al. im US-Patent Nr. 5,387,237 beschrieben werden; oder Schäume aus Polyvinyl-Alkohol (PFA), Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE), entweder allein oder in Kombination.
Andere Materialien, die zur Konstruktion des äußeren Schlauchs 202 geeignet sind, umfassen Polymere wie z. B. biokompatible Polyamide (FH-66, Gambro AB, Lund, Schweden); Zellulosen wie z. B. Zelluloseacetat, Nitrozellulose und ihre Gemische (z. B. NC, Schleicher and Schuell, Inc., Keene, NH und MF, Millipore Corporation, Bedford, MA oder METRICEL, Gelman Sciences, Ann Arbor, MI); Polyacrylamid und seine Co-Polymere mit Acrylsäure und Acrylonitril (z. B. HYPAN, Hymedix, Inc. Dayton, NJ); Polyacrylonitril oder PAN und seine Co-Polymere, umfassend Natrium-Methallysulfonate (AN-69, Hospal, Lyon, Frankreich) und Poly(Acrylonitrile-Co-Vinyl-Chloride) oder (PAN-PVc); poröse Poly(Ether-Ether-Ketone) oder PEEKs; poröse Polysulfone umfassend Poly(Ether-Sulfone) PESs (z. B. TUFFRYN oder SUPOR, Gelman Sciences, Ann Arbor, MI); oder stabile, starke biokompatible Hydrogele, die in Weichkontaktlinsen verwendet werden, wie z. B. Poly (2-Hydroxyethyl-Methacrylat) oder PolyHEMA, Poly(N-Vinyl-2-Pyrrolidon) oder PVP und ihre Gemische und Co-Polymere.
Gerecktes, poröses Polytetrafluorethylen wird zur Konstruktion des Schlauchs 202 bevorzugt. Poröses, gerecktes Polytetrafluorethylen (ePTFE) ist charakterisiert als ein Material mit Leerräumen, die durch Knoten und Fibrillen definiert werden. Methoden zum Fertigen von ePTFE werden von Gore in den US-Patenten Nr. 3,953,566 und 4,187,390 gelehrt. Die Methoden zur Herstellung von ePTFE sind jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Bei ePTFE oder ähnlichen fibrillierten Materialien steht die Porengröße in Bezug zu der Fibrillenlänge und Fibrillendichte des Materials und der Dicke des Materials. In der vorliegenden Erfindung werden geeignete ePTFE-Materialien ausgewählt, die zellulären Bewegungen quer zur Dicke des Materials widerstehen, während sie für Makromoleküle selektiv permeabel sind. Diese Materialien haben Mikrostrukturen (d. h. Fibrillenlänge und Fibrillendichte), die in Kombination mit der Materialdicke die Siebeigenschaften oder Permeabilität des Membranmaterials zu einem großen Teil steuern. Ein anderer Ansatz zum Charakterisieren der Siebeigenschaften eines porösen Materials wie z. B. ePTFE, ist Messen eines Widerstandes gegen einen Flüssigkeitsfluss quer zu den Materialien. Ein geeignetes Maß ist der Druck, bei dem ein Gas das poröse Material passieren und Blasen bilden kann, wenn das Material in eine geeignete Flüssigkeit eingetaucht wird. Diese Messtechnik wird als eine "Blasenpunkt"-Metrik bezeichnet.
Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
Bezugnehmend auf eine bevorzugte Ausführungsform in 2 ist eine Aufnahmevorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung in der Form eines Schlauchs. Die Schlauchwände erzeugen einen zentralen Hohlraum 206, der eine Arzneimittelrezeptur, Zellsuspension oder andere Mittel halten kann. In einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Zellsuspension umschließt der Hohlraum 206 einen zentralen Kern 204, der eine Anzahl von Querschnittsformen annehmen kann. Beispiele der verschiedenen Querschnittsformen sind in 4 mit einer Sternform 401, einem perforierter Zylinder 403, einer zufällig porösen Matrix 405 und einem kolbenartigen Ausstoß 407 illustriert.
Die Schlauchwände 202 sind aus einer Membran gefertigt, die ein ePTFE-Material umfasst. Die Membran ist eine Schicht aus ePTFE-Material, die ein sehr dünnes, sehr starkes, nicht-gewebtes Netz ist, das im wesentlichen aus engmaschigen Fibrillen aufgebaut ist, in denen im wesentlichen keine Knoten sind. Die Fibrillenlängen haben gemäß Messungen durch Fotomikrografie durchschnittliche Ausdehnungen zwischen ungefähr 0,2 und ungefähr 0,4 Mikrometern. Die Fibrillendichte wird als sehr hoch und eng gepackt mit vielfältigen Kontaktpunkten beobachtet. Die Kontaktpunkte haben nicht ausreichend Polytetrafluorethylen-Material um sie als Knoten zu bezeichnen. Die Dicke des Materials in seiner abschließenden Form ist zwischen ungefähr 1 Mikrometer und ungefähr 25 Mikrometern. Die bevorzugte Methode zur Fertigung der Membran verwendet ein Teil des Verfahrens, das von Bacino im US-Patent Nr. 5, 476, 589 mit dem Titel "Poröser PTFE-Film und eine Herstellungsmethode dafür" gelehrt wird.
Bezugnehmend auf 3 ist ein bevorzugtes Verfahren zum Bilden einer Aufnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer schlauchförmigen Form das Wickeln der in Übereinstimmung mit der Lehre von Bacino gefertigten PTFE-Membran 301 auf eine Spindel 303. Es können längsgerichtete und spiralförmige Orientierungen des gewickelten Films verwendet werden. Es können eine einzelne Schicht oder eine Vielzahl von Schichten des gewickelten Films aufgebracht werden. Die Wicklungen können überlappend oder Zwischenräume bildend angeordnet werden, abhängig von der Einstellung solcher Variablen wie z. B. Filmbreite, Wicklungswinkel und Spindeldurchmesser. In vielen Anwendungen ist die Überlappung vorzugsweise ca. 50%. Diese Konstruktion wird dann von ungefähr 340 Grad Celsius auf ungefähr 400 Grad Celsius, vorzugsweise auf 385 Grad Celsius, für ungefähr 5 bis 10 Minuten erwärmt, um die jeweiligen Schichten miteinander zu verbinden.
Eine andere Art und Weise zum Bilden einer ePTFE-Aufnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist durch Richtungsextrusion und Recken der Membran zu einem Schlauch. Die verschiedenen Verfahren zum Bilden einer schlauchförmigen Membran sind jedoch keine Schlüsselaspekte der Erfindung.
Eine wie vorstehend beschrieben gebildete schlauchförmige ePTFE-Membran ist ein hydrophobe Membran. Dementsprechend gestattet es die Membran flüssigem Wasser nicht, in die Lehrräume oder porösen Räume und Durchgänge der Membran einzudringen und diese zu durchqueren. Es ist bekannt, bestimmte Alkohole, Flüssigkeiten mit geringer Oberflächenspannung, Benetzungsmittel oder Oberflächenfilme auf die ePTFE aufzubringen, um die Membran mit flüssigen Wasser benetzbar zu machen. Diese Verfahren sind im US-Patent Nr. 5,902,745 von Butler et al. beschrieben. Verfahren zum Bilden einer benetzbaren Membran sind jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Membran behandelt, um sie benetzbar zu machen. In dieser Ausführungsform wird eine sehr verdünnte, wässrige Lösung eines Benetzungsmittels verwendet, wie z. B. Polyvinylalkohol (PVA). Z. B. stellt 0,001 % Polyvinylalkohol in Salzlösung (Gewicht zu Volumen oder w/v) ausreichend Benetzungsmittel für das ePTFE-Material zur Verfügung, um spontanes Entnetzen des Materials zu verhindern oder einzuschränken. Dies verhindert oder beschränkt ebenfalls das Entstehen von Luftblasen in einer mit Zellen geladenen Aufnahmevorrichtung. Das PVA macht auch beim Benetzen das normalerweise opake ePTFE-Material im wesentlichen lichtdurchlässig bis transparent. Geeignete Benetzungsmittel und/oder Oberflächenfilme zur Verwendung in diesem Verfahren umfassen, sind hierauf jedoch nicht beschränkt, Polyvinylalkohol, Polyethylenglycol, Natrium-Dodecyl-Sulfat, Fluor-Oberflächenfilme, Pluronics und Gallensäuresalze in Prozentanteilen im Bereich von ungefähr 0,001 bis 5,0 %. Geeignete Lösungsmittel für dieses Verfahren umfassen, sind hierauf jedoch nicht beschränkt, z. B. Salzlösung, Wasser und wässerige Puffer.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Benetzungsmittel und/oder Oberflächenfilme auf den Oberflächen und in den Leerräumen, Poren oder Durchgängen der ePTFE-Membran absorbiert und vorzugsweise in-situ bewegungsunfähig gemacht, um das ePTFE-Material mit flüssigem Wasser benetzbar zu machen. Es gibt viele Wege um Benetzungsmittel oder Oberflächenfilme bewegungsunfähig zu machen, wie z. B. Quervernetzen, Substratübertragung, Plasma-Immobilisation, ionische Komplexation und Übertragen freier Radikale, etc. In einem Beispiel macht Quervernetzen des absorbierten Benetzungsmittels oder Oberflächenfilms auf der ePTFE das Benetzungsmittel oder den Oberflächenfilm auf dem ePTFE-Material in-situ bewegungsunfähig. Bestimmte Benetzungsmittel oder Oberflächenfilme können verwendet werden, die ePTFE spontan und im wesentlichen vollständig benetzbar mit flüssigen Wasser machen. Ein spontan und im wesentlichen vollständig mit Wasser benetzbares ePTFE-Material erlaubt es Wasser, entlang der Oberfläche und durch die Durchgänge des Materials zu fließen, indem das Material lediglich mit flüssigem Wasser kontaktiert wird. Geeignete Benetzungsmittel oder Oberflächenfilme zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen, sind aber hierauf nicht beschränkt, Polyvinylalkohol, Poly-(Tetrafluorethylen-Co-Vinylalkohol), Polyacryl-Säure, Polyethylenimin und Polyethylenglycol. Benetzungsmittel und/oder Oberflächenfilme werden auf verschiedene Weisen absorbiert, so z. B. als Lösung, oder pur, Absorption, Dampfablagerung, Plasma-Immobilisation und Dünnfilmanordnung. Vorzugsweise wird Polyvinylalkohol von dem ePTFE absorbiert durch Absorbieren des Polyvinylalkohols auf den Oberflächen und in die porösen Räume oder Leerräume des Materials, gefolgt von bewegungsunfähig Machen durch Querverbinden des Polyvinylalkohols mit sich selbst mit einem Dialdehyd wie z. B. Glutar-Aldehyd.
