ES2923571T3

ES2923571T3 - Dispositivo integrado de filtrado de leucocitos, oxígeno y/o CO2 y separación de plasma

Info

Publication number: ES2923571T3
Application number: ES19163305T
Authority: ES
Inventors: Tatsuro Yoshida; Paul Vernucci
Original assignee: Hemanext Inc
Current assignee: Hemanext Inc
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2022-09-28
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: PT3533507T; PT3061509T; CA2844449A1; JP2014527436A; EP4074395B1; US20170072339A1; JP6515122B2; US20130047861A1; AU2016253545A1; EP3533507B1; JP6097293B2; US20150165102A1; EP3061509B1; EP2741834A4; EP2741834A1; ES2576977T3; EP3061509A1; AU2012294269A1; AU2016253545B2; AU2012294269B2

Abstract

Un dispositivo de filtración de sangre que comprende: una carcasa que comprende una pared exterior y una primera entrada, una primera salida y una segunda salida; una membrana que es capaz de separar el plasma de la sangre, formando la membrana una cámara interior; un medio de reducción de leucocitos y oxígeno y/o dióxido de carbono dispuesto en el que la cámara interna, el medio de reducción de leucocitos y oxígeno y/o dióxido de carbono es capaz de reducir los leucocitos y el oxígeno y/o el dióxido de carbono de la sangre; una cámara exterior dispuesta entre la pared exterior y la membrana, en la que el plasma que penetra a través de la membrana entra en la cámara exterior y sale del dispositivo de filtrado a través de la primera salida; por lo que la sangre que ha perdido oxígeno y/o dióxido de carbono, leucocitos y plasma existe y filtra el dispositivo a través de la segunda salida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo integrado de filtrado de leucocitos, oxígeno y/o CO2 y separación de plasma

SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente divulgación reivindica la prioridad de La solicitud provisional de EE. UU. No. 61/522.168 titulada "Integrated Leukocyte, Oxygen and/or CO2 Depletion, and Plasma Separation Filter Device,", presentada el 10 de agosto de 2011 y a la Solicitud Provisional de EE. UU. No. 61/522.157, titulada "Leukoreduction and Oxygen Depletion Device", presentada el 10 de agosto de 2011y es un CIP de la Solicitud de Patente de EE. UU. No. 12/901.350, presentada el 8 de octubre de 2010, titulada "Blood Storage Bag System and Depletion Devices with Oxygen and Carbon Dioxide Depletion Capabilities", que reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU No.

61/331.693, presentada el 5 de mayo de 2010y es un CIP de la Solicitud de Patente de EE. UU. No. 12/903.057, presentada el 10/12/2010titulada "Oxygen Depletion Devices and Methods for Removing Oxygen from Red Blood Cells" , que reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU No. 61/250.661, presentada el 10/12/2009y reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de Patente de EE. UU. No. 61/410.684, presentada el 5 de noviembre de 2010.

CAMPO DE LA DIVULGACIÓN

La presente divulgación se refiere en general a un dispositivo integrado de filtrado de leucocitos, agotamiento de oxígeno y/o CO2 y separación de plasma, e incluye dicho dispositivo. Más particularmente, la presente divulgación se refiere e incluye el almacenamiento anaeróbico prolongado de glóbulos rojos empaquetados en forma líquida desde la recogida de un donante hasta la transfusión a un receptor utilizando este dispositivo integrado de filtrado de leucocitos, oxígeno y/o CO2 y separación de plasma.

ANTECEDENTES DE LA DIVULGACIÓN

Los suministros de sangre líquida están actualmente limitados por los sistemas de almacenamiento utilizados en la práctica convencional de almacenamiento de sangre. Con los sistemas actuales, la sangre almacenada caduca tras un periodo de aproximadamente 42 días de almacenamiento refrigerado a una temperatura superior a la de congelaciónfes decir, 4 °C) como preparaciones de células sanguíneas empaquetadas. La sangre caducada no puede utilizarse y debe desecharse porque perjudicará al receptor final. Una de las principales razones del deterioro de la sangre es su continua actividad metabólica tras su almacenamiento. Por ejemplo, en 2007 se recogieron y almacenaron más de 45 millones de unidades de glóbulos rojos empaquetados (pRBC) en todo el mundo (15,6 millones en Estados Unidos). Durante el almacenamiento refrigerado, todas estas pRBC se dañaron progresivamente por lesiones de almacenamiento. Cuando se transfunden dentro del límite actual de 6 semanas, los pRBC almacenados son de menor calidad (fracción de pRBC eliminados; capacidad de suministro de O2 comprometida), así como de potencial toxicidad, que a menudo se manifiesta como efectos secundarios de la terapia transfusional. Estas lesiones de almacenamiento se observan como parámetros bioquímicos y físicos alterados asociados a las células almacenadas. Algunos ejemplos de estos parámetros medidos in vitro son la reducción de los niveles de metabolitos (ATP y 2,3-DPG), la reducción de la superficie, la equinocitosis, la exposición a la fosfatidilserina y la reducción de la deformabilidad.

Los glóbulos rojos humanos (RBC) in vivo se encuentran en un estado dinámico. En la sangre total, los glóbulos blancos están normalmente presentes en un intervalo entre 4.300 y 10.800 células/pL y el intervalo normal de RBC a nivel del mar es de 5,4 millones/pl (± 0,8) para los hombres y 4,8 millones pl (± 0,6) para las mujeres. Los glóbulos rojos contienen hemoglobina, la proteína que contiene hierro y que transporta el oxígeno por todo el cuerpo y da el color a la sangre roja.

La sangre almacenada sufre un deterioro constante, causado en parte por la hemólisis, la degradación de la hemoglobina y la reducción de la concentración de trifosfato de adensina (ATP) que se producen durante el periodo de almacenamiento. Estas y otras razones limitan la cantidad de sangre de alta calidad fácilmente disponible que se necesita para las transfusiones.

Cuando los pRBC se almacenan a 1-6 °C (condición de almacenamiento estándar) en una bolsa de almacenamiento de sangre, lejos del estrés mecánico y del entorno en constante ciclo de la circulación, el procedimiento de senescencia se suspende parcialmente. Sin embargo, con la falta de reposición constante de nutrientes y la eliminación de residuos en el almacenamiento refrigerado, los glóbulos rojos se dañan gradualmente, lo que da lugar a un compromiso de las funciones fisiológicas. Durante el almacenamiento prolongado se producen los siguientes problemas:

a. Cuando los pRBC se almacenan durante un período prolongado, las lesiones de almacenamiento se acumulan y deterioran los glóbulos rojos y hacen que hasta 1 % de los glóbulos rojos se hemolice durante el almacenamiento y hasta 25 % se elimine poco después de la transfusión.

b. Los pRBC no viables causan una sobrecarga de hierro en los pacientes transfundidos crónicamente. c. La transfusión no siempre logra el resultado previsto de aumentar la perfusión tisular.

• La hemoglobina de los pRBC no libera oxígeno de forma eficiente en los tejidos debido a la pérdida de 2,3-DPG.

• Los pRBC no son capaces de entrar y perfundir los lechos capilares debido a la pérdida de deformabilidad.

La transfusión de pRBC almacenados durante períodos más largos puede dar lugar a una mayor morbilidad y a estancias hospitalarias más prolongadas en comparación con la transfusión de glóbulos rojos "más frescos".

La morbilidad y las estancias hospitalarias más largas son el resultado de los pRBC almacenados durante más de 2 3 semanas, en comparación con los glóbulos rojos más frescos. Por ejemplo, los resultados clínicos negativos en la cirugía cardíaca se producen cuando se utiliza sangre "más antigua"; el fallo de múltiples órganos en pacientes quirúrgicos refleja la edad de los glóbulos rojos transfundidos; la correlación entre las unidades más antiguas y el aumento de la mortalidad en la sepsis grave; el fracaso en la mejora de la utilización del O2 atribuido a la disminución del 2,3-DPG y la disminución del índice cardíaco asociado al aumento de la viscosidad de la sangre

Estas pruebas sugieren que la ineficacia y las consecuencias negativas de la transfusión son atribuibles, al menos en parte, a los efectos comprometedores del almacenamiento prolongado de los pRBC. Además de la eliminación inmediata por parte del receptor de ciertos pRBC, las consecuencias de las lesiones por almacenamiento de pRBC incluyen: (i) Agotamiento del ATP (pérdida de la capacidad de los pRBC para dilatar la arteriola precapilar); (ii) Agotamiento del 2,3-DPG; (iii) Acumulación del daño oxidativo causado por las especies reactivas del oxígeno (ROS) formadas por la reacción de la hemoglobina desnaturalizada con el O2; y (iv) Disminución de la deformabilidad de los pRBC y aumento de la viscosidad de los pRBC, causados en parte por el daño oxidativo de la membrana y el citoesqueleto. Los pRBC menos deformables son excluidos de los canales capilares, lo que da lugar a una baja ocupación capilar y a una menor perfusión tisular. La transfusión masiva de células indeformables también puede contribuir al fallo de múltiples órganos al bloquear los lechos capilares de los mismos. Tras la transfusión, la 2,3-DPG se sintetiza con relativa rapidez in vivo hasta alcanzar ~50 % del nivel normal en tan sólo 7 horas y ~95 % del nivel normal en 2-3 días. Sin embargo, dado que las células agotadas de 2,3-DPG no recuperan sus niveles de forma inmediata, la capacidad de transporte de O2 se ve comprometida en detrimento de los pacientes en estado crítico que requieren un suministro inmediato de O2 y perfusión tisular. Existen numerosos informes que destacan la importancia de los pRBC con alta capacidad de transporte de oxígeno en estas situaciones clínicas.

El documento US6045701 describe un procedimiento para filtrar una suspensión de fluidos con una membrana que tiene un recubrimiento particular.

El documento WO 2011046841 describe un sistema de bolsas de almacenamiento de sangre y dispositivos de agotamiento con capacidad de agotamiento de oxígeno y dióxido de carbono.

Los glóbulos rojos empaquetados (pRBC) preparados a partir de sangre total o de técnicas de aféresis se someten actualmente a un procesamiento secuencial para agotar el plasma, los leucocitos y el oxígeno. Esto da lugar a un mayor tiempo de procesamiento y a la pérdida de glóbulos rojos.

La presente divulgación supera las desventajas del procesamiento secuencial convencional de los glóbulos rojos mediante el desarrollo de un dispositivo de filtrado que combina los tres pasos de agotamiento en un único dispositivo integrado.

SUMARIO DE LA DIVULGACIÓN

La presente divulgación proporciona e incluye un dispositivo de filtrado de sangre que tiene una carcasa con una pared exterior, una entrada, una primera salida y una segunda salida, una membrana capaz de separar el plasma de la sangre formando una cámara interior, un medio de agotamiento de leucocitos y O2 en una cámara interior, una cámara exterior entre la pared exterior y la membrana para recoger el plasma que permea a través de la membrana y que sale a través de una primera salida y una segunda salida para recoger los glóbulos rojos empaquetados agotados de leucocitos y O2 de la cámara interior.

La presente divulgación proporciona además e incluye un dispositivo de filtrado de sangre que tiene una carcasa con una pared exterior, una entrada, una primera salida y una segunda salida, una membrana capaz de separar el plasma de la sangre formando una cámara interior, un medio de agotamiento de leucocitos, O2 y CO2 en una cámara interior, una cámara exterior entre la pared exterior y la membrana para recoger el plasma que permea a través de la membrana y que sale por una primera salida y una segunda salida para recoger los glóbulos rojos empaquetados agotados de leucocitos y O2 de la cámara interior.

La presente divulgación proporciona además e incluye un dispositivo de filtrado de sangre que tiene una carcasa con una pared exterior, una entrada, una primera salida y una segunda salida, una membrana capaz de separar el plasma de la sangre que forma una cámara interior, un medio de agotamiento de leucocitos, O2, CO2 y plaquetas en una cámara interior, una cámara exterior entre la pared exterior y la membrana para recoger el plasma que permea a través de la membrana y que sale a través de una primera salida y una segunda salida para recoger los glóbulos rojos empaquetados agotados de leucocitos y O2 de la cámara interior.

La divulgación proporciona además e incluye un dispositivo de filtrado integrado que comprende un medio filtrante que es capaz de agotar tanto el oxígeno y/o CO2 como los leucocitos, al tiempo que permite que el plasma permee a través de una porción del medio filtrante, produciendo así glóbulos rojos concentrados o empaquetados y plasma separado.

