ES2908456T3 - Inactivación de patógenos en medios biológicos - Google Patents

Abstract

Casete para generar una película líquida (22) continua a partir del líquido biológico (20) suministrado, adecuado para la irradiación de la película líquida (22) generada y la inactivación continua de patógenos en el líquido biológico en una disposición para la irradiación continua con dosis controladas, con una carcasa de módulo (10) que contiene: cubeta (12) para recibir el líquido (20), canal de entrada (14) para alimentar el líquido (20) a la cubeta (12), rodillo cilíndrico (30), que está sumergido en la cubeta (12) y líquido (20) y puede girar allí, labio rascador (40) en el lado trasero (36) del rodillo (30) en estrecho contacto con la superficie del rodillo (32) para rascar la película de líquido (22) formada en la superficie del rodillo giratorio (32) durante la rotación del rodillo (30), y canal de descarga (18) para recibir y descargar líquido (26) rascado con el labio rascador (40), y con una tapa de carcasa (60) para cerrar herméticamente la carcasa del módulo (10), caracterizado porque la tapa (60) de la carcasa presenta una ventana metálica (62) estanca a los gases y a los líquidos, y permeable a la radiación beta, porque la carcasa del módulo (10) contiene un canal de rebose (16) para drenar el exceso de líquido de la cubeta (12) para establecer un nivel de líquido (24) en la cubeta (12), y porque el casete es esterilizable y es intercambiable para reutilización en la disposición para la irradiación continua de dosis controlada.

Description

DESCRIPCIÓN

Inactivación de patógenos en medios biológicos

La invención se refiere al procesamiento de medios biológicos líquidos, en particular medios de cultivo, suspensiones de células o virus, que contienen patógenos activos opcionalmente, con el fin de inactivar estos patógenos y/o modificar los ingredientes de estos medios biológicos mediante radiación beta ionizante.

Se sabe que las sustancias patógenas, incluidas las toxinas o patógenos como virus, partículas de virus, bacterias u otros organismos, pueden inactivarse por exposición a radiación térmica o ionizante, principalmente rayos UV, rayos X o radiación gamma y radiación beta. En este caso, los patógenos se modifican de tal manera que su efecto patógeno sobre un mecanismo animal o humano o un cultivo celular o tisular se minimiza o se elimina por completo. Tal radiación térmica o ionizante, por ejemplo, con electrones no térmicos (radiación beta), cambia la integridad estructural de uno o más componentes estructurales o determinantes de la función de estos patógenos a nivel molecular y provoca así su inactivación. El problema aquí es que, siguiendo una correlación dosis-efecto, una dosis de radiación demasiado baja lleva a una inactivación incompleta o insuficiente de los patógenos, mientras que una dosis de radiación demasiado alta puede causar cambios estructurales no deseados y modificaciones en otros componentes del medio biológico. Esto es particularmente problemático cuando se preparan vacunas a partir de suspensiones de patógenos activos, especialmente suspensiones de virus. Si, por ejemplo, las suspensiones de virus se irradian con radiación beta de baja energía para desactivar los virus, como se describe en el documento DE 102013012455 A1, una dosis de radiación demasiado baja conduce a una inactivación incompleta no deseada de los virus, mientras que una dosis de radiación demasiado alta conduce a la destrucción o desnaturalización parcial de los virus o de las estructuras de los antígenos virales y, por lo tanto, a un deterioro del efecto inmunogénico de la vacuna que se va a producir. Entonces, la suspensión de virus no podría usarse como vacuna si la dosis de radiación fuera demasiado baja o demasiado alta.

La irradiación con radiación térmica o ionizante también se puede utilizar para modificaciones específicas, es decir, conversión, mutagénesis, estimulación, transducción de células o tejidos en la investigación celular y en la producción de células y tejidos, especialmente en la fragmentación del ADN celular para detener la proliferación celular. En este contexto, comprobar la dosis correcta es de gran importancia, especialmente si primero se van a determinar científicamente las dependencias dosis-respuesta de dichas modificaciones y los efectos relacionados con la radiación en células o tejidos.

Como parte de la automatización de plantas biotecnológicas, en particular plantas para la producción de vacunas, pero también plantas para el cultivo de células y tejidos, deben crearse dispositivos, procedimientos y medios que permitan un procesamiento particularmente continuo de medios biológicos, en especial suspensiones patógenas, suspensiones de células o tejidos, medios estériles, etc. En este contexto, es deseable proporcionar procedimientos y medios para la irradiación controlada por dosis de tales medios biológicos que, en particular, puedan operar de forma completamente automática y continua y puedan "conectarse" al flujo de material en curso de tales sistemas. Al mismo tiempo, debe ser posible que tales agentes puedan limpiarse, reemplazarse o esterilizarse según lo requiera el sistema. También se debe garantizar la protección personal (infección) y la protección del producto (contaminación).

El documento GB 2424877 A describe un dispositivo para generar una película líquida continua en una disposición para irradiación continua controlada por dosis. El documento US2009/081340A1 describe un dispositivo para la irradiación continua de electrones o UV de un líquido para desinfectarlo.

