KR910006820B1 - 백혈구 분리용 필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

백혈구 분리용 필터

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 백혈구 분리용 필터의 한 실시양태를 표시하는 단면도.

제2도는 본 발명의 백혈구 분리용 필터의 한 실시양태를 조합시킨 혈액처리회로를 표시하는 회로도.

제3도는 본 발명의 백혈구 분리용 필터에 사용되는 폴리비닐포르말 다공체의 한 실시예의 미세 구조를 표시하는 전자현미경 사진이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 백혈구 분리용 필터에 관한 것이다. 자세히 설명하면 본 발명은 백혈구에 대하여 안정된 포착능을 나타내며 또한 이물의 혼입 염려가 없는 백혈구 분리용 필터에 관한 것이다.

[배경기술]

수혈의 형태가 종래의 전혈 수혈로부터, 환자가 필요로 하는 성분만은 수혈하는 성분수혈로 변화된 이래 오래되었으나, 이 성분 수혈에 있어서는, 분획한 혈액 성분의 순도를 어떻게 높이느냐가 과제로 되어 있다.

종래, 헌혈에 의해서 얻어진 혈액은, 원심 조작에 의해서 적혈구 농후액(CRC), 농축 혈소판 혈장(PC) 및 혈소판결핍 혈장(PPP)으로 분리된다. 이와 같이하여 분리된 적혈구 농후액은, 적혈구의 성분제제로서 적혈구를 필요로 하는 환자에 대한 성분수혈에 널리 사용되고 있으나, 적혈구 농후액은, 많은 백혈구, 혈소판을 함유하며, 이른바 전 성분혈액이라는 생각 방식이 정착되어가고 있으며, 적혈구 만을 필요로 하는 환자에게, 적혈구 농후액의 수혈에 따라 아울러 다량의 백혈구 및 혈소판이 수혈되고 있는 것이 문제시되고 있다. 이와같이 적혈구 농후액과 같은 적혈구 분획중에 함유되는 백혈구 및 혈소판은, 수혈 후의 부작용을 방지하는 면에서도 극력 제거할 필요가 있으며, 이를 위하여 종전부터 많은 연구가 이루어지고 있다.

적혈구 제제의 순도를 높이는 방법으로서는, 혈구의 비중차를 이용한 중력 원심 분리 방법, 혈구의 점착내지는 부착 등의 작용을 이용한 포착제 이용방법, 적혈구 응집제를 사용한 백혈구 분리 방법 등의 방법이 사용되고 있다.

이들 방법중에서, 포착재 이용 방법이 백혈구 제거 효율의 양호성, 수기의 간편성 등으로 인해서 널리 사용되고 있다. 포착재로서는 천연 셀룰로우스, 폴리 에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴, 유리 섬유 등의 섬유경이 매우 작은 섬유를 칼럼 내에 그대로 충전한 것 또는 부직포 등에 2차 가공한 것이 많은 경우 사용되고 있다.

그러나 상술한 방법에 있어서, 섬유 그 자체를 칼럼에 충전하는 경우에 있어서는, 섬유를 균일하게 충전하는 것이 어렵고, 제작에 시간이 걸림과 동시에 섬유 충전 방법에 따라 조작시에서의 챤넬링 발생의 염려가 크며, 또한 백혈구의 충분한 포착을 할 수 있도록 섬유의 충전 밀도를 높이면, 여과시간을 매우 길게 할 뿐 아니라, 섬유끼리 얽히는 것이 충분하지 못하여 조작중에 섬유가 유출하여 버리는 염려가 있었다. 또, 섬유를 부직포 등에 2차 가공한 경우에 있어서는, 상기와 같은 문제는 잘 일어나지 않으나, 포착된 혈구에 의해서 눈막힘이 발생하기 용이하다는 문제가 남게 되며, 백혈구 제거용 필터로서 충분하고도 안정된 성능을 나타내는 포착재는 아직 얻지 못하고 있는 것이 현상이다.