Eine Membran der vorliegenden Erfindung, die aus wasserbenetzbarem ePTFE gefertigt ist, ist stark genug, um hydrostatischem Druck zu widerstehen, der ausreichend ist, um Wasser durch die Poren des Materials quer zur Dicke der Membran zu treiben. Wenn Wasser quer zur Dicke der Membran getrieben wird, wirkt das wasser-benetzbare ePTFE-Material als ein Filter oder ein Ultrafilter, abhängig von der Permeabilität des Materials. Wenn sich Wasser bewegt oder quer zur Dicke der Membran einsickert, tendiert es dazu, sich als Tröpfchen auf der äußeren Oberfläche der Membran zu sammeln. Wenn benachbarte Tröpfchen in ihrer Größe wachsen, verschmelzen sie und laufen von der Bedeckung ab. Dieser Prozess wird hierin als "Tränen" bezeichnet. Die meisten.wasserbenetzbaren Membranen der vorliegenden Erfindung sind für unter Druck stehendes Wasser ausreichend wasserpermeabel, um ohne Querfließen von Wasser aus dem Material sichtbar zu tränen.
Idealerweise ist die Membran der vorliegenden Erfindung ausreichend wasserpermeabel, um die Trennung einer wässrigen Flüssigkeit von Zellen bei relativ geringem Druck zu erlauben. Ein leichter Tränenfluss im Bereich von ungefähr 0,01 ml/cm²/Minute bis ungefähr 100 ml/cm²/Minute bei einem Druck im Bereich von weniger als ungefähr 3,4 × 10⁴ Pa bis ungefähr 6,9 × 10⁵ Pa sollte eine relativ rasche Zellkonzentration innerhalb der Vorrichtung erlauben.
Dies ist ein extrem vorteilhaftes Attribut der vorliegenden Erfindung. Anders als andere Zellaufnahmevorrichtungen, die eine Zellkonzentration vor Einsetzen der Zellen in die Zellvorrichtung und dann vorsichtig kalkulierte und kontrollierte Übertragung benötigen, erlaubt die vorliegende Erfindung, Zellen bei jeder beliebigen Konzentration mit minimalen Schritten zum Vorkonzentrieren einfach zu übertragen. Des weiteren kann ein Benutzer durch Spülen eines mit Zellen gefüllten Gerätes nach dem anfänglichen Laden der Zellen sicherstellen, dass alle Zellen in die Vorrichtung gespült werden und nicht als ungenutzte Rückstände in dem Gerät verbleiben.
Ein weiterer Vorteil der im wesentlichen lichtdurchlässig bis transparent werdenden Membran ist, dass bei lichtdurchlässigen oder transparenten Bedingungen die Zellen in der Vorrichtung sowohl während als auch nach dem Laden der Zellen durch die Abdeckung hindurch beobachtet werden können. Dies hilft nicht nur beim Laden der Zellen, sondern macht auch die Überwachung der Zellen während der Benutzung viel einfacher. Zusätzlich sind die Positionen von verschiedenen Elementen der Aufnahmevorrichtung während des Zusammenbaues sichtbarer wenn die Membran lichtdurchlässig ist.
Zusätzlich zur Verwendung von in wässerigen Flüssigkeiten aufgelösten Zellen in der vorliegenden Erfindung können auch Zellen in die Erfindung geladen werden, die in viskosen Flüssigkeiten wie z. B. Alginaten aufgelöst sind. Mit diesen Zellsuspensionen tränt viel weniger Flüssigkeit durch die permeable Membran hindurch, wenn die Suspension in die Vorrichtung geladen wird. Dies erfordert oft, die Zellsuspension im Hinblick auf Zellenanzahlen genauer zu charakterisieren als mit den oben beschriebenen wässrigen Flüssigkeiten. Langerhans'sche Inseln sind Beispiele für Zelltypen, die von dem Auflösen in einer viskosen Flüssigkeit oft profitieren, wenn sie in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die permeable Membran der vorliegenden Erfindung sollte das Bewegen von Zellen in die Vorrichtung hinein oder aus der Vorrichtung heraus verhindern, aber das Passieren von Nährstoffen, Abfallprodukten und bioaktiven Substanzen erlauben, die von Zellen abgesondert werden, die sich in der Vorrichtung befinden. In einer Ausführungsform schließt die Membran Partikel auf einer molekularen Ebene aus. Solche Molekulargewicht-Ausschlusseigenschaften (MWCO) können nützlich sein, um Proteine etc., die von dem Immunsystem eines Empfängers produziert werden, vom Durchqueren der Membran auszuschließen, die andernfalls die in der Vorrichtung eingeschlossenen Zellen nachteilig beeinträchtigen würden. Der genaue MWCO-Bereich, der für eine spezielle Anwendung geeignet ist, wird abhängig von dem Membranmaterial, von Zelltypen, die in der Vorrichtung enthalten sind, der Größe des in die umliegende Umgebung freizusetzenden therapeutischen Zellprodukts und von der Wirtsumgebung etc. variieren. Demgemäss können selektiv permeable Membranen mit einem MWCO von zwischen ungefähr 10 kD bis ungefähr 2000 kD zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sein. Ein MWCO-Bereich von zwischen ungefähr 30 kD und 150 kD wird bei solchen Anwendungen speziell bevorzugt, bei denen es erwünscht ist, die enthaltenen Zellen vom Kontakt mit Molekülen des Immunsystems zu isolieren, die in der Lage sind, die enthaltenen Zellen zu erkennen oder zu zerstören.
Bezugnehmend nun auf 5 ist ein bevorzugtes Verfahren zur Fertigung einer Aufnahmevorrichtung das folgende. Diese Beschreibung ist speziell geeignet für eine Vorrichtung, die eine zelluläre Suspension tragen wird. Ein zentraler Kern 204 wird innerhalb einer schlauchförmigen Membran 202 platziert. Der Kern ist ein biologisch träges Material, wie z. B. Silikon, und hat eine Querschnittsform, die für die Zellsuspension geeignet ist. Beispiele für die Querschnittsformen, die für eine Zellsuspension geeignet sind, bietet 4. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Kern einen sternförmigen Querschnitt 401. Die Querschnittsform des Kerns ist jedoch für die gegenwärtige Erfindung nicht kritisch und kann eine aus einer Anzahl von verschiedenen Formen sein, wie z. B. jene, die in 4 gezeigt werden. Die Länge des Kerns 204 ist nur ein wenig kürzer als die Länge einer fertigen Aufnahmevorrichtung. Die schlauchförmige Membran 202 ist länger als der Kern 204, um ein Verschließen der Membran an einem Ende und Anbringen einer Ladevorrichtung an dem gegenüberliegenden Ende der Membran zu erlauben. In dieser Ausführungsform ist der Kern nicht an die Membran in der endgültigen Vorrichtung angebracht. In anderen Ausführungsformen ist der zentrale Kern an der Membran in dem Verschlussbereich angebracht.
