KR102407147B1 - 생물학적 매질에서 병원균의 비활성화 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열 또는 방사선 처리에 의해 이들 병원균을 비활성화시키고 및/또는 이들 생물학적 매질에서 성분을 변형시키는 목적으로, 유체 생물학적 매질, 특히 잠재적으로 활성 병원균을 포함하는 배양 매질 또는 세포 또는 바이러스 현탁액의 가공에 관한 것이다.

Description

생물학적 매질에서 병원균의 비활성화
본 발명은 병원균을 비활성화시키고 및/또는 베타 방사선(beta radiation)을 이온화(ionizing)함으로써 이 생물학적 매질에서 성분(ingredient)을 변형시키는 목적으로, 유체 생물학적 매질, 잠재적으로 활성 병원균을 함유하는 특히 배양액(culture media) 또는 세포- 또는 바이러스 현탁액(virus suspension)의 처리에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 바이러스, 바이러스 입자, 박테리아 또는 다른 유기체와 같은 병원균 또는 독소를 포함하는 병원 물질(pathogenic substance)은, 베타 방사선뿐만 아니라, 주로 UV, X-선(X-ray) 또는 감마 방사선(gamma radiation)과 같은 열 또는 이온화 방사선에 노출되면 비활성화될 수 있다. 병원체는 동물 또는 인간 메커니즘(mechanism) 또는 세포 또는 조직 배양에 대한 그들의 병원성 효과가 최소화되거나 완전히 제거되도록 수정된다. 예를 들어, 비-열 전자(non-thermal electron)(베타 방사선)과 같은 열 또는 이온화 방사선은, 이러한 병원균의 하나 이상의 구조적 또는 기능적 요소의 구조적 완전성을 분자 수준에서 변경하여, 그들의 비활성화를 초래한다. 이 문제는, 용량/효과 상관관계에 따라, 매우 낮은 방사선 용량이 병원균의 불완전하거나 불충분하게 비활성화되지만, 너무 높은 방사선 용량은 생물학적 매질의 다른 성분의 바람직하지 않은 구조적 변화 및 변형을 일으킬 수 있다. 특히 이것은 활성 병원균의 현택액, 특히 바이러스 현탁액으로부터 백신을 제조할 때, 문제가 된다. 예를 들어, DE 10 2013 012 455 A1에 기재된 바와 같이, 바이러스를 비활성화시키기 위해 바이러스 현탁액에 저-에너지(low-energy) 베타 방사선이 조사되는 경우, 너무 낮은 방사선 용량은 바람직하지 않고 불완전한 바이러스 비활성화를 야기하는 반면, 과도한 방사선 용량은 바이러스 또는 바이러스 항원 구조의 파괴 또는 부분 변성을 초래하고, 따라서 생산되는 백신의 면역성의 활성의 손상을 초래한다. 따라서, 방사선 용량이 너무 낮거나 너무 높으면, 바이러스 현탁액은 백신으로 사용될 수 없다.
그러나, 열 또는 이온화 방사선 조사는, 세포 연구 및 세포와 조직 생산, 특히 세포 증식을 예방하기 위한 세포 DNA의 단편화(fragmentating)에서 타켓 변형(targeted modification), 즉 세포 또는 조직의 전환, 돌연변이 유발, 자극, 형질 도입에 사용될 수 있다. 이 경우, 정확한 용량을 조절하는 것이 배우 중요하고, 특히 세포 및 조직에 방사선으로 유도된(radiation-induced) 변형 및 효과의 용량/효과 의존도를 먼저 과학적으로 결정해야 하는 경우에, 중요하다.
생물공학적 식물, 특히, 백신 생산을 위한 식물 및 세포와 조직 배양을 위한 식물의 자동화와 관련하여, 특히, 병원성 현탁액, 세포 또는 조직의 현탁액, 멸균 매질와 같은 생물학적 매질(media)의 특히 연속적인 처리를 가능하게 하는 장치, 방법 및 수단이 만들어져야 한다. 그러한 경우에, 특히 완전 자동적이고 연속적으로 작동 가능하고 그러한 식물에서 진행되는 물질의 흐름에 "삽입(inserted)될 수 있는 생물학적 매질의 용량이 조절되는 조사를 위한 방법 및 수단을 제공하는 것이 바람직하다. 동시에, 식물에서 요구되는 수단을 세척, 멸균 또는 교환할 수 있어야 한다. 마찬가지로, 인력 보호(감염으로부터) 및 제품 보호(오염으로부터)가 보장되어야 한다.
본 발명은 특히, 생물학적 매질의 연속적인 유체 스트림(stream)을 이러한 매질의 생산 또는 처리를 위한 자동 라인에서 제어 가능한 방사선 용량에 적용하기에 적합한 것과 같은, 유체 생물학적 매질의 자동화된 연속적인 조사를 위한 방법 및 수단을 제공하는 기술적인 문제에 기초한다. 본 발명은, 특히, 방사선에 따라 목표된 방식으로 생물학적 매질을 변형시키거나 병원균을 안정적으로 비활성화시키기 위한 목적으로, 용량 제어되는 방사선 노출을 개선해야 한다. 동시에, 자동 라인 내에 자율적으로 작동할 수 있는 일체형 모듈이 제공되어야 하고, 이 일체형 모듈은 교환 가능하고 세척이 용이해야 하며, 인력 보호 및 제품 보호가 보장되어야 한다.
본 발명은, 특히, 방사선에 따라 목표된 방식으로 생물학적 매질을 변형시키거나 병원균을 안정적으로 비활성화시키기 위한 목적으로, 용량 제어되는 방사선 노출하기 위함이다.
본 발명의 또 따른 목적은, 이온화 방사선에 의한 유체 생물학적 매질, 바람직하게는 바이러스 현탁액에서의 병원균의 연속적인 비활성화를 위한 본 발명의 모듈 또는 장치의 사용이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 목적은, 이온화 방사선에 의해 생물학적 매질을 개질시키기 위한 본 발명의 모듈 및 장치의 사용이다.
