JPH0663130A - 白血球除去フィルター - Google Patents

白血球除去フィルター

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JPH0663130A
JPH0663130A JP4226022A JP22602292A JPH0663130A JP H0663130 A JPH0663130 A JP H0663130A JP 4226022 A JP4226022 A JP 4226022A JP 22602292 A JP22602292 A JP 22602292A JP H0663130 A JPH0663130 A JP H0663130A
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佳孝 大村
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 血液を流入して血液中より白血球を捕捉する
白血球捕捉フィルターにおいて、血液の流入口側に基材
表面のゼーター電位が負の多孔質体、血液の流出口側に
基材表面のゼーター電位が正の多孔質体を備えた白血球
捕捉フィルター。 【効果】優れた白血球及び血小板捕捉能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は血液中の白血球を捕捉す
る白血球捕捉フィルターに関する。更に詳しくは、白血
球捕捉体に用いられる多孔質体表面のゼーター電位に勾
配を与え、血液の入り口側から出口側にかけて静電的な
吸着能を増加させることにより、厚さ当たりの白血球捕
捉能力を高めた全血もしくは赤血球製剤に用いる白血球
捕捉フィルターに関する。
【0002】
【従来の技術】非溶血性発熱反応、抗白血球抗体の産
生、移植片体宿主反応といった、輸血時に混入する他人
の白血球に由来する副作用を防止するために、白血球を
除去した赤血球製剤や血小板製剤の需要が高まってい
る。通常赤血球を輸血する場合、遠心操作により血漿、
血小板の大部分を除去した赤血球製剤を用いる。この赤
血球製剤中にはかなりの量の白血球が残っており、安全
性を高めるために、生理食塩液やグリセリンで洗浄した
り、白血球除去フィルターで濾過した乏白血球赤血球製
剤を使用することが望まれている。より白血球の含有量
が少ない赤血球製剤を得るためには白血球除去フィルタ
ーを用いた除去手段が有効であり、その含有量を100
分の1以下に減少させることが可能である。この白血球
除去フィルターの性能はそのメインフィルターの表面積
や捕捉部位の数等によって左右され、同一のフィルター
であれば厚ければ厚い程白血球除去率は高まるが、これ
は同時に濾過時間の遅延、フィルター内に残存する赤血
球量の増加も導いている。また、白血球除去フィルター
の操作性の面においては、より簡略化された単純な操作
により、誰が行っても安定して高性能が得られることが
望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の赤血球製剤用の
白血球除去フィルターにおいては、単位面積、単位厚さ
当たりの白血球除去率がまだ不十分であったために、あ
る程度の白血球除去率を得るためにはどうしてもメイン
フィルター部を厚くする必要がある。その結果、フィル
ター部が非常に嵩高い構造となり、濾過時間の遅延や選
択的流路の形成の要因となっている。また濾過後のフィ
ルター内に残存する赤血球量も多く、これを回収するた
めに生理食塩液でリンスを行うなど操作が煩雑になり、
得られる乏白血球赤血球製剤の性状に個人差の生じる背
景にもなっている。
【0004】本発明は、血液の出口側の多孔質体表面の
ゼーター電位を正電位にし、白血球や血小板に対し静電
的な吸着能力を与えることにより、厚さ当たりの白血球
除去率の高いフィルター部を得、同量を濾過したとき
に、目詰まりがなく、単純な操作で、処理時間が早く、
赤血球の回収率の高いフィルターを提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下に記載の
本発明により解決できる。 (1) 血液を流入して血液中より白血球を捕捉する白
