IT8967853A1 - Apparecchiatura per il trattamento di cellule - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"Apparecchiatura per il trattamento di cellule"
RIASSUNTO
Impiego di un dispositivo separatore a membrana per rimuovere un fluido esente da cellule da una sospensione di cellule allo scopo di preconcentrare le cellule nella sospensione prima del trattamento in una centrifuga.
CAMPO DELL'INVENZIONE
L'invenzione si riferisce alla concentrazione di cellule, ad esempio cellule che sono state rimosse da un paziente e sono state coltivate e che vengono preparate per essere rinviate al paziente.
SFONDO DELL'INVENZIONE
E' nota la rimozione di cellule, ad esempio linfociti. dal sangue di un paziente, crescerle in un mezzo di coltura, raccogliere le cellule coltivate e separare le cellule dal mezzo di coltura e dai metaboliti prima di rinviare le cellule ad un paziente, ad esempio Muul, Linda, M., ed al., "Pro-CE
duzione su scala industriale di cellule killer umane attivate da linfochina (LAK) per l'impiego in immunoterapia adottiva", "Journal of Immunological Methods", 88, 265-275 (1986), Muul, Linda, M., ed al., "Sviluppo di un sistema chiuso automatizzato per la generazione di cellule killer umane attivate da linfochina (LAK) per l'impiego in immunoterapia adottiva", "Journal of Immunological Methods", 101, 171-181 (1987). In tali procedimenti ? stata impiegata una centrifuga 2991 (IBM) dei Cobo Laboratories, Ine., per separare le cellule dal mezzo di coltura e dai metaboliti prima di riportare le cellule in un paziente. Le cellule vengono sottoposte a operazioni di centrifugazione multipla e con applicazione di una soluzione di risciacquo tra le operazioni di centrifugazione dopo che le celle sono state concentrate. L'impiego della centrifuga 2991 per concentrare e lavare altri tipi di cellule viene descritto in Gilmore, M.J.M.L. ed al., "Tecnica per la concentrazione di cellule di midollo osseo nucleato per la manipolazione in vitro o per la criopreservazione impiegando il processore di cellule del sangue 2991 IBM", "Vox Sang.", 45, 294-302 (1983), tfooten M.J. ed al., "Impiego e analisi di globuli rossi lavati con soluzione salina", "Transfusion", 16, n. 5, 464-468, (1976).
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
In generale, la presente invenzione consiste nel fare passare cellule in una sospensione attraverso un dispositivo di separazione a membrana nel quale il fluido esente da cellule passa attraverso una membrana allo scopo di preconcentrare le cellule prima di concentrarle ulteriormente in una centrifuga. Ci? abbrevia notevolmente il tempo necessario per concentrare le cellule e riduce l'esposizione alla centrifuga delle cellule.
In forme di attuazione preferite, vengono impiegate pompe per pompare la sospensione di cellule nel dispositivo di separazione a membrana e per rimuovere il fluido esente da cellule dal dispositivo separatore a membrana; la sospensione di cellule pu? essere filtrata prima di farla passare nel dispositivo di separazione a membrana; un sacchetto di soluzione di innesco o serbatoio della sospensione di cellule e un monitor della pressione sono previsti a monte del dispositivo dii separazione a membrana; un sacchetto serbatoio della centrifuga ? provvisto tra l'uscita dal dispositivo di separazione a membrana e la centrifuga; una tubazionedelloscarto ? collegata per trasportare il fluido esente da cellule ad una pompa di scarico; e una linea di bipasso ? collegata tra la tubazione di scarico e l'uscita del dispositivo di separazione a membrana.
Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione seguente di una forma di attuazione preferita della stessa, e dalle rivendicazioni.
DESCRIZIONE DELLA FORMA DI ATTUAZIONE PREFERITA
Verr? ora descritta la forma di attuazione preferita. Disegno
Il disegno ? un diagramma di flusso idraulico dell'apparecchio per il trattamento di una sospensione di cellule secondo 1 'invenzione.
Struttura
Riferendosi alla figura, viene illustrato un apparecchio 10 per il trattamento di cellule linfociti coltivate in sacchetti di coltura 12. I sacchetti di coltura 12, il sacchetto dieduzione salina di innesco 14 e il sacchetto di soluzione salina di risciacquo 16 sono collegati tramite la tubazione 17 ad una pompa peristaltica per la sospensione di cellule 18. Morsetti 20, 22 e 24 controllano il flusso dai sacchetti di coltura 12, dal sacchetto di soluzione salina di innesco 14 e dal sacchetto di soluzione salina di risciacquo 16, rispettivamente. Un sensore di pressione 30 ? collegato per rilevare la pressione all'uscita dalla pompa della sospensione di cellule 18.
