JPS6353826B2 - - Google Patents

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JPS6353826B2
JPS6353826B2 JP55124476A JP12447680A JPS6353826B2 JP S6353826 B2 JPS6353826 B2 JP S6353826B2 JP 55124476 A JP55124476 A JP 55124476A JP 12447680 A JP12447680 A JP 12447680A JP S6353826 B2 JPS6353826 B2 JP S6353826B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood
fibers
container
spindle
fiber
Prior art date
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Expired
Application number
JP55124476A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5749464A (en
Inventor
Aaru Betsuku Rii
Ee Deibisu Toomasu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUTOORU RISAACHI ANDO DEV CORP ZA
Original Assignee
SUTOORU RISAACHI ANDO DEV CORP ZA
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Publication date
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Publication of JPS6353826B2 publication Critical patent/JPS6353826B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 血液浄化のための血液過および血液潅注の方
法は周知のものである。僅かな例を除いて、これ
らの目的に用いられる装置は非特殊な方法で物質
のみを除去する能力を有する。血液中の有毒性ま
たは不適当な種属の除去は、半透膜を用いる透析
(米国特許第3619423号明細書参照)による分子サ
イズに基づき、あるいはイオン交換樹脂上の潅注
(米国特許第3794584号、第4031010号明細書参照)
によるイオン質に基づき、または活性炭上の潅注
による吸収体に対する親和性に基づいて行われ
る。これらの技術には特異性の不足により生ずる
厳しい制約が伴う。血液から除去する分屑の中に
はホルモン、栄養物、薬剤、電解質、その他の種
属があり、血液循還からこれらを除くことは潅注
施術をうける患者に対して悪影響を及ぼすことが
多い。このような治療を有する患者は過剰投薬、
腎臓または肝臓障害、あるいは、その他、患者の
生気を著しく減少させる条件下にあるので、代射
性にそれ以上の不均衡を及ぼすことを寛過し得な
い。血液潅注装置における特異性不足の、より以
上の欠点は目標種属に対する容量が限られている
ことである。目標種属は、吸収体の有効結合面に
対する他の物質に匹敵しなければならないが、そ
のような装置は目標種属に対する容量を十分に確
保するためには極端に大形となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Methods of blood purification and blood irrigation are well known. With few exceptions, the equipment used for these purposes has the ability to remove only substances in non-specialized ways. Removal of toxic or unsuitable species from the blood is based on molecular size by dialysis using semipermeable membranes (see U.S. Pat. No. 3,619,423) or by irrigation on ion exchange resins (see U.S. Pat. No. 3,794,584). , see specification No. 4031010)
or on the basis of its affinity for absorbers by irrigation on activated carbon. These techniques come with severe limitations caused by lack of specificity. Among the debris removed from the blood are hormones, nutrients, drugs, electrolytes, and other species, and their removal from the blood circulation often has an adverse effect on patients undergoing irrigation procedures. Patients with such treatments are overmedicated,
Due to kidney or liver damage, or other conditions that significantly reduce the patient's vitality, further imbalances in the patient's performance cannot be tolerated. A further drawback of the lack of specificity in blood perfusion devices is their limited capacity for the target species. Although the target species must be comparable to other materials for the effective binding surface of the absorber, such devices would be prohibitively large to ensure sufficient capacity for the target species.

上記非特異性問題に加えて、これらの装置は、
構造および流動特性に関し、より以上の複雑さを
生起することを示している。例えば溶血、血小板
集合、線繊素の組成および白血球の破壊による血
液の構成分子およびコロイド粒子構成分子の破損
が、血液が非生物的表面または乱流に曝された場
合にしばしば観察される。ペパリン処理中の患者
の一部のみに、上記の破損防止が効果的であるに
すぎない。無作為に分散させた個々の微粒子から
なる吸収体を有する血液潅注装置は流動条件下に
おいて詰まる傾向を示しており、その結果が装置
の過剰圧力低下と流動低下になつている。このよ
うな条件下において血液の破損が増加する。
In addition to the non-specificity problem mentioned above, these devices
This indicates that more complexities arise in terms of structure and flow properties. Disruption of blood constituent molecules and colloidal particle constituents, for example due to hemolysis, platelet aggregation, fimbril composition and destruction of leukocytes, is often observed when blood is exposed to abiotic surfaces or turbulence. The above-mentioned breakage prevention is effective only in a small proportion of patients during pepperin treatment. Blood irrigation devices with absorbers consisting of randomly dispersed individual microparticles exhibit a tendency to clog under flow conditions, resulting in excessive pressure drop and flow reduction in the device. Blood breakage increases under such conditions.

これらの問題の解決のため、また、特異性と適
用性を有する装置設計のため、ならびに、広範囲
の分子種属、特に高分子量の種属のための多くの
試みがなされた。試験されたある合成母体は特定
の溶質に対する特殊な親和性を示している。この
ような装置の一つが菌体内毒素の特定除去用の過
フツ化炭化水素プラスチツクを用いている(米国
特許第3959128号明細書参照)。
Many attempts have been made to solve these problems and for device designs with specificity and applicability, as well as for a wide range of molecular species, especially high molecular weight species. Certain synthetic matrices that have been tested exhibit special affinities for particular solutes. One such device uses fluorinated hydrocarbon plastics for the specific removal of bacterial endotoxins (see US Pat. No. 3,959,128).

