JP2016536024A - リン酸ジルコニウムの再充電方法及び装置 - Google Patents

Abstract

吸着剤再充電のための方法及び関連装置が提供される。再充電のための本方法及び関連装置は、吸着剤カートリッジ内でリン酸ジルコニウム等の吸着剤材料の特定の再充電可能な層またはモジュールを再充電することができる。本方法及び装置は、少なくとも１つの再充電流体を格納する流体源を含み、この流体源は、流体流路において、吸着剤透析での使用のために、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールに流体接続可能である。本方法及び装置は、イオン交換のために、リン酸ジルコニウムに単一溶液を通過させることを含み、透析中に使用される透析液中で実質的に一貫したｐＨを維持するリン酸ジルコニウムをもたらす。【選択図】図２ｄ

Description

関連出願

本発明は、２０１４年１１月７日に出願された米国仮出願第６２／０７７，１５９号及び２０１４年６月２４日に出願された米国仮出願第６２／０１６，６１３号の優先権を主張する、２０１５年３月１０日に出願された米国特許出願第１４／６４２，８４７号の一部継続（ＣＩＰ）出願であり、各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、吸着剤再充電のための方法及び装置、具体的には、リン酸ジルコニウムを再充電するための方法及び装置に関する。本方法及び関連装置は、吸着剤カートリッジまたは吸着剤モジュール内の吸着剤材料の特定の再充電可能な層を再充電することができる。リン酸ジルコニウムは、リン酸ジルコニウムに溶液（複数可）を通過させることによって再充電することができ、この溶液（複数可）は、吸着剤材料を再充電するのに適切な溶質を含有する。この溶液は、特定された濃度で、酸／緩衝溶液の各成分との組み合わせを含有することができる。リン酸ジルコニウムは、吸着剤カートリッジまたはモジュール内に含まれてもよく、リン酸ジルコニウムは、吸着剤カートリッジからリン酸ジルコニウムを除去することなく再充電され得る。この再充電プロセスは、リン酸ジルコニウムの陽イオン除去能力を確立し、治療セッション中の一貫した断定可能なｐＨプロファイルを提供する。

リン酸ジルコニウムは、吸着剤透析のために吸着剤カートリッジにおいて使用される一般的な材料である。リン酸ジルコニウムは、ウレアーゼによる使用済み透析液中のウレアの分解によって生成されるアンモニウムイオンを、使用済み透析液から除去することができ、同様にカリウム、カルシウム、及びマグネシウムイオンを使用済み透析液から除去することができる。既知の吸着剤透析システムは、概して、吸着剤材料の処分及び各使用後の吸着剤カートリッジの交換を必要とする。リン酸ジルコニウム等の高価な吸着剤材料の処分及び交換は、経費及び廃棄物の両方を増加させる。

リン酸ジルコニウムは、リン酸ジルコニウムに結合するナトリウム及び／または水素イオンの、使用済み透析液中に存在するアンモニウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及び他の陽イオンとの交換によって動作する。透析液中にリン酸ジルコニウムによって放出されるナトリウムイオンの水素イオンに対する比率は、リン酸ジルコニウムに元々結合していた比率に依存し得る。リン酸ジルコニウムが酸溶液を用いて再充電されるとき、透析セッションにおいてリン酸ジルコニウムを再使用するために、中和が必要である。既知の吸着剤透析システムは、追加的な中和を必要としない、リン酸ジルコニウムの再充電方法を提供しない。既知の吸着剤透析システムは、リン酸ジルコニウムを将来の透析セッションのために再使用できるように、吸着剤カートリッジ内に存在するリン酸ジルコニウムを再充電する方法を提供しない。代わりに、既知の吸着剤透析システムは、概して、吸着剤材料の処分と、各使用後における吸着剤カートリッジの交換とを必要とする。従来の吸着剤カートリッジは、分解して、再充電のために吸着剤材料を抽出することができるものの、吸着剤材料は処理工場で再処理しなければならず、透析機、再充電デバイス、または臨床装置によって再充電することはできない。消耗した吸着剤材料は処理工場に輸送されねばならず、吸着剤カートリッジは解体され、吸着剤材料は工場で再充電される。ある時点で、新しいカートリッジが製造されねばならず、再充電された吸着剤材料はそのカートリッジに再梱包され、使用のために透析クリニックへ送り戻される。従来のカートリッジはまた、再充電のための特定の材料を区画に隔離するということができず、それ故に、高価な再充電可能な吸着剤材料を再充電するように適合することができない。単回使用及び限定使用の吸着剤カートリッジは、透析の単価だけでなく、透析の総費用も跳ね上がらせる。

したがって、再使用のための、リン酸ジルコニウム等の吸着剤材料を再充電するためのシステム及び方法への必要性が存在する。また、吸着剤材料のうちの少なくとも１つの再充電及び再使用を促進することができる単回使用モジュール及び複数回使用モジュールに、吸着剤材料を吸着剤カートリッジ内で分離するための方法及びシステムについての必要性も存在する。それによって再充電可能な吸着剤材料を複数回使用モジュール及び単回使用モジュールに分離することができるシステム及び関連方法についての更なる必要性が存在し、ここでは、再充電不可能な吸着剤材料は、場合によっては、単回使用モジュール内に格納することができる。また、再充電溶液が、患者の必要性に従って、異なった、再充電可能な吸着剤材料に結合するナトリウムイオンの水素イオンに対する比率をもたらすことができるシステム及び方法についての必要性も存在する。陽イオン除去に関するリン酸ジルコニウムの性能を確立し、治療セッション中の一貫した、断定可能なｐＨプロファイルを提供することができる再充電プロセス及び装置についての必要性が存在する。

本発明の第１の態様は、再充電器に関する。本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、少なくとも１つの再充電流体を格納するように構成される少なくとも１つの流体源であって、流体源が、吸着剤透析での使用のために、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールに流体接続可能である流体源と、流体源と再充電可能な吸着剤モジュールとを流体接続する流体流路であって、再充電流体が、流体路内で、流体源から再充電可能な吸着剤モジュールの入口に流れ入り、次いで再充電可能な吸着剤モジュールの出口から流れ出る、流体流路とを有することができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールを解放可能に保持するように構成され得、再充電可能な吸着剤モジュールは、リン酸ジルコニウムを格納することができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、少なくとも１つの再充電流体を各々格納する複数の流体源を更に備えることができ、再充電流体は、流体源の各々から再充電可能な吸着剤モジュールの入口に流れ入り、次いで再充電可能な吸着剤モジュールの出口から流れ出る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、再充電流体が再充電可能な吸着剤モジュールに流れ入る前に、各流体源からの再充電流体が混合されるように、少なくとも２つの流体源と再充電可能な吸着剤モジュールとの間の流体流路内に位置付けられる混合器を更に有することができる。本発明の第１の態様の任意の実施形態において、混合器は、２つの合流する流体流の間の合流点であり得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、再充電流体を加熱するための加熱器を更に備えることができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、加熱器は、流体源内の再充電流体を加熱する。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、再充電流体が流体源から、加熱器を通り、次いで再充電可能な吸着剤モジュールに流れ入るように、加熱器は、流体源と再充電可能な吸着剤モジュールとの間の流体流路内に位置付けることができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、流路に流体接続される水源を更に備えることができ、水源からの水は、再充電可能な吸着剤モジュールに流れ入る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、再充電流体の特性を測定するための少なくとも１つのセンサを更に備えることができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、センサは、導電率センサであり得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、流体源は、貯蔵タンクであり得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、貯蔵タンクは、複数の再充電可能な吸着剤モジュールを再充電するための再充電流体を格納することができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールを解放可能に保持するように構成され得、再充電可能な吸着剤モジュールは、流体源に流体接続可能である。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、第１の流体源はナトリウム塩を格納することができ、第２の流体源は塩基を格納することができ、第３の流体源は酸を格納することができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、以下、ａ）流体源が、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、及び酢酸を格納することができる、ｂ）本再充電器が、第１の流体源及び第２の流体源を備えることができ、第１の流体源が塩化ナトリウム及び酢酸ナトリウムを格納し、第２の流体源が酢酸を格納する、ｃ）本再充電器が、第１の流体源、第２の流体源、及び第３の流体源を備えることができ、第１の流体源がナトリウム塩を格納し、第２の流体源が水酸化ナトリウムを格納し、第３の流体源が酢酸を格納する、ｄ）本再充電器が、第１の流体源、第２の流体源、及び第３の流体源を備え得、第１の流体源が飽和塩化ナトリウム溶液を格納し、第２の流体源が塩基を格納し、第３の流体源が酸を格納する、ｅ）本再充電器が、第１の流体源及び第２の流体源を備え、第１の流体源が塩化ナトリウム及び二酢酸ナトリウムを格納し、第２の流体源が酢酸を格納する、ならびにｆ）本再充電器が、第１の流体源、第２の流体源、及び第３の流体源を備え、第１の流体源がナトリウム塩を格納し、第２の流体源が酢酸ナトリウムを格納し、第３の流体源が酢酸を格納する、ならびにｇ）本再充電器が、第１の流体源及び第２の流体源を備え、第１の流体源が塩化ナトリウム及び塩基を格納し、第２の流体源が酸を格納する、のうちのいずれか１つであり得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、流体源から流体流路に流れ入る再充電流体を制御するための少なくとも１つのポンプを備えることができる。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、熱交換器を更に備えることができ、熱交換器が少なくとも２つの区画を備え、ここで、再充電流体は、再充電可能な吸着剤モジュール内に入る前に、流体源から熱交換器の第１の区画に流れ入り、かつ再充電流体は、再充電可能なモジュールから流れ出た後に、熱交換器の第２の区画に流れ入る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態において、本再充電器は、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールを解放可能に保持するように構成され得、再充電可能な吸着剤モジュールは、酸化ジルコニウムを格納することができる。

本発明の第１の態様の一部であるとして上に開示される特徴のいずれもが、単独で、または組み合わせて、本発明の第１の態様内に含まれ得る。

本発明の第２の態様は、リン酸ジルコニウムを再充電する方法に関する。本発明の第２の態様の任意の実施形態において、本方法は、イオン交換のために、リン酸ジルコニウムに単一溶液を通過させることを含むことができ、リン酸ジルコニウムに単一溶液を通過させることが、透析中に使用される透析液中で実質的に一貫したｐＨを維持することになるリン酸ジルコニウムをもたらす。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液は、ナトリウム塩／緩衝溶液を含むことができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液のｐＨ値は、次の治療セッション中に所望されるｐＨプロファイルに従って予め決定することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液は、所定のナトリウム濃度を有する第１の溶液と、所定の酸濃度を有する第２の溶液とを混合することにより生成することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、第１の溶液は、酢酸ナトリウム及び塩化ナトリウムから本質的になり得、第２の溶液は、酢酸溶液であり得る。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、第１の溶液及び前記第２の溶液は各々、所定の濃度で混合器に導入することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、本方法は、単一溶液の温度を制御することを更に含むことができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液の温度は、混合前に、第１の溶液及び第２の溶液の温度を制御することによって制御される。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液の温度は、混合後に、溶液を加熱するための加熱器を制御することによって制御することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液の１つ以上の成分は、再充電中に１つ以上の再充電器を提供するために、単一の流体源内に格納することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、第３の溶液は、第１の溶液及び第２の溶液と混合されて、再充電のための単一溶液を生成することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、第１及び第２の溶液は、リン酸ジルコニウムの再充電のために使用される再充電器内で混合することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、単一溶液の導電率及びｐＨのうちの少なくとも１つを測定することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムに単一溶液を通過させた後に、リン酸ジルコニウムに酸溶液を添加することを含むことができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムは、吸着剤透析での使用のために、吸着剤カートリッジ内に格納することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、再使用可能なモジュールは、吸着剤カートリッジから脱離可能であり得る。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、再使用可能なモジュールは、酸化ジルコニウムを更に格納することができる。

本発明の第２の態様の任意の実施形態において、本方法は、再充電器を用いて実行することができる。

本発明の第２の態様の一部であるとして上に開示される特徴のいずれもが、単独で、または組み合わせて、本発明の第１の態様内に含まれ得る。

本発明の第３の態様は、リン酸ジルコニウムを再充電するための溶液に関する。本発明の第３の態様の任意の実施形態において、本溶液は、少なくとも１つのナトリウム塩と少なくとも１つの酸との組み合わせを含むことができ、溶液がリン酸ジルコニウムを再充電するために使用された後に、リン酸ジルコニウムを通過する透析液中で実質的に一貫したｐＨをもたらす所定のｐＨ値を有する。

本発明の第３の態様の任意の実施形態において、溶液は、酢酸ナトリウム／酢酸溶液、グリコール酸／グリコール酸塩溶液、クエン酸／クエン酸塩溶液、プロピオン酸塩／プロピオン酸溶液、リン酸／リン酸塩溶液、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択することができる。

本発明の第３の態様の任意の実施形態において、溶液は、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、及び酢酸から本質的になり得る。

本発明の第３の態様の任意の実施形態において、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、及び酢酸の濃度は、それぞれ、約３．６０Ｍ、０．４０Ｍ、及び０．４０Ｍ、またはそれぞれ、約３．８８Ｍ、０．１２Ｍ、及び０．４０Ｍであり得る。