Un prefiltro a rete 32 ? collegato tra l'uscita della pompa per la sospensione di cellule 18 e l'entrata 33 del dispositivo di separazione a membrana a fibra cava 34.
11 dispositivo di separazione a fibra cava 34 ? ottenibile con la indicazione commerciale PAN 200 dalla Asahi, Giappone; esso comprende fibre cave a membrana di poliacronitrile aventi un limite di peso molecolare da 50.000 a 55.000. Il dispositivo di separazione a membrana 34 presenta una elevata permeabilit? all'acqua e alle molecole piccole, ma una permeabilit? molto bassa per le proteine e le particelle di dimensioni cellulari. L?entrata 33 e l'uscita 35 comunicano tramite rispettivi collettori con gli interni delle fibre cave. Aperture del permeato 42, 44, comunicano con le zone al di fuori delle fibre entro l'involucro esterno del dispositivo 34. La tubazione di bipasso 36 ed il morsetto 38 su questa sono collegati in parallelo con il prefiltro 32.
L'uscita 35 del dispositivo di separazione a membrana 34 ? collegata tramite la tubazione 37 all'entrata nel sacchetto del serbatoio e centrifuga 40. L?apertura del permeato 42 ? bloccata e l'apertura del permeato 44 ? collegata tramite la tubazione dello scarto 46 al sacchetto dello scarto 48. Il sensore di pressione 50 ? collegato per rilevare la pressione nella tubazione 46. La pompa dello scarto 52 ? collegata lungo la tubazione 46 per controllare il pompaggio entro il sacchetto dello scarto 48. La linea di bipasso 54 ? collegata tra l'uscita 35 del dispositivo di separazione a membrana 34 e la tubazione dello scarto 46. Il morsetto 56 viene impiegato per controllare il flusso dalla apertura del permeato 44, e il morsetto 58 viene impiegato per controllare il flusso attraverso la tubazione 54.
L'uscita del sacchetto del serbatoio della centrifuga 40 ? collegata ad un sacchetto di raccolta della centrifuga 60, disposto entro la coppa ruotante 64 della centrifuga 67 (una centrifuga 2991 dei Cobe Laboratories, Inc., non illustrata) tramite la tubazione di flusso 62. La tubazione di lavaggio 66 viene impiegata per collegare una sorgente alternativa di liquido al sacchetto di raccolta della centrifuga 60, e la tubazione del liquido sovrastante 68 viene impiegata per trasportare il liquido sovrastante al sacchetto dello scarto 48.
Funzionamento
In funzionamento, cellule linfociti che sono state estratte da un paziente vengono coltivate in sacchetti 12, ad esempio per tre o quattro giorni. Completata la coltura, l'apparecchio 10 viene impiegato per trattare le cellule coltivate prima di rinviarle al paziente.
Il morsetto 22 viene aperto, e la soluzione nel sacchetto della soluzione salina diinnesco 14 viene pompata attraverso la pompa 18, e il filtro 32, la tubazione 36 e l'interno delle fibre cave nel dispositivo 34 per innescare il circuito e per risciacquare glicerolo dal dispositivo di separazione 34. I morsetti 58 e 44 vengono chiusi cosicch? la soluzione di innesco scorre attraverso le tubazioni 54, e 46 al sacchetto dello scarto 48, il tubo 46 non essendo a questo momento caricato nella pompa 52. Durante una parte dell'innesco, il morsetto 56 ? aperto, ed il morsetto 58 d chiuso, allo scopo di innescare il volume nel separatore 34 al di fuori delle fibre cave.
Dopo che il circuito ? stato innescato, la tubazione 46 viene caricata nella pompa 52, il morsetto 22 viene chiuso e il morsetto 20 viene aperto in modo che le cellule coltivate in sospensione nei sacchetti 12 possano essere pompate attraverso il circuito tramite la pompa 18. Il morsetto 58 viene chiuso e il morsetto 59 viene aperto. Prima di questo momento, la soluzione di innesco nel circuito scorre attraverso le tubazioni 54 e 46 entro il sacchetto dello scarto 48. Dopo questo momento, la sospensione di cellule concentrata dal dispositivo di separazione a membrana 34 scorre nel sacchetto del serbatoio della centrifuga 40 e di qui nel sacchetto 60 nella centrifuga 64.
