KR20130138126A - 필터 장치 - Google Patents

필터 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130138126A
KR20130138126A KR1020130064599A KR20130064599A KR20130138126A KR 20130138126 A KR20130138126 A KR 20130138126A KR 1020130064599 A KR1020130064599 A KR 1020130064599A KR 20130064599 A KR20130064599 A KR 20130064599A KR 20130138126 A KR20130138126 A KR 20130138126A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
port
inlet
outlet
filter
Prior art date
Application number
KR1020130064599A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101476752B1 (ko
Inventor
제라드 알. 델지아코
팩스톤 이. 프로비테라
Original Assignee
폴 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 폴 코포레이션 filed Critical 폴 코포레이션
Publication of KR20130138126A publication Critical patent/KR20130138126A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101476752B1 publication Critical patent/KR101476752B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3627—Degassing devices; Buffer reservoirs; Drip chambers; Blood filters
    • A61M1/3633—Blood component filters, e.g. leukocyte filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3627—Degassing devices; Buffer reservoirs; Drip chambers; Blood filters
    • A61M1/3633—Blood component filters, e.g. leukocyte filters
    • A61M1/3635—Constructional details
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/165—Filtering accessories, e.g. blood filters, filters for infusion liquids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/34—Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
    • A61M1/3496—Plasmapheresis; Leucopheresis; Lymphopheresis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/04—Liquids
    • A61M2202/0413—Blood
    • A61M2202/0439—White blood cells; Leucocytes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

필터 및 적어도 하나의 분산판을 포함하는 백플러쉬 가능한(back-flushable) 필터 장치를 사용하여 1종 이상의 목적하는 유체 성분을 수득하는 장치, 시스템, 및 방법이 개시된다.

