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Die vorliegende Erfindung betrifft Filter zur Abtrennung von Leukocyten, Leukocyten-
Trennvorrichtungen, Filter zur Abtrennung von Leukocyten und Blutplättchen, sowie
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtungen.
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In den letzten Jahren hat es auf dem Gebiet der Bluttransfusion einen weitgehenden
Wandel von herkömmlicher Vollbluttransfusion hin zur Blutkomponententransfusion
gegeben, bei der einem Patienten nur eine notwendige Komponente übertragen wird.
Ein wichtiges Problem bei der Blutkomponententransfusion besteht darin, wie die
Reinheit der jeweiligen fraktionierten Blutkomponenten erhöht werden kann.
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Blut von Spendern wird herkömmlicherweise durch Zentrifugieren in konzentrierte rote
Blutkörperchen (CRC), Blutplättchenkonzentrat (PC) und blutplättchenarmes Plasma
(PPP) getrennt. Durch die Auftrennung von Blut erhaltene Blutpräparate werden zur
Blutkomponententransfusion an Patienten verwendet, die rote Blutkörperchen oder
Blutplättchen benötigen. Da in Blutpräparaten jedoch eine große Menge an Leukocyten
enthalten ist, können manchmal Probleme auftreten, wenn einem Patienten durch
Transfusion große Mengen an Leukocyten verabreicht werden.
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In Blutpräparaten enthaltene Leukocyten müssen so weit wie möglich abtrennt werden,
um Nebenwirkungen, insbesondere Posttransfusionsreaktionen, zu vermeiden. Bisher
wurde eine Reihe von Verbesserungen für diesen Zweck vorgeschlagen. In manchen
Fällen ist auch die Extraktion von roten Blutkörperchen alleine durch Ausschluß von
Leukocyten und Blutplättchen erforderlich. Für diese Zwecke kommen zum Einsatz: ein
Verfahren, bei dem ein Fängerelement verwendet wird, ein
Gravitationszentrifugaltrennverfahren unter Ausnutzung der Differenz im spezifischen Gewicht zwischen
Blutkörperchen, ein Verfahren, bei dem die Zähigkeit oder Haftung von Leukocyten
ausgenutzt wird, usw.
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Davon kommt wegen seiner guten Effizienz bei der Abtrennung von Leukocyten oder
Leukocyten und Blutplättchen, seiner einfachen Handhabung usw. weitverbreitet das
Verfahren unter Verwendung eines Fängerelements zum Einsatz. Oft verwendete
Fängerelemente sind Fasern mit extrem kleinen Durchmessern, wie z.B. Naturfasern,
Kunstfasern usw., die in eine Säule gepackt sind, oder Faservlies, das durch sekundäre
Bearbeitung derselben gebildet wird.
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Bei Verwendung solcher Fasern ist es jedoch wahrscheinlich, daß sich während des
Betriebs einige Fasern loslösen oder Fremdstoffe abgesondert werden. Wenn die
Faserpackdichte zu dem Zweck erhöht wird, um ausreichend Leukocyten oder Blutplättchen
einzufangen, neigen festgehaltene Blutzellen dazu, die Poren zwischen den Fasern zu
verstopfen.
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Andererseits gibt es verschiedene Vorschläge für die Verwendung poröser Elemente als
Fängerelemente. Beispielsweise offenbart JP-A-61-39060 die Verwendung eines porösen
Elements, das kontinuierliche feine Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von
25 um bis 60 um umfaßt, um hochviskose Monocyten und Granulocyten einzufangen.
JP-A-63-26089 offenbart ein Verfahren, bei dem ein poröses Element mit
kontinuierlichen Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von 5 um bis 20 um zum Einfangen
von Leukocyten unter Ausnutzung der Zähigkeit weißer Blutkörperchen und Filtration
mittels der feinen Poren der porösen Elemente verwendet wird.
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Im Hinblick auf die Nachfrage nach wirksamerer Abtrennung von Leukocyten in letzter
Zeit sorgen die obigen porösen Elemente mit relativ großen Porendurchmessern für
keine zufriedenstellende Leukocytenabtrennung. Die Leukocyten-Trennfähigkeiten
werden durch Verringerung des Porendurchmessers erhöht (beispielsweise durch Reduktion
des mittleren Porendurchmessers auf unterhalb des um-Bereichs); eingefangene
Blutkörperchen neigen jedoch dazu, die Poren der porösen Elemente zu verstopfen, wodurch
die Filtration lange dauert.
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Daher hat es bisher keine Leukocytenfilter, Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter und
derartige Filter umfassende Trennvorrichtungen mit ausreichender Leistung für
praktische Zwecke gegeben, und Verbesserungen sind immer noch erwünscht.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Leukocyten-Trenn- oder
Leukocyten/Blutplättchen-Filter bereitzustellen, das keiner Absonderung von Fremdstoffen
während des Betriebs unterliegt, hohe und stabile Fähigkeit zum Einfangen von
Leukocyten aufweist und in der Lage ist, Leukocyten oder Leukocyten und Blutplättchen
wirksam und rasch von Blut oder Blutpräparaten abzutrennen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Leukocyten- oder
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung bereitzustellen, die ein solches Filter
umfaßt.
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Das erste Filter gemäß vorliegender Erfindung umfaßt zumindest zwei poröse Elemente
in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren, deren
häufigster Porendurchmesser im Bereich von 1 um bis 5 um liegt, wobei das Verhältnis
zwischen gewichtsmittlerem Porendurchmesser und zahlenmittlerem Porendurchmesser
im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt. Die EP-A-419.346 der Erfinder des vorliegenden
Anmeldungsgegenstands offenbart bestimmte Filter innerhalb dieser Bereiche. Die EP-A-
406.485 zeigt ein Filter, dessen Porengrößen in Strömungsrichtung abnehmen.
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Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Anmeldung das Verhältnis zwischen den
Porengrößenverteilungen bei zumindest zwei Elementen eines solchen Filters definiert,
wobei das auf der stromauf gelegenen Seite gelegene der porösen Elemente ein
Verhältnis zwischen gewichtsmittlerem Porendurchmesser und zahlenmittlerem
Porendurchmesser aufweist, das größer als jenes des oder der verbleibenden, an der
stromabwärtigen Seite angeordneten Elements/Elemente ist.
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Ein Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter als Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfaßt ein Laminat aus zumindest einem nicht-blutplättchenadsorbierenden
porösen Element in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen
Poren, deren häufigster Porendurchmesser im Bereich von 1 um bis 5 um liegt, wobei
das Verhältnis zwischen gewichtsmittlerem Porendurchmesser und zahlenmittlerem
Porendurchmesser im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt, und zumindest einem
blutplättchenadsorbierenden porösen Element in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit
kontinuierlichen offenen Poren, deren häufigster Porendurchmesser im Bereich von 1
um bis 5 um liegt, wobei das Verhältnis zwischen gewichtsmittlerem Porendurchmesser
und zahlenmittlerem Porendurchmesser im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt.
