TW391881B - Method and apparatus for filtering suspensions of medical and biological fluids or the like - Google Patents
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A7 B7
五、發明説明(>;)) 部分具有足夠區別的大小、形狀、及/或變形特性的懸浮液 之適用性。 主要部份之代表符號對照說明 經濟部智慧財產局8工消免合作社印製 10 1 2 13 14 16 1 8 20 2 2 23 24 25,26 2 7 2 8 3 0 3 0 3 2 3 4 3 6 3 8 40 過濾系統 針 抗凝血劑來源 输入血液幫浦. 血液幫浦控制器 壓力感應器 可丟棄分離裝置 旋轉器 磁性元件 壁 定位支撐物 磁性傅動 傳動馬達 過濾出口 界面層(第十圖) 膜表面 向心過漶流 垂直孔洞 水平孔洞 精細孔過濾膜 30 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) ---------o-痒----------1T-----.0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A7 ____B7_ 五、發明説明(1 ) 本發明關於懸浮在溶液中的粒子之一般分離,其以不同 粒子之獨特特性爲基礎,例如其形態、大小、及/或變形性 ’且更特別地爲具有一種或較多不同之獨特物理特性細胞、 細胞成分或其片斷之選擇分離或過濾。 發明背景 用來分離不同醫藥/生物液成分,例如全血,其技術已被廣 泛使用於診斷,治療及其它相關醫薬之用途上》例如,基於 利用組成成分的不同密度和沉澱速度來離心分離已爲熟知》 藉由 Baxter Healthcare Corporation of Deerfield, Illinois銷售之CS-300分離器,是一個非常成功之離心分 離器之例子,其使用在分離全血爲組成成分,例如紅血球細 胞(RBC),白血球細胞(WBC),血小板,和血漿以 收集或去除來自贈與者或病人之所欲成分。當離心被證實可 爲一般令人滿意達成分離的方法時,在某些分離成分純化的 用途上並不如期望那麼髙,因爲由於不同懸浮粒子之密度和 沉澱速度非常接近及/或重叠。 網孔和聚集結構和膜亦可被使用於從懸浮液中去除粒子,典 型地如過濾器顯示其實質表面積及/或粗糙將造成生物懸浮 液之粒子損害,例如在血液紅血球細胞溶血,和血小板之活 化。 使用具有一標稱(nominal)孔洞大小之過濾膜來分離生 物液亦是常用之方法,例如,所熟知的爲一個具有0.22微 _4_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 裝-----ί訂彳 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ' A7 __B7 五、發明説明(r) 米標稱孔洞大小之過濂膜,能夠從一液髋中過濾出分類細菌 和其類似物。如此之膜,有時稱毛細管孔膜,可獲得自例如 Nuclepore Corporation之聚酯和多聚碳酸鹽物質,和來 自Gelman Sciences, Inc.之聚。這些過滅膜B可被使 用從血漿液過濾血液之細胞成分(有時稱爲“有形( formed ) ” 成分),即“血蘧分鼕法 ( plasmapheresis') * *> 當這些膜在某些用途上令人滿意時,如此過濾膜僅具有標稱 孔洞大小,可從孔洞的精確和組成大小、形態和與另一孔洞 之相關空間來區別。事實上這樣標稱孔洞大小膜包含“成對 體 (doublets ) ” ( 即重叠,不整合(non — conforming)孔洞)並非不平常的,它使得大於標稱孔 洞大小之粒子通過這些膜。爲了有效進行在一溶液之不欲粒 子淸除之程序,該不欲粒子大於所欲粒子好幾倍,過濾膜必 需實際上顯示無成對體。 在先前技藝過濾膜中成對體之發生,由於其製造技術而促使 在其設計上妥協。特別地,爲了使成對髏之發生至可接受之 低層次,其平均孔洞至孔洞空間必須相當大,其限制這些先 前技藝膜之孔隙度(即總孔洞面積與總膜面積之比)至大約 7%或少於。一般而言,低孔隙度造成在透過過濾膜之流速 降低》所以,雖然一個具有標稱孔洞大小之過濾膜適合作爲 定義一通過過濾膜之平均或標稱最大粒子大小,這些膜並非 精確大小至允許粒子的可比較大小之選擇過濾,該可比較大 小爲基於其它獨特特性,如形態或變形性,具有將限制它們 _5__ 本紙張尺度速用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -裝-----1訂------浪 (請先閲讀背面之注意事項再⑷寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 ___ _B7 五、發明説明(\) 之用途的明顯障礙。 用膜分離生物或其它液體有一另外的困難,其由於過濾膜的 污穢或阻塞,而損害流過的膜。如此之污穢或阻塞一般來自 過濾膜表面的沈澱,其粒子太大而不能穿過膜而塡塞孔洞· 已知有不同的減少或阻止膜阻塞方法》例如, 8(111〇611(1〇1£61"揭示於美國專利案號5,194,145,倂於此處 作爲參考資料,其揭示一個“庫艾特流動(couette flow )”過濾系統,其中抽出之濾液是透過裝置在內有固定圖筒 槽之圓筒形迴轉筒上之膜而完成。這二個同心圓圓筒間之相 對運動產生一個表面速度,在迴轉筒的表面建立有力渦流。 這些、渦流稱泰勤(Taylor)渦流,固定的掃除膜表面以限 制槽沈澱物產生,而可繼續再補充介質進行過濾。 一種減少膜之污穢之不同技術爲Duggins揭示於美國專利案 號4,735,726,倂於此處作爲參考資料。該專利揭示一種 進行血漿分離法之方法及裝置,其藉由傳導血液至一個往復 震動流速的微孔膜表面,而震動可藉由嬸動振盪器或其它合 適幫浦以導致往復癘動。 更精確地,Duggins篇示一個具有於二個血漿流動區域間有 血液流動區域之過濾殼。其中心血液入口是連結至殼的血液 流動菡域,而血液收集槽是連接至一去除血漿之血液出口, 及血漿收集口是連結至一血漿出口。一對膜的配置是在每一 血漿流動區域之間,所以在膜之間有血液流程。血液是以向 前方向傳導(即遠離它的來源)覆蓋在每一過濾膜的第一表 面,其藉由,例如,一個旋轉鑼動幫浦,一個活塞或注射器 ___8__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ----------,裝-----1訂--------束 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局WC工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明(〜) 幫浦,或一個柱塞或軟管幫浦·血液流動是在一個往復運動 方式的窠動,其藉由孀動振遢器連結至殼經由口連結至靠近 流動通道尾端之地方。因此,血液在一淨正穿透膜壓下( net positive transmenbrane pressure )倉巨以向前方 向和反方向傳導覆蓋在每一膜之第一表面。往復震動的頻率 或體積是選擇經由該膜而不會造成廣泛血球損傷之血漿的最 大流動。收集通過每一膜之血漿,其去除血漿之血液再循環 至血液流動區域。 近來,經由如掲示於美國申請案系列案號080/3 20,1 99, 名稱爲“多孔微製造聚合物模結構(Porous Microfabricated Polymer Membrane
Structure) ”於一九九四年十月七日申請,其與本發明 具有相同之受讓人,倂於此處作爲參考資料,該技術已可製 造具有精確大小和形狀孔洞的微孔性過濾膜。前述申請案揭 示一般一種微製造精確膜的方法,其使用一個矽基質之可蝕 刻聚醒亞胺薄膜。一種自一種光影像(photoimageable) 聚醯亞胺物質製造之聚合物薄膜層。該膜是使用負光敏電組 技術或可蝕刻膜製造技術加工創造一個預定義幾何圖樣之孔 和定義細條之中間空間。 選擇地,其它方法,例如,正光阻技術,RIE ( Reactive Ion Etching) ,L I GA (爲徳語縮寫之 lithographic,galvamoformung » abformung,或英 語縮血之(石印術)lithography ,(電薄) e 1 e c t r 〇 f o r m i n g,及(模製)m ο 1 d i n g ),其可被使用以 _7_ 本纸張尺度適用中國國家榇率(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝.