Description

필터 장치{Filter device}
본 발명은 필터 장치에 관한 것이다.
다양한 응용분야에서 사용하는 백혈구에 대한 관심 때문에, 백혈구를 수확하는 몇 가지 방법은 혈액 및 혈액 제제를 상업적으로 입수가능한 백혈구 제거 필터 장치에 통과시켜(상기 장치의 유입구를 거쳐 상기 장치의 배출구를 통과함) 상기 장치의 하우징 내의 필터 매체에 의해 백혈구를 포획하고, 그 후 용리 유체를 상기 필터 장치를 통하여 반대 방향으로 통과시킴으로써(상기 배출구를 거쳐 상기 유입구를 통과함) 상기 장치로부터 백혈구를 용리하는 단계를 포함한다.
그러나, 회수 효율을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 대한 요구가 있다. 본 발명의 이러한 그리고 다른 이점들이 하기의 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 구현예는 생물학적 유체 처리 장치를 제공하며, 이는 다음을 포함한다: (a) 하나 이상의 포트를 포함하는 유입부(inlet portion), 하나 이상의 포트를 포함하는 배출부(outlet portion)를 포함하는 하우징으로서, 유입부 포트(inlet portion port) 및 배출부 배출 포트(outlet portion port) 사이의 적어도 하나의 유체 흐름 경로를 한정(define)하는 하우징; (b) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다공성 필터로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된 다공성 필터; 및 (c) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제1 천공된(perforated) 분산판으로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되며, 제1 분산판은 다공성 필터의 제2 표면 및 배출부 포트(들) 사이에서 하우징 내에 배치되는 제1 천공된 분산판. 바람직하게는, 배출부는 배출 포트를 포함하는 제1 포트, 및 용리 유체 유입 포트를 포함하는 제2 포트를 포함하며, 하우징은 유입부 포트와 배출 포트 사이의 제1 유체 흐름 경로 및 유입부 포트와 용리 유체 유입 포트 사이의 제2 유체 흐름 경로를 한정한다. 일 구현예에 있어서, 유입부는 유입 포트를 포함하는 제1 포트, 및 용리 유체 배출 포트를 포함하는 제2 포트를 포함하며, 하우징은 유입부 유입 포트 및 배출부 배출 포트 사이의 제1 유체 흐름 경로, 및 배출부 용리 유체 유입 포트 및 유입부 용리 유체 유입 포트 사이의 제2 유체 흐름 경로를 한정한다.
몇몇 구현예들에 있어서, 생물학적 유체 처리 장치는 추가적으로 제1 표면 및 제2 표면을 가지며 유체 흐름 경로(들)을 가로질러 하우징 내에 배치된 제2 천공된 분산판을 포함하며, 제2 분산판은 다공성 필터의 제1 표면 및 유입부 포트(들) 사이에서 하우징 내에 배치된다.
바람직하게는, 다공성 필터는 적어도 하나의 다공성 백혈구 제거 매체를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치를 제공한다: (a) 유입 포트를 포함하는 유입부, 배출 포트 및 용리 유체 유입 포트를 포함하는 배출부를 포함하는 하우징으로서, 유입부 유입 포트와 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로 및 배출부 용리 유체 유입 포트와 유입부 유입 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하는 하우징; (b) 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 다공성 필터로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되는 다공성 필터; 및 (c) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제1 천공된 분산판으로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되며, 다공성 필터의 제2 표면 및 배출부 포트들 사이에서 하우징 내에 배치된 제1 천공된 분산판.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치를 제공한다: (a) 적어도 유입 포트를 포함하는 유입부, 배출 포트 및 용리 유체 유입 포트를 포함하는 배출부를 포함하는 하우징으로서, 유입부 유입 포트와 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로, 및 배출부 용리 유체 유입 포트와 유입부 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하는 하우징; (b) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다공성 필터로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되는 다공성 필터; (c) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제1 천공된 분산판으로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되며, 상기 분산판은 다공성 필터의 제2 표면 및 배출부 포트들 사이에서 하우징 내에 배치되는 제1 천공된 분산판; 및 (d) 제1 표면 및 제2 표면을 가지며, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된 제2 천공된 분산판으로서, 다공성 필터의 제1 표면 및 유입부 포트들 사이에서 하우징 내에 배치되는 제2 천공된 분산판. 상기 장치의 몇몇 구현예들에 있어서, 유입부는 유입 포트 및 용리 유체 배출 포트를 포함하며, 하우징은 유입부 유입 포트와 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로, 및 배출부 용리 유체 유입 포트와 유입부 용리 유체 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하며; 다공성 필터, 제1 천공된 분산판, 및 선택적인 제2 천공된 분산판은 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된다.
다른 구현예들에 있어서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 방법은 다음을 포함한다: (a) 생물학적 유체를 상기 생물학적 유체 필터 장치의 일 구현예를 통하여 통과시키는 단계로서, 상기 유체는 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 통과하며, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 상기 유체가 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 상기 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 상기 필터, 및 유입부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 상기 필터로부터 1종 이상의 생물학적 유체 성분을 용리하는 단계; 및 (c) 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계.
생물학적 유체 필터 장치가 제2 분산판을 추가적으로 포함하는 방법의 일 구현예에 있어서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 방법은 다음을 포함한다: (a) 생물학적 유체를 상기 생물학적 유체 필터 장치의 일 구현예를 통하여 통과시키는 단계로서, 상기 유체는 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 통과하며, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 상기 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 상기 필터, 제2 분산판, 및 유입부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 필터로부터 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 용리하는 단계; 및 (c) 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계.
다른 구현예들에 있어서, 생물학적 유체 처리 시스템이 제공되며, 이는 상기 생물학적 유체 처리 장치의 일 구현예를 포함하며, 적어도 하나의 용기, 더욱 바람직하게는 적어도 2개의 용기와 유체 연통한다. 상기 시스템의 일 구현예에 있어서, 용기들 중 하나는 줄기 세포 및/또는 백혈구의 동결보존에 적합한 용기를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 장치의 일 구현예의 분해도이며, 유입부 및 유입 포트, 및 배출 포트와 용리 유체 유입 포트를 포함하는 배출부를 포함하는 필터 장치 하우징을 나타내며, 또한 백혈구 제거 필터 및 유입부 및 배출부 사이의 분산판을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 필터 장치의 일 구현예에서 사용하는 분산판의 일 구현예의 사시도, 측면도, 및 단면도를 나타낸다.
도 3은 다양한 예시적인 분산판 천공 패턴 및 분포(a-n)를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 필터 장치 하우징의 분산판 및 배출부의 구현예들의 부분 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 필터 장치 하우징의 일 구현예의 유입부를 나타내며, 도시된 유입부는 1개의 포트를 갖는다.
도 6은 본 발명에 따른 필터 장치 하우징의 일 구현예의 배출부를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 필터 장치의 다른 구현예의 유입부의 내부도를 나타내며, 도시된 유입부는 유입 포트 및 용리 유체 배출 포트를 포함한다.
도 8은 본 발명에 따른 필터 장치의 일 구현예의 분해도이며, 유입부, 및 배출부, 및 또한 제1 분산판 및 제 2 분산판, 및 제1 분산판 및 제2 분산판 사이에 끼워진 백혈구 제거 필터를 포함하는 필터 장치 하우징을 나타낸다. 이 도시된 필터 장치에서, 유입부 및 배출부 각각은 2개의 포트를 가지며, 유입부는 유입 포트 및 용리 유체 배출 포트를 포함하고, 배출부는 배출 포트 및 용리 유체 유입 포트를 포함한다.
도 9는 본 발명에 따른 예시적인 시스템의 일 구현예를 나타내며, 도시된 시스템은 도 1에 나타난 필터 장치의 구현예를 포함한다.
도 10은 본 발명에 따른 예시적인 시스템의 다른 구현예를 나타내며, 도시된 시스템은 도 1에 나타난 필터 장치의 구현예를 포함한다.
도 11은 본 발명에 따른 예시적인 시스템의 또 다른 구현예를 나타내며, 도시된 시스템은 도 8에 나타난 필터 장치의 구현예를 포함한다.
도 12는 본 발명에 따른 예시적인 시스템의 또 다른 구현예를 나타내며, 도시된 시스템은 도 1에 나타난 필터 장치의 구현예를 포함한다.
도 13은 본 발명에 따른 필터 장치의 구현예들에 대한 유체 흐름 경로를 다이어그램으로 나타내며, 이 필터 장치는 1개 또는 2개의 분산판을 포함하며, 이 필터 하우징의 유입부 및/또는 배출부는 1개 또는 2개의 포트를 포함한다.
유리하게는, 목적하는 생물학적 유체 성분, 바람직하게는 백혈구 및/또는 줄기 세포와 같은 타켓 세포의 회수 및 수확이 본 발명에 따른 장치를 사용하여 증가될 수 있으며, 이 장치는 특히 제대혈(cord blood), 양수(amniotic fluid) 및/또는 골수(bone marrow)를 포함하는 응용 분야에서 특히 유용하다.
본 발명의 일 구현예는 다음을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치를 제공한다: (a) 하나 이상의 포트를 포함하는 유입부, 하나 이상의 포트를 포함하는 배출부를 포함하는 하우징으로서, 유입부 포트 및 배출부 포트 사이의 적어도 하나의 유체 흐름 경로를 한정하는 하우징, (b) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다공성 필터로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된 다공성 필터; 및 (c) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제1 천공된 분산판으로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되며, 제1 분산판은 다공성 필터의 제2 표면 및 배출부 포트(들) 사이에서 하우징 내에 배치되는 제1 천공된 분산판. 바람직하게는, 배출부는 배출 포트를 포함하는 제1 포트, 및 용리 유체 유입 포트를 포함하는 제2 포트를 포함하며, 하우징은 유입부 포트와 상기 배출 포트 사이의 제1 유체 흐름 경로, 및 유입부 포트와 용리 유체 유입 포트 사이의 제2 유체 흐름 경로를 한정한다. 일 구현예에 있어서, 유입부는 유입 포트를 포함하는 제1 포트, 및 용리 유체 배출 포트를 포함하는 제2 포트를 포함하며, 하우징은 유입부 유입 포트 및 배출부 배출 포트 사이의 제1 유체 흐름 경로, 및 배출부 용리 유체 유입 포트 및 유입부 용리 유체 유입 포트 사이의 제2 유체 흐름 경로를 한정한다.
몇몇 구현예들에 있어서, 상기 생물학적 유체 처리 장치는 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제2 천공된 분산판을 더 포함하며, 제2 천공된 분산판은 유체 흐름 경로(들)을 가로질러 하우징 내에 배치되며, 제2 분산판은 다공성 필터의 제1 표면 및 유입부 포트(들) 사이에서 하우징 내에 배치된다.