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Eine Vorrichtung zur Abtrennung von Leukocyten, die eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt, umfaßt ein Gehäuse mit einem Bluteinlaß und einem
Blutauslaß; sowie ein Filter oder Filterlaminat, wie oben definiert, das so im Gehäuse
angeordnet ist, daß es das Innere des Gehäuses in einen Bluteinlaßabschnitt und einen
Blutauslaßabschnitt teilt.
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In den Zeichnungen:
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ist Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Abtrennung von Leukocyten,
die ein Leukocyten-Trennfilter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfaßt;
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ist Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 von rechts;
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ist Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1;
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ist Fig. 4 eine Vorderansicht einer Leukocyten/Blutplättchen-Abtrennvorrichtung,
die ein Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umfaßt;
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ist Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 4 von rechts;
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ist Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B aus Fig. 4;
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ist Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Anordnung, die ein
Leukocyten-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung umfaßt;
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ist Fig. 8 eine schematische Ansicht einer weiteren Anordnung, die das
Leukocyten-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung umfaßt;
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ist Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Anordnung, die das
Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung umfaßt;
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ist Fig. 10 eine schematische Ansicht einer weiteren Anordnung, die das
Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung umfaßt; und
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ist Fig. 11 eine schematische Ansicht einer Versuchsanordnung mit einem
Leukocyten-Trennfilter, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wird.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail
beschrieben.
[1] Leukocyten-Trennfilter
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Bei dem im vorliegenden Abschnitt erklärten Leukocyten-Trennfilter handelt es sich um
eines zum Abtrennen von Leukocyten alleine. Ein Filter zum Abtrennen von Leukocyten
und Blutplättchen wird in Abschnitt [2] erklärt.
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Das Leukocyten-Trennfilter besteht aus einem porösen Element in Form eines
dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren, deren häufigster
Porendurchmesser 1 um bis 5 um ist. Wenn der häufigste Porendurchmesser kleiner als 1 um
ist, werden während des Abtrennens der Leukocyten auch andere Blutzellen
eingefangen, die in Blut oder einer zu behandelnden Leukocytensuspension enthalten sind,
wodurch der Filter möglicherweise verstopft wird. Wenn der häufigste
Porendurchmesser andererseits größer als 5 um ist, wird die Kontakthäufigkeit mit einer zu
behandelnden Leukocytensuspens ion verringert, wodurch die Blutzellen-Einfangrate
möglicherweise gesenkt wird. Der mehr bevorzugt häufigste Porendurchmesser des
Leukocyten-Trennfilters beträgt 2 um bis 4 um.
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Mit dem Begriff "häufigster Porendurchmesser", wie hierin verwendet, ist jener
Porendurchmesser gemeint, den die größte Zahl der Poren aufweist, und er ist als der am
häufigsten auftretende Durchmesser (Spitzenwert) in der Porendurchmesserverteilung
definiert. Die Porendurchmesserverteilung wird erhalten, indem ein poröses Element
entlang einer beliebigen Oberfläche auseinandergeschnitten wird, die
Querschnittsfläche der jeweils über die gesamte Querschnittsfläche verteilten Poren gemessen wird,
die Durchmesser der Poren unter der Annahme von kreisförmigen Poren berechnet
werden und die Porendurchmesser als grafische Darstellung aufgetragen werden, worin die
Abszisse die Porendurchmesser in 1 um-Intervallen und die Ordinate die Anzahl der
Poren in jedem Intervall (alle 1 um) angibt. So gibt der häufigste Porendurchmesser den
am häufigsten gezeigten Porendurchmesser an, wobei alle Poren mit variablen Formen
und Durchmessern als Poren mit kreisförmigem Querschnitt angesehen werden. Um
Zuverlässigkeit zu gewährleisten, werden nicht weniger als 2.000 Poren statistisch
gemessen.
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Nach obiger Definition stellt der häufigste Porendurchmesser nicht unbedingt den
größten Durchmesser unter den vorliegenden Poren dar, sondern bedeutet lediglich,
daß die Anzahl an Poren mit größerem oder kleinerem Durchmesser als dem häufigsten
Porendurchmesser allmählich abnimmt. Daher bedeutet der häufigste
Porendurchmesser nicht einmal, daß Teilchen mit größerem Durchmesser nicht durch das poröse
Element hindurchgehen. Obwohl rote Blutkörperchen im allgemeinen größere
Durchmesser als den häufigsten Porendurchmesser aufweisen, können sich lebende rote
Blutkörperchen frei verformen und durch die Poren hindurchgehen.
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Das poröse Element, welches das Leukocyten-Trennfilter darstellt, ist dadurch
gekennzeichnet, daß es ein mittleres Porendurchmesser-Verhältnis (Verhältnis zwischen
gewichtsmittlerem Porendurchmesser und zahlenmittlerem Porendurch messer) von 1,5
bis 2,5 aufweist. Wenn das mittlere Porendurchmesser-Verhältnis geringer als 1,5 ist,
besteht die Gefahr, daß Verstopfung auftritt, und die Filtration dauert lange. Wenn es
2,5 übersteigt, besteht die Gefahr, daß d(ie Einfangrate abnimmt.
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Der gewichtsmittlere Porendurchmesser ist ein ähnlich der Gleichung für das
gewichtsmittlere Molekulargewicht durch ΣRi²ni/ΣRiNi definierter Wert, und der zahlenmittlere
Porendurchmesser ist ein durch ΣRiNi/ΣNi definierter Wert, worin Ri der nach einem
Quecksilberinfiltrationsverfahren gemessene Porendurchmesser ist und Ni die Anzahl
der Poren mit dem Durchmesser Ri ist. Der Porendurchmesser Ri wird ermittelt, indem
ein poröses Element willkürlich auseinandergeschnitten wird, jeweils die
Querschnittsfläche der Poren gemessen wird, die über die gesamte Querschnittsfläche verteilt sind,
die Querschnitte der Poren in Kreise umgewandelt und der Durchmesser der Kreise
berechnet wird. Wie oben erklärt, stellt das mittlere Porendurchmesser-Verhältnis eine
Verteilung von Porendurchmessern dar. Je größer der Wert des mittleren
Porendurchmesser-Verhältnisses, desto breiter ist die Verteilung der Porendurchmesser, womit
gemeint ist, daß viele Poren mit größeren Durchmessern als dem häufigsten
Porendurchmesser und viele Poren mit kleineren Durchmessern als dem häufigsten
Porendurchmesser vorhanden sind.
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Die Porosität eines nicht-blutplättchenadsorbierenden porösen Elements in Form eines
dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren beträgt vorzugsweise
75-95% und mehr bevorzugt 80-95%, obwohl sie in Abhängigkeit vom häufigsten
Porendurchmesser usw. variieren kann. Wenn die Porosität 75% oder mehr beträgt,
werden Leukocyten innerhalb kurzer Zeit abgetrennt. Wenn die Porosität 95% oder
weniger beträgt, wird die für ein Filter erforderliche ausreichende Festigkeit erzielt. Die
Dicke des porösen Elements beträgt vorzugsweise 0,1 mm bis 10 mm, mehr bevorzugt
etwa 0,5 mm bis etwa 3 mm, sie kann aber in Abhängigkeit vom häufigsten
Porendurchmesser, der Porosität und der Mikrostruktur des porösen Elements variieren. Wenn
das poröse Element 0,1 mm oder dicker ist, ist das Filter stark genug. Wenn es
andererseits 10 mm oder dünner ist, ist der Filtrationsweg nicht übermäßig lang, und das
Auftreten von Verstopfung ist unwahrscheinlich.