本発明の第３の態様の一部であるとして上に開示される特徴のいずれもが、単独で、または組み合わせて、本発明の第１の態様内に含まれ得る。

本発明の方法の代表的ステップのフロー図を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液を調製するための異なる構成を示す。 複数の流体源から再充電溶液を調製するための代表的ステップ及び関連デバイスを示す。 複数の流体源から再充電溶液を調製するための代表的ステップ及び関連デバイスを示す。 リン酸ジルコニウム等の再充電可能な材料の再充電工程の代表的ステップを示す。 複数回使用モジュール及び単回使用モジュール内に再充電可能な材料を有する吸着剤カートリッジの実施例を示す。 複数回使用モジュール及び単回使用モジュール内に再充電可能な材料を有する吸着剤カートリッジの実施例を示す。 リン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウム等の２つの異なる再充電可能な材料を再充電するための流路を示す。 １つ以上の吸着剤モジュールを再充電するように構成される再充電器を示す。 リン酸ジルコニウム等の再充電可能な材料に通す、異なる再充電溶液のｐＨプロファイルを示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液の２つの貫通ランのｐＨプロファイルを示す。 リン酸ジルコニウム再充電溶液の２つの貫通ランのｐＨプロファイルを示す。

別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。

冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、１つまたは１つ超（すなわち、少なくとも１）の冠詞の文法的目的語を指すように、本明細書において使用される。例として、「ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ」は、１つの要素または１つ超の要素を意味する。

本明細書で使用する場合、「酸」は、ルイス酸またはブレンステッド・ローリー酸のいずれかであり得る。ルイス酸は、孤立電子対を受け取ることのできる化合物である。ブレンステッド・ローリー酸は、別の化合物に水素イオンを与えることのできる化合物である。

本明細書で使用する場合、「塩基」は、ルイス塩基またはブレンステッド・ローリー塩基のいずれかであり得る。ルイス酸は、孤立電子対を与えることのできる化合物である。ブレンステッド・ローリー塩基は、別の化合物から水素イオンを受け取ることのできる化合物である。

「緩衝溶液」は、弱酸と、弱酸の共役塩基とを含む溶液である。

用語「カートリッジ」は、デバイス、構造、システム、流路、または機構への容易な接続のために作製される、粉末、流体、またはガスを格納するように設計される任意の格納器を指す。格納器は、１つ以上の区画を有することができる。区画の代わりに、格納器はまた、カートリッジを形成するように一緒に接続される２つ以上のモジュールのシステムから構成することもでき、ここで、いったん形成された２つ以上のモジュールは、デバイス、構造、システム、流路、または機構に接続することができる。

用語、流体の「特性」は、測定または説明可能な、流体の任意の変数を指す。流体の特性としては、限定されるものではないが、導電率、ｐＨ、温度、１つ以上の溶質の濃度が挙げられる。

「洗浄する」または「洗浄」は、無成育性の任意の細菌、ウイルス、真菌、または他の生物学的材料を殺すことまたはレンダリングすること等によって、不純物、毒素、または生物学的材料を除去するプロセスを指す。

「区画」は、構成要素または格納器の別の部分から物理的に分離される、構成要素または格納器の一部である。

用語「を含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、語「を含む／備える」に続く任意のものを含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）が、それに限定されない。したがって、この用語の使用は、列挙された要素は必要とされるか、または必須であるが、他の要素は任意的であり、存在してもしなくてもよいことを示す。

「導電率センサ」は、流体の導電率を測定するように構成されるセンサである。

用語「格納するように構成される」は、意図される材料を中に格納するのに好適な、任意の特定の形態、配置、形状、設計、マーキング、または配列を意味する。「共役塩基」は、酸が別の化合物に水素イオンを与えた後に形成される化合物を指す。

用語「からなる」は、語句「からなる」に続く任意のものを含み、それに限定される。したがって、この語句は、限定された要素が必要とされるか、または必須であり、他の要素は存在し得ないことを示す。用語「から本質的になる」は、用語「から本質的になる」に続く任意のものと、記載される装置、構造、または方法の基本動作に影響を及ぼさない、追加的な要素、構造、作用、または特徴とを含む。

本明細書で使用する場合、用語「格納する」は、材料を特定の場所に保持することを示す。「格納する」は、構成要素内に配置される材料、構成要素上に吸収される材料、構成要素に結合される材料、または材料を特定の場所に保持する任意の他の方法を指すことができる。

本明細書で使用する場合、用語「格納器」は、例えば、使用済み透析液流体、または塩化ナトリウムもしくは重炭酸ナトリウム溶液もしくはその固体、またはウレアーゼ、またはウレアーゼ／アルミナ、及び同等物等の任意の液体または固体を保持するために可撓性または不撓性であってもよい容器である。「吸着剤格納器」は、１つ以上の吸着剤材料を保持するように構成される任意の容器である。同様に、「ウレアーゼ格納器」は、ウレアーゼを保持するように構成される任意の容器である。

用語「脱離可能」、「脱離される」、または「脱離可能に」は、本発明のシステム、モジュール、カートリッジ、または任意の構成要素から分離することができる、本発明の任意の構成要素に関する。「脱離可能」はまた、最小限の時間または労力でより大きいシステムから取り外すことができる構成要素を指すことができる。ある特定の事例において、構成要素は最小限の時間または労力で取り外すことができるが、他の事例においては、更なる労力を必要とし得る。脱離された構成要素は、場合によっては、システム、モジュール、カートリッジ、または他の構成要素に再度取り付けることができる。脱離可能なモジュールは、多くの場合、再使用可能なモジュールの一部であり得る。

「透析液」は、透析されている流体（例えば血液）の反対の透析膜の側で透析器を通過する流体である。

「透析液再生」は、患者の血液から除去された溶質を含有する使用済み透析液を、ウレア等の特定の溶質を除去し、それにより透析のために再使用可能な透析液を生成するために、１つ以上の吸着剤材料で処理するプロセスを指す。

「透析」は、濾過の一種、または膜を通じた選択的拡散のプロセスである。透析は、透析される流体からの、膜を通じた透析液への拡散を介して、ある特定の範囲の分子量の溶質を除去する。透析の間、透析される流体は濾過膜を通され、一方で透析液がその膜の反対側を通される。溶解された溶質は、流体間の核酸によって濾過膜を越えて輸送される。透析液は、透析される流体から溶質を除去するために使用される。透析液はまた、他方の流体に富化を提供することもできる。

「透析流路」は、流体が透析中に移動する経路である。

「透析セッション」は、患者に透析が行われる医学的手順を指す。

用語「透析器」は、半透膜によって分離される２つの流路をもつ、カートリッジまたは格納器を指す。１つの流路は血液用であり、１つの流路は透析液用である。膜は、中空繊維、平板、もしくは渦巻き形の形態、または当業者に既知の他の従来の形態であることができる。膜は、以下の材料、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メチルメタクリレート）、変性セルロース、または当業者に既知の他の材料から選択することができる。

「排液」は、構成要素から流体を除去するプロセスを指す。

「流れ」は、流体またはガスの動きを指す。

用語「流路」は、流体の動きを導く、流体を運搬する、流体とエネルギーを交換する、流体の組成を変更する、流体の特性を測定する、かつ／または流体を検出する構成要素の組み分けを指す。流路は、流体が内側を移動する経路、または経路の集まりを備える。流路の内部には、ある体積の流体が、ある位置から別の位置へ移動するために辿ることができる、２つ以上の経路が存在してもよい。流体体積は、流体体積が再循環するように、または流体体積が流路を通って移動する際に同じ位置を２度以上通るように、流路を通って移動してもよい。流路は、流体体積を流路内に入来させ、流体体積を流路から退出させるように運転してもよい。

「流体」は、場合によっては流体中に気相及び液相の組み合わせを有する、液体物質である。それ故に、明白なことに、本明細書で使用する場合、液体もまた物体の気相及び液相の混合物を有することができる。

「流体源」は、少なくとも１つの流体をそこから得ることができる源である。流体源は、流体を格納するタンク、複数の流体を添加及び混合することができる混合器、地方自治体の水道等の専用流体ライン、または流体を得ることができる任意の他の源であることができる。

用語「流体連通」は、流体またはガスの、システム内の１つの構成要素もしくは区画から、別のものへ移動する能力、または流体もしくはガスが別の部分に接続される１つの部分から圧力差によって移動することができるように接続されている状態を指す。

用語「流体接続可能」、「流体接続する」、及び同等物は、１つの地点から別の地点への流体またはガスの通路を提供する能力を指す。２つの地点は、区画、モジュール、システム、構成要素、及び再充電器、任意の種類の全てのうちの任意の１つ以上の内部または間であることができる。

「機能的能力（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ）」は、材料の意図される機能を実現する、材料の能力である。いくつかの事例において、機能的能力は、特定のイオンを流体から除去する、または特定の溶質を他の材料に転換する吸着剤材料の能力を指すことができる。

「加熱器」は、流体またはガスを加熱することができるデバイスである。

「熱交換器」は、少なくとも２つの区画を備えるデバイスであり、ここで、ある流体またはガスが１つの区画を通過することができ、第２の流体またはガスが第２の区画を通過することができる。熱伝達が、熱交換器の２つの区画の間で起こり、それによって、対向する区画内の流体またはガスが異なる温度である場合、より高温の流体またはガスが、より低い温度の流体またはガスを加熱するように作用する。

「吸着剤モジュールの入口」は、吸着剤モジュールの流体コネクタを指し、ここで、流体はコネクタを通過し、吸着剤モジュールに流れ入ることができる。

「イオン交換」は、ある材料または流体中の１つのイオンの、ある材料または流体中の第２のイオンとの交換を指す。

用語、材料によって「担持されるイオン」は、材料に吸着、吸収、または別様に結合されているイオンの量または種類を指す。

用語「測定する」は、システムまたは材料の１つ以上の変数の値を決定することを意味する。

用語「合流する流体流」は、流路内のある位置を指し、ここで、１つの流体流が別の流体流と接触し、２つの元々の流体流の組み合わせである単一の流体流がもたらされる。

「混合器」は、複数の源から流体を受け取り、流体を共に混合するように構成される構成要素である。任意の実施形態において、混合器は、流体を攪拌して混合を更に進める構成要素を含んでもよい。任意の実施形態において、混合器は、流体流の合流が流体流の混合を提供する、複数の合流する流体流間の合流点であってもよい。

「モジュール」は、システムの目立たない構成要素を指す。モジュールの各々は、２つ以上のモジュールのシステムを形成するように、互いにはめ込むことができる。いったん共にはめ込まれたら、モジュールは流体接続され、意図しない断線に抗し得る。単一のモジュールは、そのモジュールが、透析での使用のための吸着剤等の意図される目的のための全ての必要な構成要素を格納するように設計される場合、デバイスまたは機構にはめ込まれるカートリッジを代理することができる。そのような場合、モジュールは、モジュール内の１つ以上の区画で構成され得る。あるいは、２つ以上のモジュールが、デバイスまたは機構にはめ込まれるカートリッジを代理することができ、ここで各モジュールは、別々の構成要素を個々に保有するが、これは共に接続されて、透析での使用のための吸着剤等の意図される目的のための、全ての必要な構成要素を総じて格納するときのみである。モジュールは、任意の数のモジュールを指すために、「第１のモジュール」、「第２のモジュール」、「第３のモジュール」等と称することができる。「第１」、「第２」、「第３」等の指定は、流体流またはガス流の方向での、モジュールのそれぞれの配置を指すものではなく、特に指示の無い限り、単に１つのモジュールを別のモジュールと区別する働きをするに過ぎない。

「複数回使用モジュール」または「再使用可能なモジュール」は、多くの場合、使用間にモジュール内部の吸着剤材料を再充電することによって、２回以上の透析セッションのために使用することができるモジュールである。

「吸着剤モジュールの出口」は、吸着剤モジュールが受け取る、またはその内部に貯蔵される流体が、コネクタを通過し、吸着剤モジュールから流出するような、吸着剤モジュールの流体コネクタを指す。

用語「稼働中供給」は、同一または異なる流体の流路への流体の供給等の、材料の供給を指す。

用語、構成要素「に溶液を通過させる」は、溶液がその構成要素に入り、構成要素の内側の少なくとも一部を通って移動し、次いで構成要素を退出することを指す。

用語「通路」、「運搬通路」、「流体流路」、及び「流路」は、透析液または血液等の流体またはガスが通って移動する経路、またはガスが移動する経路を指す。

用語「ポンプ」は、吸引力または圧力を適用することによって流体またはガスの動きを引き起こす任意のデバイスを指す。

「再充電器」は、少なくとも１つの材料を再充電するように設計される装置を指す。

「再充電」は、吸着剤材料を、再使用、または新規の透析セッションにおける使用のための条件に戻すために、吸着剤材料を処理して、吸着剤材料の機能的能力を復元するプロセスを指す。いくつかの事例において、「再充電可能な」吸着剤材料の総質量、重量、及び／または量は同じままである。いくつかの事例において、「再充電可能な」吸着剤材料の総質量、重量、及び／または量は変化する。いかなる発明の一理論に限定されるものではないが、再充電プロセスは吸着剤材料に結合するイオンを異なるイオンと交換することを伴う場合があり、これが、いくつかの事例において本システムの総質量を増加または減少させ得る。しかしながら、吸着剤材料の総質量は、いくつかの事例においては、再充電プロセスによって変化しない。吸着剤材料が「再充電」を経ると、吸着剤材料は「再充電された」と言うことができる。再充電可能な吸着剤材料の再充電は、ウレアーゼ等の特定の吸着剤材料の補充と同一ではない。明白なことに、ウレアーゼは概して、本明細書に定義されるように、「再充電され」ないが、補充することはできる。