より以上の特異性は血液潅注系統に有機または
無機部を挿入するために結合されるバイオアクテ
イブを用いることにより得られる。この形式の例
は次の通りである。血清アルブミン用のビリルビ
ンとチエノデオキシクロリツクアシツドの親和性
は幾人もの研究者により開発されており、抗原−
抗体の相互作用もまた用いられている(カナダ特
許第957922号)。不動抗原は、BSA、DNA、
HSAおよびオバルブミン、血液因子ならびに
免疫ブロブリン分屑IgGおよびInGに対する抗体
除去のために血液と共に潅注されている。不動抗
体(IgG、IgM)は、薬剤と内因性種属の循環量
を低下させるために、血液潅注系統に用いられて
いる。ジゴキシン、DNA、BSA、病巣会合抗
原、および、供与腎臓抗原ならびに多発性骨髄腫
蛋白に対する抗体および低濃度リボ蛋白は、種々
の治療目的のために体外組織内で不動化されてい
る。
Greater specificity is obtained by using bioactives coupled to insert organic or inorganic moieties into the blood perfusion system. An example of this format is: The affinity of bilirubin and thienodeoxychloric acid for serum albumin has been developed by several researchers and
Antibody interactions have also been used (Canadian Patent No. 957922). Immobile antigens include BSA, DNA,
It is irrigated with blood for HSA and ovalbumin, blood factors and antibodies against immunoglobulin debris IgG and InG for removal. Immobile antibodies (I g G, I g M) have been used in blood perfusion systems to reduce circulating amounts of drugs and endogenous species. Digoxin, DNA, BSA, lesion-associated antigens, and antibodies to donor kidney antigens and multiple myeloma proteins and low concentration riboproteins have been immobilized in extracorporeal tissues for various therapeutic purposes.

体外組織内で不動化されている酵素、細胞抽出
物および全組織(カナダ特許第957922号)の中に
は尿素、ウリカーゼ、アスパラギナーゼ、膵臓細
胞、肝臓細胞および肝臓微粒体、ヌクレアーゼな
らびにカタラーゼがある。循環中の生物流体に接
触させられる材料と装置の特性が広く研究されて
いる。ウイートール(Weetall)その他は装置設
計のチエツクリストとして次の規準を挙げてい
る。これは即ち、ニユーヨーク市プレナム プレ
ス(Plenum Press)、T.M.S.Chang.Ed.による、
不動酵素と蛋白の生体臨床医学的応用における
“潜在的治療用途のための有機母体についての生
活性分子のある程度の生体内および試験管内研
究”で、“(1)層流、(2)速度勾配が350/秒以上のこ
と、(3)血液と接触する材料は比較的非生化学的な
もの、(4)表面の平滑さの維持、(5)最低約100um
の流路径、(6)支持物の粉砕または研摩作用の回
避”である。もう二つの規準は大いに重要なもの
であり、それは、(1)装填量の単位当たりの種属を
変更する活性血液の最大充填、および、(2)当該種
類と、変更すべき血液構成分子との活性接触に対
する最低限の抵抗、即ち接触は最低限の拡散制御
輸送を必要とし、また、輸送は最低限の抵抗物を
通じて行うべきであることである。
Among the enzymes, cell extracts and whole tissues that have been immobilized in vitro (Canadian Patent No. 957922) are urea, uricase, asparaginase, pancreatic cells, liver cells and liver microparticles, nucleases and catalase. The properties of materials and devices that are brought into contact with circulating biological fluids have been extensively studied. Weetall et al. have listed the following criteria as a check list for equipment design: According to Plenum Press, New York City, TMSChang.Ed.
In the biomedical applications of immobile enzymes and proteins, “some in vivo and in vitro studies of living molecules on organic matrices for potential therapeutic uses”, “(1) laminar flow, (2) velocity gradients. 350/sec or more, (3) the material that comes into contact with blood is relatively non-biochemical, (4) maintaining surface smoothness, and (5) at least approximately 100 um.
(6) avoidance of crushing or abrasive effects on the support. Two other criteria are of great importance: (1) the flow rate of activated blood that changes species per unit of loading; and (2) a minimum resistance to active contact between the species and the blood constituent molecules to be modified, i.e., contact requires a minimum amount of diffusion-controlled transport, and transport requires a minimum amount of resistance. This is something that should be done through objects.

今日まで、装置内で隔離される種属の高度な特
定解毒を用いる血液潅注システムは次の内の一つ
を採用していた。(1)解毒種属の隔離は、それを潅
注中の血液から半透膜を用いて(例・米国特許第
3619423号)または、中空繊維チユーブを用いて
行う、(2)特別な材料での被包または特別な材料へ
の付着(例・米国特許第3865726号)、(3)当該種属
の非多孔膜またはその他の平担面への付着(例・
米国特許第3959128号)、または、(4)血液が通され
る重合体チユーブ内面への付着(例・カナダ特許
第957922号)。
To date, blood irrigation systems employing highly species-specific detoxification isolated within the device have employed one of the following: (1) Isolation of detoxified species from the blood being irrigated using a semipermeable membrane (e.g., U.S. Patent No.
3619423) or using hollow fiber tubes, (2) encapsulation with or attachment to special materials (e.g., U.S. Pat. No. 3,865,726), or (3) non-porous membranes of this type. or adhesion to other flat surfaces (e.g.
(US Pat. No. 3,959,128); or (4) adhesion to the interior surface of a polymeric tube through which blood is passed (e.g., Canadian Pat. No. 957,922).