La invención se basó en el problema técnico de proporcionar procedimientos y medios para la irradiación continua automatizada de medios biológicos líquidos que sean adecuados, en particular dentro de una línea automatizada para la producción o procesamiento de tales medios, para suministrar un flujo continuo de líquido al medio biológico con una dosis de radiación controlable. Con ello se debe lograr una exposición a la radiación mejorada, es decir, en especial controlada por dosis, sobre todo con el fin de inactivar patógenos de manera confiable o para la modificación dirigida de medios biológicos relacionada con la radiación. Al mismo tiempo, se prevé disponer de un módulo integral, que pueda operarse de forma autónoma dentro de las líneas automatizadas, sea intercambiable y de fácil limpieza, y se garantice la protección personal y la protección del producto.

El problema técnico se resuelve mediante un novedoso dispositivo para la ecualización continua de un medio líquido para exponer el medio ecualizado a radiación beta. De acuerdo con la invención, se prevé para ello un módulo que es adecuado para generar una película líquida continua a partir de líquido suministrado de forma continua y que permite irradiar esta película líquida que tiene un espesor predeterminable, es decir, una relación superficie/volumen. De acuerdo con la invención, el módulo está realizado en forma de casete integral sustituible. El casete se puede esterilizar, particularmente por separado del conjunto en el que se puede usar para uso repetido para irradiación continua con dosis controlada. De acuerdo con la invención, el casete consta de una carcasa modular con una cubeta para recibir el líquido suministrado de forma continua y con un rodillo cilíndrico que se sumerge en esta cubeta y en particular en el líquido suministrado contenido en ella y puede girar allí a lo largo de un eje. Además, el módulo tiene al menos un canal de entrada para alimentar el líquido al canal. Está previsto al menos un labio rascador, que está en estrecho contacto con la superficie del rodillo cilíndrico, concretamente en el lado del cilindro que se desplaza en la dirección de rotación del cilindro, para limpiar la película de líquido formada en la superficie del rodillo giratorio del líquido recogido en la cubeta durante la rotación del rodillo. También se prevé un canal de descarga para recibir y drenar continuamente el líquido limpiado de la superficie del cilindro con este labio rascador. De acuerdo con la invención, se prevé un canal de rebose en el canal para la salida del exceso de líquido suministrado desde el canal, con el fin de establecer el nivel de líquido en el canal y mantenerlo constante.

De acuerdo con la invención, el casete consta además de una cubierta de carcasa, que cierra herméticamente la carcasa del módulo para formar el casete reemplazable. La tapa de la carcasa presenta al menos una ventana transmisora de radiación (ventana de radiación) en forma de ventana metálica.

Un elemento preferido de una primera forma de realización de la carcasa del módulo del casete según la invención es un elemento formador de huecos especial, que está dispuesto en el lado del rodillo que sube durante la rotación, donde sale el líquido suministrado del canal sobre la superficie del rodillo. El elemento formador de espacios está separado de la superficie del cilindro de tal manera que allí se forma un espacio capilar. Este espacio capilar se extiende al menos por encima del nivel del líquido en el canal. Según la invención, este elemento formador de huecos sirve para generar y equilibrar la película de líquido formada sobre la superficie del cilindro.

Sorprendentemente, los inventores descubrieron que a través de la interacción de los elementos según la invención, se puede producir una película líquida muy continua a partir de un líquido suministrado continuamente, cuya película tiene un espesor constante, en particular una relación constante de área superficial/volumen, durante la operación. El nivel de líquido en la cubeta, que se mantiene constante mediante el canal de rebose previsto según la invención en el canal de la carcasa del módulo, puede producir, especialmente en combinación con el elemento específico de formación de huecos preferido que forma un hueco capilar con la superficie del rodillo, que se extiende preferentemente hasta por encima de este nivel de líquido, una película de líquido continua sorprendentemente uniforme en el rodillo. En una de estas configuraciones preferidas, el grosor de la película de líquido se puede establecer dentro de ciertos límites específicamente mediante el ancho del espacio capilar y/o mediante la altura de la parte del espacio capilar que se extiende por encima del nivel de líquido de la cubeta.

El tipo y la calidad del líquido, su viscosidad y el tipo y la calidad de las superficies mojadas, en particular la superficie del rodillo, y la velocidad de rotación del rodillo también juegan un papel en la formación de una película de líquido adecuada.

En una forma de realización alternativa de la carcasa modular del casete según la invención, se prescinde de un elemento formador de espacios especial de este tipo. En particular porque en ciertas variantes se puede generar una película de líquido continua sobre el rodillo giratorio con suficiente seguridad incluso sin un elemento formador de ranuras de forma especial y dispuesto de este modo.

En una forma de realización preferida, el al menos un canal de rebose en la cubeta es variable en altura o profundidad de inmersión, por lo que el nivel de líquido en la cubeta se puede ajustar o predeterminar.