기술적인 문제는 균질화된 매질을 베타 방사선에 노출시키는 유체 매질의 연속적인 균질화를 위한 새로운 장치에 의해 해결된다. 본 발명에 따르면, 연속적으로 공급되는 유체의 연속적인 유체 필름(fluid film)의 생성을 가능하게 하고, 미리 결정될 수 있는 두께, 즉 표면/체적비율을 갖는 유체 필름의 조사를 가능하게 하기 위한 목적으로 모듈이 제공된다. 모듈은 본 발명에 따라 교환 가능한 일체형 카세트(cassette)의 형태로 설계된다. 카세트는 멸균 가능하고, 특히, 연속적으로 용량을 조절하여 여러 차례 조사할 수 있는 장치와는 별개로 멸균할 수 있다. 본 발명에 따른 카세트는 연속적으로 공급된 유체를 수용하기 위한 터브(tub)를 가지며, 이 터브 내로, 특히 내부에서 공급 및 수용되는 유체 내로 떨어지고 축을 따라 동일하게 회전할 수 있는 원통형 롤러(roller)를 갖는 모듈 하우징(module housing)으로 구성된다. 또한, 모듈은 터브 내로 유체를 공급하기 위한 적어도 하나의 입구 채널(inlet channel)을 가진다. 원통형 롤러의 롤러 표면과 밀접하게 접촉하여, 구체적으로는 롤의 회전 방향으로 롤러의 하향-회전 측으로, 롤러의 회전 중에 터브 내에 포획된 유체의 롤러 표면 상에 형성된 유체 필름을 닦아내는 적어도 하나의 와이퍼 립(wiper lip)이 있다. 또한, 이 와이퍼 립에 의해 롤러 표면으로부터 닦여진 유체를 연속적으로 배출하고 수용하기 위한 출구 채널이 있다.
본 발명에 따르면, 오버플로우 채널(overflow channel)이 터부 상에 제공되어 초과된 유체를 터브로부터 배수하여, 터브 내의 유체 레벨을 한정 및 유지한다.
본 발명에 따르면, 카세트는 교환 가능한 카세트를 형성하도록 모듈 하우징을 단단하게 밀봉하는 하우징 커버(housing cover)로 더 구성된다. 하우징 커버는 금속 윈도우(metal window) 형태로 적어도 하나의 방사선 투과 윈도우(radiation-permeable window)(방사 윈도우)를 가진다.
본 발명에 따른 카세트의 모듈 하우징의 제1 실시예의 바람직한 요소는, 공급된 유체가 터브에서 롤러 표면 상으로 흐르는 위치에서, 회전 중에 유체가 내부로 공급될 때 롤러의 측면 상에 배치되는 특별한 갭-형성(gap-forming) 요소이다. 갭-형성 요소는 모세관(capillary) 갭이 그 위치에서 형성되는 방식으로 롤러 표면으로부터 이격된다. 이러한 모세관 갭은 적어도 터브 내의 유체 레벨 이상으로 연장된다. 본 발명에 따르면, 이러한 갭-형성 요소는 롤러 표면 상에 형성된 유체 필름을 생성하고 균질화시키는 역할을 한다.
본 발명자들은 놀랍게도, 본 발명에 따른 요소의 상호 작용이, 연속적인 작동 중에 일정한 두께, 특히 일정한 표면/부피 비율을 갖는 연속적으로 공급되는 유체로부터 매우 연속적인 유체 필름을 생성할 수 있다는 것을 발견했다. 특히 롤러 표면과의 모세관 갭을 형성하는 바람직한 특정 갭-형성 요소와 관련하여, 모듈 하우징의 터브에 제공되는 본 발명에 따른 오버플로우 채널에 의해 터브 내의 유체 레벨이 일정하게 유지되면, 모세관 갭은 바람직하게는 이 유체 레벨 이상으로 연상되어, 롤러 상에 놀랍도록 균일한 연속 유체 필름을 야기한다. 이들 바람직한 실시예 중에 하나에서, 유체 필름의 두께는 특정 경계 내에서, 특히 모세관 갭의 폭을 통해 및/또는 터브 내의 유체 레벨 이상으로 연상되는 모세관 갭의 부분의 높이를 통해 조절될 수 있다.
유체의 유형과 품질, 점도, 젖은 표면의 유형과 품질, 특히 롤러의 표면뿐만 아니라 롤러의 회전 속도는 또한 적합한 유체 필름의 형성에 중요한 역할을 한다.
본 발명에 따른 카세트의 모듈 하우징의 다른 실시예에서, 이러한 특수한 갭-형성 요소는 생략된다. 특정 변형 예에서 이러한 특수한 형상 및 배열된 갭-형성 요소가 없더라도, 연속적인 유체 필름을 회전 롤러 상에 충분히 신뢰성 있게 생성할 수 있기 때문이다.
바람직한 실시예에서, 터브 내의 적어도 하나의 오버플로우 채널의 높이 또는 침지 깊이는 가변적이어서, 터브 내의 유체 레벨을 설정하거나 미리 결정할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 오버플로우 채널 이외에, 모듈의 터브 내의 유체 레벨을 고정, 즉 일정하게 유지하기 위한 적어도 하나의 추가 수단이 제공된다. 터브 내의 유체 레벨의 일정한 유지는, 바람직하게는, 발생할 수 있는 유속 및/또는 가스 버블(gas bubble)을 검출하는 오버플로우 채널에 버블 검출기 또는 유량계를 부착함으로써 향상될 수 있다. 오버플로우 채널에서 유동의 유형 및 품질은 모듈의 터브 내의 유체 레벨에 대한 간접 정보를 제공한다. 센서 신호는 입구 채널의 공급 속도를 적절하게 제어하는데 사용될 수 있다. 버블 검출은 주로 "기능 제어"에 사용된다. 오버플로우 채널에서 버블이 없는 연속적인 흐름은 입구의 유체가 비활성 유체 저장소로 들어가서 위험할 수 있음을 암시한다. 또한, 시동(start-up) 과정에서 버블 검출을 통해 카세트가 적절한 튜빙(tubing)으로 올바르게 연결되었는지 확인할 수 있다.
압력 측정은 작동 전 또는 작동 중에 닫힌(closed) 시스템의 기밀(tightness)을 확인하는데 주로 사용된다. 모듈의 내부는 약간의 과압 또는 불출분한 압력을 받는다. 모듈이 누출되면, 압력 변화로 표시된다.
또 다른 실시예에서, 롤러로의 유체 공급은 소위 챔버 닥터 블레이드(chambered doctor blade)로 구현된다. 챔버는 바람직하게는 롤러 상에 립을 밀봉함으로써 밀봉된다. 대안적으로, 챔버는 롤러와의 밀봉 모세관 갭(sealing capillary gap)을 형성한다. 유체는 조절된 유동 및/또는 압력으로 롤러에 가해진다.
모든 실시예에서, 와이퍼 립은 바람직하게는 회전 롤러의 하향-회전(downward-rotating) 방향의 반대 방향으로 롤러의 하향 회전 측에 배향된다. 그것은 회전 방향에 반대 방향으로 향한 스크레이퍼(scraper)처럼 작동한다. 바람직하게는, 와이퍼 립은 회전에 의해 롤로 표면 상에 가압되어, 갭 없이, 바람직하게는 전체 폭에 걸쳐 접촉한다. 롤러 표면으로부터 와이핑된(wiped) 유체는 와이퍼 립을 통해 바람직하게는 모듈 하우징에 대한 와이퍼의 고정시에 배열된 출구 홈(outlet groove) 또는 출구 채널 내로 통과하고, 모듈 하우징으로부터 수집되어 배출될 수 있다.
