JP6850872B2 - 生体媒質中の病原体の不活化 - Google Patents

Description

本発明は、電離ベータ線放射によって、これらの病原体を不活化すること、及び／又はこれらの生体媒質中の含有物質を変容することを目的とした、場合によっては活性病原体を含んでいる液状の生体媒質、特に培地、細胞懸濁液、又はウイルス懸濁液の処理に関する。

知られているように、例えば、ウイルス、ウイルス粒子、細菌、又はその他の生物のような毒素又は病原体を含む病原性物質は、熱放射、又は電離放射、主にＵＶ放射、Ｘ線放射、若しくはガンマ線放射、さらにベータ線放射での曝露によって、不活化することができる。その際、病原体は、動物若しくは人の機序への又は細胞培養若しくは組織培養への病原性作用が最小限に抑えられるか又は完全になくなるように変容する。このような熱放射、又は例えば非熱的電子を用いた電離放射（ベータ線放射）は、これらの病原体の一つ以上の構造又は機能成分の構造的一体性を分子レベルで変化させ、こうして病原体の不活化を引き起こす。その際に問題なのは、線量／作用相関関係に従い、低すぎる放射線量は、病原体を完全又は十分には不活化せず、一方、高すぎる放射線量は、生体媒質のその他の成分における望ましくない構造変化及び変容の原因となり得るということである。これは、活性病原体の懸濁液から、とりわけウイルス懸濁液からワクチンを製造する場合に特に問題である。例えば特許文献１に記載されているように、ウイルスを不活化するためにウイルス懸濁液を低エネルギーのベータ線放射によって照射する場合、低すぎる放射線量は、ウイルスの望ましくない不完全な不活化を引き起こし、これに対して高すぎる放射線量は、ウイルス又はウイルス性抗原構造を破壊又は部分的に変性させ、したがって製造すべきワクチンの免疫原性作用を低下させる。低すぎる放射線量の場合も高すぎる放射線量の場合も、ウイルス懸濁液はその後にワクチンとして使用できなくなるであろう。

しかし、熱放射又は電離放射による照射は、細胞研究における並びに細胞製造及び組織製造における、目的とする変容、つまり、細胞又は組織の変形、突然変異誘発、刺激、形質導入にも用いることができ、特に、細胞増殖を止めるために細胞のＤＮＡを断片化することにも用いることができる。その際、適切な線量をコントロールすることが非常に重要であり、とりわけ、細胞又は組織に関し、このような放射に起因する変容及び作用の線量／作用依存性を最初に科学的に決定しなければならない場合には非常に重要である。

バイオテクノロジー設備、とりわけワクチン製造設備、更に細胞培養及び組織培養の設備の自動化の観点からすると、生体媒質、なかでも病原性の懸濁液、細胞又は組織の懸濁液、滅菌媒質等の、とりわけ連続的な処理を可能にする装置、方法、及び手段が提供されるべきである。これに関しては、とりわけ全自動で連続的に運転可能であり、且つこのような設備の流れている材料流に「介入」することができる、このような生体媒質を線量コントロールして照射するための方法及び手段を提供することが望ましい。同時に、設備に必要な、このような手段の洗浄、交換、又は滅菌が可能であるべきである。同様に、対人保護（感染）及び製品保護（汚染）も保証されるべきである。

ドイツ特許公開公報第１０ ２０１３ ０１２ ４５５ Ａ１号

本発明の基礎となった技術的課題は、液状の生体媒質の自動化可能で連続的な照射のための方法及び手段であって、とりわけ、そのような媒質の製造又は加工用の自動ラインの中で、生体媒質の連続的な液体流を、コントロール可能な放射線量にさらすことに適した方法及び手段を提供することである。本発明は、改善された、つまりとりわけ線量コントロールされた放射線曝露を、なかでも病原体の確実な不活化又は生体媒質の放射に応じた目的に沿った変容のために、達成するべきである。同時に、自動ラインの中で自律運転可能で、交換可能で、容易に洗浄可能であり、且つ対人保護及び製品保護が保証されている一体型モジュールを提供するべきである。

この技術的課題は、ベータ線放射によって均質な媒質を曝露するための、液状媒質の連続的な均質化のための新規の装置によって解決される。本発明によればこのために、連続的に補給される液体からの連続的な液体膜の生成に適しており、且つ予め決定可能な厚さ、つまり表面積／体積比を有するこの液体膜の照射を可能にするモジュールが提供される。このモジュールは、本発明によれば交換可能で一体型カセットの形態で実施されている。カセットは、特に、このカセットを連続的で線量コントロールされた照射に繰り返し使用するために組み込み得る装置から分離して、滅菌することができる。カセットは本発明によれば、連続的に補給される液体を収容するための槽と、この槽内に、とりわけその槽内に収容された補給された液体中に浸っており、そこで軸に沿って回転可能な円筒ローラーとを備えたモジュールハウジングから成っている。このモジュールは、槽内に液体を補給するための少なくとも一つの流入路を更に備えている。円筒ローラーのローラー表面と密着しており、詳しくはローラーのうちローラーの回転方向において下方へ移動する側で接触している少なくとも一つの掻き落しリップが、ローラーの回転時に周回しているローラー表面で、槽内に収容された液体から形成された液体膜を掻き落すために設けられている。この掻き落しリップによってローラー表面から掻き落された液体を収容して連続的に導出するための流出路も設けられている。