En una forma de realización preferida, además del canal de rebose, se proporciona al menos un medio más para fijar, es decir, mantener constante el nivel de líquido en la cubeta del módulo. Preferiblemente, se puede mejorar el mantenimiento constante del nivel de líquido en la cubeta conectando un detector de burbujas o un caudalímetro al canal de rebose, que detecta el caudal y/o las burbujas de gas que se producen. El tipo y la calidad del flujo en el canal de rebose proporciona información indirecta sobre el nivel de líquido en la cubeta del módulo. La señal del sensor se puede utilizar para controlar el caudal de entrada en el canal de entrada en consecuencia. La detección de burbujas se utiliza principalmente para el "control de funciones". Un flujo continuo, sin burbujas en el canal de rebose, indicaría que el líquido en la entrada está en peligro de derramarse en el depósito de líquido inactivo, lo cual debe evitarse. Además, la detección de burbujas durante la puesta en marcha se puede utilizar para comprobar si el casete se ha conectado y enjuagado correctamente.

La medición de presión se utiliza principalmente para comprobar la estanqueidad del sistema cerrado antes o durante el funcionamiento. El interior del módulo está sujeto a una ligera presión positiva o negativa. Si el módulo tiene fugas, esto se indica mediante un cambio en la presión.

En otra forma de realización alternativa, el líquido se suministra al rodillo como una denominada rasqueta de cámara. Preferiblemente, la cámara se cierra mediante labios de sellado en el rodillo. Alternativamente, la cámara forma un espacio capilar de sellado con el rodillo. La aplicación de líquido al rodillo está controlada por flujo y/o presión.

En todas las versiones está previsto preferiblemente que el labio rascador en el lado de salida del rodillo esté dirigido en sentido contrario a la dirección de salida del rodillo giratorio. Funciona como un rascador dirigido contra la dirección de rotación. El labio rascador es presionado preferiblemente por la rotación sobre la superficie del rodillo y se encuentra allí sin intersticio y preferiblemente en toda su anchura. El líquido limpiado de la superficie de los rodillos fluye preferiblemente a través del labio rascador hacia un canal de drenaje o un canal de drenaje dispuesto en el anclaje del rascador a la carcasa del módulo y, por lo tanto, puede recogerse y retirarse de la carcasa del módulo.

En una de las variantes preferidas alternativas, el labio rascador está dispuesto en el lado de salida del rodillo de tal manera que está dirigido en la dirección de salida del rodillo giratorio. Junto con la superficie del rodillo, forma un canal transversal en el que se puede acumular el líquido limpiado. Desde allí puede rebosar pasivamente y recogerse en un canal de drenaje dispuesto en el anclaje del limpiaparabrisas y descargarse de la carcasa del módulo. Alternativa y preferiblemente, el canal de descarga está configurado allí como al menos un tubo que sobresale en el canal formado entre el labio rascador y el lado de descarga del rodillo. La evacuación del líquido extraído del canal a través de este tubo puede realizarse preferiblemente de manera activa, de forma especialmente preferida, mediante aspiración con una bomba de vacío, preferiblemente una bomba peristáltica, o alternativamente mediante expulsión mediante sobrepresión; sin embargo, esto requiere un depósito con compensación de presión.

En otra forma de realización alternativa, el líquido se elimina de la superficie del cilindro a través de un labio rascador doble. Al menos el labio rascador posterior (inferior) se apoya contra el rodillo y está dirigido en la dirección de flujo del rodillo giratorio. Junto con la superficie del rodillo, los dos labios rascadores paralelos forman una cámara a modo de rasqueta de cámara. La cámara forma el canal de drenaje.

En una forma de realización preferida, en el lado de marcha del cilindro, está dispuesto adicionalmente al menos un rascador separado de la superficie del cilindro, correspondientemente aguas abajo del intersticio capilar formado. El rascador se utiliza para nivelar la película líquida y para ajustar la altura de la capa para medios particularmente viscosos. En una variante preferida de esta forma de realización, la distancia entre el rascador y la superficie del rodillo se puede ajustar o reemplazar por rascadores de diferentes dimensiones en el módulo para controlar el efecto sobre la igualación de la película líquida y el espesor de la película líquida y dependiendo de los requisitos. En una variante especial de esta forma de realización, el borde rascador del rascador tiene forma de arco de círculo o de elipse para nivelar la película de líquido entre la parte central y las partes periféricas del rodillo.

Los materiales preferidos de la superficie del rodillo se seleccionan de electrones o que reflejan rayos de calor, de manera particularmente preferible, seleccionados de metales del Subgrupo VIII, pero de manera particularmente preferible, de los metales platino (Pt), oro (Au), cromo (Cr), níquel (Ni) y hierro (Fe), así como aceros aleados con hierro, especialmente acero al cromo-níquel y otros aceros inoxidables. Se prefiere particularmente un recubrimiento de oro (Au), alternativamente se prefiere un recubrimiento de platino (Pt). Alternativa o adicionalmente, la superficie del rodillo se hidrofiliza por medio de procedimientos químicos o de plasma en sí conocidos para mejorar la formación de una película líquida cerrada allí. Alternativa o adicionalmente, se prevé una estructuración de la superficie del rodillo.