바람직하게는, 다공성 필터는 적어도 하나의 다공성 백혈구 제거 매체를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치를 제공한다: (a) 유입 포트를 포함하는 유입부, 배출 포트 및 용리 유체 유입 포트를 포함하는 배출부를 포함하는 하우징으로서, 유입부 유입 포트와 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로 및 배출부 용리 유체 유입 포트와 유입부 유입 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하는 하우징; (b) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다공성 필터로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되는 다공성 필터; 및 (c) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제1 천공된 분산판으로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되며, 다공성 필터의 제2 표면 및 상기 배출부 포트들 사이에서 하우징 내에 배치되는 제1 천공된 분산판.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치를 제공한다: (a) 적어도 유입 포트를 포함하는 유입부, 배출 포트 및 용리 유체 유입 포트를 포함하는 배출부를 포함하는 하우징으로서, 유입부 유입 포트 및 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로, 및 배출부 용리 유체 유입 포트 및 유입부 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하는 하우징; (b) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다공성 필터로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되는 다공성 필터; (c) 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 제1 천공된 분산판으로서, 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되며, 상기 분산판은 다공성 필터의 제2 표면 및 배출부 포트 들 사이에서 하우징 내에 배치되는 제1 천공된 분산판; 및 (d) 제1 표면 및 제2 표면을 가지며 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된 제2 천공된 분산판으로서, 다공성 필터의 제1 표면 및 유입부 포트들 사이에서 하우징 내에 배치되는 제2 천공된 분산판. 상기 장치의 몇몇 구현예들에 있어서, 유입부는 유입 포트 및 용리 유체 배출 포트를 포함하며, 상기 하우징은 상기 유입부 유입 포트와 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로, 및 배출부 용리 유체 유입 포트와 유입부 용리 유체 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하며; 다공성 필터, 및 제1 천공된 분산판, 및 선택적인 제2 천공된 분산판은 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된다.
상기 장치의 몇몇 구현예들에 있어서, 적어도 하나의 천공된 분산판은 2개 이상의 대체적으로 동심원 패턴으로 배열된 천공을 포함하며 및/또는 상기 천공된 분산판은 비동심 패턴으로 배열된 천공을 포함한다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 적어도 하나의 천공된 분산판의 제1 표면은 위쪽을 향한 돌출 산마루(upwardly protruding ridges)를 포함하며, 상기 천공된 분산판의 제1 표면은 복수의 위쪽을 향한 돌출 동심 산마루를 포함할 수 있다. 몇몇 구현예들에 있어서, 상기 산마루는 비연속적이며, 상기 산마루의 교대열(alternating rows)은 천공에 의해 단절된다.
다른 구현예에 있어서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분의 수득 방법은 다음을 포함한다: (a) 생물학적 유체를 상기 생물학적 유체 필터 장치를 통하여 통과시키는 단계로서, 상기 유체는 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 통과하며, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 상기 유체가 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 상기 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 필터, 및 유입부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 상기 필터로부터 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 용리하는 단계; 및 (c) 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계.
상기 생물학적 유체 필터 장치가 제2 분산판을 더 포함하는 방법의 일 구현예에 있어서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분의 수득 방법은 다음을 포함한다: (a) 생물학적 유체를 상기 생물학적 유체 필터 장치의 일 구현예를 통하여 통과시키는 단계로서, 상기 유체는 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 통과하며, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로에 따라 통과하는 동안 상기 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 상기 필터, 제2 분산판, 및 유입부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 필터로부터 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 용리하는 단계; 및 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계.
몇몇 구현예들에 있어서, 상기 방법은 닫힌 시스템에서 유지되는 동안 수행될 수 있다. 바람직하게는, 용리 유체가 필터로부터 백혈구 및/또는 줄기세포를 용리하며, 상기 방법은 용리된 백혈구 및/또는 줄기 세포를 수득하는 단계를 포함한다. 상기 방법의 몇몇 구현예들에 있어서, 용리된 백혈구 및/또는 줄기 세포는 예를 들어, 이 후 더욱 정제된 세포를 얻기 위해 추가적으로 처리된다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 용리된 생물학적 유체 성분, 바람직하게는 백혈구 및/또는 줄기 세포는 동결보존(cryopreserved)된다.
다른 구현예에 있어서, 생물학적 유체의 처리 시스템이 제공되며, 이는 상기 생물학적 유체 처리 장치의 일 구현예, 및 복수의 용기, 및 용리 유체 전달 장치를 포함한다.
생물학적 유체 처리 시스템의 다른 구현예는 적어도 하나의 용기, 더욱 바람직하게는, 적어도 2개의 용기와 유체 연통하는 상기 생물학적 유체 처리 장치의 일 구현예를 포함한다. 상기 시스템의 일 구현예에 있어서, 용기들 중 하나는 줄기 세포 및/또는 백혈구의 동결보존에 적합한 용기를 포함한다. 몇몇 구현예들에 있어서, 상기 시스템은 용리 유체 전달 장치를 더 포함한다.
본 발명은 다양한 공급원, 특히 포유류로부터의 생물학적 유체를 사용하여 수행될 수 있다. 포유류는 고양이과(고양이) 및 개과(개)를 포함하는 식육목(order Carnivora), 소과(소) 및 돼지과(돼지)를 포함하는 우제목(order Artiodactyla) 또는 말과(말)를 포함하는 유제목(order Perssodactyla)인 것이 바람직하다. 전형적으로, 상기 포유류는 영장목(Primate), 세보이드(Ceboids), 또는 시로이드(원숭이) 또는 유인원목(인간 및 유인원)이다. 특히 바람직한 포유류는 인간이다.
이제 본 발명의 각각의 성분이 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이며, 유사한 성분은 유사한 참조 번호를 가진다.
도 1,2 및 4-6에 나타난 도시된 구현예에서, 생물학적 유체 처리 장치(1000)는 하우징(600)을 포함하며, 이 하우징(600)은 유입구(101), 유입 포트(101a)(도시된 구현예에서, 유입 포트 (101a)는 또한 용리 유체 배출 포트를 포함함), 유입 포트(101a)와 연통하는 선택적인 유입 채널(107), 유입 챔버(102), 내표면(104)을 가진 유입부 벽(103)을 포함하는 유입부(100), 및 배출구(208), 배출 포트(201a), 배출 포트와 연통하는 선택적인 배출 채널(207), 배출 챔버(202), 배출부 벽(203), 용리 유체 유입 포트(300), 및 용리 유체 유입 포트와 연통하는 선택적인 배출 채널(307)을 포함하는 배출부(200)를 포함하며, 상기 하우징(600)은 유입부 유입 포트(101a) 및 배출부 배출 포트(201a) 사이의 유체 흐름 경로를 한정하며, 배출부 용리 유체 유입 포트(300) 및 유입부 유입 포트(101a) 사이의 유체 흐름 경로를 한정한다. 편의를 위해, 포트들(201a 및 300)은 각각 위에서 배출부 "배출 포트" 및 "용리 유체 유입 포트"로 표시된다; 그러나, 예를 들어, 포트(201a)는 배출부 "용리 유체 유입 포트"를 포함할 수 있으며, 포트(300)는 배출부 "배출 포트"를 포함할 수 있음을 명확히 해야 한다(예를 들어, 도 13의 다이어그램과 같음)(그리고 이는 207, 208, 307, 및 308과 같은 연관된 구조체에 대하여 유사하게 적용가능하다).
위에서 언급된 상기 장치의 도시된 구현예는 제1 표면(410) 및 제2 표면(420), 및 천공(450)을 포함하는 제1 천공된 분산판(400); 및 제1 표면(501) 및 제2 표면(502)을 포함하는 백혈구 제거 필터(500)를 더 포함하며, 도시된 필터는 섬유상 백혈구 제거 매체(510)를 포함하는 섬유상 백혈구 제거 필터 요소(515)를 포함하며, 상기 분산판 및 백혈구 제거 필터는 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된다.
도 1,2 및 4에서의 판(400)의 도시된 구현예에 있어서, 백혈구 제거 필터와 대향하는 제1 표면(410)은 대체적으로 평평한 모양을 가지며, 하우징 배출부 포트들과 대향하는 제2 표면(420)은 대체적으로 볼록한 모양을 갖는다(예를 들면, 중심에서 주변부로 갈수록 두께가 점차적으로 감소함). 그러나, 다른 배열이 이용될 수 있으며, 제1 및 제2 판을 포함하는 구현예에서, 두 판은 다르게 배열될 수 있다.
천공은 임의의 적절한 패턴 및 분포로 있을 수 있으며(예를 들어, 예시적인 패턴 및 분포가 도 3a-3n에 나타난다), 제1 및 제2 판을 포함하는 구현예들에 있어서, 두 판은 다양한 패턴 및/또는 분포를 가질 수 있다. 바람직하게는, 천공은 상기 장치(분산판을 포함함)가 약 10 psig 이상, 바람직하게는 약 15 psig 이상, 더욱 바람직하게는, 약 20 psig 이상의 힘의 문턱값(threshold)를 제공하는 동안, 인접한 천공을 통하여 용리 유체 흐름 겹침을 감소시키면서, 용리 유체가 가능한 한 많은 필터 매체를 통과하도록 배열된다. 몇몇 구현예들에 있어서, 상기 힘의 문턱값은 약 20 psig 내지 약 45 psig의 범위에 있다.
상기 판이 원형인 몇몇 구현예에 있어서, 복수의 천공들은 2개 이상(예를 들어, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 또는 그 이상)의 대체적으로 동심원의 패턴을 형성하며, 이 원(판의 중심에서부터 대체적으로 등거리의 복수의 천공으로부터 형성됨)은 중심에서부터 판의 외주 방향으로 직경이 증가한다. 몇몇 다른 구현예들에 있어서, 복수의 천공들은 대체적으로 동심원을 형성하지 않거나, 또는 상기 패턴은 대체적으로 동심원 및 비원형 패턴의 조합을 포함한다. 예시적인 몇몇 구현예들에 있어서, 외주(outer periphery) 방향의 천공들은 대체적으로 동심원을 형성하며, 몇몇 구현예들에 있어서, 중심에 있는 천공 및/또는 중심과 가까운 천공들은 대체적으로 동심원을 형성하며(예를 들어, 도 3a 및 도 3c에 도시됨), 몇몇 다른 구현예들에 있어서, 중심 패턴은 판의 나머지 패턴과는 구별되며, 예를 들어, 중심 패턴은 대체적으로 동심원이 아니며(예를 들어, 도 3b, 3d, 및 3f에서 도시됨), 또는 상기 판은 중심에 약간의 천공을 가질 수 있다(예를 들어, 도 3e는 중심에 하나의 천공을 가진다).
도 3a 및 3c에 도시된 구현예들에 있어서, 천공들은 6개의 대체적으로 동심원의 패턴을 형성하며, 원은 판의 중심에서 외주 방향으로 직경이 증가한다. 도시된 몇몇 다른 구현예들에 있어서(도 3b, 및 3d-3h), 판의 비중심 부분이 대체적으로 동심원을 가지며, 이 원은 그 중심에서 판의 외주 방향으로 직경이 증가한다. 도시된 몇몇 다른 구현예들에 있어서(도 3i-3n), 천공들은 다양한 패턴(예를 들어, 비원형)을 형성하며, 예를 들어, 판의 외주 근처의 천공들은 판의 다른 부분에 위치한 천공보다 다양한 패턴(예를 들어, 비원형이며 몇몇 천공들 사이에 공간을 가짐)을 가진다.
천공은 임의의 적합한 내경을 가질 수 있으며, 판은 다양한 직경의 천공을 가질 수 있고, 예를 들어, 적어도 일 부분(예를 들어, 외측링)에 있는 천공의 직경은 적어도 다른 일 부분(예를 들어, 더 중심에 있는 링)에 있는 천공의 직경과 다르다. 예시적으로, 더 외측에 있는 링은 더 중앙 부분에 있는 천공의 평균 직경보다 더 큰 평균 직경을 가진 천공을 가질 수 있으며(예를 들어, 도3g 및 3h에 도시됨), 또는 그 반대이다. 전형적으로, 각각의 천공의 평균 내경은 약 0.005 인치(약 0.1mm) 또는 그 미만 내지 약 0.12 인치(약 3.0mm) 또는 그 초과의 범위에 있다. 천공들은 한 쪽 표면에서 다른 쪽 표면으로 실질적으로 동일한 내경을 가질 수 있으며, 또는 도 2의 단면도에 나타난 구현예에서 천공은 비대칭 개구를 제공할 수 있고, 예를 들면, 표면(420)에 있는 천공은 표면(410)에 있는 천공보다 더 큰 내경을 가진다. 대안적으로, 표면(410)에서의 천공은 표면(420)에서의 천공보다 더 큰 내경을 가질 수 있다(미도시). 제1 판 및 제2 판을 포함하는 구현예에 있어서, 두 개의 판은 다양한 직경의 천공 및/또는 개구 대칭을 가질 수 있다.
