JP3051997B2 - 液体中の汚染物を根絶するシステム及び方法 - Google Patents

液体中の汚染物を根絶するシステム及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般的に、光動力学的療法を用いる汚染物
の根絶に関する。本発明はまた、一般的に、貯蔵と輸血
のために全血及びその成分を処理することに関する。よ
り具体的意味においては、本発明は、ウイルスその他の
病原性汚染物を根絶するための、収集された全血及びそ
の成分の光活性材料による体外処理に関する。
発明の背景 血液成分療法の出現に伴って、今日収集される全血の
殆どは、貯蔵及び投与のために、臨床的に証明された諸
成分へと分離される。全血の臨床的に証明された諸成分
は、慢性貧血を治療するために使用される赤血球、血友
病の治療のためにそれから第VIII凝固因子リッチ寒性沈
殿物を得ることのできる血小板プア血漿、並びに、血小
板減少症性の出血の制御に使用される血小板濃縮物を包
含する。
血液がＢ型肝炎ウイルス、ヒト免疫不全症（AIDS）ウ
イルス、ヘルペスウイルス、及び、インフルエンザウイ
ルスのような感染性因子を含有し得ることは良く知られ
ている。輸血に際するこれらの感染性因子の伝播を避け
るため、供血者は日常的にスクリーニングされ、またこ
れらの因子の存在を検出すべく血清学的試験をも受け
る。それでもなお、これらの感染性因子が検出されると
常に保証するのは困難である。
光動力学的療法は、貯蔵及び輸血に先立ち、収集され
た全血及びその成分から感染性因子を根絶する一方法と
して示唆されてきた。Matthews et al.,“Photodynamic
Therapy of Viral Contaminants With Potential for
Blood Bank Applications,"Transfusion,28（１）,pp.8
1−83（1988）を参照のこと。貯蔵及び輸血に先立ち血
液を処理するために光動力学的療法を使用する種々の体
外システムが提案されてきた。例えば、Edelsonの米国
特許第4613322号及び第4684521号、Troutner等の米国特
許第4708715号、Wiesehahn等の米国特許第4727027号、S
ieberの米国特許第4775625号及び第4915683号、並びにJ
udy等の米国特許第4878891号を参照のこと。
現在までのところ、光動力学的療法の利点を経済的に
血液銀行業界の要請に適合させることは、一般的に不成
功であった。現在までに提案された体外システムは、許
容しうるレベルの根絶を、血液成分の治療単位を経済的
に処理するに必要な比較的高い流速で提供することはで
きなかった。
この及びその理由により、米国の集められた血液供給
の処理において光動力学的療法の見込みは一部分充足さ
れなかった。
発明の概要 本発明者は、相対的に高い処理流速を適えしかも光動
力学的療法により許容し得る程に高い汚染物根絶率を達
成するシステム及び方法が提供できることを発見した。
本発明は、処理チャンバー内において汚染物を含有す
る液体を照射するための改良されたシステム及び方法を
提供する。本発明によれば、該液体は、該汚染物を照射
に直接に曝すためにチャンバー内において明確な意図を
もった仕方で循環される 本発明の特徴を具現化する装置は、内部領域を形作る
外側壁を含む。外側壁は所定の波長内の照射光に対して
本質的に透過性であり、従って、照射光を内部領域中へ
と通す。処理すべき液体を受け取るために、内部領域に
は処理チャンバーが形成されている。液体は、光活性剤
の結合した１又はより多くの汚染物を含有する。処理チ
ャンバーは、外側壁に隣接する外側領域と該外側壁から
間隔を空けて離れた内側領域とを有する。本発明によれ
ば、本装置は、処理チャンバー内において、汚染物を、
チャンバーの内側領域から遠ざけそして外側領域に向け
て該汚染物を輸送する流路中を循環させる。この方法に
よって、汚染物は透明な外側壁に向けて連続的に押し流
され、そこでそれらは光活性材料を活性化する照射光に
最も直接的に曝される。
本発明の特徴を具現化する好ましいシステムは、内部
ローターを有するハウジングを含む。該ハウジングの内
壁とローターの外壁との間には液体間隙が存在する。本
システムは、該間隙を通して、光活性材料の結合した１
又はより多くの汚染物を含有する液体を搬送する。本シ
ステムはまた、該間隙中に、汚染物に結合した光活性材
料を活性化するための照射光を伝達する。同時に、本シ