La divulgación proporciona además e incluye un dispositivo de filtrado de sangre que comprende una carcasa que comprende una pared exterior y unas tapas de extremo primera y segunda, en el que la primera tapa de extremo comprende una entrada y la segunda tapa de extremo comprende al menos una primera y una segunda salida; una membrana que es capaz de separar el plasma de la sangre, en el que la membrana forma una cámara interior; un medio de agotamiento de leucocitos y oxígeno/dióxido de carbono dispuesto en la cámara interior, el medio de agotamiento de leucocitos y oxígeno/dióxido de carbono es capaz de agotar los leucocitos y el oxígeno y/o el dióxido de carbono de la sangre; una cámara exterior dispuesta entre la pared exterior y la membrana, en el que el plasma que permea a través de la membrana entra en la cámara exterior y sale del dispositivo de filtrado a través de la primera salida; en el que la sangre que ha sido agotada de oxígeno y/o dióxido de carbono, y los leucocitos, así como separada del plasma sale del dispositivo de filtrado a través de la segunda salida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 ilustra un diagrama de flujo de los componentes y pasos de procesamiento desde la recogida de sangre hasta la transfusión utilizando un sistema de almacenamiento anaeróbico de sangre desechable que incluye un dispositivo integrado de filtrado de leucocitos, de agotamiento de oxígeno/dióxido de carbono y de separación de plasma de acuerdo con la presente divulgación;

La FIG. 2 es una representación esquemática de un sistema ejemplar que incluye un filtro de leucorreducción/eliminación de oxígeno/dispositivo de CO2 de acuerdo con la presente divulgación;

La FIG. 3 es una representación esquemática de un dispositivo ejemplar integrado de filtrado de leucocitos, agotamiento de oxígeno/dióxido de carbono y separación de plasma de acuerdo con la presente divulgación; La FIG. 4 es una representación esquemática de un sistema ejemplar de almacenamiento de sangre que incorpora el dispositivo integrado de filtrado de leucocitos, oxígeno/dióxido de carbono y separación de plasma de acuerdo con la presente divulgación;

La FIG. 5 ilustra el flujo escalonado de O2 durante el procedimiento de agotamiento de O2 desde el RBC y el plasma hasta la absorción por un medio de agotamiento;

Las FIGS. 6A y 6B ilustran una vista de sección transversal parcial de una porción de entrada de sangre total del dispositivo de combinación de leucorreducción y oxígeno o de agotamiento de oxígeno y dióxido de carbono (dispositivo de leucorreducción/O2/CO2 ) de acuerdo con un sistema ejemplar de la Fig. 2;

La FIG. 7 muestra una sección transversal de una fibra ejemplar del medio de leucorreducción y agotamiento de oxígeno/CO2 del dispositivo de las FIGS. 6A y 6B; y

La FIG. 8A a 8D ilustran un dispositivo ejemplar de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono de acuerdo con la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Definiciones:

Sangre entera de donante. La sangre entera se dona preferentemente de un individuo sano o donante 15 y se mantiene en un banco de sangre para su uso posterior para ser utilizada finalmente por un receptor 50. Los pacientes que tienen programada una intervención quirúrgica pueden donar sangre para sí mismos en un procedimiento conocido como donación de sangre autóloga. Otra posibilidad es que la sangre sea donada para ser utilizada por otra persona en un procedimiento conocido como transfusión heteróloga.

Sangre entera. La sangre entera es una suspensión de células sanguíneas que contiene glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas suspendidos en un fluido llamado plasma, que contiene electrolitos, hormonas, vitaminas y anticuerpos.

Sangre agotada. Tal y como se utiliza en el presente documento, la sangre agotada se refiere a la sangre agotada de uno o más componentes que se encuentran en la sangre entera del donante o en la sangre entera. La sangre agotada incluye la sangre agotada de O2, CO2, leucocitos, plaquetas, fragmentos celulares, hierro o hemo libre. La sangre agotada se prepara mediante la eliminación de componentes de forma directa o indirecta por filtración, aglutinamiento y rociado. La sangre agotada puede incluir opcionalmente aditivos, incluyendo, por ejemplo, anticoagulantes, azúcares, tampones, sales o ATP. Algunos ejemplos de aditivos se describen en Solicitud de EE. UU. No. 10/295.781, presentada el 15 de noviembre de 2002titulada"Additive Solution for Blood Preservation". Glóbulos rojos empaquetados (pRBC). El porcentaje del volumen sanguíneo compuesto por glóbulos rojos se denomina hematocrito. Los glóbulos rojos empaquetados son células obtenidas a partir de sangre entera o de sangre entera de donante que tienen un hematocrito aumentado en relación con el material de partida de sangre entera o de sangre entera de donante. Los glóbulos rojos empaquetados (pRBC) pueden prepararse a partir de la sangre entera mediante técnicas de centrifugación comúnmente conocidas en la técnica. Los glóbulos rojos empaquetados también pueden prepararse mediante procedimientos de filtración. Los glóbulos rojos empaquetados son el componente sanguíneo que se almacenará en el sistema de almacenamiento único de esta divulgación para su posterior transfusión. Los glóbulos rojos empaquetados pueden contener una solución aditiva. Los glóbulos rojos empaquetados también pueden recogerse mediante técnicas de aféresis, de forma que los componentes se separen durante la recogida.

Anaeróbico y agotado de oxígeno. Los términos anaeróbico y agotado de oxígeno se utilizan indistintamente a lo largo de esta solicitud y se refieren a un entorno para los glóbulos rojos y el plasma en el que la presencia de oxígeno se reduce activamente a un nivel bajo de oxígeno por el tratamiento con sorbente de oxígeno y luego se mantiene en presencia de sorbente de oxígeno. En otros aspectos, la presencia de oxígeno puede reducirse activamente a un nivel bajo de oxígeno mediante el tratamiento con sorbente de oxígeno y luego mantenerse en recipientes de almacenamiento impermeables al oxígeno, por ejemplo, una bolsa de almacenamiento. Pueden encontrarse bolsas de almacenamiento ejemplares, por ejemplo, en Solicitud de EE. UU. No. 12/901.350, presentada el 8 de octubre de 2010titulada "Blood Storage Bag System and Depletion Devices with Oxygen and Carbon Dioxide Depletion Capabilities". Anaeróbicos y sin oxígeno se usan en referencia a dispositivos de agotamiento de oxígeno y almacenamiento de oxígeno a lo largo de la presente divulgación. El dióxido de carbono también puede ser agotado a partir de pRBC anaeróbicos o agotados por el oxígeno.

La vida normal de un RBC es de 120 días. Aproximadamente 0,875 % de los RBC son retirados cada 24 horas por el bazo y la médula ósea fabrica nuevos RBC. En consecuencia, cuando se extrae sangre de un donante, hay un espectro de células de diferentes edades.

Una de las funciones de los RBC es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono en los pulmones y los tejidos, y a diferencia de otras células del cuerpo, no depende del oxígeno en la fosforilación oxidativa, sino que depende totalmente de la glucólisis para la producción de ATP. El ATP es fundamental para la viabilidad de los RBC y, junto con el 2,3-DPG, sus concentraciones citosólicas libres están estrechamente reguladas por su función de inhibición de la retroalimentación de las enzimas clave en la vía glucolítica. En condiciones de almacenamiento refrigerado, la desinhibición de la vía glicolítica es deseable para superar el agotamiento gradual de ATP y 2,3-DPG durante varias semanas de almacenamiento. La concentración de hemoglobina en los glóbulos rojos es similar a la del 2,3-DPG y el ATP, y su estado desoxigenado tiene un punto de unión con alta afinidad por el 2,3-DPG y el ATP en comparación con la oxihemoglobina. Por lo tanto, el despojo de este oxígeno a pocos % de ocupación (~60 % de ocupación cuando se recoge y procesa) causará la captación de 2,3-DPG y ATP, lo que resulta en la reducción de la concentración de moléculas libres, estimulando el flujo glicolítico.

Plaquetas. Las plaquetas son pequeños componentes celulares de la sangre que facilitan el procedimiento de coagulación al adherirse al revestimiento de los vasos sanguíneos. Las plaquetas, al igual que los glóbulos rojos, son producidas por la médula ósea y sobreviven en el sistema circulatorio de 9 a 10 días antes de ser eliminadas por el bazo. Las plaquetas se preparan normalmente utilizando una centrifugadora para separar las plaquetas del plasma.

Plasma. El plasma es una solución proteica-salina y la porción líquida de la sangre en la que están suspendidos los glóbulos rojos y blancos y las plaquetas. El plasma es un 90 % de agua y constituye aproximadamente 55 % del volumen de la sangre. Una de las principales funciones del plasma es ayudar a la coagulación de la sangre y a la inmunidad. El plasma se obtiene separando la parte líquida de la sangre de las células. Normalmente, el plasma se separa de las células por centrifugación. La centrifugación es el procedimiento utilizado para separar los componentes de la sangre total en plasma, glóbulos blancos, plaquetas y glóbulos rojos empaquetados. En algunos casos, el plasma se fraccionará inicialmente en la parte superior del recipiente durante un giro ligero. A continuación, esta fracción ligera se retira del vaso y se separa el plasma y las plaquetas, que se recogen mediante nuevas centrifugaciones. En algunos casos, los glóbulos blancos y las plaquetas se eliminan mediante un filtro de leucorreducción para producir pRBC leucorreducidos. La presente divulgación proporciona una alternativa eficiente al uso de una centrífuga que minimiza el coste de la instrumentación tradicionalmente utilizada.

Edición: La edición de los pRBC es el procedimiento de identificar y eliminar las células sanguíneas que tienen pocas probabilidades de sobrevivir al procedimiento de transfusión o que probablemente morirán poco después de la transfusión. La edición de glóbulos rojos muertos o moribundos puede emplearse utilizando, por ejemplo, un dispositivo similar a un filtro. En algunos aspectos, la edición puede ser muy importante porque una de las principales causas de morbilidad y mortalidad de los pacientes transfundidos es la parte no viable de la sangre que se transfunde, independientemente de cualquier transmisión de patógenos. La importancia de la edición aumenta con el incremento de la edad del producto sanguíneo almacenado.

La presente divulgación incluye y proporciona, en un aspecto, un sistema y un procedimiento integrados para la preparación y el almacenamiento prolongado de glóbulos rojos empaquetados (pRBC), desde la recepción de la sangre entera de un donante hasta la transfusión a un receptor, como se muestra en la FIG. 1 y como se describe en el diagrama de flujo, y referenciado por el número de referencia 10. El diagrama 10 de flujo describe un sistema 20 que incluye una adición de aditivos, oxígeno, dióxido de carbono o agotamiento de oxígeno y dióxido de carbono de las pRBC antes y durante el almacenamiento, junto con tratamientos que incluyen la leucorreducción, la edición, la reducción de patógenos, la irradiación y el tratamiento con óxido nítrico (NO) y la adición de oxígeno para mejorar la calidad de los pRBC almacenados y optimizar el procedimiento de transfusión a un receptor y reducir la morbilidad asociada a dicha transfusión.

Refiriéndose a los dibujos, y en particular a la FIG. 1, un diagrama 10 de flujo describe el sistema 20 de almacenamiento de sangre desde la recogida de un donante 15 hasta la transfusión a un receptor 50. El sistema 20 muestra un procedimiento que tiene tres fases durante las cuales ocurren diferentes subprocedimientos o pasos. Las tres fases son la fase A de prealmacenamiento, la fase B de almacenamiento y la fase C de postalmacenamiento. Es significativo que los diferentes pasos del procedimiento de almacenamiento de la sangre 20 pueden ocurrir en diferentes fases para lograr resultados óptimos en la transfusión de sangre. Por ejemplo, la irradiación gamma puede ocurrir opcionalmente durante la fase A de prealmacenamiento antes del agotamiento del oxígeno y/o del dióxido de carbono y la separación 22 del plasma , durante la fase B de almacenamiento o durante la fase C de postalmacenamiento. La fase B de almacenamiento y parte de la fase A previa al almacenamiento y la fase C posterior al almacenamiento ocurren significativamente durante un entorno anaeróbico. Del mismo modo, la edición puede ocurrir durante la fase A de prealmacenamiento o durante la fase C de postalmacenamiento. Significativamente, la fase anaeróbica incluye toda la fase de almacenamiento, la porción anaeróbica de la fase A y la porción anaeróbica de la fase C. El entorno anaeróbico tiene relaciones sinérgicas con pasos como la adición de óxido nítrico, la irradiación gamma y la inactivación de patógenos que proporcionan ventajas significativas a los RBC que deben ocurrir en dicho entorno anaeróbico, como se discutirá más adelante. En consecuencia, existen varias secuencias diferentes para el procedimiento de almacenamiento de la sangre.

La fase A de prealmacenamiento es el tiempo que transcurre desde la recogida del donante hasta el almacenamiento en un entorno anaeróbico. Durante la fase A, se extrae sangre total del donante 15 y se separan los componentes sanguíneos, es decir, el plasma, las plaquetas y los RBC. Pasos tales como la inactivación de patógenos, la leucorreducción y la edición también ocurren durante la fase A de prealmacenamiento. Durante la Fase A, el oxígeno, el plasma y los leucocitos se agotan antes de la fase B de almacenamiento.

La fase B de almacenamiento es un período enteramente anaeróbico durante el cual los pRBC agotados de oxígeno, plasma y leucocitos se almacenan en un entorno anaeróbico, por ejemplo, una bolsa sellada.

La fase C, posterior al almacenamiento, tiene lugar antes de la transfusión al receptor 50. En consecuencia, durante esta fase se producen pasos como la reducción de volumen, la edición, la limpieza durante el intercambio de tampones, la adición de óxido nítrico o de precursores de óxido nítrico y de oxígeno, o ambos. Estos pasos son importantes porque es probable que el receptor ya se encuentre en una condición comprometida, por lo que los pRBC deben prepararse para ser aceptados por el receptor en una condición óptima.

La duración de una fase o subfase debe ser típicamente lo más corta posible. En un aspecto, una fase o subfase es inferior a 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50 o 60 minutos. En otro aspecto, una fase o subfase es inferior a 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas o 5 horas. En otro aspecto, una fase o subfase está entre 2 y 5 minutos, 5 y 10 minutos, 10 y 20 minutos o 20 y 30 minutos.

Se puede diseñar un procedimiento utilizando un dispositivo o dispositivos divulgados en el presente documento que adopten la combinación de los pasos descritos en el presente documentos.

Un ejemplo de un dispositivo integrado de filtro de agotamiento de leucocitos, oxígeno y plasma puede mostrarse y entenderse refiriéndose a la FIG. 3, en el que la sangre entera (glóbulos rojos sin empaquetar) procedente del recipiente o bolsa 61 entra en el dispositivo 63 de filtro de agotamiento integrado de leucocitos, oxígeno y plasma a través de la cámara 65 de entrada del dispositivo, en el que los glóbulos rojos entran en contacto con los medios 67 de agotamiento de leucorreducción/oxígeno/dióxido de carbono dispuestos dentro de la cámara 69 interior. A medida que los glóbulos rojos migran desde la cámara 65 de entrada del dispositivo a través de la cámara 69 interior y salen a través de la cámara 71 de salida del dispositivo, los leucocitos y el oxígeno y/o el dióxido de carbono se agotan de los glóbulos rojos no empaquetados tratados de la bolsa 61. Simultáneamente, el plasma se separa de los glóbulos rojos no empaquetados cuando atraviesa la cámara 69 interior y entra en contacto con al menos una membrana 73 microporosa hidrofílica. A continuación, el plasma separado se separa de los leucocitos, del oxígeno y/o del dióxido de carbono, y del dispositivo 63 de filtro de separación de plasma a través de un conducto 75 dispuesto entre la membrana 73 microporosa hidrofílica y la cámara 77 exterior, y posteriormente se almacena en el recipiente o bolsa 79 de plasma. El oxígeno y/o el dióxido de carbono, los leucocitos y los glóbulos rojos empaquetados agotados por el plasma se retiran a continuación del dispositivo 63 de filtrado a través de la cámara 71 de salida del dispositivo y se almacenan a continuación en un recipiente o bolsa 81.