.IT -嗥, A7 B7 五、發明説明($) 創造具有極小孔洞大小之過濾膜(例如小於1 0微米)及具 有幾乎非常地統一之零成對體,且從一孔洞至下一孔洞具有 非常髙程度之一致性。此外,電子束和離子蝕刻技術亦是產 生精確具有非常小孔洞之髙孔隙度膜之可能方法。關於成對 體問題,可本質上藉由這些不同製造技術除去,能夠產生具 有僅由結構因素限制之孔洞面積的具有非常髙孔隙度(超過 3 5 %和潛在達到80 % )之有機膜構造》 發明摘述 本_發明的一般目1在提供一改_良方法和裝置,甚iE里mmii 適大小和形態之麗分離在醫藥、生物或其它基於 大小、最特性或篇不同成分的獨特特性 之甚分^ 更精確地,本發阻敗且11^提供一改^方_法JQ裝置,其_基蓝 它'們的大小、形1二及/或變形特性用來選擇地分離全血內 之不同成_分,肩LMA梦細胞、白血球細胞和血小板,或在 全血中可發物^ - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另外之目的爲提供使用精確孔洞大小之方法和裝置 ,其包括避免過濾膜表面污穢或阻塞之裝置。 這些目的及其他目的將以下列詳述和所附圖式爲參考而顯現 。在轉移至詳述之前,及僅爲摘述目的,本發明的一個觀點 包括用來分離包括至少具有不同大小或形狀之兩種型式粒子 之懸浮液的方法。該粒子可爲生物細胞或細胞成分,更精確 _8__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(^ ) 地,爲動物細胞或細胞組成分,其特性具有非強硬細胞膜, 無強硬外細胞壁,及當壓迫時,因此遭受損傷。該第一型粒 子亦可但非必要地,在比第二型粒子之相對低力置及/或較 快速度時變形。該方法包括提供一個具有實質精確尺寸孔洞 大小之過壚膜,其具有尺寸可使得第一型懸浮粒子通過而不 需變形或僅有最小變形及第二型粒子通過僅有實質變形之孔 洞。因爲過濾膜具有精確尺寸孔洞,其保持孔洞間的空間而 不管孔洞間之較小間隔,該膜之孔隙度可大於標稱孔洞大小 之膜,且具有較少內在通路變化。這些使得較快過壚速率及 /或一個給定過濾速率的較小膜,其減少細胞在分離器之剪 切力環境內之暴露時間及,因此,減少粒子傷害(例如,白 血球細胞傷害,血小板活化,及/或紅血球細胞的溶血)。 同樣地,因平滑膜表面和孔洞內在通道的平滑,而使得靠近 膜表面之流體剪切力前後較一致,且進一步減少粒子對孔洞 之暴露時間。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該方法,該膜與懸浮液接觸使得第一型粒子通過而阻止第 二型粒子通過。爲增加第一型粒子通過該孔洞,在一類具體 實施例中,該膜厚度可小於相對於第一型粒子。在另一類具 體實施例中,該膜厚度可大於相對於第二型粒子,以進一步 抑制第二型粒子的變形。爲增加第一型粒子的通過和阻止第 二型粒子,懸浮液和膜之接觸時間,懸浮液和膜間之接觭力 童,及/或懸浮液和膜間之相對運動可選擇不同,可單獨或 其組合。 根據本發明之另一觀點,爲一種方法其可提供過濾一種包括 _9_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明(Ί ) 至少兩種型式之不同大小及/或形狀的不同變形特性粒子之 懸浮液。在該方法,該過濾膜具有實質精確尺寸孔洞及亦可 具有非常髙之孔隙度。該懸浮液和該精確孔洞大小過濾膜以 一足夠力量或時間彼此接觭使得第一型粒子變形而通過孔洞 ,但不足以使得第二型粒子變形而通過孔洞。 雖然前述之兩個觀點或方法分開地作爲參考,但它們並不必 要分開且可組合使用。例如,在本發明的範圍內使用一個精 確孔洞大小膜,其具有精確大小,且其中欲過濾之溶液包括 不同形狀和不同變形特性之第一和第二型粒。該精確尺寸孔 洞可是形狀僅適合一般第一型粒子的形狀及爲需要該第一型 粒子一些變形以通過該膜之大小。該懸浮液與該膜接觸一足 夠時間及/或壓力使得該第一型粒子變形通過孔涧,而第二 型粒子不能通過。正如第一次敘述之方法,懸浮液和膜接觭 之時間,懸浮液和膜間之接觭力量及/或懸浮液和膜間之相 對運動可選擇不同,可單獨或與其組合,以增加第一型的粒 子通過'膜。 在參考前述之方法中,不整合孔洞之缺少其改善分離之純度 和非常髙可獲得的孔隙度其藉由減少懸浮粒子在過濾剪切力 範圍暴露之時間改善方法,如粒子通過膜,經由一個大約3 至1 1的因子,因此減少分離粒子由於過濾之損傷》該所需 膜面積藉由相似因子減少,因此潛在減少裝置大小和實質成 本,且減少粒子在關於粒子於剪切力範圍內暴餺時間的壓力 〇 在上述方法中,在淸除膜的上游表面之一個附加步鞣可包括 _10_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------裝-----1 --------Φ (請先閲讀背面之注意事項再41寫本頁) 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印装 A7 __B7_ 五、發明説明(7) 阻止第二型粒子在膜表面的累積,該累積可造成孔涧之阻塞 或堵塞•藉由寘施例,但並不是限制,該淸除步騄可經由懸 浮液橫越流動進行,即平行至過濾膜的表面,在膜表面創造 紊流而掃除表面聚合的粒子,或相對地振盪該膜及懸浮液而 沖刷膜表面的第二型粒子。 本發明亦具體說明用來完成上述方法之裝置。一種用來進行 第一次提到之方法的裝置,例如,可包括一具有實質精確尺 寸孔洞(其包括膜厚度需求)之過濾膜,形狀符合實質第一 型粒子的形狀使得第一型粒子在沒有或僅有極少變形下通過 該孔洞,但會阻止第二型粒子通過。裝置爲提供懸浮液和膜 接觸,其足夠使得第一型粒子通過膜,但不足以使得實質任 何第二型粒子通過膜孔洞。該前述裝置亦可減少膜孔洞的阻 塞。 用來進行第二相同方法之裝置亦可包括一個具有實質精確尺 寸孔洞(其包括膜厚度需求)之過濾膜。在這第二個具體賁 施例/該膜孔洞其精確尺寸使得第一型粒子通過僅依據變形 ,及第一型粒子的變形快於第二型粒子。其類似裝進行第一 方法之裝置,該第二裝置亦包括裝置,該裝置用來使懸浮液 如膜以一力量,直接或爲剪切力,及足夠時間使得第一型粒 子變形通過膜,但不足以使得任何第二型粒子有實質變形而 通過或塡塞膜孔洞。當然,在選擇用來分離、濃縮、或從懸 浮液中去除粒子,特別是在如血液之生物懸浮液的例子內的 膜材質,髙度注意是必需的。親水物質,例如,多聚碳酸鹽 ,或特別表面包覆或修飾,除了制凝菜外,爲血液產物典型 __η_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ----------------------t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準扃負工消費合作社印製 A7 __B7___ 五、發明説明(1 ) 所需,以使血小板活化,血球細胞聚集、凝塊、及/溶血避 免或減至最小》 下面爲較完全之陳述,這些方法和裝置發現特別用途,其用 途在從一至另一種血球形成元素(紅血球細胞、白血球細胞 和血小板)之選擇分離或從血漿中成形的成分之分離,該液 體爲懸浮液。