本発明によれば、槽内の液面レベルを固定して一定に保つため、余分に補給された液体を槽から流出させるべく、槽に越流路が設けられている。

本発明によればカセットは更に、交換可能なカセットを形成するためにモジュールハウジングを密閉するハウジングカバーから成っている。ハウジングカバーは、少なくとも一つの放射透過性窓（放射窓）を金属窓の形態で有している。

カセットの本発明によるモジュールハウジングの第１の形態の好ましい一要素は、特殊な間隙形成要素であり、この間隙形成要素は、ロールのうち回転時に上方へ移動する側で、補給された液体が槽からローラー表面に乗り上げるところに配置されている。間隙形成要素は、ローラー表面に対し、そこで毛細管ギャップが形成されるように間隔をあけている。この毛細管ギャップは、少なくとも槽内の液面レベルより上まで延びている。この間隙形成要素は、本発明によれば、ローラー表面で形成される液体膜の生成及び均質化に役立つ。

本発明者らは意外にも、本発明による要素の協働により、連続運転の間に、連続的に補給される液体から、非常に連続的な液体膜を生成することができ、この液体膜が、一定の厚さ、特に一定の表面積／体積比を有することを発見した。本発明によりモジュールハウジングの槽に設けられた越流路によって一定に保たれている槽内の液面レベルは、特に、好ましくはこの液面レベルの上まで延びている毛細管ギャップをローラー表面と共に形成する好ましい特異的な間隙形成要素と関連して、意外にも均質で連続的な液体膜をローラー上にもたらすことができる。これらの好ましい形態の一つでは特異的に、毛細管ギャップの幅により及び／又は毛細管ギャップのうち槽の液面レベルより上に延びている部分の高さにより、液体膜の厚さをある程度の範囲内で調整することができる。

液体の種類及び質、液体の粘度、並びに濡らされる表面、とりわけローラー表面の種類及び質とともに、ローラーの周回速度も、適切な液体膜の形成に関して重要である。

カセットの本発明によるモジュールハウジングの代替的な一形態では、このような特殊な間隙形成要素がない。それは特に、特定の形式ではこのような特殊に成形及び配置される間隙形成要素なしでも、十分に確実に、回転するローラー上に連続的な液体膜を生成できるからである。

好ましい一形態では、槽での少なくとも一つの越流路の高さ又は浸る深さを変えることができ、それにより槽内の液面レベルを調整又は予め決定することができる。

好ましい一形態では、越流路に加えて、モジュールの槽内の液面レベルを固定する、つまり一定に保つための少なくとも一つの更なる手段が設けられている。流量及び／又は発生する気泡を検出する気泡検出器又は流量計を越流路に取り付けることで、槽内の液面レベルを一定に保つことを改善できることが好ましい。越流路での流れの種類及び質は、モジュールの槽内の液面レベルを間接的に説明する。センサー信号は、流入路での流入量を相応に制御するために使用することができる。気泡検出は、主に「機能制御」に使用される。越流路での気泡のない連続的な流れは、流入路の液体が、不活化された液体用のタンク内に行く危険があることを推論させ、これは阻止しなければならない。それだけでなく運転開始時の気泡検出を通して、カセットが適切に接続及び配管されたかをチェックすることができる。

圧力測定は、主に運転前又は運転中の密閉システムの密封性チェックに使用される。モジュール内部は、少しの正圧又は負圧が印加されている。モジュールに漏れがある場合は、それが圧力変化によって示される。

更なる代替的な一形態では、ローラー上への液体補給が、いわゆるチャンバードクターブレードとして実施されている。チャンバーは、ローラー上においてシールリップによって密閉されることが好ましい。代替策としては、チャンバーがローラーと共に密閉された毛細管ギャップを形成する。ローラー上への液体塗布は、流量制御及び／又は圧力制御されて行われる。

すべての実施形態では、掻き落しリップが、ローラーの下方へ移動する側で、回転しているローラーの下方へ移動する方向とは逆に方向づけられることが好ましい。この掻き落しリップは、回転方向とは逆に方向づけられたスクレーパのように機能する。好ましいのは、掻き落しリップが回転によってローラー表面に押し付けられ、そこで間隙なく当接していることであり、さらに好ましくは掻き落しリップの幅全体にわたって当接していることである。ローラー表面から掻き落された液体は、掻き落しリップを越えて、好ましくは掻き落し器のモジュールハウジングへの固定部に配置された流出溝又は流出路内に流れ、こうして集められ、モジュールハウジングから排出され得る。