「再充電流体」は、特定の吸着剤材料を再充電するための適当なイオンを含む流体である。

「再充電（ｒｅｃｈａｒｇｉｎｇ）溶液」または「再充電（ｒｅｃｈａｒｇｅ）溶液」は、特定の吸着剤材料を再充電するための適当なイオンを含む溶液である。

「再充電溶液源」は、本明細書に定義されるような再充電溶液の源である。再充電溶液源は、再充電溶液を格納するタンク、再充電溶液の複数の成分を添加及び混合することができる混合器、再充電溶液を得ることができる任意の他の源であることができる。

用語「解放可能に保持する」は、特定の場所または位置に構成要素を保持する能力を指し、ここで、構成要素はその場所または位置から除去することができる。

「補充」は、システム、セクション、またはモジュールから以前に除去されたか、減少させられたか、枯渇したか、または取り去られた材料を、システム、セクション、またはモジュールに再び添加することを意味する。例えば、区画内において、量及び／または機能的能力が減少した吸着剤材料、例えばウレアーゼのある量を導入した後、新たに導入された吸着剤材料を伴うその区画は、「補充された」と言うことができる。

「再使用可能な」または「再使用」は、一事例において、場合によっては使用間に任意の種類の材料の処理を伴って２回以上使用することができる、固体、液体、気体を指す。例えば、材料及び溶液を再使用することができる。一事例において、本明細書で使用する場合、再使用可能は、カートリッジ内に格納される材料（複数可）を再充電することによって再充電できる材料を格納するカートリッジを指し得る。

「すすぎ」は、以前に構成要素内にあった流体または固体を除去するために、構成要素に水等の流体を通過させることを指す。

「飽和された」は、所定の温度において、特定の溶質を最大可能な量含有する溶液を指す。

「セクション」は、より大きな構成要素の任意の部分を指す。セクションは、任意の数のセクションを指すために、「第１のセクション」、「第２のセクション」、「第３のセクション」等と称することができる。「第１」、「第２」、「第３」等の指定は、流体流またはガス流の方向での、セクションのそれぞれの配置を指すものではなく、特に指示の無い限り、単に１つのセクションを別のセクションと区別する働きをするに過ぎない。加えて、各セクションは、場合によっては仕切りまたは壁等で物理的に分離することができるが、しかしながら、特定のセクションへの言及は必ずしも物理的な分離を必要とはせず、単に材料が格納されている特定の場所を指す。

「センサ」は、システムにおける１つ以上の変数の状態を決定することができる構成要素である。

「単回使用モジュール」は、再充電することが意図されていない吸着剤材料を格納するモジュールである。「単回使用」モジュールは、２回以上使用することはできるが、内部の吸着剤材料の補充または補填を必要とする。

「ナトリウム塩」は、少なくとも１つのナトリウムイオン及び少なくとも１つの陰イオンからなるイオン性化合物であり、ナトリウムイオンの陰イオンに対する比率は、電気的に中性の化合物を獲得するために、陰イオンの電荷に基づく。

本明細書で使用する場合、「溶液」は、溶媒及び少なくとも１つの溶質を含む均質な混合物であり、溶質は溶媒中に溶解している。

「吸着剤カートリッジ」は、１つ以上の吸着剤材料を格納することができるカートリッジを指す。カートリッジは、透析流路に接続することができる。吸着剤カートリッジ内の吸着剤材料は、ウレア等の特定の溶質を溶液から除去するために使用される。吸着剤カートリッジは、単一の区画の設計を有することができ、ここで、透析を行うために必要な全ての吸着剤材料は、この単一の区画内に格納される。あるいは、吸着剤カートリッジは、モジュール設計を有することができ、ここで、吸着剤材料は、接続されて単一体を形成し得る少なくとも２つの異なるモジュールにわたって分散される。少なくとも２つのモジュールがいったん共に接続されると、接続されたモジュールは吸着剤カートリッジと称することができ、これはデバイスまたは機構にはめ込むことができる。単一のモジュールが透析を行うために必要な全ての吸着剤材料を格納するとき、この単一のモジュールを吸着剤カートリッジと称することができる。

「吸着剤カートリッジモジュール」は、吸着剤カートリッジの目立たない構成要素を意味する。複数の吸着剤カートリッジモジュールを、２つ以上の吸着剤カートリッジモジュールの吸着剤カートリッジを形成するように、共にはめ込むことができる。いくつかの実施形態において、単一の吸着剤カートリッジモジュールが、透析における使用のために必要な材料の全てを格納できる。そのような場合、吸着剤カートリッジモジュールは、「吸着剤カートリッジ」であるとみなすことができる。

「吸着剤材料」は、ウレア等の特定の溶質を溶液から除去することができる材料である。

「吸着剤モジュール」は、少なくとも１つの吸着剤材料を格納する格納器である。いくつかの実施形態において、吸着剤モジュールは、別の吸着剤モジュールと接続して吸着剤カートリッジを形成することができる。

「使用済み透析液」は、透析膜を通して血液と接触し、１つ以上の不純物、または廃棄物種、またはウレア等の廃棄物を含有する透析液である。

「貯蔵タンク」は、後の使用のために流体等の材料を格納することができる格納器である。

「実質的に一貫した」は、プロセス中ほとんど変化を伴わないことを意味する。変数は、特定のプロセス中、その変数の値におけるわずかな変化を伴って、実質的に一貫であり得る。

「痕跡不純物」は、さもなければ特定された化合物（複数可）のみを含有する純粋な溶液または材料中に存在する、少量の化合物（複数可）を指す。

「バルブ」は、１つ以上の通路を開放、閉鎖、または遮断することによって、流体またはガスの流れを導いて、流体またはガスが特定の通路内を移動するか否かを制御することができるデバイスである。望ましい流れを実現する１つ以上のバルブは、「バルブアセンブリ」に構成することができる。

「水源」は、水をそこから得ることができる、本明細書に定義されるような流体源である。

用語「廃棄物種」、「廃棄物」、「廃物」、または「不純物種」は、代謝老廃物、窒素原子もしくは炭素原子を含む分子種またはイオン種、中重量の尿毒症老廃物、及び窒素廃棄物を含む、患者または対象に由来する任意の分子種またはイオン種を指す。廃棄物種は、健康な腎臓系をもつ個体による特定のホメオスタシス範囲内に保持される。
リン酸ジルコニウム再充電

本発明の第１、第２、及び第３の態様は、再充電可能な吸着剤材料を再充電するための方法及び関連装置を提供する。再充電可能な吸着剤材料は、リン酸ジルコニウム、活性炭、酸化ジルコニウム、及び本明細書に定義されるような他の再充電可能な吸着剤材料の群より選択することができる。本発明の第１、第２、及び第３の態様は、リン酸ジルコニウムからの任意のアンモニウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、または他の陽イオンを変位させ、それらをナトリウム及び／または水素イオンで置換することができる透析システムにおいて使用される、リン酸ジルコニウムを再充電するための方法及び装置を提供する。この様式で再充電可能な吸着剤材料、及び具体的にはリン酸ジルコニウムを再充電することによって、リン酸ジルコニウム等の再充電可能な材料を処分する代わりに再使用することができ、経費及び廃物が減少される。リン酸ジルコニウム等の再充電可能な吸着剤材料は、吸着剤透析システムの一部であってもよい。特に、リン酸ジルコニウムは、これもまた吸着剤透析システム内に存在するウレアーゼによるウレアのアンモニア及び二酸化炭素への分解によって生成される、使用済み透析液中のアンモニウムイオンを除去するために使用することができる。使用後にリン酸ジルコニウムを再充電することによって、リン酸ジルコニウムを格納する吸着剤カートリッジまたはモジュールもまた、２回以上再使用することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウム等の再充電可能な吸着剤材料は、透析液を処理した後、リン酸ジルコニウムに結合したカリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、または他の陽イオンを含有し得る。減少した機能的能力を有するリン酸ジルコニウムは、図１のステップで示されるように、再充電溶液によって再充電できる。具体的には、図１のステップ１０１において、再充電溶液が調製される。再充電溶液は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、酢酸ナトリウム（ＮａＡｃｅ）、及び酢酸（ＨＡｃｅ）等のナトリウム／緩衝溶液の混合物を含有する単一溶液であることができる。他の緩衝液の組み合わせ、例えばグリコール酸／グリコール酸塩溶液、クエン酸／クエン酸塩溶液、プロピオン酸塩／プロピオン酸溶液、一塩基性リン酸塩、またはそれらの任意の組み合わせを使用することができる。一塩基性リン酸ナトリウムは再充電にとって所望のｐＨを有し、単一の緩衝成分の溶液を可能にするため、一塩基性リン酸ナトリウムが特に望ましくあり得る。更に、一塩基性リン酸ナトリウムは、無臭の粉末である。例えば、一塩基性リン酸ナトリウムは、再充電のために、ＮａＣｌと共に単一の緩衝塩として使用することができ、ここで、一塩基性リン酸ナトリウムは、約０〜０．８Ｍの濃度を有し得、ＮａＣｌは約３．２０Ｍ〜４．００Ｍの濃度を有し得る。一塩基性リン酸ナトリウムを含有する緩衝溶液のｐＨは、約２〜約８、約３〜約５、約３．５〜約４．８、または約４〜約４．５のうちのいずれかであることができる。当業者であれば、更なる緩衝液の組み合わせが使用され得ることを理解するであろう。例えば、酸濃縮物としてはグリコール酸を挙げることができ、これは添加される量がより少なく、図２Ｂ、２Ｅ、及び２Ｆのシステムへの費用の影響がより少ないためである。加えて、グリコール酸は匂いを有さず、固体であり、これは説明されるように、酸のみを格納する流体源を用いるシステムにおいて有益であり得る。ステップ１０２において、再充電溶液は、リン酸ジルコニウムを通過するように提供することができ、ここで、リン酸ジルコニウムと再充電溶液との間でイオン交換が起こる。再充電溶液中の高いナトリウム濃度が、リン酸ジルコニウム中に存在する陽イオンを変位し、それらをナトリウムイオンで置換し得る。溶液中に存在する水素イオンもまた、リン酸ジルコニウム中に存在する陽イオンを変位することができ、ナトリウムイオン及び水素イオンの両方が結合したリン酸ジルコニウムをもたらす。リン酸ジルコニウムを出る再充電溶液は、リン酸ジルコニウムに結合されなかった任意のナトリウムイオン及び水素イオンと共に、変位された陽イオンを含有し得る。ステップ１０２の再充電プロセスの後、リン酸ジルコニウムは、再充電されたリン酸ジルコニウムとして存在し、リン酸ジルコニウムに結合されたナトリウムイオン及び水素イオンを実質的に含有し、加えて、存在する場合は、再充電中に変位されなかった少量の陽イオン、またはリン酸ジルコニウムに結合された再充電溶液中の不純物等の、いくらかの他の痕跡不純物を含有する。痕跡不純物は必ずしも存在し得ず、存在する場合も、再充電可能なリン酸ジルコニウムの機能的能力に必ずしも影響を及ぼし得ない。非限定的な実施例において、イオン交換に供されない緩衝液からの望まれない材料等の痕跡不純物は、再充電ステップ１０２の後に水または他の溶液を用いるすすぎ（図示せず）によって除去され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電されたリン酸ジルコニウムは、痕跡不純物の除去または制限のための任意の適用可能な基準を満たし得る。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、図１のステップ１０２において使用される再充電溶液は、１つ以上のナトリウム塩と酸との混合物であることができる。使用できるナトリウム塩溶液の非限定的な例としては、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、またはリン酸ナトリウムが挙げられる。当業者であれば、他のナトリウム溶液もまたリン酸ジルコニウムを再充電するために使用できることを理解するであろう。酸及びナトリウム塩の両方を含有する再充電溶液を用いるとき、再充電されたリン酸ジルコニウムもまた、水素イオン及びナトリウムイオンの両方を含有する。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電されたリン酸ジルコニウムに結合するナトリウムイオンの水素イオンに対する比率は、特定の患者のニーズに基づいて、その患者のためにカスタマイズすることができる。リン酸ジルコニウム中のナトリウムイオン及び水素イオンの組成は、ｐＨと、吸着剤カートリッジを出る重炭酸塩の濃度と、透析器に入る透析液中で所望の重炭酸塩濃度を達成するために透析液に添加するのに必要であり得る重炭酸塩の量とに影響を与え得る。これは、過剰な酸が重炭酸塩と反応して二酸化炭素を形成し得るためである。患者のウレア及び重炭酸塩の開始血中レベルに基づき、ユーザは、患者にとって必要な、適切な透析液の重炭酸塩組成を達成し、透析液への重炭酸塩の添加の必要性を最小化または排除する、リン酸ジルコニウム中の所望のナトリウム及び水素の組成を選択することができる。