따라서, 본 발명은 신규의 백혈구 제거용 필터를 제공함을 목적으로 한다. 본 발명은 또 백혈구에 대하여 높고 또한 안정된 포착능을 가지며, 혈액중으로부터 효율적으로 백혈구를 분리할 수 있는 백혈구 제거용 필터를 제공함을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 조작시에 있어서의 이물질의 유출 염려가 없고, 안전하게 백혈구 제거 조작을 할 수 있는 백혈구 제거용 필터를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 또 필터의 제조 공정을 간이하게 하고, 또한 제품의 성능의 불균형이 적은 백혈구 제거용 필터를 제공함을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

상기 목적은, 평균 기공경 5~60μm의 연속개방기공을 가지는 3차원 그물코 모양의 연속 조직의 플리비닐포르람 다공체로서 이루어지는 백혈구 분리용 필터에 의해서 달성된다.

본 발명은 또 폴리비닐포르말 다공체의 기공율이 75~95%인 백혈구 분리용 필터를 나타내는 것이다. 본 발명은 또한 폴리비닐포르말 다공체가 두께 0.5~5.0μm의 것인 백혈구 분리용 필터를 나타내는 것이다. 본 발명은 또한 연속개방기공의 평균 기공경이 8~30μm인 백혈구 분리용 필터를 나타내는 것이다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

그리하여, 본 발명의 백혈구 제거용 필터는, 평균 기공경이 5~60μm의 연속개방기공을 가지는 3차원 그물코모양 연속조직의 폴리비닐포르말 다공체로서 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

이와같이 매트릭스가 3차원 그물코 모양 연속조직인 상기와 같은 일정범위의 기공경을 가지는 폴리비닐포르말 다공체로서 혈액 혹은 적혈구 농후액 등의 백혈구 현탁액을 처리하면, 백혈구 현탁액중에 함유되는 백혈구는, 다공체의 매트릭스 사이에 형성되는 연속 개방기공으로 이루어진 복잡한 유로를 통과하는 사이에 그 기공 내면에 효율적으로 흡착 포집되는 것이다. 또한 필터의 유로는, 다공체의 3차원 그물코 모양 연속조직, 즉 다공체의 매트릭스에 의해서 형성되는 연속개방기공이다. 따라서, 필터의 유로는 다공체의 성형시에 형성되므로, 그 다공체를 사용해서 백혈구 제거 필터를 제조할 때의 제조공정은 극히 간단한 것이며, 또 제품 성능의 불균일도 적게 된다. 또한 다공체의 매트릭스는 연속조직이므로 안정된 것이며, 조작시에 있어서의 그 다공체로부터의 이물질의 유출 혹은 유로의 찬넬링 등 문제도 본질적으로 생기지 않는 것이다.

이하, 본 발명을 실시양태에 의거 상세히 설명한다.

본 발명의 백혈구 제거용 필터는, 예를 들면 제3도 표시와 같은 연속개방기공을 가지는 3차원 그물코 모양 연속조직의 폴리비닐포르말 다공체로서 이루어지는 것이다.