Los medios 67 de agotamiento de leucocitos/oxígeno y/o dióxido de carbono pueden comprender una estructura macroporosa diseñada para permitir que los glóbulos rojos no empaquetados fluyan a través de los poros del filtro con una adhesión mínima, mientras que los leucocitos se eliminan por adsorción y/o exclusión de tamaño. Las estructuras de acuerdo con la presente divulgación pueden estar formadas por materiales fibrosos o espumosos que pueden ser de naturaleza orgánica o inorgánica. La química de la superficie de estas estructuras puede alterarse para favorecer la adhesión de los leucocitos. En algunos aspectos, las estructuras pueden no estar diseñadas para reaccionar o absorber el oxígeno y/o el dióxido de carbono presentes en el producto de pRBC.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, una carcasa puede prepararse a partir de un material rígido o flexible. En ciertos aspectos, la pared exterior de una carcasa puede estar preparada con un material termoplástico. En un aspecto, la carcasa puede prepararse con polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo y politetrafluoroetileno (PTFE). En un aspecto, la carcasa puede estar preparada con copoliéster Eastar™. En un aspecto, se puede preparar una carcasa a partir de un polímero termoestable. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, un polímero termoestable puede ser baquelita™, Duroplast, melamina, y resina epoxi, poliimidas, ésteres de cianato o policianuratos. La presente divulgación proporciona e incluye carcasas que tienen una o más aberturas. En ciertos aspectos, el dispositivo de filtro de sangre puede tener una primera entrada que proporciona la entrada de sangre en el dispositivo. En un aspecto, la primera entrada también puede servir como una salida que proporciona la eliminación de la sangre agotada. En un aspecto, la sangre puede entrar a través de una primera entrada en la carcasa donde el flujo es facilitado por la presencia de un vacío. En otro aspecto, la primera entrada puede servir también como salida para proporcionar el escape de gas del dispositivo a medida que la sangre entra en el dispositivo. En un aspecto, la primera entrada puede servir como salida para proporcionar la recuperación de la sangre agotada.

Las carcasas de la presente divulgación que tienen una o más aberturas pueden tener una primera entrada y una primera salida. En un aspecto, la primera entrada proporciona la entrada de la sangre en el dispositivo, mientras que la primera salida proporciona el escape de gas o aire desplazado del dispositivo por la sangre entera que entra o la sangre entera del donante. En un aspecto, la primera salida puede proporcionar además el flujo de la sangre agotada desde el dispositivo de filtrado de sangre. En otros aspectos, la sangre agotada puede recuperarse de la primera entrada. En otros aspectos de la presente divulgación, la carcasa que tiene una o más aberturas puede tener una primera entrada, una primera salida y una segunda salida. En algunos aspectos, la primera o segunda salida puede permitir el escape del gas desplazado del dispositivo. En algunos aspectos, la primera salida puede proporcionar el flujo de plasma filtrado desde una cámara exterior del dispositivo. En otros aspectos, la primera salida puede proporcionar el flujo de plasma filtrado desde una cámara interior del dispositivo. En un aspecto, el plasma filtrado que fluye de una primera salida o de una segunda salida puede estar agotado de uno o más de O2, CO2, leucocitos, plaquetas, fragmentos celulares, hierro y hemo libre.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, la primera salida y la segunda salida pueden proporcionar el flujo de componentes sanguíneos separados. En un aspecto, el dispositivo prevé la separación de la carcasa en una cámara interior y una cámara exterior. En un aspecto, la primera salida puede proporcionar el flujo de plasma desde una cámara exterior de un dispositivo de filtrado de sangre. En otro aspecto, la primera salida puede proporcionar el flujo de plasma desde una cámara interior de un dispositivo de filtrado de sangre. En algunos aspectos, la primera salida proporciona el flujo de los pRBC desde el dispositivo de filtrado de sangre y la segunda salida proporciona el flujo de plasma. En otros aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los componentes sanguíneos que fluyen desde la primera y la segunda salida pueden ser sangre agotada. Las entradas y salidas de acuerdo con la presente divulgación pueden conectarse a tubos estándar utilizados durante la recogida de sangre, incluyendo tubos de sangre de PVC, de 0,160" de diámetro exterior.

La presente divulgación también incluye y proporciona sellos conectados a la primera entrada, la primera salida, la segunda salida o combinaciones de las mismas. Se proporcionan ejemplos de sellos ejemplares en Jorgensen et al., Patente de EE. UU. No 6,439,577, publicada el 27 de agosto de 2002titulada "Rotating Seals for Cell Processing Systems" y Latham, Jr. Patente estadounidense No. 4,086,924, expedida el 2 de mayo de 1978 titulada "Plasmapheresis Apparatus".

MEMBRANA MICROPOROSA HIDROFÍLICA

En la presente divulgación se incluyen y se prevén dispositivos que tienen una o varias membranas capaces de separar el plasma de la sangre. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, una membrana puede ser una membrana microporosa hidrofílica. Refiriéndose a la FIG. 3, una membrana puede ser una membrana 73 microporosa hidrofílica que puede rodear los medios 67 de agotamiento de leucocitos/oxígeno y/o dióxido de carbono que pueden formar la cámara 69 interior dentro del dispositivo 63 de filtrado. El lado corriente abajo de la membrana 73 microporosa hidrofílica puede estar conectado al recipiente 79 a través de un conducto 83. El recipiente 79 y el conducto 83 pueden impartir una presión negativa en el lado descendente de la membrana 73 microporosa hidrofílica, al igual que el recipiente 81 conectado al lado corriente arriba de la membrana 73, que puede utilizarse para recoger los glóbulos rojos anaerobios empaquetados o concentrados. Los recipientes 79 y 81 pueden colocarse de manera suficiente para controlar la presión diferencial hidrostática a través de la membrana 73 microporosa hidrofílica, lo que da lugar a un procedimiento de control del factor de concentración de los glóbulos rojos.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, la membrana puede formar una o más cámaras interiores dentro de la carcasa. En un aspecto, una membrana forma una cámara interior donde la sangre entra en la cámara interior y el plasma permea a través de la membrana desde la cámara interior hasta una cámara exterior. Los aspectos ejemplares de los dispositivos de la presente divulgación se ilustran en las figuras como se describe a continuación.

La membrana o el material de filtro puede contener un material absorbente de oxígeno y/o dióxido de carbono en el grueso de la masa del medio de filtro que tiene la capacidad de unir el oxígeno y/o el dióxido de carbono presentes en una unidad de pRBC. Los materiales absorbentes de oxígeno y/o dióxido de carbono pueden tener la superficie exterior modificada para aumentar la biocompatibilidad y la adhesión de los leucocitos, permitiendo al mismo tiempo la difusión de oxígeno y/o dióxido de carbono a través de la superficie exterior hacia la masa interior para su unión. Las modificaciones de la superficie pueden incluir el injerto por radiación, la polimerización por injerto, el recubrimiento o la encapsulación de polímeros, o los procedimientos estándar de derivación de polímeros por química húmeda.

En un aspecto, la cámara 69 interior puede estar separada de la cámara 77 exterior por al menos una membrana 73. En un aspecto, la membrana puede ser una membrana 73 microporosa hidrofílica. La membrana 73 puede permitir que el plasma fluya hacia la cámara 77 exterior, pero retiene los glóbulos rojos. El caudal de plasma puede mejorarse girando la cámara 69 interior dentro de la cámara 77 exterior o girando la cámara 77 exterior alrededor de la cámara 69 interior para reducir la capa límite que podría desarrollarse. El plasma recogido en la cámara 77 exterior puede fluir hacia la cámara 71 de salida del dispositivo, el conducto 83 y luego puede ser recogido en la bolsa 79 de recogida. Los glóbulos rojos concentrados agotados pueden fluir hacia la cámara 71 de salida del dispositivo, el conducto 87 y luego hacia la bolsa 81 de recogida de pRBC.

La membrana 73 puede estar formada por al menos un material seleccionado del grupo que consiste en: PVDF convertido en hidrofílico, nailon, ésteres de celulosa, polisulfona, polietersulfona, polipropileno convertido en hidrofílico y poliacrilonitrilo. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, la membrana microporosa hidrofílica puede ser una membrana multicapa. En un aspecto una membrana multicapa puede tener dos o más materiales de una combinación de seleccionados del grupo que consiste en: PVDF convertido en hidrofílico, nailon, ésteres de celulosa, polisulfona, polietersulfona, polipropileno convertido en hidrofílico y poliacrilonitrilo. Las membranas de la presente divulgación pueden modificarse aún más en su superficie para controlar la adhesión celular, la unión de proteínas y el ensuciamiento. En algunos aspectos, una membrana puede ser modificada para aumentar la hidrofilia. En un aspecto, se puede combinar un material de polisulfona con PVP para preparar membranas con mayor hidrofilia. En un aspecto, la membrana puede prepararse a partir de polisulfona.

En un aspecto de acuerdo con la presente divulgación, la membrana 73 puede ser una membrana microporosa hidrofílica. En otros aspectos, la membrana 73 puede estar formada por más de una membrana microporosa hidrofílica. En algunos aspectos, se puede fusionar más de una membrana. En otros aspectos, puede haber más de una membrana en capas. En algunos aspectos, las membranas en capas pueden estar separadas por un medio. En un aspecto, el medio puede ser un medio de agotamiento como se proporciona a continuación.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, la membrana puede tener un espesor inferior a 250 micrómetros. En un aspecto, la membrana puede tener un espesor superior a 25 micrómetros. En algunos aspectos, la membrana puede tener un espesor de entre 25 y 250 micrómetros. En otros aspectos, la membrana puede tener un espesor de entre 25 y 100 o 25 y 150 micrómetros. En un aspecto, la membrana puede tener un espesor de entre 50 y 100 micrómetros, 75 y 100 micrómetros, 50 y 150 micrómetros, 75 y 150 micrómetros, 100 y 250 micrómetros, 150 y 250 micrómetros o entre 25 y 150 micrómetros.

Las membranas de acuerdo con la presente divulgación incluyen membranas porosas. En ciertos aspectos, la membrana puede ser microporosa. En algunos aspectos, los poros pueden tener menos de 2 micrómetros de diámetro. Los microporos pueden tener de 0,5 a 2 micrómetros de diámetro. En otros aspectos, los microporos pueden tener un diámetro de entre 0,1 y 1,9 micrómetros. En un aspecto, los microporos pueden ser mayores de 0,2 y menores de 2 micrómetros. En otro aspecto, los microporos pueden ser mayores de 0,2 y menores de 1,5 micrómetros. En algunos aspectos esos microporos pueden ser mayores de 0,3 o 0,4 micrómetros. En otros aspectos, los microporos pueden ser mayores de 0,5 o 0,6 micrómetros.

Medios de agotamiento de leucocitos/oxígeno y/o dióxido de carbono

Una función del dispositivo de acuerdo con la presente divulgación puede ilustrarse refiriéndose a la FIG. 3, en el que la sangre total del recipiente 61 puede fluir hacia el dispositivo a través de la primera cámara 65 de entrada mediante el conducto 85. La sangre entera puede entonces fluir a través de un medio 67 de agotamiento de leucocitos y oxígeno contenido en la cámara 69 interior. En un aspecto, los medios 67 de agotamiento de leucocitos y oxígeno pueden prever e incluir además el agotamiento de CO2. En otro aspecto, el medio 67 de agotamiento de leucocitos y oxígeno puede proporcionar el agotamiento de plaquetas. En algunos aspectos, el medio de agotamiento de leucocitos y oxígeno aglutina y retiene los leucocitos y el O2. En otros aspectos, los medios de agotamiento de leucocitos y oxígeno se unen y retienen los leucocitos, O2, y CO2. En otro aspecto, los medios 67 de agotamiento de leucocitos y oxígeno pueden aglutinar plaquetas y leucocitos de la sangre total y agotar O2 de los glóbulos rojos. En otro aspecto, los medios 67 de agotamiento de leucocitos y oxígeno pueden aglutinar plaquetas y leucocitos de la sangre entera y agotar O2 y CO2 de los glóbulos rojos.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los medios de agotamiento de O2 pueden ser materiales que eliminan el oxígeno de los RBC o extraen el oxígeno de la sangre antes del almacenamiento. Se puede utilizar un secuestrador de oxígeno para eliminar el oxígeno de los RBC antes de almacenarlos en una bolsa de sangre. Tal y como se utiliza en el presente documento, "secuestrador de oxígeno" o "sorbente de oxígeno" es un material que se une o combina con el O2 bajo las condiciones de uso. El término "sorbente de oxígeno" puede usarse indistintamente en el presente documento con el secuestro de oxígeno. En ciertos aspectos de acuerdo con la presente divulgación, un material puede unirse o combinarse con el oxígeno de forma irreversible. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, un material se une al oxígeno con mayor afinidad que la hemoglobina. En otros aspectos, el oxígeno puede unirse a un material sorbente y tener una tasa de liberación muy lenta, ksalida. En un aspecto, el oxígeno puede reaccionar químicamente con algún componente del material y convertirse en otro compuesto. Cualquier material en el que la velocidad de salida del oxígeno ligado sea mucho menor que el tiempo de residencia de la sangre puede servir como secuestrador de oxígeno. Ejemplos no limitantes de secuestradores de oxígeno incluyen polvos de hierro y compuestos orgánicos. Algunos ejemplos de sorbentes de O2 son los quelatos de cobalto, hierro y bases de Schiff. Otros ejemplos no limitantes de sorbentes de O2 pueden encontrarse en Bulow et al., Patente de EE. UU. No.