これに代わる好ましい一形式では、掻き落しリップが、ローラーの下方へ移動する側で、回転しているローラーの下方へ移動する方向とは逆側の方向を向くように配置されている。この掻き落しリップは、ローラーの表面と共に、横に延びる溝を形成しており、この溝内に掻き落された液体を集めることができる。そこから液体は受動的にあふれ出して、掻き落し器の固定部に配置された流出溝で集められ、モジュールハウジングから排出され得る。しかしその代わりに、また好ましいのは、そこでは流出路が、掻き落しリップとローラーの下方へ移動する側との間に形成された溝内に突き出ている少なくとも一つの管として形成されることである。この管による掻き落された液体の溝からの排出は、好ましくは能動的に、特に好ましくは真空ポンプ、好ましくはぜん動ポンプを使った吸引によって、又はその代わりに正圧による追い出しによって行うことができ、ただしこれは、特に圧力補償を備えたタンクを前提とする。

更なる代替的な一形態では、ローラー表面からの液体排出が、二重の掻き落しリップによって促進されている。少なくとも後続の（下側の）掻き落しリップはローラーに当接しており、回転しているローラーの下方へ移動する方向とは逆に方向づけられている。両方の平行に延びる掻き落しリップは、ローラー表面と一緒に、チャンバードクターブレードの態様でチャンバーを形成している。チャンバーは流出路を形成している。

好ましい一形態では、形成された毛細管ギャップの下流側に相当する、ローラーの上方へ移動する側で、追加的に少なくとも一つの掻き落し器が配置されており、この掻き落し器はローラー表面に対して間隔をあけている。この掻き落し器は、特に粘性の媒質に対し、液体膜の追加的な均質化及び層高さの調整に役立つ。この掻き落し器は、この実施形態の好ましい形式では、必要に応じて液体膜の均質化への作用及び液体膜の厚さへの作用を制御するため、掻き落し器のローラー表面に対する間隔を調整可能であり、又はモジュール内で状況に応じて適切に異なって寸法決定された掻き落し器と交換可能である。この実施形態の特別な一形態では、液体膜をローラーの中心区域と周辺区域の間で均質化するために、掻き落し器の掻き落しエッジが円弧形又は楕円形をしている。

ローラー表面の好ましい材料は、電子又は熱線を反射する材料から選択されており、特に好ましいのは第VIII属の金属から選択されることであり、しかし特に好ましいのは金属の白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、及び鉄（Ｆｅ）、並びに合金化された鋼鉄、特にクロムニッケル鋼及びその他のステンレス鋼から選択されることである。特に好ましいのは金（Ａｕ）コーティングであり、その代わりに好ましいのは白金（Ｐｔ）コーティングである。その代わりに又はそれに加えて、ローラー表面は、抜けのない液体膜の形成を改善するために、それ自体で知られている化学的な又はプラズマ方法を使って親水化されている。その代わりに又はそれに加えて、ローラーの表面は構造化されている。

好ましい一形態では、ローラーがその表面で、放射に起因する加熱を補整するために、とりわけ望ましくない不利な放射作用を阻止するために、適切な措置によって温度調節されており、つまりとりわけ冷却されている。代替的な一形式では、とりわけ熱の影響と関連する放射作用を強化するため又はそれを液状媒質中の感熱性構造へと特に向けるために、ローラー表面を加熱することができる。このために特に、モジュール及びとりわけローラーを冷たい又は熱い流体が通過するための追加的な循環が実現されている。代替的な形態では、単に、外から全体的に温度調節されたモジュールを介した熱伝導によって、ローラー表面が温度調節される。代替的な形態では、補給される照射すべき媒質が、好ましくはモジュールに入る前に、その代わりに又はそれに加えて照射中に調節される。

本発明によれば、モジュールハウジングをガス及び空気に対して密閉するために、カセットのハウジングカバーに少なくとも一つの放射窓が設けられている。好ましい一形態では、放射源を保護するため、カセットを連結可能な装置でも放射窓が設けられている。放射窓の種類及び形態は、照射の種類及び質に依存している。電離性で短波の放射、ＵＶ−Ｃ、又は軟Ｘ線放射による照射に対しては、プラスチック又は石英ガラスから成る放射窓を用いることができる。しかし本発明によれば、Ｘ線放射又はベータ線放射による照射に対して金属窓が設けられている。放射窓の金属は、チタン、マグネシウム、及びアルミニウム、並びにそれらの合金から選択されることが好ましい。

好ましいのは、モジュールハウジングが運転の前又は最中に冷却されることであり、例えば４℃に温度調節されることである。これに関し、所与の周囲湿度では、放射窓のところで液体が凝縮する可能性がある。したがって好ましい一形態では、放射窓をそこでの結露を阻止するために乾いたガスで浄化することができる。この乾いたガスが同時に照射中の放射窓の冷却に役立つことが好ましい。