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Das Leukocyten-Trennfilter kann aus einer Vielzahl einzelner poröser Elemente in Form
von flachen Bahnen bestehen. Vorzugsweise ist jedoch eine Vielzahl flacher poröser
Elemente übereinandergelegt, um ein Laminat bereitzustellen. In Fällen, wo das
Leukocyten-Trennfilter aus einer Vielzahl poröser Elemente besteht, werden vorzugsweise ein
oder mehrere poröse Elemente mit breiteren Porendurchmesserverteilungen (größeren
mittleren Porendurchmesser-Verhältnissen) an der stromauf gelegenen Seite und ein
oder mehrere poröse Elemente mit engeren Porendurchmesserverteilungen (kleineren
mittleren Porendurchmesser-Verteilungen) an der stromab gelegenen Seite angeordnet.
Das Anordnen des porösen Elements mit einer breiteren Porendurchmesserverteilung an
der stromauf gelegenen Seite sorgt für effiziente Trennung von Leukocyten ohne
Erhöhung des Filterwiderstandes.
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Das poröse Element in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen
offenen Poren, welches das Leukocyten-Trennfilter mit den obigen Eigenschaften bildet,
besteht aus einem nicht-blutplättchenadsorbierenden Material. Mit dem Begriff
"nichtblutplättchenadsorbierend", wie hierin verwendet, ist die Eigenschaft gemeint, daß im
wesentlichen keine Blutplättchen adsorbiert werden, und er bedeutet nicht unbedingt
überhaupt keine Adsorption von Blutplättchen. Bevorzugte Materialien dafür sind
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere, Polyurethane jeglichen Typs, einschließlich von
Polyethertyp, Polyestertyp und Polycarbonattyp (vorzugsweise Polyurethane, die
Polyether enthalten, wie z.B. Polytetramethylenoxid, Polypropylenoxid oder
Polyethylenoxid), Fluorkohlenwasserstoffpolymere (vorzugsweise Polyvinylidenfluorid), Polysulfone
und Polyethersulfone. Besonders bevorzugt werden Polyurethane.
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Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des porösen Elements ist ein sogenanntes
Elutionsverfahren, welches das Extrudieren einer ebenen Bahn aus einer
Harzzusammensetzung umfaßt, die ein Polymer, wie z.B. Polyurethan, Polyvinylidenfluorid,
Polysulfon, Polyester, Polyamid usw., ein gutes Lösungsmittel dafür und einen Porenbildner
umfaßt, der in einem mit dem guten Lösungsmittel mischbaren Nichtlösungsmittel
löslich oder damit quellbar ist, und das anschließende Eintauchen der extrudierten
ebenen Bahn im Nichtlösungsmittel, um Gelierung herbeizuführen, während der
Porenbildner heraus eluiert wird, wodurch eine ebene poröse Bahn oder ein Film mit
"Durchgangsporen"
gebildet wird, Poren, die von einer Seite der porösen Bahn oder des
porösen Films zur anderen durchgehen. Ein bevorzugter Anteil des Polymers in der
Harzzusammensetzung beträgt 5 Gew.-% bis 70 Gew.-%. Bevorzugte gute Lösungsmittel
sind Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Aceton, Dioxan, Methyl-Cellosolveacetat,
Tetrahydrofuran, Ethylalkohol, Methylalkohol, Methylethylketon usw. Bevorzugte
Porenbildner sind Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Methylcellulose, Polyether,
Polysaccharid, Polyacrylsäure usw. Eine bevorzugte Menge des zugesetzten
Porenbildners beträgt 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, um das poröse
Element mit kontinuierlichen offenen Poren (feinen Durchgangsporen) zu versehen. Dieses
Herstellungsverfahren wird im Detail in der JP-A-3-47131 (EP-A-408.462) beschrieben.
Im Fall von Polyurethan kann ein anderes Material damit beschichtet werden.
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Da das Leukocyten-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung eine gute und stabile
Fähigkeit zum Einfangen von Leukocyten aufweist, kann es wirksam und rasch Leukocyten
von Blutplättchenkonzentrat (PC), konzentrierten roten Blutkörperchen (CRC) oder
Vollblut abtrennen, ohne daß die Gefahr der Absonderung von Fremdstoffen während des
Vorgangs besteht. Weiters unterliegt das Leukocyten-Trennfilter geringen
Leistungsschwankungen.
[2] Filter zum Abtrennen von Leukocyten und Blutplättchen
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Ein Filter zum Abtrennen von Leukocyten und Blutplättchen (Leukocyten/Blutplättchen-
Trennfilter) kann entweder aus einem oder mehreren blutplättchenadsorbierenden
porösen Element(en) in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen
offenen Poren oder aus einem Laminat aus einem oder mehreren
nicht-blutplättchenadsorbierenden porösen Element(en) in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit
kontinuierlichen offenen Poren und einem oder mehreren blutplättchenadsorbierenden
porösen Element(en) in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen
offenen Poren bestehen. In jedem Fall haben die porösen Elemente einen häufigsten
Porendurchmesser von 1 um bis 5 um und ein mittleres Porendurchmesser-Verhältnis
(Verhältnis zwischen dem gewichtsmittleren Porendurchmesser und dem zahlenmittleren
Porendurchmesser) von 1,5 bis 2,5, damit sie über gute Leukocyten-Abtrennfähigkeit
verfügen. Aus dem gleichen Grund wie oben beträgt der häufigste Porendurchmesser
vorzugsweise 2 um bis 4 um.
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Das nicht-blutplättchenadsorbierende poröse Element in Form eines dreidimensionalen
Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren kann das gleiche wie oben unter [1]
beschrieben sein. Im Gegensatz dazu kann das blutplättchenadsorbierende poröse Element
in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren
entweder aus blutplättchenadsorbierenden Materialien oder aus kationisch behandelten
nichtblutplättchenadsorbierenden oder blutplättchenadsorbierenden Materialien bestehen.
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Gemäß vorliegender Erfindung einsetzbare blutplättchenadsorbierende Materialien sind
Polyvinylacetale (vorzugsweise Polyvinylformal), aliphatische Polyamide, z.B. Nylon 6,
Nylon 66, Nylon 12, oder sogenannten Polyetheramide, die mit
Polyetherkomponenten, wie Polytetramethylenoxid, Polypropylenoxid und Polyethylenoxid, copolymerisiert
sind, aromatische Polyamide (vorzugsweise besonders Poly-m-phenylenisophthalamid
oder Poly-p-phenylenterephthalamid), Polyester (insbesondere Polybutylenterephthalat,
Polyethylenterephthalat usw.), Polyimide usw.