Bezugnehmend auf 6 wird ein Polymerstopfen 506 in einem Ende der schlauchförmigen Membran an den Kern 204 angrenzend platziert, nachdem der Kern 204 in der schlauchförmigen Membran 202 platziert wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stopfen 506 fluoriertes Ethylenpropylen (FEP). Kern, Stopfen und Membran sind so angeordnet, dass sich ungefähr 2 mm der Membran 202 über den FEP-Stopfen hinaus fortsetzen und der FEP-Stopfen an den Silikonkern angrenzt. In dieser Anordnung wird eine Wärmequelle oder eine Hilfseinrichtung 602 in der Nähe des FEP-Stopfens auf der Membran angebracht. Die Temperatur der Wärmequelle 602 ist typischerweise zwischen 350 Grad Celsius und 450 Grad Celsius, bevorzugt 390 Grad Celsius, was über dem Schmelzpunkt des FEP liegt und Schmelzen und Verflüssigen des FEP verursacht. Die Temperatur der Wärmequelle ist ebenso geringfügig über dem Schmelzpunkt der ePTFE-Membran. Die Wärmeeinwirkung ist jedoch nicht so groß, um irgendeine signifikante Beeinträchtigung oder Schädigung der ePTFE-Membran zu verursachen. Als ein Resultat vereinigt sich die Membran mit dem FEP-Stopfen, um einen Verschluss oder eine Abdichtung 520 an dem hinteren Ende der Aufnahmevorrichtung zu bilden. Zum Zwecke der Unterscheidung verschiedener Abdichtungen der Aufnahmevorrichtung wird diese Abdichtung als eine Trockenabdichtung bezeichnet. In einer Ausführungsform ist die Öffnung in der Wärmequelle 602 geringfügig kleiner als der Durchmesser des FEP-Stopfens 506. In dieser Ausführungsform hilft ein geringer Klemmdruck beim Bilden der Trockenabdichtung 520, wenn die Wärmequelle 602 angebracht wird.
Nach dem Abkühlen ist dieser Verschluss oder diese Abdichtung 520 im wesentlichen oder vollständig impermeabel für Zellen, die eventuell in die Vorrichtung geladen sind. Der Verschluss ist ebenso grundsätzlich impermeabel für Flüssigkeiten innerhalb der Vorrichtung. Dieser Verschluss wird als eine Trockenabdichtung betrachtet, weil er durch die Trockenabdichtungstechnik erstellt wird. In diesem Kontext ist die Verschlusstechnik trocken, weil die ePTFE-Membran, der Silikonkern in der Nachbarschaft des Verschlussbereichs und der FEP-Stopfen trocken sind, wenn der Verschluss erstellt wird (d. h., während der Bildung des Verschlusses sind wässrige Flüssigkeiten abwesend).
Bezugnehmend auf die 5 und 7 wird eine stumpfe Spitze, wie z. B. eine 18-Gage-Nadel 508, nach dem Bilden des trockenen Verschlusses an einem Ende der Aufnahmevorrichtung über eine Länge von ungefähr 25 mm in einen Schlauch 510 aus einem farbigen thermoplastischen Material eingeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schlauch ein farbiges thermoplastisches Material, das aus FEP gefertigt ist, und ungefähr 25 mm lang. Eine Anordnung aus der Nadel 508 und dem FEP-Schlauch 510 wird in das vordere Ende der schlauchförmigen ePTFE-Membran 202 eingeführt, das der Trockenabdichtung 520 gegenüber liegt.
Die Nadel 508 und der FEP-Schlauch 510 werden innerhalb der ePTFE-Membran 202 vorgeschoben, bis sich eine geringfügige Lücke von ungefähr 2 mm zwischen dem Ende des FEP-Schlauchs 510 und dem Silikonkern 204 ergibt. Die geringfügige Lücke ist für das nachfolgende Nassladen und Abdichten der Aufnahmevorrichtung wichtig. Zur selben Zeit stößt der Silikonkern 204 an den Verschluss 520 an dem anderen Ende an. In dieser Anordnung wird die Wärmequelle 602 an das Ende der Membran 202 mit einem geringfügigen Klemmdruck angebracht, wo sie die Membran mit dem FEP-Schlauch 510 verbindet oder abdichtet und ebenfalls den FEP-Schlauch mit der Nadel 508 verbindet oder abdichtet. Das farbige FEP wird nach dem Entfernen der Wärme und dem Erlauben des Abkühlens der Abdichtung durch die Membran sichtbar. Dies hilft beim visuellen Bestätigen einer zellimpermeablen Abdichtung. Bezugnehmend auf 7 wird die Abdichtung 720 gebildet, wenn die ePTFE-Membran, der FEP-Schlauch und die Nadel trocken sind. Deshalb wird sie durch eine Trockenabdichtungstechnik gebildet und ist eine Trockenabdichtung.
Die 7A bis 7C illustrieren zusätzliche Wege, auf denen ein thermoplastisches Polymer-Material 512 in den Verschlussbereich 514 zur Nassabdichtung platziert werden kann. Zellanlieferungseinrichtungen 515 werden in den Figuren ebenfalls gezeigt.
Bezugnehmend auf 8 kann die gleiche Wärmeeinrichtung, die zum Bilden des Verschlusses 520 an dem hinteren Ende der Aufnahmevorrichtung verwendet wird, zum Erstellen der Abdichtung 720 verwendet werden. Die Wärmevorrichtung 602 ist eine elektrisch erwärmte Klemme oder Zange mit einer zylinderförmigen Öffnung 802 zwischen den Klemmbacken, zum Umschließen der Aufnahmevorrichtung 100. Die Klemmbacken sind ungefähr 2 bis 3 mm dick. Diese Gestaltung erlaubt die Anwendung von Wärme um den Umfang der Aufnahmevorrichtung herum und eine Bildung einer zellimpermeablen Abdichtung oder eines Verschlusses. Die Wärmevorrichtung braucht nicht elektrisch erwärmt zu werden. Z. B. kann eine Ultraschall-Wärmevorrichtung oder eine Radiofrequenz-Induktionsvorrichtung zur Erzeugung von Wärme an dem gewünschten Ort verwendet werden, um dadurch die FEP-Thermoplastik zu schmelzen oder zu verschmelzen.
Bei der kombinierten Verwendung mit einem Aufnahmegerät des von Butler et al. im US-Patent Nr.5,843,069 offenbarten Typs ist es oft wünschenswert, die abgedichteten Enden der Vorrichtung in einer feinen regulären Form zu bilden, z. B. als Halbkugel. Anwenden eines erwärmten Abdrucks mit der erwünschten Form auf das abgedichtete Ende der vorliegenden Erfindung ist eine bevorzugte Weise zum Nachformen des abgedichteten Endes. In dem Abdruck kann Wärme mit Infrarotenergie, Ultraschall oder Radiofrequenzen erzeugt werden.
Das Verfahren der Fertigung der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung wurde mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Bezugnehmend auf 9 wird dieses Verfahren wie folgt zusammengefasst: In Schritt 902 wird ePTFE-Membranmaterial, das in der oben beschriebenen Weise gefertigt wurde, auf einer silberbeschichtete Kupferspindel (SPC) angebracht, die einen Durchmesser von ungefähr 1,5 bis 2,5 mm hat und ungefähr 810 mm lang ist. Die erste Wicklung ist eine längsgerichtete Wicklung von 0,5 Zoll breitem ePTFE und bietet der resultierenden schlauchförmigen ePTFE-Membran längsgerichtete Stärke. Die längsgerichtete Wicklung, die in Schritt 902 angebracht wird, überlappt an den Kanten des Bandes, um die schlauchförmige Form zu bilden.
In Schritt 904 werden nachfolgend geneigte oder spiralförmige Wicklungen von ePTFE über der längsgerichteten ePTFE-Wicklung angebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform haben diese geneigten Wicklungen ungefähr 50% Überlappung mit dem ePTFE-Band. Geneigte Wicklungen werden auf der Spindel vielfach angebracht, wobei sich die Wicklungsrichtungen bei jeder aufeinanderfolgenden Schicht abwechseln. In einer bevorzugten Ausführungsform werden sechs (6) abwechselnde Schichten von 0,5 Zoll breitem ePTFE-Band auf der Spindel angebracht.
In Schritt 906 wird die ePTFE-gewickelte Spindel bei ungefähr 385 Grad Celsius für ungefähr acht (8) Minuten in einen Ofen gebracht. Dieser Wärmeschritt erlaubt es den ePTFE-Wicklungsschichten sich zu verbinden, wobei eine schlauchförmige poröse Membran gebildet wird. Die Temperatur und Zeit werden so ausgewählt, dass die resultierende Verbindung von ausreichender Stärke ist, ohne Verlust der gewünschten Porösität.