7,347,887, publicada el 25 de marzo de 2008titulada "Oxygen sorbent compositions and methods of using same" Ramprasad, et al., Patente de EE. UU. No. 5,208,335, expedida el 4 de mayo de 1993titulada ""Reversible oxygen sorbent compositions"; y Sievers, et al., Patente de EE. UU. No. 4,654,053, expedida el 31 de marzo de 1987titulada "Oxygen Sorbent". Los materiales sorbentes de oxígeno pueden formarse o incorporarse en fibras, microesferas y espumas.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, un sorbente puede ser un polímero orgánico oxidable que tiene una columna vertebral polimérica y una pluralidad de grupos colgantes. Ejemplos de sorbentes con una columna vertebral polimérica incluyen un hidrocarburo saturado (< 0,01% de dobles enlaces carbono-carbono). En algunos aspectos, la columna vertebral puede contener monómeros de etileno o estireno. En un aspecto, una columna vertebral polimérica puede ser etilénica. En otro aspecto, un compuesto orgánico oxidable puede ser el copolímero de etileno/ciclohexeno (EVCH). Otros ejemplos de fracciones sustituidas y catalizadores se proporcionan en Yang et al., Publicación de Patente de EE. UU. No. 2003/0183801 En aspectos adicionales, un polímero orgánico oxidable puede comprender también fracciones de hidrocarburos sustituidos. Entre los ejemplos de polímeros secuestradores de oxígeno se encuentran los descritos por Ching et al., Publicación de Patente Internacional WO99/48963los materiales de secuestro de oxígeno pueden incluir los descritos en Ebner et al., Patente de EE. UU. No. 7,754,798, publicada el 13 de julio de 2010titulada "Oxygen scavenger block copolymers and compositions"; Ebner et al., Patente de EE. UU. No. 7,452,601, expedida el 18 de noviembre de 2008titulada "Oxygen scavenger compositions derived from isophthalic acid/or terephthalic acid monomer or derivatives thereof'; Ebneret al., Patente de EE. UU. No. 6,387,461, expedida el 14 de mayo de 2002titulada "Oxygen scavenger compositions".

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, se pueden utilizar composiciones secuestradoras de oxígeno en las micropartículas o microfibras. Por ejemplo, las partículas que secuestran el oxígeno pueden incluirse en las fibras leucorreductoras convencionales hechas de PBT o PET como se enseña en Clauberg et al., Patente de EE. UU. No.

6,610,772, publicada el 26 de agosto de 2003titulada "Platelet Particle Polymer Composite with Oxygen Scavenging Organic Cations".

Tal y como se utiliza en el presente documento, el "secuestrador de dióxido de carbono" es un material que se une o combina con el dióxido de carbono en las condiciones de uso. El término "sorbente de dióxido de carbono" puede utilizarse indistintamente en el presente documento con el secuestrador de dióxido de carbono. En ciertos aspectos de acuerdo con la presente divulgación, un material puede unirse o combinarse con CO2 de forma irreversible. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, un material puede unir CO2 con mayor afinidad que la hemoglobina. En otros aspectos, un material sorbente puede unir CO2 con alta afinidad, de tal manera que el ácido carbónico presente en la sangre o en el citoplasma de los RBC es liberado y absorbido por el sorbente. En otros aspectos, el CO2 se une a un material sorbente y tiene una tasa de liberación muy lenta, ksalida. En un aspecto, el dióxido de carbono puede reaccionar químicamente con algún componente del material y convertirse en otro compuesto. Entre los secuestradores de dióxido de carbono se encuentran los óxidos metálicos y los hidróxidos metálicos. Los óxidos metálicos reaccionan con el agua para producir hidróxidos metálicos. El hidróxido metálico reacciona con el dióxido de carbono para formar agua y un carbonato metálico. En un aspecto, el secuestrador de dióxido de carbono puede ser óxido de calcio. Por ejemplo, si se utiliza óxido de calcio, éste reaccionará con el agua que se añada al sorbente para producir hidróxido de calcio

CaO H2O -Ca(OH)2

El hidróxido de calcio reaccionará con el dióxido de carbono para formar carbonato de calcio y agua.

Ca(OH)2 CO2- CaCOa H2O

En ciertos aspectos de la presente divulgación, el material de agotamiento puede combinar la actividad de agotamiento o eliminación de O2 y CO2. Ejemplos no limitantes de secuestradores de CO2 incluyen secuestradores de oxígeno y secuestradores de dióxido de carbono proporcionados por Multisorb Technologies (Buffalo, NY). Los secuestradores de oxígeno pueden presentar una funcionalidad secundaria de secuestro de dióxido de carbono.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los medios de agotamiento de O2 y los medios de agotamiento de CO2 pueden ser mezclados a una relación deseada para lograr los resultados deseados.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los sorbentes pueden formarse dentro de los poros de las microfibras de vidrio porosas. La encapsulación de complejos de metales de transición dentro de los poros de un material poroso puede lograrse utilizando una síntesis de barco en botella en la que la molécula final se prepara dentro de los poros mediante la reacción de precursores más pequeños. Después de la síntesis, la molécula grande puede permanecer "mecánicamente atrapada" y encapsulada dentro de los poros con alguna conformación y disposición restringida. Se puede preparar una fibra compuesta de ftalocianina de cobalto/vidrio poroso para la separación de oxígeno mediante la síntesis de "barco en una botella", en la que la encapsulación de la ftalocianina de cobalto en los poros de las fibras de vidrio poroso se consigue mediante la deposición química de vapor utilizando 1,2-dicanobenceno. Ver, Kuraoka, et al., "Ship-in-a-bottle synthesis of a cobalt phthalocyanine/porous glass composite membrane for oxygen separation", Journal of Membrane Science, 286(1-2): 12-14 (2006).

En algunos aspectos, las fibras de vidrio porosas pueden fabricarse como se indica en Beaver et al., Patente de EE. UU. No. 4,748,121publicada con el título "Porous Glass Fibers with Immobilized Biochemically Active Material." En otro aspecto, un sorbente puede formarse como un producto de hoja porosa utilizando un equipo de fabricación de papel/no tejido en húmedo. Las láminas con formulaciones de barrido de O2 pueden ser las descritas en Inoue, Patente de EE. UU. No. 4,769,175, publicada el 6 de septiembre de 1988titulada "Sheet-like, Oxygen-scavenging Agent", pueden formarse y luego encapsularse con una película de silicona.

La menor saturación de oxígeno puede lograrse utilizando dispositivos en los que el sorbente se coloca cerca de las fibras para permitir un tiempo de difusión rápido. Otros factores que aumentan la difusión de oxígeno y/o dióxido de carbono son una mayor superficie activa de las fibras expuestas a los materiales sorbentes. Las tasas de secuestro de los secuestradores de oxígeno pueden estar limitadas por la superficie disponible para la reacción con el oxígeno y la facilidad con la que el oxígeno se difunde en el material secuestrador. La disponibilidad de superficie puede aumentarse incorporando el secuestrador en micropartículas o microfibras. Las estructuras porosas o microvoidales también tienen mayores áreas de superficie disponibles para la reacción con el oxígeno.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los sorbentes pueden prepararse como una estructura macroporosa. En algunos aspectos, la estructura macroporosa puede ser un material fibroso, una espuma o una microesfera. Tal y como se utiliza en el presente documento, una estructura macroporosa es un material o materiales que son porosos hasta partículas de aproximadamente 5 a 10 micrómetros. Una estructura macroporosa puede ser una fibra tejida, una fibra aleatoria o un lecho empacado con capas, un lecho empacado con una mezcla heterogénea de partículas. Las estructuras macroporosas pueden incluir micro o macropartículas incrustadas o atrapadas en una estructura fibrosa o de espuma.

En un aspecto, la estructura macroporosa puede comprender además una superficie de unión de leucocitos. En otro aspecto, la estructura macroporosa puede comprender además una superficie de unión de plaquetas. En algunos aspectos, la estructura macroporosa puede ser una mezcla de materiales sorbentes separados de O2, leucocitos, CO2 y plaquetas dispuestos en combinación. En un aspecto, la estructura macroporosa puede ser una combinación de materiales sorbentes en un solo material. En un aspecto, la estructura macroporosa puede ser un material combinado de unión de O2 y leucocitos dispuestos junto con un material de unión de CO2 para producir una estructura macroporosa de agotamiento de O2, leucocitos yCO2. En otro aspecto, la estructura macroporosa puede ser un material combinado de unión de O2 y CO2 recubierto con un material de unión de leucocitos para producir una estructura macroporosa de agotamiento de O2, leucocitos y CO2.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, la estructura macroporosa puede proporcionar un flujo de sangre entera, de sangre entera del donante o una fracción de cualquiera de ellas. En un aspecto, la estructura macroporosa tiene un tamaño de poro de flujo medio de entre 10 y 30 micrómetros. El tamaño medio de los poros del flujo puede determinarse utilizando un porosímetro. Alternativamente, el tamaño medio del flujo de los poros puede calcularse para las fibras y las microesferas basándose en la geometría. En otro aspecto, el tamaño medio de los poros del flujo puede ser inferior a 30 micrómetros. En otro aspecto, el tamaño medio de los poros de flujo puede ser de 10 a 20 micrómetros. En un aspecto, el tamaño medio de los poros de flujo puede ser aproximadamente 10 micrómetros, aproximadamente 15 micrómetros, aproximadamente 20 micrómetros o aproximadamente 25 micrómetros. En otros aspectos, el tamaño medio de los poros de flujo puede estar entre 15 y 25 micrómetros. En otro aspecto, el tamaño medio de los poros de flujo puede ser de 25 micrómetros o menos, de 20 micrómetros o menos, o de 15 micrómetros o menos.

En algunos aspectos, la superficie de la estructura macroporosa puede ser una fibra que tenga una superficie capaz de eliminar O2, CO2, leucocitos, plaquetas o una combinación de los mismos. En algunos aspectos, la superficie puede ser de al menos 5 *103 cm2/g de medio. En un aspecto, la superficie puede ser de 10 cmPa 2.000 cm2 En otro aspecto, la superficie es puede ser de 20 cm2 a 1.000 cm2. En el caso de las fibras, la superficie puede determinarse con base en el diámetro de la fibra. En ciertos aspectos, el área de superficie puede determinarse empíricamente por la capacidad de unión de la superficie de unión de los leucocitos y el volumen de sangre que debe agotarse.

En un aspecto, la fibra puede tener una densidad aparente de 0,01 g/cm3 a 0,7 g/cm3 y tiene una distancia promedio entre fibras adyacentes de entre 7 pm a 300 pm. En un aspecto, la densidad aparente de las fibras puede ser de 0,001 g/cm3 a 0,7 g/cm3. En otro aspecto, la densidad aparente de las fibras puede ser de 0,10 g/cm3 a 0,5 g/cm3. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "densidad aparente" significa un valor numérico expresado en g/^m3 que se obtiene dividiendo el peso (en gramos) de la masa de fibras por el volumen (en cirí3) de la masa de fibras. Se pueden encontrar limitaciones y requisitos adicionales para los requisitos de los filtros de reducción de leucocitos en Watanabe et al., Patente de EE. UU. No. 4,701,267, publicada el 20 de octubre de 1987titulada "Method for Removing Leukocytes".

La eliminación del oxígeno de los glóbulos rojos empaquetados mediante un filtro reactivo implica una serie de pasos. Refiriéndose a la FIG. 5, dado que la mayor parte del oxígeno está unido a la hemoglobina dentro de los glóbulos rojos, para eliminar el O2, el oxígeno debe ser liberado al plasma. El oxígeno en el plasma tiene entonces que difundirse a la superficie del sorbente. En la superficie del sorbente, el oxígeno puede reaccionar inmediatamente con los grupos reactivos de la superficie o disolverse en la matriz del polímero (por ejemplo, una fibra o micropartícula). Una vez disuelto en la matriz polimérica, el 02 puede reaccionar con los grupos presentes en la matriz polimérica.

Para no estar limitado por ninguna teoría en particular, el agotamiento del 02 de la sangre puede ilustrarse como se muestra en la FIG. 5. La liberación de oxígeno de los glóbulos rojos y la difusión de oxígeno a la superficie de la fibra se producen de forma secuencial. La reacción en la superficie del sorbente y la difusión y reacción a través de la matriz polimérica se producen en paralelo.

Se asumen dos aproximaciones para la geometría de un filtro de leucocitos: En primer lugar, se supone que el filtro de leucocitos es un lecho compacto en el que:

y k = coeficiente de transferencia de masa, v0 = velocidad superficial = 350 ml/(50 cm2* 30 min) = 2,33 mm min-1 = 3,89 x 10-5 m s-1, d = diámetro de la partícula (se supone que es el diámetro de la fibra) = 3,5 pm, dv0 = viscosidad cinemática = viscosidad/densidad = 35 x 10-3/1.060 = 3,30 x 10-6 m2s-1, D = difusividad del oxígeno en la sangre = (2,13-0,009Hct)x 10-9 = 1,64 x 10-9 m2 s-1 (al 55% de Hct), por lo que k = 1,98 x 10-5 m s-1 o 0,12 cm min-1. En segundo lugar, se supone que el filtro de leucocitos es un lecho capilar con flujo perpendicular a las fibras.

d = diámetro capilar = 3,5 pm, D = difusividad del oxígeno en la sangre (desde arriba) 1,64 x 10-9 m2 s-1, v0 = velocidad de aproximación al lecho (se supone que es la misma que la velocidad superficial), y dv0 = viscosidad cinemática desde arriba. Así, k = 4,12 x 10-5 m s-1 = 0,25 cm min-1.