再充電溶液は、ナトリウム塩と緩衝溶液との混合物であることができる。緩衝溶液は、弱酸と、弱酸の共役塩基との混合物を含むことができる。酸及び塩基の相対濃度の間で、緩衝溶液には平衡が存在し得る。緩衝溶液への酸の添加または除去は、平衡の移動を引き起こす。例えば、リン酸ジルコニウムに水素イオンを結合させること等による、緩衝溶液からの水素イオンの除去は、塩基から離れて酸に向かう平衡の移動をもたらすことになる。したがって、緩衝溶液はｐＨにおける変化に抗うことになり、これはＨ^＋濃度における変化は、酸／塩基平衡における移動によって補正されるためである。平衡の移動は、水素イオンがリン酸ジルコニウムに結合するときでも、再充電プロセス中に実質的に一貫したｐＨを有する溶液をもたらす。プロセス中ｐＨの僅かな変化は起こり得るが、ｐＨ変化に対する緩衝溶液の抵抗に起因して、溶液のｐＨは実質的に一貫したままである。緩衝溶液のｐＨは、約４〜約８、約４．５〜約６、約６〜約７、または約５．５〜約７．５のうちのいずれかであることができる。例えば、ナトリウム／緩衝溶液は、再充電プロセス中、約３．５〜約４．８または約４．０〜約４．５のｐＨ値を維持し得る。非限定的な実施例において、再充電溶液のｐＨ値は、必ずしも再充電中に測定されなくてもよい。再充電溶液は、再充電中、実質的に一貫したｐＨを有し得る。再充電溶液は、再充電中、必ずしも実質的に一貫したｐＨ値を維持しなくてもよい。

酸のみの代わりに緩衝溶液を有する再充電溶液は、緩衝液が溶液のｐＨに対するより大きな制御を提供するため、再充電されたリン酸ジルコニウムにおける水素対ナトリウム濃度を制御するより大きな能力を有する。本明細書に説明されるような再充電プロセスにとって所望の特定のｐＨで動作することができる任意の緩衝液を使用することができる。非限定的な例としては、酢酸ナトリウム及び酢酸、一塩基性リン酸ナトリウム及び二塩基性リン酸ナトリウム、ならびにクエン酸ナトリウム及びクエン酸が挙げられる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、より低いｐＨは、リン酸ジルコニウムに結合するより多くの水素イオンをもたらし、一方でより高いｐＨは、リン酸ジルコニウムに結合するより少ない水素イオンをもたらすことになる。緩衝溶液のｐＨは、約２〜約８、約３〜約５、約３．５〜約４．８、または約４．０〜約４．５のうちのいずれかであることができる。再充電溶液として緩衝溶液を用いるとき、ナトリウムイオン対水素イオンの比率の微調整は、塩及び緩衝液のｐＨ及び濃度に変更を加えることによって、再充電されたリン酸ジルコニウムに対して行うことができる。

表１は、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、及び酢酸の混合物を含有する、可能な再充電溶液の部分的列挙であり、ここで、塩化ナトリウムは３．２０Ｍ〜４．００Ｍの濃度を有することができ、酢酸ナトリウムは０Ｍ〜０．８０Ｍの濃度を有することができ、酢酸は０．２０Ｍ〜０．８０Ｍの濃度をできる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電溶液は、表１に列挙される溶液５等のように、約３．６０Ｍの濃度を有するＮａＣｌ、約０．４０Ｍの濃度を有するＮａＡｃｅ、及び約０．４０Ｍの濃度を有するＨＡｃｅを含有することができる。再充電溶液はまた、表１に列挙される溶液１１等のように、約３．８８ＭのＮａＣｌ、約０．１２ＭのＮａＡｃｅ、及び約０．４０ＭのＨＡｃｅを含有することもできる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、表１に列挙されるリン酸ジルコニウム再充電溶液５及び１１等の再充電溶液は、治療中、実質的に一貫したｐＨプロファイルをもたらすことができる。治療中に透析液の実質的に一貫したｐＨプロファイルを維持することができるリン酸ジルコニウムをもたらし得る再充電溶液は、治療中の患者の血液のｐＨに対する変化に対して、より大きな制御を提供することになる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムを再充電するための温度は、約２０℃〜１００℃の任意の温度であることができる。例えば、この温度は、記載されるように、リン酸ジルコニウム再充電プロセスにおいて、約８５℃〜１００℃の任意の温度であることができる。より低い温度範囲は、リン酸ジルコニウムが再充電される際に、再使用の支度を準備するために必要な時間を増加させ得る。多くの場合、８５℃〜１００℃の温度が、リン酸ジルコニウムの再充電にとって好ましい。

非限定的な実施例において、リン酸ジルコニウムを再充電する方法はまた、吸着剤材料を洗浄し、それにより吸着剤材料を貯蔵し、後続の透析セッションにおいて使用することができるように、単一溶液がリン酸ジルコニウムを通過した後の洗浄ステップも含むことができる。
再充電溶液送達プロセス流オプション

本発明の第１、第２、第３、または第４の態様の任意の実施形態において、再充電溶液を、リン酸ジルコニウムの再充電プロセスのための再充電器に送達することができる。単一の再充電溶液を、全ての必須の成分、例えばＮａＣｌ、ＮａＡｃｅ、及びＨＡｃｅの所望の濃度を有する予混合溶液の流れとして提供することができる。単一の再充電溶液は、貯蔵タンク等の単一の流体源から、１つ以上の再充電器に導入することができる。単一の再充電溶液はまた、２つ以上の流体源からの別々の成分を含有する２つ以上の溶液として、１つ以上の再充電器に提供することもでき、ここで、個々の溶液は、１つ以上の再充電器の内部で互いと混合することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムを再充電する方法は更に、再充電器の流体ラインをすすぎ落とす必要があるとき、リン酸ジルコニウムに単一溶液を通過させる前に水を用いてすすぐステップを含むことができる。例えば、異なる再充電可能な材料を再充電するために、異なる再充電溶液が提供されるとき。例えば、ＮａＯＨ溶液、ＫＯＨ溶液、ＬｉＯＨ溶液、または任意の他の塩基を、酸化ジルコニウムのための再充電溶液として提供することができる。

単一の再充電溶液でリン酸ジルコニウムを再充電する前に、再充電器内の流体ラインのすすぎが、リン酸ジルコニウムを再充電する際に使用される塩基性溶液を綺麗に洗浄するために必要な場合がある。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、単一の再充電溶液でリン酸ジルコニウムを再充電した後に、給水を使用してリン酸ジルコニウムをすすぐことができる。再充電後にリン酸ジルコニウムをすすぐことで、貯蔵または再使用前に、リン酸ジルコニウムからの任意の残留酸、緩衝液、または塩溶液を除去することができる。

図２ａ〜２ｇは、文字「Ｒ」で表示される１つ以上の再充電器に再充電溶液を送達するための異なるオプションの非限定的な実施例を示す。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、１つ以上の再充電器の各々は、１つ以上の再充電可能な吸着剤モジュールを再充電することができる。再使用可能な、または複数回使用モジュールは、リン酸ジルコニウム等の再充電可能な吸着剤材料を格納するように構成することができる。モジュールは、透析セッションのために必要な量のリン酸ジルコニウムを保持するために好適なサイズ及び形状であることができる。本発明の第１または第２の態様の任意の実施形態において、モジュールは、そのモジュールがリン酸ジルコニウムを格納するために構成されていることを示すように、標識または色コードすることができる。モジュールは、ユーザがスキャンしたとき、そのモジュールが格納するように構成されている特定の吸着剤材料をユーザに通知する、ＲＦＩＤまたはバーコードを含むことができる。

図２ａは、流体源として単一のブラインタンクを示し、このブラインタンクは、単一のリン酸ジルコニウム再充電溶液として、所望の濃度のＮａＣｌ、ＮａＡｃｅ、及びＨＡｃｅの混合物を格納する。再充電溶液は、１つ以上の再充電器、または単一の再充電器上の１つ以上の吸着剤モジュールに提供することができる。ブラインタンクは、再充電器の任意の数、及び一日当たりの再充電ランに適合するように変化する容積を有することができる。タンクの容積は、１つの再充電器、または各々が１つ以上の吸着剤モジュールを再充電することができる複数の再充電器用にサイズ決定することができる。ブラインタンクは、再充電器における加熱要件を制限するために、予熱することができる。ブラインタンクはまた、再充電溶液の正しい組成を確保するために、導電率センサ及び／またはｐＨセンサも含むことができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、１つ以上の再充電器はまた、ＮａＯＨによって再充電可能であり得る、酸化ジルコニウム等の他の再充電可能材料を再充電するためにも使用することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電後に、再充電流路をすすぐため、及び吸着剤モジュールをすすぐため、ならびに再充電後に吸着剤モジュールを冷却し、必要な場合は再充電溶液を希釈するために、給水を提供することができる。給水はまた、濃縮された再充電溶液を所望の組成にまで希釈するために使用してもよい。当業者であれば、給水が再充電溶液の１つ以上の成分を希釈するためにも使用され得ることを理解するであろう。

図２ｂは、１つ以上の吸着剤モジュールを再充電するように各々構成される１つ以上の再充電器に供給するために所望の濃度でＮａＣｌ及びＮａＡｃｅを格納する第１の流体源として、単一のブラインタンクを示す。酢酸は、再充電器の各々に第２の流体源から別々に提供することができる。ＮａＣｌ及びＮａＡｃｅは、所望の濃度の上記構成要素を有する最終再充電溶液を生成するために、各再充電器内でＨＡｃｅと更に混合することができる。ＨＡｃｅは、再充電溶液の１つ以上の成分の流路に供給することができ、これを「稼働中」供給と称する。稼働中ＨＡｃｅ供給により、所望の緩衝溶液を製作することができ、この緩衝溶液は、例えば体積を制限するために１７Ｍの濃度で、氷酢酸を含有することができる。再充電プロセス中に変動するＨＡｃｅの濃度を使用することができる。再充電されたリン酸ジルコニウムにおいて所望でない残留材料を除去するために、直鎖酸による第２段階の再充電ステップもまた含むことができる。稼働中酢酸はまた、再充電器を洗浄するためにも使用することができ、ブラインタンクに酸を添加するよりも安全であり得る。

異なる再充電可能な材料を再充電するために、異なる再充電溶液を格納する単一のタンクを、例えば、酸化ジルコニウム再充電のために所望の濃度のＮａＯＨを、提供することができる。再充電後に、図２ｂの再充電流路をすすぐため、及び吸着剤モジュールをすすぐために給水を提供することができ、この給水は吸着剤モジュールを冷却し、また、濃縮された再充電溶液の希釈のためである。

図２ｂの構成はまた、再充電器の任意の数、及び一日当たりの再充電ランに適合するように変化することができるタンクの容積等、図２ａに記載されるものも含むことができる。相応して、タンクの容積は、１つ以上の再充電器の再充電を行うのに好適なサイズであることができる。ブラインタンクはまた、タンク内に格納される溶液の正しい組成を確保するために、導電率センサ及び／またはｐＨセンサを含んでもよい。

図２ｃは、第１の流体源として所望の濃度でＮａＣｌを格納する単一のブラインタンクを示し、ここで、ＨＡｃｅ供給及びＮａＯＨ供給が、所望の緩衝溶液を製作するため、第２及び第３の流体源として１つ以上の再充電器に稼働中で提供される。例えば、ＨＡｃｅ及びＮａＯＨは反応して、ＮａＡｃｅ／ＨＡｃｅ緩衝液を製作する。図２ｃの構成は、限定されるものではないが、氷酢酸（１７Ｍ）及び５０％ＮａＯＨ（１９Ｍ）を含有する所望の緩衝溶液を製作するための稼働中ＨＡｃｅ供給及びＮａＯＨ供給を含む。体積を制限するために、ＮａＯＨはまた、酸化ジルコニウムを再充電するためにも使用することができる。ＮａＯＨの希釈及びＨＡｃｅによる中和は、約１０℃の温度増加をもたらし、これは加熱器の付加を軽減することになる。

図２ｃにおいて、任意の数のＨＡｃｅ濃度値を、再充電中に使用することができる。再充電されたリン酸ジルコニウム中の望ましくない成分を更に除去するために、第２の再充電ステップで直鎖酸を添加することができる。また、再充電器を、酸及び／またはＮａＯＨで稼働中洗浄することができる。酸の操作は、ブラインタンクに酸を添加するよりも安全であり得、ＮａＯＨの操作は、対応するタンクにＮａＯＨを添加するよりも安全であり得る。ブラインタンクは、再充電器における加熱要件を制限するために、予熱することができる。図２ｃにおいて、タンクの容積は、再充電器の数、及び一日当たりの再充電ランに適合するように変化することができる。タンクの容積は、１つ以上の再充電器、または１つ以上のモジュール用にサイズ決定することができる。タンクはまた、異なる溶液の正しい組成を確保するために、導電率センサ及び／またはｐＨセンサを含んでもよい。

図２ｄは、図２ｃが濃縮ＮａＣｌ溶液を格納する単一のブラインタンクを示す一方で、図２ｄに示されるシステムは、リン酸ジルコニウム再充電のための飽和ＮａＣｌを格納する第１の流体源として、単一のブラインタンクを活用する点において、図２ｃとは異なる。図２ｄは、再充電のための所望のＮａＣｌ濃縮物が、飽和ＮａＣｌを稼働中に水によって希釈することで調製できることを示す。飽和ブラインタンクは、特定の濃度のＮａＣｌを有するブラインタンクよりも、準備が容易であり得る。流体源としての飽和ブラインタンクによって、軟水器タンクと同様に、ユーザは、溶解していないＮａＣｌの存在を確保するだけでよい。また、飽和ブラインタンクは、より小さい容積を有し得る。当業者であれば、図２ｃの類似の記載が図２ｄに当てはまることを理解するであろう。