대안의 바람직한 변형 예에서, 와이퍼 립은 롤러의 하향-회전 측에 배치되어, 회전 롤러의 하향-회전 방향의 반대 방향으로 배향된다. 이는 롤러의 표면과 함께 와이핑된 유체가 모일 수 있는 가로 홈(transverse groove)을 형성한다. 거기에서, 그것은 수동적으로 흐르고, 와이퍼의 앵커링(anchoring)에 배치된 배출 홈(discharge groove)에 수집되며, 모듈 하우징으로부터 배출될 수 있다. 그러나, 대안적으로 및 바람직하게는, 이 위치에서 출구 채널은 와이퍼 립과 롤로의 하향-회전 측 사이에서 형성된 홈 내로 돌출하는 적어도 하나의 튜브(tube)로서 형성된다. 닦인 유체는 바람직하게는 이 튜브를 통해 홈으로부터 능동적으로, 특히 바람직하게는 진공 펌프(vacuum pump) 및 바람직하게는 연동 펌프(peristaltic pump) 또는 초과 압력을 통한 배출에 의하여, 흡입에 의해 능동적으로 배출될 수 있다. 그러나, 이것은 특히 압력 보상(compensation)이 있는 저장소가 필요하다.
또 다른 실시예에서, 이중 와이퍼 립을 통해 롤러 표면으로부터의 유체 배출이 용이해진다. 적어도 후행하는(trailing)(하부) 와이퍼 립은 롤러에 접촉하고, 회전 롤러의 하향-회전 방향에 대해 반대 방향으로 배향된다. 평평하게 움직이는 두 개의 와이퍼 립은 챔버 닥터 블레이드와 같은 방식으로 롤러 표면과 함께 챔버를 형성한다. 챔버는 출구 채널을 형성한다.
바람직한 실시예에서, 롤러 표면으로부터 이격된 적어도 하나의 와이퍼가 롤러의 상향-회전(upward-rotating) 측에 추가로 배치되고, 형성된 모세관 갭의 하류에 추가적으로 배치된다. 와이퍼는 유체 필름을 추가적으로 균질화하고, 특히 점성이 있는 매질의 필름 높이를 설정하는 역할을 한다. 이 실시예의 바람직한 변형 예에서, 롤러 표면으로부터의 와이퍼 거리는 조절 가능하거나, 필요에 따라 유체 필름의 균질화 및 유체 필름의 두께에 대한 영향을 조절하기 위해 와이퍼가 모듈 내의 다른 크기의 와이퍼에 대해 대체될 수 있다. 이 실시예의 특별한 변형 예에서, 와이퍼의 와이퍼 엣지(wiper edge)는 롤러의 중앙 섹션(central section)과 주변 섹션(peripheral section) 사이의 유체 필름을 균질화하기 위해, 아치형 또는 타원형 형상을 갖는다.
롤러 표면의 바람직한 재질은, 전자 및/또는 열선을 반사하는 물질, 특히 바람직하게는 하위그룹(subgroup) VIII(구 IUPAC)의 금속 중에서 선택되고, 더욱 바람직하게는 백금(Pt), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 철(Fe), 및 합금 강철, 특히 크롬-니켈 강(chromium-nickel steel) 및 다른 스테인레스 강(stainless steel) 중에서 선택된다. 특히 금(Au) 코팅이 바람직하며, 대안적으로 백금(Pt) 코팅이 바람직하다. 대안적으로 또는 부가적으로, 롤러 표면은, 표면 상에 폐쇄된 유체 필름의 형성을 개선하기 위해, 그 자체로 공지된 화학적 또는 플라즈마(plasma) 프로세스(process)에 의해 친수화된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 롤러의 표면은 구조화된다.
바람직한 실시예에서, 롤러의 표면은 특히 방사선에 의해 유도된 가열을 보상하기 위해, 특히 원하지 않는 불리한 방사선 영향을 방지하기 위해, 적절한 조치, 즉 특히 냉각에 의해 온도 제어된다. 바람직한 실시예에서, 롤러의 표면은, 특히 열적 작용과 관련하여 복사 효과를 향상시키거나, 특히 유체 매질의 열 민감성 구조물에 이를 직접적으로 유도하기 위해 가열될 수 있다. 특히 이러한 목적을 위해, 모듈 또는 특히 롤러를 통해 냉각 또는 가열 유체를 이송시키기 위한 추가적인 회로(circulation)가 제공된다. 대안적인 실시예에서, 롤러 표면의 온도는 외부로부터 전체적으로 온도-제어되는(temperature-controlled) 모듈을 통한 열 전도에 의해서만 제어된다. 대안적인 실시예에서, 조사될 공급 매질은 바람직하게는 모듈에 들어가기 전에 템퍼링되고(tempered), 대안적으로 또는 추가적으로 조사 중에 템퍼링된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 방사 윈도우(radiation window)가 가스-밀폐(gas-tight) 및 기밀 방식으로 모듈 하우징을 밀봉하기 위해 카세트의 하우징 커버 상에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 방사선 소스(radiation source)를 보호하기 위해, 방사 윈도우가 카세트에 결합될 수 있는 장치 상에 제공된다. 방사 윈도우의 유형 및 디자인은 방사선의 유형 및 품질에 따라 달라진다. 이온화(ionizing), 단파(short-wave) 복사, UV-C 또는 연(soft) X-선 조사를 위해, 플라스틱 또는 석영 유리(quartz glass)로 만들어진 방사 윈도우가 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, X-선 방사선 또는 베타 방사선의 조사를 위해, 금속 윈도우가 사용된다. 방사 윈도우용 금속은 티타늄, 마그네슘, 알루미늄 및 그들의 합금 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 모듈 하우징은, 작동 전 또는 작동 중에, 예를 들어 4°C로 냉각된다. 이 경우, 주변에 습도가 있으면, 유체가 방사 윈도우에 응축될 수 있다. 이러한 이유로, 바람직한 실시예에서, 방사 윈도우는 응축이 형성되는 것을 방지하기 위해, 건조 가스(dry gas)로 세척될 수 있다. 바람직하게는, 건조 가스는 조사 동안 동시에 방사 윈도우를 냉각시키는 역할을 한다.