假使,例如,在第一種方法和裝置,欲分離的 液體爲全血,且其特別地想要從紅血球細胞中分離出白血球 細胞,可提供一種過濾膜,其具有精確矩形尺寸孔洞有大約 爲1.8# — 3.5#寬大約爲6.0#— 14.0#長,而使得紅血 球細胞通過且沒有變形或僅具有極少變形及白血球細胞僅有 實質變形。已知當依照相同力量時,白血球細胞的變形速率 實質較慢於紅血球細胞。全血和過濾膜接觭一足夠時間,或 以一足夠力童,或一個足夠時間和力童的組合,使得紅血球 細胞有任何所需變形而通過過濾膜的孔洞,但不足以使全部 白血球細胞實質變形通過孔洞。 前文敘述僅是意欲摘述。而本發明之不同特徵和的儍點之較 詳細敘述陳述如下。 圖式簡單的說明 第一圖爲根據本發明之一個精確孔洞塑膠膜的部分之平面圖 ,其孔洞在形狀上是椭圖或長方形,且以一對交互氍式陳列 及,由實施例,其可有2.5μ寬9;/長,其亦列舉基於不同 血液成分大小孔洞之區分; _ 12_ 本纸•張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公jST) ----------t.------.n -------'vt (請先閲讀背面之注意事項再t寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7_ 五、發明説明(π ) 第二®爲一個類似第一圖之精確孔洞過濾膜之平面圖,其中 該孔涧,由實施例,可有2 #寬8 #長; 第三圖爲一個類似第一圖之精確孔洞過濾膜之平面圖,除了 該孔涧以一種重叠單向關係排列及,由實施例,可有2. 5 a 寬9 #長; 第四圖爲一個類似第三圖之一類精確孔洞過濾膜之平面圖, 其中,由實施例,該孔洞可有2. 5//寬12#長及例舉說明紅 血球細胞通過而白血球細胞阻塞; 第五圖爲一個具有尺寸公差之非常髙孔隙度精確孔洞過濾膜 之平面圖,其用來自全血過濾血漿,其具有交替排的圓孔洞 ,由實施例,該孔洞之直徑爲大約0.7# ; 第六圖爲一個精確孔洞過逋膜之圖式橫切面圖,其有血液之 剪切流橫越該膜表面和有一正穿透膜壓(positive transmembrane p r e s s u r e ); 第七圖爲一個精確孔洞過濾膜之圖式橫切面圖,其中該穿透 膜壓經由,例如,正或負的振盪而改變; 第八圖爲一種旋轉膜過濂器型式之部份橫切面之透視圖,該. 形式被相信能適合使用於連結本發明; 第九圖爲顯示於第八圖之一種旋轉膜過濂器型式之橫切面之 透視圖,其顯示內部旋轉器及外面殻間之空賺之泰勒渦流; 第十圖爲顯示於第九圖之空隙和膜之橫切面圖,其顯示在界 * 面層之紅血球細掘定位和紅血球細胞傾斜進入在膜的孔洞; 第十π圖爲一個細胞淸洗裝置型式的槪略圖,該型式將適合 使用在連接本發明;及 ____1_3_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------^------_ΐτ------ (請先閲讀背面之注意事項再4{寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明(\丨) 第十二a — c圖顯示有關於先前技藝軌.距一触刻(track. e.t (The d )膜之不同血球細胞之相對大小》 較佳具體實施例之詳述 現在回到圖示且從第一圖開始,本發明以一般具體化說明在 一個使用過濾膜1 0 0其具有精確尺寸孔洞1 0 2之系統或 裝置,其可視欲過濾之懸浮液或其他液髅而選擇特別的大小 及/或形狀。如這裡使用作爲膜孔洞大小之參考,“精確” “精確尺寸w ,或其變異,裝置孔洞大小其實質上爲一選擇 大小和形狀,典型地但非必要爲小於大約10 — 20//及和0.1 # 一樣小及較小,其厚度典型地但非必要爲小於大約1至15 β。 本發明使用之膜,可爲聚合物質如聚醯亞胺物質且根據上述 美國專利申請系列案號08/3 20, 199之方法製造。一般地, 可塑物質,例如,熱塑性塑膠,其爲對懸浮液介質和粒子提 供表面光滑最適化,爲適合爲血液成分之分離。醫薬級多聚 碳酸鹽可由例如L I GA之方法成形》另一種選擇,爲包含 疏水性懸浮液之用途,例如,基於懸浮液例如傳輸液體之石 油回收,一個疏水性物質製造之精確孔洞大小和形狀膜將會 適合。其他物質之精確孔洞大小膜或以其他方式製造,不論 是先前已知或在此之後發展,皆在本發明的企圖中。 雖然在上下文中描述血液過濾或分離,但本發明並不限定在 該特別用途。第一至五圖,例如,顯示可使用於本發明內之 __14_ 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 A7 __B7____ 五、發明説明(α) 精確孔洞大小膜之不同具體實施例。如此之膜可具有平坦或 曲線表面。第一圖描述一膜100具有交替孔洞102之型 式。該列舉孔洞1 0 2在一般形狀上爲矩形,其具有長度爲 9//和寬度大約爲2.5#。在孔洞1 〇 2間之空間可以小到 如尺寸公差和膜材質允許之強度,使得爲了給定之物質和用 途而達到最大之孔隙度。 精確孔洞的形狀和大小及孔洞間的空間可視所需用途而選擇 。插述於第一之矩形或椭圖孔洞形狀和大小被相信在從人類 血液的紅血球細胞、血小板和血漿成分而分離出白血球時特 別地有用。(爲了該用途的目的,“全血”將亦包括抗凝固 全血和具有例如鐮狀細胞性貧血疾病之血液)。而成熟正常 人類紅血球細胞是沒有核,典型地爲盤狀的形狀,其具有直 徑大約爲7#及厚度大約爲2#。雖然不是完全地球形,白 血球(leukocytes)或白血球細胞(white cells)典 型地具有一最小的外直徑大約4.5 /2至大約20/z,其具有典 型地爲3.8至4//或更大之核》血小板是非常小於紅血球細 胞和白血球細胞二者· 依照本發明,一種精確孔洞大小膜過濾器其具有一般矩形, 或椭圊形狀孔洞爲大約9A長寬,其將使得紅血球細 胞、血小板和血漿通過,但賁質阻礙白血球細胞通過•如第 一圓所列舉,其顯示一個紅血球細胞1 0 4通過孔洞1 〇 2 之邊緣,一個血小板1 0 6通過孔洞,而一個白血球1 0 8 被阻止通過,其原因爲孔洞1 〇 2之小寬度,其孔洞較小於 白血球細胞或其核的大小。 ____1_5__ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) '—~ ----------^-------------VI (請先閲讀背面之注$項再4{寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7__ 五、發明説明(θ) 第二圖顯示一膜1 0 0其具有精確孔洞1 0 2之相似交替型 式,其具有本質爲長度大約8#和寬度2#的矩形孔洞。而 鄰近孔洞102間之空間爲從大約3至4 非常小嵌條1 1 0,例如,0.5#長0.5#寬,被提供在每一孔洞的角落 ,以減少應力集中和妨止過置或非必要血漿流過孔洞。當角 落嵌條110使孔涧102爲“橢圔形w ,爲了此用途的目 的,此椭圓形孔洞被考慮成爲寅質矩形。列舉之紅血球細胞 和白血球細胞,分別地,通過孔洞及被孔洞阻止。 如同上述,精確孔洞的大小和形狀可視所欲用途而選擇,其 相同亦可說明孔洞的樣式。