血球捕捉フィルターにおいて、血液の流入口側に基材表
面のゼーター電位が負の多孔質体、血液の流出口側に基
材表面のゼーター電位が正の多孔質体を備えていること
を特徴とする白血球捕捉フィルター。 (2) 血液を流入して血液中より白血球を捕捉する白
血球捕捉フィルターにおいて、血液の流入口側にカチオ
ン化処理されない多孔質体を配し、流出口側にカチオン
化処理された多孔質体を配した組み合わせからなり、カ
チオン化処理されない多孔質体の表面ゼーター電位が0
mV未満で、表面がカチオン化処理された多孔質体の表
面ゼーター電位が0mV以上であることを特徴とする
(1)記載の白血球捕捉フィルター。 (3) カチオン化処理される多孔質体がカチオン化処
理されない多孔質体と同一である(1)および(2)に
記載の白血球捕捉フィルター。
【0006】また、本発明において多孔質体は各々の電
位を付与されたものを積層するのではなく、1つの多孔
質体において血液流入口側表面をゼーター電位が負に、
血液流出口側表面をゼーター電位が正に付与させたもの
を用いてもよい。
【0007】本発明者らは鋭意検討した結果、血液の上
流側に表面ゼーター電位が負の値を示す濾材を配した方
が、血液と最初に接触する面側の開孔部が大量の白血
球、血小板によって閉塞され目詰まりを起こすことを防
止し、濾過量の大きいフィルターが得られる事を見いだ
した。そこで、上流側に表面ゼーター電位が負である多
孔質体、下流側にゼーター電位が正である多孔質体を配
した構造のメインフィルター部を構成し、その白血球除
去挙動の違いを利用することにより、従来の白血球除去
フィルターに用いられているメインフィルター部よりも
白血球除去性能を損ねることなく濾過時間の短縮が可能
となった。
【0008】本発明における「ゼーター電位」は、通常
以下のように測定される。すなわち、固体と液体とを相
対移動させたとき、固体表面が負電化を帯びている場
合、液体側にはイオンの濃度勾配ができ、その状態で液
体を移動させると固体表面に引き寄せられた+イオンの
うち、そのすべり面よりも沖合いのイオンは液体の流れ
に乗って移動し、一方固体表面近傍の吸着イオンはそこ
に保持される。この固体の上流と下流に電極を配置する
と、下流の電極は正に、上流の電極は負に帯電し、沖合
いのイオンはこの電位差を解消するために固体表面近傍
のイオンの流れとは逆に+イオンが上流に、−イオンが
下流に移動する。そして、一定の液体流速下で、このイ
オンの挙動が定常状態を保つことにより2つの電極間に
一定の電位差が生じ、これを「流動電位」と呼ぶ。
【0009】そして「ゼーター電位」はこの時のイオン
の流れに「すべり」が生ずる面における電位を指し、次
式数1により求められる。
【0010】
【数1】 式中、ηは流動液体の粘度、εは流動液体の誘電率、E
sは流動電位、λは流動液体の導電率、Pは流体を流す
ために加えられた圧力を示す。
【0011】本発明において「多孔質体」とは 一方の
面から他方の面に連通する多数の微細な孔を有した通液
性のある構造を意味する。多孔質体の例としては天然、
合成、半合成、再生の有機または無機繊維からなる多孔
質体;スポンジフォーム等の有機、無機多孔質体;孔成
分の溶出、焼結、延伸、穿孔等により孔形成された多孔
質体;有機または無機の微粒子や細片を充填や結合した
多孔質体等が挙げられるが、特に限定されるものではな
い。
【0012】そして上記した多孔質体のなかで、特にス
ポンジ状のポリウレタン多孔質体、ポリビニルホルマー
ル多孔質体、セルロース繊維、ポリエステル繊維から成
る多孔質体が本発明の目的に適している。また、孔径に
関しても、孔の大きい多孔質体であれば厚さの厚いもの
を用いるか薄いものでも積層して用いればよく、孔の小
さいものでは薄いままで用いることが可能である。多孔
質体の孔径と厚さを適宣選択することにより血球が通過
できるものであれば、いずれの多孔質体でも使用でき
る。特に、特公昭63−26089、特開平3−173
825によると平均気孔径5〜20μmあるいは6〜1
2μmの白血球除去用のフィルターが開示されており、
これらの孔径を有する多孔質体を使用すると効率よく白
血球を除去できる。
【0013】本発明において「カチオン化処理」とは多