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Der Begriff "Kationenbehandlung", wie hierin verwendet, bedeutet, eine kationische
Verbindung an eine Oberfläche eines Filtersubstrats zu binden oder damit zu verbinden,
oder die kationische Verbindung in das Filtersubstrat einzubauen. Im speziellen gibt es
Verfahren, bei denen das poröse Element mit einer kationischen Verbindung beschichtet
wird, Verfahren, bei denen die kationische Verbindung durch Pfropfcopolymerisation
usw. an das Filtersubstrat gebunden wird, sowie Verfahren, bei denen das Filtersubstrat
im Herstellungsverfahren für das poröse Element mit der kationischen Verbindung
vermischt wird. Einsetzbare kationische Verbindungen sind quaternäre
Ammoniumsalze, Verbindungen mit Amino- oder Iminogruppen, usw.. Beispielsweise wird bei einem
bevorzugten Verfahren zum Verbinden der kationischen Verbindung mit dem
Filtersubstrat durch Pfropfcopolymerisation das Filtersubstrat einer Plasmabehandlung
unterzogen
und mit einem Monomer pfropfcopolymerisiert, das einen reaktiven
Substituenten wie Glycidylmethacrylat aufweist, und dann wird eine kationische Substanz an das
gepfropfte Monomer gebunden. Kationenbehandlung trägt dazu bei, für einen langen
Zeitraum eine positive Ladung des Filters beizubehalten.
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Das blutplättchenadsorbierende poröse Element in Form eines dreidimensionalen
Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren hat aus dem oben unter [1]
beschriebenen Grund eine Porosität von 75-95% und eine Dicke von 0,1 mm bis 10 mm.
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Das blutplättchenadsorbierende poröse Element in Form eines dreidimensionalen
Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren kann nach beliebigen Verfahren
hergestellt werden, vorausgesetzt, daß das poröse Element die obengenannte Struktur
aufweist. Ein bevorzugtes Verfahren ist ein Elutionsverfahren. Im Fall der Herstellung des
porösen Elements aus Polyvinylformal wird beim Elutionsverfahren beispielsweise eine
Acetalbildungsreaktion eingesetzt, bei der Formaldehyd und ein Säurekatalysator auf
eine wäßrige Polyvinylalkohollösung einwirken, die einen Porenbildner enthält, der aus
amylosehältigem Polysaccharid, wie z.B. Stärke und Dextrin, Derivaten davon,
säurebeständigen anionischen Tensiden, nichtionogenen Tensiden usw. ausgewählt ist,
gegebenenfalls in Gegenwart eines anorganischen Salzes, wie z .B. Natriumsulfat,
Natriumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid, Kaliumsulfat, Natriumiodid usw. (JP-A-
47-46455 und 48-20019).
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Bei einer guten und stabilen Fähigkeit zum Einfangen von Leukocyten und Blutplättchen
kann das Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung wirksam
und rasch Leukocyten und Blutplättchen von konzentrierten roten Blutkörperchen (CRC)
und Vollblut abtrennen, ohne daß die Gefahr der Absonderung von Fremdstoffen
während des Betriebs besteht. Er verringert auch die Leistungsschwankungen.
[3] Vorrichtung zur Abtrennung von Leukocyten
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 eine Vorrichtung zur
Abtrennung von Leukocyten im Detail beschrieben, die mit einem Leukocyten-Trennfilter
gemäß vorliegender Erfindung ausgerüstet ist. Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Beispiels
für die Vorrichtung zur Abtrennung von Leukocyten gemäß vorliegender Erfindung, Fig.
2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 von rechts, und Fig. 3 ist eine
Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1.
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Die Vorrichtung zur Abtrennung von Leukocyten 1 mit dem Leukocyten-Trennfilter 6
gemäß vorliegender Erfindung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einem Bluteinlaß 2a
und einem Blutauslaß 2b, sowie einem Leukocyten-Trennfilter 6, das aus einem porösen
Element in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren
besteht und so im Gehäuse 2 angeordnet ist, daß es das Innere des Gehäuses 2 in einen
Bluteinlaßabschnitt 3a und einen Blutauslaßabschnitt 3b teilt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist
das Filter 6 gemäß vorliegender Erfindung so im Gehäuse 2 eingebaut, daß das durch
den Bluteinlaß 2a in das Gehäuse 2 gelangende Blut usw. nicht durch den Blutauslaß
2b austreten kann, ohne das Filter 6 zu passieren. Ein Umfangsabschnitt des Filters 6 ist
wasserdicht zwischen Innenflächen zweier Elemente des Gehäuses 2 angeordnet. Das
Filter 6, wie in Fig. 3 gezeigt, ist teilweise durch mehrere Vorsprünge 2c festgeklemmt,
die an der Innenfläche der beiden Bauelemente des Gehäuses 2 ausgebildet sind, um
eine Verformung des Filters bei Betrieb und Lagerung zu verhindern.
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Als Gehäuse 2 sind verschiedene Materialien, wie z.B. Polycarbonate, Acrylharze,
Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchloridharze,
Acryl-Styrol-Copolymere, Acryl-Butylen-Styrol-Copolymere usw., einsetzbar. Besonders
bevorzugt werden Polycarbonate, Acrylharze, Polyethylenterephthalat, Polyethylen,
Polypropylen, Polystyrol und Polyvinylchloridharze. Die Innenfläche des Gehäuses 2
wird vorzugsweise so behandelt, daß sie Hydrophilie aufweist, um die Haftung von
Blutzellen daran zu verringern. Geeignete Hydrophilierung ist das Beschichten mit einer
hydrophilen Substanz oder deren Bindung daran, oder eine Oberflächenbehandlung,
wie z.B. Plasmabehandlung, Koronabehandlung usw..
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Bei der Vorrichtung 1 zur Abtrennung von Leukocyten gemäß einer in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat ein Vorfilterabschnitt (der rechts
gelegene Abschnitt des Filters 6 aus Fig. 3) auf der stromauf befindlichen Seite eines
Hauptfilterabschnitts (der links gelegene Abschnitt des Filters 6 aus Fig. 3) die Funktion, feine
Teilchen im Blut (beispielsweise Gele, Mikroaggregate usw.) und riesige
Leukocytenteilchen unter allen Leukocyten aus dem Blut abzutrennen, bevor das Blut in den
Hauptfilterabschnitt eintritt, um ein Verstopfen des Hauptfilterabschnitts zu verhindern.
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Ein geeignetes poröses Element für den Vorfilterabschnitt ist ein poröses Element in
Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen Poren mit einem
häufigsten Porendurchmesser von etwa 2 um bis etwa 4 um, einem mittleren
Porendurchmesser-Verhältnis von 2,0 bis 2,5 und einer Dicke von etwa 0,3 mm bis etwa 1,5
mm. Eine geeignete Anzahl solcher laminierter poröser Elemente ist 1 bis 5. Ein
geeignetes poröses Element, das für den Hauptfilterabschnitt verwendet wird, ist ein poröses
Element in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit kontinuierlichen offenen
Poren, dessen häufigster Porendurchmesser etwa 1 um bis etwa 2 um und kleiner als jener
des Vorfilterabschnitts ist und das ein mittleres Porendurchmesser-Verhältnis von 1,5 bis
2,0 und eine Dicke von etwa 0,3 mm bis etwa 1,5 mm aufweist. Eine geeignete Anzahl
solcher laminierter poröser Elemente ist 1 bis 5.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Vorfilterabschnitt durch
Aufeinanderstapeln von zwei porösen Polyurethanfilme.n hergestellt werden, die jeweils einen
häufigsten Porendurchmesser von 2,5 um bis 3,5 um, ein mittleres
Porendurchmesser-Verhältnis von 2,5 und eine Dicke von etwa 0,5 mm aufweisen und mit einem Tensid
behandelt werden, und der Hauptfilterabschnitt kann durch Aufeinanderstapeln von vier
porösen Polyurethanelementen hergestellt werden, die jeweils einen häufigsten Poren
durchmesser von 1,0 um bis 2,0 um, ein mittleres Porendurchmesser-Verhältnis von 1,7
und eine Dicke von etwa 0,6 mm aufweisen und mit einem Tensid behandelt werden.