これらのシステムのいづれもが上記規準のいづ
れにも合致していない。半透膜および中空繊維装
置は隔離成分の活性加入に対して強力な拡散条件
を課し、また、これらは血液中の低分子量種属用
の活動に限られる。特定構成部を有する装置で、
その内で活性種属が、支持物の細孔内で微小被包
または隔離されるものは拡散抵抗について同様の
制約をうけ、その上詰りによる流動抵抗を、特定
運動の研摩作用による血液破損と同様に示す。非
多孔性平担面および重合チユーブは表面積が狭
く、かつそのために活性成分に対する容量が不十
分である。
None of these systems meet any of the above criteria. Semipermeable membranes and hollow fiber devices impose strong diffusion conditions for active incorporation of sequestering components, and they are also limited to activity for low molecular weight species in the blood. A device having a specific component,
Those in which the active species are minutely encapsulated or isolated within the pores of the support are subject to similar restrictions on diffusion resistance, and the flow resistance due to clogging is reduced to blood damage due to the abrasive action of specific motion. Similarly shown. Non-porous flat surfaces and polymeric tubes have a small surface area and therefore insufficient capacity for active ingredients.

これらの装置の代りに繊維充填カートリツジを
用いる。繊維は、潅注中の血液成分の集合除去用
血液収容装置に永く用いられている(例・米国特
許第3462361号)。それぞれの表面に被せ、かつ、
任意の質量に配置した高熱炭を有する重合繊維が
非特定吸収体として血液潅注に用いられている
(例・米国特許第3972818号)。抗体およびその他
の蛋白が、放射免疫アツセイでの応用のため、ま
た、産業用として、嵌入によりセルローズ繊維に
混合されている(例・米国特許第4031201号)。抗
原はナイロンカテーテルに付着させられた上、血
液循環から抗体除去のために動脈に挿入される。
Fiber-filled cartridges are used instead of these devices. Fibers have long been used in blood containment devices for collection and removal of blood components during irrigation (eg, US Pat. No. 3,462,361). cover each surface, and
Polymerized fibers with high-heat carbons arranged in arbitrary masses have been used as non-specific absorbers for blood irrigation (eg, US Pat. No. 3,972,818). Antibodies and other proteins have been incorporated into cellulose fibers by incorporation for applications in radioimmunoassays and for industrial use (eg, US Pat. No. 4,031,201). The antigen is attached to a nylon catheter and inserted into an artery to remove the antibody from the blood circulation.

血液潅注技術において、血液成分の高度な特定
改変用装置の設計と収納用繊維の採用の成功例は
限られている。ハーシユ(Hersh)およびウイー
トール(Weetall)(上記)は、任意に分散させ
た非多孔性ポリエステル繊維に結合させた生活性
分子を収容するカートリツジを用いた。酵素およ
び抗体の両者は上記両者の技術により不動化され
ている。これらの装置は血液構成々分に対する破
損を最小限に抑えることに関して先行血液潅注シ
ステムよりも相当進歩していることを示している
が、この考えには依然としていくつかの問題が残
つている。固定せず任意に分散された繊維は所要
流量下において、結合活性種属の必要量を準備す
るための繊維が十分にある場合には詰まる傾向が
ある。その上、この繊維配置において避け得ない
チヤネリング(流量の不均等分散)が装置の効率
低下の結果になつている。
In blood perfusion technology, there is limited success in designing devices for advanced specific modification of blood components and in employing storage fabrics. Hersh and Weetall (supra) used a cartridge containing bioactive molecules attached to optionally dispersed non-porous polyester fibers. Both enzymes and antibodies have been immobilized by both techniques described above. Although these devices represent a significant advance over prior blood irrigation systems in minimizing damage to blood components, several problems remain with this concept. Unfixed, arbitrarily dispersed fibers tend to become clogged under the required flow rate if there are sufficient fibers to provide the required amount of binding active species. Moreover, the inevitable channeling (unequal distribution of flow rate) in this fiber arrangement results in reduced efficiency of the device.

頑丈に固定した2次元配列に付着させた抗体が
説明され、試験管内血液からの全細胞の除去に用
いられている(例・米国特許第3843324号)。
Antibodies attached to rigidly immobilized two-dimensional arrays have been described and used for the removal of whole cells from blood in vitro (eg, US Pat. No. 3,843,324).

ポリマー内に被包され、また、血液潅注カート
リツジ内に一定の様式で配置された炭素粒子を有
する重合繊維がデービス(Davis)その他により
説明されている(Trans.Amer.Soc.Artif.Int.
Org.20:353)。非特定吸収における応用に制約
はあるが、この装置は、容量、コスト、流動特性
に関しては優れた特性を示し、また、潅注中の血
液に対する破損を減少させる。
Polymerized fibers having carbon particles encapsulated within the polymer and arranged in a manner within a blood irrigation cartridge have been described by Davis et al. (Trans. Amer. Soc. Artif. Int.
Org.20:353). Although limited in its application in non-specific absorption, this device exhibits excellent properties with respect to capacity, cost, flow characteristics, and also reduces damage to blood during irrigation.