特別な一形式では、モジュール内のローラーの回転が、照射の目的でモジュールに補給される液体の圧力及び流れによって実現される。その際、少なくとも一つの流入路を経て補給される液体は、第１の形式では主流においてローラーの回転を駆動する。つまり、連続的な液体膜へ「変化」する、すべての補給される液体がローラーの駆動に用いられる。この形式の好ましい一形態は、ローラー軸に又はローラー内に配置されたタービン要素又は羽根車要素であり、この要素をすべての補給される液体が流れ通る。更なるこのような一形式では、間隙形成要素を経てローラー表面に乗り上げている液体が、そこにかかっている圧力及び重力の条件の結果、ローラーを摩擦駆動で動かすように、ローラー表面が補給される液体に対して「付着性に」形成されている。

代替的な一形式では、補給される液体が副流においてローラーを駆動し、この場合、補給される液体の一方の部分は連続的な液体膜に「変化」し、しかしもう一方の部分はローラーの駆動に用いられ、槽内に流れ戻る。この形式で好ましいのは、ローラーの外表面に沿った一つ以上の位置に、周囲の外輪の構造が設けられることであり、ローラーを回転させるため、補給される液体の一方の部分流がこの外輪に向けられる。これに関しては特に、補給される液体のこの部分は、連続的な液体膜を形成せず、ローラーの下方へ移動する側に設けられた掻き落しエッジによって掻き落されてモジュールの流出路を経て導出されることもない。このために掻き落しエッジは、周回する外輪の位置に凹部を有しており、この凹部がそこで液体の掻き落しを阻止している。

代替的又は追加的な実施形態では、モジュールのローラーを外部の駆動部によって回転させることができる。単純な一形態では、このためにモジュールのローラーの車軸がモジュールハウジングから外に延びており、そこで外部の駆動部、例えばギヤードモータ又はステッピングモータと、適切な機械式連結部を介して噛み合うことができる。一実施形態では、モジュールハウジングでのローラー軸がそのまま外に延びている。代替的な一形態では、モジュールハウジングから外に延びている駆動シャフトが、モジュールハウジング内で、トランスミッション、好ましくはスピンドルギア、ギア、又は歯付きベルトを介してローラー車軸と連結している。

駆動シャフト又はローラー車軸のシャフトブッシングは、モジュールハウジング内の好ましくは浄化可能なスペースを有する二重のシャフトシールとして形成されることが好ましい。このスペースは、無菌の及び／又は殺菌性の浄化媒体で浄化することができる。

代替的で好ましい一形態では、外部の駆動要素に対するローラーのトルク連結が、非接触式で、磁気式に、とりわけローラー内に嵌め込まれた磁気要素を介して行われ、この磁気要素は、駆動要素における相応の構造と一緒に磁気連結部を形成している。この形式の好ましい一形態では、ローラーの磁気要素と、外部の電磁式駆動部、特に定置式で交流電流が印加される電磁コイル装置とが、一緒に電気モータを形成するために接触することができる。

本発明による交換可能なカセットは、定置式の設備内に、例えば自動ラインの中に嵌め込むことができ、必要に応じて洗浄又は滅菌の目的で交換することができる。これに関してカセットは、生体液体を導入及び導出するためのすべての接続部を有している。これらの接続部は、クイックチェンジアダプターを備えることができる。好ましい一実施形態では、滅菌装置内にカセットを装填又は挿入することにより流体結合が自動的に確立されるよう、モジュールハウジングに液体流入及び液体流出用のクイックチェンジ結合部が配置されている。このような結合部は、ＣＩＰ「ｃｌｅａｎ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ」、ＷＩＰ「ｗａｓｈ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ」、又はＳＩＰ「ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ」として設計することができる。代替的なそれ自体で知られている結合部は、バルブ、ルアーロックのような滅菌コネクター、及び類似のシステムである。

好ましいのは、本発明による交換可能なカセット自体がモジュール式の構造を有していることであり、これにより、モジュール内で所望の液体膜の形成を決定する、特に厚さを決定する要素を、個々に交換することができる。例えば、複数の様々に寸法決定された間隙形成要素を提供することができ、これらの間隙形成要素は、液体膜の厚さを適合させるため、ユニットシステムの方式でモジュールにおいて交換することができる。ローラー自体も様々な形式で提供することができ、これらの形式は、実質的にローラー表面の種類及び性質によって互いに異なっている。モジュール式の構造、とりわけ交換可能で閉鎖的なカセットとしてのモジュールの形態により、危険な病原体を不活化するためのシステム全体を、セーフティレベルの比較的低い実験室及び自動ライン内でも運転することができる。完全に閉鎖的な実施形態が可能なことにより、必要な液体の導入部及び導出部及びそれに関連する供給容器も含めたモジュール全体を、セーフティレベルの比較的高い最初の実験室内で手入れ及び準備し、その後、この装置を滅菌して閉鎖し、セーフティレベルの比較的低い自動ライン内に運び込むことができ、その後、そこで病原性病原体を不活化するための放射処理を行うことができる。モジュールの完全に閉鎖的な実施形態により、それ以外の自動部品、とりわけ放射源、ローラーの駆動部、及びポンプの汚染を阻止することができる。同時に対人保護及び製品保護が達成又は改善される。