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Das Filter kann anstelle des oben angeführten Laminats ein einschichtiges Element sein.
je dünner das Filter, desto einfacher ist es, die einstückige Struktur gleichmäßig
auszubilden, und desto einfacher ist die Herstellung eines Filters, das den gewünschten
numerischen Bedingungen entspricht. Weiters kann unter Berücksichtigung der
beabsichtigten Verwendung, der Bahnflächen und anderer Faktoren jede geeignete Anzahl an
Bahnen laminiert werden, um eine gewünschte Vorrichtung zur Abtrennung von
Leukocyten herzustellen. Die Anzahl der laminierten porösen Bahnen kann unter
Berücksichtigung der Abtrennungsrate, der Filtrationszeit, der Wahrscheinlichkeit von Verstopfung
usw. geeignet bestimmt werden.
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Zur Hydrophilierung kann ein beliebiges Tensid verwendet werden, und
geeigneterweise einsetzbar sind beispielsweise Glycerinmonolaurat und Polyether-Tenside
(beispielsweise Pluronic-Tenside). Anstelle der Verwendung eines Tensids kann das poröse
Element (beispielsweise durch Plasmabehandlung) hydrophiliert werden.
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Ein Beispiel für die Verwendung des Leukocyten-Trennfilters 6 gemäß vorliegender
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 erklärt, die eine Anordnung
zum Abtrennen von Leukocyten aus einem Blutpräparat zur Komponententransfusion
von Blutplättchen an einen Patienten, wie z.B. Blutplättchenkonzentrat, das keine roten
Blutkörperchen enthält,zeigt.
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Das Abtrennen von Leukocyten mit der Änordnung aus Fig. 7 wird in Gang gesetzt,
indem die Klemmen 20a, 20b geschlossen werden. Dann werden Schutzkappen 21a,
21b, entfernt und Nadeln 22a, 22b an einem (nicht dargestellten) Beute mit einem
Blutpräparat (im speziellen einem Blutplättchenkonzentrat) und an einem (nicht
dargestellten) Spülbeutel befestigt. Der Blutpräparatbeutel und der Spülbeutel werden an einem
(nicht dargestellten) Irrigator aufgehängt.
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Während die Vorrichtung 1 zum Abtrennen von Leukocyten verkehrt gehalten wird,
werden die Klemmen 20a und Schlauchklemme 23 geöffnet, um die Vorrichtung 1 zum
Abtrennen von Leukocyten zu konditionieren. Nach Beendigung des Konditionierens
der Vorrichtung 1 zum Abtrennen von Leukocyten wird die Vorrichtung 1 zum
Abtrennen von Leukocyten wieder in Ausgangsstellung gebracht. Danach wird das
Blutpräparat durch Umdrehen eines lnstillators 24 in den Instillator 24 eingebracht. Wenn das
Blutpräparat etwa das halbe Volumen des lnstillators 24 eingenommen hat, wird der
Instillator 24 wieder in die Ausgangsstellung gebracht. Wenn das Blutpräparat das
Austrittsende eines verriegelbaren Verbinders 25 erreicht, wird die Schlauchklemme 23
geschlossen.
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Nach dem Anbringen einer Injektionsnadel am Ende des verriegelbaren Verbinders 25
beginnt die Instillation (Komponententransfusion, d.h. in diesem Fall
Blutplättchentransfusion) in die Vene eines Patienten. Die Strömungsgeschwindigkeit der Instillation wird
mittels der Schlauchklemme 23 eingestellt.
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Wenn der Blutpräparatbeutel leer ist, wird die Schlauchklemme 23 geschlossen, und die
Klemme 20b wird geöffnet, um Spülflüssigkeit in den Blutpräparatbeutel einzuleiten.
Wenn etwa 100 ml der Spülflüssigkeit eingebracht sind, wird die Klemme 20b
geschlossen, und die Schlauchklemme 23 wird wieder geöffnet, um die
Komponententransfusion wieder aufzunehmen. Wenn die Spülflüssigkeit im Blutpräparatbeutel
aufgebraucht ist, wird die Spülflüssigkeit im einlaßseitigen Schlauch 27 durch Öffnen eines
Entlüftungsventils 26 rückgewonnen, und die Transfusion ist beendet.
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Ein weiteres Beispiel für die Verwendung des Leukocyten-Trennfilters 6 gemäß
vorliegender Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 erklärt. Bei der
Anordnung aus Fig. 8 wird das Leukocyten-Trennfilter 6 gemäß vorliegender Erfindung
verwendet, um Leukocyten von einem Blutpräparat, das keine roten Blutkörperchen
umfaßt, wie z.B. Blutplättchenkonzentrat, abzutrennen und Blutplättchen daraus
zurückzugewinnen.
Die Abtrennung der Leukocyten durch den Kreislauf ist im wesentlichen die
gleiche wie oben erklärt, mit Ausnahme von dadurch gegebenen Unterschieden, daß
die Transfusion unter Verwendung der Spülflüssigkeit durchgeführt wird und daß die
Trennvorrichtung 1 kein Entlüftungsventil 12d enthält, dessen Funktion im
obengenannten Verfahren von einem Entlüftungsventil 37a erfüllt wird. Im übrigen kann Transfusion
unter Verwendung einer Spülflüssigkeit in der die Leukocyten-Trennvorrichtung 1
umfassenden Anordnung nicht durchgeführt werden, und die
Leukocyten-Trennvorrichtung 1 kann das Entlüftungsventil 12d umfassen. In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszahlen
34a, 34b und 34c Klemmen, 35a und 35b bezeichnen Schutzkappen, 36a und 36b
Nadeln und 37b ein Entlüftungsventil.
[4] Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung
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Ein Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter und eine
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung, die den Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung
umfaßt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Fig. 4 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels für die Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung,
die das Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung umfaßt. Fig.
5 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 4 von rechts. Fig. 6 ist eine
Querschnittsansicht entlang Linie B-B aus Fig. 4.