ステムは、ハウジング内のローターを回転させる。回転
は、間隙内を通過する液体中に渦流を発生させる。渦流
は、流れ間隙内の螺旋形の流路に沿って汚染物を押し流
し、それらを照射光路中に連続的に循環させ続ける。こ
の混合作用は、間隙を通過する間に汚染物が直接的且つ
均一に照射光に曝されることを保障する。
配列の１つにおいては、本システムは、ハウジングの
外側に配置された単一の照射光源を用いる。本システム
は、ハウジング及び光源の双方を、該光源又は複数の光
源からの照射光をハウジングに収束させる反射性表面で
包む。
他の具体例においては、本システムは多くの個別の照
射光源を用いる。この配列の変形の１つにおいては、照
射光源は、楕円形の反射性表面の一端に隊列又は列をな
して配列されている。この配列においては、処理チャン
バーを囲い込むハウジングは、楕円形の反射性表面の焦
点に近い他端に位置している。照射列によって放射され
る照射光は、従って、反射されて流れ間隙に均一に入
る。
この配列の他の変形においては、照射光源はそれ自身
ハウジングを取り囲む被いとして配列される。
好ましい具体例の１つにおいては、該多数の照射光源
はフォトダイオードよりなる。
本発明の特徴を具現化する方法は、液体を、照射光に
対して本質的に透明である外側壁を有する処理チャンバ
ー中へと搬送する。該外側壁は照射光源に曝される。液
体中に存在する汚染物は、照射光に直接に曝すために、
循環する流路中において外側壁へ向けて運ばれる。
本発明の特徴を具現化するシステム及び方法は、処理
に際して無菌性と生物学的に閉鎖されたシステムの一体
性が維持されなければならない環境において使用するの
に適用できる。本システム及び方法は、従って、血液処
理用途に直ちに供される。
本発明の他の特徴及び利点は、続く図面、明細書及び
請求の範囲に指摘され、又は、これらから明らかであろ
う。
図面の説明 図１は、本発明の特徴を具現する光動力学的療法を用
いる液体の処理のためのシステムの、一部を欠き及び断
面図とした透視図であり、 図２は、図１に示したシステムの、図１における線２
−２に沿って一般的にとった側面断面図であり、 図３は、図１に示したシステムの、図２における線３
−３に沿って一般的にとった上面断面図であり、 図４は、図１に示したシステムに関連する処理チャン
バーの、図２における線４−４に沿って一般的に取った
上面断面図であり、 図５は、図１に示したシステムに関連する処理チャン
バーの、図４における線５−５に沿って一般的に取っ
た、拡大した側面断面図であり、 図６は、本発明の特徴を具現する光動力学的療法を用
いる液体の処理のための他のシステムの透視図であり、 図７は、図６に示したシステムの、図６における線７
−７に沿って一般的にとった上面断面図であり、 図８は、図６に示したシステムの、図７における線８
−８に沿って一般的にとった側面断面図であり、 図９は、図６に示したシステムの一部の、図８におけ
る線９−９に沿って一般的にとった立面図であり、 図10は、本発明の特徴を具現する光動力学的療法を用
いる液体の処理のための他のシステムの透視図であり、 図11は、図10に示したシステムの、図10における線11
−11に沿って一般的にとった側面断面図であり、 図12は、図10に示したシステムの、図11における線12
−12に沿って一般的にとった上面断面図であり、 図13は、図10に示したシステムの一部の、図12におけ
る線13−13に沿って一般的にとった立面図であり、そし
て 図14は、図１乃至13に示したシステムが導入する処理
チャンバー及びこの関連構成成分の、該構成成分を使用
前において取り外した状態における透視図である。
本発明は、続く記述中に提示され又は図面に示された
部分の構成及び配列の詳細によって限定されるものでは
ない。本発明は、他の具体例において及び他の種々の方
法において実施することができる。術語及び言い回し
は、説明のために使用されており、限定的なものと解さ
れてはならない。
好ましい具体例の説明 図１は、本発明の特徴を具現化する、汚染物を含有す
る液体を処理するためのシステム10を示す。システム10
は、供給源容器14から液体を受け取って処理後該液体を
収集容器16へと搬送する処理装置12を含む。
処理すべき液体は変動しうる。図示した具体例におい
ては、液体は、輸血用に貯蔵することを意図したヒトの
全血の成分よりなる。より具体的には、液体は、血漿中
に懸濁させたヒトの赤血球よりなる。典型的には、ある
量の白血球もまた赤血球と共に存在する。液体はまた、