図２ｅは、リン酸ジルコニウム再充電のために所望の濃度でＮａＣｌ及び二酢酸ナトリウム（Ｎａ−ジアセテート）を格納する第１の流体源として、単一のブラインタンクを示す。Ｎａ−ジアセテートは、等モルのＮａＡｃｅ及びＨＡｃｅである。Ｎａ−ジアセテートは粉末であり、液体ＨＡｃｅよりも操作が容易であり得る。図２ｅの送達構成は、Ｎａ−ジアセテートの使用を除いて、図２ｂの構成に類似する。図２ｂに関する類似の記載が、図２ｅに当てはまる。

図２ｆは、流体源としてリン酸ジルコニウム再充電のための所望される濃度のＮａＣｌ、ＮａＡｃｅ、及びＨＡｃｅを格納する、個々のタンクを示す。タンクは、再充電器における加熱要件を制限するために予熱することができ、各タンクから移動される流体の相対量を制御することによって、再充電中、組成変動を適合させることができる。他のオプションと同様に、図２ｆのタンクの容積は、再充電器の任意の数、及び日当たりの再充電ランに適合するように変化することができ、１つ以上の再充電器用にサイズ決定することができる。各タンクは、正しい再充電溶液組成を確保するために、導電率センサ及び／またはｐＨセンサを含むことができる。

図２ｇは、流体源としてリン酸ジルコニウム再充電のために所望の濃度のＮａＣｌ、ＮａＯＨ、及びＨＡｃｅをそれぞれ格納する、個々のタンクを示す。ＮａＣｌ、ＮａＯＨ、及びＨ−Ａｃｅは、共に混合され、続いて各再充電器に流れ入ることができる。図２ｇの送達オプションは、図２ｃのオプションについて列挙された利益を有し得る。加えて、図２ｇのオプションは、図２ｃのオプションと比較して、再充電溶液を１つ以上の再充電器の各々に提供するために必要な流体源及び他の構造の数を低減することができる。図２ｃのオプションは、各再充電器が、ＮａＯＨを有するタンク及びＨＡｃｅを有する異なるタンクに接続されていることを示す。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電溶液は、１つ以上の再充電器用に、稼働中に混合されるか、もしくは予混合溶液として提供されるか、またはそれらの任意の組み合わせとして提供することができる。予混合溶液は、ユーザの利便性に関して、バッグ、貯蔵タンク、または他の格納器等の格納器内に貯蔵することができる。予混合溶液は、再充電溶液の任意の１つ以上の成分を含有することができる。例えば、予混合溶液は、ＮａＣｌ、ＮａＯＨ、及びＨＡｃｅの混合物、またはＮａＣｌ及びＮａＯＨの混合物、またはＮａＣｌの溶液を含有することができる。予混合溶液は、高濃度または低濃度のいずれでもあり得る。予混合溶液はまた、濃縮溶液であることもでき、ここで、所望の濃度を得るために水が希釈用に供給され得る。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電溶液は、ブライン溶液と称される、ブラインタンク中のＮａＡｃｅ及びＮａＣｌの溶液等の第１の流体源からの第１の溶液と、異なるタンク中のＨＡｃｅの溶液等の第２の流体源からの第２の溶液との混合物であり得る。図３ａにおいて、第１の溶液をステップ２０１において提供することができ、第２の溶液をステップ２０２において提供することができる。ステップ２０３において２つの溶液は共に混合され、加熱され、ステップ２０４においてリン酸ジルコニウム等の再充電可能な材料のための再充電溶液を産生する。

図３ｂは、第１及び第２の溶液が、再充電器２１１内の混合器２０９によって混合できることを示す。第１の溶液及び第２の溶液は、第１、第２、及び第３の流体源２０５〜２０７のうちのいずれか２つから来てもよい。再充電溶液もまた、３つの異なる流体源からの溶液によって混合されてもよい。流体源２０５〜２０７からの溶液は、三方バルブ２０８を通って再充電器２１１に流れ入るように制御することができる。混合器２０９は、再充電器２１１の内部に提供してもよく、また再充電器２１１の外部に提供してもよい。非限定的な実施例において、混合器２０９は、三方接続または四方接続を通じて起こり得るような、少なくとも２つの合流する流れの合流点であり得る。合流する流れの合流点は、合流する流れにとって十分な混合を提供し得る。非限定的な実施例において、流体源からの流体は、１つ以上の入口（図示せず）を介して再充電器２１１に流れ入ることができる。再充電器２１１は、２つ以上の混合器を有することができる。１つ以上の混合器を、流体源２０５〜２０７と、リン酸ジルコニウム等の再充電可能な材料２１０との間に提供することができる。バルブ２０８は、複数の流体源と結び付くように、三方または四方バルブであってもよい。当業者であれば、溶液が濃縮溶液として提供されてもよく、所望の濃度に到達するように更に希釈されてもよいことを理解するであろう。水を、流体源２０５〜２０７のうちの少なくとも１つから、または追加的な流体源として提供することができる。バルブ２０８は、所望の流体を流体源２０５〜２０７から混合器２０９を介して再充電可能な材料２１０に放出することができるように、プロセッサまたは同等物（図示せず）によって制御することができる。

非限定的な実施例において、０．９５ＭのＮａＡｃｅ及び３．２８ＭのＮａＣｌを含有するブライン溶液を、ステップ２０１において、３０分間、２５℃で３００〜３１０ｍＳ／ｃｍ、２１２ｍｌ／分で提供し、１７．４Ｍの氷酢酸を有する酢酸溶液を、ステップ２０２において、３０分間、２５℃で９０〜１００ｍＳ／ｃｍ、１２ｍｌ／分で提供することができる。ステップ２０３において２つの溶液を共に混合し、加熱して、最終リン酸ジルコニウム再充電溶液を生成することができる。

再充電溶液の温度、濃度、及び流量の変数の各々が、必要な再充電溶液の量及びリン酸ジルコニウムを再充電するのに必要な時間に影響を及ぼし得る。これらの変数の各々を、システムの必要性及び能力に応じて個別に制御することができる。例えば、再充電溶液を温存する必要がある場合、より緩徐な流量を、より高い温度と共に使用することができる。本発明の第１または第２の態様の任意の実施形態において、０．０１〜３Ｍの範囲のＮａＡｃｅ／ＨＡｃｅ等のリン酸ジルコニウム再充電溶液を、０．０１〜５．０ｋｇの範囲の重さのリン酸ジルコニウムを格納する吸着剤モジュールに通過させることができる。温度は１〜１２０℃に制御することができ、２０〜１２０℃、３０〜１２０℃、６０〜１１０℃、８５〜１００℃、９５〜１１０℃、７５〜１１０℃、または５０〜１００℃等の範囲を含む。加えて、再充電溶液の流量は、１〜７５０ｍｌ／分、１０〜６００ｍｌ／分、１００〜５５０ｍｌ／分、２５０〜４５０ｍｌ／分、３００〜４００ｍｌ／分、３７５〜４５０ｍｌ／分、２９５〜４９０ｍｌ／分、３７５〜４００ｍｌ／分、または３００〜５００ｍｌ／分のうちのいずれか１つであることができる。再充電流体の導電率は、５〜７００ｍＳ／ｃｍ、１０〜７００ｍＳ／ｃｍ、１００〜６００ｍＳ／ｃｍ、２００〜５００ｍＳ／ｃｍ、２５０〜４９０ｍＳ／ｃｍ、３００〜４００ｍＳ／ｃｍ、３５０〜４３０ｍＳ／ｃｍ、または３９０〜４１０ｍＳ／ｃｍのうちのいずれか１つの範囲であることができ、ｍＳ／ｃｍ（ジーメンス＝オーム分の１）。再充電時間は、１〜２４０、２〜４５、５〜４０、１０〜６０、１〜１０、１〜３０、２５〜６０、１５〜３０、または１０〜３０分間の範囲であることができる。再充電流体の体積は、０．６５〜３２．５Ｌ、１．５５〜３０．５Ｌ、２．５０〜２５．５Ｌ、３．５〜３０．５Ｌ、５．０〜２７．５Ｌ、６．５〜３２．５Ｌ、または６．５〜１２．５Ｌのうちのいずれか１つの範囲であることができる。

一実施形態において、リン酸ジルコニウム再充電溶液は、６．７３Ｌの総体積中、０．９ＭのＮａＡｃｅ／Ｈ−Ａｃｅ、３．１ＭのＮａＣｌを用いて、吸着剤モジュールに通過させることができる。ステップ２０４において、再充電溶液は８５℃〜１００℃の温度を維持し、３０分間、２２４ｍｌ／分及び３９０〜４１０ｍＳ／ｃｍでリン酸ジルコニウムに通過させることができる。別の実施形態において、リン酸ジルコニウム溶液は、７．１７Ｌの総体積中、１．１ＭのＮａＡｃｅ／Ｈ−Ａｃｅ、３．２ＭのＮａＣｌを用いて、吸着剤モジュールに通過させることができる。再充電溶液は９５℃〜１１０℃の温度を維持し、４０分間、２５０ｍｌ／分及び４１０〜４３０ｍＳ／ｃｍでリン酸ジルコニウムに通過させることができる。更に別の実施形態において、リン酸ジルコニウム溶液は、５．７３Ｌの総体積中、１．３ＭのＮａＡｃｅ／Ｈ−Ａｃｅ、３．７ＭのＮａＣｌを用いて、吸着剤モジュールに通過させることができる。再充電溶液は５０℃〜９０℃の温度を維持し、２０分間、５６１ｍｌ／分及び４５０〜５１０ｍＳ／ｃｍでリン酸ジルコニウムに通過させることができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電器は、複数の再充電可能な材料、またはリン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウム等の異なる再充電可能な材料を格納する複数のモジュールについて使用することができる。例えば、再充電器に、説明されるように、図２ｃ及び２ｄで示されるようなリン酸ジルコニウムの再充電溶液を供給することができる。再充電溶液流路内に配置されるバルブによって、酸化ジルコニウムを再充電するための、主にＮａＯＨを含有する再充電溶液。酸化ジルコニウムのための再充電溶液は、任意の塩基であることができる。０．１〜５．０Ｍの範囲のＮａＯＨ等の塩基溶液を、０．０１〜１．５ｋｇの範囲の重さの酸化ジルコニウムを格納する吸着剤モジュールに通過させることができる。温度は１〜１００℃に制御することができ、２０〜８０℃、１５〜９５℃、２５〜９５℃、４５〜９０℃、２０〜６０℃、５０〜８０℃、または２５〜７５℃等の範囲を含む。加えて、再充電溶液の流量は、１〜２，０００ｍｌ／分、１０〜１，５５０ｍｌ／分、１０〜１，２５０ｍｌ／分、１０〜９５０ｍｌ／分、１０〜８５０ｍｌ／分、１０〜７５０ｍｌ／分、１０〜６５０ｍｌ／分、または１０〜５５０ｍｌ／分のうちのいずれか１つであることができる。再充電流体の導電率は、５〜１００ｍＳ／ｃｍ、２０〜８０ｍＳ／ｃｍ、２５〜７５ｍＳ／ｃｍ、３５〜６５ｍＳ／ｃｍ、１０〜４０ｍＳ／ｃｍ、４５〜５５ｍＳ／ｃｍ、または５５〜１００ｍＳ／ｃｍのうちのいずれか１つの範囲であることができ、ｍＳ／ｃｍ（ジーメンス＝オーム分の１）。再充電時間は、１〜６０、２〜４５、５〜４０、１０〜６０、１〜１０、１〜３０、２５〜６０、１５〜３０、または１０〜３０分間の範囲であることができる。再充電流体の体積は、０．６５〜３２．５Ｌ、１．５５〜３０．５Ｌ、２．５０〜２５．５Ｌ、３．５〜３０．５Ｌ、５．０〜２７．５Ｌ、６．５〜３２．５Ｌ、または６．５〜１２．５Ｌのうちのいずれか１つの範囲であることができる。一実施形態において、ＮａＯＨの０．５Ｍ溶液を、０．３３ｋｇの酸化ジルコニウムを格納する吸着剤モジュールに通過させた。再充電溶液は、２１７ｍｌ／分の流量で、２０〜８０℃に制御することができる。酸化ジルコニウムは、約３０分の再充電プロセスの後に再充電することができ、約６．５Ｌの再充電溶液を必要とする。別の実施形態において、ＮａＯＨの０．６５Ｍ溶液を、０．３５ｋｇの酸化ジルコニウムを格納する吸着剤モジュールに通過させることができる。再充電溶液は、３１７ｍｌ／分の流量で、３０〜９０℃に制御することができる。酸化ジルコニウムは、約２５分の再充電プロセスの後に再充電することができ、約７．５Ｌの再充電溶液を必要とする。更に別の実施形態において、ＮａＯＨの０．５５Ｍ溶液を、０．４１ｋｇの酸化ジルコニウムを格納する吸着剤モジュールに通過させることができる。再充電溶液は、４１７ｍｌ／分の流量で、４０〜１００℃に制御することができる。酸化ジルコニウムは、約１５分の再充電プロセスの後に再充電することができ、約６．０Ｌの再充電溶液を必要とする。当業者であれば、列挙される変数が必要に応じて変更されてもよく、依然として異なる量の再充電溶液で酸化ジルコニウムを再充電することができることを理解するであろう。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電器は、リン酸ジルコニウムまたは酸化ジルコニウムを再充電するために使用することができる。再充電器は、酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムの両方のための再充電溶液を格納する流体源を備えることができ、ユーザはどちらの吸着剤材料を再充電するか選択し得る。本発明の任意の実施形態において、再充電器は、リン酸ジルコニウムを格納する複数の吸着剤モジュール、または酸化ジルコニウムを格納する複数のモジュールを再充電することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、単一の再充電器によって酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムが再充電されるとき、限定されるものではないが流量、温度、導電率、及び持続期間を含む再充電条件は、各再充電可能な材料またはモジュールについて個別に制御することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムの再充電は、図４に示されるように、リン酸ジルコニウムの再充電ステップ３０１、リン酸ジルコニウム後（ＺＰ後）のすすぎステップ３０２、及び排液ステップ３０３を含むことができる。再充電の温度は、３０分間の再充電プロセスの間、約８５℃〜１００℃に維持することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電溶液を、１０〜３０分を超えて、例えば６０分間、ステップ３０１の再充電プロセスの間、約７５℃〜９５℃に維持することができる。