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Die Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung 10, die das Leukocyten/Blutplättchen-
Trennfilter 16 gemäß vorliegender Erfindung umfaßt, umfaßt ein Gehäuse 12 mit einem
Bluteinlaß 12a und einem Blutauslaß 12b, sowie das
Leukocyten/Blutplättchenjrennfilter 16, das im Gehäuse 2 so angeordnet ist, daß es das Innere des Gehäuses 12 in
einen Bluteinlaßabschnitt 13a und einen Blutauslaßabschnitt 13b teilt. Das
Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter 16 besteht aus einem Vorfilter 16a zum Abtrennen von
Mikroaggregaten und Gelen, die in gelagertem Blut auftreten, sowie einem
blutplättchenadsorbierenden porösen Element in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit
kontinuierlichen offenen Poren (Hauptfilter) 16b, dessen häufigster Porendurchmesser 1
um bis 5 um beträgt und dessen Verhältnis zwischen gewichtsmittlerem
Porendurchmesser
und zahlenmittlerem Porendurchmesser im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt. Bei
dieser Struktur weist der Hauptfilter 16 die Fähigkeit, sowohl Leukocyten als auch
Blutplättchen einzufangen, in hohem Ausmaß auf.
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Das Vorfilter 16a besteht vorzugsweise aus Faservliesen in Form einer ebenen Bahn, die
jeweils einen Gewicht/Fläche-Wert von 30 g/m² bis 80 g/m², einen mittleren
Faserdurchmesser von 10 um bis 20 um und eine Dicke von etwa 0,3 mm bis etwa 0,6 mm
aufweisen. Vorzugsweise werden zwei bis fünf derartige Faservliese laminiert. Der
Hauptfilterabschnitt besteht vorzugsweise aus einem primären Hauptfilterabschnitt mit
einer breiteren Porendurchmesserverteilung und einem sekundären Hauptfilterabschnitt
mit einer engeren Porendurchmesserverteilung. Der primäre Hauptfilterabschnitt besteht
vorzugsweise aus porösen Elementen in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit
kontinuierlichen offenen Poren, die jeweils einen häufigsten Porendurchmesser von
etwa 2 um bis etwa 3 um, ein mittleres Porendurchmesser-Verhältnis von 1,8 bis 2,5
und eine Dicke von etwa 0,5 mm bis etwa 2 mm aufweisen. Vorzugsweise werden 2
bis 5 derartige poröse Elemente laminiert. Der sekundäre Hauptfilterabschnitt besteht
vorzugsweise aus porösen Elementen in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit
kontinuierlichen offenen Poren, die jeweils einen häufigsten Porendurchmesser von
etwa 2 um bis etwa 3 um, ein mittleres Porendurchmesser-Verhältnis von 1,5 bis 2,1
und eine Dicke von etwa 0,2 mm bis etwa 2 mm aufweisen. Vorzugsweise werden 2
bis 5 derartige Porenelemente laminiert. Die für den sekundären Hauptfilterabschnitt
verwendeten porösen Elemente können die gleichen wie die für den primären
Hauptfilterabschnitt sein.
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Bei einem bevorzugten Beispiel wird das Vorfilter 16a durch Aufeinanderstapeln von
drei Bahnen aus Polyester-Faservliesen, die jeweils einen mittleren Faserdurchmesser
von 12 um und eine Rohdichte von etwa 0,1875 g/cm³ bis zu einer Dicke von 0,1 mm
hergestellt. Der stromauf gelegene Abschnitt des Hauptfilters 16b (der rechte Abschnitt
des Hauptfilters 16b aus Fig. 6) bildet einen primären Hauptfilterabschnitt, der durch
Aufeinanderstapeln von drei tensidbehandelten porösen Polyurethanfilmen, die jeweils
einen häufigsten Porendurchmesser von 1,0 um bis 3,0 um, ein mittleres
Porendurchmesser-Verhältnis von 2,0 und eine Dicke von etwa 1,0 mm aufweisen, auf einer 0,2
mm dicken Bahn aus Polyester-Faservliesen als Trägerelement hergestellt wird. Der
stromab gelegene Abschnitt des Hauptfilters 16b (der rechte Abschnitt des Hauptfilters
16b aus Fig. 6) bildet einen sekundären Hauptfilterabschnitt, der durch
Aufeinanderstapeln von drei porösen Polyurethanfilmen hergestellt wird, die mit jenen des stromauf
gelegenen Abschnitts identisch sind, aber einer Kationenbehandlung und einer
Tensidbehandlung unterzogen wurden. So wird das Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter 16
gemäß vorliegender Erfindung vorzugsweise durch Laminieren mehrerer solcher
porösen Elemente hergestellt. Die Anzahl an aufeinandergestapelten porösen Bahnen kann
unter Berücksichtigung von Faktoren wie Abtrennungsrate, Filtrationszeit und
Wahrscheinlichkeit von Verstopfung geeignet bestimmt werden.
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Zur Hydrophilierung kann jedes beliebige Tensid verwendet werden; geeignete Tenside
sind beispielsweise Decaglycerinmonolaurat und Polyether-Tenside (z.B.
Pluronic-Tenside). Anstelle der Verwendung eines Tensids kann das poröse Element einer
Hydrophilierung (beispielsweise Plasmabehandlung) unterzogen werden.
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Das Vorfilter 16a wird verwendet, um Mikroaggregate und Gele zu entfernen, die
ursprünglich im Blut enthalten sind oder aufgrund von Aggregation während der Lagerung
im Blut erzeugt werden. Das poröse Element, das den auf der stromauf gelegenen Seite
angeordneten primären Hauptfilterabschnitt bildet, hat die Funktion, Leukocyten
abzutrennen, die größere Durchmesser als jene seiner eigenen Poren aufweisen. Negativ
geladene Blutplättchen besitzen kleinere Durchmesser als jene des an der stromab
gelegenen Seite angeordneten porösen Elements, das den sekundären Hauptfilterabschnitt
bildet. Dennoch werden Blutplättchen elektrisch vom porösen Element festgehalten, da
das poröse Element des sekundären Hauptfilterabschnitts aufgrund von
Kationenbehandlung positiv geladen ist. Leukocyten, die den primären Hauptfilterabschnitt passieren,
werden, obwohl es sehr wenige sind, ebenfalls durch den sekundären
Hauptfilterabschnitt entfernt. Auch rote Blutkörperchen, die größere Durchmesser als die
Porendurchmesser
der porösen Elemente aufweisen, welche die primären und sekundären
Hauptfilterabschnitte bilden, können den Hauptfilter 16n passieren, weil sie leicht
verformbar sind.
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Die Gründe, weshalb das poröse Element des Hauptfilters 16b mit den Faservliesen
kombiniert wird, sind unter anderem, daß die Faservliese, die schwach
antithrombogene Wirkung haben, so funktionieren, daß sie stark haftende Blutplättchen adsorbieren,
daß ein Schritt des Abstreifens derselben im Bahnenherstellungsverfahren weggelassen
werden kann, daß das poröse Element leichter im Gehäuse 2 montiert werden kann und
daß die Faservliese das poröse Element in der richtigen Form halten.
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Wie in Fig. 6 gezeigt, weist das Gehäuse 12 der
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung 10 ein Entlüftungsventil 12d nahe einem oberen Abschnitt auf. Das
Entlüftungsventil 12d erleichtert die Entfernung von Luft im Verlauf der Konditionierung der
Trennvorrichtung 10, den Start und die Beendigung der Filtration, die Rückgewinnung von
Restflüssigkeiten in der Trennvorrichtung, die Entfernung von Luft aus dem
Rückgewinnungsbeutel usw. Obwohl das in dieser Ausführungsform verwendete Entlüftungsventil
12d mittels einer Kappe geöffnet und geschlossen werden kann, sind auch andere
Konfigurationen möglich. In den Fig. 4 und 6 bezeichnet Bezugszahl 12c mehrere
Vorsprünge, die an der Innenfläche der beiden Bauelemente des Gehäuses 12 ausgebildet sind.