본 발명에 관한 상기와 같은 구조를 가지는 폴리비닐포르말 다공체에서, 연속 개방 기공의 평균 기공경은5~60μm, 더욱 바람직하게는 8~30μm, 가장 바람직하게는 10~25μm가 되는 것이 바람직하다. 즉 기공경이 5μm미만이면 백혈구 제거조작시에, 처리되는 혈액, 적혈구 농후액 등의 백혈구 현탁액중에 함유되는 적혈구까지도 포착되어버려, 적혈구 회수율이 저하됨과 동시에 압도적으로 다수의 적혈구가 포착되므로 인해서 그물코가 막힐 염려가 있으며, 한편, 기공경이 60μm을 초과하는 것인 경우에는 처리되는 백혈구 현탁액과의 접촉빈도가 저하하기 때문에 백혈구의 포착율이 저하되어 버리는 염려가 있기 때문이다. 또한 본 명세서에서의 평균 기공경이란, 다공체를 임의로 절단하여, 단면 전체에 분산하고 있는 세공 각각에 대해서 직경을 측정해서 직경과 세공의 수와의 관계를 조사하였을 때, 가장 수가 많은 세공의 원으로 환산한 직경을 표시하는 것이다. 즉, 다공체의 임의의 절단면에 분산하는 세공은 여러 가지 형태이며, 그 직경도 각양각색이나, 개개의 세공을 그 세공의 단면적과 같은 면적의 원으로 환산하여, 그 직경을 가로축으로 하고, 세로축에 세공수를 표시해서 그래프를 그리면 일반적으로 정규분포에 가까운 곡선이 된다. 이때 세공은 무작위로 1000개 이상 세는 것이 바람직하다. 그래서, 그 곡선의 피크에 해당하는 직경이, 본 명세서에서 말하는 평균 기공경이다. 따라서, 그 다공체로서 이루어지는 필터에 각가지 입자를 통하게 하였을때에, 다공질필터의 평균 직경 이상의 직경의 입자는 통과하기 어렵다는 경을 표시하는 것으로서, 이 이상의 직경의 입자는 절대로 통과하지 못한다는 것은 아니다.

또 이와 같은 폴리비닐 포르말 다공체의 기공율은, 평균 기공경등에 의해서도 좌우되나, 75~95%, 보다 바람직하게는 80~90%정도가 바람직하다. 즉 기공율이 75%이상이면 백혈구 제거 처리 조작을 보다 단시간내에 행할 수가 있고, 한편 기공율이 95%이하이면 필터로서의 강도면에서 뛰어나기 때문이다. 또한 이와같은 폴리비닐포르말 다공체의 두께는, 평균 기공경, 기공율 및 매트릭스인 3차원 그물코 모양 연속 조직의 미세구조 등에 의해서도 좌우되나, 0.5~5.0mm, 보다 바람직하게는 0.5~3mm 정도가 바람직하다. 즉, 다공체의 두께가 0.5mm 이상이면 필터로서의 강도 면에서 뛰어나며, 한편, 다공체의 두께가 0.5mm 이하이면 여과층 길이가 너무 길어져 그물코가 막힐 가능성이 낮아지기 때문이다.

본 발명에 관한 폴리비닐포르말 다공체는, 소망하는 구조를 가지는 것이라면, 어떠한 방법에 의해서 얻어지는 것이나 상관 없으나, 전분, 덱스트린 따위의 아밀로즈를 함유하는 다당류 및 그 유도체, 내산성을 가지는 음이온형 계면활성제, 및 비이온형 계면활성제 따위의 기공 생성제를 함유하는 폴리비닐알코올 수용액에, 필요에 따라서 황산나트륨, 염화나트륨, 황산암모늄, 염화암모늄, 황산칼륨, 요오드화나트륨 등의 무기염을 존재시켜, 포름알데히드 및 산촉매를 작용시켜서 아세탈화 반응을 행하는 용출법(일본국 특허출원 공고 소화 47년 제46455호, 동 소화 48년 제20019호)에 의하여 얻어진 것이, 공공율이 큰데 비하여 기계적으로 안정된 구조를 가진다는 점에서 특히 바람직하다.

제1도는 본 발명의 백혈구 분리용 필터의 한 실시양태를 표시하는 단면도이다. 본 실시 양태에서 백혈구 분리용 필터(1)는, 혈액 유입로(2)와 혈액유출구(3)를 갖춘 하우징(4)내에 상기한 바와같은 구성을 가지는 폴리비닐포르말 다공체(5)가 하우징(4)의 내부 공간을 횡단하여 설치된 것이다. 또한 이와 같은 백혈구 분리용 필터(1)에 있어서, 폴리비닐포르말 다공체(5)를 하우징(4)내에 유지하기 위하여, 예로서 폴리비닐포르말 다공체(5)의 전후에 통액성의 지지재(6a,6b)를 설치하고, 그 지지재(6a,6b)에 의해서 폴리비닐포르말 다공체(5)를 협지하는 것은 임의적이다.