판의 하나 또는 모든 표면은 추가적인 성분, 예를 들어, 산마루를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 필터의 제2 표면(502)과 대향하는 판의 제1 표면(410)은 예를 들어, 여과 동안 필터로부터 생물학적 유체의 배수를 향상시키기 위해 표면으로부터 간격을 두도록, 위쪽을 향한 돌출 산마루를 포함한다. 도 2에 나타난 도시된 구현예에 있어서, 표면(410)은 복수의 동심 산마루(411)를 포함하며, 상기 산마루는 비연속적이며, 상기 산마루의 교대열은 천공(450)들에 의해 단절된다. 도시된 구현예에 있어서, 산마루는 12개의 대체적으로 동심원의 패턴을 형성하며, 이 원은 중심에서부터 판의 외주 방향으로 그 직경이 증가한다. 제1 및 제2 판들을 포함하는 구현예들에 있어서, 2개의 판은 산마루와 다른 같은 추가적인 성분 및/또는 상기 성분의 배열을 가질 수 있다.
분산판은 전형적으로 천공을 가진 일체형의 한 조각의 고체판이며, 임의의 적합한 형태일 수 있으며, 예를 들어, 일반적으로 직사각형, 정사각형, 원형, 타원형, 또는 삼각형일 수 있다. 전형적으로, 판(들)의 형태(들)은 예를 들어, 하우징 내에 쉽게 끼워지거나 및/또는 밀봉되기 위해 일반적으로 하우징의 내부의 형태와 일치할 것이다. 예를 들어, 도시된 구현예에서, 하우징 및 판(들)은 일반적으로 원형이다.
하우징은 임의의 포트 및 임의의 포트의 위치를 포함하는 다양한 배치(configuration)를 포함할 수 있으며, 유입부 포트 및 배출부 포트 사이의 흐름 경로를 제공하며, 제1 분산판 및 백혈구 제거 필터(및 선택적인 제2 분산판)는 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된다. 도시된 구현예들에 있어서, 유입부는 1개 또는 2개의 포트를 포함하며, 배출부는 2개의 포트를 포함한다. 그러나, 배출부는 하나의 포트를 포함할 수 있으며, 유입부 및/또는 배출부는 3개 이상의 포트를 포함할 수 있다.
바람직한 일 구현예에 있어서, 용리 유체 유입 포트는 배출부 벽에 있고, 제1 분산판의 제2 표면과 마주하여 거의 중심에 위치하며, 배출부 배출 포트는 배출부 벽에 있고, 제1 판의 제2 표면과 마주하나 중심에 위치하지 않으며, 유입부 유입 포트는 유입부 벽에 있고, 필터의 제1 표면과 마주하나 중심에 위치하지는 않는다.
원하는 경우, 상기 장치는 예를 들어, 별개의 요소(예를 들어, 메쉬 요소)로서 및/또는 하우징의 일부(예를 들어, 필터의 상류 및/또는 하류 표면과 대향하는 하우징의 표면상의 하나 이상의 산마루)으로서, 하나 이상의 스페이서 및/또는 배수 성분을 포함할 수 있다. 이러한 성분들은 예를 들어, 생물학적 유체를 유입 포트로부터 필터 및 배출 포트를 통하여 프라이밍하거나 및/또는 통과시키기 위하여 및/또는 용리 유체를 용리 포트로부터 필터 및 유입 포트를 통하여, 상기 필터 장치를 통하여 유체의 흐름을 향상시킬 수 있다.
도 5에 나타난 도시된 구현예에 있어서, 유입부(100)는 슬롯(105)을 포함하는 내표면(104)을 포함하는 유입부 벽(103), 및 복수의 동심 산마루(106) 및 채널(107)을 포함하며, 상기 산마루 및 채널은 슬롯에 의해 단절된다. 이 도시된 구현예에 있어서, 슬롯은 그 깊이가 다르며, 슬롯의 다른 단부에서보다 유입부 유입 포트(101a) 근처의 단부에서 더 큰 깊이를 가진다. 도시된 유입부는 또한 유입 튜브(108)를 포함하며, 이는 유입부 유입 포트(101a)로 이어진다. 산마루의 존재는 유입부 벽(103)과 필터의 제1 표면(501) 사이의 간격을 제공하며, 이는 예를 들어, 상기 용리 포트로부터 필터 및 유입 포트를 통해 용리 유체를 프라이밍하거나 및/또는 통과시킴으로써 필터 장치를 통한 유체 흐름을 향상시킬 수 있다.
도 6에 나타난 도시된 구현예에서, 배출부(200)는 내표면(204)을 포함하는 배출부 벽(203)을 포함한다. 전형적으로, 도 4에서 나타난 바와 같이, 내표면(204)의 모양은 대체적으로 판(400)의 제2 표면(420)의 모양에 상보적이다. 예를 들어, 제2 표면(420)이 대체적으로 볼록한 모양인 경우, 내표면(204)은 대체적으로 오목한 모양을 가지는 것이 바람직하며, 제2 표면(420)이 대체적으로 평면인 경우, 내표면(204)도 대체적으로 평면이다.
추가적으로, 도 6에 도시된 구현예에 있어서, 배출부는 배출부 배출 포트(201a)로 이어지는 배출구(208), 및 배출부 용리 유체 유입 포트(300)로 이어지는 용리 튜브(308)를 포함하며, 뿐만 아니라 적어도 하나의 상기 튜브와 연통하는 유연성 도관(flexible conduit)을 보유하기 위한 리테이너(209)를 포함한다.
도 7(유입부의 내부도) 및 8(필터 장치)에 도시된 구현예에 있어서, 생물학적 유체 처리 장치 (1000')는 하우징(600')을 포함하며, 이 하우징(600')은 유입구(101'), 유입 포트(101a'), 용리 유체 배출 포트(101b), 유입 포트(101a')와 연통하는 선택적인 유입 채널(107'), 포트들(101a' 및 101b)과 연결된 선택적인 채널(109), 유입 챔버(102'), 및 내표면(104')을 가진 유입부 벽(103'), 및 복수의 동심 산마루(106')(비연속적 산마루로 도시됨) 및 채널(107')(상기 산마루 및 채널은 슬롯(110)에 의해 단절됨)을 포함하는 유입부(100'); 및 배출구(208), 배출 포트(201a), 배출 포트와 연통하는 선택적인 배출 채널(207), 배출 챔버(202), 배출부 벽(203), 용리 유체 유입 포트(300), 및 용리 유체 유입 포트와 연통하는 선택적인 배출 채널(307)을 포함하는 배출부(200)를 포함한다. 하우징(600')은 유입부 유입 포트 및 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하며, 또한 배출부 용리 유체 유입 포트 및 유입부 유입 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정한다. 상기 장치의 도시된 구현예는 추가적으로 제1 표면(410) 및 제2 표면(420), 및 천공(450)을 포함하는 제1 천공된 분산판(400); 제1 표면(501) 및 제2 표면(502)을 포함하는 백혈구 제거 필터(500), 섬유상 백혈구 제거 매체(510)를 포함하는 섬유상 백혈구 제거 필터 요소(515)를 포함하는 도시된 필터; 및 제1 표면(410') 및 제2 표면(420'), 및 천공(450')을 포함하는 제2 천공된 분산판(400')을 포함하며, 상기 백혈구 제거 필터는 제1 및 제2 분산판의 사이에 끼워지며, 분산판 및 백혈구 제거 필터는 유체 흐름 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된다.
편의를 위해, 포트들(101'a 및 101b)은 각각 위에서 유입부 "유입 포트" 및 "용리 유체 배출 포트"로 표시된다; 그러나 예를 들어, 포트(101a')는 유입부 "용리 유체 배출 포트"를 포함할 수 있으며, 포트(101b)는 유입부 "유입 포트"를 포함할 수 있음을 명확히 해야 한다(예를 들어 도 13의 다이어그램과 같음)(그리고 이는 107과 같이 관련된 구조체에 유사하게 적용가능하다). 다른 구현예에 대하여 상기 언급한 바와 같이, 편의를 위하여, 포트들(201a 및 300)은 각각 위에서 배출부 "배출 포트" 및 "용리 유체 유입 포트"로 표시된다; 그러나 예를 들어, 포트(201a)는 배출부 "용리 유체 유입 포트"를 포함할 수 있고, 포트(300)는 배출부 "배출 포트"를 포함할 수 있음을 분명히 해야 한다(예를 들어 도 13의 다이어그램과 같음)(이는 207, 208, 307, 및 308과 같이 관련된 구조체에 유사하게 적용가능하다).
도 2에 나타난 도시된 구현예에 있어서, 표면(410)은 복수의 동심 산마루(411)을 포함하며, 산마루는 비연속적이며, 산마루의 교대열은 천공(450)에 의해 단절된다.
다양한 백혈구 제거 필터들이 본 발명의 사용에 적합하다. 도시된 구현예에 있어서, 제1 표면(501) 및 제2 표면(502)을 포함하는 다공성 백혈구 제거 필터(500)는 적어도 하나의 다공성 섬유상 백혈구 제거 매체(510)를 포함하는 적어도 하나의 다공성 섬유상 백혈구 제거 요소(515)를 포함하며, 상기 매체는 하나 이상의 매체 층을 포함할 수 있다. 상기 필터는 복수의 필터 요소를 포함할 수 있다. 상기 필터는 추가적인 요소, 층, 또는 성분을 포함할 수 있는데 이들은 다양한 구조 및/또는 기능을 가질 수 있으며, 예를 들어 사전 여과, 지지, 배수, 스페이싱 및 쿠션 중 적어도 하나일 수 있다. 예시적으로, 상기 필터는 또한 메쉬 및/또는 스크린과 같이 적어도 하나의 추가적인 요소를 포함할 수 있다.
다양한 생물학적 유체 성분 용리 유체가 본 발명의 사용에 적합하다. 전형적으로 용리 유체는 목적하는 생물학적 유체 성분(들)과 생리학적으로 상용성이 있으며, 상기 성분(들)에 실질적으로 영향을 주지 않는다. 예시적인 유체는 예를 들어, 생리식염수(보통의 생리식염수 및 인산염(PBS)으로 완충된 생리식염수를 포함)를 포함하며, 뿐만 아니라 더 점성인 유체를 포함하여 미국 특허 제6,544,751호 및 제7,291,450호에 개시된 다양한 점성 유체를 포함한다.
필터에 의해 포획된 또는 보유된 목적하는 성분은 다공성 필터로부터 백플러싱(backflushing)에 의해 방출되는데, 예를 들어, 용리 유체를 용리 유체 유입 포트로부터 분산판을 통과시키고, 필터의 제2 표면(편의상, 이하 "하류 표면"으로 지칭함)에서부터 필터의 제1 표면(편의상, 이하 "상류 표면"으로 지칭함) 방향으로 다공성 필터를 통과시키고, 유입부 포트를 통과시킴으로써 방출된다. 제1 및 제2 분산판들을 포함하는 구현예들에 있어서, 백플러싱은 용리 유체를 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판을 통과시키고, 필터의 하류 표면에서 필터의 상류 표면의 방향으로 다공성 필터를 통과시키고, 제2 분산판을 통과시키고, 및 유입부 포트를 통과시키는 것을 포함한다.
백플러싱은 임의의 적합한 유체 유량(flow rate), 예를 들어, 약 0.1-15L/min/m2에서 수행될 수 있으며, 이 범위보다 현저히 많거나 또는 적은 유량도 사용될 수 있다. 예를 들어, 백플러싱은 약 1-8L/min/m2와 같이 약 0.5-10L/min/m2의 유체 유량에서 수행될 수 있다; 더욱 바람직하게는 유량은 약 2-6L/min/m2 또는 심지어 2.5-5L/min/m2(예를 들어, 약 3-4L/min/m2)와 같이 약 1.5-7L/min/m2 이다. 가장 바람직한 유량은 용리 유체의 점도 및/또는 온도 및 필터 매체의 성질에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 온화한 처리가 요구되는 경우와 같은 일부 응용 분야에서, 백플러싱은 약 1-100ml/min/m2(예를 들면, 약 15-85ml/min/m2)의 유량에서 수행될 수 있다; 더욱 바람직하게는 유량은 약 30-70ml/min/m2, 또는 심지어 약 40-60ml/min/m2(예를 들어, 약 50ml/min/m2)이다. 추가적으로, 몇몇 구현예들에 있어서, 플러싱은 플러싱 유체의 흐름을 펄싱하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 생물학적 유체의 임의의 적절한 부피가 처리될 수 있으며, 상기 장치는 다양한 필터, 예를 들어, 약 0.5인치(약 1.2cm) 또는 그 미만 내지 약 5인치(약 12cm) 또는 초과의 범위의 직경을 가진 필터를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 필터의 경우, 용리 압력은 전형적으로 약 1 psi(약 6.89 kPa) 내지 약 100 psi(약 689 kPa)의 범위에 있다; 천공의 내경은 전형적으로 약 0.005 인치(약 .12 mm) 내지 약 0.12 인치(약 3.0 mm)의 범위에 있으며, 천공 당 매체 간극(clearance)(필터 매체의 용리 가능 영역)은 약 0.010 in2(약 6.45 mm2) 내지 약 1 in2(약 645 mm2)의 범위에 있으며; 상기 용리 유량은 약 1 ml/s 내지 약 50 ml/s 범위에 있다. 이에 기초하여, 천공은 필터 매체의 대부분의 면적을 포함하도록 쉽게 그리고 빠르게 배열될 수 있다.
필터 장치의 구현예들은 생물학적 유체 처리 시스템, 예를 들어 복수의 도관 및 용기, 바람직하게는 샘플링 파우치 및 혈액백과 같은 유연성 용기(예를 들어, 수집백 및/또는 보조백)를 포함하는 시스템에 포함될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 시스템은 닫힌 시스템을 포함한다. 다양한 적합한 용기 및 도관들이 본 기술분야에 알려져 있다. 예를 들어, 채혈 및 보조백, 샘플링 파우치, 및 도관이 가소화된 폴리비닐 클로라이드로부터 제조될 수 있다. 백, 파우치 및/또는 도관은 또한 예를 들어, 에틸렌 부틸 아크릴레이트 코폴리머(EBAC) 수지, 에틸렌 메틸 아크릴레이트 코폴리머(EMAC) 수지, 가소화된 초고분자량 PVC 수지, a및 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)로부터 제조될 수 있다. 백, 파우치, 및/또는 도관은 또한 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 및 폴리카보네이트로부터 제조될 수 있다.
상기 목적하는 생물학적 유체 성분(예를 들어, 백혈구 및/또는 줄기세포)의 동결보존을 포함하는 구현예들에 있어서, 예를 들어 디메틸 술폭사이드(DMSO)와 같은 동결 보존제(cryopreservative)와 상용성인, 및/또는 동결보존과 상용성인 용기 및 도관과 같은 적절한 추가적인 시스템 성분은 이에 제한되는 것은 아니나, 미국 특허 제6,146,124호 및 제5,789,147호, 미국 출원 공개 제2004/0254560호, 및 캐나다 특허 출원 제2259878호에 개시된 것들을 포함한다.