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Ein Beispiel für die Verwendung eines Leukocyten/Blutplättchen-Filters 16 gemäß
vorliegender Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 erklärt. Die
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung 10 mit dem Leukocyten/Blutplättchen-Filter 16
gemäß vorliegender Erfindung wird an eine Änordnung angeschlossen, wie beispielsweise
in Fig. 9 gezeigt. Die in Fig. 9 gezeigte Anordnung ist zur Komponententransfusion roter
Blutkörperchen an einen Patienten bestimmt, während Leukocyten und Blutplättchen
von Vollblut oder einem Blutpräparat, das rote Blutkörperchen (beispielsweise
konzentrierte rote Blutkörperchen) enthält, abgetrennt werden, indem eine
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung
10 verwendet wird, die das Blutplättchen-Trennfilter 16
gemäß vorliegender Erfindung umfaßt.
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Das Verfahren zum Abtrennen von Leukocyten und Blutplättchen mittels dieser
Anordnung ist das gleiche wie oben angeführt, mit der Ausnahme, daß nicht der
Transfusionsvorgang mit Spülflüssigkeit durchgeführt wird und daß das Entlüftungsventil 12d der
Trennvorrichtung 10 geöffnet wird, um im Schlauch an der Auslaßseite verbliebene rote
Blutkörperchen an einen Patienten zu übertragen, nachdem der Blutpräparatbeutel
geleert wurde. Die Anordnung, welche die Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung 10
umfaßt, kann auch zur Übertragung mittels Spülflüssigkeit verwendet werden, und die
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung 10 muß nicht unbedingt das
Entlüftungsventil 12d aufweisen. In Fig. 9 bezeichnet Bezugszahl 20 eine Klemme, 21 eine
Schutzkappe und 22 eine Nadel.
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Ein weiteres Beispiel für die Verwendung des Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilters 16
gemäß vorliegender Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 erklärt. Die in Fig. 10
gezeigte Ausführungsform ist dazu bestimmt, Leukocyten und Blutplättchen
abzutrennen und rote Blutkörperchen von Voliblut oder von einem rote Blutkörperchen
enthaltenden Blutpräparat rückzugewinnen, indem die
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung 10 verwendet wird, die das Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter 16 umfaßt.
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Das Verfahren zum Abtrennen von Leukocyten mittels dieser Anordnung wird
durchgeführt, indem Abziehlasche 30 geöffnet und die Nadel 33 eines Gewinnungsbeutels 32
am Entlüftungsventil 31 befestigt, die Klemmen 34a, 34b und eine Kappe 14 des
Entlüftungsventils 12d geschlossen, eine Schutzkappe 35 entfernt, eine Nadel 36 an einem
(nicht dargestellten) Blutpräparatbeutel befestigt wird und dieser an einem (nicht
dargestellten) Irrigator aufgehängt wird.
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Die Klemmen 34a und die Kappe 14 des Entlüftungsventils 12d werden dann geöffnet,
um die Trennvorrichtung 10 zu konditionieren. Wenn das Blutpräparat das
Entlüftungsventil
12d erreicht, wird das Entlüftungsventil 12d mit der Kappe 14 verschlossen und
die Klemme 34b geöffnet, wodurch mit der Filtration begonnen wird.
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Wenn der Blutpräparatbeutel leer ist, wird verbliebenes Blutpräparat an der Einlaßsseite
durch Öffnen des Entlüftungsventils 37 rückgewonnen, und verbliebenes Blutpräparat
an der Auslaßseite wird durch Öffnen der Kappe 14 des Entlüftungsventus 12d
rückgewonnen. Das im Schlauch 38 an der Auslaßseite verbliebene Blutpräparat wird durch
Zusammendrücken des Schlauchs 38 mit Schlauchklemmen im Beute 32
rückgewonnen. Wenn es erforderlich ist, Luft aus dem Gewinnungsbeutel 32 zu entfernen, kann
die Luft aus dem Gewinnungsbeutel 32 über ein Entlüftungsventil 12d abgelassen
werden, indem die Luft zum Schlauch 38 befördert und der Gewinnungsbeutel 32 dann
zusammengedrückt wird. Unter Abdichten des Schlauchs 38 wird der
Gewinnungsbeute 32 von der Anordnung getrennt, wodurch das Verfahren zum Abtrennen von
Leukocyten und Blutplättchen beendet wird.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele detaillierter
erklärt, ohne daß die Absicht besteht, die vorliegende Erfindung darauf zu beschränken.
Beispiele 1-6, Vergleichsbeispiel 1-4
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Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter mit der in Fig. 4 gezeigten Konstruktion wurden
unter Verwendung von porösen Polyvinylformal-Elementen mit einer Dicke von 1,3
mm, einer Filterfläche von 50 cm², sowie den in Tabelle 1 gezeigten häufigsten
Porendurchmessern und mittleren Durchmesser-Verhältnissen hergestellt. Da die
porösen Polyvinylformal-Elemente hydrophil und blutplättchenadsorbierend sind, wurden sie
keiner speziellen Hydrophilierung und Kailonenbehandlung unterzogen.
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Jeweils zwei der in Tabelle 1 gezeigten porösen Elemente wurden aufeinandergestapelt,
um ein Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter herzustellen, das dann in eine
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung eingebaut wurde, wie in Fig. 6 gezeigt. Alle diese
Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtungen wurden in einer Anordnung mit der in
Fig. 10 gezeigten Struktur montiert. 0,5 Units konzentrierter roter Blutkörperchen (CRC)
mit CPD-Zusatz, die aus 400 ml menschlichem Blut erhalten worden waren, wurden
unter Ausnutzung der Schwerkraft durch das Trennfilter fließen gelassen.
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Die Anzahl der Blutkörperchen in den CRC vor und nach der Behandlung und die
Anzahl an roten Blutkörperchen und Blutplättchen nach der Behandlung wurden mit
einem automatischen Blutkörperchenzähler (Sysmex NE-6000, hergestellt von Toa
Medical Electronics Co., Ltd., gemessen). Die Gesamtanzahl der jeweiligen
Blutkörperchenkomponenten wurde auf Basis des Flüssigkeitsvolumens gemessen, und es wurden
die Rückgewinnungsraten an roten Blutkörperchen und die Blutplättchen-Trennraten
ermittelt.
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Die Anzahl an Leukocyten nach der Behandlung wurden mit einem
Durchluß-Cytometer (Cyto-ACE 150, hergestellt von Nippon Bunko K.K.) und einer
Nageotte-Blutkörperchenzählkammer gemessen. Die Gesamtanzahl an Leukocyten wurde auf Basis des
Flüssigkeitsvolumens gemessen, und es wurde die Leukocyten-Abtrennungsrate
ermittelt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 1
Poröses Element
Tabelle 2
Trennergebnisse
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Tabelle 2 beweist, daß die Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter der Beispiele 1 bis 6,
die aus porösen Elementen mit häufigsten Porendurchmessern im Bereich von 1 um bis
5 um und mittleren Porendurchmesser-Verhältnissen im Bereich von 1,5 bis 2,5
bestehen, gute Leukocyten-Abtrennungsraten innerhalb eines praktischen Zeitraums
aufweisen, und daß ihre Rückgewinnungsraten der roten Blutkörperchen und die
Blutplättchen-Abtrennungsraten besser sind als jene der Vergleichsbeispiele 1 bis 4.