En una forma de realización preferida, el rodillo se templa en su superficie con medidas adecuadas, es decir, se enfría en particular para compensar el calentamiento inducido por radiación, en particular para evitar efectos de radiación adversos no deseados. En una variante alternativa, la superficie del cilindro se puede calentar, en particular para intensificar el efecto de radiación en relación con el efecto térmico o para dirigirlo específicamente a estructuras térmicamente sensibles en el medio líquido. Para ello, en particular, está previsto un circuito adicional para conducir un fluido refrigerante o calefactor a través del módulo y en particular del rodillo. En una forma de realización alternativa, la temperatura de la superficie de los rodillos solo se regula por conducción térmica a través del módulo, que está temperado globalmente desde el exterior. En una forma de realización alternativa, el medio suministrado a irradiar se templa, preferiblemente antes de que entre en el módulo, alternativa o adicionalmente durante la irradiación.

De acuerdo con la invención, en la tapa de la carcasa del casete está prevista al menos una ventana de radiación para sellar la carcasa del módulo de forma estanca al gas y al aire. En una forma de realización preferida, para proteger la fuente de radiación, también se prevé una ventana de radiación en la disposición a la que se puede acoplar el casete. El tipo y diseño de la ventana de radiación depende del tipo y la calidad de la radiación. Las ventanas de radiación de plástico o vidrio de cuarzo se pueden utilizar para la irradiación con radiación ionizante de onda corta, UV-C o rayos X suaves. De acuerdo con la invención, sin embargo, se prevén ventanas metálicas para la irradiación con rayos X o radiación beta. Los metales de las ventanas de radiación se seleccionan preferiblemente de titanio, magnesio y aluminio y sus aleaciones.

Preferiblemente, la carcasa del módulo se enfría antes o durante el funcionamiento, por ejemplo, a una temperatura de 4 °C. Con la humedad ambiente dada, el líquido puede condensarse en la ventana de radiación. Por lo tanto, en una forma de realización preferida, la ventana de radiación puede lavarse con gas seco para evitar allí la formación de rocío.

El gas seco se usa preferiblemente al mismo tiempo para enfriar la ventana de radiación durante la irradiación. En una variante particular, la rotación del rodillo en el módulo está mediada por la presión y el flujo del líquido suministrado al módulo con el fin de irradiar el líquido, que se suministra a través del al menos un canal de alimentación, impulsa la rotación del rodillo en una primera variante en el flujo principal; es decir, todo el líquido suministrado, que se "convierte" en una película líquida continua, se utiliza para impulsar el rodillo. Una forma de realización preferida de esta variante es una turbina o elemento impulsor que está dispuesto en el eje del rodillo o en el rodillo y a través del cual fluye todo el líquido alimentado. En otra variante de este tipo, la superficie del rodillo está diseñada para "adherirse" al líquido suministrado de tal manera que el líquido que corre sobre la superficie del rodillo a través del elemento que forma el espacio pone el rodillo en movimiento impulsado por la fricción debido a la presión y condiciones de gravedad que allí prevalecen.

En una variante alternativa, el líquido suministrado impulsa el rodillo en el flujo de derivación, y parte del líquido suministrado se "convierte" en la película líquida continua, mientras que otra parte se utiliza para impulsar el rodillo y fluye de regreso a la cubeta. En esta variante, se prevé preferiblemente una estructura de impulsor giratorio en una o más posiciones a lo largo de la superficie lateral del rodillo, sobre las que se dirige un flujo parcial del líquido suministrado para poner el rodillo en rotación. Está especialmente previsto que esta parte del líquido suministrado no forme una película líquida continua y tampoco sea raspada por el borde rascador previsto en el lado de salida del rodillo y se descargue a través del canal de salida del módulo. Para ello, el borde rascador presenta una escotadura en la punta de la cuchilla giratoria, que impide que se raspe líquido allí.

En versiones alternativas o adicionales, el rodillo del módulo se puede girar mediante un accionamiento externo. En una forma de realización sencilla, el árbol axial del rodillo del módulo está guiado hacia fuera desde la carcasa del módulo y puede engranar allí con un accionamiento externo, por ejemplo, un motorreductor o un motor paso a paso, a través de un acoplamiento mecánico adecuado. En una forma de realización, el eje de rodillos se conduce directamente hacia el exterior de la carcasa del módulo. En una forma de realización alternativa, el eje de accionamiento que sale de la carcasa del módulo está acoplado con el eje del rodillo dentro de la carcasa del módulo a través de un engranaje, preferiblemente un engranaje de husillo, ruedas dentadas o correa dentada.

El paso del eje del eje de transmisión o del eje de rodillos está configurado preferiblemente como junta de eje doble con un espacio intermedio preferiblemente enjuagable en la carcasa del módulo. El hueco se puede enjuagar con un medio de enjuague aséptico y/o desinfectante.

En una forma de realización alternativa y preferida, el par de acoplamiento del rodillo con el elemento de accionamiento externo se realiza magnéticamente sin contacto, en particular a través de elementos magnéticos insertados en el rodillo, que junto con una estructura correspondiente en el elemento de accionamiento forman un acoplamiento magnético. En una forma de realización preferida de esta variante, está previsto que los elementos magnéticos del rodillo puedan ponerse en contacto con un accionamiento electromagnético externo, en particular una disposición de bobinas magnéticas fijas alimentadas alternativamente con corriente, para formar juntos un motor eléctrico.