일 구현예에 있어서, 상기 시스템은 용리 유체 전달 장치를 더 포함하며, 상기 장치는 주사기 펌프, 또는 주사기를 포함하며, 몇몇 구현예들에 있어서, 용리 용액을 포함하는 사전 충전된 주사기를 포함한다.
다른 시스템 성분은 예를 들어, 필터(예를 들어, 생물학적 유체로부터 혈전 (clots) 및/또는 이물질(debris)의 제거 및/또는 멸균의 동결 보존제의 제공을 위함), 주사기, 및 당해 기술 분야에 알려진 흐름 제어 장치(예를 들어, 클램프 및/또는 이송 다리 폐쇄부(transfer leg closures) 및/또는 밸브와 같은 인라인 장치)를 포함한다.
본 발명에 따라 사용되는 정의는 다음과 같다.
생물학적 유체. 생물학적 유체는 생물 유기체와 관련된 임의의 처리된 또는 처리되지 않은 유체를 포함한다. 이는 특히 혈액, 예를 들어 전혈(whole blood), 따뜻하거나 또는 차가운 혈액, 제대혈, 및 저장되거나 새로 채혈된 혈액을 포함하며; 처리된 혈액, 예를 들면 1종 이상의 생리적 용액으로 희석된 혈액이며, 상기 용액은 이에 제한되지 않으나, 생리식염수, 영양분 및/또는 항응고제 용액을 포함하며; 혈액 성분, 예를 들어 혈소판 농축물(platelet concentrate: PC), 혈소판 풍부 혈장(platelet-rich plasma: PRP), 혈소판 부족 혈장(platelet-poor plasma: PPP), 혈소판 무함유 혈장(platelet-free plasma), 혈장, 신선 냉동 혈장(FFP), 혈장으로부터 얻어진 성분, 농축 적혈구(packed red cell: PRC), 전이 영역 물질(transition zone material) 또는 연막(buffy coat: BC); 태반(placenta) 및/또는 제대(umbilical cord)로부터 유도된 유체; 혈액 또는 혈액 성분으로 유도되거나 또는 골수로부터 유도된 혈액 제제; 줄기 세포를 포함하는 유체; 양수(amniotic fluid); 혈장으로부터 분리되어 생리적 유체 또는 동결 방지 유체(cryoprotective fluid)에서 재현탁된 적혈구; 및 혈장으로부터 분리되어 생리적 유체 또는 동결 방지 유체에서 재현탁된 혈소판을 포함한다. 생물학적 유체는 또한 골수 천자액(bone marrow aspirate)을 포함하는 생리적 용액을 포함한다. 상기 생물학적 유체는 백혈구의 일부가 제거되도록 처리된 후, 본 발명에 따라 처리될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 혈액 제제 또는 생물학적 유체는 앞에 기술한 성분을 지칭하며, 다른 수단에 의하여 수득되고 유사한 특성을 가진 유사한 혈액 제제 또는 생물학적 유체를 지칭한다.
"유닛"은 공여자로부터의 생물학적 유체의 양 또는 전혈의 하나의 단위로부터 유도된 양이다. 이는 또한 일 회의 헌혈 동안 채혈된 양을 지칭할 수 있다. 전형적으로, 하나의 유닛의 부피는 달라질 수 있으며, 환자마다 그리고 헌혈할 때마다 그 양이 달라지게 된다. 일부 혈액 성분, 특히 혈소판 및 연막의 다수의 유닛은 전형적으로 4개 이상의 유닛을 합함으로써 모아지거나 또는 조합될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "닫힌"이란 용어는, 생물학적 유체, 예를 들어 공여자 혈액, 혈액 샘플, 및/또는 혈액 성분의 수집 및 처리(및 원하는 경우, 예를 들어, 분량들의 분리, 성분으로의 분리, 여과, 저장 및 보존과 같은 조작)를 허용하면서도, 시스템의 멸균 무결성을 손상시킬 필요가 없는 시스템을 지칭한다. 닫힌 시스템은 원래 만들어진 그대로일 수 있거나, 또는 "멸균 도킹(sterile docking)" 장치로 알려진 것을 사용하여 시스템 성분들을 연결한 결과일 수 있다. 예시적인 멸균 도킹 장치는 예를 들어, 미국 특허 제4,507,119호, 제4,737,214호, 및 제4,913,756호에 개시되어 있다.
합성 폴리머 물질 포함하는 다양한 물질을 사용하여, 본 발명에 따른 필터 요소의 섬유상 다공성 백혈구 제거 매체를 생성할 수 있다. 적합한 합성 폴리머 물질은 예를 들어, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6T, 나일론 612, 나일론 11, 및 나일론 6 코폴리머를 포함하며, 폴리에스테르, 예를 들어 PBT 및 PET가 더욱 바람직하다. 전형적으로, 상기 섬유상 다공성 매체는 멜트블로운 섬유로부터 제조된다. 예를 들어, 미국 특허 제4,880,548호, 제4,925,572호, 제5,152,905호, 및 제 6,074,869호는 멜트블로운 섬유로부터 제조된 백혈구 필터 및 다공성 필터 요소를 개시한다.
필터 요소는 임의의 적합한 기공 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들어 기공 크기(예를 들어, 기포점에 의해 입증됨, 또는 예를 들어 미국 특허 제4,340,479호에 기술된 KL에 의해 입증됨, 또는 모세 응축 흐름 기공측정기로 입증됨), 기공 등급(pore rating), 기공 직경(예를 들어, 미국 특허 제4,925,572호에 기술된 바와 같은 변형된 OSU F2 테스트를 사용하여 캐랙터라이제이션된 경우), 또는 유체가 상기 요소를 지나갈 때 이를 통과하는 하나 이상의 관심 물질의 통과를 감소시키거나 또는 허용하는 제거 등급을 가질 수 있다. 백혈구는 주로 흡착에 의해 제거되는 것으로 믿어지지만, 백혈구는 또한 여과에 의해서도 제거될 수 있다. 기공 구조는 목적하는 성분, 예를 들어, 혈장, 혈소판, 및 적혈구 중 적어도 하나의 이를 통한 통과를 허용하면서도, 적어도 어느 정도의 백혈구를 제거하도록 선택될 수 있다. 사용되는 기공 구조는 처리 대상 유체의 조성 및 처리되는 유체의 목적하는 용리 정도에 따라 달라진다.
필터 요소는 임의의 목적하는 임계 젖음 표면 장력(CWST, 예를 들어, 미국 특허 제4,925,572호에서 정의된 바와 같음)을 가질 수 있다. 이 CWST는, 당해 기술분야에서 알려진, 예를 들어 미국 특허 제5,152,905호, 제5,443,743호, 제5,472,621호, 및 제6,074,869호에서 추가적으로 개시된 바와 같이 선택될 수 있다. 전형적으로, 필터 요소는 약 53 dynes/cm (약 53 x 10-5 N/cm) 보다 큰 CWST, 더욱 전형적으로는 약 58 dynes/cm (약 58 x 10-5 N/cm)보다 큰 CWST를 가질 수 있으며, 약 66 dynes/cm (약 66 x 10-5 N/cm) 이상의 CWST를 가질 수 있다. 몇몇 구현예들에 있어서, 상기 요소는 약 62 dynes/cm 내지 약 115 dynes/cm (약 62 내지 약 162 x 10-5 N/cm)의 범위, 예를 들어, 약 80 내지 약 100 dynes/cm (약 80 내지 약 100 x 10-5 N/cm)의 범위의 CWST를 가질 수 있다.
상기 요소의 표면 특성은 습식 또는 건식 산화에 의해, 상기 표면상에 폴리머를 코팅 또는 침착함으로써, 또는 그라프트 반응에 의해 개질될 수 있다(예를 들어, CWST에 영향을 주기 위하여, 표면 전하, 예를 들어, 양전하 또는 음전하를 포함하기 위하여, 및/또는 표면의 극성 또는 친수성을 바꾸기 위함). 개질은 예를 들어, 조사, 극성 또는 대전된 모노머, 대전된 폴리머로 표면을 코팅 및/또는 경화하는 것, 및 표면상에 관능성기를 부착하도록 화학적 개질을 수행하는 것을 포함한다. 그라프트 반응은 기체 플라즈마, 증기 플라즈마, 코로나 방전, 열, 반 데르 그라프 발생기(Van der Graff generator), 자외선, 전자빔, 또는 다양한 다른 형태의 방사에 노출시킴으로써, 또는 플라즈마 처리를 사용하는 표면 에칭 또는 침착(deposition)에 의해 활성화될 수 있다.
하우징은 예를 들어, 접착제, 용매, 레이저 용접, 무선 주파수 밀봉(radio frequency sealing), 초음파 밀봉, 및/또는 가열 밀봉을 사용하여 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이 밀봉될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하우징은 사출 성형에 의해 밀봉될 수 있다.
하우징 및 분산판은 임의의 적합한 형태, 예를 들어, 일반적으로 직사각형, 정사각형, 원형, 타원형, 또는 삼각형일 수 있다. 하우징 및 분산판은 임의의 적합한 단단한 불투과성 물질로부터 제조될 수 있으며, 이는 처리 대상 생화학적 유체와 상용성 있는 임의의 불투과성 열가소성 물질을 포함한다. 바람직한 일 구현예에 있어서, 하우징 및 분산판은 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 또는 폴리카보네이트 수지와 같은 폴리머로부터 제조될 수 있으며(하우징 및 분산판은 다양한 폴리머로부터 제조될 수 있음), 이는 투명한 폴리머 또는 반투명한 폴리머일 수 있다. 이러한 하우징 및 분산판은 쉽게 그리고 경제적으로 제조된다. 하우징이 투명한 폴리머 또는 반투명한 폴리머로부터 제조되는 구현예들에 있어서, 하우징은 하우징을 통한 생물학적 유체의 통과를 관찰할 수 있게 한다.
전술한 바와 같이, 상기 장치의 구현예들이 본 발명에 따른 생물학적 처리 시스템에 포함될 수 있으며, 원하는 경우, 생물학적 유체는 닫힌 시스템을 유지하면서 처리될 수 있다. 본 발명에 따른 생물학적 처리 시스템의 전형적인 구현예는 상기 생물학적 처리 장치의 일 구현예; 복수의 도관, 커넥터, 및 흐름 제어 장치; 백혈구가 제거된 유체를 수용하기 위한 용기; 용리된 세포(예를 들어, 백혈구 및/또는 줄기세포)를 수용하기 위한 용기를 포함하며, 바람직하게는, 상기 용리된 세포를 수용하기 위한 용기는 동결보존에서의 사용에 적합한 용기; 및 주사기 및/또는 용리된 세포의 샘플을 수득하기 위한 파우치(예를 들어, 세포를 시험 대상자에게 투여하기 전에 세포를 테스트 및/또는 분석하기 위함)와 같은 하나 이상의 샘플링 장치를 포함한다. 2개 이상의 샘플링 장치를 포함하는 구현예에 있어서, 2개 이상의 상기 장치는 동일한 용적을 가질 수 있거나, 또는 다른 용적을 가질 수 있다.
도 9-12는 본 발명에 따른 예시적인 구현예의 시스템을 나타낸다. 시스템(2000)의 도시된 구현예들 각각은 생물학적 유체 처리 장치(1000)(도 9-11) 또는 (1000')(도 12), 수집 용기(30)(예를 들어, 백혈구가 제거된 유체를 수용하기 위함), 동결보존에 사용하기 적합한 용기(40)("냉동백")을 포함한다. 도시된 구현예는 또한 선택적인 용리 유체 전달 장치(350)(주사기로 도시됨) 및 멸균 필터(51) 및 도관(52)를 포함하는 선택적인 동결 보존제 전달 시스템(50)을 포함하며, 상기 시스템(50)은 제어된 동결 보존제 유량을 제공하기 위해 배열된다.
도 9, 11, 및 12에 도시된 시스템의 구현예들은 점적 챔버(20)를 포함하며, 상기 점적 챔버는 그 안에 거친 필터(coarse filter)를 포함하며, 도 10에 도시된 구현예는 유연성 이동백(21)을 포함하며, 상기 점적 챔버 및 백은 본 발명에 따른 처리대상 생물학적 유체를 수용하기에 적합하다.
도 7-10에 도시된 시스템의 구현예들은 적어도 하나의 샘플링 장치를 포함한다. 도 9 및 11에 도시된 시스템의 구현예들은 주사기(61 및 62)를 포함하며, 주사기(61)은 주사기(62)보다 작은 용적을 가지는 것으로 도시되며, 도 12에 도시된 시스템의 구현예는 하나의 주사기(62)를 포함한다. 도 10에 도시된 시스템의 구현예는 2개의 용기(71 및 72)(유연한 샘플링 파우치로 도시됨)를 포함한다. 도시된 샘플링 파우치는 또한 진입 포트 및 루어 접속부재(luer fittings)을 포함한다.
본 발명에 따른 시스템을 사용하는 방법의 예시적인 구현예가 아래에서 더욱 자세히 설명된다.
1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 방법의 구현예는 (a) 생물학적 유체를 상기 생물학적 유체 필터 장치의 일 구현예를 통하여 통과시키는 단계로서, 유체는 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 통과하며, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 유체가 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 필터, 및 유입부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 필터로부터 1종 이상의 생물학적 유체 성분을 용리하는 단계; 및 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계를 포함한다.
상기 생물학적 유체 필터 장치가 제2 분산판을 더 포함하는 방법의 일 구현예에 있어서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 방법은 (a) 생물학적 유체를 상기 생물학적 유체 필터 장치의 일 구현예를 통해 통과시키는 단계로서, 상기 유체는 유입부 포트로부터 배출부 포트를 통해 통과하며, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 상기 유체가 유입부 포트에서부터 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 필터, 제2 분산판, 및 유입부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 필터로부터 용리하는 단계; 및 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계를 포함한다.
몇몇 구현예들에 있어서, 유입부 유입 포트는 또한 유입부 용리 유체 배출 포트를 포함하며, 상기 방법은 (a) 생물학적 유체를 유입부 유입 포트/용리 유체 배출 포트로부터 배출부 배출 포트를 통하여 통과시키는 단계로서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 상기 유체가 유입부 포트/용리 배출 포트로부터 상기 배출부 배출 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 필터, 선택적인 제2 분산판, 및 유입부 유입 포트/용리 배출 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 필터로부터 용리하는 단계; 및 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계를 포함한다.