第三圖顯示出相似於第一圖之過 濾膜1 0 0除了孔洞1 0 2是排列在一個平行重叠單方向關 係,這種排列可增加適宜的紅血球細胞對特定分離器裝置序 列之可能性,例如,旋轉膜裝置,然而交替孔洞樣式,可增 加在其它過濾器裝置中紅血球細胞適宜序列之可能性,例如 ,振逯交叉一流動(cross-flow)系統,它將較詳細討論 於後。 第四圖描述一類具有一般矩形的孔洞1 0 2之膜1 0 0或, 由於角落嵌條1 1 0,有時爲橢園形,大約12#長和爲2.5 ^第四圖列舉當三個孔洞僅有單一阻塞,一個膜1 〇 〇可 具有如此之阻塞排列在孔洞主軸兩個方向,其類似第一圖及 第二豳所列舉之膜。其期望矩形孔洞102的寬度直到大約 爲3 — 3.5#,將狹窄到足夠阻塞白血球之通過。而膜1 〇 0可有不同的厚度,例如,l.〇±〇.l#,3.0±0.3//, 5.〇±〇·3#或10.0±±0.5#,其爲孔涧精確大小和形狀之 ____16_ 本纸張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------^------1.^ J------VI (請先閲讀背面之注意事項再*4(寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明(A ) 一個參數。當然,孔洞的寬度愈近於可達白血球細胞核的直 徑,其最小大約爲3.8#,及對白血球細胞整個直徑,其最 小可大約爲5 #,白血球細胞通過膜之可能性愈大。 第五圖列舉一個精確孔洞大小膜1 0 0其有精確孔洞1 0 2 且本質上爲圚形,其可使用,例如,在單一粒子(例如血球 細胞)濃度和淸洗之用途,及在懸浮液介質收集之用途,例 如,來自全血所收集的血漿,其中無血小板之血漿是被認爲 一個介質(包括非常地小懸浮蛋白質對於這些膜孔洞大小可 忽略),如此之方法稱爲“懸浮液濃度”之專門用語,抑或 該所欲產物是濃縮粒子懸浮液或寊質上無粒子介質過濾物, 或爲兩者都是。孔洞的包裝密度以最適化到提供一獨特地髙 孔隙度,可達到透過精確尺寸和公差之孔洞》此膜提供大約 5 6%的孔隙度,大約爲先前技藝軌距蝕刻膜的8倍》其在孔 隙度增加8倍,可提供爲大量增加過濾流動速率之潛力,或 大量降低剪切力以相等過嫌流動速率,或大置減少膜面積而 減少分離器成本。而在膜面積之減少明顯地減少細胞在高剪 切力庫艾特流動分離器之暴露時間,減少細胞壓力,血小板 活化及紅血球細胞溶血。 膜的型式列舉於第五圖可最適化爲失去膜孔洞內之低壓,其 經由最大精確尺寸孔洞大小直到一大小使得游離介質流動通 過孔涧,且使得實質上沒有粒子變形,以抑制粒子通過孔涧 。精確尺寸孔洞具有孔洞大小及大小公差和孔對孔空間及空 間公差以確保對抗不整合孔涧孔洞(成對體)。當不同孔洞 宽度範圍,長度範圍和厚度範圍已被揭示,很多相互關聯參 _]_7_ 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(< ) 數,除了特殊粒子大小,形狀,和變形特性外,必須考慮在 膜尺寸之最佳化'如此之參數包括過濾流動速率(受接觸壓 影響),濃縮流動速率和RPM(受細胞覆在一孔洞之暴霣 時間和剪切力影響),膜之厚度、硬度、黏度、表面特性、 和其血漿或介質之界面層,皆有關於全部膜和分離器二者, 和臨近孔壁的內層表面,必需去幫助(及潤滑)紅血球細胞 之蓮送,所以它們能很容易通過其孔洞,而沒有阻塞(堵塞 )其膜或損害其細胞。而變形和缺少寊質變形懸浮液粒子包 括三度空間之幾何學、壓力、力童和局部流動樣式。 雖然上述討論之圖式已顯示經由它們大小及/或形狀以分離 粒子,根據本發明之另一觀點,粒子在溶液的相對變形,可 考慮提升過濾度作用。例如,已知在人類血液物質,正常紅 血球細胞相對於白血球細胞是較易變形,和在較少力童之下 相對於白血球細胞變形較快。當給與足夠時間,白血球細胞 能進行很大的變形及實際通過微小導管開口· 在白血球的流體力學(R h e ο 1 〇 g y 〇 f L e u k 〇 c y t e s )之 文章上,Chien.等人,Annals of The New York Academy of Sciences , UMI , Article clearing House,Vol.516 ,1987 « Chien在白血球細胞的大變形 硏究提出經由他們的過減性以具有5 //孔徑之多聚碳酸鹽醣 篩之硏究,推論該結果受到細胞的幾何學和固有流變性質兩 者之影響。下面是一個來自Chien等人複製的表,爲比較人 類紅血球(紅血球細胞)和嗜中性白血球(白血球細胞)的 流變和幾何學性質: ____18___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 裝-----—1TJ------泉 (請先閲讀背面之注意事項再4{寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 五、發明説明(a ) 聽球 嗜中性白命if 細胞體積(# m 3) 90 190 表面積(// m 3 ) 測量 140 300 用相同體積球形之計算 97 160 過剩表讎〇m2) 43(44%) 140(88%) 最小圓柱直徑(仁m ) 2.7 2.6 ®fflK^S^Dpm/Rp = 3 (dyn/cm) 0.02 5 0.10 爲小變形之時間常數(ms) 20—120a,b 650 細度(poise) 0.7 13 0
Chi en等人指出細胞體稹和白血球細胞的膜面積間有幾何關 係,它們應能夠變形至通過一狹窄的通道如紅血球細胞。然 而,Chi en等人發現當白血球細胞與紅血球細胞相比較,白 血球細'胞相對較沒有通過5 #通道的能力及貢獻,此主要由 於在他們不同的粘彈性質。白血球細胞的短時期變形抗性是 紅血球細胞的四倍和其白血球細胞的細胞黏度是較髙於紅血 球細胞之150倍。此外,白血球細胞有核其變形是較少於細 胞胞漿體,而完全成熟的紅血球細胞沒有核。Chien等人 相信他們的結果說明白血球細胞的增加在引起微血管阻礙之 潛在重要性。 根據本發明的觀點,提供流體壓力或穿透膜壓和提供一孔洞 大小和形狀將使得紅血球細胞相對自由或具相同變形之通過 _1_9___ 本纸張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) ----------裝-------------声 (請先閲讀背面之注意事項再4(寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(0 ) ,且促使白血球細胞變形至最大限度》而過濾膜的厚度與白 血球細胞或紅血球細胞所需通過時間和變形力置二者是相反 的關係,所以它能穿過過濾膜。在本發明使用之過濾膜是厚 度大約爲1至1 5 #等級。既然白血球細胞變形發生爲較慢 於紅血球細胞變形10 — 50倍於如上述之膜,該膜具有孔洞 寬度實質上較小於白血球細胞的直徑,而白血球細胞必停留 在孔洞的入口於一有限時間,在他們可完全進入和樊爲與膜 約束之前。經由流體剪切力速率和暴露或接觸時間及/或來 源懸浮液和膜間壓力之選擇,紅血球細胞可使得至變形及通 過,而白血球細胞,其對變形有較大抗性,實質上可被濾出 〇 有不同的技術其爲控制溶液和膜接觸之時間,及/或控制溶 液和膜間相對壓力。