특정 변형 예에서, 모듈 내의 롤러의 회전은 조사를 위해 모듈에 공급되는 유체의 압력 및 흐름을 통해 발생된다. 제1 변형 예에서, 적어도 하나의 입구 채널을 통해 공급되는 유체는, 주(primary) 유체 스트림 내의 롤러의 회전을 구동한다. 즉, 유체 필름으로 "변환된(converted)" 모든 공급된 유체는 롤러를 구동하는 역할을 한다. 바람직한 실시예에서, 터빈 요소 또는 날개가 있는(vaned) 휠(wheel) 요소는 롤러 축 또는 롤러에 배치되고, 모든 공급된 유체는 이를 통해 유동한다. 또 다른 변형 예에서, 롤러 표면은, 갭-형성 요소를 통해 롤러 표면 상으로 유동하는 유체가 우세한 압력 및 중력 조건에 의해 마찰로 롤러 내에서 운동을 생성하는 방식으로, 공급된 유체에 대해 "접착성(adhesive)"이도록 설계된다.
대안적인 변형 예에서, 공급된 유체의 부분 스트림(partial stream)이 롤러를 구동시킨다. 이 경우, 공급된 유체의 일부는 연속적인 유체 필름으로 "변환(converted)"되고, 다른 일부는 롤러를 구동시키는 역할을 하며, 터브로 다시 흐른다. 이 변형 예에서, 주변 패들(paddle) 휠 구조는 롤러의 외부 표면을 따라 적어도 하나 이사의 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 공급된 유체의 부분 스트림이 이에 전될되어, 롤러가 회전하게 한다. 이 경우, 공급된 유체의 이러한 부분은 연속적인 유체 필름을 형성하지 않으며, 롤러의 하향-회전 측 상의 와이핑 엣지(wiping edge)에 의해 와이핑되지(wiped) 않고, 모듈의 출구 채널을 통해 배출된다. 이러한 목적을 위해, 회전하는 패들의 위치에서 와이퍼 엣지는 이 위치에서 유체가 닦이는 것을 방지하는 리세스(recess)를 갖는다.
대안적인 또는 추가적인 실시예에서, 모듈의 롤러는 외부 구동장치에 의해 회전될 수 있다. 간단한 실시예에서, 모듈의 롤러의 축 샤프트(axle shaft)은, 이 목적을 위해, 모듈 하우징의 외부로 유도되고, 적절한 기계적 결합을 통해 기어식 모터 또는 스텝 모터와 같은 외부 구동 장치와 결합할 수 있다. 일 실시예에서, 롤러 축은 모듈 하우징 상에서 외부로 직접 안내된다. 다른 실시예에서, 모듈 하우징 밖으로 나오는 구동 샤프트(shaft)는 변속기, 바람직하게는 스핀들 기어, 기어 또는 톱니형 벨트를 통해 모듈 하우징 내부의 롤러 축 샤프트에 연결된다.
구동 샤프트 또는 롤러 축의 샤프트 피드스루(feedthrough)는 바람직하게는 수세식(flushable) 내부 공간을 갖는 모듈 하우징 내의 이중 샤프트로서 설계되는 것이 바람직하다. 내부 공간은 무균 및/또는 소독 헹굼 매질로 헹구어낼 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 롤러와 외부 구동 요소 사이의 토크 결합은, 특히 구동 요소 상의 대응 구조와 함께 자기(magnetic) 결합을 형성하는 롤러에 삽입된 자기 요소를 통한 자기 결합이다. 이 변형 예의 바람직한 실시예에서, 롤러의 자기 요소는, 외부 전자기 구동, 특히 교류로 통전되는 고정 자기 코일 배열과 접촉되어, 전체적으로 전기 모터를 함께 형성한다.
본 발명에 따른 교환 가능한 카세트는 고정된 장치, 예를 들어 자동 라인 내에서 사용될 수 있으며, 세척 또는 멸균의 목적으로 필요에 따라 교환될 수 있다. 이 경우, 카세트는 생물학적 유체의 공급 및 배출을 위한 모든 연결부를 구비하는 것으로 생각된다. 이들은 퀵-체인지(quick-change) 어댑터로 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 유체 입구 및 출구에 대한 퀵-체인지 연결부는, 카세트를 멸균 장치에 삽입 또는 플러깅(plugging)할 때, 유체 연결부가 자동적으로 생성되는 방식으로, 모듈 하우징 상에 배치된다. 이러한 연결은 CIP("제자리에서 청소(clean in place)"), WIP("제자리에서 씻기(wash in place)") 또는 SIP("제자리에서 멸균(sterilization in place)") 연결일 수 있다. 그 자체로 공지된 다른 연결은 루어-락(Luer-Lock) 및 관련 시스템과 같은 밸브 및 멸균 커넥터(connector)를 포함한다.
본 발명에 따른 교환 가능한 카세트는, 바람직한 유체 필름의 형성, 특히 두께를 결정하는 모듈 내의 요소가 개별적으로 교환될 수 있도록 모듈 구조를 자체적으로 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 복수개의 상이한 크기의 갭-형성 요소가 제공될 수 있으며, 이들은 모듈 시스템의 방직으로 유체 필름의 두께를 조절하기 위해 모듈 내에서 교환될 수 있다. 마찬가지로, 롤러 자체는 상이한 변형으로 제공될 수 있으며, 변형은 롤러 표면의 유형 및 특성에 의해 실질적으로 상이하다. 모듈 구조, 특히 교환 가능하고 폐쇄된 카세트로서 모듈의 디자인으로 인해, 보안 수준이 낮은 실험실 및 자동화된 라인에서도 위험한 병원균의 비활성화를 위한 완벽한 시스템을 운영할 수 있다. 선택 사양의 완전히 폐쇄된 디자인으로 인해, 제1 높은 보안 실험실에서 필요한 유체 입구 및 출구 및 관련 저장소를 포함하여 전체적으로 모듈을 구성하고 준비할 수 있으며, 이 배열을 멸균되고 폐쇄된 구성으로 병원체(pathogenic agent)를 비활성화시키기 위해 방사선 치료가 가능한 보안 수준이 낮은 자동 라인으로 이동할 수 있다. 모듈의 완전히 폐쇄된 디자인은 다른 자동 부품, 특히 방사선 소스, 롤러의 구동장치 및 펌프의 오염을 방지할 수 있다. 동시에, 인력 및 제품 보호가 달성되거나 향상될 수 있다.
