JP2011172940A - 電磁放射により生物的サンプルを均等に処理する方法 - Google Patents
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- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Abstract
【解決手段】連続的な流体混合を受ける流体110の電磁放射による処理において、必要な正味の放射エネルギを流体の体積、質量または混合レートに基づいて、またはこれらの変数の任意の組合わせに基づいて計算し、必要な正味の放射エネルギ、放射パワーおよび/または照射時間をアルゴリズムに基づいて決定する。
【選択図】図1
Description
ここで、Enetは正味の放射エネルギであり、Pは電磁放射の一定の放射パワーであり、tfは照射の時間間隔である。正味の放射エネルギはまた単位面積当りまたは単位体積当りで表されることもできる。
体積=(質量)/(密度)=質量(g)/1.026(g/ml)) (3)
体積計算で使用される密度は、液体の希釈と、光増感剤、増強剤、抗凝血剤、希釈剤および/または保存剤のような1以上の添加物の添加を含むステップを考慮することができる。本発明の体積計算で使用される密度は、流体110の近似的な密度であってもよく、例えば実際の密度の5%以内、または実際の密度の1%以内であってもよい。本発明は、正味の放射エネルギの計算に使用される体積が、処理される流体に対する添加物の付加を反映するために補正される方法を含んでいる。
正味の放射エネルギ=(Z)x(V/A)+(b) (4)
ここで、正味の放射エネルギは1平方センチメートル当りのジュール単位であり、Vは体積であり、Zは0よりも大きい単位体積当りジュールの単位の値を有する比例定数であり、Aは1以上の電磁放射源から電磁放射を流体へ透過する容器または流動反応装置の表面面積であり、bは1平方センチメートル当りジュールの単位の定数である。幾つかの実施形態では、電磁放射を流体(A)へ透過する容器または流動反応装置の表面面積は、光の透過を阻止するラベルその他の非透過素子の存在によって減少される。これらの実施形態では、それ故、式4のAの値はラベルの存在を考慮に入れている。本発明では、Zおよびbの値は、処理される流体の組成、流体中の病原体の量、病原体の所望の減少レベル/所望の光学的形状の減少、流体混合手段及び流体の混合、容器の透明度、形状、体積および/または表面面積、又は任意のこれらのパラメータの組合わせを含んでいるが、それらに限定されない多くの変数に依存することができる。1リットルの容器中に約200ミリリットルを超え、約400ミリリットルを下回る体積の流体を含んでいる血漿および血小板の処理に有効な例示的な実施形態では、Zは約6.24Jml−1の値を有し、bは約0の値を有している。
人間の血液成分中の病原体を減少するために、電磁放射により流体サンプルを均等に処理する本発明の方法及び装置の能力は実験的研究によって確認された。特に、本発明の目標は、電磁放射により、血液成分を含む流体サンプルを処理する方法を提供し、それによって処理されたサンプルが病原体の比較可能なレベル、好ましくは処理されたサンプルが治療および/または再注入剤として有効である程度に十分低いレベルを有するようにすることである。さらに、本発明の目標は、電磁放射により血液成分を処理する方法を提供することであり、これは高い生物的活動及び活力のような均等な特性を示す細胞及び非細胞の血液成分を提供する。
Claims (47)
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持され、粒子を含んでいる流体を提供し、
流体の体積を決定し、
少なくとも部分的に透明な容器に保持されている流体を混合し、
流体に対して決定された容積を使用して、流体中の病原体を減少するための正味の放射エネルギを計算し、
前記正味の放射エネルギを有する電磁放射を流体に与え、それによって流体中に光反応層を生成するステップを含んでおり、
前記電磁放射は前記粒子と相互作用し、前記容器内の流体の混合は粒子を光反応層を通して放射し、それによって流体中の病原体を減少させる流体中の病原体の減少方法。 - 計算された正味の放射エネルギは流体の体積に比例している請求項1記載の方法。
- 計算された正味の放射エネルギは実質的に線形に、流体の体積に関連されている請求項1記載の方法。
- 計算された正味の放射エネルギは式、Enet=Z×(V/A)+bを使用して決定され、ここでEnetは計算された正味の放射エネルギであり、Vは流体の体積であり、Zはゼロよりも大きい値を有する第1の定数であり、bは第2の定数であり、Aは電磁放射を流体に透過する容器の表面面積である請求項1記載の方法。
- 流体の体積は約200mlから約400mlの範囲の値から選択される値であり、前記第1の定数(Z)は約6.24Jcm−3に等しく、前記第2の定数(b)は約0に等しい値を有している請求項4記載の方法。
- 計算された正味の放射エネルギは、
実質的に対数方法と、
実質的な二次的方法と、
実質的な指数関数的方法とからなるグループから選択された方法で、前記流体の体積に関連される請求項1記載の方法。 - 前記流体の体積を決定するステップは、
流体の質量を測定し、