In Schritt 908 wird die schlauchförmige ePTFE-Membran mit einem Benetzungsmittel behandelt, wie z. B. Polyvinylalkohol. Diese Behandlung hilft sicherzustellen, dass das normalerweise hydrophobe ePTFE leicht nass wird und eine poröse permeable Membran zur Übertragung von löslichen Materialien bildet.
In Schritt 910 werden die schlauchförmige ePTFE-Membran und Spindel aus dem Ofen entfernt und abgekühlt. Die Enden der SPC-Spindel werden abgeklemmt und die Spindel wird um ungefähr 30% gestreckt. Die Streckung der Spindel bildet eine Verjüngung und reduziert den Spindeldurchmesser geringfügig. Diese Reduktion des Durchmessers der Spindel erlaubt das einfache Entfernen der schlauchförmigen ePTFE-Membran von der Spindel.
In Schritt 912 wird die schlauchförmige ePTFE-Membran auf die gewünschte Länge geschnitten oder abgetrennt. In einer Ausführungsform ist die gewickelte Membran ungefähr 810 mm lang, was ausreichend ist, um vier (4) individuelle Aufnahmevorrichtungen mit einer 180 mm langen Membran zu produzieren.
In Schritt 914 wird ein Silikonkern in die abgetrennte schlauchförmige ePTFE-Membran eingeführt. Der Durchmesser des Kerns ist geringer als der Durchmesser der schlauchförmigen Membran, was dem Kern erlaubt, leicht in die Membran hineinzugleiten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kern ungefähr 160 mm lang und die ePTFE-Membran ist ungefähr 180 mm lang.
In Schritt 916 wird ein FEP-Stopfen, der ungefähr 2 mm lang und auch im Durchmesser kleiner als die schlauchförmige ePTFE-Membran ist, in das hintere Ende der schlauchförmigen ePTFE-Membran eingesetzt. Der FEP-Stopfen, der Silikonkern und die ePTFE-Membran werden so ausgerichtet, dass sich nur eine geringfügige Länge (1 bis 2 mm) der ePTFE-Membran über den FEP-Stopfen hinaus erstreckt und der Silikonkern ist nahe bei oder angrenzend an den FEP-Stopfen.
In Schritt 918 wird der einwandfrei ausgerichtete oder konfigurierte Stopfen, der Kern und die Membran an dem hinteren Ende wärmeabgedichtet. Die Wärmeabdichtung wird mit der oben beschriebenen elektrisch erwärmten Zange durchgeführt. Nach der Wärmeabdichtung hat das hintere Ende eine Erscheinung, ähnlich des in 7 illustrierten Verschlusses 520.
In Schritt 920 wird eine 18-Gage-Stumpfspitzen-Nadel in einen farbigen FEP-Schlauch eingesetzt. Der innere Durchmesser des FEP-Schlauchs ist geringfügig kleiner als der äußere Durchmesser der Nadel, um eine Gleitpassform zu bieten.
In Schritt 922 wird die Kombination aus Nadel und FEP-Schlauch in das vordere Ende der schlauchförmigen ePTFE-Membran eingeführt. Der FEP-Schlauch wird in die Membran vorgeschoben bis er ungefähr 2 mm von dem Ende des Silikonkerns entfernt ist. Diese geringfügige Lücke ist während eines Ladens von Zellen hilfreich, um es der Zellsuspension zu ermöglichen, um den Silikonkern herumzufließen.
In Schritt 924 werden die einwandfrei orientierte ePTFE-Membran, der FEP-Schlauch und die Nadel wärmeabgedichtet, wobei die gleiche elektrisch erwärmte Zange zur Bildung der Abdichtung 720 verwendet wird. Dies ist eine sekundäre Abdichtung. Nach Schritt 924 ist die Aufnahmevorrichtung vollständig und zur Sterilisation und nachfolgendem Laden bereit.
Dies vervollständigt das Verfahren der Fertigung der Aufnahmevorrichtung. Nach dem Fertigstellen kann die Aufnahmevorrichtung auf Lecks und Verschlussintegrität mit jedem bekannten Typ von Leckerkennung überprüft werden, einschließlich einer Blasen-Punkt-Überprüfung. Bei eine Blasen-Punkt-Überprüfung wird eine Aufnahmevorrichtung einem leichten Druck ausgesetzt, um zu ermitteln, ob es irgendein Leck gibt. Eine mangelhafte Abdichtung wird durch das Entstehen von Blasen an den abgedichteten Bereichen der Vorrichtung offengelegt. Die fertiggestellte Aufnahmevorrichtung kann auch durch eine Anzahl von bekannten Techniken sterilisiert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, chemische Sterilisation und Autoklav. Autoklav hat einen Vorteil des Benetzens der Membran und des Verschiebens von Luft innerhalb der Aufnahmevorrichtung mit steriler Flüssigkeit.
Verfahren zum Laden der Vorrichtung
Eine Aufnahmevorrichtung 100 die gemäß des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt wurde, wird vorzugsweise mit Zellsuspensionen und Arzneimittelrezepturen beladen. Wie oben beschrieben ist ein wichtiger Aspekt der gegenwärtigen Erfindung die zellimpermeable Natur der Vorrichtung. Dieser Aspekt hilft sicherzustellen, dass jedwede Implantatzellen innerhalb der Aufnahmevorrichtung in der Vorrichtung verbleiben. Eine Gewissheit, dass es kein Implantatzellen-Leck in der Aufnahmevorrichtung gibt, ist wichtig, weil die Zellen genetisch verändert oder nicht kompatibel mit dem Immunsystem des Wirtes sein können. Falls sich die Zellen in der Suspension reproduzieren können, kann es wünschenswert sein, die Reproduktion auf den Innenraum der Aufnahmevorrichtung zu beschränken. Aus diesem Grund ist die zellimpermeable Natur der Aufnahmevorrichtung einschließlich der Membran und der Verschlüsse wichtig.
Die Abdichtungsmechanismen der vorliegenden Erfindung helfen sicherzustellen, dass die Kontamination durch implantierte Zellen nicht durch eine fehlerhafte Abdichtung in einer Zellaufnahmevorrichtung auftritt. Zusätzlich hilft die vorliegende Erfindung ebenfalls sicherzustellen, dass kontaminierende Implantatzellen nicht dem Ladesystem oder -prozess entspringen. Dies wird durch Eliminieren jedes offenen Pfades für die Implantatzellen von einer Ladevorrichtung in den Außenraum der Aufnahmevorrichtung während des Ladens erreicht. Dies reduziert oder eliminiert die Möglichkeit, dass Implantatzellen an dem Außenraum der Aufnahmevorrichtung angebracht werden.
Elimination oder Reduktion der allgemeinen Möglichkeit der Kontamination verhindert ebenfalls eine Möglichkeit, dass die Implantatzellen den Ladebereich kontaminieren können. Dies hilft sicherzustellen, dass Implantatzellen nicht versehentlich von dem Ladebereich in den Außenraum der Aufnahmevorrichtung während Routinehandlungen übertragen werden.
In der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erreichen dieser Ziele die Benutzung eines geschlossenen zelldichten Ladesystems. Falls das Implantatzellen-Ladesystem geschlossen bleibt, gibt es eine geringe oder keine Möglichkeit, dass Implantatzellen aus dem System entkommen können und den Ladebereich oder den Außenraum der Aufnahmevorrichtung kontaminieren können.
10 illustriert eine Ausführungsform zum manuellen Laden einer Aufnahmevorrichtung 100. Es ist selbstverständlich, dass die Ladeschritte alternativ in einer automatischen Einrichtung durchgeführt werden können. Wenn die Aufnahmevorrichtung eine Zellsuspension beinhaltet, wird die leere sterilisierte Aufnahmevorrichtung 100, eingetaucht in eine sterile Flüssigkeit 1002, in einer Ladehaube 1004 platziert. Die Ausrüstung und Werkzeuge zum Laden und Abdichten der Aufnahmevorrichtung sind ebenfalls in der Ladehaube. Vor Platzieren der Vorrichtung in der Ladehaube, wird Luft aus der Aufnahmevorrichtung entfernt und durch die sterile Flüssigkeit ersetzt. Wenn die Vorrichtung durch Dampf-Sterilisation in Flüssigkeit sterilisiert wird, ist Evakuieren oder Entfernen von Luft aus der Vorrichtung eine natürliche Konsequenz der Sterilisation. Bei anderen Sterilisationstechniken, die nicht notwendigerweise Luft innerhalb der Aufnahmevorrichtung entfernen, ist grundsätzlich ein Schritt zur Evakuierung von Luft wünschenswert.
Wie in 11 illustriert, wird die Aufnahmevorrichtung 100 in einem Zellladespanner 1102 platziert, der Teil der Ladespannvorrichtung 1104 ist. Dies bietet eine stabile Plattform für nachfolgende Handlungen.