En particular, las dos estimaciones están dentro de un factor de 2 entre ellas. A los efectos de este documento, se utiliza el valor más bajo por ser más conservador.

El flujo de oxígeno en el plasma viene dado por

J = kt£

Donde, J = flujo de oxígeno, k = coeficiente de transferencia de masa, AC = fuerza impulsora de la concentración.

A efectos ilustrativos, se supone que la concentración de oxígeno en la superficie de la fibra es cero. En la práctica, esto equivale a suponer una reacción superficial muy rápida o una difusión y reacción muy rápidas a través de las fibras. Esto proporciona la máxima fuerza motriz de concentración y maximiza la tasa de transferencia de oxígeno a través del plasma a la superficie de la fibra.

Suponiendo 100 ml de oxígeno en 350 ml a STP (101325Pa, 273,15 K). Utilizando la idea de la ley de los gases

PV

^----------= n

RT

donde P, V, R, T y n son la presión (Pa), el volumen (mí3), la constante de los gases (8,314 J mol'1 K-1), la temperatura (°K) y el número de moles (mol) respectivamente. Por lo tanto, el número total de moles de oxígeno que se debe eliminar en 350 ml de glóbulos rojos empaquetados es de 4,46 x 10-3.

Suponiendo que el volumen de un filtro de leucocitos es 50 c ir fx 2,5 cm = 125 cm3 (incluyendo el volumen de la fibra), para procesar 350 ml en 30 minutos el tiempo de residencia debería ser de 10,71 u 11 min. Así, el flujo de oxígeno sería J = 1,98 x 10-5 m s-1 x 4,46 x 10-3 (mol O2) / 350 * 10-6 m3 = 2,52 x 10-4 mol m-2 s-1.

Asumiendo que la densidad del tejido en un filtro de leucocitos es 0,225 g cm-3, para un volumen de filtro de 125 cm3 la masa total del tejido sería de 28,125 g. Asumiendo una densidad superficial de 20 g m2, la superficie total del tejido sería de 1,4 m2. Así, para un tiempo de residencia de 11 minutos y una superficie de tejido de 1,4 m2 la cantidad total de O2 que podría llegar a la superficie es 2,52 * 10-4 mol m-2 s-1 x 1,4 m2 x 11 min x 60 s/min = 0,233 mol. Dado que sólo hay 4,46 x 10-3 en 350 ml de glóbulos rojos empaquetados, parece que la difusión a través del plasma no será limitante.

Algunas de las suposiciones del análisis simplificado anterior que deben ser recordadas. Se ha utilizado la fuerza motriz de concentración máxima asumiendo que la concentración de oxígeno en la superficie de la fibra es cero. Esta suposición no tiene en cuenta el hecho de que un filtro de leucocitos puede ser un lecho compacto. Sólo a efectos de cálculo, la suposición aquí es que se cargan 125 ml y se mantienen en el filtrode leucocitos durante 11 minutos, luego se descargan y se añaden los siguientes 125 ml, etc. En la operación real, la superficie de la fibra cerca de la entrada se agotará primero y el comienzo de una región libre de oxígeno del sorbentese moverá hacia abajo en el filtro.

El tiempo necesario para que el O2 contenido en los glóbulos rojos se libere no se ha estimado y es difícil de predecir dada la variabilidad de la sangre humana, los cambios en la curva de disociación de la hemoglobinadel oxígeno con la temperatura, CO2 etc.

La tasa de difusión a través del polietileno tieftalato (PET) también puede considerarse de acuerdo con los procedimientos de Li (Li, H., "Kinetics and Mechanisms for the Oxidation Process for Unsaturated Hydrocarbon Modified Scavengers", Dissertation University of Toledo, agosto de 2010). De acuerdo con Li, la permeabilidad al oxígeno (P) del PET = 5 cm3-mil/(día-100 in2-atm). Conversión a unidades de Si

5xl0~sx —-— x2,54xl0“2

P = ------------------- 1 ^ 0 ---------- ------------= 2,25 x 10'19 m3 m'2 s'V/Pa/m)

24.r60x60,rl 00x(2,54x1 (T2)~ xl01325

Si se supone que la concentración de oxígeno en el PET es cero para una fibra de 3,5 pm de diámetro y en condiciones STP, J = P AP/Ax donde Ax es 1,75 pm.

Así,

J =2,25 x 10"19 m3 m'2 s'V(Pa/m) * 2666/1,75 x 10'6 = 3,4 x 10'10 m3 m'2 s"1.

este es el flujo volumétrico de oxígeno a través de la película. Es para la permeación de oxígeno a través de la fibra cuando ésta se expone al oxígeno gaseoso a una presión parcial de 20 torr (2.666 Pa). Suponiendo la máxima fuerza motriz/es decir, la concentración de oxígeno en la fibra es siempre cero). Convirtiendo a un flujo molar, utilizando la ley de los gases ideales, J = 4.0 x 10-10 mol m-2 s-1, suponiendo un tiempo de residencia de 11 minutos y una superficie de fibra de 1,4 m2 obtenemos 3,7 x 10-7 mol. Esto se compara con 4,46 x 10-3 mol de oxígeno que está presente en el concentrado de glóbulos rojos.

Significativamente, estos cálculos indican que la difusión a través de las fibras poliméricas es una importante resistencia a la transferencia de masa. Basándose en las suposiciones descritas anteriormente, y sin estar limitado por ninguna teoría, se esperaría que la cantidad de oxígeno eliminada fuera varios órdenes de magnitud menos que el oxígeno presente. Así, si la difusión se produjera a través de un recubrimiento no reactivo en a superficie de la fibra, la permeabilidad del material tendría que ser más de 4 órdenes de magnitud superior a la del PET. Además, se pueden seleccionar los materiales adecuados para la preparación de una estructura macroporosa basándose en un análisis de la permeabilidad.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación y refiriéndose a la Tabla 1, el caucho de silicona puede utilizarse como alternativa al PET para la encapsulación o incorporación de sorbentes de oxígeno. En otros aspectos, los materiales que tienen una permeabilidad de aproximadamente 4 órdenes de magnitud mayor que el PET son posibles polímeros que se van a utilizar.

Tabla 1 Permeabilidad al oxí eno del caucho de silicona 9

Los materiales sorbentes de O2/CO2 pueden formarse en microesferas y luego recubrirse con una química superficial biocompatible de unión a los leucocitos. Estas microesferas pueden incorporarse a cualquier material convencional de filtrado de leucorreducción, ya sea por capas o de forma aleatoria. EO 2/CO2 presente en el pRBC puede ser transferido al material sorbente mientras fluye a través de la estructura del filtro. Las mezclas de sorbentes inorgánicos de hierro pueden combinarse en una solución polar que contenga agua y luego añadirse a un líquido no polar, formando una emulsión para crear las microesferas. También se puede añadir un polímero oxidable en un disolvente polar y luego emulsionarlo con una solución no polar (PVOH) para formar también microesferas.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los sorbentes pueden ser encapsulados en microesferas. Por ejemplo, las siliconas pueden formar películas autonivelantes y adhesivas. Los elastómeros de silicona con base en polímeros de dimetilsilicona que contienen fracciones polares (sustituyentes de óxido de polietileno, por ejemplo, la mezcla de elastómeros de silicona Dow Coming®9011) y una baja densidad de entrecruzamiento son emulsionantes eficaces para preparar emulsiones de agua en silicona. Mediante la modificación de la emulsión de agua en silicona, se pueden incorporar secuestradores de oxígeno en emulsiones acuosas de siliconas de peso molecular ultra alto(Dow Corning®HMW 2220 Non Ionic Emulsion). En ciertos aspectos, la adición de cadenas poliméricas de óxido de etileno u óxido de propileno puede ayudar a la emulsión durante la formulación y mejorar la compatibilidad con materiales polares.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, se pueden crear microperlas monodispersas de polidimetilsiloxano (PDMS) en un sistema microfluídico utilizando el enfoque de flujo. Una solución precursora de PDMS puede dispersarse en microgotas dentro de una fase continua acuosa. A continuación, estas gotas pueden recogerse y curarse térmicamente para formar microperlas sólidas. Estas técnicas permiten la incorporación de secuestradores de oxígeno en las microperlas de PDMS. El mecanismo de enfoque de flujo crea gotas de precursores de PDMS en una fase continua acuosa que lleva el tensioactivo, dodecil sulfato de sodio (SDS). Véase, por ejemplo, Jiang et al., "Microfluidic synthesis of monodisperse PDMS microbeads as discrete oxygen sensors", Soft Matter 8:923-926 (2006).

En un aspecto de la presente divulgación, el elastómero de silicona puede ser Sylgard 184. Sylgard® 184 es un kit de elastómero PDMS común de Dow Corning® que puede utilizarse como fase dispersa. Sylgard® 184 se compone de dos fluidos, la parte A (base, que consiste en oligómeros de siloxano vinilterminados) y la parte B (agente de curado, que consiste en oligómeros de siloxano y catalizador), que deben mezclarse y curarse térmicamente para formar el polímero PDMS final. Las relaciones de la Parte A y la Parte B pueden ajustarse para disminuir la viscosidad y generar gotas estables. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, los compuestos que eliminan el oxígeno pueden añadirse directamente a la solución precursora de PDMS.

En otros aspectos, las microesferas pueden crearse con atomización electrohidrodinámica coaxial (CEHDA). Este procedimiento puede generar gotas de hasta 1 - 2 mm (Véase ,Ganan-Calvo et al., "Current and droplet size in the electrospraying of liquids. Scaling laws," J. Aerosol Sci. 28:249-275 (1997) Jayasinghe et al., "Controlled deposition of nano-particle clusters by electrohydrodynamic atomization", Nanotechnology 15:1519-1523 (2004)). Se puede crear una solución acuosa de sorbente de oxígeno y bombearla a través de un capilar interior mientras se bombea una solución de PDMS a través del capilar exterior. Se aplica una diferencia de potencial de varios kilovoltios entre el capilar y el electrodo de tierra para desarrollar un cono de Taylor (menisco de líquido de forma cónica en la salida del capilar). La alta densidad de carga crea un chorro fino que se descompone en gotas creando las partículas de la microesfera. Las microesferas resultantes pueden recogerse y curarse térmicamente.

En otros aspectos, las microesferas también pueden formarse como se enseña en Ziemelis, Patente de EE.UU. No.

4,370,160, publicada el 25 de enero de 1983titulada "Process for Preparing Silicone MicroParticles" , o se puede incorporar sorbente inorgánico a las microesferas como se describe en Morita et al., Patente de EE.UU. No. 5,387,624, publicada el 7 de febrero de 1997titulada "Method for The Preparation of a Powder Mixture Composed off Cured Silicone Microparticles and Inorganic Microparticles" El sorbente inorgánico también puede mezclarse con la silicona como se describe en Hottle et al., Patente de EE.UU 6,210,601, publicada el 3 de abril de 2001titulada "Method of Making an Oxygen Scavenging Sealant Composition."

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, cualquier material sorbente de O2 puede formarse en microesferas y luego recubrirse con una química de superficie de unión de leucocitos biocompatible, en la que las microesferas pueden incorporarse a un material de relleno de O2 y leucorreducción en forma de capa o al azar. En otros aspectos, cualquier material sorbente de O2 y CO2 puede formarse en microesferas y recubrirse con una química superficial biocompatible de unión a los leucocitos, en la que las microesferas pueden incorporarse a un material de relleno de O2, CO2 y leucorreducción de forma estratificada o aleatoria. En otros aspectos, el material sorbente de O2 puede formarse en microesferas y luego recubrirse con una química superficial biocompatible de unión de leucocitos y plaquetas, en la que las microesferas pueden incorporarse a un material de relleno de leucorreducción de O2 y plaquetas en forma de capas o al azar. En otros aspectos, un material sorbente de O2 y CO2 puede formarse en microesferas y recubrirse con una química superficial biocompatible de unión de leucocitos y plaquetas, en la que las microesferas pueden incorporarse a un material de relleno combinado de O2,CO2, plaquetas y leucorreducción, ya sea en forma de capa o al azar.

En otros aspectos, las mezclas de microesferas que tienen una o más capacidades de unión pueden utilizarse como material sorbente, ya sea en capas o de forma aleatoria. Por ejemplo, una microesfera de unión de O2 puede estar recubierta con una química de superficie de unión de leucocitos biocompatible y mezclada con microesferas de unión de CO2 recubiertas con una química de superficie de unión de plaquetas biocompatible para proporcionar un material sorbente combinado de O2, CO2, leucocitos y plaquetas. Configuraciones y combinaciones adicionales son aspectos incluidos en la presente divulgación.

Los materiales de leucorreducción de acuerdo con la presente divulgación pueden prepararse como filtros, fibras o microesferas, tal como se ha comentado. En un aspecto, los filtros de reducción de leucocitos pueden estar formados como se describe en Lee et al., Patente de EE.UU. No. 6,337,026, publicada el 8 de enero de 2002titulada ""Leukocyte reduction filtration media," utilizando microfibras de vidrio. Las fibras de vidrio porosas que contienen un sorbente como el descrito anteriormente pueden utilizarse como andamiaje y, a continuación, el PVA o la silicona injertados pueden utilizarse como aglutinante para recubrir las fibras y promover la adhesión de los leucocitos.

En otro aspecto, las fibras fundidas sopladas como se describe en Pall, Patente de EE.UU. No. 4,925,572, publicada el 15 de mayo de 1990titulada "Device and method for depletion of the leukocyte content of blood and blood components" , pueden formarse a partir de PBT o PET que contengan micropartículas sorbentes y luego incorporarse a dispositivos de filtrado como se enseña en Pall, et al., Patente de EE.UU. No. 5,443,743, publicada el 20 de julio de 1993titulada "Method for depletion of the leucocyte content of blood and blood components" , y modificada su superficie como se describe en Gsell, Patente de EE.UU. No. 5,443,743, expedida el 22 de agosto de 1995titulada "Gas plasma treated porous medium and method of separation using same."