La pompa della sospensione di cellule 18 pompa la sospensione di cellule nel dispositivo di separazione a membrana 34, e la pompa dello scarto 52 preleva fluido esente da cellule attraverso le membrana a fibre cave e lo pompa nel sacchetto dello scarto 48. La differenza nelle portate di pompaggio tra la pompa della sospensione di cellule 18 e la pompa dello scarto 52 ? uguale alla velocit? alla quale la sospensione di cellule concentrate viene inviata al sacchetto del serbatoio della centrifuga 40. Per una migliore efficienza, questa velocit? ? approssimativamente la stessa velocit? del fluido di trattamento nella centrifuga 67. Il trattamento nel sacchetto della centrifuga 60 comporta la concentrazione delle cellule coltivate d?interesse e 10 sfioro del liquido sovrastante attraverso la tubazione 68. Il filtro 32 pu? essere impiegato per rimuovere ammassi cellulari che potrebbero ostruire il dispositivo a fibre cave 34. La tubazione di bipasso 36 viene impiegata se non viene richiesta la filtrazionenel filtro 32 oppure se il filtro 32 si ostruisce. La pressione viene controllata a valle della pompe della sospensione di cellule 18 mediante 11 sensore di pressione 30 e sulla tubazione dello scarto 46 mediante il sensore di pressione 50.
Dopo che i sacchetti di sospensione di cellule 12 sono stati svuotati, il morsetto 24 viene aperto e il morsetto 20 viene chiuso per provocare il flusso della soluzione salina di risciacquo dal sacchetto 16 mentre le pompe 18, 52 continuano a pompare per concentrare la sospensione di cellule ancora nel circuito e trasportarla al sacchetto del serbatoio della centrifuga 60. Le pompe continuano a pompare sino a che attraverso il dispositivo a fibre cave 34 ? passata una quantit? sufficiente di soluzione salina di risciacquo. Dopo che le cellule e la soluzione salina di risciacquo sono state trasportate al sacchetto della centrifuga 60 e vi sono state ulteriormente concentrate, soluzione di lavaggio dalla tubazione di lavaggio 66 viene inviata per rimuovere i mezzi ed i metaboliti dalle cellule raccolte nel sacchetto 60, secondo i procedimenti usuali. Le cellule vengono quindi risospese e reinfuse nel paziente, pure secondo i procedimenti normali.
La fase di preconcentrazione nel separatore 34 abbrevia notevolmente il tempo richiesto per la raccolta e riduce pure 1'esposizione alla centrifuga delle cellule raccolte.
ALTRE FORME DI ATTUAZIONE
Altre forme di. attuazione dell'invenzione rientrano nell'ambito delle rivendicazioni. Si possono impiegare altri dispositivi di separazione a membrana, per esempio, sono disponibili dispositivi con dimensioni massime dei pori maggiori,sino a 0,5 micron. I linfociti hanno generalmente diametri maggiori di 10 micron. Questi dispositivi non trattengono le proteine; il dispositivo PAN 200 descritto sopra le trattengono.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. - Apparecchio per il trattamento di cellule in una sospensione di cellule comprendente: un dispositivo di separazione a membrana collegato per ricevere detta sospensione di cellule, detto dispositivo comprendendo una membrana che lascia passare attraverso detta membrana, il fluido esente da cellule ma non dette cellule, detto dispositivo avendo un'uscita per una sospensione di cellule concentrata, e una centrifuga a valle di detto dispositivo di separazione collegata per ricevere detta uscita detta sospensione concentrata di cellule. 2. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1 comprendente inoltre pompe per controllare il flusso di detta sospensione di cellule attraverso detto dispositivo di separazione su un lato di una membrana e il flusso di detto fluido esente da cellule dall'altro lato di detta membrana in modo da provocare il passaggio attraverso questa di detto fluido esente da cellule. 3. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un filtro a monte di ma entrata di detto dispositivo di separazione a membrana per filtrare detta sospensione di cellule prima di farla scorrere in detto dispositivo di separazione a membrana. 4. - Apparecchio secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre ma tubazione di bipasso intorno a detto filtro e un morsetto su questa per bloccare selettivamente il flusso attraverso detta tubazione di bipasso. 5. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre m sacchetto di soluzione di innesco collegato all?entrata di detto dispositivo di separazione a membrana. 6. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un serbatoio della sospensione di cellule a monte di detto dispositivo di separazione a membrana. 7. - Apparecchio secondo la rivendicazione 2, comprendente inoltre un sensore di pressione a monte di detto dispositivo di separazione a membrana. 8. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un sacchetto serbatoio della centrifuga tra l'uscita di detto dispositivo di separazione a membrana e detta centrifuga. 9. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una tubazione di scarico collegata per trasportare detto fluido esente da cellule da detto dispositivo di separazione, una detta pompa pompando liquido attraverso detta tubazione di scarico. 10. - Apparecchio secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre una linea di bipasso?tra detta tubazione di scarico ed una linea collegata a detta uscita di detto dispositivo di separazione a membrana.
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