Bezugnehmend auf 12 ist innerhalb der Ladehaube eine Ladevorrichtung 1202 mit der Nadel 508 der Aufnahmevorrichtung 100 verbunden, z. B. durch einen Luer-Verschluss. In dem manuellen System ist die Ladevorrichtung 1202 eine 1 ml Spritze. In einem automatischen System, welches nicht illustriert ist, ist eine Ladevorrichtung 1202 Teil eines automatischen Zellsuspensions-Behandlungs- und -Anlieferungssystems. Die Verbindung zwischen Ladevorrichtung 1202 und Nadel 508 ist zelldicht. Steriles Wasser kann in der Vorrichtung und der Nadel vorhanden sein und sich zu dem Zeitpunkt, zu dem die beiden Komponenten verbunden werden, über die Vorrichtung ergießen. Generell gesagt ist es wichtig, dass Zellen solange nicht in die unmittelbare Nähe der offenen Nadelnabe 508 gebracht werden, bis die Verbindung zwischen den beiden Komponenten erstmals hergestellt ist.
Wenn sie verbunden werden, werden die Vorrichtungen 100 und 1202 ein geschlossenes zelldichtes System. In dem in 12 illustrierten manuellen System, werden Zellen in Suspension mit einer Pipette 1204 aus einem Zellübertragungsbehälter 1206 extrahiert.
Bezugnehmend auf 13 wird die Pipette 1206 mit Zellsuspension verwendet, um die Zellsuspension in der Ladevorrichtung 1202 zu platzieren. Es ist wichtig, dass es Zellen bei der Übertragung der Zellsuspension nicht ermöglicht wird, aus der Pipette 1206 auszutreten oder zu entweichen. Ein Kolben 1302 wird in der Ladevorrichtung 1202 platziert, wodurch das Ladesystem geschlossen und ein geschlossenes zelldichtes System gebildet wird.
Alternativ kann die Ladevorrichtung an einer anderen Station mit Zellen geladen und zu der Vorrichtungsladestation transportiert werden. Dennoch ist der Zellanlieferungsteil der Ladestation an dem Kontaktpunkt mit der Aufnahmevorrichtung steril. Die Verbindung zwischen der Ladevorrichtung und der Aufnahmevorrichtung ist zelldicht, um sicherzustellen, dass das System geschlossen ist.
Ein manuelles Ladesystem ist in den 10 bis 13 illustriert, um die verschiedenen Schritte zum Anbringen der Aufnahmevorrichtung 100 an der Ladevorrichtung 1202 und dann zum Platzieren einer Zellsuspension in der Ladevorrichtung deutlich zu zeigen. Jedoch gibt es bei Verwendung einer offenen Spritze eine entfernte Möglichkeit der Kontamination im Ladebereich, falls während des Pipettentransfers von der Zelltransfervorrichtung zu der Ladevorrichtung Zellen versehentlich verschüttet werden. Deshalb ist eine bevorzugte Ausführungsform ein vollständig geschlossenes System, bei dem die Ladevorrichtung geeignete Sperren und Ventile umfasst, um sogar diese entfernte Möglichkeit der Kontamination zu vermeiden. Nur nachdem die Aufnahmevorrichtung und die Ladevorrichtung verbunden sind, gibt es überhaupt ein Laden von Zellen in die Aufnahmevorrichtung. Es gibt keinen Weg für Zellen, aus dem geschlossenen zelldichten System während des Ladens zu entkommen. Der einzige Weg für die Zellen führt von der Ladevorrichtung in das Innere der Aufnahmevorrichtung.
Alternativ kann ein Prozess akzeptabel sein, der es Zellen während des Ladeprozesses erlaubt zu entweichen oder zu entkommen, vorausgesetzt das Leck ist enthalten und von der Zellaufnahmevorrichtung isoliert.
Bezugnehmend auf 14 wird die Zellsuspension in die Aufnahmevorrichtung 100 durch einen geringfügigen Druck geladen, nachdem die Zellsuspension innerhalb der Ladevorrichtung 1202 ist. Dieser Druck wird durch manuelles Drücken des Kolben 1302 aufgebracht. Wenn die Zellsuspension in die Aufnahmevorrichtung strömt, wird die Suspension konzentriert. Diese Konzentration ist eine Konsequenz der porösen Natur der behandelten schlauchförmigen ePTFE-Membran in der Aufnahmevorrichtung 100. Zellen sind nicht in der Lage, durch die Membran hindurch zu strömen, aber die Suspensionsflüssigkeit ist in der Lage durch die Membran hindurch zu strömen. Dies dient als eine Sieb-Handlung der ePTFE-Membran und hält oder filtert die Zellen innerhalb der Aufnahmevorrichtung, während überschüssiger Zellsuspensionsflüssigkeit 1402 erlaubt wird, durch die ePTFE-Membran der Aufnahmevorrichtung 100 hindurch zu strömen oder aus ihr heraus zu tränen.
Falls die Membran 2102, wie 21 alternativ illustriert, das Durchströmen von Flüssigkeit nicht bereitwillig erlaubt, ist das Ende 2105 der Vorrichtung konfiguriert, um als ein Empfänger zum Empfangen eines Flüssigkeitsstroms zu wirken. Die permeable Membran 2106 erlaubt das Durchströmen von Flüssigkeiten durch sie hindurch, während Zellen von einem Entkommen aus der Vorrichtung abgehalten werden. Nachdem die Aufnahmevorrichtung geladen ist, wird das Ende abgedichtet 2108. Dies wird als eine "primäre Abdichtung" bezeichnet, weil der Verschluss nach Laden der Vorrichtung gebildet wird, während Flüssigkeiten der Zellsuspension die Membran und das Abdichtungspolymer kontaktieren.
Verfahren zum Abdichten der Vorrichtung
Sobald die Zellsuspension in die Aufnahmevorrichtung geladen ist, wird eine Klemme 1404 an der Aufnahmevorrichtung angebracht. Vorzugsweise wird die Klemme in einem Bereich der schlauchförmigen Membran angebracht, der den Silikonkern enthält, so dass das äußerste Ende des Kerns durch die Klemmkraft eingeklemmt wird. Die Klemme dient zwei Zwecken. Ein Zweck ist es, als Wärmesenke während der nachfolgenden Abdichtungshandlungen zu dienen. Der andere Zweck ist das Bereitstellen eines Verfahrens, um die Aufnahmevorrichtung während der Abdichthandlungen zu halten.
Nachdem die Zellen geladen sind, bleibt das System während eines Verschließens oder einer Nassabdichtung der Aufnahmevorrichtung ein geschlossenes zelldichtes System. Bezugnehmend auf die 15 und 16 wird die Wärmequelle 604 mit einem geringfügigen Druck an einem Teil der ePTFE-Membran 202 in der Aufnahmevorrichtung 100 angebracht, der in Wechselwirkung mit dem FEP-Polymerschlauch 510 steht. Während des Erwärmens wird gleichzeitig die Vorrichtung verdreht und gestreckt, um eine Verschlussregion 1602 zu bilden. Idealerweise beträgt die Verdrehung ungefähr 360 Grad, aber jede Verdrehung, die größer als ungefähr 45 Grad ist, hilft das Ziel zu erreichen, den Verschluss einzuschnüren und zusammenzupressen.
Das Verdrehen und Strecken dient dazu, einen sichtbaren Trennbereich bereit zu stellen. Die Streckung stellt ebenfalls sicher, dass eine Abdichtung oder ein Verschluss auf jeder Seite der Trennung verbleibt, wenn die Aufnahmevorrichtung von der Nadel und der Ladevorrichtung getrennt wird. Diese Nassabdichtung in dem Verschlussbereich 1602 wird als primäre Abdichtung bezeichnet.
Das Erwärmen dient dem Ausbrennen des Verschlusses und dem Abtöten aller Zellen, die sich innerhalb des Verschlussbereiches 1602 befinden könnten. Das Strecken und Verdrehen bietet ebenso einen geringfügigen Druck in dem Bereich des Verschlusses und dient dazu, einen sichtbaren Trennbereich bereitzustellen. Das Strecken stellt ebenso sicher, dass eine Abdichtung oder ein Verschluss auf jeder Seite der Trennung verbleibt, wenn die Aufnahmevorrichtung von der Nadel und der Ladevorrichtung getrennt wird, wodurch sichergestellt wird, dass das System ein geschlossenes zelldichtes System bleibt; es werden Zelllecks an dem Verschluss verhindert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Streckung und der Verschluss ungefähr 2 mm lang, was visuell überprüft und leicht getrennt werden kann.