本発明により、以上説明した問題点を、露出繊
維面を最大限にするための繊維の3次元配置と流
路径および流路の蛇行を本発明の潅注装置は、両
端を不浸透性端板により閉鎖された細長い不浸透
性材料の容器を有している。この容器は、その内
部に、実質的にその長さ全体に延びる複数の軸線
方向リブと、前記一方の端板に設けられた流入口
と、リブが半径方向に連続して形成され前記他方
の端板に設けられた流出口とを有している。前記
容器内には、軸方向に配置された不浸透性スピン
ドルが設けられ、この不浸透性スピンドルの外周
には軸方向に溝が形成されている。また、前記不
浸透性スピンドルの他端部には、円錐状先端が形
成され、この円錐状先端と前記流出口との間には
環状の隙間が形成されている。前記スピンドルの
一方端には、前記流入口と溝に通じる円錐状口が
固定されている。前記スピンドルには、前記容器
の内部を前記リブまで実質的に満たすように前記
スピンドルのまわりに螺旋状に巻かれた繊維の巻
枠が設けられている。この繊維の巻枠には、血液
から内因性または外因性源の生体構成分子を除去
する特定実効分子が付着されている。そして、流
入口に流入された血液はスピンドルの溝に沿つて
流れ、繊維巻枠を通過し、リブの間の容器の内側
に沿つて流れ、円錐状先端と流出口との間から流
出するようになつている。
According to the present invention, the above-mentioned problems can be solved by improving the three-dimensional arrangement of the fibers, the flow path diameter, and the meandering of the flow path in order to maximize the exposed fiber surface. It has a closed elongated container of impermeable material. The container has a plurality of axial ribs extending substantially the entire length thereof, an inlet provided in the one end plate, and a plurality of axial ribs formed in the interior thereof in a continuous manner in the radial direction. and an outlet provided in the end plate. An axially disposed impermeable spindle is provided within the container, and an axial groove is formed on the outer periphery of the impermeable spindle. A conical tip is formed at the other end of the impermeable spindle, and an annular gap is formed between the conical tip and the outlet. A conical opening communicating with the inlet and groove is fixed to one end of the spindle. The spindle is provided with a bobbin of fibers wound helically around the spindle so as to substantially fill the interior of the container up to the ribs. Attached to the spool of this fiber are specific active molecules that remove biogenic molecules of endogenous or exogenous sources from the blood. The blood flowing into the inlet flows along the groove of the spindle, passes through the fiber spool, flows along the inside of the container between the ribs, and flows out between the conical tip and the outlet. It's getting old.

したがつて、特定実効分子が付着された巻枠
は、この装置に潅注される血液から血液中に浮遊
する内因性または外因性源の生流体構成分子を免
疫化学的な反応によつて吸着して除去することが
できる。このため、血液中の微片を機械的に篩い
分けして濾過する場合と異なり繊維巻枠の繊維同
志の間隔を血液中の微片に比して充分に大きくす
ることができる。したがつて、巻枠に血液中の微
片が詰まることを防止することができるととも
に、血液詰りによる血液流の不均等分散および乱
流を防止することができる。また、スピンドルに
軸方向に溝が形成されているから、繊維を通して
一定の均一な流れを確保することができる。さら
に、特定実効分子の使用によつて血液構成の変更
について高い特異性を提供することができる。ま
た、巻回された繊維を使用することにより、固定
されずにランダムに分散された繊維に使用する場
合に付随する問題を解決することができる。
Therefore, the spool to which specific active molecules are attached adsorbs biofluid constituent molecules of endogenous or exogenous sources floating in the blood from the blood irrigated into the device by an immunochemical reaction. It can be removed by Therefore, unlike the case where particles in the blood are mechanically sieved and filtered, the distance between the fibers of the fiber winding frame can be made sufficiently larger than the particles in the blood. Therefore, it is possible to prevent the winding frame from being clogged with particles in the blood, and it is also possible to prevent uneven distribution and turbulence of the blood flow due to blood clog. Additionally, the spindle is axially grooved to ensure a constant, uniform flow through the fibers. Furthermore, the use of specific effective molecules can provide high specificity for altering blood composition. The use of wound fibers also overcomes the problems associated with the use of randomly distributed fibers rather than fixed ones.

さらに、この装置では、反応に寄与しない表面
と血液との接触を最小にし、合成素材と血液およ
び血液要素との接触を長びかせないようにしてい
るから、血球の損傷の可能性および凝血が形成さ
れる可能性を低下させることができる。
Additionally, the device minimizes contact of blood with surfaces that do not contribute to the reaction and prevents prolonged contact of synthetic materials with blood and blood elements, thereby reducing potential damage to blood cells and clotting. The possibility of formation can be reduced.

本発明の血液潅注装置はデービス(Davis)が
説明した装置の多くの特長を発揮するが、それを
生流体成分に対する高度な特定変更に応用し得る
ように拡大かつ、改変されている。繊維カートリ
ツジは、追加化学種属が繊維の母体表面につぎ足
し、またはその内に被包されることができるよう
な化学成分の作為的3次元配置で固定された繊維
を用いている。上記追加種属は、上記カートリツ
ジを通じて潅注される生流体を効率的に高度な特
定改変をなし得るように固定されている。本発明
のもう一つの目的は、上記カートリツジを製造し
得る周知の公式化と製法を開示するにある。最後
に本発明の目的は、上記カートリツジを通じて潅
注される生流体に含まれている化学種属の除去、
収集、劣化、または改変をなし得る上記カートリ
ツジの応用を開示するにある。
The blood irrigation device of the present invention exhibits many of the features of the device described by Davis, but has been expanded and modified to make it applicable to highly specific modifications to biofluid components. Fiber cartridges employ fibers secured with an intentional three-dimensional arrangement of chemical components such that additional chemical species can be added to or encapsulated within the matrix surface of the fibers. The additional species are immobilized to allow efficient and highly specific modification of the biofluid infused through the cartridge. Another object of the present invention is to disclose the well-known formulation and manufacturing process by which the above-mentioned cartridges can be manufactured. Finally, it is an object of the present invention to remove chemical species contained in the raw fluid irrigated through said cartridge;
Applications of the above-mentioned cartridges that can be collected, degraded, or modified are disclosed.