流体の密度により、前記流体の質量を割算し、それによって流体の体積を決定するステップを含んでいる請求項1記載の方法。 - 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている前記流体を混合するステップは、前記光反応層を通って流体の全体積を放射し、それによって流体の全体積を通して病原体を減少させる請求項1記載の方法。
- さらに、光増感剤を流体に付加するステップを含み、前記流体の体積の決定ステップは前記光増感剤を有する流体の体積を決定するステップを含んでいる請求項1記載の方法。
- 前記光増感剤は7,8−ジメチル−10リビチルイソアロキサジンである請求項9記載の方法。
- 実質的に全ての前記粒子が等しい実効的な正味の放射エネルギに露出される請求項1記載の方法。
- 流体は生物的流体である請求項1記載の方法。
- 前記生物的流体は、
血液全体と、
血液成分と、
赤血球の細胞を含む血液成分と、
血漿を含む血液成分と、
血小板を含む血液成分と、
白血球の細胞を含む血液成分と、
血液から得られる1以上の蛋白質を含む溶液と、
腹膜の溶液とからなるグループから選択される請求項12記載の方法。 - 流体に与えられる前記電磁放射は、電磁放射スペクトルの紫外線領域の波長を有している請求項1記載の方法。
- 流体に与えられる前記電磁放射は、電磁放射スペクトルの可視領域の波長を有している請求項1記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている前記流体を混合するステップは、少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている流体を攪拌するステップを含んでいる請求項1記載の方法。
- 前記正味の放射エネルギを有する電磁放射は、選択された照射期間にわたって、選択された放射パワーを与えることによって流体に与えられる請求項1記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持され、粒子を含んでいる流体を提供し、
少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている流体を選択された混合レートで混合し、
選択された流体の混合レートを使用して、流体中の病原体を減少させるための正味の放射エネルギを計算し、
前記正味の放射エネルギを有する電磁放射を流体に与え、それによって流体中に光反応層を生成するステップを含んでおり、
前記電磁放射は前記粒子と相互作用し、前記容器内の流体の混合は前記粒子を前記光反応層を通して放射し、それによって流体中の病原体を減少させる流体中の病原体を減少する方法。 - 計算された正味の放射エネルギは前記選択された混合レートに逆関連されている請求項18記載の方法。
- 実質的に全ての前記粒子が等しい実効的な正味の放射エネルギに露出される請求項18記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている前記流体を選択された混合レートで混合する前記ステップは、少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている流体を攪拌するステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている前記流体の混合するステップは、前記光反応層を通って流体の全体積を放射し、それによって流体の全体積を通して病原体を減少させる請求項18記載の方法。
- さらに、光増感剤を流体に付加するステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- 前記光増感剤は7,8−ジメチル−10リビチルイソアロキサジンである請求項18記載の方法。
- それぞれ粒子を含む複数の流体サンプルを提供し、
少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを提供し、
少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルの体積を決定し、
少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを混合し、
各流体サンプルに対して決定された体積を使用して、各流体サンプルの正味の放射エネルギを計算し、
前記正味の放射エネルギを有する電磁放射を各流体サンプルに与え、それによって各流体サンプル中に光反応層を生成するステップを含んでおり、
前記電磁放射は各流体サンプルの光反応層中の前記粒子と相互作用し、前記流体サンプルの混合は前記粒子を前記光反応層を通して放射し、それによって電磁放射により複数の流体サンプルを均等に処理する処理方法。 - 各流体サンプルに与えられる計算された正味の放射エネルギは実質的に線形な方法で、各流体サンプルの体積に関連される請求項25記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている前記流体サンプルを混合するステップは、前記光反応層を通って流体サンプルの全体積を放射し、それによって流体サンプルの全体積を通して病原体を減少させる請求項25記載の方法。
- 各流体サンプルに与えられる計算された正味の放射エネルギは式、Enet=Z×(V/A)+bを使用して決定され、ここでEnetは正味の放射エネルギであり、Vは前記流体サンプルの体積であり、Zはゼロよりも大きい値を有する第1の定数であり、bは第2の定数であり、Aは各流体サンプルに与えられる電磁放射を透過する容器の表面面積である請求項25記載の方法。