Nachdem der Verschluss durch Erwärmen, Strecken und Verdrehen erstellt wurde, wird es dem Verschluss ermöglicht abzukühlen. An diesem Punkt bleibt die Aufnahmevorrichtung mit den geladenen Zellen oder Arzneimitteln durch den Verschluss an der Nadel angebracht. Jedoch eliminiert der Verschluss jeden Flüssigkeitsdurchfluss zwischen der Nadel und der Aufnahmevorrichtung. Dies kann überprüft werden, durch geringfügiges Anbringen von Druck auf die Nadel-Seite des Verschlusses und Sicherstellen, dass keine zusätzlichen Tränen aus der Aufnahmevorrichtung austreten. Mit einem integralen Verschluss kann die Aufnahmevorrichtung von der Nadel getrennt werden, ohne dass Zelllecks entweder in der Aufnahmevorrichtung oder der Ladevorrichtung befürchtet werden müssen. Alle Zellen innerhalb der Verschlussregion wurden entweder durch den erwärmten Verschluss auf der Stelle abgetötet oder metabolisch funktionsunfähig gemacht. Der einzige im Abdichtungs- oder Verschlussschritt verbleibende Schritt ist Trennen der Aufnahmevorrichtung von der Nadel.
Bezugnehmend auf 17 wird die Aufnahmevorrichtung 100 von dem Nadelelement 1702 getrennt, nachdem der Verschluss gebildet wurde. Die Trennung wird mit einer Schere oder einem Messer durchgeführt. Es wird Vorsicht walten gelassen, um die Trennung in der Mitte des Verschlussbereichs durchzuführen, wodurch zelldichte Abdichtungen nach der Trennung erhalten bleiben. Der resultierende Verschluss an der Aufnahmevorrichtung 100 und den Nadelelementen 1702 umfasst einen verschmolzenen oder verschweißten Bereich mit FEP 510 und ePTFE 202.
Die nachfolgende Verarbeitung umfasst das Entfernen von Nadelelementen 1702 und anderen damit in Zusammenhang stehenden Elementen der Ladevorrichtung.
Falls sich der Verschluss der Aufnahmevorrichtung ausdehnt, kann es angebracht sein, überschüssiges Material von dem Verschluss abzuschneiden. Dies ist wichtig, falls das überschüssige Material das Aufnahmegerät während des Platzierens oder Ersetzens der Aufnahmevorrichtung kontaktieren kann.
Die gerade beschriebene primäre Abdichtung wird als eine Nassabdichtung gebildet, weil sie in einer Aufnahmevorrichtung gebildet wird, die mit einer Zellsuspension geladen wurde, was in einer nassen Membran resultiert.
Das System bleibt geschlossen, selbst nachdem die Aufnahmevorrichtung abgedichtet oder geschlossen und von der Ladevorrichtung getrennt oder abgeschnitten wurde. Der Verschluss dichtet den Verschlussbereich im wesentlichen oder vollständig ab und die Wärme, die zur Erstellung des Verschlusses verwendet wird, hilft sicherzustellen, dass alle Zellen innerhalb der Verschlussregion entweder abgetötet werden oder deren metabolische Fähigkeiten zerstört werden. Dies stellt sicher, dass Zellen nicht in den Ladebereich oder ein steriles Feld freigesetzt werden und hilft ebenfalls sicherzustellen, dass mehrfache Zellladungen ohne Risiko einer Kontamination durch vorhergehenden Ladehandlungen durchgeführt werden können.
In der beschriebenen Ausführungsform wird Wärme von einer elektrisch erwärmten Klemme verwendet, um die Verschlüsse zu bilden. In anderen Ausführungsformen wird der Verschluss der Aufnahmevorrichtung durch andere Formen der Wärmeanwendung erstellt, wie z. B. Ultraschallschweißen oder Radiofrequenz-Induktionserwärmung. Die einzige Anforderung an den Wärme-Verschluss ist, dass die Wärme in dem Verschlussbereich lokal angewendet wird und dass sie das thermoplastische Polymer schmilzt, um die Bildung des Verschlusses ohne Beeinträchtigung der Integrität der ePTFE-Membran zu ermöglichen.
Wie in 19C gezeigt wird, wird der Verschluss mit einem thermoplastischen Material gefertigt, das einen Teil besitzt, der an der permeablen Membran angebracht ist und einen Teil besitzt, der sich über die permeable Membran hinaus erstreckt, um einen ausschließlich aus thermoplastischem Material bestehenden Anschluss bereitzustellen.
In einer anderen Ausführungsform wird der Verschluss an dem Ende der Aufnahmevorrichtung, das normalerweise durch eine Trockenabdichtung erstellt wird (d. h. das hintere Ende), durch eine Nassabdichtungstechnik erstellt, bevor die Vorrichtung geladen wird. In dieser Ausführungsform ist die Membran nass wenn der Verschluss an dem hinteren Ende erstellt wird. Die Quelle der nassen Membran wird nicht eingeschränkt und kann das Resultat einer Zellsuspensionsladung, einer Arzneimittelladung, eines Benetzungsmittels oder einer sterilen Lösung sein.
Ein wichtiger Aspekt des Verschlusses ist, dass nachdem der Verschluss gebildet wird, eine geringe oder keine (Möglichkeit besteht, dass lebende oder lebensfähige Zellen innerhalb des Verschlussbereiches verbleiben. Falls das Lösungsmittel oder die Chemikalie toxisch auf die Zellen wirkt, kann die Bildung des Verschlusses selbst ausreichend sein, um sicherzustellen, dass der Verschlussbereich frei von lebensfähigen Zellen ist. Falls jedoch das Lösungsmittel oder die Chemikalie auf die Zellen nicht toxisch wirkt, muss ein zusätzlicher Schritt bereitgestellt werden, um sicherzustellen, dass alle Zellen innerhalb des Verschlussbereiches abgetötet oder metabolisch funktionsunfähig gemacht werden. Es kann zum Beispiel angebracht sein, eine durch ultraviolettes Licht ausgehärtete oder aktivierte Verbindung oder Klebstoff zur Erzeugung des Verschlusses zu verwenden. Diese Verbindungen oder Klebstoffe müssen selbst nicht toxisch sein, aber die UV-Aushärtung kann ausreichend sein, um den Verschlussbereich zelltot oder metabolisch funktionsfähig zu machen.
Das Verfahren des Füllens und Abdichtens der Aufnahmevorrichtung der gegenwärtigen Erfindung wurde oben in Bezug auf die Figuren beschrieben. Bezugnehmend auf 18 werden die Schritte des Füllens und Abdichtens zusammengefasst. In Schritt 1802 werden die schlauchförmige ePTFE-Membran und die Nadel-Aufnahmevorrichtung sterilisiert. Wie oben angedeutet, kann dies mit einer beliebigen einer Anzahl von verschiedenen Techniken geschehen, obwohl Dampfsterilisation beim erstmaligen Benetzen der Membran der Vorrichtung bevorzugt wird.
In Schritt 1804 wird Luft aus der Aufnahmevorrichtung entfernt und die Membran wird benetzt, falls dies nicht im Sterilisationsschritt durchgeführt wurde.
In Schritt 1806 wird die Aufnahmevorrichtung an das Zellenanlieferungsgerät angebracht.
In Schritt 1807 wird eine Zellsuspension an das Zellenanlieferungsgerät übertragen.
In Schritt 1808 wird ein geschlossenes zelldichtes System gebildet.
In Schritt 1809 wird eine Zellsuspension von dem Zellenanlieferungsgerät in die Aufnahmevorrichtung eingegossen. Während dieses Schrittes kann die Zellsuspension konzentriert werden, da die Membran als Sieb dient, um zu ermöglichen, dass die überschüssige Suspensionsflüssigkeit aus der Aufnahmevorrichtung ausgetränt wird.
In Schritt 1810 wird eine Wärmesenke an der Aufnahmevorrichtung angebracht, nachdem die Zellensuspension eingegossen wurde. Die Wärmesenke ist gerade hinter dem Verschlussbereich angebracht.
In Schritt 1812 wird der FEP-Schlauch innerhalb der Membran bewegt, um an den Silikonkern anzustoßen. Wie oben diskutiert, gibt es eine Lücke zwischen dem Silikonkern und dem FEP-Schlauch, um ein Zellladen zu unterstützen. Vor dem Abdichten der Aufnahmevorrichtung wird diese Lücke vorzugsweise in Schritt 1812 geschlossen.
In Schritt 1814 wird eine Wärmequelle an die schlauchförmige ePTFE-Membran in der Nähe des Verschlussbereichs angebracht. Die Wärmequelle ist eine aus einer Auswahl von verschiedenen Typen, mit einer elektrisch erwärmten Zange als bevorzugter Ausführungsform.
In Schritt 1816 wird die ePTFE-Membran sowohl gestreckt als auch verdreht, um den Verschluss zu bilden, während die Wärmequelle in der Nähe des Verschlussbereichs verbleibt. Diese Kombination von Handlungen wendet Druck auf die Nachbarschaft des Verschlusses an und hilft, eine gute Abdichtung sicherzustellen. Die Wärme, Streckung und Verdrehung stellt eine Zellabtötungszone bereit. Es ist möglich, dass die ePTFE-Membran nur verdreht oder nur gestreckt wird, um den Verschluss zu erzeugen. Eine Kombination stellt jedoch den besten Verschluss bereit.