몇몇 다른 구현예들에 있어서, 유입부는 유입 포트 및 별도의 용리 유체 배출 포트를 포함하며, 상기 방법은 (a) 생물학적 유체를 유입부 유입 포트로부터 배출부 배출 포트를 통하여 통과시키는 단계로서, 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분은 상기 유체가 유입부 포트로부터 배출부 배출 포트를 통하여 유체 흐름 경로에 따라 통과하는 동안 필터에 의해 보유되는 단계; (b) 용리 유체를 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 제1 분산판, 필터, 선택적인 제2 분산판, 및 유입부 용리 배출 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과시키는 단계로서, 용리 유체가 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 필터로부터 용리하는 단계; 및 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계를 포함한다.
용리 유체(생물학적 유체 성분 용리 유체)가 1종 이상의 생물학적 유체 성분을 필터로부터 용리하며; 이 후 용리된 1종 이상의 목적하는 생물학적 유체 성분이 수득된다. 상기 방법의 바람직한 일 구현예는 용리된 백혈구 및/또는 줄기 세포를 수득하는 단계를 포함한다. 상기 방법의 구현예들은 닫힌 시스템을 유지하면서 상기 방법을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법의 바람직한 일 구현예에 있어서, 용리된 생물학적 유체 성분, 바람직하게는 백혈구 및/또는 줄기 세포는 동결보존된다.
도 9에 도시된 예시적인 시스템(2000)을 참조하여, 상기 방법의 일 구현예에 있어서, 처리 대상 생물학적 유체, 예를 들어, 약 65ml 내지 약 250ml의 범위의 부피를 갖는 수집된 제대혈 유닛은 통상적으로 소스 용기, 또는 주사기(미도시) 내에 있으며, 이는 예를 들어, 점적 챔버(20)의 상류에서 이송 스파이크(transfer spike), 또는 루어 커넥션(luer connection), 또는 멸균 도킹을 거쳐 상기 시스템에 부착된다. 원하는 경우, 생물학적 유체 용기를 상기 시스템에 부착하기 이전에, 용리 유체 전달 장치(350)가 상기 시스템과 연통하도록 배치될 수 있다(예를 들어, 루어 커넥션, 또는 멸균 도킹을 사용하여 용리 유체 유입 포트(308)와 연통하는 도관(308a)을 거침). 흐름 제어 장치 1-4는 초기에 닫혀 있다.
흐름 제어 장치 1 및 2가 열리면, 생물학적 유체는 점적 챔버(20)(및 그 안의 거친 필터)를 통과하며, 유입부 유입 포트(101a)를 거쳐 생물학적 유체 필터 장치(1000)를 통과하고, 여과된(백혈구가 제거됨) 유체는 배출구(208)를 거쳐 용기(30) 안으로 통과한다. 여과가 완료된 이후에, 흐름 제어 장치 1 및 2가 닫힌다.
흐름 제어 장치 3이 열리면, 용리 유체 전달 장치(350)(용리 유체를 포함하는 주사기로 도시되나, 대안적으로는 예를 들어, 주사기 펌프를 포함함)가 작동되어, 용리 유체를 도관(308a)을 거쳐, 용리 유체 유입 포트(308), 분산판(하류 표면에서부터 상류 표면을 통하여 천공을 거침), 필터(하류 표면 및 상류 표면을 거침), 유입부 유입 포트/용리 유체 배출 포트(101a)를 통하여, 바람직하게는 동결보존에 사용하기에 적합한 용기(40) 안으로 통과한다(이하에서 용기(40)는 "냉동백"으로 지칭될 것이다). 용리 유체에 의해 용리된 목적하는 세포는 상기 유체와 함께 냉동백 안으로 통과한다. 용리가 완료되면, 흐름 제어 장치 3은 닫힌다.
선택적으로, 용리된 세포의 적어도 하나의 샘플이 얻어진다. 예를 들어, 유체 제어 장치 4가 열리고, 원하는 경우, 샘플링 장치(62)가 작동되어(예를 들어, 플런저(plunger)를 가압함으로써) 도관(들) 내의 유체를 냉동백(40)으로 이동시킨다. 흐름 제어 장치 1 및 3이 열릴 수 있으며, 냉동백이 압축되어 백으로부터 공기를 점적 챔버(20)로 유도할 수 있고, 흐름 제어 장치 3은 액체가 백(40)으로부터 통과하기 이전에 닫혀져야 한다. 바람직하게는, 흐름 제어 장치 3과 관련된 도관은 가열 밀봉되어 절단되며, 냉동백을 포함하는 시스템의 부분이 용기(30)를 포함하는 시스템의 부분과 분리된다.
원하는 경우, 샘플링 장치(61)가 작동되어 샘플(예를 들어, 약 0.5ml 내지 약 1ml)을 상기 장치로 통과시킬 수 있으며, 상기 장치(61)로 이어지는 도관(61a)은 가열 밀봉되어 절단될 수 있다.
동결 방지제, 전형적으로 디메틸 술폭사이드(DMSO)가 시스템/용기(닫힌 시스템이 유지되어야 하는 경우, 동결 방지제 전달 장치 시스템은 동결 방지제와 양립성이 있는 도관을 가진 사전충전된 동결 방지제 주사기를 포함할 수 있음)로부터 멸균 필터(51) 및 도관(52)을 통하여 냉동백으로 통과된다. 원하는 경우, 샘플링 장치(62)가 작동되어, 상기 도관(들) 내의 액체를 냉동백(40)으로 이동시키고, (예를 들어, 냉동백에서 내용물을 혼합한 이후) 냉동백 및 도관(들)로부터 공기를 빼낼 수 있다.
동결 방지제 이후의 샘플이 취해진 경우에는 샘플링 장치(62)가 작동하여 샘플(예를 들어, 약 0.5ml 내지 약 1 ml)을 상기 장치로 통과시킬 수 있으며, 또한 세그먼트 제조를 위해 도관(40a) 내에 액체를 남겨둘 수 있다. 장치(62)로 이어지는 도관(62a)은 가열 밀봉되어 절단될 수 있고, 도관(40a)은 가열 밀봉되어 원하는 수의 세그먼트를 제공할 수 있다.
동결 방지제 이후의 샘플이 취해지지 않은 경우에는 샘플링 장치(62)가 작동하여 세그먼트 제조를 위해 액체를 냉동백(40)으로부터 도관(40a)으로 통과시킬 수 있다. 장치(62)로 이어지는 도관(62a)은 가열 밀봉되어 절단될 수 있고, 도관(40a)은 가열 밀봉되어 원하는 수의 세그먼트를 제공할 수 있다.
상기 백 및 도관은 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이 냉동되고 저장된다(이후 추가적으로 처리됨).
도 10-12에 도시된 예시적인 시스템을 사용하는 방법의 구현예들은 일반적으로 도 9에 도시된 전술한 예시적인 시스템을 사용하는 방법의 구현예들과 유사하게 수행될 수 있다. 그러나, 통상적으로 소스 용기 또는 주사기(미도시) 안에서 처리되는 생물학적 유체, 예를 들어, 수집된 제대혈 유닛은 예를 들어, 이송 용기, 예를 들어 점적 챔버 보다는 이송 용기(21)(도 10에 도시됨)의 상류에서 이송 스파이크, 또는 루어 커넥션, 또는 멸균 도킹을 통하여 상기 시스템에 부착될 수 있다. 원하는 경우, 이송 용기는 그 안에 거친 필터(미도시)를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 참조를 위하여 도 11에 도시된 예시적인 시스템을 사용하여(생물학적 유체 필터 장치의 유입부는 유입 포트(101a), 및 용리 유체 배출 포트(101b)를 포함), 용리 유체는 도관(308a)를 거쳐 용리 유체 유입 포트(308), 분산판(하류 표면으로부터 상류 표면을 통하여 천공을 거침), 필터(하류 표면 및 상류 표면을 통함), 용리 유체 배출 포트(101b)를 통하여, 냉동백(40)으로 통과된다.
샘플이 필요한 경우, 동결 방지제 이전 및/또는 이후에 상기 샘플을 하나 이상의 유연성 샘플링 용기, 예를 들어, 주사기보다는 예를 들어 유연성 샘플링 파우치(도 10에 도시된 71, 72)로 통과시킴으로써, 샘플이 얻어질 수 있다.
예를 들어, 하나의 샘플, 예를 들어 동결 방지제 이전의 샘플이 얻어지는 경우, 상기 시스템은 하나의 샘플링 장치, 예를 들어 도 12에 도시된 샘플링 장치(62), 또는 예를 들어, 샘플링 파우치(미도시)를 포함할 수 있다.
하기의 실시예는 본 발명을 추가적으로 설명하나, 물론 결코 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예 1
이 실시예는 분산판이 없는 장치와 비교하여, 본 발명에 따른 분산판을 포함하는 상기 장치의 구현예를 사용하여 향상된 백혈구의 회수를 실증한다.
분산판이 있는 장치는 용리 포트로 이어지는 도관 내에 연결된 게이지를 통하여 측정될 때, 제곱 인치 당 약 20 파운드 게이지(PSIG)의 힘의 최소 문턱값을 제공한다.
분산판은 대체적으로 도 3a에 도시된 바와 같이 천공의 패턴을 가졌다. 실험의 한 세트에 있어서, 천공은 0.050 인치의 평균 직경을 가지며, 다른 세트에서 천공은 0.032 인치의 평균 직경을 가진다.
대체적으로 도 1 및 2에 도시된 바와 같은 장치를 제공하며, 제어 장치는 분산판을 갖지 않는다. 백혈구 제거 필터를 대체적으로 미국 특허 제4,880,548호에 기술된 바와 같이 제조한다.
다양한 부피의 혈액이 장치를 통해 통과하며, 포획된 세포는 용리 유체로서 생리식염수 중의 10% Dextran 40을 사용하여 용리되며, 이는 수동적으로 작동된 주사기를 사용하여 용리 포트를 거쳐 상기 장치를 통과한다.
대조군의 경우 총 유핵 세포(total nucleated cell)의 평균 회수는 약 59%이고, 0.050 인치의 평균 직경을 가진 장치의 경우 약 79%이고, 0.032 인치의 평균 직경의 천공을 가진 장치의 경우 약 84%이다.
실시예 2
이 실시예는 분산판이 없는 장치와 비교하여 본 발명에 따른 한 개 및 두 개의 분산판을 포함하는 장치의 구현예들을 사용하여 향상된 백혈구의 회수를 실증한다.
분산판을 가진 장치는 용리 포트로 이어지는 도관 내에 연결된 게이지를 통하여 측정될 때, 제곱 인치 당 약 20 파운드 게이지(PSIG)의 힘의 최소 문턱값을 제공한다.
분산판은 대체적으로 도 3a에 도시된 바와 같이 천공의 패턴을 가졌다. 백혈구 제거 필터의 하류 표면 및 배출부 사이의 단일 분산판을 사용하는 실험의 한 세트에 있어서, 천공은 0.032 인치의 평균 직경을 갖는다. 백혈구 제거 필터의 하류 표면 및 배출부 사이의 제1 분산판, 및 백혈구 제거 필터의 상류 표면 및 유입부 사이의 제2 분산판을 사용하는 다른 세트에 있어서, 제1 및 제2 분산판에 있는 천공은 각각 0.030 인치의 평균 직경을 갖는다.
대체적으로 도 1 및 2(단일 분산판), 및 도 8(제1 및 제2 분산판)에 도시된 바와 같은 장치를 제공하며, 상기 대조군 장치는 분산판을 갖지 않는다. 백혈구 제거 필터를 대체적으로 미국 특허 제4,880,548호에 기술된 바와 같이 제조한다.
다양한 부피의 혈액이 장치를 통해 통과하며, 포획된 세포는 용리 유체로서 생리식염수 중의 10% Dextran 40을 사용하여 용리되며, 이는 수동적으로 작동된 주사기를 사용하여 용리 포트를 거쳐 상기 장치를 통과한다.
대조군의 경우 총 유핵 세포의 평균 회수는 약 59%이고, 단일 분산판을 가진 장치의 경우 약 84%이고, 제1 및 제2 분산판들을 가진 장치의 경우 약 90%이다.
본 명세서에서 인용된, 공개 특허, 특허 출원, 및 등록 특허를 포함하는 모든 참고문헌은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되며, 그 정도는, 마치 각 참고문헌이 개별적으로 그리고 구체적으로 인용에 의하여 통합되는 것으로 표시되고 그 전문이 본 명세서에 기재되어 있는 것과 같은 마찬가지의 수준이다.
본 발명을 기술하는 문맥(특히, 하기 청구항의 문맥) 상에서의 단수 형태, 및 "상기" 및 이와 유사한 지시어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 또는 문맥에 의해 명확히 모순되지 않는 한, 단수 및 복수를 포괄하는 것으로 해석되어야 한다. "포함하는", "갖는", 및 "함유하는" 등의 용어는, 달리 표시되지 않는 한, 말단 개방형 용어(즉, "포함하되 이에 제한되지 않는"의 의미)인 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 수치 범위의 언급은 본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 단순히 그 범위 내에 들어오는 각각의 별개의 수치를 개별적으로 언급하는 것의 축약법의 역할을 하는 것으로 의도된다. 또한, 별개의 수치들 각각은, 마치 그것이 본 명세서에서 개별적으로 언급된 것과 마찬가지로, 본 명세서에 통합된다. 본 명세서에 기술된 모든 방법은 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 그러나, 그렇지 않은 것으로 표시된 경우 또는 문맥상 명백하게 모순인 경우에는 그러하지 아니하다. 본 명세서에 제공된 임의의 모든 실시예 또는 예시적인 표현(예를 들어, "와 같은")의 사용은, 본 발명을 단순히 더욱 잘 표현하기 위한 것으로 의도되며, 본 발명의 범위에 어떠한 제한도 가하지 않는다. 그러나, 그렇지 않은 것으로 주장된 경우에는 그렇지 않다. 본 명세서의 어떠한 표현도, 임의의 청구되지 않은 요소를 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 표시하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 바람직한 구현예들이 본 명세서에 기술되며, 이는 본 발명자들이 본 발명을 수행하기 위한 최상의 모드를 포함한다. 바람직한 구현예들의 변형은 상기한 상세한 설명을 읽음으로써 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 명백해질 것이다. 본 발명자들은 당해 기술분야의 기술자들이 적절한 변형을 사용할 수 있을 것으로 예상하며, 본 발명자들은 본 명세서에서 구체적으로 기술된 바와는 다소 상이하게 실시되는 것을 의도한다. 따라서, 본 발명은 준거법(applicable law)에 의해 허용되는 바와 같이 하기 청구항에 언급된 대상물의 모든 변경 및 균등물을 포함한다. 게다가, 본 명세서에서 달리 표시하거나 또는 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 이들의 가능한 모든 변형에서, 전술한 요소들의 임의의 조합이 본 발명에 포함된다.