第１の形式では、モジュールの片側が開放されており、ローラー表面で曝露される液体膜への熱放射又は電離放射の自由な投射が可能である。この場合に好ましいのは、このモジュールが、運転のために定置式の装置内に差し込まれるか又は挿入されるか、そうでなければ連結され、且つこの定置式の装置に対して密閉されることである。この定置式の装置の方は、少なくとも放射源、並びに好ましくはこれに加えてモジュールを通して液体を輸送するための手段及び／又はこれに加えてモジュール内のローラーの回転を駆動するための手段を含んでいる。

代替的な一形態では、モジュールが完全に自己完結式であり、好ましくは交換可能で規格化されたカセットとして提供されている。モジュールハウジングの封鎖には密封性のハウジングカバーを用いることが好ましく、このハウジングカバーは、とりわけ気密性及び液密性であるが放射を透過する放射窓を有しており、この窓を通して外部の放射源により、ローラー表面で形成された液体膜を照射する。

本発明の対象は更に、例えば電離放射又は熱放射を使って、媒質中の病原体を不活化するため又は媒質の成分を変容させるために、液体、とりわけ生体媒質を連続的に線量コントロールして照射するための装置であり、この装置は、本発明によるモジュール及びこれに加えて少なくとも一つの放射源を含んでおり、これに関してはとりわけモジュールを放射源に直接連結することができる。この装置は、モジュールを通したこの液体の連続的な能動輸送のための少なくとも一つ以上のポンプを更に備えている。

一形式ではこれに加えて、照射すべき液体を含む少なくとも一つの供給容器と、モジュールから流れてくる照射された液体を収容するための少なくとも一つの捕集容器とが存在している。好ましい一形態では、供給容器の目的は、第１の流入導管を介して、この液体を流入部からモジュールに連続的に送り込むことである。モジュールの越流部は供給容器に通じていることが好ましい。モジュール内への液体の輸送は能動的に、とりわけ供給容器の圧力印加によって（なかでも越流部が再び供給容器内で終端していない場合）及び／又は流入部内のポンプ要素によって行われる。モジュールの越流部から供給容器内への液体の輸送は受動的に、とりわけ供給容器内で発生する負圧に補助され及び／又は重力に補助されて行われ、この負圧は、補給すべき液体を供給容器から吸引する際に発生する。その代わりに、また好ましいのは、液体の輸送が能動的に、ポンプ、とりわけぜん動ポンプを介して行われることである。

照射された液体を収容するための捕集容器はモジュールの流出路と結合している。好ましい形態ではこれに加えて、圧力を平衡させる排気路が設けられており、この排気路は、モジュールの流出側と流出容器とを結合している。掻き落された照射された液体の搬出は受動的に、とりわけ重力に補助されて行われるのが好ましく、その代わりに能動輸送によって、流出容器への圧力印加若しくは真空印加によって、及び／又はモジュールの流出支流内の能動ポンプ要素によって行われる。

好ましいのは、この装置がこれに加えて少なくとも一つの機械式又は電磁式の駆動要素を、場合によってはモジュール内のローラーの回転を駆動するのに適した機械式又は非接触式の連結要素を備えて含んでいることである。

本発明によるモジュール及び本発明による装置は、液体を線量コントロールして照射する目的で、連続的に補給される液体を均質化することに特異的に適している。これは、本明細書中で述べたように、ことに液体中の病原体を狙い通りに不活化することに役立つ。それに応じて本発明の更なる対象は、生体液体中の病原体を不活化するための、とりわけ連続的に実施される方法である。本発明による方法は少なくとも以下のステップを含んでいる。すなわち、ステップ（ａ）では、場合によっては活性病原体を含んでいる液体が、本発明によるモジュールにとりわけ能動的に補給される。ステップ（ｂ）では、本発明によるモジュール内のローラーが回転され、これにより、補給された生体液体から、予め決定可能な厚さの連続的な液体膜が、周回するローラー表面で形成される。ステップ（ｃ）では、ローラー表面に形成されて曝露される液体膜が、病原体を不活化する電離放射線量によって照射され、この放射線量は、放射窓及び形成される液体膜の厚さで決まる液体の放射に曝露される体積範囲を通過する放射源の放射強度、並びに好ましくはこれに加えてローラーの回転速度により決定可能な液体膜の貫流速度又は流速によって、決定することができる。ステップ（ｄ）では、放射窓を通りすぎることで照射され、ローラー表面から掻き落された液体が、モジュールから排出されて収容される。この液体は、線量に依存して不活化された病原体を含んでいる。

本発明による方法は、全般的に、ステップ（ａ）：モジュールへの液体の補給、（ｂ）モジュール内のローラーの回転、これにより、決定可能な厚さの連続的な液体膜が、周回するローラー表面で形成される、（ｃ）熱放射又は電離放射によるローラー表面の液体膜の照射、及び（ｄ）モジュールから排出可能な照射された液体の収容を含む、本発明によるモジュールを使った液体の熱照射又は電離照射にも関する。