In Schritt 1818 wird es dem Membranverschluss erlaubt abzukühlen, nachdem die Wärmequelle entfernt wurde. Sobald das FEP und das ePTFE abkühlen, erhärtet es sich um den Verschluss zu bilden.
In Schritt 1820 wird die Aufnahmevorrichtung von dem Zellenanlieferungsgerät an dem Verschlussbereich getrennt. Dies wird erreicht durch Schneiden mit einer Schere oder einem Messer am Mittelpunkt des Verschlusses.
In Schritt 1822 wird die Integrität der Abdichtung an dem Zellenanlieferungsgerät überprüft, zum Beispiel durch geringfügiges Druckanwenden auf das Gerät und Beobachten jedweder Lecks.
In Schritt 1824 werden Enden der Aufnahmevorrichtung abgeschnitten, um jede Unregelmäßigkeit oder scharfen Merkmale zu entfernen, die während der nachfolgenden Implantation Probleme sein könnten.
An diesem Punkt wurde die Aufnahmevorrichtung mit einer Zellsuspension geladen und die Vorrichtung wurde abgedichtet, um einen zellimpermeablen Bereich an den Verschlussbereichen zu bilden. Die einzigen verbleibenden Schritte sind Vorbereitung der Implantation und Implantation der Aufnahmevorrichtung, direkt in einen Empfänger oder indirekt in ein implantierbares Aufnahmegerät.
In der vorhergehenden Beschreibung wurde eine Ausführungsform und Konfiguration der Aufnahmevorrichtung verwendet, um die erfinderischen Aspekte zu illustrieren. 19 illustriert eine andere Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung. In 19A werden die schlauchförmige Membran 202, der FEP-Schlauch 510 und die Nadel 508 wie oben grundsätzlich beschrieben konfiguriert. Wenn die Aufnahmevorrichtung gefertigt wird, wird Wärme auf die ePTFE-Membran angewandt, was bewirkt, dass das FEP und die Membran verschmelzen oder schmelzen und dabei eine Abdichtung 1902 mit der Nadel 508 bilden.
In einer anderen Ausführungsform, illustriert in den 19B und 19C, wird die Membran an dem FEP-Schlauch abgedichtet. Jedoch erstreckt sich die Membran nicht in den Verschlussbereich und der Verschluss wird nur aus FEP erzeugt. Das FEP kann des weiteren in einer zelldichten Art und Weise mit anderen Zellanlieferungskomponenten verbunden werden (siehe 19C).
Zelldichte Verfahren zum Verbinden umfassen Wärme-Schweißstellen, Luer-Verschluss, etc.
In einer in 19C illustrierten Ausführungsform wird die schlauchförmige Membran 202 an dem FEP-Schlauch 510 wärmeabgedichtet, um die Abdichtung 1906 zu bilden. Jedoch wird die Membran 202 nicht direkt an der Nadel 508 abgedichtet. In der in 19C illustrierten Ausführungsform, wird der FEP-Schlauch 510 an der Nadel 508 wärmeabgedichtet, um die sekundäre Abdichtung 1904 zu bilden. Wie in 19C illustriert ist, wird eine zusätzliche Abdichtung während der Herstellung der Aufnahmevorrichtung gefertigt. Bei dem nachfolgenden Laden der Aufnahmevorrichtung ist es klar, dass ein Verschluss im Abdichtungsbereich 1906 sowohl ePTFE als auch FEP umfasst. Jedoch umfasst ein Verschluss im Verschlussbereich 1908 nur FEP. Abhängig von einer Anzahl von Faktoren kann es wünschenswert sein, die Ausführungsform, die in 19A illustriert ist, für einige Anwendungen zu verwenden und die Ausführungsformen, die in den 19B und 19C illustriert sind, für andere Anwendungen.
20 illustriert eine alternative Ausführungsform, bei der eine Nass- oder Trockenabdichtung 2002 am Ende einer Folge oder "Wurstverbindung" von vielfachen Aufnahmevorrichtungen 2006 gebildet wird. Die Vorrichtungen werden gleichzeitig geladen und individuelle Verschlüsse 2004 werden zwischen den Vorrichtungen 2006 gebildet. Die individuellen Vorrichtungen werden dann an den Verschlüssen 2004 zwischen den Vorrichtungen 2006 getrennt. Dies hat einen Vorteil der Volumenverarbeitung.
21 illustriert eine alternative Ausführungsform, die speziell vorteilhaft ist, wenn Membran-Tränen nicht erwünscht oder möglich ist. In dieser Ausführungsform umschließt die Membran 2102 den Kern 2100. Zwischen dem Kern 2100 und dem Endstück 2105 ist ein FEP-Stopfen 2103. Das Endstück 2105 ist mit der Membran 2102 verbunden und ist entweder ein Filter 2106, um, wie oben beschrieben, die Konzentration einer Zellsuspension zu ermöglichen, oder ein Flüssigkeitsempfänger (nicht dargestellt) um Zell- oder Arzneimittelsuspension nach dem Fluss durch die Aufnahmevorrichtung aufzufangen. Eine Nassabdichtung wird in dem Verschlussbereich 2104 verwendet.
Nach dem Laden mit dem Arzneimittel oder der Zellsuspension wird ein Verschluss 2108 in einer der oben für andere Ausführungsformen beschriebenen Arten und Weisen gebildet. In dieser Art und Weise kann die Aufnahmevorrichtung leicht beladen werden, selbst wenn die Membran 2102 nicht tränt oder nicht tränen kann.
Obwohl nicht dargestellt, ist es auch offensichtlich, dass die schlauchförmige Membran nicht außerhalb des FEP-Schlauchs zu sein braucht. Zum Beispiel kann die Nadel in die schlauchförmige Membran eingebracht sein und der FEP-Schlauch kann sowohl über der Membran als auch über der Nadel platziert sein.
Klinische Tests
Klinischer Erfolg mit jeder implantierbaren Vorrichtung, die somatische Zellen, veränderte somatische Zellen oder immortalisierte transformierte Zellen umfasst, muss diese transplantierten Zellen für die Lebensdauer der Vorrichtung umfassen. Viele der zur somatischen Zelltherapie in der gegenwärtigen Erfindung vorgeschlagenen Zellpopulationen, sind sowohl frei beweglich als auch immortal. Es ist ein kritischer Entwurfsparameter, diese wandernden Zellpopulationen innerhalb der Vorrichtung zu halten.
In-vitro Ladetests wurden durchgeführt, um die Fähigkeit des Ladens von Aufnahmevorrichtungen der vorliegenden Erfindung ohne jede externe Zellkontamination streng zu messen. Mögliche Quellen der Zellkontamination auf äußeren Oberflächen der Vorrichtung umfassen Zellen, die durch die ePTFE-Membranen hindurch ultrafiltriert werden, von dem vorderen Ende der Vorrichtung zurückgewaschen werden können bevor die Nassabdichtung angebracht wird, Nadellöcher oder lediglich fehlerhafte externe Kontamination der Vorrichtung während der Ladeprozedur. In den Tests wurden eher prokaryotische Zellen als Säugerzellen verwendet, wegen ihrer viel geringeren Größe und viel schnelleren Wachstumsraten. Die Verwendung von prokaryotischen Zellen wird als eine valide und hochempfindliche Messung von externer Kontamination von jedweder Quelle während des Ladens der Vorrichtung betrachtet.
Zellaufnahmevorrichtungen mit Nassabdichtungen wurden wie oben beschrieben gefertigt, und bakteriellen Angriffen ausgesetzt, durch Laden von Flüssigkeitskulturen in die Vorrichtung, die eine der beiden Bakterientypen M. Luteus oder P. Aeruginosa enthalten. Diese Organismen wurden aufgrund von Größen-, Form- und Beweglichkeitsunterschieden ausgewählt, die ihre Fähigkeit beeinflussen könnten, ultrafiltriert zu werden und/oder durch die ePTFE-Membranen der vorliegenden Erfindung hindurch zu migrieren. Ebenso erlauben Koloniewachstum und Charakteristik von Flüssigkeitskulturen eine leichte und schnelle Identifikation jedes Typs von Organismus.