El casete intercambiable según la invención se puede utilizar en un aparato fijo, por ejemplo, dentro de líneas automatizadas, y se puede cambiar según sea necesario, con fines de limpieza o esterilización. Se prevé que el casete tenga todas las conexiones para el suministro y drenaje del líquido biológico. Estos se pueden proveer de adaptadores de cambio rápido. En una forma de realización preferida, las conexiones de cambio rápido para las entradas y salidas de líquido están dispuestas en la carcasa del módulo de tal manera que las conexiones de fluido se establecen automáticamente cuando el casete se inserta o empuja en el dispositivo de esterilización. Dichas conexiones se pueden diseñar como CIP "clean-in-place", WIP "wash-in-place" o SIP "sterilization-in-place". Conexiones alternativas conocidas per se son válvulas y conectores estériles tales como Luer-Lock y sistemas relacionados.

El casete intercambiable según la invención tiene preferiblemente una estructura modular, de modo que los elementos que determinan la formación, especialmente el espesor, de la película líquida deseada dentro del módulo pueden intercambiarse individualmente. Por ejemplo, pueden estar previstos varios elementos formadores de ranuras de diferentes dimensiones que pueden intercambiarse de forma modular en el módulo para adaptar el espesor de la película líquida. Asimismo, el propio rodillo puede proporcionarse en diferentes variantes, difiriendo las variantes esencialmente en el tipo y naturaleza de la superficie del rodillo. Debido a la estructura modular, en particular al diseño del módulo como un casete intercambiable y cerrado, es posible operar un sistema completo para la inactivación de patógenos peligrosos en laboratorios y líneas automatizadas con niveles de seguridad más bajos. El posible diseño completamente cerrado permite cargar y preparar el módulo en su conjunto, incluidas las líneas de suministro y descarga necesarias para el líquido y los recipientes de almacenamiento asociados, en un primer laboratorio con un nivel de seguridad más alto y luego cerrar este arreglo de forma estéril en la línea automatizada con un gasto de menor nivel de seguridad, donde luego se puede realizar el tratamiento de radiación para inactivar los patógenos. Debido al diseño completamente cerrado del módulo, se puede evitar la contaminación de otras partes de la máquina, en particular, la fuente de radiación, los accionamientos de rodillos y las bombas. Al mismo tiempo, se logra o mejora la protección personal y la protección del producto.

En una primera variante, el módulo está abierto por un lado y permite la libre proyección de la radiación térmica o ionizante sobre la película líquida expuesta en la superficie del rodillo. En este caso, se prevé preferiblemente que este módulo esté enchufado o empujado en una disposición fija para el funcionamiento o acoplado de otra manera y esté herméticamente sellado con esta disposición. Esta disposición fija contiene, a su vez, al menos la fuente de radiación y preferiblemente medios adicionales de transporte del líquido a través del módulo y/o medios adicionales de accionamiento del giro del rodillo en el módulo.

En una forma de realización alternativa, el módulo es totalmente autónomo y se proporciona preferiblemente como un casete estandarizado intercambiable. Para cerrar la carcasa del módulo se utiliza preferiblemente una tapa de carcasa hermética, teniendo la tapa de carcasa en particular una ventana de radiación hermética a gases y líquidos pero transmisora de radiación con el fin de irradiar la película líquida formada en la superficie del rodillo por medio de un fuente de radiación externa a través de la ventana.

La invención también se refiere a un dispositivo para la irradiación continua controlada por dosis de un líquido, en particular un medio biológico, por ejemplo, para inactivar patógenos en el medio o para modificar componentes del medio a través de radiación ionizante o térmica, que contiene el módulo según la invención y adicionalmente al menos una fuente de radiación, pudiendo acoplarse en particular el módulo directamente a la fuente de radiación. Además, el dispositivo dispone de al menos una o varias bombas para el transporte activo continuo de este líquido a través del módulo.

En una variante, existe también al menos un recipiente receptor que contiene el líquido a irradiar y al menos un recipiente colector para recibir el líquido irradiado que sale del módulo. En una forma de realización preferida, el recipiente receptor está provisto de la alimentación para la alimentación continua del módulo con este líquido a través de una primera línea de alimentación. Preferiblemente, el rebose del módulo desemboca en el recipiente receptor. El transporte del líquido al interior del módulo se realiza de forma activa, en particular mediante la presurización del recipiente de almacenamiento, especialmente si el rebosamiento no vuelve a desembocar en el recipiente de almacenamiento, y/o mediante elementos de bomba en la entrada. El líquido se transporta desde el rebosadero del módulo al recipiente de almacenamiento de forma pasiva, en particular apoyado por la presión negativa resultante en el recipiente de almacenamiento, que surge cuando el líquido a suministrar se succiona del recipiente de almacenamiento, y/o con la ayuda de la gravedad. De forma alternativa y preferida, el líquido se transporta activamente a través de una bomba, en particular una bomba peristáltica.

El recipiente receptor para recibir el líquido irradiado está conectado al canal de drenaje del módulo. En una forma de realización preferida, está previsto adicionalmente un canal de ventilación con compensación de presión, que une el lado de salida del módulo con el recipiente de salida. El líquido irradiado extraído se transporta preferiblemente de forma pasiva, en particular con ayuda de la gravedad, de modo alternativo, mediante transporte activo, aplicando presión o vacío al recipiente de descarga y/o mediante elementos de bombeo activos en la rama de descarga del módulo.