第六圖,例如,以橫切面列舉,一個具 有單一方向精確孔洞102之過濾膜100 (例如,第三_ 所顯示),其顯示孔洞102的寬度。溶液包括紅血球細胞 104和白血球細胞108被顯示流動橫切地越過膜的表面 。其超過膜1 0 0的表面之相對速度,是一決定或改變溶液 和膜間之接觸時間之方法。換言之,經由使用膜1 0 0和溶 液之間的一髙相對速度,僅有一少數的時間可被利用爲細胞 通過精確大小和形狀的孔洞。其幫助使得,例如,紅血球細 胞1 0 4通過膜,但不能使得白血球細胞1 〇 8有足夠時間 變形而進入孔洞,在他們可藉由剪切力量的方式掃除之前’ 其可經由液體相對運動橫越膜* 另一種最適一粒子通過及阻止其它粒子的方式,其基於不同 ____20_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2K)X297公釐) 裝------f -------" (請先閲讀背面之注意事項再#|寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印犁 A7 B7 五、發明説明(θ ) 變形速率改變膜逆流及順流間的穿透膜壓,如第七圖所一般 列舉。其可完成,例如,經由膜1 〇 0相對於欲過濾之懸浮 液振逯或由改便懸浮液之壓力。膜1 0 0相對振盪朝向及遠 離溶液或反之亦然將使得,例如,其粒子相對快地變形或需 要少量變形,例如,紅血球細胞104,通過膜100,其 有較少變形粒子,例如,白血球細胞1 0 8在相對振盪移動 較少變形粒子以前,其沒有足夠時間變形至佔據膜或通過孔 洞1 0 2,該通過孔洞1 〇 2之粒子可從臨近膜1 0 0之區 域去除藉由,例如,其經流動平行至膜表面,在可經由幫浦 維持一固定流動平行至過壚膜表面,其往復運動流動垂直至 過濾膜能與,例如,壓電裝置,創造,以提供一適當白血球 細胞和過濾膜間之最大接觭時間,使得白血球細胞不能通過 膜。 另一方法,爲確保白血球細胞不能與過濾膜保持接觸一足夠 時間使其足以變形通過膜或僅阻塞或污穢過澜:膜包括用一高 剪切力流動淸掃膜,例如,泰勒渦流(如Schoendrorfer 所揭示連結一旋轉過濾器),或具有一往復脈動流(如 Duggins所揭示)。 懸浮液和膜間之相對振遒和相對剪切力流動亦可使用於結合 以增加所欲粒子或細胞通過和防止粒子的累積或細胞自懸浮 液移除。例如,在靠近過濾膜的逆流邊白血球細胞之連纘保 持將形成一靠近膜之富含白血球血液層和可根本地克服其保 持白血球細胞孔口淸潔的能力。該白血球形成一富含白血球 細胞層能以任何不同的方法來淸掃膜表面包括,例如,經供 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公釐) 裝— (請先閱讀背面之注意事項#,½寫本頁)
、1T 康 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ____B7_ 五、發明説明(θ ) 給血液流動切線地橫越膜如前文所討論或經膜和懸浮液相對 振盪運動。此外,如血漿是通過膜,而白血球細胞濃度增加 ’可能潛在地造成膜的阻塞。其可導入一稀釋液或淸洗液體 ,例如,血液血漿或其它介質,在一個或較多個輸入開關沿 著過減裝置以降低白血球細胞濃度。
Chien等人之文章指出一園孔面積其分別紅血球細胞及白血 球細胞間爲在6 — 15# 2之範困內,其基於觀察一個直徑爲 6·9#孔洞膜其血液可自由地通過,·當直徑爲4.5#孔洞膜 ,穿過之血液爲緩慢增加壓力,其結果爲孔洞逐渐阻塞;和 一個直徑2.6//孔洞膜,最初爲白血球細胞阻塞》如一結果 ,其相信該孔洞有大約1.8//至3.5//寬大約8.0#至12# 長,將使紅血球細胞通過,但保留白血球細胞,在流動速率 、:RPM和穿透膜壓(爲庫艾特裝置),或正切流動速率, 其脈動頻率和振幅,和穿透膜壓(爲Duggins· type裝置) 適當組合之下,爲特殊來源之懸浮液(例如,全血,血塊黄 層(buffy coat),或在細胞淸洗用途之低血細胞比容( h e m a t 〇 c r i t )懸浮液)* 自動控制系統,其用來控制血液懸浮液的暴露時間和力量對 抗在旋轉過濾裝置之微孔性膜,其由Prince等人掲示於美 國專利案號4,879,040和5,069,792,和Prince揭示於美 國專利案號4,994, 188,皆與本發明有相同受讓人。這些 系統被使用在自動分離性輸血(apheresis)以測置丟棄式 過濾器對贈與血漿的膜流阻,和定義控制曲線(美國專利案 號4,879,〇4〇 ),控制RPM値(美國專利案號 22 本紙張又度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)~~ ----------1^-----ίΐτ-------東, (請先閲讀背面之注意事項再&寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印装 A7 _ B7 五、發明説明(/ ) 4,994, 188)和控制表面(美國專利案號5,069,792)以 維持實質最大安全値之穿透膜壓,其爲了來源血液血細胞比 容,及該來源及過濾流動速率。該最大安全値提供實質上最 大血漿通過童,而保留在可逆膜內的阻塞區域內(其中在靠 近膜孔洞血球細胞影響壓力,但不會阻塞該膜)且較低於一 個不可逆膜阻塞區域,(其中血球細胞開始陷入膜之孔洞和 阻塞不可逆膜)內其四種因次爲血漿流動,壓力,R PM, 血液流動空間。 血液流動通過具有非常小孔洞之過濾器之抗性快速增加,而 孔洞直徑減小,因此,其相信該“椭圚”或“矩形”孔洞可
I 較園孔洞有明顯的優點,一個橢園孔洞具有足夠小之寬度以 防止白血球細胞通過,該白血球細胞具有明顯大於圓孔洞之 橫切面積,所以該孔洞小到足夠防止白血球細胞通過。因此 ,懸浮紅血球細胞之流阻可對於橢圓孔洞比對於圓孔洞更低 ,其對白血球細胞之局部壓力可減少。 如在第一至五圖所顯示之過濾膜1 0 0,其能夠使用在許多 不同過濾系統包括靜止過濾、攪拌過濾,交叉流過濂,振動 過濾和庫艾特流動過濂。 —個過濾系統1 0顯示於第八圃,其中其元件已被一般地描 述,其提供一個根據本發明就分離性輸血之血液產物收集而 言之血液分離裝置的實施例。全血藉由針1 2取自於贈與者 ,可丟棄管是利用來傳導贈與者之血液,且結合具有一抗凝 結之流動其來自來源1 3,一输入血液幫浦1 4,例如,蟠 動或壓力滾軸裝置,供應其連結流動,當經由輔助血液幫浦 23 本張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) — --------------------泉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(>\ ) 控制器1 6開動,到一穿透膜壓力感應器1 8及亦至可丟棄 分離器裝置2 0。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 該分離器2 0是在具有磁性元件2 3之旋轉器2 2之形式內 絕對必要具有一末端及在靜止殼或剪切力壁2 4內對於一個 中心縱向軸可旋轉,該旋轉器2 2在一對定位支撐物2 5, 2 6間是可接收的,其沿著中心軸隔開分散。