En otro aspecto, las fibras sopladas por fusión que contienen un sorbente como el descrito anteriormente también pueden ser modificadas en su superficie como se describe en Bonaguidi et al., Patente de EE.UU. No. 7,775,376, publicada el 17 de agosto de 2010 titulada "Filter for the separation of leukocytes from whole blood or blood preparations, method for production of said filter, corresponding device and use thereof'. En otro aspecto, los monómeros de Bonaguidi et al. pueden ser rallados sobre un recubrimiento de silicona en lugar de ser polimerizados.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, el material sorbente de O2 puede formarse en fibras y luego recubrirse con una química superficial biocompatible de unión de leucocitos, en la que las fibras pueden incorporarse a un material de relleno de un O2 y leucorreducción de forma tejida o aleatoria. En otros aspectos, un material sorbente de O2 y CO2 puede formarse en fibras y recubrirse con una química superficial biocompatible de unión a los leucocitos, en la que las fibras pueden incorporarse a un material sorbente de forma tejida o aleatoria. En otros aspectos, el material sorbente de O2 puede formarse en fibras y luego recubrirse con una química superficial biocompatible de unión de leucocitos y plaquetas, en la que las fibras pueden incorporarse a un material sorbente de forma tejida o aleatoria. En otros aspectos, el material sorbente de O2 y CO2 puede formarse en fibras y recubrirse con una química superficial biocompatible de unión de leucocitos y plaquetas, en la que las fibras pueden incorporarse a un material sorbente de forma tejida o aleatoria.

En otros aspectos, las mezclas de fibras que tienen una o más capacidades de unión pueden utilizarse como material sorbente, ya sea en forma tejida o aleatoria. Por ejemplo, una fibra de unión de O2 puede recubrirse con una química de superficie de unión de leucocitos biocompatible y mezclarse con fibras de unión de CO2 recubiertas con una química de superficie de unión de plaquetas biocompatible para proporcionar un material sorbente combinado de O2, CO2, leucocitos y plaquetas. En otros aspectos, las fibras pueden tejerse juntas para proporcionar un material sorbente combinado de O2, CO2, leucocitos y plaquetas. Otras configuraciones y combinaciones de fibras tejidas o aleatorias tienen capacidades de unión diferentes o superpuestas, son aspectos incluidos en la presente divulgación.

Las fibras de acuerdo con la presente divulgación pueden ser fibras sólidas. En un aspecto, las fibras sólidas pueden utilizarse en la preparación de un material sorbente donde fluye la sangre. Como se ha indicado anteriormente, las fibras pueden estar preparadas con material de unión de O2, de unión de CO2 o de unión combinada de O2 y CO2 , y recubiertas con una superficie de unión de leucocitos biocompatible, una superficie de unión de plaquetas biocompatible o una superficie combinada de unión de leucocitos y plaquetas biocompatible.

En otros aspectos de acuerdo con la presente divulgación, se pueden preparar fibras huecas. En un aspecto, la fibra hueca puede proporcionar el flujo de sangre dentro del lumen de la fibra. En un aspecto, la pared interior de la fibra hueca puede estar recubierta con un material biocompatible tal como un material de unión de leucocitos, un material de unión de plaquetas o un material combinado de unión de leucocitos y plaquetas. En un aspecto, la fibra hueca puede prepararse a partir de un material de unión de O2. En otros aspectos, la fibra hueca puede prepararse a partir de un material de unión de CO2. En otro aspecto, la fibra hueca puede prepararse a partir de un material combinado de unión de O2 y CO2.

En otros aspectos, la fibra hueca puede prepararse a partir de un material permeable al gas. En un aspecto, la fibra hueca puede llenarse con la sangre que fluye en el dispositivo. En otro aspecto, la fibra hueca permeable al gas puede llenarse con un material sorbente donde la sangre que fluye entra en contacto con el exterior de la fibra hueca permeable al gas. En un aspecto, una fibra hueca permeable al gas puede llenarse con un material sorbente de O2. En otros aspectos, una fibra hueca permeable al gas puede estar rellena con un material sorbente de CO2. En otro aspecto, una fibra hueca permeable al gas puede llenarse con un material absorbente de O2 y CO2. Como se ha indicado anteriormente, una superficie en contacto con la sangre puede estar recubierta con un material de unión de leucocitos, un material de unión de plaquetas o un material combinado de unión de leucocitos y plaquetas para preparar un filtro bicomponente o incluso tricomponente.

Las fibras de acuerdo con la presente divulgación pueden prepararse como fibra de denier fino a partir de, por ejemplo, poli(metacrilato de etileno ciclohexenil metilacrilato) y otras curvas de partículas de polímero. En algunos aspectos, las fibras pueden tener menos de 2 micrómetros de diámetro. En un aspecto, las fibras pueden tener de 0,5 a 2 micrómetros de diámetro. En otro aspecto, las fibras tienen un diámetro superior a 100*. Las fibras de la presente divulgación pueden prepararse mediante soplado en fusión. En otro aspecto, las fibras pueden ser de 3 pm a 60 pm. En otro aspecto, las fibras pueden ser de 4 pm a 40 pm. En algunos aspectos, las fibras pueden ser recubiertas o modificadas antes de ser formadas en una estructura macroporosa. En otros aspectos, las fibras pueden ser recubiertas o modificadas después de ser formadas en una estructura macroporosa. Los polímeros absorbentes de O2/CO2 pueden ser hilados en fibras de denier fino utilizando procedimientos convencionales. Estas fibras pueden entonces formar un medio de leucorreducción. La química de la superficie de las fibras puede modificarse antes o después de formar una estructura de filtro. Estas fibras pueden estar hechas de poli (metacrilato de etileno, ciclohexenil metilacrilato) o de otros dobleces de partículas de polímero.

Los materiales leucorreductores pueden formarse como una fibra bicomponente. Estas fibras pueden contener un núcleo de material absorbente de O2/CO2 rodeado por una vaina biocompatible de unión de leucocitos. En un aspecto, las fibras pueden tener un diámetro inferior a 2 micrómetros.

En un aspecto, los materiales leucorreductores pueden mezclarse con materiales absorbentes de O2/CO2 y formarse en una estructura de filtro. Por ejemplo, las poliolefinas (PP, PE, PMP), las poliamidas (nailon 6, nailon 610, nailon 10, 11, 12), los polímeros de poliéster (PET, PBT) pueden mezclarse con un secuestrador de oxígeno, tal como Amosorb DFC 4020 en forma de polímero y luego hilarse en fibras.

En ciertos aspectos de acuerdo con la presente divulgación, el medio de agotamiento puede incluir además un recubrimiento de agotamiento de plaquetas. En otro aspecto, un medio de agotamiento separado capaz de eliminar las plaquetas puede mezclarse con los medios de reducción de O2, CO2 y leucocitos. En un aspecto, el medio de agotamiento de plaquetas puede ser una fibra. En otro aspecto, el medio de agotamiento de plaquetas puede ser una microesfera preparada como se ha comentado anteriormente. En algunos aspectos, la fibra o microesfera puede estar recubierta en su superficie. Se proporcionan recubrimientos ejemplares de agotamiento de plaquetas en, por ejemplo, en Patente de EE.UU. NOs. 5,783,094, 7,721,898, 7,775,376 y Patente de EE.UU: 4,880,548.

En otros aspectos de acuerdo con la presente divulgación, las plaquetas pueden ser eliminadas por filtración. En un aspecto, el dispositivo de filtrado de sangre puede incluir una segunda membrana capaz de excluir las plaquetas. En un aspecto, una membrana de eliminación de plaquetas puede estar dispuesta entre la membrana de la cámara interior y la pared exterior, de modo que el plasma permea a través de la segunda membrana, entra en la cámara exterior y sale de la carcasa a través de dicha primera salida. En un aspecto, la membrana puede ser un filtro asimétrico de polisulfona con un tamaño de poro de 0,5 a 1,0 micrómetros.

El dispositivo de filtrado de sangre de la presente divulgación prepara los pRBC y plasma que han sido agotados de O2 y leucocitos. En algunos aspectos, los pRBC y el plasma producidos por el dispositivo se eliminan además del CO2 y, opcionalmente, de las plaquetas. En un aspecto, la cantidad de O2 restante puede medirse como el porcentaje de saturación de la hemoglobina (sO2). La sangre total no tratada y la sangre total del donante tienen una sO2 típico de aproximadamente 40 %. Un pRBC agotado de O2 de acuerdo con la presente divulgación tiene una sO2 inferior al 30 %. En otros aspectos, la sO2 es inferior al 20 %. En otro aspecto, la sO2 de un pRBC agotado puede ser inferior al 10 %. En aspectos con mayor sO2, del 5 al 10 %, se pueden añadir antioxidantes a la bolsa de almacenamiento. En otro aspecto, el sO2 puede ser de hasta 5 %. En un aspecto, el dispositivo de filtrado de sangre proporciona los pRBC con una sO2 inicial del 3 % o menos. En otro aspecto, el dispositivo de filtrado de sangre prevé una sO2 inicial del 2,5 %. En otro aspecto, el dispositivo de filtrado de sangre prevé una sO2 inicial del 2 %. En otro aspecto, la sO2 inicial puede ser del 1,5 %. En otro aspecto, la sO2 inicial puede ser del 1 % o menos. En otros aspectos, la sO2 puede oscilar entre 1 y 3,5 %. En otro aspecto, la sO2 puede oscilar entre 1,5 y 3,5 %. En otro aspecto, la sO2 puede oscilar entre 2 y 3,5 %. En otro aspecto, la sO2 puede oscilar entre 1,5 y 2,0 %.

En ciertos aspectos de acuerdo con la presente divulgación, el filtro de sangre prevé, y puede incluir, un medio de agotamiento de CO2. En un aspecto, el dispositivo prepara los pRBC y plasma que han sido agotado de CO2. En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, las mediciones de CO2 se expresan como la presión parcial de CO2 del plasma o de los pRBC medidos a 37 °C después del tratamiento en el dispositivo de filtrado de sangre. En un aspecto, el CO2 inicial puede ser inferior a 30 mmHg. En otro aspecto, el CO2 inicial puede ser inferior a 20 mmHg. En otro aspecto, el CO2 inicial puede ser inferior a 10 mmHg. En otros aspectos de acuerdo con la presente divulgación, el CO2 restante en el plasma, los pRBC o la sangre tratada puede estar entre 5 y 30 mmHg. En un aspecto, el CO2 restante en el plasma, los pRBC o la sangre tratada puede estar entre 5 y 40 mmHg. En otro aspecto, el CO2 restante inicial puede estar entre 2 y 10 mmHg. En otros aspectos, el CO2 restante inicial puede estar entre 10 y 20 mmHg. En otros aspectos, el CO2 inicial puede estar entre 1 y 80 mmHg.

El filtro de sangre de la presente divulgación incluye y proporciona la concentración de los RBC para preparar los pRBC. En un aspecto, el hematocrito de los pRBC puede ser superior al 35 %. En otro aspecto, el hematocrito de los pRBC puede ser de 45, 50, 55, 60 o 65 %. En otro aspecto, el hematocrito de los pRBC puede ser de hasta 75 %. En otro aspecto, el hematocrito de los pRBC puede ser superior al 75 %. En algunos aspectos, el hematocrito de los pRBC puede estar entre 35 y 75 %. En otro aspecto, el hematocrito de los pRBC puede estar entre 40 y 60 %. El hematocrito de los pRBC producidos por el dispositivo de la presente divulgación puede oscilar entre 35 a 45 %, 35 a 55 %, o 35 a 65 %.

El filtro de sangre de la presente divulgación incluye y proporciona la preparación de los pRBC leucorreducidos. En un aspecto, el número de leucocitos se reduce a un nivel inferior a 1.000 células/pl. En otro aspecto, el número de leucocitos se reduce a un nivel inferior a 100 células/pl. En otro aspecto, el número de leucocitos se reduce a un nivel inferior a 10 células/pl. En un aspecto de acuerdo con la presente divulgación, el número de leucocitos restantes después de la leucorreducción puede ser de 1 célula a 10 células/pl. En otro aspecto, el número de leucocitos restantes puede ser de 5 a 20 células/pl. En otro aspecto, el número de leucocitos restantes puede ser de 5 a 10 células/pl, 5 a 50 células/pl, 5 a 100 células/pl, 10 a 20 células/pl, o 5 a 100 células/pl.

El filtro de sangre de la presente divulgación incluye y proporciona la preparación de los pRBC agotados de plaquetas. En un aspecto, los pRBC agotados en plaquetas de la presente divulgación pueden reducirse en 10 veces o más. En un aspecto, el número de plaquetas en los pRBC agotados puede ser de aproximadamente 1.000 plaquetas/pl. En otro aspecto, el número de plaquetas restantes puede ser inferior a 10.000 plaquetas/pl. En un aspecto, el número de plaquetas restantes puede ser inferior a 5.000 plaquetas/pl. En un aspecto, el número de plaquetas restantes puede ser de 2.000 plaquetas/pl o menos. En un aspecto, el número de plaquetas puede ser de 1.000 a 2.000 plaquetas/pl. En otro aspecto, el número de plaquetas puede ser de 1.000 a 5.000 plaquetas/pl.

En un aspecto de la presente divulgación, el dispositivo de filtrado de sangre puede tener microfibras de PBT cargadas con nanopartículas de arcilla de hierro funcionalizadas en la superficie de la fibra para la adhesión de leucocitos y plaquetas cargadas en la cámara interior y que tiene una membrana de una polietersulfona/polivinilpirilodona hidrofílica con un tamaño de poro de 0,45 micrómetros donde la cámara interior gira para evitar el flujo laminar y la obstrucción de los poros de la membrana.