De preferencia, este dispositivo contiene adicionalmente al menos un elemento de accionamiento mecánico o electromagnético, opcionalmente con elementos de acoplamiento mecánicos o sin contacto adecuados para el accionamiento de las rotaciones del rodillo en el módulo.

El módulo según la invención y el dispositivo según la invención son específicamente adecuados para igualar el líquido suministrado de forma continua con el fin de irradiar el líquido con dosis controlada. Como se describe aquí, esto sirve principalmente para la inactivación dirigida de patógenos en el líquido. Por consiguiente, otro objeto de la invención es un procedimiento para inactivar patógenos en un líquido biológico, que se lleva a cabo en particular de forma continua. El procedimiento según la invención contiene al menos los siguientes pasos: En el paso (a), el líquido, que puede contener patógenos activos, se alimenta activamente en particular al módulo según la invención. En el paso (b), el rodillo se hace girar en el módulo según la invención, de manera que se forma una película líquida continua de espesor predeterminado a partir del líquido biológico suministrado sobre la superficie del rodillo giratorio. En el paso (c), la película líquida formada y expuesta sobre la superficie del rodillo se irradia con una dosis de radiación ionizante que inactiva patógenos, siendo determinada la dosis de radiación por la intensidad de radiación de la fuente de radiación, que está determinada por la porción de volumen del líquido expuesta a radiación que se determina por la ventana de radiación y el espesor de la película líquida formada y preferiblemente de forma adicional, por la velocidad de paso o el caudal de la película líquida, pero que puede determinarse por la velocidad de rotación del rodillo. En el paso (d), el líquido, que ha sido irradiado después de pasar a través de la ventana de radiación y limpiar la superficie del rodillo, se retira del módulo y se recoge. Este líquido contiene patógenos inactivados dependientes de la dosis.

Un procedimiento según la invención también se refiere generalmente a la irradiación térmica o ionizante de un líquido por medio del módulo según la invención, que contiene los pasos (a): suministro del líquido al módulo, (b) rotación del rodillo en el módulo de modo que se pueda determinar el espesor de una película líquida continua sobre la superficie giratoria del rodillo, (c) irradiación de la película líquida sobre la superficie del rodillo con radiación térmica o ionizante, y (d) fotografías del líquido irradiado que pueden ser descargado del módulo.

La dosis de radiación se establece preferiblemente por la fuente de radiación y la velocidad de rotación. Dado que se produce un gradiente de dosis dentro del líquido, en muchos casos es especialmente deseable formar la capa de la película líquida con la altura más baja posible sobre el rodillo; esto resulta ventajosamente en pequeñas diferencias en la dosis de radiación dentro del líquido transportado. Es deseable establecer la altura de la capa (mayor que el mínimo posible) en el contexto de un mayor rendimiento, en el caso de que el gradiente de dosis en el líquido sea aceptable. Preferiblemente está previsto que el espesor de la película de líquido se controle mediante el ajuste de la separación capilar en el elemento de salida del módulo, dado el caso en interacción con un elemento de extracción previsto adicionalmente. De forma alternativa o preferiblemente de forma adicional, la dosis se determina y controla mediante la velocidad de rotación del rodillo, la velocidad de rotación determina decisivamente el tiempo de permanencia de una sección de volumen específica del medio en el área irradiada. La velocidad de rotación también puede determinar el espesor de la película líquida. Además, se pretende determinar la dosis y la profundidad de penetración controlando directamente la fuente de radiación, por ejemplo, la fuente de radiación beta, de una manera conocida per se.

Otro objeto de la invención es el uso del módulo o dispositivo de esta invención para la inactivación continua de patógenos en un medio biológico líquido, preferiblemente una suspensión de virus, mediante radiación ionizante. Finalmente, otro objeto de la invención es la utilización del módulo o dispositivo de la presente invención para la modificación de medios biológicos mediante radiaciones ionizantes.

La invención se explica con más detalle mediante las siguientes figuras y ejemplos de forma de realización:

La Figura 1 muestra un esquema de la estructura global para la irradiación continua de líquidos que contienen patógenos para inactivar los patógenos utilizando el módulo según la invención: En un recipiente receptor 21, se coloca un medio líquido 20 que puede contener patógenos. Este se introduce de forma activa en la cubeta 12 a través del conducto de alimentación 15 y la bomba peristáltica 94 a través de la entrada 14 en la carcasa del módulo 10. Un rebosadero 16 provisto en la carcasa del módulo devuelve el exceso de líquido al recipiente receptor 21 a través de la línea 17 y una bomba peristáltica 96 opcional. El nivel de líquido 24 en la cubeta 12 se mantiene constante. El rodillo cilíndrico 30 gira en el líquido 20 en la cubeta 12. El elemento formador de intersticio 50 dispuesto según la invención en el lado 34 del rodillo que gira durante la rotación forma un intersticio capilar 52 en la superficie del rodillo, con el intersticio capilar 52 extendiéndose también por encima del nivel de líquido 24. Cuando el rodillo 30 gira, el espacio capilar 52 hace que se forme una película líquida 22 y se vuelva uniforme sobre la superficie del rodillo. La película líquida 22 formada pasa por una ventana de radiación 62 y allí se expone a la radiación de una fuente de radiación 80. Después de la irradiación, la película de líquido 22 se extrae o se raspa esencialmente por completo en el lado de salida 36 del rodillo 30 mediante un borde rascador 40 que se apoya allí fuertemente contra la superficie del rodillo. El líquido irradiado extraído 26 se recoge y se extrae a un recipiente colector 27 a través del canal de descarga 18 a través de la línea 19, opcionalmente a través de una bomba peristáltica 98. Una línea de presión opcional 28 establece la igualación de la presión. La Figura 2 muestra el circuito básico del flujo de líquido en la disposición general de manera análoga a la Figura 1 utilizando el dibujo esquemático en sección de una realización específica del módulo según la invención.