本発明は概ね、流体と繊維との接触を最大限に
保ちつゝ容器を通る流体の安定した流れを保つ容
器に収容されている繊維の固定3次元配列からな
る。また、特殊生活性実効分子が上記繊維に結合
され、そうすることにより実効分子が流体の目標
成分と接触することができ、かつ、そのことによ
り流体の成分を変えるのが本装置の特長である。
The present invention generally consists of a fixed three-dimensional array of fibers contained in a container that maintains a steady flow of fluid through the container while maximizing fluid-to-fiber contact. In addition, a special feature of the device is that a special bioactive effective molecule is bound to the fiber, thereby allowing the effective molecule to come into contact with the target component of the fluid, thereby changing the composition of the fluid. .

繊維・所要特性、および適する種類 生活性分子を不溶物に付着させる技術は周知の
ものである。本発明に適用し得る特定不溶物をい
くつかの規準により定める:(1)材料は3次元配列
に加工するための十分な強度を有する繊維を形成
し得るものであること、(2)前記繊維は中性水溶条
件下で本質的に不溶性のものであること、(3)前記
繊維は血液破損を減少し、かつ、不特定吸収を減
少させるために平滑かつ非多孔表面を有するこ
と、(4)前記繊維は有毒物質または破片を、それら
を通じて浸透する水性媒体に放出しないこと、(5)
前記繊維成分の生適合性の程度は使用目的に相応
するものであること。血液潅注における長期また
は痼疾に用いるためには繊維は循環中の種属の量
または絶体必要性能に、逆転不能な累積有害変更
を起さぬこと。短期または緊急用として用いるに
当たつては、繊維はヘパリン処理を行つた、また
は、その他患者の生命力の限界を越える血栓症ま
たは溶血を起さない抗凝固血液を効率的に通過さ
せるだけでよい、(6)用いる繊維は活性種属の逆転
不能な付着または球形被包化させない特性を発揮
すること。この繊維は、人体内に移植することに
対して十分に適合すると立証されたものであるこ
とが望ましい。このような繊維は次の種類の一つ
から選ぶことができる:(1)生物学的に発した物質
またはそれらから生じた製品、即ち、セルロー
ズ、パーフルオロエチルセルローズ、セルローズ
トリアセテート、セルローズアセテート、ニトロ
セルローズ、デキストラン、キチン、コラーゲ
ン、フイブリン、エラスチン、ケラチン、橋かけ
結合可溶蛋白、生物学起源の重合可溶有機種属
(ポリ乳酸、ポリリシン、核酸)、絹、ゴム、澱
粉、および、ヒドロキシエチル澱物、(2)ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタ
ン、ポリカーボネート、およびシリコンのような
ヘテロチエーン合成ポリマー、(3)ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリスチレン
のような炭化水素ポリマー、ポリアクリラミド、
ポリメタクリレートのようなポリアクリル酸、ポ
リビニールアセテートのようなビニールポリマ
ー、および、ポリ塩化ビニールのようなハロゲン
化炭化水素プラスチツク、テフロン、過フツカ炭
化水素共重合体、および、ポリクロロトリフルオ
ロエチレンのようなポリフルオロカーボン、(4)フ
イバーグラスのような無機繊維。
Fibers, Required Properties, and Suitable Types Techniques for attaching bioactive molecules to insoluble materials are well known. The specific insoluble materials applicable to the present invention are defined by several criteria: (1) the material must be capable of forming fibers with sufficient strength to be processed into a three-dimensional array; (2) the fibers is essentially insoluble under neutral aqueous conditions; (3) the fiber has a smooth, non-porous surface to reduce blood breakage and reduce non-specific absorption; (4) ) the fibers do not release toxic substances or debris into the aqueous medium that permeates through them; (5)
The degree of biocompatibility of the fiber component shall be commensurate with the intended use. For long-term use in blood perfusion or phlegm, the fibers should not cause irreversible cumulative deleterious changes in the amount of circulating species or essential properties. For short-term or emergency use, the fibers only need to efficiently pass heparinized or otherwise anticoagulated blood without causing thrombosis or hemolysis that exceeds the patient's vital capacity. (6) The fiber used exhibits the property of not causing irreversible attachment or spherical encapsulation of active species. Preferably, the fibers have proven to be sufficiently compatible for implantation within the human body. Such fibers may be selected from one of the following types: (1) Biologically derived substances or products derived therefrom, i.e., cellulose, perfluoroethyl cellulose, cellulose triacetate, cellulose acetate, nitro Cellulose, dextran, chitin, collagen, fibrin, elastin, keratin, crosslinked soluble proteins, polymeric soluble organic species of biological origin (polylactic acid, polylysine, nucleic acids), silk, rubber, starch, and hydroxyethyl. (2) heterothiene synthetic polymers such as polyamides, polyesters, polyethers, polyurethanes, polycarbonates, and silicones; (3) polyethylene;
Hydrocarbon polymers like polypropylene, polyisoprene, polystyrene, polyacrylamide,
Polyacrylic acids such as polymethacrylate, vinyl polymers such as polyvinyl acetate, and halogenated hydrocarbon plastics such as polyvinyl chloride, Teflon, perfusate hydrocarbon copolymers, and polychlorotrifluoroethylene. (4) Inorganic fibers such as fiberglass.