而上層支撐物 2 5提供分離器裝置2 0之非旋轉上層部份之定位座。在其 上層末端,磁性傳動2 7團繞且磁性地耦合磁性元件2 3與 旋轉器22,及藉由傳動馬達28而旋轉。而在下層支撐物 2 6接收固定殼2 4之下端及限定一開口,透過該開口則與 中心軸共軸之過濾出口 3 0可提供作爲血漿之输出口,使用 類似於第五圖所描述之精確孔涧塑膝膜自全血分離血漿》 可選擇地,旋轉器2 2的表面可覆蓋如上述討論型式之精確 孔洞塑膠過濾膜4 0,例如在第一圖所列舉,其具有表面孔 徑其範圔在大約1.8至3.5#寬及大約6.0至14.0/z長。膜 4 0具^與旋轉器2 2之旋轉軸一致的中心半徑曲率,過滅 膜4 0可被提供一種聚酯網孔襯底材料(未顯示)以提供足 夠支撐物。其相信在旋轉器2 2和殼2 4間之空隙產生之剪 切力、擾流及/泰勒渦流(第九圖)將在這區域造成賁質混 合和紅血球細胞排成直線之隨機化“randomizing” 。然 而,如在第十圖所列舉,薄界面層3 0圍繞膜表面3 2.可造 成靠近表面之優先‘‘平面排成直線” (planar alignment )。其可經向心過濾流34克服·當在盤狀紅血球細胞10 4的平面表面與旋轉器表面32平面切線平行時則“平面排 24 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 五、發明説明( A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 成直線”發生,這或許,因此,一個較佳排列直線的孔洞, 其使用如在第三圖所設計之膜。 在一具體實施例中,過濾膜4 0較佳地裝置在旋轉器上則孔 洞的主軸是排成直線平行旋轉器2 2之旋轉軸(即當分離旋 轉軸是垂直的時,孔洞的主軸是垂直的)。由於向心流動力 量的影響,可有利該孔洞的定向,其有助傾出引導的紅血球 細胞邊緣進入口洞,與垂直孔洞3 6相同。其可導致對紅血 球細胞流最小向心抗性,然而,流動樣式的非常複雜之本質 ,泰勒渦流,流體界面層、紅血球細胞動力學,及向心流動 的影響,使分析描述變得複雜。其可很好地證明孔洞主軸對 I 旋轉軸標準定位爲最佳,相同於第十圖之水平孔洞3 8 (在 第二具體實施例中)或另一種孔涧設計(在第三具髋寊施例 中)可最有效,其使用如在第一及二圖中之膜。 在膜4 0下,旋轉器表面外形限定於複數的園周槽4 2,經 由縱向槽4 4互相連接其藉由具有中心歧管4 8之徑向導管 4 6交^地傳導。而歧管4 8是在透過一終端扎結和軸承布 置(未詳細顯示)與過濂出口管3 0傳遞。 當來自贈與者之血液被導入旋轉器2 2和同心殼2 4內壁間 的空間,其經一切線來源入口 5 0連接一撓性導管(未詳細 顯示)至血液输入幫浦1 4。一濃縮流取自一個切線出口孔 口 52,其遠離沿著分離器裝置20縱軸之入口隔開》撓性 導管(亦未詳細顯示)連接出口 52,透過經控制器54操 作蟠動幫浦5 3,至一貯藏器5 5 ·分離器2 0的作用能藉 以自贈與者分離而交替幫浦和來回循環能夠與單針裝置使用 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 裝 訂 Λ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(讷) 。濃縮白血球細胞是用針裝置再注入贈與者,其裝置藉由在 一個在針裝置1 2和貯藏器5 5間之回汽管路5 7內之排氣 幫浦5 6,一排氣幫浦控制器5 9以經由控制系統決定之速 率和時間操作排氣幫浦5 6,其可包括用來感應在儲藏器5 5程度之裝置。 分離器裝置2 0其透過膜4 0抽取自全血流之紅血球細胞( 和血小板和血漿),紅血球細胞和血小板流透過膜4 0,進 入在旋轉器2 2表面之圓周和縱向槽4 2,4 4及然後經由 徑向導管4 6進入中心歧管4 8 »在中心歧管4 8內收集之 紅血球細胞和血小板通過過濾膜出口管3 0至接收袋6 2 » 不管所使用之過濾方法,爲獲得通過過濾器之高流動速率, 其必需防止過濾膜得阻塞及汙穢,該阻塞或汙穢爲粒子大小 太大而不能通過孔洞,或經活化或阻塞血液成分。如此之阻 塞或汙穢可被防止,或至少最小化,其經引導懸浮液流動橫 越如第六圖顯示之過濂膜的表面》僅經由實施例,可藉由利 用前述討論之Schoendorfer專利揭示之裝置來完成。可選 擇地,該穿透膜壓可被振盪,如在第七圚所顯示,其藉由一 往復運動震動流之.使用,如前述討論之Duggins專利所顯示 。而可選擇地,該過濾膜本身能夠被振遒》 第十一圖列舉細胞懸浮液濃縮系統(與掲示在美國專利案號 5,234,608相似,其與本發明有相同受讓人且倂於此處作 爲參考)其能有利地使用本案之發明*該‘608專利揭示一 單細胞濃縮,使用血小板濃縮,及亦已被使用在分離或淸洗 多數細胞形態的懸浮液(如紅血球細胞,白血球細胞和血小 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ----------1-- (請先閲讀背面之注意事項寫本莧) 訂 Λ A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(>) 板)以爲了分離白血球細’(即淸洗出血小板和紅血球細胞 )使用,例如’ 3.8#直徑之軌距一蝕刻膜。 第十二a — c圖列舉所欲被保留之紅血球細胞和血小板相對 於白血球細胞的大約相對大小,和圖表顯示其直徑爲4.0# 孔洞(第十二b圖)——其爲寅質阻止全部白血球細胞是必 要的——顯示對紅血球細胞流之高抗性。每一 5.0 jtz孔洞( 第十二c圖)可通過紅血球細胞,但亦可通過小白血球細胞 。減少圓孔洞大小至3.Ο/i (第十二a圖)可一般地阻止全 部白血球細胞,但亦大大地抑制紅血球細胞之通過。該系統 爲本發明用途提供另一種特別適合實施例,使用,例如,第 四圖的孔洞設計。 再次參考第十一圖,可獲得一定量的單核細胞製備物1 3 6 ,例如,來自在分離性輸血(apheresis )期間之贈與者或 病人於離心細胞分離器,如:Baxter CS-3000。該產物 包含所欲單核細胞(白血球細胞)和一些不欲的紅血球細胞 和血小板,幫浦1 8 2傳送單核細胞(MNC)製備物到旋 轉膜分離器148操作,例如,在3600RPM,經由管 類通道1 6 8和1 4 2,在流動速率例如爲70毫升/分鐘 。而最初MN C的體積可爲,例如,500毫升及包含,例如 ,3.8X104白血球細胞/微升,3.3X105紅血球細胞/微 升,及1.9X106血小板/微升。 部份不欲的血小板和紅血球細胞通過膜114進入過濂管1 6 6及進入包含廢液1 3 8之廢液袋1 8 0 ·而留下之濃縮 懸浮液,其具有髙於輸入濃度142之白血球細胞濃度。該 27 -St -- I - Λ · ----------^-- (請先閲讀背面之注意事項 1?^寫本頁) 、\-? -線- • -_ I J1I · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公漦) A7 __B7 五、發明説明(<) 濃縮懸浮液是從裝置空隙1 4 0透過濃縮口 1 4 4和管道1 6 4,其藉由幫浦1 7 4導引及直接回到容器1 7 6。 