Claims (10)

  1. 생물학적 유체 처리 장치로서,
    (a) 하나 이상의 포트를 포함하는 유입부(inlet portion), 배출 포트(outlet port) 및 용리 유체 유입 포트(elution fluid inlet port)를 포함하는 배출부(outlet portion)를 포함하는 하우징으로서, 유입부 포트(inlet portion port) 와 상기 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로 및 상기 배출부 용리 유체 유입 포트와 상기 유입부 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정(define)하는 하우징;
    (b) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다공성 섬유상 백혈구 제거 필터로서, 상기 유체 흐름 경로를 가로질러 상기 하우징 내에 배치된 다공성 섬유상 백혈구 제거 필터; 및
    (c) 제1 표면 및 제2 표면을 가진 제1 천공된(perforated) 분산판으로서, 상기 유체 흐름 경로를 가로질러 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 백혈구 제거 필터의 상기 제2 표면 및 상기 배출부 포트 사이에서 상기 하우징 내에 배치된 제1 천공된 분산판을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공된 분산판은 2개 이상의 대체적으로 동심원 패턴으로 배열된 천공을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 천공된 분산판은 비동심 패턴으로 배열된 천공을 포함하는 생물학적 유체 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 천공된 분산판의 상기 제1 표면은 위쪽을 향한 돌출 산마루(upwardly protruding ridges)를 포함하는 생물학적 유체 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 천공된 분산판의 상기 제1 표면은 복수의 위쪽을 향한 돌출 동심 산마루를 포함하는 생물학적 유체 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 산마루는 비연속적이며, 상기 산마루의 교대열(alternating rows)이 천공에 의해 단절되는 생물학적 유체 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 표면 및 제2 표면을 가진 제2 천공된 분산판을 더 포함하며, 상기 제2 천공된 분산판은 상기 유체 흐름 경로를 가로질러 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 백혈구 제거 필터의 상기 제1 표면 및 상기 유입부 포트(들) 사이에서 상기 하우징 내에 배치되는 생물학적 유체 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입부는 유입부 유입 포트 및 별도의 유입부 용리 유체 배출 포트를 포함하며, 상기 하우징은 상기 유입부 유입 포트와 상기 배출부 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로 및 상기 배출부 용리 유체 유입 포트와 상기 유입부 용리 유체 배출 포트 사이의 유체 흐름 경로를 한정하는 생물학적 유체 처리 장치.
  9. 다음을 포함하는 1종 이상의 생물학적 유체 성분의 수득 방법:
    (a) 생물학적 유체를 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 생물학적 유체 필터 장치를 통하여 통과시키는 단계로서, 상기 유체는 상기 장치의 유입부 포트로부터 상기 장치의 배출부 포트를 통하여 통과하며, 1종 이상의 목적하는 상기 생물학적 유체 성분은 상기 유체가 상기 유입부 포트로부터 상기 배출부 포트를 통하여 유체 흐름 경로를 따라 통과하는 동안 상기 필터에 의해 보유되는 단계;
    (b) 용리 유체를 상기 배출부 용리 유체 유입 포트로부터 상기 분산판, 상기 백혈구 제거 필터, 및 상기 유입부 포트를 통하여 통과시키는 단계로서, 상기 생물학적 유체 성분 용리 유체가 상기 필터로부터 상기 1종 이상의 생물학적 유체 성분을 용리하는 단계; 및
    (c) 용리된 1종 이상의 생물학적 유체 성분을 수득하는 단계.
  10. 제 9 항에 있어서,
    용리된 백혈구 및/또는 줄기 세포를 수득하는 단계를 포함하는 수득 방법.
KR1020130064599A 2012-06-08 2013-06-05 필터 장치 KR101476752B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/491,852 US9427512B2 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Filter device
US13/491,852 2012-06-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130138126A true KR20130138126A (ko) 2013-12-18
KR101476752B1 KR101476752B1 (ko) 2014-12-26