上記に例として挙げた重合体はそれぞれの血液
適合性において大きく異つている。いくつかの技
術が説明されていたが、これらは、改変を加えな
ければ使用できない材料の血液適合性を改変する
ものであり、それらの中にはより適合性の高い物
質(例・米国特許第4073723号)か、または、ヘ
パリンのような抗トロンボジエニツク物質で材料
を被覆するものがある。
The polymers listed as examples above differ greatly in their respective blood compatibility. Several techniques were described that modify the blood compatibility of otherwise unusable materials, some of which include more compatible substances (e.g., U.S. Pat. No. 4,073,723) or coat the material with antithrombodiic substances such as heparin.

繊維の構成と容器 繊維の寸法と、カートリツジ内の繊維の特定3
次元配置が、装置が発揮する流動特性、有効重合
体表面積および装填量を決定することになる。後
の2条件は、繊維径が十分な強度を生ずる最少値
のものである場合、また、繊維配置が最大限に密
度の高い床を供するように選ばれている場合に最
適となる。流動特性は有効表面積および装填量に
対するものとは反対の形式で影響をうける。そこ
でこれらの条件を血液破損が最低で全体的な効率
を最適なものにするための調節を行わねばならな
い。
Fiber Composition and Container Fiber Dimensions and Identification of Fibers in Cartridges 3
The dimensional configuration will determine the flow characteristics, effective polymer surface area, and loading that the device will exhibit. The latter two conditions are optimal when the fiber diameter is the minimum value that yields sufficient strength and when the fiber arrangement is chosen to provide a maximally dense bed. Flow properties are affected in the opposite manner to effective surface area and loading. These conditions must then be adjusted to minimize blood damage and optimize overall efficiency.

カートリツジ外被の流入口と流出口の間の固定
繊維列の配置は数えきれない構成から選ぶことが
できる。より便利な構成の中には次のものがあ
る。(1)流出口または流入口まわりに巻付けること
による繊維の配置。このような構成は、チユーブ
の長さ方向の流体の流入または流出用の装置を予
するチユーブ状の口のまわりに円筒状の左右対称
をもたせてもよい。もう一つの繊維巻付け構成の
有望な構成においては繊維を一つの中央口のまわ
りに球状の対称で巻いてもよい。(2)流体がカート
リツジを通じて軸まわりに流れるカートリツジに
おいては、繊維をカートリツジの両端に取付け流
動方向と平行に配置してもよい。軸まわり流動カ
ートリツジを用いているもう一つの構成には、カ
ートリツジの横方向部分に繊維を取付けることに
より血液の流れに対して交差するように配置した
繊維を有するものである。平行および交差構成を
合わせて用いることもあり、これにおいては繊維
を両端かつカートリツジの横方向部分に取付ける
ことにより、まぜ合わせ式に配置することがあ
る。
The arrangement of the fixed fiber rows between the inlet and outlet of the cartridge jacket can be selected from numerous configurations. Some of the more convenient configurations are: (1)The arrangement of fibers by wrapping them around an outlet or an inlet. Such an arrangement may have cylindrical symmetry around the tube-like mouth providing a means for fluid inflow or outflow along the length of the tube. In another potential fiber wrapping configuration, the fibers may be wrapped in spherical symmetry around one central opening. (2) In a cartridge in which fluid flows around the axis through the cartridge, fibers may be attached to both ends of the cartridge and arranged parallel to the flow direction. Another configuration using an axial flow cartridge is to have the fibers placed transversely to the blood flow by attaching the fibers to the lateral portions of the cartridge. A combination of parallel and crossed configurations may also be used, in which the fibers may be arranged in an interleaved fashion by attaching them to both ends and lateral portions of the cartridge.

繊維は、単一単繊維として、または複単繊維糸
として配置してもよく、また、装置に一本の連続
繊維または複数の繊維を収容してもよい。要は、
装置を通して潅注される組成流体成分の破損を最
少限にするに適した、流圧力学にかなつたカート
リツジ容器の構成と繊維配置のみが必要なのであ
る。これらの制約はこの技術に精通したものには
周知のことである。
The fibers may be arranged as single filaments or as bifilament yarns, and the device may contain a single continuous fiber or multiple fibers. In short,
All that is required is a cartridge container construction and fiber arrangement that is compatible with hydraulics and is suitable to minimize damage to the compositional fluid components being irrigated through the device. These limitations are well known to those skilled in the art.

実効分子 内因性または外因性起源の生流体成分に対する
作用を有し、また装置内の繊維に取付けられる高
度に特殊な実効分子は次の種属の一またはそれ以
上から選ぶことができる。この分子は、抗体、抗
原、アレルギー抗原、補体因子、凝固因子、酵
素、酵素基質、細胞面受容分子、ワクチン、酵素
抑止剤、ホルモン、組織ホモジネート、精製蛋
白、毒素、核酸、多糖類、脂質、完成細胞、マイ
クロカプセル、脂質滴、重合体、抗性物質、化学
療法剤、治療薬、特定生流体成分に対する高度の
親和性を有する有機種属、または、特定生流体成
分に対する高度の親和性を有する無機種属であ
る。
Effective Molecules The highly specialized effective molecules that have an effect on biological fluid components of endogenous or exogenous origin and that are attached to the fibers within the device may be selected from one or more of the following genera: This molecule includes antibodies, antigens, allergic antigens, complement factors, coagulation factors, enzymes, enzyme substrates, cell receptor molecules, vaccines, enzyme inhibitors, hormones, tissue homogenates, purified proteins, toxins, nucleic acids, polysaccharides, and lipids. , completed cells, microcapsules, lipid droplets, polymers, antibiotics, chemotherapeutic agents, therapeutic agents, organic species with a high affinity for a particular biofluid component, or a high affinity for a particular biofluid component. It is an inorganic species with .