放射線量は、放射源及び回転速度によって調整されることが好ましい。液体中に線量勾配が生じるので、多くの場合において特に追及に値するのは、ローラー上の液体膜の層高さをできるだけ小さく形成することであり、これは、輸送される液体中の放射線量の差を最小にするという利点がある。（できるだけ最小より大きな）層の高さに調整することは、より高い処理能力を鑑みて、液体中の線量勾配が是認できる場合には追及に値する。その際に好ましいのは、液体膜の厚さを、モジュールの流出要素での毛細管ギャップの調整により、場合によっては追加的に設けられた掻き落し要素との相互作用において制御することである。その代わりに又は好ましくはそれに加えて、線量はローラーの回転速度によって決定及び制御され、回転速度は、照射領域内での媒質の特定の体積範囲の滞在期間を決定的に決定する。回転速度は、場合によっては液体膜の厚さも決定する。それと共に線量及び侵入深さは、放射源、例えばベータ線放射源の直接的な制御により、それ自体で知られているやり方で決定される。

本発明の更なる対象は、電離放射を使って、液状の生体媒質、好ましくはウイルス懸濁液中の病原体を連続的に不活化するための、本発明のモジュール又は装置の使用である。

最後に本発明の更なる対象は、電離放射を使って、生体媒質を変容させるための、本発明のモジュール又は装置の使用である。

以下の図及び例示的実施形態により、本発明をより詳しく説明する。

本発明によるモジュールを使用して病原体を不活化するために、病原体を含んでいる液体を連続的に照射するための構造全体を概略的に示す図である。 図１のように本発明によるモジュールの特異的な一実施形態の概略的な断面図に基づいて、装置全体における液体の流れの原理接続図を示す図である。 放射窓６２を有する密閉されて装着された蓋６０を備えた本発明によるモジュール１０の特異的な一実施形態を上から見た斜視図を示す図である。 図３に基づくモジュール１０の斜視図を、蓋を取り外して示す図であり、回転可能な円筒ローラー３０が見えており、流出路１８へと通じている捕集溝４２を備えて円筒ローラー３０の表面に当接している掻き落しエッジ４０が、ここではバネを効かせて当接している掻き落し板の形態で見えている。 ここでは光学的に透き通った放射窓を有する蓋６０を備えた、本発明によるモジュール１０の代替的な一形態を示す図である。 図５に基づく特異的な実施形態の断面図を示す図である。 図２に基づくモジュール１０の特異的な一形態の概略的な断面図である。 同じモジュールの全体としての平面図を、対応している図７Ａ、図６、及び図２での切断面を表す切断線Ａを描き込んで示している。 図４及び図５又は図９、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した実施形態からの一部分の概略的な断面図である。 図４及び図５又は図９、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した実施形態からの一部分の概略的な断面図である。 カセットの更なる一実施形態を概略的な横断面図で示す図である。 図９に基づく実施形態の概略的な断面図を示す図である。 図９に基づく実施形態の概略的な断面図を示す図である。

図１は、本発明によるモジュールを使用して病原体を不活化するために、病原体を含んでいる液体を連続的に照射するための構造全体を概略的に示している。供給容器２１内には、場合によっては病原体を含んでいる液状媒質２０が供給されている。これは能動的に、導入部１５及びぜん動ポンプ９４を経て、モジュールハウジング１０の流入部１４を経て槽１２内に導かれる。モジュールハウジング内に設けられた越流部１６は、余分な液体を導管１７及び任意選択のぜん動ポンプ９６を経て供給容器２１内に戻す。槽１２内の液面レベル２４は一定に保たれる。槽１２内の液体２０中で円筒ローラー３０が回転する。本発明によればローラーの回転時に上方へ移動する側３４に配置された間隙形成要素５０が、ローラー表面に対する毛細管ギャップ５２を形成し、この毛細管ギャップ５２は液面レベル２４より上にも延びている。ローラー３０の回転時に、毛細管ギャップ５２がローラー表面での液体膜２２の形成及び均質化を実現する。形成された液体膜２２は、放射窓６２の傍を通るように導かれ、そこで放射源８０の放射に曝露される。液体膜２２は、照射後にローラー３０の下方へ移動する側３６で、そこでローラー表面にぴったり当接している掻き落しエッジ４０によって実質的に完全に剥ぎ取られ又は掻き落される。剥ぎ取られた照射された液体２６が集められ、流出路１８を経て、導管１９を経て、場合によってはぜん動ポンプ９８を経て捕集容器２７内に注ぎ出される。任意選択の圧力導管２８が圧力を平衡させる。図２は、図１のように本発明によるモジュールの特異的な一実施形態の概略的な断面図に基づいて、装置全体における液体の流れの原理接続図を示している。