제1 변형 예에서, 모듈은 한쪽 면이 개방되어 있으며, 롤러 표면 상에 노출된 유체 필름 상에 열 또는 이온화 방사선을 자유롭게 투영할 수 있다. 이 경우, 이 모듈은 바람직하게는 작동을 위해 고정 배열로 삽입되거나 플러깅되거나(plugged) 또는 다른 방식으로 결합되고, 동일하게 밀봉된다. 이 고정 배열은 적어도 방사선 소스를 포함하고, 바람직하게는 추가적으로 모듈을 통해 유체를 이송하는 수단을 포함하고, 및/또는 모듈 내의 롤러의 회전을 구동하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
대안적인 실시예에서, 모듈은 완전히 독립적이며, 바람직하게는 교환 가능한 표준화된 카세트로서 제공된다. 바람직하게는 모듈 하우징을 밀봉하기 위한 밀폐된 하우징 커버가 제공되며, 하우징 커버는 특히, 외부의 방사선 소스에 의해 롤러 표면 상에 형성되는 유체 필름의 윈도우를 통한 조사를 목적으로 가스-밀폐 및 유체-밀폐이지만 방사선-투과성 방사 윈도우를 갖는다.
또한, 본 발명은 유체, 특히 생물학적 매질의 연속적이고, 용량 제어되는 조사를 위한 장치, 예를 들어, 본 발명에 따른 모듈 및 추가적인 적어도 하나의 방사선 소스를 포함하는 이온화 또는 열 방사선에 의해 매질의 병원균을 비활성화시키거나, 매질의 성분을 변형시키기 위한 장치에 관한 것이며, 모듈은 특히 방사선 소스에 직접 결합될 수 있다. 또한, 장치는 모듈을 통해 유체를 연속적으로 능동적으로 운반하기 위한 적어도 하나 이상의 펌프를 구비한다.
변형 예에서, 조사될 유체를 포함하는 적어도 하나의 저장소와, 모듈로부터 유출되는 조사된 유체를 수용하기 위한 적어도 하나의 용기(vessel)가 추가적으로 구비된다. 바람직한 실시예에서, 저장소의 목적은 제1 공급 라인을 통해 입구를 통해 유체를 모듈에 연속적으로 공급하는 것이다. 모듈의 오버플로우는 바람직하게는 저장소 내로 개방된다. 특히 저장소가 가압됨으로써, 특히 오버플로우가 저장소로 돌아가지 않으면, 및/또는 입구의 펌프 요소에 의해 유체가 모듈로 능동적으로 이송된다. 유체는 모듈의 오버플로우로부터 저장소로 수동적으로 이송되고, 특히 공급 유체가 저장소에서 흡입되고 및/또는 중력-보조된(gravity-assisted) 경우에 발생하는 저장소에서 생성된 부압(negative pressure)에 의해 촉진된다. 대안적으로 및 바람직하게는, 유체는 펌프, 특히 연동 펌프를 통해 능동적으로 이송된다.
조사된 유체를 수용하기 위한 수집 용기는 모듈의 출구 채널에 연결된다. 바람직한 실시예에서, 모듈의 출구 측과 출구 용기를 연결하는 압력 보상 환기 채널(pressure compensating venting channel)이 추가적으로 제공된다. 와이핑되고 조사된 유체는, 바람직하게는 수동적으로, 특히 중력-보조에 의해, 또는 대안적으로 능동적인 이송에 의해, 출구 용기로의 압력 또는 진공의 인가에 의해, 및/또는 모듈의 출구 분기부(branch)의 활성 펌핑 요소에 의해, 운반된다.
바람직하게는, 이 장치는 적어도 하나의 기계적 또는 전자기적 구동 요소를 추가적으로 구비하며, 선택적으로 모듈 내의 롤러의 회전을 구동시키기 위한 적절한 기계적 또는 비접촉식 결합 요소를 구비한다.
본 발명에 따른 모듈 및 본 발명에 따른 장치는, 유체의 용량 제어되는 조사를 위하여 연속적으로 공급되는 유체를 균질화하는데 특히 적합하다. 이것은 주로, 유체 내의 병원균의 목표된 비활성화를 유발하기 위해, 본원에 기술된 바와 같이 작용한다. 따라서, 본 발명의 또 다른 목적은, 특히 연속적으로 수행되는 생물학적 유체 내의 병원균을 비활성화 시키는 방법이다. 본 발명에 따른 방법은 적어도 하기의 단계를 포함한다: 단계 (a)에서, 활성 병원균을 임의로 포함하는 유체가 본 발명에 따른 모듈에 능동적으로 공급된다. 단계 (b)에서, 롤러는 본 발명에 따른 모듈에서 회전되어, 미리 결정될 수 있는 두께의 연속적인 유체 필름이 회전된 롤러 표면 상에 공급된 생물학적 유체로부터 형성된다. 단계 (c)에서, 롤러 표면 상에 형성되고 노출된 유체 필름은 병원체-비활성화 용량의 이온화 방사선으로 조사되고, 방사선 용량은, 유체 필름의 두께 및 방사 윈도우에 의해 결정되고 또한 바람직하게는 롤러의 회전 속도에 의해 결정되는 유체 필름의 유속 및 유동률에 의해 결정되는, 유체의 방사선-노출된 체적을 통과하는 방사선 소스의 방사선 세기에 의해 결정된다. 단계 (d)에서, 방사 윈도우를 통과하고 롤러 표면으로부터 제거된 후에 조사된 유체는, 모듈로부터 배출되어 수집된다. 이 유체는 용량-의존적인(dose-dependent) 방식으로 비활성화된 병원균을 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 또한 일반적으로 본 발명에 따른 모듈에 의한 유체의 열 또는 이온화 조사에 관한 것으로서, (a) 모듈에 유체를 공급하는 단계, (b) 결정 가능한 두께의 연속적인 유체 필름이 회전하는 롤러 표면 상에 형성되도록 모듈 내의 롤러를 회전시키는 단계, (c) 유체 필름을 열 또는 이온화 방사선과 함께 롤러 표면 상에 조사하는 단계; 및 (d) 모듈로부터 배출될 수 있는 조사된 유체를 수집하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방사선 용량은 방사선 소스 및 회전 속도에 의해 결정된다. 용량 구배(gradient)가 유체 내에서 발생하기 때문에, 롤 상의 유체 필름의 층이 가능한 최소의 높이를 갖는 것이 많은 경우에 특히 바람직하다. 이는 유리하게는 이송된 유체 내의 방사선 용량의 차이를 최소화시킨다. 유체의 용량 구배가 받아들여질 수 있는 경우, 더 높은 처리량이 요구되는 경우에, 레이어 높이를 설정하는 것이 바람직하다(가능한 최소한의 높이 이상). 이 경우, 유체 필름의 두께는, 택적으로는 추가로 제공된 와이핑 요소와 상호 작용할 수 있는 모듈의 출구 요소 상의 모세관 갭을 조정함으로써 조절되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 또는 바람직하게는 추가적으로, 용량은 롤러의 회전 속도에 의해 결정되고 조절되며, 회전 속도는 조사된 영역에서 매질의 특정 체적의 체류 시간을 결정적으로 결정한다. 회전 속도는 또한 선택적으로 유체 필름의 두께를 결정한다. 또한, 용량 및 침투 깊이는 그 자체로 공지된 방식으로, 방사선 소스, 예를 들면 베타 방사선 소스의 직접 제어에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 또 따른 목적은, 이온화 방사선에 의한 유체 생물학적 매질, 바람직하게는 바이러스 현탁액에서의 병원균의 연속적인 비활성화를 위한 본 발명의 모듈 또는 장치의 사용이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 목적은, 이온화 방사선에 의해 생물학적 매질을 개질시키기 위한 본 발명의 모듈 및 장치의 사용이다.