이 백혈구 분리용 필터(1)는, 예를 들면, 제2도에 표시하는 바와 같은 회로중에 편입되어서 실재로 사용된다. 제2도에 표시되는 회로에서, 처리하고자 하는 혈액을 넣은 혈액 백(7) 및 생리식염수를 넣은 생리식염수 백(8)이 백혈구 분리용 필터(1)로부터 상방에 위치되고, 각각 클렌메(9a,9b)를 구비하는 도액 튜브(10a,10b)에 의해서 백혈구 분리용 필터(1)의 혈액유입구 2에 연통되어 있고, 한편, 백혈구 분리용 필터(1)의 하방에는 생리식염수 회수용 백(11)로 처리된 혈액을 회수하기 위한 혈액 회수용 백(12)가 위치하고, 각각 클렌메(9c,9d)를 구비하여 이루어진 도액 튜브(10c,10d)에 의해 백혈구 분리용 필터 1의 혈액 유출구 3에 연통되어 있다. 백혈구 분리조작은 우선 클렌메(9b,9c)를 열고, 클렌메(9a,9d)를 닫은 상태에서 생리식염수 백(8)으로부터 생리식염수를 백혈구 분리용 필터(1)에 흘려, 백혈구 분리용 필터(1)내를 프라임잉한다. 그리고 프라임잉에 사용된 생리식염수는 생리식염수 회수 백(11)에 회수된다. 프라임잉을 행한 다음에 이번에는 클렌메(9b,9c)를 닫은 다음, 클렌메(9a,9d)를 열고 혈액 백(7)으로부터 혈액을 백혈구 분리용 필터(1)에 흘린다. 백혈구 분리용 필터(1)내에서, 혈액은, 상기와 같은 구성을 가지는 폴리비닐포르말 다공체(5)를 통과할 때에, 그 폴리비닐포르말 다공체(5)에 의해서 백혈구 성분이 흡착 포착되어, 백혈구가 분리된 것으로 된다. 이와 같이 백혈구 성분이 제거된 혈액은 연통하는 혈액회수백(12)에 회수된다.

혈액 백(7)으로부터 혈액을 다 흘려보내면, 백혈구 분리용 필터(1)내에 남은 혈액을 회수하기 위하여, 다시 클렌메(9a)를 닫은 다음 클렌메(9b)를 열고 백혈구 분리용 필터(1)내에 다시 생리식염수를 흘려서 백혈구 분리용 필터(1)내에 잔존하는 혈액을 밀어내어 혈액 회수용 백(12)로 회수하고, 대략 혈액 회수를 끝낸 시점에서 클렌메(9d)를 닫고 클렌메(9c)를 열어서 혈액 회수에 사용한 생리식염수를 생리식염수 회수용 백(11)내에 회수하여, 백혈구 분리조작을 끝낸다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해서 더욱 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

평균 기공경 8μm, 기공율 86%의 폴리비닐포르말 스폰지(가네보오(주)제, A-3140)를 두께 1mm, 단면적 100㎠의 것으로 하여 제1도 표시와 같은 백혈구 분리용 필터를 작성하고, 다시 제2도 나타낸 바와 같은 회로를 사용해서 그 백혈구 분리용 필터에 생리식염수로 헤마토크리트 값 50%로 조정한 CPD 첨가 사람 적혈구 농후액(CRC) 400cc를 흘렸다. 이 결과, 처리에 요하는 시간은 6분이었고, 또 처리 전후의 CRC 중의 혈구수를 자동혈구 측정장치(오소·아이아그노스틱·시스템즈사제,ELT-8)를 사용해서 산정한 다음, 액량에 의거 각 혈구 성분의 절대량을 구하여, 이에 의해서 백혈구 제거율을 구한 바 100%였으며, 또 적혈구의 회수율은 96%였고, 또한 혈소판 제거율은 82%였다.