Family

ID=48182789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130064599A KR101476752B1 (ko) 2012-06-08 2013-06-05 필터 장치

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9427512B2 (ko)
EP (1) EP2671599B1 (ko)
JP (1) JP5760254B2 (ko)
KR (1) KR101476752B1 (ko)
CN (1) CN103484358B (ko)
AU (1) AU2013205773B2 (ko)
BR (1) BR102013012743A2 (ko)
CA (1) CA2815028C (ko)
ES (1) ES2649040T3 (ko)
SG (1) SG195450A1 (ko)
TW (1) TW201412350A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020040559A1 (ko) * 2018-08-24 2020-02-27 주식회사 엘지화학 분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치
CN113751085A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 帕尔公司 多孔装置和使用方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP1443130S (ko) * 2011-12-07 2015-06-01
USD744078S1 (en) * 2011-12-07 2015-11-24 Sumitomo Chemical Company, Limited Particulate filter
US9421317B2 (en) 2012-06-08 2016-08-23 Pall Corporation Cell harvesting device and system
US9248407B2 (en) * 2012-09-14 2016-02-02 Pierce Biotechnology, Inc. Dialysis device
FR3034995A1 (fr) * 2015-04-20 2016-10-21 Safe Filtre membranaire a usage unique et kit medical comprenant un tel filtre
JPWO2018003476A1 (ja) * 2016-06-30 2019-01-17 富士フイルム株式会社 細胞懸濁液の膜分離方法及び細胞培養装置
KR102051223B1 (ko) 2017-09-05 2019-12-03 이준석 생체조직 미세화 장치
WO2019181158A1 (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社村田製作所 濾過フィルタ及び濾過装置
KR102139962B1 (ko) * 2018-04-30 2020-07-31 ㈜힘쓰 필터가 내장된 멀티 코크
US11173434B2 (en) * 2019-12-27 2021-11-16 Pall Corporation Method and system for recovering fluid
US11498023B2 (en) * 2019-12-27 2022-11-15 Pall Corporation Method and system for recovering fluid

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2772002A (en) * 1953-09-14 1956-11-27 Matilda Johnson Perforated plate-type strainer
US3202286A (en) * 1962-05-14 1965-08-24 Octrooien Mij Activit Nv Filtering apparatus
US3374606A (en) * 1965-09-10 1968-03-26 Abcor Inc Method of and apparatus for chromatographic separations
US4092246A (en) 1975-05-16 1978-05-30 Abcor, Inc. Helically wound blood filter
US4375415A (en) 1976-11-22 1983-03-01 Lavender Ardis R Device and method for continuously fractionating blood to produce plasma
US4159954A (en) 1978-02-24 1979-07-03 Gangemi Ronald J Isolator filter
DK170416B1 (da) 1978-05-15 1995-08-28 Pall Corp Mikroporøs, hydrofil, hindefri, alkoholuopløselig polyamidharpiksmembran, fremgangsmåde til dens fremstilling, anvendelse af membranen i filterelementer samt harpiksstøbeopløsning til brug ved fremgangsmåden
JPS57145662A (en) 1981-03-02 1982-09-08 Asahi Chemical Ind Filter, method and apparatus for sampling white corpuscle component
US4450082A (en) * 1981-06-11 1984-05-22 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Method for obtaining uniform stream in adsorption column
US4382808A (en) 1981-06-26 1983-05-10 Beckman Instruments, Inc. Assembly for holding a filter
US4507119A (en) 1982-07-06 1985-03-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sterile docking process, apparatus and system
JPS59199032A (ja) * 1983-04-26 1984-11-12 Asahi Chem Ind Co Ltd 圧力吸収機構
DE3564191D1 (en) 1985-07-05 1988-09-15 Npbi Bv Sterile docking process and apparatus for plastic tube portions or the like
US4913756A (en) 1987-09-22 1990-04-03 Denco, Inc. Techniques for welding thermoplastic tubes
US4923620A (en) 1987-10-20 1990-05-08 Pall Corporation Device for depletion of the leukocyte content of blood and blood components
US4925572A (en) 1987-10-20 1990-05-15 Pall Corporation Device and method for depletion of the leukocyte content of blood and blood components
IL88081A0 (en) * 1987-10-20 1989-06-30 Pall Corp Device and method for depletion of the leucocyte content of blood and blood components
US4880548A (en) * 1988-02-17 1989-11-14 Pall Corporation Device and method for separating leucocytes from platelet concentrate
US5152905A (en) 1989-09-12 1992-10-06 Pall Corporation Method for processing blood for human transfusion
US5443743A (en) 1991-09-11 1995-08-22 Pall Corporation Gas plasma treated porous medium and method of separation using same
CA2083075A1 (en) 1992-06-10 1993-12-11 Vlado I. Matkovich System for treating transition zone material
US5626751A (en) * 1992-07-15 1997-05-06 Daiichi Pharmaceutical Co., Ltd. Filter unit and high-pressure sizing apparatus
CA2156721C (en) * 1993-03-16 1999-06-01 Thomas B. Okarma Removal of selected factors from whole blood or its components
US5527472A (en) 1993-06-14 1996-06-18 Baxter International Inc. Closed systems and methods for removing undesired matter from blood cells
US5399265A (en) * 1993-11-02 1995-03-21 Hydroflow, Inc. Filter septum
NZ277523A (en) * 1993-12-21 1997-12-19 Genera Technologies Ltd Filter apparatus in which expansible, compressed foam is used as filter medium, captured particles being released from the foam by expanding it
EP0772484B1 (en) 1994-07-28 2008-02-27 Pall Corporation Fibrous web and process of preparing same
US5789147A (en) 1994-12-05 1998-08-04 New York Blood Center, Inc. Method for concentrating white cells from whole blood by adding a red cell sedimentation reagent to whole anticoagulated blood
US6146124A (en) 1996-06-25 2000-11-14 Thermogenesis Corp. Freezing and thawing bag, mold, apparatus and method
DE69728983T2 (de) 1996-07-09 2005-04-07 Pall Corp. Filtervorrichtung für biologische Fluide mit einem Leukocyten abreichernden Medium
EP0987325B1 (en) 1997-01-24 2011-05-11 Asahi Kasei Kuraray Medical Co., Ltd. Method for separating cells
ATE329012T1 (de) 1997-04-08 2006-06-15 Pall Corp Verfahren zur gewinnung von seltenen zellen aus blutprodukten
CA2259878A1 (en) 1998-01-26 1999-07-26 Pall Corporation System and methods for handling fluids
US6945411B1 (en) 1999-03-16 2005-09-20 Pall Corporation Biological fluid filter and system
CN2436161Y (zh) 2000-05-29 2001-06-27 北京伏尔特技术有限公司 白细胞过滤器
WO2004033396A2 (en) 2002-10-08 2004-04-22 American National Red Cross Method for enriching adherent monocyte populations
US7291450B2 (en) 2003-03-28 2007-11-06 Smith & Nephew, Inc. Preparation of a cell concentrate from a physiological solution
US20040254560A1 (en) 2003-06-11 2004-12-16 Coelho Philip H. Rupture resistant blow molded freezer bag for containing blood products
US7790039B2 (en) 2003-11-24 2010-09-07 Northwest Biotherapeutics, Inc. Tangential flow filtration devices and methods for stem cell enrichment
JP5020519B2 (ja) 2006-02-06 2012-09-05 富士重工業株式会社 車両用バンパ構造
FR2899128B1 (fr) * 2006-03-28 2008-05-30 Sang Etablissement Public A Ca Utilisation de filtres de deleucocytation pour la purification de defensines
JP2007304016A (ja) 2006-05-12 2007-11-22 Sekisui Chem Co Ltd 血液分離装置
WO2008005960A2 (en) 2006-07-07 2008-01-10 Pall Corporation Prion processing
JP5515133B2 (ja) * 2007-10-24 2014-06-11 株式会社カネカ 骨再生組成物製造器具
AU2009290694B2 (en) 2008-09-10 2014-09-11 Tla Targeted Immunotherapies Ab Treating inflammatory conditions
US20120213754A1 (en) 2011-02-23 2012-08-23 Stem Cell Partners Llc Method of Preconditioning of Cell Suspensions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020040559A1 (ko) * 2018-08-24 2020-02-27 주식회사 엘지화학 분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치
CN113751085A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 帕尔公司 多孔装置和使用方法
US11504716B2 (en) 2020-06-05 2022-11-22 Pall Corporation Multiwell device and method of use

Also Published As

Publication number Publication date
US20130327712A1 (en) 2013-12-12
CN103484358B (zh) 2015-08-19
KR101476752B1 (ko) 2014-12-26
CA2815028A1 (en) 2013-12-08
JP5760254B2 (ja) 2015-08-05
US9427512B2 (en) 2016-08-30
EP2671599B1 (en) 2017-08-23
ES2649040T3 (es) 2018-01-09
JP2013255782A (ja) 2013-12-26
AU2013205773A1 (en) 2014-01-09
TW201412350A (zh) 2014-04-01
CA2815028C (en) 2016-07-05
AU2013205773B2 (en) 2014-11-20
BR102013012743A2 (pt) 2016-09-20
EP2671599A1 (en) 2013-12-11
SG195450A1 (en) 2013-12-30
CN103484358A (zh) 2014-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101476752B1 (ko) 필터 장치
KR101498138B1 (ko) 세포 수확 장치 및 시스템
US6945411B1 (en) Biological fluid filter and system
US20130143195A1 (en) Leukocyte purification
US20080223798A1 (en) Apparatus and System For Displacing Gas in a Biological Fluid Processing System
AU763879B2 (en) Biological fluid filter and system
NZ603760B (en) Leukocyte purification

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171208

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181207

Year of fee payment: 5