抗凝固剤及び、所望により、血液成分のための貯蔵媒質
を含有することもできる。代わりに、液体は、血漿中に
懸濁させた血小板よりなることもできる。
図示した具体例においては、汚染物は典型的に血液中
に含有される病原性ウイルスよりなる。例えば、汚染物
はＢ型肝炎ウイルス、ヒト免疫不全症ウイルス、ヘルペ
スウイルス、又はインプルエンザウイルスよりなる。
供給源容器14中の液体は、該液体に含有されている生
物学的汚染物に対する親和性を有する光活性材料を含有
する。該光活性材料は、血液が供血者から収集された
後、供給源容器14に収容された血液に加えられる。光活
性材料を添加する段階は、後に一層詳細に記述されよ
う。
汚染物に対する親和性のため、光活性材料は、供給源
容器14中の汚染物に結合する。光活性材料は、所定の波
長範囲内の照射光への曝露によって活性化するタイプの
ものである。照射によって活性化されると、該材料は汚
染物を根絶する。
種々のタイプの光活性材料が使用できる。図示した具
体例においては、光活性化合物は、ベンゾポルフィリン
から誘導される光活性化薬物の群よりなる。これらの誘
導体は、通常、BPD類とよばれる。BPD類は、Quadra Log
ic Technologies,Inc.,Vancouver B.C.,Canadaより商業
的に入手可能である。
BPD類は、他のタイプのヘマトポルフィリン材料と同
様に、血液に含有される多くのウイルス性生物体の細胞
壁に対して親和性を有する。それらは従って、これらの
生物体の生物学的細胞壁に結合し又は付着する。照射に
曝されると、BPD類は酸素とエネルギー移動プロセスを
受けて一重項酸素を形成する。一重項酸素が酸化すると
き、それが付着していた生物学的細胞を殺す。BPD類
は、Judy等の米国特許第4878891号に一層詳細に記述さ
れている。
本発明によれば、処理装置は、汚染物を照射光に曝し
つつ液体を明確の意図のもとに攪拌する。
図１及び２が最もよく示すように、処理装置12は、処
理チャンバー20を形作るハウジング18を含む。ハウジン
グ18は、一般的に管状の外側壁22を有する。
ハウジング18はまた、一般的に内側壁24をも含む。図
示した具体例においては、内側壁24は一般的に円筒状の
ローター又はスピナー（spinner）24の形状である。比
較的狭い、弧状の間隙26が、ローター壁24とハウジング
壁22の内部の間に存在する。弧状の間隙26は、処理チャ
ンバー20のための境界を形成する。
この配列においては（図４及び５が最もよく示すよう
に）、処理チャンバー20は、ローター壁24に沿って位置
する内側領域25と、外側ハウジング壁22に沿って位置す
る外側領域23とを有する。
ハウジングの壁22は、照射光を弧状の間隙26内に通す
よう、照射光に対して本質的に透明である材料から作ら
れている。このことは、図４及び５において文字Ｒを付
した矢印によって示されている。照射光は、最初に外側
領域23を透過し、次いで、間隙26中に存在する物体によ
って吸収又は反射されることがない限り、内側領域25中
に進む。典型的には、照射光の強度は、外側領域23から
内側領域25に向かって通過するとき減衰する。
処理すべき液体は、入口30及び出口32の間で間隙26を
横断する。入口30は、入口チューブ34を通して供給源容
器14から通じている。出口32は、出口チューブ36を通し
て収集容器16へと通じている。ポンプ38は入口チューブ
34を通して液体を搬送する。
間隙26中の液体流の方向に一般的に平行な軸42の周り
にハウジング18内で回転するために、軸受40がスピナー
を担持している（図２を参照）。スピナー24に磁力的に
組み合わさった駆動装置44は、制御された表面速度にて
スピナー24を回転させる。
液体が間隙26を横断するときにスピナー24を回転させ
ることによって、間隙26内の流れのパターンは有意に変
更される。回転するスピナー24は、間隙26中に渦流46と
呼ばれる二次的な液体流パターンをつくり出す（図５を
参照）。渦流46は、回転軸42に沿った螺旋形の流路中を
螺旋的に昇る。これらの渦流46は、時には技術文献中に
おいて「テイラー渦流」と呼ばれる（Tayer,“Stabilit
y of a Viscous Liquid Contained Between Two Rotati
ng Cylinders",Proc.of the Royal Society,V151（193
5）,pp.289−343を参照のこと）。
図５が示すように、渦流46は、光活性剤の結合した汚