본 발명은 다음의 도면 및 실시예에 의해 보다 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈을 사용하여, 병원균을 비활성화시키는 목적으로, 병원균 함유 유체의 연속적인 조사를 위한 전체 구조를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모듈의 특정 실시예의 개략적인 단면도에 기초하여, 도 1과 유사한 전체 배열에서의 유체 유동의 주요 경로를 도시한다.
도 3은 방사 윈도우(62)가 밀착된 커버(60)를 갖는 본 발명에 따른 모듈(10)의 특정 실시예의 상부 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3에 따른 모듈(10)의 커버를 제외한 상태의 사시도로서, 회전 가능한 원통형 롤러(30), 원통형 롤러(30)의 표면과 접촉하는 와이핑 엣지(40), 이 경우에는 스프링 힘에 의해 강요되는 와이핑 플레이트의 형태, 및 출구 채널(18) 내로 개방되는 수집 채널(42)을 포함한다.
도 5는 선택적인 투명한 방사 윈도우를 갖는 커버(60)를 구비하는 본 발명에 따른 모듈(10)의 다른 실시예를 도시한다.
도 6은 도 5의 특정 실시예의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 2에 따른 모듈(10)의 특정 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 4 및 도 5 및/또는 도 9 및 도 10a 및 도 10b에 도시된 실시예의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 9는 카세트의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈을 사용하여, 병원균을 비활성화시키는 목적으로, 병원균 함유 유체의 연속적인 조사를 위한 전체 구조를 개략적으로 도시한다. 잠재적으로 병원균을 포함하는 유체 매질(20)은 저장소(21)에 공급된다. 유체는 모듈 하우징(10) 상에 입구(14)를 통해 공급 라인(15) 및 연동 펌프(94)를 통해 터브(12) 내로 능동적으로 운반된다. 모듈 하우징에 포함된 오버플로우(16)는 초과 유체를 라인(17) 및 선택적인 연동 펌프(96)를 통해 저장소(21)로 되돌려준다. 터브(12) 내의 유체 레벨(24)은 일정하게 유지된다. 원통형 롤러(30)는 터브(12) 내의 유체(20)에서 회전한다. 롤러의 상향-회전 측(34) 상에 본 발명에 따라 배열된 갭-형성 요소(50)는 롤러 표면으로부터 모세관 갭(52)을 형성하며, 모세관 갭(52)은 유체 레벨(24) 위로 연장된다. 롤러(30)의 회전 시, 모세관 갭(52)은 롤러 표면 상의 유체 필름(22)의 형성 및 균질화를 용이하게 한다. 형성되는 유체 필름(22)은 방사 윈도우(62)를 지나서 안내되고, 그 지점에서 방사선 소스(80)의 방사선에 노출된다. 롤러(30)의 상향-회전 측(36) 상에 대한 조사 후에, 유체 필름(22)은 그 위치에서 롤러 표면에 접촉하여 밀봉되는 와이핑 엣지(40)에 의해 실질적으로 완전히 제거되거나 와이핑된다. 제거된 조사된 유체(26)는 라인(19)을 통해 출구 채널(18)을 통해, 선택적으로 연동 펌프(98)를 통해 수집 용기(27)로 수집되고 제거된다. 선택적인 압력 라인(28)은 압력 균등화를 제공한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모듈의 특정 실시예의 개략적인 단면도에 기초하여, 도 1과 유사한 전체 배열에서의 유체 유동의 주요 경로를 도시한다.
도 3은 방사 윈도우(62)가 밀착된 커버(60)를 갖는 본 발명에 따른 모듈(10)의 특정 실시예의 상부 사시도를 도시한다. 결합 요소(92)를 갖는 구동 요소(90)는 모듈에 포함된 롤러를 구동하기 위해 모듈 상에 도시된다. 이 경우, 롤러는 결합 요소(92) 내의 자기 요소 및 롤러 내의 대응하는 자기 요소를 통한 접촉 없이 구동된다. 도 4는 도 3에 따른 모듈(10)의 커버를 제외한 상태의 사시도로서, 회전 가능한 원통형 롤러(30), 원통형 롤러(30)의 표면과 접촉하는 와이핑 엣지(40), 이 경우에는 스프링 힘에 의해 강요되는 와이핑 플레이트의 형태, 및 출구 채널(18) 내로 개방되는 수집 채널(42)을 포함한다.
도 5는, 선택적인 투명한 방사 윈도우를 갖는 커버(60)를 구비하는 본 발명에 따른 모듈(10)의 다른 실시예를 도시한다. 모듈 하우징의 터브 내에서 회전 가능한 원통형 롤러(30)는 롤러(30)를 회전시키기 위해 모듈에 의해 공급되는 유체로 채워진 패들 요소(38)를 갖는 적어도 하나의 회전 패들 휠 링을 갖는다. 이 특정 실시예에서, 와이핑 엣지(40)는 정의된 유체 필름을 형성하지 않는 이 위치에서 순환하는 유체를 닦아내지 않기 위해 회전 패들 요소(38)의 위치에 리세스(44)를 갖는다. 도 6은 도 5의 특정 실시예의 단면도이다. 원통형 롤러(30)가 회전하는 터브(12)에는 입구 채널(14)과 오버플로우 채널(16)이 형성된다. 도시된 특정 실시예에서, 갭-형성 요소(50)는 모세관 갭(52)을 형성하기 위해 모듈 하우징 상에 배치될 수 있는 커버(60)를 함께 단일 부재로서 구성되는 것이 바람직하다. 롤러(30)의 하향-회전 측에서, 와이핑 엣지(40)에는 스프링 힘에 의해 롤러 표면에 대해 강제되는 와이핑 플레이트 형태의 리세스(44)가 형성된다. 롤러 표면으로부터 와이핑된 유체는 수집 채널(42)에서 수집되고, 출구 채널(18)을 통해 모듈로부터 배출된다.