本方法之一點,例如,當濃縮懸浮液的體積例如爲75毫升 ,其藉由重量刻度測量1 8 4,其系統開始在一“再循環模 式(recirculating mode) ”操作,其導引來自容器 1 7 6之濃縮白血球細胞懸浮液1 3 6,加入稀釋淸洗液體 1 3 2,過濾其懸浮液,去除紅血球細胞,血小板、血漿和 淸洗液體,其透過過濾管1 6 6至廢液1 3 8 »淸洗液體1 3 2可藉幫浦1 7 2和管道1 6 2输入管道1 4 2之輸入流 。該淸洗液體的流動速率,例如,可大約爲70毫升/分鐘 〇 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 去除紅血球細胞的血小板、血漿及淸洗液體的廢液流動速率 爲淨速率:(幫浦182速率+幫浦172速率一幫浦17 4速率)及可例如爲,70毫升/分鐘幫浦1 7 4在70毫升 /分鐘操作。一控制系統可設置,例如維持在容器176內 之體積,在預定體積300毫升,經由調整幫浦1 7 2、1 8 2或174,或其組合。回應重量刻度讀數大於或小於目檫 體積,在短時間後例如,3 0 0毫升的淸洗液體己被消耗且分 離其最終濃縮白血球細胞懸浮液1 3 6 個代表性最終產 物可包含6·4χ104白血球細胞/毫升,2.4xl05紅血球細 胞/毫升,9.7xl04血小板/毫升》在此實施例中,血小板 去除的效率髙,具有原始溶液Pit/WBC比例大約爲50 : 1 至最終產物Plt/WBC比例大約爲1,5 : 1。在此典型實施例 之RBC/WBC比率從8.7減少至3.1,其RBC/WBC污染 28 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4规格(2丨0X 297公釐) A7 B7 五、發明説明(头) 減少因子爲8.7/3/1 = 2.8。 對本發明之膜(例如,第四圖所顯示),藉由維持相同之全 部流動因子(即沒有更進一步最適化)和僅有改變來自軌距 一蝕刻多聚碳酸鹽膜,該膜具有3.8#圚孔洞,7%具有大約 0.1 %之成對體之孔隙度,由於形狀和麥形性之選擇性,成 對體之缺少,和本發明具有髙孔隙度之膜,而上述2. 8之 RBC/WBC污染減少因子將實質地增加,且由於膜孔隙度 比例大約爲3.4 : 1,淸洗過程時間將實質地減少。 經濟部中央標準局員Η消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項<填寫本頁) 再次參考第五圖,代表性容忍値顯示出膜的特徵,使用先前 討論之微製造方法,滿足如大小和孔洞位置容忍之過濾膜將 造成零成對體,或非一致的孔洞。以這方式非常地可期望純 濾液。在一定用途,如過濾以去除潛在感染的的白血球細胞 之紅血球細胞輸血產物,產物純度可使用沒有成對體孔洞之 膜構造而實質地改良。此外,本發明的髙孔隙度膜使得與先 前技藝膜相比之過濂流動速率,當使用實質地較少膜面積一 例如僅有大約10 — 30 % »在包含庫艾特流動之系統內,分 離在其空隙具有髙濃度血球細胞(如紅血球細胞收集、血小 板收集或血漿分離法)其爲相等切力速率等級,且血球細胞 暴露時間是相同地減少一例如少於先前技藝系統大約20% 。而在切力環境其細胞暴露時間(例如在一旋轉膜過濾器之 空隙)強烈地影響紅血球細胞溶血和血小板活化。因此,使 用本發明將實質地減少這些問題。 雖然本發明以血液成分分離的觀點爲主要描述,但沒有意圖 限制本發明。事實上,本發明的原理具有對分離任何其組成 29 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4规格(210X297公釐) A7 B7
五、發明説明(>;)) 部分具有足夠區別的大小、形狀、及/或變形特性的懸浮液 之適用性。 主要部份之代表符號對照說明 經濟部智慧財產局8工消免合作社印製 10 1 2 13 14 16 1 8 20 2 2 23 24 25,26 2 7 2 8 3 0 3 0 3 2 3 4 3 6 3 8 40 過濾系統 針 抗凝血劑來源 输入血液幫浦. 血液幫浦控制器 壓力感應器 可丟棄分離裝置 旋轉器 磁性元件 壁 定位支撐物 磁性傅動 傳動馬達 過濾出口 界面層(第十圖) 膜表面 向心過漶流 垂直孔洞 水平孔洞 精細孔過濾膜 30 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) ---------o-痒----------1T-----.0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 發明説明) 4 2 園周槽 44 縱向槽 4 6 徑向導管 4 8 中心歧管 5 0 來源入口 5 2 出口孔口 5 3 嫌動幫浦 5 4 控制器 5 5 貯藏器 5 6 排氣幫浦 5 7 回汽管路 5 9 排氣幫浦控制器 6 1 微處理機 62 接收袋 100 過濾膜 1 02 孔洞 104 紅血球細胞 106 血小板 108 白血球細胞 110 角落嵌條 114 膜 13 2 稀鞸淸洗液雔 1 3 6 單核細胞製備物 13 8 廢液 31 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明 (ή ) 1 40 裝置空隙 142 输入流管道 14 4 濃縮口 148 旋轉膜分離器 1 62 管道 1 64 管道 1 66 過濾管 168 管類通道 17 2 幫浦 1 74 幫浦 1 76 容器 18 0 廢液袋 1 82 幫浦 1 84 重量刻度 ---------〇 裝--------訂 -------— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局员工消費合作社印製 本紙張尺度遥用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種分離包括至少第一與第二型之不同形狀粒子懸浮液 I 的方法,該方法包括: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 提供一個具有寊質精確尺寸形狀與大小孔洞之過濾膜, 該尺寸孔洞形狀及大小符合實質該第一型粒子的形狀而使得 .、 、 該第一型粒子通過而阻止第二型粒子通過; 將懸浮液與該膜接觸,以使得該第一型粒子通過該孔洞 ,而阻止該第二型粒子通過該孔洞· 2、 如申請專利範圍第1項之方法,其中該第一型粒子在比 該第二型粒子相對較低的力量可變形;該方法進一步包括: 施一足夠的力於懸浮液與該膜,使得該第一型粒子變形 而通過該孔洞,而不足以使該第二型粒子變形以致無法通遇 該膜· 經濟部中央標率局Λ工消费合作社印製 3、 如申請專利範圍第1項之方法,其中該第一型粒子在比 第二型粒子相對較快速率時可變形,該方法進一步包栝:使 懸浮液與該膜接觭足夠的時間以致於使得該第一型粒子達到 任何需要之變形而通過該膜且不足以使該第二型粒子變形以 致無法通過該膜。 