染物（図５において一般的に数字48で示す）を含む、液
体に含有される材料を処理チャンバー20の内側領域25か
ら外側領域23へ向けて連続的に押し流す。こうして、汚
染物48は、間隙26の入口30と出口32の間の軸方向の流路
に従うのみならず、汚染物48はまた間隙26を通る半径方
向の、離線状の流路にも従う。渦流46は、汚染物48を、
照射光が間隙26に入る外側ハウジング壁22の付近で連続
的に循環させ続ける。渦流46によって確立されるこれら
の混合パターンは、液体に含有される全ての汚染物48
が、照射光が処理チャンバー20に最初に入る外側領域23
（すなわち間隙26）に連続的にもたらされることを保障
する。
図５に示した渦流46は、代わりの方法によっても作り
出すことができることは認識されねばならない。例え
ば、ハウジング18自身が、それ自身静止しているであろ
うスピナー24の周りに回転されてもよい。ハウジング18
とスピナー24との間のこの相対的回転運動は、同じタイ
プの渦流46をつくり出し、同じ望ましい混合作用をもた
らすであろう。
図５に示す混合する渦流46の形成をつかさどる構造上
及び作用上の関係は、一般的に知られている。軸値Ｒ
（軸レイノルズ数として知られる）は次の方程式で定義
される。
Ｒ＝Vd/ν ここに、Ｖは、スピナー24の平均軸速度； ｄは、間隙26の幅；そして νは、処理される液体の粘度である。
Ｔ値（テイラー数として知られる）は次の方程式で定
義される。
T2＝Ω2rd3/ν２ ここに、Ωは、スピナー24の角速度； ｒは、スピナー24の半径； ｄ及びνは、上記定義に同じである。
Ｒがゼロの場合、図５に示した形状は４つの体制内に
おいて作用するであろう。
（１）低いＴ値にあっては、流れは層状の、クエット型
である。
（２）第１のＴ閾値（典型的には41.3）においては、渦
流46は乱流を引き起こすことなく発生するであろう。こ
の第１の閾値を超えてＴ値が増大すると、渦流の強さは
第２のＴ閾値（典型的には約400）に達するまで増大す
る。
（３）第２のＴ閾値より上では、渦流は続くが、しかし
乱流が起こってくる。乱流は、第３のＴ閾値（典型的に
は約1715）に達するまで増大する。
（４）第３のＴ閾値より上では、渦流46は消失し、流れ
は純粋に乱流となる。
システム10は、流れ条件（２）及び（３）の下で本発
明の目的を達成する。最も好ましい条件は（２）であ
る。
これらの関係によって確立されるこの制約内におい
て、間隙26のサイズ及びスピナー24の表面速度は、処理
すべき液体のタイプ、及び、処理プロセスの流れ要件に
応じて、変化させることができる。
処理された液体が血液材料を含有する図示した具体例
においては、間隙26は約0.02インチ（0.0508cm）及び約
3.0インチ（7.62cm）の長さを有する。スピナーは約360
0rpmで回転する。
処理装置12は、照射光を処理チャンバー20中へと（す
なわち間隙26中へと）均一に導く照射チャンバー50を含
む。照射チャンバー50は、種々に構成することができ
る。図面は３種の代替的構成を示す。
図１乃至３に示した具体例においては、照射チャンバ
ー50は、単一の照射光源52及び、該照射光源52と処理装
置12とを包む反射板54を含む。
この具体例（図２が最もよく示すような）において
は、照射光源52は、長く延びたフィラメント58を有する
管状の白熱電球56よりなる。電源（図示せず）は、フイ
ラメント58に照射光を放射させるため、電気をフィラメ
ント58に送る。フィラメント材料は、処理すべき液体に
応じて所定の波長又は波長範囲の照射光を放射するよう
選択される。
処理された液体が赤血球を含有している図示した具体
例においては、フイラメント58はタングステンで作られ
ている。この材料は、約690nmの波長を有する赤色を呈
する照射光バンドを放射する。約250V（交流）で作動さ
せたとき、フィラメント58によって放射される照射光の
強度は約1.7mW/cm2である。
赤血球はこの波長の照射光に対しては本質的に透明で
ある。BPD類は、しかしながら、そうではない。BPD類は
この波長の照射光を吸収して活性化する。
他方、処理すべき液体がもし血小板を含有するなら
ば、フィラメントは、約425nmの極大波長を有する青色
を呈する波長を有するように選択されるであろう。血小
板はこの波長においては照射光に対して本質的に透明で
あるが、BPD類はそうではない。
図１乃至３に示した発熱光源52は、電球56を同心円状
に取り囲む第１及び第２のチャンバー60及び62を含む。