孔質体を構成する基材の表面にカチオン性を示す化合物
を固定する事であり、すでに形作られている多孔質体の
表面にコーティングあるいはグラフト重合等の方法によ
り固定しても、あるいは多孔質体の製造過程で配合して
も多孔質自身が正電位を示すのでよい。本発明に用いる
ことができるカチオン性を示す化合物は特に限定しない
が、特に4級アンモニウム塩、アミノ基、イミノ基を含
んだ化合物が好ましい。
【0014】血液の流れに対し上流側に表面ゼーター電
位が負を示す多孔質体、下流側に表面ゼーター電位が正
を示す多孔質体を配したメインフィルター部は図1のよ
うなフィルターハウジングに組み込まれる。この濾材の
上流側に、単一の組成である不織布を積層したプレフィ
ルターを配し、濾材の下流側には濾材とハウジングが密
着することを防ぐためのスペーサーが配される。
【0015】また、本発明の白血球除去フィルターは、
公知の方法により親水化することによって血液製剤が染
み込み易くなり、フィルターの部分的なエアーブロック
を防ぐことができる。
【0016】以下、実施例を示し更に詳細に説明する
が、本発明は何らこれに限定されるものではない。
【0017】
【実施例】
(実施例1)表面ゼーター電位と白血球、血小板捕捉効
率の関係 厚さ0.5mmで、この厚さにおける白血球除去率が30
〜60%程度である表面ゼーター電位が−30mVのポリ
ウレタン多孔質体濾材と、該ポリウレタン多孔質体にグ
リシジルアクリレートをグラフト重合し、次いでカチオ
ン化剤(カチオノンUK:一方社油脂工業)を固定し、
表面ゼーター電位が+7.9mVとなった濾材を用いて白
血球除去能力の比較を行った。直径25mmに打ち抜かれ
た厚さ0.5mmの被検体をフィルターホルダー(NUCLEPO
RE 25mm HOLDER)にセットし、これを用いて新鮮全血、
赤血球濃厚液、白血球浮遊液を0.5ml/min・cm2の流速
で10分間濾過した。結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1より、カチオン化処理された濾材を用
いて濾過された液体中の白血球濃度は、それぞれの未処
理の多孔質体で濾過された液体中の白血球濃度の約1/
40〜1/80の値を、血小板濃度は約1/20〜1/4
0の値を示した。濾過後の多孔質体の電子顕微鏡での所
見では、未処理の多孔質体においては孔を通過できずに
捕捉されている白血球が認められたのみだが、カチオン
化処理多孔質体では孔径で捕捉されている以上に、多数
の白血球が基材表面に吸着していることが認められた。
同時にカチオン化表面においては血小板の吸着も認めら
れたが、赤血球の吸着はそれに比べ軽度であった。この
ことによりカチオン化処理し表面ゼーター電位を正にす
ることにより白血球と血小板の捕捉性能が向上するが、
赤血球の回収についての影響は無いものと判断できる。
またカチオン化処理することにより、始動時間が短縮す
ると同時にフィルター内の流路形成が均一になっている
ことも示唆された。
【0020】(実施例2)未処理多孔質体とカチオン化
多孔質体の組み合わせの効果 厚さ0.5mmの未処理のポリウレタン多孔質体で、白血
球除去率が80%程度の濾材を上流に配し、該多孔質体
に実施例1と同様にカチオン化処理を施し表面ゼーター
電位を+7.9mVにした濾材を下流に配した積層型のフ
ィルター部を作成し、他の組み合わせによるフィルター
部と性能を比較した。すなわち(a)未処理−カチオン
化(本発明のフィルター)、(b)未処理−未処理(比
較例)、(c)カチオン化−カチオン化(比較例)とい
う3種類の組み合わせを作り、これを直径25mmのフィ
ルターホルダーにセットした。これに白血球を84.8
×102個/μl含み、ヘマトクリット値73%の赤血球
濃厚液を0.5ml/min・cm2の定速で15分間濾過したと
きの1分毎の漏出白血球、血小板数とフィルターにかか
る圧力の変化を比較した。結果を図2、図3、図4に示
す。(a)と(b)の圧力変化の推移はほとんど同じで
あり、(a)のカチオン化処理多孔質体には過度の負担
がかかっていないことが認められる。この時の漏出白血
球、血小板数を比較すると、(b)では経時的に漏出量