도 7a 및 도 7b는 도 2에 따른 모듈(10)의 특정 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 7b는 단면선 A가 포함된 전체적으로 동일한 모듈의 평면도를 도시한다. 이것은 대응하는 도 7a, 도 6, 및 도 2에 대응하는 단면 평면을 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 도 4 및 도 5 및/또는 도 9 및 도 10a 및 도 10b에 도시된 실시예의 일부의 개략적인 단면도이다. 도 8a는 제1 실시예 및 롤러(30) 상의 와이핑 엣지(40)의 배치를 도시한다. 와이퍼(40)는 롤러(30)의 회전 방향에 대향된다. 도 8b는 대안으로서 와이핑 엣지(40)의 실시예 및 배치를 도시한다. 와이퍼 립으로서 설계된 와이퍼(40)는 롤러(30)의 회전 방향으로 배향된다. 도 8a에 따른 실시예의 경우, 와이퍼(40)로 롤러(30)로부터 와이핑된 유체는 와이퍼를 지나 그루브(groove)로서 설계된 출구(18)로 흐를 수 있다. 도 8b에 따른 실시예의 경우, 와이퍼 립(40)으로 롤러(30)에 의해 와이핑된 유체는 롤러 표면과 와이퍼 립(40) 사이에 형성된 그루브(19) 내로 흐를 수 있고, 캐뉼라(cannula)로서 설계된 출구(18)를 통해 능동적으로 또는 수동적으로 제거될 수 있다.
도 9는 카세트의 다른 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다. 도면의 단면은 와이퍼 립(40)의 영역에 위치된다. 모듈 하우징(10)은 하우징 커버(60)에 의해 폐쇄된다. 방사 윈도우(62)는 하우징 커버(60)에 위치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러(30)의 전방에 있는 와이퍼 립(40)은, 롤러(30)로부터 와이핑된 유체가 바람직하게는 중앙에 배치되는 출구 튜브(18)의 영역에서 중력에 의해 주로 수집되도록, 아치 형태를 갖는다. 도시된 실시예에서, 롤러의 회전은 하우징(10) 및 구동 유닛(90)을 통과하는 샤프트를 포함하는 축 방향으로 배치된 커플링(92)을 통해 용히해진다. 도시된 실시예에서, 터브(12) 내로 돌출하는 오버플로우 튜브(16)의 침지 깊이는 터브(12) 내의 유체 레벨이 미리 설정될 수 있도록 바람직하게 선택적으로 조절될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 10a은 도 9에서 라인 "A"로 도시되는 절단면을 도시한다. 도 10b는 도 9에서 라인 "B"로 도시되는 절단면을 도시한다. 그에 따라 참조 번호가 적용된다. 유체 입구(14)는 터브(12)의 하부에 위치된다. 출구(18)는 롤러(30)와 와이퍼 립(40) 사이에 형성된 그루브 내로 돌출한다. 오버플로우 튜브(16)의 높이는 터브(12) 내의 유체 레벨을 결정하도록 변화될 수 있다.

Claims (14)

  1. 생성된 유체 필름(22)을 조사하고, 연속적으로 용량 제어되는 조사를 위한 배열에서 생물학적 유체 내의 병원균을 연속적으로 비활성화시키며, 공급된 생물학적 유체(20)로부터 연속적인 유체 필름(22)을 생성하기 위한 카세트(cassette)로서,
    상기 유체(20)를 수용하는 터브(12)와,
    상기 터브(12)에 상기 유체(20)를 공급하기 위한 입구 채널(14)과,
    상기 터브(12) 내의 유체 레벨(24)을 고정하기 위해 상기 터브(12)로부터 초과 유체를 배출하기 위한 오버플로우 채널(16)과,
    상기 터브(12) 및 유체(20)에 담겨 상기 터브(12) 및 유체(20) 내에서 회전 가능한 원통형 롤러(30)와,
    상기 롤러(30)의 회전에 의해 회전 롤러 표면(32) 상에 생성된 상기 유체 필름(22)을 와이핑하기 위해 상기 롤러 표면(32)과 밀접하게 접촉하는, 상기 롤러(30)의 하향-회전 측(36) 상의 와이퍼 립(40), 및
    상기 와이퍼 립(40)에 의해 와이핑된 유체(26)를 수용하고 배출하기 위한 출구 채널(18)을 포함하는 모듈 하우징(10)을 갖고,
    상기 모듈 하우징(10)을 폐쇄시키기 위한 하우징 커버(60)를 가지며,
    상기 하우징 커버(60)는 베타 방사선을 투과할 수 있는 가스-밀폐(gas-tight) 및 유체-밀폐(gas-tight) 금속 윈도우(62)를 가지고,
    상기 카세트는, 연속적이고 용량 제어되는 조사를 위한 상기 배열에서 반복적으로 사용되기 위해 멸균 및 교환 가능한
    카세트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모듈 하우징(10)은,
    상기 롤러 표면(32) 상에 상기 유체 필름(22)을 형성하고 균질화시키기 위해, 롤러(30)의 상향-회전 측(34) 상에 갭-형성 요소(50)를 포함하며,
    상기 롤러(30)의 상기 상향-회전 측(34) 상의 상기 갭-형성 요소(50)는 모세관 갭(52)을 형성하는 방식으로 상기 롤러 표면(32)으로부터 이격되고,
    상기 모세관 갭(52)은 상기 유체 레벨(24) 위로 연장되는
    카세트.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 갭-형성 요소(50)는 상기 롤러 표면(32)으로부터 가변 거리에 위치되거나, 그 위에 형성된 상기 유체 필름(22)의 두께를 조절하기 위해 교환될 수 있는
    카세트.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 롤러(30)의 상기 하향-회전 측(36) 상의 상기 와이퍼 립(40)은 상기 회전 롤러의 하향-회전 방향의 반대 방향으로 배향되는
    카세트.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 롤러(30)의 상기 하향-회전 측(36) 상의 상기 와이퍼 립(40)은 상기 회전 롤러의 하향-회전 방향으로 배향되는
    카세트.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 출구 채널(18)은 상기 와이퍼 립(40)과 상기 롤러(30)의 상기 하향-회전 측(36) 사이에 형성되는 그루브(58) 내로 돌출되는 적어도 하나의 튜브(tube)로서 설계되는
    카세트.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 모듈 하우징(10)은, 상기 모듈 하우징(10)의 외부에 배치되고 결합될 수 있는 구동 유닛(90)을 통해 외부로 상기 롤러(30)의 회전을 구동시키기 위한 커플링(92)을 갖는
    카세트.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 롤러(30)는, 상기 모듈 하우징(10)의 외부에 배치되고 상기 커플링(92)을 통해 상기 롤러(30)에 자기적으로 결합될 수 있는 기계적 또는 전자기적 구동 유닛(90)을 통해 상기 롤러(30)의 회전을 외부적으로 구동하기 위한 자기 요소를 갖는
    카세트.