照射光源を冷却するために、これらのチャンバー60及び
62を通して液体が循環される。
図１乃至３に示した配列においては、加圧された空気
が入口64から第１のチャンバー60を通って循環する。空
気は排気筒66を通って第１のチャンバー60の頂上より排
気される。水のような二次的な冷却液が、第２のチャン
バー62の頂上にある入口68より循環する。冷却液は第２
のチャンバー62より底出口70を通って出る。
図１乃至３に示した具体例においては、反射板54の形
状は（図３が最もよく示すように）一般的に楕円形であ
る。楕円形の反射板54は、その長軸76に沿って正反対に
間隔を空けた２つの焦点72及び74を有する。照射光源52
のフィラメント58は、一方の焦点72に位置する。処理チ
ャンバー20内のスピナー24の回転軸42は、他方の焦点74
に位置する。
この配列において、反射板54の全内表面は、光源52に
よって放射される照射光を反射する材料で内張りされて
いる。金または同様の高度に反射性の材料が、上記の照
射光の波長を反射するために使用できる。
図３が示すように、楕円形の反射板54は、光源から放
射された照射光は、処理チャンバー20を取り囲む管状の
ハウジング18の外部の周りに均一に導く。照射光は、液
体が間隙26を横断するときに液体を連続的に混合するた
めにスピナー24が回転するとき、（図４及び５が示すよ
うに）均一に処理チャンバー20の間隙26を満たす。
第２の代替的具体例（図６乃至９に示した）において
は、照射チャンバー50は、複数の照射光源（一般的に数
字78で示した）を含む。この具体例に関連する処理装置
12は、図１乃至３に示した具体例に関連するものと同一
である（使用中のその内部もまた図４及び５に示されて
いる）。
図示した具体例において（図６及び９を参照）、照射
光源78の各々は、「個別的」であるが、これは光源78の
各々が、それ自身の照射領域を確立するそれ自身で完備
した照射光の放射体であることを意味する。個別的であ
ることから、光源78の各々は、他の光源78による照射光
の放射する独立した照射光を放射するよう作動できる。
図示した具体例においては、照射光源78の各々はフォ
トダイオードの形態をとっている。単一の照射光源52に
おけるように、処理すべき液体及び使用する光活性材料
の特性に応じて、種々のタイプのフォトダイオードを選
択することができる。処理すべき液体が赤血球を含有す
る図示した具体例においては、全てのフォトダイオード
は、透明基板アルミニウムガリウム砒化物材料（TS Al
GaAs）を使用する。このタイプのフォトダイオードは、
Hewlett−Packart Co.より商業的に入手可能である（製
品名称「HLMP−815015 Candella」）。
これらのフォトダイオードは約４゜という比較的狭い
視角で照射光バンドを放射する。所定の照射光バンド
は、約690nmの極大波長を有する赤色を呈する比較的正
確な波長を有する。前に説明したように、処理すべき液
体が血小板を含有するならば、フォトダイオードは、約
425nmに極大波長を有する青色を呈する波長を有するよ
うに選択されるであろう。
図示した具体例においては、個別のフォトダイオード
照射光源78の各々は、約8.0cd（20mAにおいて）の最低
強度、約36.0cd（20mAにおいて）の最高強度、及び、典
型的には約15.0cd（20mAにおいて）の強度を有する。各
々のフォトダイオード光源78は、約2.4Vの低い最大順方
向電圧で作動される。
図６乃至９に図示した具体例においては、個別の照射
光源78は、（図９が最もよく示すように）列80をなして
配列されている。列80は、それぞれ約15個の光源よりな
る横列に配列された複数の個別の光源78（図６において
水平的に示す）を含む。図示した具体例においては、列
80は、約195個の個別の照射光源78を含む。制御要素
（図示せず）が、該個別の照射光源78を作動させる。
この配列において、照射チャンバー50はまた、照射チ
ャンバー20を取り囲む反射板82をも含む。図７が最もよ
く示すように、反射板82は、一般的に短軸83に沿って切
り取られた楕円の形状に一致し、従って、ただ１つの焦
点84しか有しない。照射光源の列80は、該切り取られた
反射板82の開放端86を横切って位置している。処理チャ
ンバー20の回転軸42は、閉鎖端88の近くに焦点84に沿っ
て位置している。
図１乃至３に示した具体例におけるように、反射板82
の全内表面は、光源によって放射される照射光を反射す
る金のような材料で内張りされている。図７が示すよう