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Der gleiche Versuch wurde mit porösen Polyurethanelementen mit einer Porosität von
etwa 87%, einer Dicke von 1,3 mm, einer Filterfläche von 50 cm² und in Tabelle 1
gezeigten häufigsten Porendurchmessern und mittleren Porendurchmesser-Verhältnissen
erhalten. Als Ergebnis wurden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erhalten. Im
übrigen wurde ein primärer Filterabschnitt des Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilters
durch Aufeinanderstapeln von drei porösen Polyurethanelementen hergestellt, die einer
Hydrophilierung mit Glycerinmonolaurat (Decaglycerinmonolaurat) unterzogen
wurden. Ein sekundärer Filterabschnitt des Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilters wurde
hergestellt, indem die gleichen porösen Elemente wie im primären Filterabschnitt
verwendet, einer Plasmabehandlung, Pfropfcopolymerisation mit G Iycidyl methacrylat
unterzogen, eine kationische Substanz (Cationon UK, hergestellt von lpposha Oil & Fat
Industries K.K.) daran gebunden und dann einer Behandlung mit Glycerinmonolaurat
unterzogen und drei davon übereinandergestapelt wurden. Das verwendete Gehäuse
hatte die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Struktur. Das Gehäuse enthielt das Trennfilter, um
die in Fig. 6 gezeigte Leukocyten/Blutplättchen-Trennvorrichtung zu bilden.
Beispiele 7-10, Vergleichsbeispiele 5-7
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Ein in Fig. 11 gezeigtes Leukocyten/Blutplättchen-Trennfilter wurde unter Verwendung
von porösen Polyurethanelementen mit einer Dicke von 0,6 mm, einer Filterfläche von
3 cm², einer Porosität von etwa 87% und den in Tabelle 3 gezeigten häufigsten
Porendurchmessern und mittleren Porendurchmesser-Verhältnissen hergestellt. Das Filter
umfaßte einen Vorfilterabschnitt, der hergestellt wurde, indem zwei der in Tabelle 3
gezeigten, einer Hydrophilierung mit Glycerinmonolaurat unterzogenen, porösen
Elemente aufeinandergestapelt wurden, sowie einen Hauptfilterabschnitt, der durch
Aufeinanderstapeln von vier solchen porösen Elementen, die wie jene des Vorfilterabschnitts mit
Glycerinmonolaurat behandelt worden waren, hergestellt wurde. Das verwendete
Gehäuse hatte die in Fig. 11 gezeigte Struktur und enthielt das obige Trennfilter, um eine
Leukocyten-Trennvorrichtung zu bilden.
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Die Leukocyten-Trennfilter der Beispiele 7 bis 10 und Vergleichsbeispiele 5 bis 7
wurden in Anordnungen mit der in Fig. 11 gezeigten Konstruktion eingebaut, um
Versuchsanordnungen zu bilden. Lymphocyten enthaltendes, blutplättchenreiches
Plasma (PRP) (Blutplättchen: 3,5x10&sup5;/ul bis 5,5x10&sup5;/ul, Leukocyten: 3,5x10³/ul bis
4,5x10³/ul) wurde hergestellt, indem Eigen-Lymphocyten, die nach einem
Dichtegradienten-Zentrifugaltrennverfahren abgetrennt worden waren, zu blutplättchenreichem
Plasma (PRP) zugegeben wurde, das frischem Blut mit CPD-Zusatz von gesunden Men-
Plasma (PRP) zugegeben wurde, das frischem Blut mit CPD-Zusatz von gesunden
Menschen entnommen wurde. Der Versuch wurde durchgeführt, indem das
lymphocytenhältige PRP mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 ml/min.cm² durch die in Fig. 11
gezeigten Versuchsanordnungen geleitet wurde.
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Die Anzahl an Blutplättchen im PRP vor und nach der Behandlung und die Anzahl an
Leukocyten im PRP vor der Behandlung wurden mit einem automatischen
Blutkörperchenzähler (Sysmex NE-6000, hergestellt von Toa Medical Electronics Co., Ltd.)
gemessen, und die Anzahl an Leukocyten nach der Behandlung wurde mit einem
Durchfluß-Cytometer (Cyto-ACE 150, hergestellt von Nippon Bunko K.K.) und einer
Nageotte-Blutkörperchenzählkammer gemessen. Die Gesamtanzah der jeweiligen
Blutkörperchenkomponenten wurde auf Basis des Flüssigkeitsvolümens gemessen, und die
Leukocyten-Abtrennungsraten und die Blutplättchen-Rückgewinnungsraten wurden
daraus errechnet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 3
Poröses Element
Tabelle 4
Trennergebnisse
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Anmerkung: * kein Fluß aufgrund von Verstopfung
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Tabelle 4 beweist, daß die Leukocyten-Filter der Beispiele 7 bis 10, die aus porösen
Elementen mit häufigsten Porendurchmessern im Bereich von 1 um bis 5 um und
mittleren Porendurchmesser-Verhältnissen im Bereich von 1,5 bis 2,5 bestanden,
bessere Leukocyten-Abtrennungsraten und Blutplättchen-Abtrennungsraten aufweisen, als
jene der Vergleichsbeispiele 5 bis 7.
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Wie oben erklärt, weisen die Leukocyten-Trennfilter gemäß vorliegender Erfindung, da
sie aus porösen Elementen in Form eines dreidimensionalen Netzwerks mit
kontinuierlichen offenen Poren mit häufigsten Porendurchmessern im Bereich von 1 um bis 5 um
bestehen, gute und stabile Fähigkeiten zum Einfangen von Leukocyten auf. Daher
werden im Blut enthaltene Leukocyten effizient und rasch eingefangen, wenn sie durch
komplizierte Strömungswege kontinuierlicher offener Poren in der Matrix des porösen
Elements hindurchgehen. Indem die Anforderung erfüllt wird, daß das Verhältnis
zwischen dem gewichtsmittleren Porendurchmesser und dem zahlenmittleren
Porendurchmesser im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt, wird Leukocyten-Abtrennungsrate weiter
verbessert. Da der Strömungsweg des Filters durch die Textur in Form eines
dreidimensionalen
Netzwerks des porösen Elements definiert ist (kontinuierliche offene Poren,
definiert durch die Matrix des porösen Elements), ist die Filterleistung stabil und
gleichmäßig. Das Filter unterliegt auch im wesentlichen keiner Absonderung von
Fremdstoffen aus den porösen Elementen und Kanalbildung der Strömungswege während des
Betriebs. Darüber hinaus kann das Filter sehr einfach hergestellt werden, da die
Strömungswege des Filters bei der Herstellung des porösen Elements leicht auszubilden
sind.