非限定的な実施例において、リン酸ジルコニウムのｐＨは、再充電中の滴定を通じて調節可能であり得る。これはリン酸ジルコニウムにとって、適正な再充電のために必要とされるｐＨが、効率的な洗浄のために必要とされるｐＨとは異なる場合、重要であり得る。例えば、再充電ステップ３０１の前または後のいずれかで洗浄溶液を添加して、リン酸ジルコニウムを洗浄することができる。洗浄溶液は、リン酸ジルコニウム上の望まれない成分を除去または不活性化することができる、当分野で既知の任意の溶液であり得る。更に、すすぎに対する必要性に応じて、水すすぎステップが洗浄ステップの後に行われ得る。洗浄ステップはリン酸ジルコニウムのｐＨ値を変化させる可能性があり、このｐＨ値は、再充電器に別個の酸供給を添加することによって、または第１の再充電溶液とは別々に制御される異なる再充電溶液を用いることによって、所望の値に滴定することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電プロセスは特定の持続時間に限定されず、ユーザのニーズ、または自宅、モバイルステーション、もしくは透析センター等のサービスの場所に基づいて、短縮または延長することができる。持続時間が変更される場合、再充電温度等の他の再充電条件もまた変更され得る。

在宅透析は、ユーザの住宅または臨床現場の外の他の建物においてユーザによって実行される透析を指す。在宅透析は、ホスピスケア、または医師、看護師、もしくは臨床医の他の医学的監督の下に行われ得るが、これらは常に必要なわけではない。在宅現場における吸着剤材料の再充電及び再使用を促進するために、本システム及び方法は、水道管及び電気を有する住宅において一般的な、インフラを伴う使用について容易に適合可能である。しかしながら、在宅は、多くの他の種類の住宅、または低開発地域の住宅及び現場を含む臨床外の現場を包括する。本システム及び方法は、支援インフラが最小である地域、国、または場所において、携帯用発電機及び貯水タンクに依存することによって使用することができる。

透析のモバイル設定とは、移動可能な透析設定を指す。モバイル設定は、１つ以上の場所に発送されて、患者に透析を提供するモバイル透析ユニットを含み得る。透析ユニットは、中心地で複数の患者に透析を提供することができる大型のユニットであってもよく、あるいは特定の場所で１人または数名の患者のみに透析を提供することができるより小型のユニットであってもよい。しばしば、モバイル透析ユニットは、常設のインフラまたは支援をほぼ有さない場合がある。モバイル透析ユニットは、ある場所に到着し、「ポップアップ」の透析クリニック、または特定の場所に短期間のみ存在する透析クリニックを設置する。

透析センターまたはクリニックは、患者に透析を提供する常設の場所を指す。透析センターまたは透析クリニックは、医師、看護師、または透析技術者を採用して、複数の患者に対して同時に透析を提供し得る。透析クリニックは、１名または２名の患者用に設計されたクリニックから数十名以上の患者用に設計されたクリニックに至るまでの範囲の、任意のサイズであり得る。

自宅で、モバイル設定で、または透析センターで作動可能な再充電器システム及び方法は、吸着剤材料を再充電施設に送る必要性を伴わずに、これらの現場における吸着剤材料の再使用を提供する。更に、高価かつ広大なインフラ及び支援を伴わずに操作できる再充電器は、これらの現場における使用を促進することができる。記載されるように、本再充電器及び方法は、非従来型の透析現場における容易な使用を可能にし、在宅、モバイル、またはクリニック透析を促進するように構成することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、ユーザは、一日の中のある時間に透析セッションで吸着剤材料を使用し、一日の残り、または一日の一部の時間に亘って吸着剤カートリッジまたはモジュールをゆっくりと再充電することができる。例えば、ユーザは、夜に吸着剤透析を受けてもよく、吸着剤モジュールを、次の日に亘って再充電することができる。これは低温での再充電及び／または低濃度の再充電溶液を可能にし、異なる技能のユーザにとって再充電溶液をより容易にする。治療を提供し、次いで新規の場所へ移動するというモバイル透析センターの能力を促進するために、記載されるように必要とするインフラがより少なく、使用が容易である再充電器が重要である。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電は、医師または技術者の制御下で複数の患者に透析を実行するように設計される透析センターまたはクリニックにおいて実行することができる。

非限定的な実施例において、再充電持続時間は、６０分を超えて延長するより広い範囲を有し得る。住宅またはモバイル環境において、再充電持続時間は、より低いシステム電流ドレインと取引され得る。例えば、再充電はより低い温度で６０分より長く行うことができ、これは加熱器の需要を低下させて、住宅環境においてより一般的な、標準的な壁付きコンセントに適合することができる。

再充電溶液がリン酸ジルコニウムを通過した後、すすぎステップ３０２を、水を用いて行うことができる。例えば、総体積３．００Ｌの水を、室温約２５℃の下、５分間、６００ｍｌ／分の割合で、再充電されたリン酸ジルコニウムを通して流すことができる。すすぎ水はまた、高温の溶液が再充電のために使用される場合、リン酸ジルコニウムを冷却するために使用してもよい。すすぎステップ３０２に続いて、ステップ３０３において、リン酸ジルコニウムは、リン酸ジルコニウムを通る吹き込み空気によって排液できる。例えば、空気流は、２５℃で２分間、６００ｍｌ／分で提供することができる。非限定的な実施例において、リン酸ジルコニウムはカートリッジのモジュール内に格納することができ、ここで、リン酸ジルコニウムをモジュールから除去することなく、リン酸ジルコニウムモジュールに対してステップ３０１〜３０３及び関連操作を行うことができる。

水の温度及び流量は、範囲のうちの任意の数を有することができる。例えば、水の流量は、２５〜１，５００ｍｌ／分、１００〜１，２５０ｍｌ／分、３７５〜８７５ｍｌ／分、４００〜７５０ｍｌ／分、２５０〜６５０ｍｌ／分、３００〜７００ｍｌ／分、２００〜８００ｍｌ／分、または３５０〜７５０ｍｌ／分のうちのいずれか１つであることができる。他の範囲が本発明によって企図され、本発明の範囲を逸脱することなく使用できる。リン酸ジルコニウムを通るすすぎ水の流量は、約２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００ｍｌ／分であることができる。すすぎ時間は、本発明の範囲を逸脱することなく、１〜２０、２〜１８、２〜５、２〜６、１〜３、２〜３、４〜５、４〜６、または３〜６分間の範囲であることができる。特定の実施形態において、流量は、５分間２５℃で６００ｍｌ／分の水３．０Ｌ、８分間２８℃で５５０ｍｌ／分の水４．０Ｌ、４分間２９℃で７５０ｍｌ／分の水２．０Ｌ、または１０分間２５℃で４００ｍｌ／分の水４．５Ｌであることができる。

リン酸ジルコニウムを通って、または酸化ジルコニウム上に吹き込まれる空気の流量は、１００〜１０００ｍｌ／分であることができる。任意の実施形態において、空気の流量は、２００〜８００ｍｌ／分、３００〜９００ｍｌ／分、２５０〜７５０ｍｌ／分、５００〜９５０ｍｌ／分、３５０〜６００ｍｌ／分、４００〜７００ｍｌ／分、２００〜４００ｍｌ／分、または３００〜８００ｍｌ／分のうちのいずれか１つであることができる。他の範囲が本発明によって企図され、本発明の範囲を逸脱することなく使用できる。例えば、本発明の第１または第２の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウム等の吸着剤材料を通って吹き込まれる空気の流量は、約２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００ｍｌ／分であることができる。ポンプを用いて正圧によってモジュールを通して空気を引き込むとき、ポンプは、２００〜８００ｍｌ／分、３００〜９００ｍｌ／分、２５０〜７５０ｍｌ／分、５００〜９５０ｍｌ／分、３５０〜６００ｍｌ／分、４００〜７００ｍｌ／分、２００〜４００ｍｌ／分、または３００〜８００ｍｌ／分のうちのいずれをも含む任意の流量で、モジュールを通して空気を引き込むことが可能であり得る。吹き込み時間は、本発明の範囲を逸脱することなく、１〜２０、２〜１８、２〜５、２〜６、１〜３、２〜３、４〜５、４〜６、または３〜６分間の範囲であることができる。特定の実施形態において、流量は３分間２７℃で４００ｍｌ／分であることができ、流量は２分間２６℃で５００ｍｌ／分であることができ、流量は２分間２５℃で６００ｍｌ／分であることができ、流量２分間２４℃で７００ｍｌであることができ、流量は１分間２５℃で８００ｍｌ／分であることができ、流量は５分間２４℃で６００ｍｌ／分であることができ、あるいは流量は７分間２３℃で６００ｍｌ／分であることができる。

本発明の第１または第２の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムは、１分間〜７日間、１時間〜１日間、１時間〜７日間、１日間〜７日間、１日間〜１４日間、または７日間〜１４日間を含む、任意の長さの時間、貯蔵することができる。本発明の第１または第２の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムは、７日間超を含む任意の長さの時間、貯蔵することができる。

本発明の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウムは、再使用可能な吸着剤モジュール内に格納することができる。吸着剤透析における使用のための吸着剤カートリッジは、再充電可能な材料を格納する１つ以上の再使用可能なモジュールと、再充電不可能または使い捨ての材料を格納する１つ以上の単回使用モジュールとを含むことができる。図５ａ及び５ｂは、各々が少なくとも２つの再使用可能なモジュールを有する吸着剤カートリッジの非限定的な実施例を示す。

図５ａは、吸着剤カートリッジが、リン酸ジルコニウム４０５を格納する第１の再使用可能なモジュール４０２と、酸化ジルコニウム４０４を格納する第２の再使用可能なモジュール４０３と、活性炭の層４０６及び４０８、ならびにウレアーゼ及びアルミナの層４０７等の異なる吸着剤材料を格納する再使用不可能なモジュール４０１とを備えることができることを示す。活性炭素、ならびにウレアーゼ及びアルミナは、補充することができ、あるいは活性炭素、ならびにウレアーゼ及びアルミナを格納する吸着剤モジュールは、使用後に処分することができる。

本発明の第１、第２、及び第３の態様の任意の実施形態において、図５ａは、透析液４００が、まず再使用不可能なモジュール４０１、次いで第１の再使用可能なモジュール４０２、及び第２の再使用不可能なモジュール４０３に入り、その後吸着剤カートリッジを退出することで、吸着剤カートリッジを通過できることを示す。透析液中の非イオン性毒素は活性炭４０８によって除去することができ、ウレアは、ウレアーゼ及びアルミナ４０７によってアンモニウムイオン及び二酸化炭素に分解することができる。透析液中のカルシウム、マグネシウム、カリウム、及びアンモニウムイオンはリン酸ジルコニウム４０５によって除去することができ、透析液中の任意のリン酸イオンは酸化ジルコニウム４０４によって除去することができる。第２の活性炭層４０６は、再使用不可能なモジュール４０１外へのウレアーゼの移動を防止し、透析液中に依然として存在する任意の他の非イオン性毒素を除去するように働くことができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、吸着剤カートリッジは、図５ａの構造に限定されない。例えば、図５ｂは、吸着剤カートリッジが、リン酸ジルコニウム４１３を格納する第１の再使用可能なモジュール４１０と、酸化ジルコニウム４１２を格納する第２の再使用可能なモジュール４１１と、活性炭の層４１４及び４１６、ウレアーゼ及びアルミナの層４０７、ならびに酸化ジルコニウムの層４１７等の異なる吸着剤材料を格納する第３のモジュール４０９とで構成できることを示す。酸化ジルコニウム４１７及び４１２は、リン酸ジルコニウム４１３の上流及び下流に提供することができる。透析液４１８は、吸着剤カートリッジの第３のモジュール４０９、第１の再使用可能なモジュール４１０、及び第２の再使用可能なモジュール４１１を連続的に通過して、透析液中の非毒素、及び陽イオン、及びリン酸イオンを除去することができる。しかしながら、透析液は必ずしも上に記載される順番で吸着剤カートリッジを通らなくてもよく、可能性としては吸着剤カートリッジ内の１つ以上の層またはモジュールを迂回してもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再使用可能なモジュール、例えば図５ａの第１の再使用可能なモジュール４０２は、吸着剤カートリッジから脱離可能であり得、後に、再充電のために再充電器に接続することができる。再使用可能な材料、リン酸ジルコニウム４０５は、対応するモジュールから取り外す必要がない場合があり、代わりに、モジュール４０２または４１３内に残ったままで再充電することができる。酸化ジルコニウム４０４もまた、第２の再使用可能なモジュール４０３から取り外すことなく再充電できる。吸着剤カートリッジのモジュール内に格納されるリン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウムを再充電することは、ユーザに対して有意な利便性を提供し、全体的な再充電プロセスの効率性をもまた向上することができる。当業者であれば、強酸性または弱酸性陰イオン交換樹脂等の陰イオン交換樹脂が酸化ジルコニウムの代わりに使用されてもよいことを理解するであろう。