La Figura 3 muestra una vista superior en perspectiva de una forma de realización específica del módulo 10 según la invención con una tapa 60 ajustada con una ventana de radiación 62. En el módulo se muestra un elemento de accionamiento 90 con un elemento de acoplamiento 92 para accionar el rodillo contenido en el módulo. El rodillo en el módulo 10 es accionado aquí sin contacto a través de elementos magnéticos en el elemento de acoplamiento 92 y elementos magnéticos correspondientes en el rodillo. La Figura 4 muestra una vista en perspectiva del módulo 10 según la Figura 3 con la tapa quitada y una vista del rodillo cilíndrico giratorio 30, descansando el borde rascador 40 sobre la superficie del rodillo cilíndrico 30, aquí en forma de placa rascadora con resorte, con un canal de recogida 42 que se abre al canal de drenaje 18.

La Figura 5 muestra una forma de realización alternativa de un módulo 10 según la invención con una tapa 60, aquí con una ventana de radiación ópticamente transparente. El rodillo cilíndrico 30, que puede girar en la cubeta de la carcasa del módulo, tiene al menos un anillo impulsor giratorio con elementos de paletas 38, que son alimentados por el líquido suministrado al módulo, para hacer girar el rodillo 30. En esta forma de realización específica, el borde rascador 40 tiene una extensión 44 en la ubicación de los elementos de hoja giratoria 38 para no limpiar el líquido circulante que no forma una película de líquido definida. La Figura 6 muestra una vista en sección de la forma de realización específica según la Figura 5. En la cubeta 12, en la que corre el rodillo cilíndrico 30, se forma un canal de entrada así como un canal de rebose 16. En la forma de realización específica mostrada, el elemento que forma el espacio 50 para la formación del espacio capilar 52 es preferiblemente de una sola pieza con la tapa 60 que puede ser colocada en la carcasa del módulo. En el lado trasero del rodillo 30, el borde rascador 40 está formado con un rebaje 44 en forma de placa rascadora que descansa elásticamente sobre la superficie del rodillo. El líquido rascado de la superficie del rodillo se recoge en el canal de recogida 42 y se descarga del módulo a través del canal de descarga 18.

Las Figuras 7A y 7B son vistas esquemáticas en sección de una forma de realización específica del módulo 10 de la Figura 2. La Figura 7B muestra una vista en planta del mismo módulo en su conjunto, con la línea de sección A indicada indicando el plano de sección en las Figuras 7A, 6 y 2, respectivamente.

Las Figuras 8A y 8B son vistas esquemáticas en sección de partes de las formas de realización mostradas en las Figuras 4 y 5 y 9 y 10A y 10B, respectivamente. La Figura 8A muestra una primera forma de realización y disposición del borde rascador 40 sobre el rodillo 30. El rascador 40 está dirigido en sentido contrario al sentido de giro del rodillo 30. La Figura 8B muestra un diseño y una disposición alternativos del borde rascador 40. El rascador 40, que está configurado como labio rascador, está dirigido en la dirección de giro del rodillo 30. En el caso de la forma de realización según la Figura 8A, el líquido rascado del rodillo 30 por el rascador 40 puede fluir a través del rascador hacia la salida 18 configurada como cubeta. En el caso de la forma de realización según la Figura 8B, el líquido rascado del rodillo 30 con el labio rascador 40 puede fluir a una cubeta 19 formada entre la superficie del rodillo y el labio rascador 40 y se puede extraer de allí activa o pasivamente a través de la salida 18 configurada como cánula.

La Figura 9 muestra otra forma de realización del casete en una vista en sección transversal esquemática. El plano de corte de la vista se encuentra en la zona del labio rascador 40. La carcasa del módulo 10 está cerrada con la tapa 60 de la carcasa. La ventana de radiación 62 se encuentra en la tapa 60 de la carcasa. En la forma de realización preferida según la invención, el labio rascador 40 delante del rodillo 30 discurre en un arco, de modo que el líquido limpiado del rodillo 30 con ayuda de la gravedad se acumula principalmente en el área de la tubería de descarga 18, que preferiblemente está dispuesta en el medio. En la forma de realización ilustrada, la rotación del rodillo está mediada por un acoplamiento 92 dispuesto axialmente, pasando el eje a través de la carcasa 10 y la unidad 90 de accionamiento. En la forma de realización ilustrada, los tubos de rebose 16, que sobresalen en la cubeta 12, se pueden ajustar opcionalmente en profundidad de inmersión, como resultado de lo cual el nivel de líquido en la cubeta 12 se puede preajustar.