Un filtro de sangre de la presente divulgación incluye y proporciona la preparación de sangre agotada para su almacenamiento en una bolsa de almacenamiento anaeróbica. El almacenamiento de la sangre agotada de acuerdo con la presente divulgación bajo condiciones anaeróbicas disminuye las lesiones de almacenamiento, disminuye la sobrecarga de hierro en pacientes transfundidos crónicamente, aumenta la liberación de O2 de la hemoglobina y aumenta la capacidad de los glóbulos rojos para entrar y perfundir un lecho capilar. Bolsas de almacenamiento anaeróbicas ejemplares adecuadas para el almacenamiento de sangre agotada producida por los procedimientos y dispositivos de la presente divulgación se proporcionan en la Solicitud de Patente de Ee .UU. No. 12/901.350, presentada el 10/8/2010titulada "Blood Storage Bag System and Depletion Devices with Oxygen and Carbon Dioxide Depletion Capabilities".

En un aspecto de acuerdo con la presente divulgación, la sangre agotada almacenada bajo condiciones anaeróbicas tiene menos lesiones de almacenamiento en comparación con la sangre no empobrecida almacenada convencionalmente. En un aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir en 10 % o más después de 21 días de almacenamiento. En otro aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir en 20 % o más después de 21 días de almacenamiento. En otro aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir en 30 %, 40 % o 50 % o más después de 21 días de almacenamiento. En otro aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir entre 5 y 30 % después de 21 días de almacenamiento. En un aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir entre 10 y 30 % después de 21 días de almacenamiento. En un aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir entre 20 y 30 % después de 21 días de almacenamiento. En un aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir entre 10 y 50 % después de 21 días de almacenamiento. En un aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir entre 20 y 50 % después de 21 días de almacenamiento.

En un aspecto, las lesiones por almacenamiento pueden disminuir entre 30 y 50 % después de 21 días de almacenamiento.

En un aspecto de acuerdo con la presente divulgación, la sangre agotada almacenada en condiciones anaeróbicas ha disminuido la sobrecarga de hierro en pacientes transfundidos crónicamente en comparación con la sangre no agotada almacenada convencionalmente. En un aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir en 10 % o más después de 21 días de almacenamiento. En otro aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir en 20 % o más después de 21 días de almacenamiento. En otro aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir en 30 %, 40 % o 50 % o más después de 21 días de almacenamiento. En otro aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir entre 5 y 30 % tras 21 días de almacenamiento. En un aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir entre un 10 y un 30% tras 21 días de almacenamiento. En un aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir entre 20 y 30 % tras 21 días de almacenamiento. En un aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir entre 10 y 50 % después de 21 días de almacenamiento. En un aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir entre 20 y 50 % después de 21 días de almacenamiento. En un aspecto, la sobrecarga de hierro puede disminuir entre 30 y 50 % después de 21 días de almacenamiento.

Un filtro de sangre de la presente divulgación incluye y proporciona la preparación de sangre con leucocitos, oxígeno y dióxido de carbono que tiene una mejor capacidad de almacenamiento en comparación con la sangre no procesada.

En un aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 50 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días. En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 25 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días. En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 21 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días. En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 15 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días.

En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de entre 10 y 50 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días. En un aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de entre 20 y 50 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días. En un aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de entre 20 y 40 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 21 días.

En un aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un pO2 de menos de 50 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días. En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 25 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días. En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 21 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días. En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de menos de 15 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días.

En otro aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de entre 10 y 50 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días. En un aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de entre 20 y 50 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días. En un aspecto, el producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene una pO2 de entre 20 y 40 mmHg después del almacenamiento anaeróbico durante 42 días.

En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel incrementado de ATP después de su almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 4,0 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 4,1 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 4,2 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 4,3 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 4,4 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En otro aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de ATP de entre 4,0 y 4,5 pmol/gHb tras 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de ATP de entre 4,3 y 4,8 pmol/gHb tras 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de ATP de entre 4,5 y 4,8 pmol/gHb tras 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas.

En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel incrementado de ATP después de su almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 3,0 pmol/gHb después de 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 3,1 pmol/gHb después de 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 3,2 pmol/gHb después de 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 3,3 pmol/gHb después de 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de ATP superior a 3,4 pmol/gHb después de 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En otro aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de ATP de entre 3,5 y 4,5 pmol/gHb tras 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de ATP de entre 3,5 y 4,8 pmol/gHb tras 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de ATP de entre 3,5 y 4,8 pmol/gHb tras 42 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas.

En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel aumentado de 2,3 DPG después del almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de 2,3 DPG superior a 1,0 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de 2,3 DPG superior a 1,5 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de 2,3 ^dP^gsuperior a 2,0 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de 2,3 DPG superior a 3 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto de pRBC procesado producido por un filtro de sangre de la presente divulgación tiene un nivel de 2,3 DPG superior a 4,0 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En otro aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de 2,3 DPG de entre 2,0 y 7,0 pmol/gHb tras 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de 2,3 DPG de entre 2,0 y 5,0 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas. En un aspecto, un producto sanguíneo procesado puede tener un nivel de 2,3 DPG de entre 1,0 y 8,0 pmol/gHb después de 21 días de almacenamiento bajo condiciones anaeróbicas.

Refiriéndose a los dibujos y en particular a la FIG. 4, se muestra un aspecto de un sistema de almacenamiento anaeróbico de sangre desechable que utiliza el dispositivo 63 de filtrado de leucocitos, oxígeno y/o dióxido de carbono y agotamiento de plasma 63, al que se hace referencia utilizando el número de referencia 1000. El sistema de almacenamiento de sangre incluye una bolsa 1010 de recogida de sangre para recibir la sangre entera del donante 15, un dispositivo 63 de filtrado de leucocitos, oxígeno y/o dióxido de carbono y plasma , y una bolsa 81 de almacenamiento de sangre anaeróbica. El conducto 1044 conecta la sangre total de la bolsa 1010 de recogida y la pasa a la bolsa 1040 de aditivos antes de pasarla al dispositivo 63 de filtrado de leucocitos, oxígeno y/o dióxido de carbono y plasma a través del conducto 1055.

El sistema de la presente divulgación reconoce incluye y proporciona que los glóbulos rojos almacenados continúen metabolizándose. Es deseable mantener su tasa metabólica durante el tiempo de almacenamiento y, sin embargo, mantener células sanas y viables de alta calidad para la transfusión. La presente divulgación protege de forma única el metabolismo esencial, prolonga la vida útil de los eritrocitos refrigerados y proporciona un producto sanguíneo de alta calidad. Para no limitarse a ninguna teoría en particular, la refrigeración desactiva de forma reversible las enzimas esenciales para la reducción de la metahemoglobina in vivo, aumenta la solubilidad del O2 perjudicial (casi por un factor de 2) en el entorno de los glóbulos rojos, y permite que el nivel de ATP disminuya al disminuir la tasa glucolítica (a 4 °C la tasa es de aproximadamente 1 % de la que se encuentra a 37 °C.). La reducción de la concentración de ATP en los glóbulos rojos da lugar a la formación de equinocitos (es decir, una forma inestable de glóbulos rojos), a un aumento de las tasas de vesiculación de la membrana, a la pérdida de superficie de los glóbulos rojos y al secuestro acelerado por parte de los macrófagos esplénicos. La vesiculación continúa a lo largo del periodo de almacenamiento en frío, se ve exacerbada por la formación de equinocitos y disminuye la supervivencia de los glóbulos rojos al reducir el área de la membrana de los mismos.

La extracción de oxígeno y/o dióxido de carbono puede llevarse a cabo a cualquier temperatura que mantenga una buena viabilidad de los r Bc . preferentemente, el oxígeno y/o el dióxido de carbono se eliminan entre 1 °C y 37 °C aproximadamente, siempre que se mantenga la viabilidad de los PRBC. Una vez en el dispositivo de almacenamiento de sangre de la divulgación, los PRBC pueden almacenarse bajo refrigeración de la manera consistente con la práctica común de la industria para el almacenamiento de productos sanguíneos, preferentemente a una temperatura entre 1 °C y 10 °C, y más preferentemente a aproximadamente 4 °C. Dichos periodos de almacenamiento oscilan entre aproximadamente 3 y aproximadamente 20 semanas y más. Los períodos de almacenamiento preferidos son de 6 a 15 semanas de duración o más, siempre que se mantenga la calidad de los glóbulos rojos.

En aspectos de acuerdo con la presente divulgación, la sangre puede fluir dentro de las fibras de un material permeable al gas rodeado por un medio de agotamiento. Cuando el fluido sanguíneo fluye en una capa paralela, puede haber poca o ninguna mezcla lateral y el flujo se conoce como flujo laminar. Cuando se encuentra en flujo laminar, el tiempo necesario para que la difusión del O2 o CO2 se difunda desde el centro de la corriente de fluido sanguíneo en movimiento hasta el medio de agotamiento aumenta considerablemente. Para superar la barrera de difusión creada por el flujo laminar, es necesario crear un flujo turbulento del fluido sanguíneo. En aspectos de la presente divulgación en los que el medio de agotamiento está compuesto por microesferas o perlas, no se crean tales barreras de difusión y se produce la mezcla.

En algunos aspectos, el flujo laminar de la sangre cuando fluye dentro de un canal puede ser interrumpido. En un aspecto, el flujo puede ser interrumpido por una o más áreas de "mezcla" en las que se permite que la sangre que fluye dentro de las fibras salga de un primer conjunto de fibras, se mezcle y entre en un segundo conjunto de fibras. Mediante el flujo discontinuo, se interrumpe el gradiente de difusión que se desarrolla dentro de un canal de fluido.

En otro aspecto, el flujo laminar de la sangre que fluye en un canal puede ser interrumpido por la torsión del canal. La geometría de la fibra puede diseñarse para crear vórtices de Dean controlando la curvatura de la fibra y la torsión de la hélice del número de Reynolds, como se indica, por ejemplo, en Moll et al., "Dean Vortices Applied to Membrane Process Part II: Numerical Approach", Journal of Membrane Science 288 (2007) 312-335.

El flujo laminar de la sangre que fluye en un canal puede ser interrumpido por la rotación externa de los canales. En un aspecto, una cámara interior que tiene fibras paralelas con la sangre que fluye se giran en relación con la cámara exterior o el dispositivo. Esta rotación puede ser inducida mediante un accionamiento magnético. En un aspecto, la rotación de la porción interior o exterior del dispositivo puede inducir vórtices de Taylor para mejorar la filtración y la mezcla. Se pueden encontrar ejemplos de dispositivos y procedimientos, por ejemplo, en Schoendorfer et al., Patente de EE.UU. No. 4,713,176, expedida el 15 de diciembre de 1987 titulada "Plasmapheresis System and Method"; Nakamura et al., Patente de EE.UU. No. 5,254,248, expedida el 19 de octubre de 1993titulada "Blood Plasma Separating Apparatus" Nose et al., Patente de EE.UU. No 4,381,775, expedida el 3 de mayo de 1983titulada "Method and Apparatus for Low Pressure Filtration of Plasma from Blood" Hodgins et al., Patente de EE.UU. No 5,000,848, expedida el 19 de marzo de 1991titulada "Rotary Filtration Device with Hydrophilic Membrane"; y Kessler et al., Patente de EE.UU. No 5,846,427, expedida el 8 de diciembre de 1998titulada "Extra-Luminal Crossflow Plasmapheresis Devices and Method of Use Thereof."

Pre-Transfusión

Antes de la transfusión de glóbulos rojos a un paciente o receptor, se pueden llevar a cabo diversos procedimientos para maximizar la aceptación de los RBC por parte del receptor y para optimizar el estado de los RBC.

En aquellos pacientes que son pequeños o cuyos sistemas circulatorios no pueden procesar una gran afluencia de glóbulos rojos, el volumen de los RBC se debe reducir inmediatamente antes de la transfusión. Los pacientes que pueden enfrentarse a este problema son los que padecen insuficiencia cardíaca congestiva o los neonatos. La reducción del volumen puede lograrse mediante diversos procedimientos.

Cuando los pRBC se almacenan durante un periodo de tiempo, los pRBC generalmente se almacenan en una bolsa de sangre, por ejemplo, bolsas de sangre que tienen un compartimento de membrana hidrofílica en la parte superior 1/2 de la bolsa. La bolsa de almacenamiento de glóbulos rojos agotados 81 tiene preferentemente una membrana hidrofílica, no mostrada, que tiene un tamaño de poro de membrana inferior a < 1 micrómetro para retener las células de glóbulos rojos y evitar que fluyan. Una bolsa tiene preferentemente un sorbente, como se ha comentado anteriormente para propósitos de agotamiento continuo de oxígeno, dióxido de carbono, y oxígeno y/o dióxido de carbono.

Otro paso de procesamiento que es necesario inmediatamente antes de la transfusión es la introducción de precursores de óxido nítrico en los pRBC para mejorar la función vasorreguladora. Cada vez hay más conciencia de que la transfusión de sangre mediante el uso de sangre de banco no sólo proporciona beneficios plenamente percibidos, sino que en algunos casos es perjudicial para algunos receptores. Se postula que una de las principales razones que explican la eficacia inferior a la esperada de la sangre transfundida es la pérdida de la función vasorreguladora de los glóbulos rojos causada por la degradación del óxido nítrico (NO) secuestrado en las moléculas de hemoglobina (Hb) dentro de los glóbulos rojos. Un informe reciente demostró que tan solo 3 horas después de la extracción de sangre, el NO en los RBC se perdía, y su actividad vasorreguladora puede restablecerse con la adición de compuestos de reposición de NO. En consecuencia, la introducción de precursores del óxido nítrico en los RBC durante el almacenamiento en la bolsa 81 de sangre , inmediatamente antes de la transfusión y después del almacenamiento, ayudará al receptor a recibir los beneficios óptimos de la transfusión. El NO puede añadirse a los glóbulos rojos en la bolsa 81 de almacenamiento utilizando una pequeña bolsa o cartucho para inyectar los materiales mencionados en forma de gas o nitrato u otro producto químico precursor como parte de un equipo de transfusión. Debido a la mayor estabilidad del óxido nítrico y sus precursores en condiciones anaeróbicas, el óxido nítrico se añade al entorno anaeróbico de la bolsa 81 de almacenamiento antes de la transfusión, por ejemplo. Además, los precursores del óxido nítrico pueden añadirse en la fase C posterior al almacenamiento antes de la adición de oxígeno antes de la transfusión. La adición de NO requiere la eliminación previa de oxígeno debido a su inestabilidad inherente en presencia de oxígeno. Además, es preferible añadir óxido nítrico inmediatamente antes de la transfusión en forma de gas NO, reactivos precursores de NO o nitrito.