繊維に実効分子を付着させる方法 選定した実効分子は、特に、不動化酵素(例・
米国特許第4031201号)、アフイニテイークロマト
グラフイ(例・米国特許第3652761号)、固相免疫
検定(例・米国特許第4059685号)、結合固定相ク
ロマトグラフイ血液潅注(米国特許第3865726
号)、酵素連結免疫吸着検定、細胞の分類と分離、
および、血液透析(例・カナダ特許第957922号)
の技術に精通したものに周知の方法で装置に結合
させることができる。
Method of attaching effective molecules to fibers The selected effective molecules are, in particular, immobilized enzymes (e.g.
U.S. Pat. No. 4,031,201), affinity chromatography (e.g., U.S. Pat. No. 3,652,761), solid-phase immunoassay (e.g., U.S. Pat. No. 4,059,685), bonded stationary phase chromatography blood irrigation (U.S. Pat. No. 3,865,726)
issue), enzyme-linked immunosorbent assay, cell classification and isolation,
and hemodialysis (e.g. Canadian Patent No. 957922)
can be coupled to the device in a manner well known to those skilled in the art.

実効分子の繊維への付着は、前記繊維のカート
リツジ内への取付け直前の重合体の準備、繊維の
紡ぎ中、または、繊維のカートリツジ内への配置
に次いで行うことができる。
Attachment of the active molecule to the fibers can occur during preparation of the polymer immediately prior to installation of the fibers into a cartridge, during spinning of the fibers, or subsequent to placement of the fibers into a cartridge.

カートリツジは、凍結乾燥後乾燥貯蔵または抗
菌剤を含有する緩衝剤を充填してもよい。装置の
消毒は、活性種属の繊維への結合以前に、無菌試
薬で実施する後の全手段を講じた上で行うか、ま
たは、消毒を結合の後で行つてもよい。
The cartridge may be lyophilized followed by dry storage or filled with a buffer containing an antimicrobial agent. Disinfection of the device may be performed prior to binding of the active species to the fibers, with all subsequent measures taken with sterile reagents, or disinfection may occur after binding.

カートリツジ 組立てたカートリツジは、一端を円形ガラスま
たはプラスチツク円板2で、また、その他端を同
様の円板2aで蓋をした外覆1からなる。円板2
はその中心に円筒状流出口3を有する。この外覆
と蓋は、外覆と蓋の表面に沿つて流体を軸まわり
に自由に流し、また、流出口を通じるその流出を
行わせる盛上つた形のリブ4を有する。外覆の内
には、ガラスまたはプラスチツク心棒6まわりに
螺旋状に巻いた繊維の巻枠5がある。この心棒と
繊維は、リブ間の空間を除く外覆の全体積を満た
す。
Cartridge The assembled cartridge consists of an outer shell 1 capped at one end by a circular glass or plastic disc 2 and at the other end by a similar disc 2a. Disk 2
has a cylindrical outlet 3 in its center. The jacket and lid have raised ribs 4 which allow the fluid to freely flow axially along the surface of the jacket and lid and its outflow through the outlet. Inside the jacket is a spool 5 of fibers wound helically around a glass or plastic mandrel 6. The mandrel and fibers fill the entire volume of the jacket except for the spaces between the ribs.

第2図は、その基部7において円錐形をなし、
また、8に示すように、その長手方向に溝を切つ
たガラスまたはプラスチツク棒の心棒6を示す。
この棒はその頭部を2aの構造のような円形心棒
蓋に取付けられている円錐口10に固定されてい
る。この蓋の直径は、それが外覆と密着し、か
つ、心棒が外覆に挿入された場合に密封容器を形
成するように選定される。心棒蓋の外面は、それ
に、円錐口10の反対側に取付けられた、それを
通る流体を心棒6の溝8まで届かせることができ
る内径を有する円筒状流入口11を有する。ま
た、心棒の円錐形基部は、外覆蓋のリブ4とのみ
心棒が接触することになるように流出口に心棒を
配置できるような寸法のものである。これが、リ
ブ間に累積する流体を、心棒6の円錐形基部7と
流出口3の間の内腔を通じて流出させる。このよ
うに、心棒に繊維が巻かれている場合に、装置を
通つて流入する流体の流れが、第1図の矢印で示
すようになる。
FIG. 2 has a conical shape at its base 7;
Also shown at 8 is a mandrel 6 of glass or plastic rod with grooves cut in its longitudinal direction.
This rod is fixed with its head in a conical mouth 10 which is attached to a circular mandrel cap such as the structure of 2a. The diameter of this lid is selected such that it fits tightly with the outer shell and forms a sealed container when the mandrel is inserted into the outer shell. The outer surface of the mandrel cap has a cylindrical inlet 11 mounted thereon opposite the conical opening 10 and having an inner diameter that allows the fluid passing therethrough to reach the groove 8 of the mandrel 6. The conical base of the mandrel is also dimensioned to allow the mandrel to be placed at the outlet such that it is in contact only with the ribs 4 of the overcap. This causes the fluid that accumulates between the ribs to flow out through the lumen between the conical base 7 of the mandrel 6 and the outlet 3. Thus, when the mandrel is wound with fibers, the flow of fluid through the device will be as indicated by the arrows in FIG.