が増加していくが、(a)ではそれに比べほぼ安定状態
であった。一方(c)の組み合わせ系では5分以降の圧
力の上昇が大きく、カチオン化処理多孔質体にかかる負
担が大きくなっていく過程が認められる。これに呼応す
る形で漏出白血球、血小板数もある点で急激に上昇して
いる。これは目詰まりにより限定された多孔質体内の血
液流路に過度の圧力がかかるため、血中の白血球や血小
板とフィルターとの接触機会が少なくなったり、捕捉さ
れていた白血球、血小板が脱離してしまうためであると
推察される。以上の結果により、未処理の多孔質体と、
カチオン化処理多孔質体を組み合わせることにより、白
血球、血小板捕捉能が高くなると同時に高濾過量に耐え
得る構造になることが確認された。
【0021】(実施例3)繊維状濾材の場合 表面ゼーター電位が−20.6mVであるセルロース繊維
(エジプト綿)、及び実施例1と同様にカチオン化処理
を施し表面ゼーター電位を+7.2mVとしたセルロース
繊維の組み合わせによる白血球、血小板の濾過性能試験
を実施した。即ち、(a)未処理エジプト綿1.5g、
(b)カチオン化エジプト綿1.5g、(c)上流側に
未処理エジプト綿1.0g、下流側にカチオン化エジプ
ト綿0.5g、をそれぞれ直径15.7mm、長さ42.0m
mのカラムに均等に充填し、落差70cmで、10日保存
した赤血球濃厚液(白血球6500/μl、血小板232000/μ
l、ヘマトクリット68%)25mlを濾過した。結果を表2
に示す。
【0022】
【表2】
【0023】カチオン化エジプト綿を導入することによ
り、大幅に白血球、血小板除去性能が向上し、さらに未
処理のエジプト綿と組み合わせることにより濾過時間が
短縮し効率の良いフィルター構成となった。
【0024】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明で得られた白血
球捕捉フィルターは、優れた白血球及び血小板捕捉能を
有する。そのため、従来のフィルターと同等以上の性能
を持ちつつ厚さを薄くできるため濾過時間を短縮するこ
とができる。これにより始動時間や赤血球の回収性を向
上させることが可能である。またカチオン化処理の有無
や強弱による白血球除去フィルターの構成は、単一の多
孔質体材料を用いることができ、従来ほど微妙な孔径制
御が必要なく、簡便な二次加工により性能を上げること
が可能である。このことにより、生産性や生産コストの
面でも従来の白血球除去フィルターに比べ優れている。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の白血球除去フィルターをハウジングに
組み込む1例。図2は、本発明と比較例の白血球除去フ
ィルターに係る圧力の変化。図3は、本発明と比較例の
白血球除去フィルターの漏出血小板の変化。図4は、本
発明と比較例の白血球除去フィルターの漏出白血球の変
化。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】血液を流入して血液中より白血球を捕捉す
    る白血球捕捉フィルターにおいて、血液の流入口側に基
    材表面のゼーター電位が負の多孔質体、血液の流出口側
    に基材表面のゼーター電位が正の多孔質体を備えている
    ことを特徴とする白血球捕捉フィルター。
JP22602292A 1992-08-25 1992-08-25 白血球および血小板捕捉フィルター Expired - Lifetime JP3273061B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9356272B2 (en) 2010-03-30 2016-05-31 Daiwabo Holdings Co., Ltd. Polyolefin-based split-type conjugate fiber, fiber assembly and battery separator using the same and method for producing the same
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