- 流体サンプルの体積は約200mlから約400mlの範囲の値から選択され、前記第1の定数(Z)は約6.24Jcm−3に等しく、前記第2の定数(b)は約0に等しい値を有している請求項28記載の方法。
- 全ての流体サンプルを構成する実質的に全ての前記粒子が、等しい実効的な正味の放射エネルギに露出される請求項25記載の方法。
- 前記各流体サンプルの体積を決定するステップは、
各流体サンプルの質量を測定し、
各流体サンプルの密度の評価により、前記各流体サンプルの質量を割算し、それによって各流体サンプルの体積を決定するステップを含んでいる請求項25記載の方法。 - 前記各流体サンプルを混合するステップは、少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを攪拌するステップを含んでいる請求項25記載の方法。
- それぞれ粒子で構成されている複数の流体サンプルを提供し、
少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを提供し、
少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを選択された流体混合レートで混合し、
各流体サンプルに対して選択された流体混合レートを使用して、各流体サンプルの正味の放射エネルギを計算するステップを含んでおり、
前記正味の放射エネルギを有する電磁放射を各流体サンプルに与え、それによって各流体サンプル中に光反応層を生成し、前記電磁放射は流体サンプルの光反応層の前記粒子と相互作用し、流体サンプルの混合は前記粒子を前記光反応層を通して放射し、それによって電磁放射により複数の流体サンプルを均等に処理する方法。 - 計算された正味の放射エネルギは前記選択された混合レートに対して逆関連される請求項33記載の方法。
- 全ての流体サンプルを構成する実質的に全ての前記粒子が、等しい実効的な正味の放射エネルギに露出される請求項33記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている前記流体を混合する前記ステップは、前記光反応層を通って流体サンプルの全体積を放射し、それによって流体サンプルの全体積を通して病原体を減少させる請求項33記載の方法。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを選択された混合レートで混合する前記ステップは、少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている各流体サンプルを攪拌するステップを含んでいる請求項33記載の方法。
- 流体を保持するための部分的に透明な容器と、
選択された混合レートで、流体を混合する手段と、
流体中の病原体を減少させるための正味の放射エネルギを決定し、前記正味の放射エネルギを流体の体積、選択された混合レートまたはその両者に基づいて計算し、前記計算された正味の放射エネルギに対応する出力信号を発生する光源制御装置と、
前記光源制御装置に接続されて動作し、前記計算された正味の放射エネルギに対応する出力信号を受信し、前記正味の放射エネルギを有する電磁放射に対して流体を露出し、それによって流体中に光反応層を生成し、前記電磁放射は前記粒子と相互作用する電磁放射源とを具備し、
前記流体の混合は前記粒子を前記光反応層を通って循環させ、それによって流体の体積中の病原体を減少させるように構成されている粒子を含む流体中の病原体を減少させるシステム。 - 光源制御装置は正味の放射エネルギを決定するアルゴリズムを実行し、正味の放射エネルギはアルゴリズムの演算により流体の体積に実質的に線形に関連されている請求項38記載のシステム。
- 前記アルゴリズムは正味の放射エネルギを式、Enet=Z×(V/A)+bを使用して決定し、ここでEnetは正味の放射エネルギであり、Vは前記流体サンプルの体積であり、Zはゼロよりも大きい値を有する第1の定数であり、bは第2の定数であり、Aは流体サンプルに与えられる電磁放射を透過する容器の表面面積である請求項39記載のシステム。
- 流体の体積は約200mlから約400mlの範囲の値から選択され、前記第1の定数(Z)は約6.24Jcm−3に等しく、前記第2の定数(b)は約0に等しい値を有している請求項40記載の方法。
- 光源制御装置は、計算された正味の放射エネルギを決定するアルゴリズムを実行し、正味の放射エネルギはアルゴリズムの演算によって、流体の混合レートに対して逆関連されている請求項38記載のシステム。
- さらに、流体の体積を決定する手段を具備している請求項38記載のシステム。
- 選択された混合レートで流体を混合する手段は、前記部分的に透明な容器に接続されて動作する攪拌装置である請求項38記載のシステム。
- 少なくとも部分的に透明な容器中に保持されている流体の混合は、前記光反応層を通って流体の全体積を放射し、それによって流体の全体積を通して病原体を減少させる請求項38記載のシステム。
- 流体を構成する実質的に全ての前記粒子が、等しい実効的な正味の放射エネルギに露出される請求項38記載のシステム。
- 前記電磁放射源は電磁放射スペクトルの紫外線領域の波長、電磁放射スペクトルの可視領域の波長またはその両者を有する電磁放射を流体へ与える請求項38記載のシステム。
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