図６は、リン酸ジルコニウムを格納するモジュール５０７及び酸化ジルコニウムを格納するモジュール５１２の両方を再充電するように構成される再充電器に関する流れ図を示す。再充電溶液タンク５０１等の第１の流体源は、ナトリウム／緩衝溶液等のリン酸ジルコニウム再充電溶液を格納することができ、再充電溶液タンク５０３等の第２の流体源は、ＮａＯＨ溶液等の酸化ジルコニウム再充電溶液を格納することができる。図６において、リン酸ジルコニウム再充電溶液は、バルブ５１４を介してタンク５０１から退出して、熱交換器５０５の第１の区画５０５ａ及び加熱器５０６を通過することで、リン酸ジルコニウムモジュール５０７に、入口５０７ａを通って入ることができる。リン酸ジルコニウムモジュール５０７を出口５０７ｂを介して退出した後、使用された再充電溶液は、熱交換器５０５の第２の区画５０５ｂに戻すことができる。これによって、熱交換器５１０の第１の区画５１０ａ内の新鮮なリン酸ジルコニウム再充電溶液が加熱され、所望の温度までこの溶液を加熱するという加熱器５１１にとっての要件を低減することになる。熱交換器５０５を通過した後、使用されたリン酸ジルコニウム再充電溶液は、排液または貯蔵格納器５０８に向けられ得る。水源５０２を、バルブ５１４を切り替えることによって、再充電後にリン酸ジルコニウムモジュール５１２をすすぐために使用することができ、あるいはリン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウムを再充電する前、またはリン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウムを再充電した後に再充電器の流体ラインをすすぐために使用することができる。ポンプ５０４は、リン酸ジルコニウム再充電溶液または水が、再充電器のリン酸ジルコニウムの側を通って移動するための駆動力を提供することができる。

図６はまた、酸化ジルコニウム再充電溶液を格納する流体源が、酸化ジルコニウム再充電溶液タンク５０３であり得ることを示す。酸化ジルコニウム再充電溶液は、バルブ５１３、熱交換器５１０の第１の区画５１０ａ、及び加熱器５１１を通過した後、入口５１２ａを介して酸化ジルコニウムモジュール５１２に入ることができる。次いで、使用された酸化ジルコニウム再充電溶液は、出口５１２ｂを介して酸化ジルコニウムモジュールを退出し、熱交換器５１０の第２の区画５１０ｂを通過して、第１の区画５１０ａ内の溶液を加熱し、所望の温度までこの溶液を加熱するという加熱器５１１にとっての要件を低減することができる。熱交換器５１０を通過した後、使用された酸化ジルコニウム再充電溶液は、排液または貯蔵格納器５０８に向けられ得る。ポンプ５０９は、再充電器の酸化ジルコニウムの側を通して流体を移動させるために必要な駆動力を提供することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電溶液のｐＨ／導電率、または任意の他の特性を監視して正しい組成を確保するために、１つ以上のセンサを提供することができる。例えば、リン酸ジルコニウム再充電溶液は、タンク５０１内に配置されるセンサ５０１ａによって監視することができ、酸化ジルコニウム再充電溶液は、タンク５０３内に配置されるセンサ５０３ａによって監視することができる。当業者であれば、センサが再充電溶液の流路沿いの任意の他の場所に提供されてもよいことを理解するであろう。

酸化ジルコニウムモジュール５１２は、バルブ５１３を切り替えることで、水源５０２からの水ですすぐことができる。当業者であれば、リン酸ジルコニウムモジュール及び酸化ジルコニウムモジュールのための別個の水源が可能であるが、必要なわけではないことを理解するであろう。更に、別個の排液または貯蔵格納器もまた可能であるが、必要なわけではない。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、貯蔵格納器５０８は混合器を備えることができ、それにより再充電流体を処分のために継続的に中和することができる。リン酸ジルコニウム再充電流体は酸性であるか、酸性ｐＨ値をもつナトリウム／緩衝溶液を含有し得、一方で酸化ジルコニウム再充電流体は塩基性であるため、単一の格納器４０５において使用された流体を混合器で組み合わせることは、使用された再充電流体を中和させ、容易に処分されるようにする。リン酸ジルコニウムモジュール５０７及び酸化ジルコニウムモジュール５１２は、同一の再充電器または異なる再充電器で再充電することができる。再充電溶液タンク５０１及び５０３は、それぞれ、当分野に既知の任意の形態で、対応する熱交換器５０５及び５１０、加熱器５０６及び５１１、及びモジュール５０７及び５１２と流体接続することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、リン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウムの両方を再充電するための再充電器流ループは、図６に示されるステップ及び構造に限定されない。例えば、単一の熱交換器を新鮮な再充電溶液及び使用された再充電溶液が通過するための追加的な区画（図示せず）に分離することによって、リン酸ジルコニウム再充電溶液及び酸化ジルコニウム再充電溶液の両方について単一の熱交換器を使用することができる。複数の区画を備える単一の加熱器もまた、異なる再充電溶液を加熱するために使用することができる（図示せず）。単一の加熱器または単一の熱交換器が使用されるとき、酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムを再充電するために所望される温度は、一貫性のために調節することができる。しかしながら、再充電システムが単一の加熱器及び熱交換器を使用する場合でも、リン酸ジルコニウム再充電溶液及び酸化ジルコニウム再充電溶液の各々について異なる温度が所望され得る。例えば、溶液の各々の流量は、個別に制御することができ、それにより、リン酸ジルコニウムモジュール及び酸化ジルコニウムモジュールの各々について、温度等の異なる条件を可能にすることで、温度等の条件を互いに異なるようにし得る。

本発明の第１、第２、第３の態様の任意の実施形態において、単一の熱交換器または単一の加熱器を使用すること等の、再充電システムの図６に示される構成要素の修正は、所望される再充電の成果を達成するために、再充電システムの構造または操作ステップにおける追加的な変化をもたらし得る。

図７は、再充電可能な吸着剤材料、具体的にはリン酸ジルコニウムを有する、本発明の第１、第２、及び第３の態様の吸着剤モジュールを再充電するプロセスを示す。図７の吸着剤カートリッジ６０１は、モジュール式透析液再生アセンブリであることができる。説明されるように、モジュール式透析液再生アセンブリは、少なくとも１つの別の吸着剤区画または吸着剤モジュールに取り付けられる、少なくとも１つの吸着剤材料を格納する１つ以上の吸着剤区画または吸着剤モジュールであることができる。すなわち、吸着剤カートリッジ６０１は、複数のモジュールを備えることができる。各モジュールは、他のモジュール（複数可）と脱離可能に接続することができる。モジュールは、取り付けられたとき、本明細書に記載されるように、流体が１つのモジュールから別のモジュールへと流れるときの流体接続を形成することができる。モジュールは、図７に示されるように、再充電可能な吸着剤材料の再充電を促進するために別個の構成要素へと脱離することができる。吸着剤カートリッジ６０１は、リン酸ジルコニウムを格納する複数回使用モジュール６０２と、活性炭、アルミナ、シリカ、ウレアーゼ、含水酸化ジルコニウム、及びイオン交換樹脂等の他の吸着剤材料を備える単回使用モジュール６０３とを格納してもよい。単回使用モジュール６０３はまた、再充電することが意図されていないリン酸ジルコニウムを格納することもできる。本発明の第１、第２、及び第３の態様の任意の実施形態において、吸着剤カートリッジ６０１は、全ての吸着剤材料を同一のモジュール内に有する、単一構造であり得る。使用後、使用済み透析液から吸着剤カートリッジ内の吸着剤材料への溶質の結合に起因して、モジュールの機能的能力は低下し得る。ユーザ６０４は、単回使用モジュール６０３を複数回使用モジュール６０２から分離することができる。単回使用モジュールは、処分するか、または再充電もしくは補充のために再充電施設もしくは補充施設に送ることができる。複数回使用６０２は、本明細書に記載されるように、吸着剤材料の機能的能力を復元するために再充電することができる。複数回使用モジュール６０２はまた、複数回使用６０２内に吸着剤材料を再び添加するように補充することもできる。

当業者であれば、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上のモジュールを有する吸着剤カートリッジを含む、吸着剤カートリッジ６０１が３つ以上のモジュールを備え得ることを理解するであろう。例えば、リン酸ジルコニウムモジュール及び／または酸化ジルコニウムモジュールの任意の組み合わせを格納するモジュールの列を、流体接続、タンク、及びそのような複数の充電用に構築された適切な流体ラインで再充電することができる。一度に充電されるモジュールの数は、３〜６、４〜８、５〜１０、６〜１２、７〜１４、またはそれ以上の範囲を含み得る。列中のモジュールの総数は、２以上の任意の数であり得る。例えば、列は、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、またはそれ以上の複数回使用モジュールを格納してもよい。本発明の第１または第２の態様の任意の実施形態において、再充電器は、各モジュールまたはモジュールの群について、再充電溶液の流量、温度、及び濃度を個別に設定することができる。単一の複数回使用モジュールに適合可能な再充電器が、自宅または他の環境における使用にとって好ましい再充電器であり得る。複数モジュールの再充電器は、異なる環境において好ましくあり得る。追加的なモジュールは、説明されるように再充電することができる、酸化ジルコニウムを格納するモジュール等の複数回使用であり得る。

図７は、再充電器６０５等の再充電装置が、再充電吸着剤モジュール６０７によって示されるように、吸着剤カートリッジ流体入口６０６及び吸着剤カートリッジ流体出口（図示せず）を備え得ることを示す。流体入口６０６は、再充電コネクタ６１０を吸着剤モジュールコネクタ６０９（モジュール６０２についてのみ図示）に取り付けることによって、モジュールに接続することができる。本明細書に記載されるような適正な溶液が、必要な場合、再充電器６０５上に配置される複数回使用モジュール６０７等の、複数回使用または再使用可能なモジュールを通過することができる。インターフェース６０８を、再充電プロセスの進行をユーザに知らせるために使用することができ、あるいはユーザが、再充電プロセスに関して本明細書に記載される、適正な溶液、濃度、量、温度、または他の変数を選択するために使用することができる。本発明の第１、第２、及び第３の態様の任意の実施形態において、再充電コネクタ６１０を複数回使用モジュール６０２上のコネクタ６０９に直接取り付ける代わりに、複数回使用モジュール６０７で示されるように、別個のコネクタ６１１を複数回使用モジュールにはめ込むことができる。このコネクタ６１１は、複数回使用モジュール６０７の頂部を覆ってはめ込むことができ、複数回使用モジュール６０７への再充電溶液の導入を促進することができる。

非限定的な実施例において、再充電器６０５は、単一の複数回使用モジュール６０７を再充電するように構成することができ、これはこの構成が自宅環境にとって好ましい構成であり得るためである。単一の複数回使用モジュール６０７を再充電するように構成される再充電器６０５はまた、透析センターまたはモバイルステーションにおいて使用してもよい。単一の複数回使用モジュール６０７は、リン酸ジルコニウムまたは酸化ジルコニウム等の１つの再充電可能な材料を格納することができる。単一の複数回使用モジュール６０７はまた、リン酸ジルコニウム及び酸化ジルコニウムの混合物等の、混合された再充電可能な材料を格納することもできる。再充電器６０５は、リン酸ジルコニウムカートリッジ及び酸化ジルコニウムカートリッジ等の複数の複数回使用モジュールを再充電するように構成することができる。

再充電器はまた、本発明の第１、第２、及び第３の態様において、自宅、モバイル、専用吸着剤に基づくクリニック等のサービスの異なる場所に適合するように特異的に設計される。複数の複数回使用モジュールを再充電する能力を有し、異なるサービスの場所に適合できる再充電器が、本発明によって企図される。

本発明の第１、第２、及び第３の態様の任意の実施形態において、再充電器６０５は、図７の複数回使用吸着剤モジュール６０２及び６０７の両方等、複数の複数回使用吸着剤モジュールを同時に収容することができる。複数回使用吸着剤モジュール６０２は、再充電器６０５が複数回使用モジュール６０７を再充電している間に、空間６１２に配置することができる。当業者であれば、本発明が、同時に２つの複数回使用モジュールを収容することができる再充電システムに限定されないことを理解するであろう。単一の複数回使用モジュールのみを収容できるシステム、ならびに３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の複数回使用モジュールを同時に収容できるシステムが、本発明によって企図される。
再充電溶液の実施例