Während des Ladens wurde die Flüssigkeit, die normalerweise durch die permeable Membran einer Aufnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung hindurch ultrafiltriert, Tropfen für Tropfen auf mikrobiologischen Standardkulturplatten aus tryptischem Soja-Agar (TSA) aseptisch gesammelt. Der Boden der Platten wurde markiert, um den exakten Ort anzuzeigen, auf den jeder Tropfen gefallen ist. Sobald die Vorrichtungen mit den speziellen Bakterien gefüllt und die ultrafiltrierten Stichproben gesammelt und markiert waren, wurden die Vorrichtungen nassabgedichtet und bei 37 Grad Celsius gemeinsam mit ihren jeweiligen Kulturplatten (ultrafiltrierte Sichtproben) in Flüssigkeitskulturen eingebracht. Das Ultrafiltrat, das von dem Laden der Testvorrichtungen gesammelt wurde, wurde in Bezug auf das Wachstum beider Organismen negativ getestet. Keine Kolonien waren auf den Agar-Platten in den Bereichen präsent, die zum Anzeigen, wo die Ultrafiltrattropfen auf dem Agar landeten, markiert waren.
Wenn für Zellen durchlässige Vorrichtungen (d.h. absichtlich löchrig gefertigt) mit entweder M. Luteus oder P. Aeruginosa geladen wurden und das Ultrafiltrat auf sterilen Agar-Platten gesammelt wurde, gab es rasches Koloniewachstum auf exakt den Punkten, auf denen die Tropfen des Ultrafiltrats landeten. Die Koloniefarbe (M. Luteus ist gelb) und Morphologie war mit den beiden ursprünglich verwendeten Organismen konsistent, und nicht mit einer Kontamination. Zusätzlich wurden von den Kolonien Stichproben genommen und zur Identifikation geschickt. Die externen Resultate bestätigten die Identifikationen als Pseudomonas spp. oder Micrococcus spp.
Durch das Einbringen von Testvorrichtungen und Kontrollvorrichtungen in einer in-vitro Kultur wurden weitere Studien durchgeführt. Testvorrichtungen für diese Studie wurden absichtlich gefertigt, um Bakterien zu verlieren. Kontrollvorrichtungen wurden gemäß der Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellt und wurden nicht gefertigt um Bakterien zu verlieren. Auf das Laden der Vorrichtungen mit einem der beiden Bakterienstämme folgend, wurden die Test- und Kontrollvorrichtungen in einem Trypton-Soja-Medium zum Kultivieren platziert. Falls eine nassabgedichtete Aufnahmevorrichtung nicht zelldicht ist, entkommen Bakterien aus der Vorrichtung und wachsen in einer trüben Kultur innerhalb von Stunden. Das TSB-Medium um die Testvorrichtungen wurde bei beiden der getesteten Bakterienspezies innerhalb von Stunden trübe. Im Gegensatz dazu zeigte das Kulturmedium, in dem die Kontrollvorrichtung kultiviert wurde, keine Trübung.
Obwohl anschauliche Ausführungsbeispiele hier im Detail beschrieben wurden, soll angemerkt werden und wird durch Fachleute bestätigt werden, dass vielfache Variationen innerhalb des Umfangs dieser Erfindung, so wie in den Ansprüchen definiert, gefertigt werden können.
Soweit nicht anderweitig speziell angegeben, wurden die Bezeichnungen und Ausdrücke hier als Bezeichnungen zur Beschreibung verwendet und nicht als Bezeichnungen zur Beschränkung. Es besteht nicht die Absicht, die Bezeichnungen und Ausdrücke zu verwenden, um beliebige Äquivalente von gezeigten oder beschriebenen Merkmalen oder Teilen davon auszuschließen, und diese Erfindung sollte in Übereinstimmung mit den folgenden Ansprüchen definiert werden.

Claims

Ein Verfahren zum Schließen einer Zellaufnahmevorrichtung umfassend: – Bereitstellen einer Zellaufnahmeeinrichtung umfassend eine für Makromoleküle selektiv permeable Membran aus Polytetrafluorethylen, wobei die permeable Membran einen Raum zur Aufnahme von Zellen begrenzt, einen Verschlussbereich, der ein fluoriniertes Ethylen-Propylen-Polymer in Verbindung mit der permeablen Membran umfasst, und eine Einrichtung zum Einbringen einer wässrigen Suspension lebender Zellen in den Raum durch den Verschlussbereich, wobei der Verschlussbereich mit einer zelldichten, in Gegenwart einer wässrigen Flüssigkeit gebildeten Dichtung verschließbar ist; – Befeuchten der permeablen Membran und des fluorinierten Ethylen-Propylen-Polymers mit einer wässrigen Flüssigkeit und – Aufbringen ausreichender Wärme auf mindestens einen Teil des befeuchteten fluorinierten Ethylen-Propylen-Polymers um das befeuchtete fluorinierte Ethylen-Propylen-Polymer dazu zu bringen, zu schmelzen und entlang Oberflächen und in vorhandene Zwischenräume der permeablen Membran zu fließen, um mindestens eine zelldichte Dichtung zu erzeugen und eine Zel laufnahmevorrichtung bereitzustellen, die zur Verwendung als medizinische Vorrichtung geeignet ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Anwenden einer Wärmesenke auf die Membran vor der Wärmeaufbringung.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Prüfen der Verschlussintegrität nach der Wärmeaufbringung.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Schneiden des Verschlusses.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Abtrennen überschüssiger Membran von der Aufnahmevorrichtung nach der Wärmeaufbringung.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Aufbringen von Druck, um den Verschluss zu erzeugen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Membran schlauchförmig ist und wobei das Verfahren desweiteren das Erzeugen eines Verschlusses an einem ersten Ende des Schlauchs, das Füllen von Zellen in den Raum und das Abdichten des zweiten Endes des Schlauchs im nassen Zustand umfasst.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Verschluss an einem ersten Ende mit einer Trockendichtungstechnik erzeugt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Verschluss an einem ersten Ende mit einer Nassdichtungstechnik erzeugt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeaufbringung das Anwenden von Infrarotenergie einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeaufbringung das Anwenden von Ultraschallenergie einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeaufbringung das Anwenden von radiofrequenzinduzierender Energie einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Befeuchten das Einbringen einer Zellsuspension in den durch die Membran begrenzten Raum einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Befeuchten das Einbringen einer Arzneimittelrezeptur in den durch die Membran begrenzten Raum einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeaufbringung die Aufbringung von Wärme über einem Schmelzpunkt des thermoplastischen Polymers einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Strecken der Membran bei gleichzeitigem Erwärmen oder Verdrehen der Membran.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Verdrehen ein Verdrehen um mehr als 45° einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Verdrehen einen Trennbereich schafft.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, desweiteren umfassend das Trennen der Aufnahmevorrichtung in eine erste Vorrichtung und eine zweite Vorrichtung.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die erste Vorrichtung eine Aufnahmevorrichtung ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die erste und die zweite Vorrichtung jeweils Aufnahmevorrichtungen sind.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Membran FEP in Verbindung mit der Membran besitzt, wobei das FEP einen Teil des Verschlusses nach dem Erwärmen und Verdrehen bildet.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verschluss etwa 2 mm lang ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das thermoplastische Polymer eine Farbe besitzt, die verschieden von einer Farbe der permeablen Membran ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die permeable Membran das thermoplastische Polymer im wesentlichen umgibt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verschluss eine Kombination aus Polymer und Membran ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verschluss im wesentlichen durch Schmelzen und Verschmelzen des Polymers und der Membran gebildet wird.
Eine Aufnahmevorrichtung umfassend: – eine für Makromoleküle selektiv permeable Membran aus Polytetrafluoethylen; – ein fluoriniertes Ethylen-Propylen-Polymer in Kommunikation mit der permeablen Membran; und – wobei die permeable Membran mindestens eine zelldichte Dichtung an einem Teil der permeablen Membran und an einem Teil des fluorinierten Ethylen-Propylen-Polymers besitzt, wobei die zelldichte Dichtung einen unter Hitze in Gegenwart einer wässrigen Flüssigkeit gebildeten Verschluss aus der permeablen Membran und dem fluorinierten Ethylen-Propylen-Polymer umfasst.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, desweiteren umfassend eine wässrige Zellsuspension in einem durch die permeable Membran umschlossenen Raum.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 29, desweiteren umfassend eine Arzneimittelrezeptur innerhalb des durch die permeable Membran umschlossenen Raums.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei die permeable Membran das fluorinierte Ethylen-Propylen-Polymer im wesentlichen umgibt.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei die permeable Membran im wesentlichen schlauchförmig ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 32, desweiteren umfassend einen Verschluss an einem ersten Ende der schlauchförmigen Membran und wobei sich der durch Wärmeaufbringung erzeugte Verschluss an einem zweiten Ende der schlauchförmigen Membran befindet.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei das fluorinierte Ethylen-Propylen-Polymer von der permeablen Membran verschieden ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei der Verschluss im wesentlichen Teil des fluorinierten Ethylen-Propylen-Polymers ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei der Verschluss im wesentlichen getrennt von der permeablen Membran ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei der fluorinierte Ethylen-Propylen-Polymer-Bereich mit der permeablen Membran verbunden ist.