心棒のまわりに巻く繊維は0.05ないし2.0mmの
範囲の径を有する単一単繊維とする。これはヒド
ロキシエチル セルローズ(HEC)からなる。
容器への巻付け済みの心棒の組込みに次いで装置
を密封した上でヘキサメチレンダイイソシアネー
ト20%含有のジオキサンを充填する。繊維は室温
で48時間放置した後で蒸留水で洗滌する。この作
業が共有結合の第一アミンをその表面に現わして
いる繊維コイルを生じる。そこで、この蒸留水を
IgGを0.25%とPH5.5の水溶性カルボジイミド1%
を含有する水溶液に代える。このIgGは内因性第
一アミンを除去するためにアシル化しておいても
よい。この溶液に24時間曝した後、装置を蒸留水
で徹底的に洗滌した上で生体内潅流用途に用いる
ための消毒を行う。
The fibers wound around the mandrel are single filaments with diameters ranging from 0.05 to 2.0 mm. It consists of hydroxyethyl cellulose (HEC).
Following installation of the wrapped mandrel into the container, the device is sealed and filled with dioxane containing 20% hexamethylene diisocyanate. The fibers are left at room temperature for 48 hours and then washed with distilled water. This operation results in a fiber coil with covalent primary amines appearing on its surface. Therefore, this distilled water
0.25% I g G and 1% water-soluble carbodiimide with pH 5.5
Replace with an aqueous solution containing The IgG may be acylated to remove endogenous primary amines. After 24 hours of exposure to this solution, the device is thoroughly rinsed with distilled water and disinfected for use in in vivo perfusion applications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は組立て済みの血液潅注カートリツジの
切取り透視図、第2図はカートリツジ用の心棒の
斜視図である。 1……外覆、2……ガラスまたはプラスチツク
円板、2a……ガラスまたはプラスチツク円板、
3……円筒状流出口、4……リブ、5……繊維の
巻枠、6……プラスチツク心棒、7……円錐形基
部、8……溝、10……円錐口、11……円筒状
流入口。
FIG. 1 is a cutaway perspective view of an assembled blood irrigation cartridge, and FIG. 2 is a perspective view of the mandrel for the cartridge. 1...Outer cover, 2...Glass or plastic disc, 2a...Glass or plastic disc,
3... Cylindrical outlet, 4... Rib, 5... Fiber bobbin, 6... Plastic mandrel, 7... Conical base, 8... Groove, 10... Conical mouth, 11... Cylindrical shape Inlet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 両端を不浸透性端板により閉じられた細長い
不浸透性材料の容器を具備した血液潅注装置にお
いて、前記容器はその内部に、実質的にその長さ
全体に延びる複数の軸線方向リブと、前記端板の
一方側に設けられた流入口と、前記リブが半径方
向に連続している前記端板の他方の側に設けられ
た流出口と、容器内に軸方向に配置され、その外
周に軸方向に配設された溝を有し、その他端部が
前記流出口との間で環状の〓間を有して軸線方向
に配置された円錘状先端に形成されている不浸透
性スピンドルと、前記スピンドルの一方端に固定
され前記流入口と溝に通じる円錘状口と、前記容
器の内部を前記リブまで実質的に満すように前記
スピンドルのまわりに螺旋状に巻かれた繊維の巻
枠とを有し、前記繊維巻枠には、血液から内因性
または外因性源の生流体構成分子を除去する特定
実効分子が付着されていることを特徴とする血液
潅注装置。 2 前記繊維が単一単繊維で約0.05ないし約2.0
mmの直径を有し、その上で実効分子を血液中の因
子に化学的に自由に反応するような方法で不動化
することができ、それによりそのような因子を血
液から除去することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の血液潅注装置。 3 前記繊維がヒドロキシエチルセルローズ製で
あることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の血液潅注装置。
Claims: 1. A blood irrigation device comprising an elongated container of impermeable material closed at both ends by impermeable end plates, said container having a plurality of containers therein extending substantially over its length. an axial rib in the container, an inlet on one side of said end plate, an outlet on the other side of said end plate with said ribs being radially continuous; and has a groove arranged in the axial direction on its outer periphery, and the other end is formed into a conical tip arranged in the axial direction with an annular gap between it and the outlet. an impermeable spindle fixed to one end of the spindle and communicating with the inlet and the groove; and a conical opening fixed to one end of the spindle and extending around the spindle so as to substantially fill the interior of the container up to the ribs. a helically wound fibrous spool, said fibrous spool having specific effective molecules attached thereto for removing biofluid constituent molecules of endogenous or exogenous sources from blood. blood irrigation equipment. 2 The fiber is a single fiber and has a diameter of about 0.05 to about 2.0.
mm in diameter and characterized by the fact that effective molecules can be immobilized in such a way that they are chemically free to react with factors in the blood, thereby removing such factors from the blood. A blood perfusion device according to claim 1. 3. The blood perfusion device according to claim 2, wherein the fibers are made of hydroxyethyl cellulose.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000038763A1 (en) * 1998-12-24 2000-07-06 Toray Industries, Inc. Method for purifying blood and column for purifying blood

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55110558A (en) * 1979-02-14 1980-08-26 Fresenius Eduard Dr Blood filter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55110558A (en) * 1979-02-14 1980-08-26 Fresenius Eduard Dr Blood filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000038763A1 (en) * 1998-12-24 2000-07-06 Toray Industries, Inc. Method for purifying blood and column for purifying blood

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