Inmediatamente antes de la transfusión, se puede suministrar oxígeno a los RBC para oxigenar la hemoglobina. La adición de oxígeno debe realizarse durante la fase C posterior al almacenamiento, después de la irradiación gamma y de rayos X y de la adición de precursores de óxido nítrico, preferentemente inmediatamente antes de la transfusión en la cabecera. La presencia de oxígeno con los procedimientos de irradiación gamma y de rayos X y la adición de óxido nítrico son deletéreos para los RBC, como se ha comentado anteriormente.

Los beneficios de la eliminación del oxígeno y/o del dióxido de carbono de los RBC antes del almacenamiento en combinación con otras terapias tienen un efecto positivo en el resultado de los RBC almacenados antes de la transfusión.

La vida de almacenamiento de los RBC empaquetados puede medirse por el grado de formación de vesículas, el grado de hemólisis y los niveles totales de ATP celular. Se obtiene una larga vida de almacenamiento cuando la formación de vesículas en la membrana es baja, la hemólisis es baja y se mantienen altos niveles de ATP, preferentemente por encima de unos 2-3 pmol de ATP por g de Hb. Todos estos parámetros se miden por los procedimientos convencionales conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, las muestras de células pueden analizarse para determinar el grado de hemólisis calculando la fracción de hemoglobina sobrenadante en relación con la hemoglobina total. Para medir los niveles de ATP, por ejemplo, los glóbulos rojos pueden ser analizados para ATP de acuerdo con los procedimientos descritos en los Technical Bulletins 336-W y 35--(Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.).

Tal y como se utiliza en el presente documento, la vida útil mejorada o prolongada o el almacenamiento mejorado de los RBC se refiere a la conservación de los RBC viables durante un período de tiempo prolongado en relación con el estándar actual de aproximadamente 6 semanas. En la mayoría de los casos, la eliminación sustancial del oxígeno proporciona a los gRBC una vida de almacenamiento prolongada de entre 7 y 15 semanas y, en algunas condiciones, de hasta 20 semanas o más, especialmente cuando las células se suspenden en las soluciones de almacenamiento proporcionadas por la divulgación en cuestión. La vida de almacenamiento también puede prolongarse evitando inicialmente la inhibición por retroalimentación de 2,3-DPG de la vía glucolítica de los RBC.

Los parámetros in vitro medidos tras el almacenamiento de los RBC proporcionan un medio para medir la supervivencia in vivo de los RBC. El medio convencional para evaluar la supervivencia in vivo es determinar el porcentaje de supervivencia de las células 24 horas después de la transfusión en un receptor. Normalmente, en EE.UU., el porcentaje promedio de supervivencia de las células debe ser igual o superior al 75 % para obtener un producto de RBC aceptable. Los tres parámetros, la producción de vesículas, el grado de hemólisis y los niveles de ATP, se utilizan habitualmente de forma individual en la técnica para predecir la supervivencia celular in vivo.

Los aspectos de la invención cuya protección se solicita son los definidos en las reivindicaciones.

Ejemplos:

Preparación de recubrimientos injertados de PVA

Se preparó una solución de PVA de 30 mg/ml disolviendo 1,5 g de PVA en 50 ml de agua desionizada, agitando durante 2 h a 90 °C. El valor de pH de la solución de PVA se ajusta a pH 1 con 5 mol/L de HCl. La solución de PVA se aplica a una superficie de silicona activada por simple adsorción. A continuación, se añaden 10 ml de solución acuosa de tereftaldehído de 1 mg/ml a la solución de PVA, agitando durante 2 h a 80 °C hasta que el PVA esté entrecruzado. El mPEG se oxida con anhídrido acético y dimetilsulfóxido (DMSO) para crear un PEG terminado en aldehído (mPEG-CHO). La superficie de PVA injertada con mPEG se prepara añadiendo las microesferas o fibras recubiertas en una solución de DMSO con mPEG-CHO, luego se añade ácido tolueno-4-sulfónico y se mezcla a 70 °C durante 4 horas, seguido de un lavado con agua desionizada, y se almacena en un desecador al vacío.

Aspecto ejemplar A

Refiriéndose a las FIGS. 6A y 6B, se muestra un filtro de leucorreducción de sangre total, dispositivo de agotamiento de O2 y CO2 en sección transversal parcial. La sangre entera o la sangre entera del donante fluye hacia el dispositivo a través de una primera entrada 410 y se distribuye antes de fluir hacia la cámara 403 interior que contiene los medios 440 de agotamiento.

Aspecto ejemplar B

Refiriéndose a las FIG. 7, la cámara 403 interior tiene un medio 480 de agotamiento interpuesto entre las fibras 490 huecas. La sangre fluye a través de las fibras 490 huecas y el O2 y el CO2 son absorbidos por los medios 480 de agotamiento.

Aspecto ejemplar C

Refiriéndose a las FIG. 8A a 8D, se muestra un dispositivo 1 de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono. A través de la entrada 2 entra sangre entera o sangre entera de donante con anticoagulante. Después de pasar por el dispositivo, el concentrado de glóbulos rojos reducido en leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono sale por la salida 3 y se recoge en una bolsa de almacenamiento. La Fig. 8B muestra una sección transversal del dispositivo integrado con un ensamblaje 4 de sello giratorio. La sangre que entra en el dispositivo a través de la entrada 2 se distribuye a la cámara interior (cámara 10 de agotamiento de plasma ) que tiene medios 8 de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono a través de una cámara 7 de distribución de entrada de sangre. Al girar la cámara interior (cámara 5 de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono 5los vórtices de Taylor crean turbulencias y disminuyen el tiempo de difusión que se incrementa debido al flujo laminar. El plasma se filtra a través de una membrana capaz de separar el plasma de la sangre (filtro de plasma 11) y el plasma sale del dispositivo a través de la salida 6 de plasma, agotada de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono, después de recoger la cámara 12 de recogida de plasma. La sangre agotada de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono pasa a una cámara 9 de distribución de salida y sale por la salida 3.

La figura 8C muestra una vista transversal mejorada del dispositivo 1 de agotamiento. La FIG. 8C muestra el sello 13 giratorio que permite la rotación de la cámara 10 interior. Un fuelle 15 elastomérico proporciona una fuerza descendente en la porción superior de cerámica del sello contra el sello de carbono inferior que crea un sello hermético.

La sangre entera anticoagulada fluye a través del puerto (2) de entrada de sangre estacionario (no giratorio). La fuerza motriz del flujo puede ser suministrada por la gravedad o por una bomba o cualquier medio capaz de crear un flujo sanguíneo en un sistema de 2 a 200 ml/min. La sangre fluye hacia el puerto de entrada y luego hacia la cámara (7) de distribución de entrada de sangre. La cámara de distribución de entrada distribuye la sangre a la sección superior de la cámara (8) de medios de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono. La sangre entera fluye hacia abajo a través de un lecho de medios de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono contenidos en la cámara. El medio de la cámara adsorbe los glóbulos blancos (leucocitos) y las plaquetas y reacciona con el oxígeno y el dióxido de carbono. Cuando la sangre llega al fondo del lecho de medios, los leucocitos se reducen a un nivel inferior a 10 células/pl, las plaquetas se reducen a 1.000 plaquetas/pl, el oxígeno se reduce a < 1% de SO2 y el dióxido de carbono se controla a niveles entre 5-40 mmHg. En el fondo del lecho de medios, los glóbulos rojos agotados entran en la cámara (9) de distribución de salida de sangre y fluyen hacia la cámara (10) de agotamiento de plasma. La cámara de agotamiento de plasma es una cámara estacionaria con la pared interior definida por la cámara estacionaria de medios de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono y la pared exterior consiste en una pared (11) de filtro de plasma giratoria. La pared giratoria del filtro de plasma está unida a un ensamblaje (4) de sello giratorio que consiste en un sello giratorio compuesto por componentes (13) lapeados de carbono/cerámica mantenidos juntos a través de un fuelle (15) elastomérico. El flujo tangencial y los vórtices crean un efecto de cizallamiento en la superficie de la membrana plasmática para evitar la formación de torta de glóbulos rojos, permitiendo que el plasma permee a través del filtro de plasma hacia la cámara (12) de recolección de plasma. El plasma de agotamiento de leucocitos/plaquetas/oxígeno/dióxido de carbono sale entonces de la cámara de recolección de plasma a través de una salida (6) de plasma que está acoplada a un tubo estacionario con un sello giratorio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (1000) para el almacenamiento de sangre que comprende:

una bolsa (1010) de recogida de sangre;

una bolsa (1040) de solución aditiva;

un dispositivo (63) de filtrado de sangre que comprende una carcasa con una pared exterior, una primera entrada, una primera salida para la salida de plasma y una segunda salida para la salida de glóbulos rojos empaquetados, una membrana (73) que es capaz de separar el plasma de dicha sangre, en la que dicha membrana forma al menos una cámara (69) interior dentro de dicha carcasa y dicha sangre entra en dicha al menos una cámara interior de dicho dispositivo de filtrado de sangre a través de dicha primera entrada; un medio (67) de agotamiento de leucocitos y oxígeno dispuesto dentro de dicha al menos una cámara interior, dicho medio de agotamiento de leucocitos y oxígeno es capaz de agotar los leucocitos y el oxígeno de dicha sangre y una cámara (77) exterior dispuesta entre dicha pared exterior y dicha membrana;

un recipiente (81) de almacenamiento de sangre anaeróbica para recoger los glóbulos rojos empaquetados agotados; y

una bolsa (79) de recogida de plasma.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que dicho medio de agotamiento también es capaz de agotar CO2 de dicha sangre.

3. El sistema de las reivindicaciones 1 o 2, en el que dicho medio de agotamiento también es capaz de agotar las plaquetas de dicha sangre.

4. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha cámara interior gira con respecto a dicha cámara exterior.

5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho medio de agotamiento de leucocitos y oxígeno comprende una estructura macroporosa que comprende:

un material sorbente de oxígeno recubierto con una química superficial biocompatible de unión a los leucocitos;

un material leucorreductor de al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en: poliolefinas, poliamidas, poliésteres y otros polímeros que pueden mezclarse con un secuestrador de oxígeno y se forma el polímero, y luego se hila en fibras; y

un material sorbente de CO2 en el que dicho material sorbente de CO2 es un óxido o hidróxido metálico.

6. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho recipiente de almacenamiento de sangre comprende un sorbente de oxígeno, de dióxido de carbono, o de oxígeno y dióxido de carbono.

7. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha membrana es al menos una membrana formada por al menos un material seleccionado del grupo que consiste en: PVDF convertido en hidrofílico, nailon, ésteres de celulosa, polisulfona, polietersulfona, polipropileno convertido en hidrofílico y poliacrilonitrilo.

8. Un procedimiento para procesar la sangre, que comprende:

hacer pasar dicha sangre a través de un dispositivo (63) de filtrado de sangre que comprende:

una carcasa que comprende una pared exterior, una primera entrada, una primera salida y una segunda salida;

una membrana (73) capaz de separar el plasma de dicha sangre, en la que dicha membrana forma al menos una cámara (69) interior dentro de dicha carcasa y dicha sangre entra en dicha cámara interior de dicho dispositivo de filtrado de sangre a través de dicha primera entrada;

un medio (67) de agotamiento de leucocitos, oxígeno y dióxido de carbono dispuesto dentro de dicha al menos una cámara interior, dicho medio de agotamiento de leucocitos, oxígeno y dióxido de carbono es capaz de agotar los leucocitos, el oxígeno y el dióxido de carbono de dicha sangre; y

una cámara (77) exterior dispuesta entre dicha pared exterior y dicha membrana, que separa dicho plasma de dicha sangre permeando a través de dicha membrana, en la que dicho plasma entra en dicha cámara exterior y sale de dicha carcasa a través de dicha primera salida; y

agotar el oxígeno, el dióxido de carbono, los leucocitos y el plasma de dicha sangre, por lo que dicha sangre agotada de oxígeno, dióxido de carbono, leucocitos y plasma sale de dicha carcasa a través de dicha segunda salida como glóbulos rojos empaquetados (pRBC),

en el que dichos pRBC tienen un porcentaje de saturación de oxígeno de la hemoglobina (SO2) inferior al 20%.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende además el agotamiento de las plaquetas de dicha sangre, y en el que dicho medio de agotamiento es también capaz de agotar las plaquetas de dicha sangre.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende además la rotación de al menos una cámara interior con respecto a dicha cámara exterior.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicha rotación crea vórtices en dicha al menos una cámara interior.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dichos pRBC tienen un sO2 del 10 % o menos.

13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicha membrana tiene un tamaño de poro inferior a 2 micrómetros.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho medio de agotamiento de leucocitos, oxígeno y dióxido de carbono comprende una estructura macroporosa que comprende una estructura seleccionada del grupo que consiste en:

(a) microesferas recubiertas con una química superficial biocompatible de unión a los leucocitos, en la que dichas microesferas se incorporan a un material de relleno de leucorreducción;

(b) capas de microesferas;

(c) una o más fibras; y

(d) una o más fibras formadas en una estructura filtrante.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que dichas una o más fibras están formadas por al menos un material seleccionado del grupo que consiste en poli(metacrilato de etileno ciclohexenilo), una poliolefina, una poliamida, un poliéster, un copolímero de etileno/ciclohexeno (EVCH), y combinaciones de los mismos.