図３は、放射窓６２を有する密閉されて装着された蓋６０を備えた本発明によるモジュール１０の特異的な一実施形態を上から見た斜視図を示している。モジュールに内包されたローラーを駆動するための、連結要素９２を備えた駆動要素９０が、このモジュールにおいて、図示されている。モジュール１０内のローラーの駆動は、ここでは非接触式に、連結要素９２内の磁気要素及びローラー内の対応する磁気要素によって行われる。図４は、図３に基づくモジュール１０の斜視図を、蓋を取り外して示しており、回転可能な円筒ローラー３０が見えており、流出路１８へと通じている捕集溝４２を備えて円筒ローラー３０の表面に当接している掻き落しエッジ４０が、ここではバネを効かせて当接している掻き落し板の形態で見えている。

図５は、ここでは光学的に透き通った放射窓を有する蓋６０を備えた、本発明によるモジュール１０の代替的な一形態を示している。モジュールハウジングの槽内で回転可能な円筒ローラー３０は、パドル要素３８を備えた少なくとも一つの周回する外輪リングを有しており、パドル要素３８には、ローラー３０を回転させるため、モジュールから補給される液体が供される。この特異的な形態では、掻き落しエッジ４０が、周回するパドル要素３８の位置に、そこで周回しているが規定の液体膜は形成しない液体を掻き落さないように凹部４４を有している。図６は、図５に基づく特異的な実施形態の断面図を示している。中で円筒ローラー３０が動いている槽１２内では、流入路１４及び越流路１６が形成されている。図示した特異的な形態では、毛細管ギャップ５２を形成するための間隙形成要素５０が、モジュールハウジング上に装着可能な蓋６０と好ましくは一体的に形成されている。ローラー３０の下方へ移動する側では、バネを効かせてローラー表面にのっている掻き落し板の形態で、凹部４４を有する掻き落しエッジ４０が形成されている。ローラー表面から掻き落された液体は、捕集溝４２内で集められ、流出路１８を経てモジュールから排出される。

図７Ａ及び図７Ｂは、図２に基づくモジュール１０の特異的な一形態の概略的な断面図である。図７Ｂは、同じモジュールの全体としての平面図を、対応している図７Ａ、図６、及び図２での切断面を表す切断線Ａを描き込んで示している。

図８Ａ及び図８Ｂは、図４及び図５又は図９、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した実施形態からの一部分の概略的な断面図である。図８Ａは、ローラー３０に接する掻き落しエッジ４０の第１の実施形態及び配置を示している。掻き落し器４０は、ローラー３０の回転方向とは逆に方向づけられている。図８Ｂは、掻き落しエッジ４０のこれに代わる実施形態及び配置を示している。掻き落しリップとして形成されたこの掻き落し器４０は、ローラー３０の回転方向に方向づけられている。図８Ａに基づく実施形態の場合には、掻き落し器４０によってローラー３０から掻き落された液体は、掻き落し器を越えて、溝として形成された流出部１８内へと流れることができる。図８Ｂに基づく実施形態の場合には、掻き落しリップ４０によってローラー３０から掻き落された液体は、ローラー表面と掻き落しリップ４０の間に形成された溝１９内へと流れることができ、そこから、カニューレとして形成された流出部１８を経て能動的又は受動的に注ぎ出され得る。

図９Ｂは、カセットの更なる一実施形態を概略的な横断面図で示している。この図の切断面は掻き落しリップ４０の領域にある。モジュールハウジング１０はハウジングカバー６０によって封鎖されている。ハウジングカバー６０には放射窓６２がある。ローラー３０の手前の掻き落しリップ４０は、本発明に係る好ましい実施形態では弧形に延びており、これにより重力に補助され、ローラー３０から掻き落された液体は、第一には、好ましくは真ん中に配置されている流出管１８の領域内に集まる。図示した実施形態ではローラーの回転が、ハウジング１０に通っているシャフト及び駆動ユニット９０を備えており、軸方向に配置されている連結部９２によって実現される。図示した実施形態では、槽１２内に突き出ている越流管１６は、好ましくは任意選択で浸る深さを調節可能であり、それにより槽１２内の液面レベルを予め調整することができる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９に基づく実施形態の概略的な断面図を示している。図１０Ａの切断面は、図９に線「Ａ」として示している。図１０Ｂの切断面は、図９に線「Ｂ」として示している。符号は相応に適用している。液体の流入部１４は槽１２の下側にある。流出部１８は、ローラー３０と掻き落しリップ４０の間に形成された溝内に突き出ている。越流管１６は、槽１２内の液面レベルを決定するため、高さを変えることができる。

Claims (14)