Las Figuras 10A y 10B muestran vistas esquemáticas en sección de la forma de realización según la Figura 9. El plano de sección de la Figura 10A se muestra como la línea "A" en la Figura 9. El plano de sección de la Figura 10B se muestra como la línea "B" en la Figura 9. Los símbolos de referencia se aplican en consecuencia. La entrada 14 para el líquido está en la parte inferior de la cubeta 12. La salida 18 sobresale en el canal formado entre el rodillo intermedio 30 y el labio rascador 40. La altura del tubo de rebose 16 se puede variar para determinar el nivel de líquido en la cubeta 12.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Casete para generar una película líquida (22) continua a partir del líquido biológico (20) suministrado, adecuado para la irradiación de la película líquida (22) generada y la inactivación continua de patógenos en el líquido biológico en una disposición para la irradiación continua con dosis controladas,

con una carcasa de módulo (10) que contiene:

cubeta (12) para recibir el líquido (20),

canal de entrada (14) para alimentar el líquido (20) a la cubeta (12),

rodillo cilíndrico (30), que está sumergido en la cubeta (12) y líquido (20) y puede girar allí,

labio rascador (40) en el lado trasero (36) del rodillo (30) en estrecho contacto con la superficie del rodillo (32) para rascar la película de líquido (22) formada en la superficie del rodillo giratorio (32) durante la rotación del rodillo (30), y canal de descarga (18) para recibir y descargar líquido (26) rascado con el labio rascador (40), y

con una tapa de carcasa (60) para cerrar herméticamente la carcasa del módulo (10),

caracterizado porque la tapa (60) de la carcasa presenta una ventana metálica (62) estanca a los gases y a los líquidos, y permeable a la radiación beta,

porque la carcasa del módulo (10) contiene un canal de rebose (16) para drenar el exceso de líquido de la cubeta (12) para establecer un nivel de líquido (24) en la cubeta (12), y

porque el casete es esterilizable y es intercambiable para reutilización en la disposición para la irradiación continua de dosis controlada.

2. Casete de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la carcasa del módulo (10) incluye, además:

elemento formador de espacios (50) en el lado de rodadura (34) del rodillo (30) para formar y nivelar la película líquida (22) en la superficie del rodillo (32), en donde el elemento formador de espacios (50) en el lado de rodadura (34) del rodillo (30) está separado de la superficie del rodillo (32) para formar un espacio capilar (52), extendiéndose el espacio capilar (52) por encima del nivel del líquido (24).

3. Casete de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el elemento formador de espacios (50) es ajustable o reemplazable en su distancia de la superficie del rodillo (32) para controlar el espesor de la película líquida (22) allí formada.

4. Casete de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el labio rascador (40) en el lado trasero (36) del rodillo (30) está dirigido en contra de la dirección de circulación del rodillo giratorio.

5. Casete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el labio rascador (40) del lado trasero (36) del rodillo (30) está dirigido en dirección al borde trasero del rodillo giratorio.

6. Casete de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el canal de descarga (18) está diseñado como al menos un tubo que sobresale en la cubeta (58) formada entre el labio rascador (40) y el lado de descarga (36) del rodillo (30).

7. Casete de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa del módulo (10) presenta un embrague (92) para el accionamiento externo de la rotación del rodillo (30) a través de una unidad de accionamiento (90) acoplable fuera de la carcasa del módulo (10).

8. Casete de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el rodillo (30) presenta elementos magnéticos para el accionamiento giratorio externo del rodillo (30) a través de una unidad de accionamiento mecánica o electromagnética (90) dispuesta fuera de la carcasa del módulo (10) y acoplable magnéticamente al rodillo (30) a través del acoplamiento (92).

9. Disposición para la irradiación continua con dosis controlada de líquido biológico (20) para la inactivación continua de patógenos en el líquido biológico (20), que contiene:

el cartucho reemplazable de acuerdo con cualquier reivindicación anterior y

una fuente (80) de radiación beta,

en donde el casete está acoplado directamente a la fuente de radiación (80).

10. Disposición de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además una o más bombas (94, 96) para el transporte activo continuo del líquido (20, 26) a través de la carcasa del módulo (10).

11. Disposición de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, que comprende además una unidad de accionamiento mecánica o electromagnética (90) para accionar el rodillo (30) en rotación en el módulo (10).

12. Procedimiento para inactivar patógenos en un líquido biológico (20), que comprende los pasos de:

a) suministro del líquido biológico (20), que opcionalmente contiene patógenos activos, al casete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,

b) rotación del rodillo (30) en la carcasa del módulo (10) del casete, de modo que se forme una película líquida (22) continua del líquido biológico (20) con un espesor predeterminare sobre la superficie del rodillo (32) giratorio, c) irradiación de la película líquida (22) sobre la superficie del rodillo (32) con radiación beta ionizante en una dosis que provoque la inactivación de los patógenos del líquido biológico (20),

d) recogida del líquido irradiado (26) con patógenos inactivos de la superficie del rodillo (32).

13. Uso del casete de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para la inactivación continua de patógenos en un líquido biológico mediante radiación beta ionizante.