非限定的な実施例において、特注合成リン酸ジルコニウムを２０．９グラム、内径１インチのジャケット付きカラムに装填した。第１のステップとして、リン酸ジルコニウムを、ＮａＣｌ、ＮａＡｃｅ、及びＨＡｃｅの再充電溶液で処理した。９０ｍｌの再充電溶液を、８０℃の温度で、８ｍｌ／分の流量で、リン酸ジルコニウムに通過させた。次いで、カラムを、５ｍｌ／分の流量及び３７℃のカラム温度で、５０ｍｌの脱イオン水を用いてすすいだ。次いで、貫通（ＢＴ）ランを、７．５のｐＨで、１０５ｍＭの塩化ナトリウム、２５ｍＭの重炭酸ナトリウム、２０ｍＭの塩化アンモニウム、３ｍＭの塩化カリウム、１．５ｍＭの塩化カルシウム、及び０．５ｍＭの塩化マグネシウムの溶液を用いて行い、この溶液を３７℃の温度で１２０分間、１０ｍｌ／分でカラムを通して供給した。カラムを退出するｐＨ（排水ｐＨ）を、インラインｐＨセンサ（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ］を用いて測定した。貫通ランの後、カラムを、３７℃で、１０ｍｌ／分で、３００ｍｌの脱イオン水を用いてすすいだ。貫通ラン及びすすぎの後、上に記載される再充電方法を、上に記載される１回目のすすぎステップと共に繰り返した。次いで、貫通ランをもう一度行い、排水ｐＨを再度記録した。

アンモニウム、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムが、再充電前にリン酸ジルコニウム上へどれだけ積載されたかにかかわらず、リン酸ジルコニウム貫通ランの間で実質的に一貫したｐＨプロファイルが所望される。図８〜１０は、非限定的な実施例において、使用済みリン酸ジルコニウムを通過した種々の再充電溶液についての排水ｐＨへの影響を示す。図８は、異なる濃度のナトリウム／緩衝液を含有する再充電溶液、例えば表１に列挙される溶液３、５、９、及び１１に関する、貫通ランの間の排水ｐＨプロファイルを示す。図８において、溶液５で再充電されたリン酸ジルコニウム試料が、リン酸ジルコニウムに関する貫通の間で最も一貫した排水ｐＨを呈している。溶液３で再充電されたリン酸ジルコニウム試料が、最も一貫性のない排水ｐＨを呈している。すなわち、溶液５が、貫通ランを通して実質的に一貫したｐＨを維持するリン酸ジルコニウムをもたらす一方で、溶液３は、貫通ランの間で実質的に一貫したｐＨを維持しないリン酸ジルコニウムをもたらす。

図８において、溶液５を用いたリン酸ジルコニウムの再充電は、貫通ランの間の排水ｐＨが約６．６〜６．９で一貫して維持されるため、貫通ランを通して実質的に一貫したｐＨを維持するリン酸ジルコニウムをもたらす。同様に、溶液１１を用いたリン酸ジルコニウムの再充電は、貫通ランの間の排水ｐＨが約５．９〜６．６で維持されるため、貫通ランを通して実質的に一貫したｐＨを維持するリン酸ジルコニウムをもたらす。対照的に、溶液３を用いたリン酸ジルコニウムの再充電は、貫通ランの間の排水ｐＨが約４．５〜約６．６で変動するため、貫通ランを通して実質的に一貫したｐＨを維持するリン酸ジルコニウムをもたらさない。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態において、再充電溶液の総酢酸塩または緩衝能は、ＢＴ１及びＢＴ２の間で類似するｐＨプロファイルを達成するために重要であり得る。貫通１（ＢＴ１）は、いかなる陽イオンも積載されていないリン酸ジルコニウムを再充電した後のｐＨプロファイルを示し、貫通２（ＢＴ２）は、２４ミリモルのアンモニウム、３．６ミリモルのカリウム、１．８ミリモルのカルシウム、及び０．６ミリモルのマグネシウムを積載されたリン酸ジルコニウムを再充電した後のｐＨプロファイルを示す。図９及び１０は、それぞれ、表１の再充電溶液５及び６を用いた、ＢＴ１及びＢＴ２のｐＨプロファイル間における差異を示す。溶液６は０．２ＭのＨＡｃｅ及び０．２ＭのＮａＡｃｅを含有し、溶液５は０．４ＭのＨＡｃｅ及び０．４ＭのＮａＡｃｅを含有する。溶液５におけるより高い酢酸塩の濃度、及び結果として生じるより高い緩衝能が、ＢＴ１及びＢＴ２の間でより一貫したｐＨプロファイルをもたらす。

当業者であれば、操作に対する特定の必要性に応じて、種々の組み合わせならびに／または修正及び変形が記載されるシステム及び方法において加えられ得ることを理解するであろう。また、本発明の態様の一部であるとして例証または記載される特徴は、単独で、または組み合わせて、本発明の態様において使用し得る。

Claims (40)

1. 少なくとも１つの再充電流体を格納するように構成される流体源であって、前記流体源が、吸着剤透析での使用のために、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールに流体接続可能である、流体源と、
   前記流体源と前記再充電可能な吸着剤モジュールとを流体接続する流体流路であって、前記再充電流体が、前記流体流路内で、前記流体源から前記再充電可能な吸着剤モジュールの入口に流れ入り、次いで前記再充電可能な吸着剤モジュールの出口から流れ出る、流体流路と、を備える、再充電器。
2. 前記再充電器が、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールを解放可能に保持するように構成され、前記再充電可能な吸着剤モジュールが、リン酸ジルコニウムを格納する、請求項１に記載の前記再充電器。
3. 少なくとも１つの再充電流体を各々格納する複数の流体源を更に備え、前記再充電流体が、前記流体源の各々から前記再充電可能な吸着剤モジュールの前記入口に流れ入り、次いで前記再充電可能な吸着剤モジュールの前記出口から流れ出る、請求項１に記載の前記再充電器。
4. 前記再充電流体が前記再充電可能な吸着剤モジュールに流れ入る前に、各流体源からの前記再充電流体流が混合されるように、前記少なくとも２つの流体源と前記再充電可能な吸着剤モジュールとの間の前記流体流路内に位置付けられる混合器を更に備える、請求項３に記載の前記再充電器。
5. 前記再充電流体を加熱するための加熱器を更に備える、請求項１に記載の前記再充電器。
6. 前記加熱器が、前記流体源内の前記再充電流体を加熱する、請求項５に記載の前記再充電器。
7. 前記再充電流体が、前記流体源から、前記加熱器を通り、次いで前記再充電可能な吸着剤モジュールに流れ入るように、前記加熱器が、前記流体源と前記再充電可能な吸着剤モジュールとの間の前記流体流路内に位置付けられる、請求項５に記載の前記再充電器。
8. 前記流路に流体接続される水源を更に備え、前記水源からの水が、前記流路内で、再充電可能な吸着剤モジュールに流れ入る、請求項１に記載の前記再充電器。
9. 前記再充電流体の特性を測定するための少なくとも１つのセンサを更に備える、請求項１に記載の前記再充電器。
10. 前記センサが導電率センサである、請求項８に記載の前記再充電器。
11. 前記流体源が貯蔵タンクである、請求項１に記載の前記再充電器。
12. 前記貯蔵タンクが、複数の再充電可能な吸着剤モジュールを再充電するための前記再充電流体を格納する、請求項１０に記載の前記再充電器。
13. 前記再充電器が、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールを解放可能に保持するように構成され、前記再充電可能な吸着剤モジュールが、前記流体源に流体接続可能である、請求項１に記載の前記再充電器。
14. 第１の流体源がナトリウム塩を格納し、第２の流体源が塩基を格納し、第３の流体源が酸を格納する、請求項３に記載の前記再充電器。
15. ａ）前記流体源が、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、及び酢酸を格納する、
    ｂ）前記再充電器が、第１の流体源及び第２の流体源を備え、前記第１の流体源が塩化ナトリウム及び酢酸ナトリウムを格納し、前記第２の流体源が酢酸を格納する、
    ｃ）前記再充電器が、第１の流体源、第２の流体源、及び第３の流体源を備え、前記第１の流体源がナトリウム塩を格納し、前記第２の流体源が水酸化ナトリウムを格納し、前記第３の流体源が酢酸を格納する、
    ｄ）前記再充電器が、第１の流体源、第２の流体源、及び第３の流体源を備え、前記第１の流体源が飽和塩化ナトリウム溶液を格納し、前記第２の流体源が塩基を格納し、前記第３の流体源が酸を格納する、
    ｅ）前記再充電器が、第１の流体源及び第２の流体源を備え、前記第１の流体源が塩化ナトリウム及び二酢酸ナトリウムを格納し、前記第２の流体源が酢酸を格納する、
    ｆ）前記再充電器が、第１の流体源、第２の流体源、及び第３の流体源を備え、前記第１の流体源がナトリウム塩を格納し、前記第２の流体源が酢酸ナトリウムを格納し、前記第３の流体源が酢酸を格納する、ならびに
    ｇ）前記再充電器が、第１の流体源及び第２の流体源を備え、前記第１の流体源が塩化ナトリウム及び塩基を格納し、前記第２の流体源が酸を格納する、のうちのいずれか１つである、請求項１に記載の前記再充電器。
16. 前記流体源から前記流体流路に流れ入る前記再充電流体を制御するための少なくとも１つのポンプを更に備える、請求項１に記載の前記再充電器。
17. 熱交換器を更に備え、前記熱交換器が少なくとも２つの区画を備え、前記再充電流体が、前記再充電可能な吸着剤モジュールに入る前に、前記流体源から前記熱交換器の第１の区画に流れ入り、かつ前記再充電流体が、前記再充電可能な吸着剤モジュールから流れ出た後に、前記熱交換器の第２の区画に流れ入る、請求項４に記載の前記再充電器。
18. 前記再充電器が、少なくとも１つの再充電可能な吸着剤モジュールを解放可能に保持するように構成され、前記再充電可能な吸着剤モジュールが、酸化ジルコニウムを格納する、請求項１に記載の前記再充電器。
19. リン酸ジルコニウムを再充電する方法であって、
    イオン交換のために、前記リン酸ジルコニウムに単一溶液を通過させることを含み、前記リン酸ジルコニウムに前記単一溶液を通過させることが、透析中に使用される透析液中で実質的に一貫したｐＨを維持することになるリン酸ジルコニウムをもたらす、前記方法。
20. 前記単一溶液が、ナトリウム塩／緩衝溶液を含む、請求項１９に記載の前記方法。
21. 前記単一溶液のｐＨ値が、次の治療セッション中に所望されるｐＨプロファイルに従って予め決定される、請求項１９に記載の前記方法。
22. 前記単一溶液が、所定のナトリウム濃度を有する第１の溶液と、所定の酸濃度を有する第２の溶液とを混合することにより生成される、請求項１９に記載の前記方法。
23. 前記第１の溶液が、本質的に酢酸ナトリウム及び塩化ナトリウムからなり、前記第２の溶液が、酢酸溶液である、請求項２２に記載の前記方法。
24. 前記第１の溶液及び前記第２の溶液が各々、所定の濃度で混合器に導入される、請求項２２に記載の前記方法。
25. 前記単一溶液の温度を制御することを更に含む、請求項２２に記載の前記方法。
26. 前記単一溶液の前記温度が、混合前に、前記第１の溶液及び前記第２の溶液の温度を制御することによって制御される、請求項２５に記載の前記方法。
27. 前記単一溶液の前記温度が、混合後に、前記溶液を加熱するための加熱器を制御することによって制御される、請求項２５に記載の前記方法。
28. 前記単一溶液の１つ以上の成分が、再充電中に１つ以上の再充電器へ提供するために、単一の流体源内に格納される、請求項１９に記載の前記方法。
29. 第３の溶液が、前記第１の溶液及び前記第２の溶液と混合されて、再充電のための前記単一溶液を生成する、請求項２２に記載の前記方法。
30. 前記第１及び第２の溶液が、リン酸ジルコニウムの再充電のために使用される再充電器内で混合される、請求項２２に記載の前記方法。
31. 前記単一溶液の導電率及びｐＨのうちの少なくとも１つが測定される、請求項１９に記載の前記方法。
32. 前記リン酸ジルコニウムに前記単一溶液を通過させた後に、前記リン酸ジルコニウムに酸溶液を添加することを更に含む、請求項１９に記載の前記方法。
33. 前記リン酸ジルコニウムが、吸着剤透析での使用のために、吸着剤カートリッジ内に格納される、請求項１９に記載の前記方法。
34. 前記再使用可能なモジュールが、前記吸着剤カートリッジから脱離可能である、請求項３３に記載の前記方法。
35. 前記再使用可能なモジュールが、酸化ジルコニウムを更に格納する、請求項３３に記載の前記方法。
36. 前記方法が、再充電器を用いて実行される、請求項１９に記載の前記方法。
37. リン酸ジルコニウムを再充電するための溶液であって、少なくとも１つのナトリウム塩と少なくとも１つの酸との組み合わせを含み、前記溶液がリン酸ジルコニウムを再充電するために使用された後に、前記リン酸ジルコニウムを通過する透析液中で実質的に一貫したｐＨをもたらす所定のｐＨ値を有する、前記溶液。
38. 前記溶液が、酢酸ナトリウム／酢酸溶液、グリコール酸／グリコール酸塩溶液、クエン酸／クエン酸塩溶液、プロピオン酸塩／プロピオン酸溶液、一塩基性リン酸塩溶液、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項３７に記載の前記溶液。
39. 前記溶液が、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、及び酢酸から本質的になる、請求項３７に記載の前記溶液。
40. 前記塩化ナトリウム、前記酢酸ナトリウム、及び前記酢酸の濃度が、それぞれ、約３．６０Ｍ、０．４０Ｍ、及び０．４０Ｍ、またはそれぞれ、約３．８８Ｍ、０．１２Ｍ、及び０．４０Ｍである、請求項３９に記載の前記溶液。