1. 補給される生体液体（２０）から連続的な液体膜（２２）を生成するためのカセットであって、連続的に線量コントロールして照射するための装置内での、生成された前記液体膜（２２）の照射及び前記生体液体中の病原体の連続的な不活化に適しており、
   前記液体（２０）を収容するための槽（１２）と、
   前記槽（１２）内に前記液体（２０）を補給するための流入路（１４）と、
   前記槽（１２）内の液面レベル（２４）を固定するため、余分な液体を前記槽（１２）から流出させるための越流路（１６）と、
   前記槽（１２）及び液体（２０）中に浸っており、そこで回転可能な円筒ローラー（３０）と、
   前記ローラー（３０）の回転時に周回しているローラー表面（３２）で形成された前記液体膜（２２）を掻き落すための、前記ローラー（３０）の下方へ移動する側（３６）で前記ローラー表面（３２）と密着している掻き落しリップ（４０）と、
   前記掻き落しリップ（４０）によって掻き落された液体（２６）を収容して導出するための流出路（１８）と、
   を含むモジュールハウジング（１０）を備えており、並びに
   前記モジュールハウジング（１０）を密閉するためのハウジングカバー（６０）を備えており、
   その際、前記ハウジングカバー（６０）が、ベータ線放射に対し透過性を有する気密及び液密な金属窓（６２）を有しており、
   その際、前記カセットが、滅菌可能であり、且つ連続的に線量コントロールして照射するための装置で繰り返し使用するために交換可能である、カセット。
2. 前記モジュールハウジング（１０）が、
   前記ローラー（３０）の上方へ移動する側（３４）に、前記ローラー表面（３２）で前記液体膜（２２）を形成及び均質化するための間隙形成要素（５０）を更に含んでおり、その際、前記ローラー（３０）の前記上方へ移動する側（３４）での前記間隙形成要素（５０）が、前記ローラー表面（３２）に対し、毛細管ギャップ（５２）を形成するために間隔をあけており、その際、前記毛細管ギャップ（５２）が、前記液面レベル（２４）より上まで延びている、請求項１に記載のカセット。
3. 前記間隙形成要素（５０）が、そこで形成される前記液体膜（２２）の厚さを制御するため、前記ローラー表面（３２）からの距離を調整可能又は交換可能である、請求項２に記載のカセット。
4. 請求項２又は３で特徴づけられた前記間隙形成要素（５０）を含んでいない、請求項１に記載のカセット。
5. 前記掻き落しリップ（４０）が、前記ローラー（３０）の前記下方へ移動する側（３６）で、回転している前記ローラーの下方へ移動する方向とは逆に方向づけられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のカセット。
6. 前記掻き落しリップ（４０）が、前記ローラー（３０）の前記下方へ移動する側（３６）で、回転している前記ローラーの下方へ移動する方向に方向づけられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のカセット。
7. 前記流出路（１８）が、前記掻き落しリップ（４０）と前記ローラー（３０）の前記下方へ移動する側（３６）との間に形成された溝（５８）内に突き出ている少なくとも一つの管として形成されている、請求項６に記載のカセット。
8. 前記モジュールハウジング（１０）が、前記モジュールハウジング（１０）の外に配置された連結可能な駆動ユニット（９０）によって前記ローラー（３０）の回転を外部から駆動するために、連結部（９２）を備えている、請求項１から７のいずれか一項に記載のカセット。
9. 前記ローラー（３０）が、前記モジュールハウジング（１０）の外に配置され、且つ前記連結部（９２）を介して前記ローラー（３０）と磁気式に連結可能な、機械式又は電磁式の駆動ユニット（９０）によって前記ローラー（３０）を外部から回転駆動するために、磁気要素を備えている、請求項８に記載のカセット。
10. 生体液体（２０）中の病原体を連続的に不活化するために、前記生体液体（２０）を連続的に線量コントロールして照射するための装置であって、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の交換可能なカセットと、
    ベータ線放射用の放射源（８０）とを含んでおり、
    その際、前記カセットが前記放射源（８０）に直接連結されている、装置。
11. 前記モジュールハウジング（１０）を通して前記液体（２０、２６）を連続的に、能動的に輸送するための一つ以上のポンプ（９４、９６）を更に含んでいる、請求項１０に記載の装置。
12. 前記モジュール（１０）内の前記ローラー（３０）の回転を駆動するための機械式又は電磁式の駆動ユニット（９０）を更に含んでいる、請求項１０又は１１に記載の装置。
13. 生体液体（２０）中の病原体を不活化するための方法であって、
    ａ） 場合によっては活性病原体を含んでいる前記生体液体（２０）を、請求項１から９のいずれか一項に記載のカセットに補給するステップ、
    ｂ） 前記カセットの前記モジュールハウジング（１０）内の前記ローラー（３０）を回転させて、これにより、前記生体液体（２０）の連続的な液体膜（２２）が、予め決定可能な厚さで、周回する前記ローラー表面（３２）で形成されるようにするステップ、
    ｃ） 前記生体液体（２０）の病原体の不活化を引き起こす線量での電離ベータ線放射により、前記ローラー表面（３２）の前記液体膜（２２）を照射するステップ、
    ｄ） 前記ローラー表面（３２）から、不活化された病原体を含んでいる前記照射された液体（２６）を収容するステップを含んでいる方法。
14. 電離ベータ線放射を使って、生体液体中の病原体を連続的に不活化するための、請求項１から９のいずれか一項に記載のカセットの使用。

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