に、反射板82は、列80から放射された照射光を、処理チ
ャンバー20の管状のハウジング18の外部の周りに均一に
導く。照射光は、間隙26を横断する液体を混合するため
にスピナー24が回転するとき、処理チャンバー20の間隙
26を均一に満たす。
第３の代替的具体例（図10乃至13に示した）において
は、図６乃至９に示した具体例のように、照射チャンバ
ー50は、フォトダイオードの形態をとる複数の照射光源
（これも一般的に同じ数字78で示される）を含む。図６
乃至９に示した具体例のように、個別の照射光源78は、
個々の列90中に配列されている。しかしながら、図６乃
至９に示した配列とは異なり、処理チャンバー20は反射
板を含まない。その代わりに、照射光の列90自身が完全
に処理チャンバー20を取り囲んでいる。
図示した具体例においては、20の列90が、中心点92の
周りに円周状に配列されている。処理チャンバー20の回
転軸42は、一般的にこの中心点92上これに沿って置かれ
ている。各列90は、24個の個別の光源78を含む。処理チ
ャンバー20は、従って、約480個の個別の照射光源78に
曝される。制御要素（図示せず）は、個別の照射光源78
を作動する。
先行の具体例におけるように、この包み込む照射光源
78の列90は、処理チャンバー20の管状のハウジング18の
外部の周りに均一に照射光を導く。照射光は、間隙26を
横断する液体を混合するためにスピナー24が回転される
とき、処理チャンバー20の間隙26を均一に満たす。
第２の及び第３の代替的具体例において示した照射光
源78の各々は個別であるから、制御要素は、２個又はよ
り多くの照射光源を異なる波長が作動させるような形態
とすることができる。代わりに、制御要素は、２個又は
より多くの個別の照射光源78を実質的に同じ波長で作動
させるような形態とすることができる。
更に、個別の光源78の各々によって放射される照射領
域は、光源78の照射光強度と同様に、変化させることが
できる。
図示した具体例の全てにおいて、供給源容器14及び収
集容器16は各々可塑化した医療グレードのポリ塩化ビニ
ルのような、可撓性で不活性のプラスチック材料で作ら
れたバッグの形態（それぞれ94及び96）をとっている。
図示した具体例（図14が示すように）においては、処
理装置12の入口30は、ある長さの可撓性で不活性なプラ
スチックチューブ34を含む。チューブ34は、第１の連結
装置98に終止する。チューブ34はまた、処理装置12に入
るに先立ち液体から白血球を除去するための、慣用のラ
イン組み込みフィルター100をも含む。使用される濾過
媒質（図示せず）は、生綿、酢酸セルロース、又はポリ
エステルのような他の合成繊維を含み得る。
ある長さの可撓性で不活性なプラスチックチューブ10
2もまた、供給源容器14に連結している。このチューブ1
02は、（図１が示すように）供給源容器14を処理装置12
の入口30に連結するために第１の連結装置98と嵌まり合
う第２の連結装置104を含む。
種々の既知の連結装置が使用できるが、図示した具体
例においては、装置98及び104は、好ましくは、ここに
参照して導入するGranzow等の米国特許第4157723号及び
第4265280号に示されたような無菌の連結装置である。
処理装置12の出口32はまた、既に記述したチューブ36
をも含む。チューブ36の末端は、収集容器16に連結して
いる。代わりの配列（図示せず）においては、チューブ
36は、チューブ34及び102のように、通常２つの長さに
分離されていることができ、各々が、使用に先立ち処理
装置12の出口32に収集容器16を連結するための無菌の連
結装置を有する。
図示した具体例（図14が示すように）においては、補
助容器106が、光活性材料を含有する溶液を保持してい
る。補助容器106はまた、第３の（好ましくは無菌の）
連結装置110を担持したある長さのチューブ108をも含
む。この配列においては、供給源容器14はまた、第４の
（好ましくは無菌の）連結装置114を担持したある長さ
の他のチューブ112をも含む。第３及び第４の無菌の連
結装置110及び114を連結することにより、光活性材料
は、補助容器106から供給源容器14中へと、処理すべき
液体と混合するために搬送されることができる。連結さ
れたチューブ108及び112は、光活性材料を供給源容器14
中に導入するための、閉鎖された、内部的に無菌の流路
を形成する。一旦光活性材料が移送されると、チューブ
108は（図１が示すように）、連結された連結装置110及