[실시예 2]

평균 기공경 30μm, 기공율 91%의 폴리비닐 포르말스폰지(가네보(주)제, A-3160)를 두께 4mm, 단면적 100㎠의 것으로 하여 제1도와 같이 백혈구 분리용 필터를 작성하고, 다시 제2도 표시하는 바와 같은 회로를 사용하여 그 백혈구 분리용 필터에 생리식염수로 헤마토크리트 값 50%로 조정한 CPD 첨가 적혈구 농후액(CRC) 400cc를 흘렸다. 이 결과, 처리에 요하는 시간은 4분이었고, 또 실시예 1과 같이 해서 백혈구 제거율을 구한 바 98%였으며, 또 적혈구의 회수율은 95%였고, 또 혈소판 제거율은 74%였다.

[비교예 1]

평균 기공경 30μm, 기공율 75%의 폴리우레탄 지방제 다공질체(도오요 폴리마(주)제, 루비셀)를 두께 4mm, 단면적 100㎠의 것으로 하여 실시예 1과 같은 백혈구 분리용 필터를 작성하고, 다시 제2도와 같은 회로를 사용하여 그 백혈구 분리용 필터에 생리식염수로 헤마토크리트 값 50%로 조정한 CPD 첨가 사람적혈구 농후액(CRC) 400cc를 흘렸다. 이 결과, 처리에 요하는 시간은 5분이었고, 또 실시예 1과 같이하여 백혈구 제거율을 구한 바 35.6%였으며, 또 적혈구의 회수율은 95%였고, 또 혈소판 제거율은 35%였다.

[비교예 2]

평균 기공경 10μm, 기공율 80%의 폴리우레탄 수지제 다공질체(도오요오 폴리마(주)제, 루비셀)를 두께 4mm, 단면적 100㎠의 것으로 하여 실시예 1과 같은 백혈구 분리용 필터를 작성하고, 다시 제2도에 표시하는 바와 같은 회로를 사용해서 그 백혈구 분리용 필터에 생리식염수로 헤마토크리트 값 50%로 조정한 CPD 첨가 사람적혈구 농후액(CRC) 400cc를 흘렸다. 이 결과, 처리에 소요되는 시간은 6분이었으며, 또 실시예 1과 같이해서 백혈구 제거율을 구한 바 51.7%이고, 또 적혈구의 회수율은 95%이고, 또한 혈소판 제거율은 42%였다.

[산업상 이용 가능성]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 평균 기공경 5~60μm의 연속개방기공을 가지는 3차원 그물코모양의 연속조직의 폴리비닐포르말 다공체로서 이루어지는 백혈구 분리용 필터이므로, 백혈구에 대해서 높고 안정된 포착능을 가지고, 혈액, 적혈구 농후액 등의 백혈구 현탁액으로부터 백혈구성분을 효율적으로 분리할 수 있는 것이며, 또 조작시에 있어서의 여과재의 탈락에 의한 이물질의 혼입 염려도 없고 안전하게 백혈구 제거 조작을 할 수 있는 것이고, 예를 들면 성분 수혈에서 사용되는 적혈구 분획을 보다 고순도로 안전한 것으로 제공할 수 있는 것이며, 의학·의료 등 분야에서 큰 공헌을 가져오는 것이다.

또한 본 발명의 백혈구 분리용 필터에 있어서, 폴리비닐포르말 다공체의 기공율이 75~95%이며, 또 폴리비닐포르말 다공체가 두께 0.5~5.0mm인 것으로서, 더우기 연속개방기공의 평균기공경이 8~30μm이 되면 보다 우수한 처리 효율로 백혈구를 흡착제거할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 평균 기공경 5~60μm의 연속개방기공을 가지는 3차원 그물코 모양 연속조직의 폴리비닐포르말 다공체로서 이루어지는 백혈구 분리용 필터.
2. 제1항에 있어서, 폴리비닐포르말 다공체의 기공율이 75~95%임을 특징으로 하는 백혈구 분리용 필터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리비닐포르말 다공체가 두께 0.5~5.0mm의 것임을 특징으로 하는 백혈구 분리용 필터.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연속 개방 기공의 평균 기공경이 8~30μm임을 특징으로 하는 백혈구 분리용 필터.

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