  10. 생물학적 유체(20) 내의 병원균의 연속적인 비활성화를 위한 상기 생물학적 유체(20)의 연속적인 용량 제어되는 조사를 위한 장치로서,
    제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 교환 가능한 카세트 및
    베타 방사선을 위한 소스(80)를 포함하고,
    상기 카세트는 상기 방사선을 위한 소스(80)에 직접적으로 결합되는
    장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 모듈 하우징(10)을 통한 상기 유체(20, 26)의 연속적이고 능동적인 이송을 위한 하나 이상의 펌프(92, 96)를 더 포함하는
    장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 모듈 하우징(10) 내의 상기 롤러(30)의 회전을 구동시키기 위한 기계적 또는 전자기적 구동 유닛(90)을 더 포함하는
    장치.
  13. 생물학적 유체(20) 내의 병원균을 비활성화시키기 위한 방법으로서,
    a) 잠재적으로 활성 병원균을 포함하는 상기 생물학적 유체(20)를 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 카세트에 공급하는 단계,
    b) 상기 카세트의 상기 모듈 하우징(10) 내의 상기 롤러(30)를 회전시켜, 미리 결정될 수 있는 두께의 상기 생물학적 유체(20)의 연속적인 유체 필름(22)이 상기 회전 롤러 표면(32) 상에 형성되도록 하는 단계,
    c) 상기 생물학적 유체(20)의 상기 병원균의 비활성화를 유발하는 용량으로 이온화 베타 방사선을 상기 롤러 표면(32) 상의 상기 유체 필름(22)에 조사하는 단계 및
    d) 상기 롤러 표면(32)으로부터 비활성 병원균으로 상기 조사된 유체(26)를 수집하는 단계를 포함하는
    방법.
  14. 이온화 베타 방사선에 의한 생물학적 유체 내의 병원균의 연속적인 비활성화를 위해 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 카세트를 사용하는 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018124664A1 (de) 2018-10-05 2020-04-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Inaktivieren biologisch aktiver Bestandteile innerhalb einer Flüssigkeit
DE102020216088A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Modulare Bestrahlungsvorrichtung und Bestrahlungsverfahren
CN113197279B (zh) * 2021-05-29 2022-09-20 吉林大学 一种肠胃手术术后身体本能恢复用辅助护理装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010049464A1 (en) 1999-06-23 2001-12-06 Robert A. Ganz Therapeutic method and apparatus for debilitating or killing microorganisms within the body
JP2004522574A (ja) 2000-12-04 2004-07-29 アドバンスト・エレクトロン・ビームズ・インコーポレーテッド 流体滅菌装置
DE102013012455A1 (de) 2013-07-26 2015-02-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Inaktivierung von Viren unter Verwendung von Elektronenstrahlen
JP2015192967A (ja) 2014-03-31 2015-11-05 Toto株式会社 除菌水生成装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191012947A (en) 1910-05-27 1911-04-27 Victor Henri Improvements in Apparatus for the Treatment of Liquids by Means of Ultra-violet Rays.
US1068898A (en) * 1911-05-20 1913-07-29 Victor Henri Apparatus for treating liquids by means of ultra-violet rays.
US3988588A (en) * 1972-11-29 1976-10-26 Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. High energy electron irradiation of flowable materials
US3926556A (en) 1973-05-30 1975-12-16 Raymond Marcel Gut Boucher Biocidal electromagnetic synergistic process
CH583586A5 (ko) 1974-12-23 1977-01-14 Sulzer Ag
DE2721316C3 (de) 1977-05-04 1979-10-11 Gebrueder Sulzer Ag, Winterthur (Schweiz) Vorrichtung zum Bestrahlen fließbaren Gutes, insbesondere Klärschlamm, mittels Elektronenstrahlung
FR2760445B1 (fr) 1997-03-04 1999-04-16 Lyonnaise Eaux Eclairage Procede de traitement d'eau contenant des impuretes organiques et des microorganismes
DE29821502U1 (de) 1998-12-02 1999-02-18 Metzger Juergen Vorrichtung zur Behandlung von Kühl-Schmierstoffen
DE19901058C2 (de) * 1999-01-14 2003-04-03 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Vorrichtung und Verfahren zum Abbau und/oder Umwandeln chemischer und/oder biologischer Verunreinigungen in einem Fluid
DE10020608A1 (de) * 2000-04-27 2001-10-31 Dynamic Systems Engineering B Lager- und/oder Transportvorrichtung für Stückgüter
US6596230B1 (en) * 2000-01-28 2003-07-22 Baxter International Inc. Device and method for pathogen inactivation of therapeutic fluids with sterilizing radiation
US6643538B1 (en) * 2000-10-20 2003-11-04 Southeastern Universities Research Assn. Directional intraoperative probe
US8080165B2 (en) * 2002-10-24 2011-12-20 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods for disinfection
JP2005305331A (ja) 2004-04-22 2005-11-04 Ohm Denki Kk クーラント制菌装置
GB2424877A (en) 2005-04-08 2006-10-11 Malcolm Robert Snowball Fluid disinfection with UV light
KR101268911B1 (ko) 2013-01-30 2013-05-29 주식회사 아이스캡 스노우 아이스 제빙기
CN105101866A (zh) * 2014-03-07 2015-11-25 奥林巴斯株式会社 使用了内窥镜清洗消毒装置的清洗消毒方法
DE102016110672A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Beaufschlagen einer Flüssigkeit mit beschleunigten Elektronen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010049464A1 (en) 1999-06-23 2001-12-06 Robert A. Ganz Therapeutic method and apparatus for debilitating or killing microorganisms within the body
JP2004522574A (ja) 2000-12-04 2004-07-29 アドバンスト・エレクトロン・ビームズ・インコーポレーテッド 流体滅菌装置
DE102013012455A1 (de) 2013-07-26 2015-02-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Inaktivierung von Viren unter Verwendung von Elektronenstrahlen
JP2015192967A (ja) 2014-03-31 2015-11-05 Toto株式会社 除菌水生成装置

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US20190192704A1 (en) 2019-06-27
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WO2018041953A1 (de) 2018-03-08
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KR20190047698A (ko) 2019-05-08
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PT3506952T (pt) 2022-02-28

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