び114の下流でヒートシールされて閉鎖されることがで
き、そして補助容器106は取り去れることができる。
無菌の連結装置98、104、110及び114を使用するとに
より、形成された流路は、供給源容器14から処理チャン
バー20を通り、そして収集容器16中へと液体を搬送する
ための閉鎖された、内部的に無菌の流路よりなる。
処理後、チューブ36はヒートシールされて閉鎖され、
そして収集容器16は貯蔵のために取り外されることがで
きる。
本発明の特徴及び利点は続く請求の範囲に示されてい
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォーリー，ジョン，ティー アメリカ合衆国60046、イリノイ、ホイ ーリング、サウスナバホトレイル 494 (72)発明者 ブラッテン，ウィリアム，アール アメリカ合衆国60046、イリノイ、レイ クビラ、ラビーンドライブ 24877 (56)参考文献 特公 昭64−5910（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61M 1/00 - 1/36

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の波長範囲内の照射光へ曝露すること
    によって生物学的汚染物を根絶するように活性化される
    光活性材料が結合している該汚染物を含有している液体
    を処理するための装置であって、 内部領域を区画し、かつ該内部領域中へ前記照射光を通
    すように前記所定波長範囲内の照射光に対し本質的に透
    明である外側壁と、 前記外側壁から離れて前記内部領域内に配置されている
    内側壁と、 処理すべき液体を受入れるため前記外側壁と内側壁の間
    の前記内部領域内に形成され、前記外側壁に隣接した外
    側域および前記内側壁に隣接した内側域を有する処理チ
    ャンバーと、 外側壁を通過する照射光へ曝露のため前記処理チャンバ
    ー内の前記汚染物を前記内側域から外側域へ向かって循
    環させる渦を処理チャンバー内に存在する液体中に発生
    させるため、前記外側壁および内側壁を相互に関して相
    対的に回転させる循環手段を備えていることを特徴とす
    る戦記装置。
  2. 【請求項２】前記内側壁がローターを形成し、そして前
    記循環手段は内部領域内でローターを外側壁に関し回転
    させるための手段を含んでいる請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記外側壁は内部領域の外周を区画する一
    般に管状のハウジングを形成し、前記内側壁は該ハウジ
    ング内に配置された一般に円筒形の部材を形成し、前記
    内側壁と外側壁の間の空間が前記処理チャンバーを構成
    する環状間隙を形成し、前記循環手段は前記汚染物を前
    記環状間隙の外側域へ向かって循環する渦を該環状間隙
    内に発生させるように前記円筒形部材と外側壁を相互に
    関して相対的に回転させるための手段を含んでいる請求
    項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記環状間隙は液体を受入れるための入口
    および液体を排出するための出口を含み、該入口および
    出口は回転軸に関して離間している請求項３に記載の装
    置。
  5. 【請求項５】前記円筒形部材はローターを含み、そして
    前記循環手段は該ローターを前記内部領域内で前記外側
    壁に関して相対的に回転させるための手段を含んでいる
    請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】液体を前記入口から前記間隙を通って前記
    出口へ搬送するため手段をさらに含んでいる請求項４ま
    たは５に記載の装置。
  7. 【請求項７】所定の波長範囲内の照射光へ曝露すること
    によって生物学的汚染物を根絶するように活性化される
    光活性材料が結合している該汚染物を含有している液体
    を処理するためのシステムであって、 請求項１ないし６のいずれかに記載の液体処理装置と、 前記汚染物質へ結合した光活性材料を活性化するため前
    記装置の外側壁を通ってその処理チャンバー中へ前記所
    定波長範囲内の照射光を発射するための手段、 を備えている前記システム。
  8. 【請求項８】前記照射光発射手段は前記液体処理装置か
    ら離間しており、かつ発射された照射光を前記外側壁を
    通って収束させるための手段を含んでいる請求項７に記
    載のシステム。
  9. 【請求項９】前記照射光発射手段は単一の照射光源を含
    んでいる請求項７に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】前記照射光発射手段は複数の照射光源を
    含んでいる請求項７に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】前記複数の照射光源は別々である請求項
    10に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】前記照射光発射手段は光ダイオードを含
    んでいる請求項７に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】前記照射光発射手段は照射光源と、そし
    て前記処理装置の少なくとも一部分を囲む反射表面を含
    んでいる請求項７記載のシステム。
  14. 【請求項１４】前記反射表面は形状が楕円である請求項
    13に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】前記楕円形反射表面は直径上に離間した
    第１および第２の焦点を有し、前記照射光源は前記焦点
    の一方に配置されており、前記処理装置は他方の焦点に
    配置されている請求項14に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】前記楕円形反射表面はその短軸に沿って
    延びる開放端と、該開放端から離れそして焦点を含んで
    いる閉鎖端を有し、 前記照射光源は楕円の開放端に配置され、かつ閉鎖端の
    方向に面しており、 前記処理装置は閉鎖端の焦点に配置されている請求項14
    に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】前記照射光発射手段は前記処理装置の周
    囲を囲んでいる多数の照射光源を含んでいる請求項７に
    記載のシステム。
  18. 【請求項１８】前記複数の照射光源は光ダイオードを含
    んでいる請求項17に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】所定の波長範囲内の照射光へ曝露するこ
    とによって生物学的汚染物を根絶するように活性化され
    る光活性材料が結合している該汚染物を含有する液体を
    生体外で処理するための方法であって、 内側壁と、前記所定の波長範囲内の照射光に対して本質
    的に透明な外側壁との間に形成された間隙を通って前記
    液体を搬送するステップ、 前記液体が前記間隙を通過する時、前記外側壁を通過す
    る照射光の光源へ前記液体を曝露し、その間前記照射光
    へ曝露のため前記汚染物を前記外側壁へ向かって前記間
    隙内で循環させる渦が発生するように、前記内側壁およ
    び外側壁を相互に対して相対回転させるステップ、 を含んでいる前記方法。
  20. 【請求項２０】前記照射光曝露ステップの間、前記内側
    壁を外側壁に対して回転させる請求項19の方法。
  21. 【請求項２１】血液成分と生物学的汚染物を含んでいる
    液体を生体外で処理する方法であって、 所定の波長範囲の照射光へ曝露することによって前記汚
    染物を根絶するように活性化されかつそれ自体が前記汚
    染物へ結合する光活性材料を前記液体へ添加するステッ
    プ、 内側壁と、前記所定の波長範囲内の照射光に対して本質
    的に透明な外側壁との間に形成された間隙を通って前記
    液体を搬送するステップ、 前記液体が前記間隙を通過する時、前記外側壁を通過す
    る照射光の光源へ前記液体を曝露し、その間前記照射光
    へ曝露のため前記汚染物を前記外側壁へ向かって前記間
    隙内で循環させる渦が発生するように、前記内側壁およ
    び外側壁を相互に対して相対回転させるステップ、 を含んでいる前記方法。
  22. 【請求項２２】前記照射光曝露ステップの間、前記内側
    壁を外側壁に関して回転させる請求項21に記載の方法。
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