4、 如申猜專利範圍第1項之方法,其進一步包括自該膜去 除該第二型粒子,以避免阻塞該孔涧· 5、 .如申請專利範困第2項之方法,其進一步包括自該膜去 本紙張尺度適用中困國家揉準(CNS > Α4规格(2丨0X297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種分離包括至少第一與第二型之不同形狀粒子懸浮液 I 的方法,該方法包括: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 提供一個具有寊質精確尺寸形狀與大小孔洞之過濾膜, 該尺寸孔洞形狀及大小符合實質該第一型粒子的形狀而使得 .、 、 該第一型粒子通過而阻止第二型粒子通過; 將懸浮液與該膜接觸,以使得該第一型粒子通過該孔洞 ,而阻止該第二型粒子通過該孔洞· 2、 如申請專利範圍第1項之方法,其中該第一型粒子在比 該第二型粒子相對較低的力量可變形;該方法進一步包括: 施一足夠的力於懸浮液與該膜,使得該第一型粒子變形 而通過該孔洞,而不足以使該第二型粒子變形以致無法通遇 該膜· 經濟部中央標率局Λ工消费合作社印製 3、 如申請專利範圍第1項之方法,其中該第一型粒子在比 第二型粒子相對較快速率時可變形,該方法進一步包栝:使 懸浮液與該膜接觭足夠的時間以致於使得該第一型粒子達到 任何需要之變形而通過該膜且不足以使該第二型粒子變形以 致無法通過該膜。 4、 如申猜專利範圍第1項之方法,其進一步包括自該膜去 除該第二型粒子,以避免阻塞該孔涧· 5、 .如申請專利範困第2項之方法,其進一步包括自該膜去 本紙張尺度適用中困國家揉準(CNS > Α4规格(2丨0X297公釐) Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 除該第二型粒子,以避免阻塞該孔涧。 6、 如申請專利範圍第1項之方法,其中接觴懸浮液與該膜 的步驟包括於該懸浮液與該膜間提供相對運動。 7、 如申請專利範圍第2項之方法,其中接觸懸浮液與該膜 的步驟包括於該懸浮液與該膜間提供相對運動。 8、 如申請專利範圍第3項之方法,其中接觸懸浮液與該膜 的步琢包括於該懸浮液與該膜間提供相對運動。 9、 如申睛專利範園第6項之方法,其中該相對運動包括一 般平行於該胰之運動。 1 0、如申請專利範圍第7項之方法,其中該相對運動包括 一般平行於該膜之運動。 1 1、如申請專利範圍第8項之方法,其中該相對運動包括 —般平行於該膜之運動》 1 2、如申請專利範困第6項之方法,其中該相對運動包括 —般垂直於該腆之運動· 1 3、?Π申睛專利範圔第7項之方法,其中該相對運動包括 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) • - 1··— ΙΓ · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Ί訂-Γ 經濟部中央橾準局工消費合作社印装々、申請專利範圍 —般垂直於該膜之運動。 1 4、如申請專利範圍第8項方法,其中該相對運動包括一 般垂直於該膜之運動。 1 5、如申請專利範圍第1項之方法,其包括改變於懸浮液 與該膜間接觸壓力以增加該第一型粒子通過該孔洞。 16、如申請專利範圍第1項之方法,其包括改變於懸浮液 與該膜間接觴壓力以增加去除該第二型粒子避免通過該孔洞 1 7、如申請專利範圍第2項之方法,其包括改變於懸浮液 與該膜間接觸壓力以增加該第一型粒子通過該孔洞。 1 8、如申請專利範園第2項之方法,其包括改變於懸浮液 與該膜間接觸壓力以增加去除該第二型粒子.避免通過該孔洞 ¾-- (請先閎讀背面之注$項再填寫本頁) 訂' 4 經濟部中央標準局身工消费合作社印«. 1 9、如申請專利範園第1 5項之方法,其中懸浮被與該膜 間之接觴壓力是增加使該第一型粒子任何所需變形之足夠的 時間而使其通過該孔洞,但不足以使第二型粒子變形而通過 該孔洞· 3 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS M4规格(210X297公釐) AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 Ο、如申請專利範圍第1 7項之方法,其中懸浮液與該膜 間之接觭壓力是增加使該第一型粒子任何所需變形之足夠的 時間而使其通過該孔洞,但不足以使第二型粒子變形而通過 該孔洞。 21、如申請專利範圍第1項之方法,其中該第一型與第二 型粒子分別是指紅血球與白血球,而該孔洞實質上爲具有大 約爲1.0到3.5微米寬度和6到14微米長度的矩形。 2 2 '如申請專利範_第2 2項之方法,其中該第一型與第 二型粒子分別是指紅血球與白血球,而該孔涧賁質上爲具有 大約爲1 ·0到3. 5微米寬度和6到14微米長度的矩形· 2 3、一種分離包栝至少第一與第二型不同形狀粒辛懸浮^ 的裝置,該裝g包括: —個具有寅質精確尺寸形狀與大小孔涧之過濾膜,該尺 寸孔洞形狀及大小符合實質該第一型粒子的.形狀而使得該第 一型粒子通過而阻止第二型粒子通過; 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印*. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 用來使懸浮液及該膜接觸之裝置,其使得該第一形粒子 通過該孔涧而阻止該第二型粒子通過該孔涧。 24、如申請專利範困第2 3項之裝置,其中該第一型粒子 在比第二型粒子相對較快速率時可變形,該接_裝置進一步 包括: 4 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS > A4現格(210X297公釐) SI C8 D8 六、申請專利範圍 用來使懸浮液與該膜接觸足夠的時間以致於使得該第一 型粒子達到任何需要之變形而通過該膜且不足以使該第二型 粒子變形以致無法通過該膜之裝置。 2 5、如申請專利範圍第2 3項之裝置,其中接觭該懸浮液 與過減膜的裝置是適合使該懸浮液接觸足夠的時間,使得該 第一型粒子可以通過該孔洞而不足以使該第二型粒子變形通 過該孔洞》 2 6、如申請專利範圍第2 3項之裝置,其進一步包栝自該 膜去除該第二型粒子以避免阻塞該孔涧之裝置。 2 7、如申請專利範園第2 4項之裝置,其進一步包括自該 膜去除該第二型粒子以避免阻塞該孔涧之裝置· 2 8、如申諝專利範圍第2 3項之裝置,其進一步包括提供 該懸浮液與該膜間相對運動的裝置。 2 9、如申諝專利範圔第2 4項之裝置,其p —步包括提供 該懸浮液與該膜間相對運動的裝置· 30、如申請專利範困第28項之裝置,其中該膜孔洞具有 主要及次要的軸,而該孔洞之主要的軸其方向與該膜相同, 以致於該膜爲可排成直線的· 5 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4現格(210Χ297公釐) • J— ^^1 J1 --1------I- <請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局Λ工消费合作社印製 經濟部中夬樣準局貞工消费合作社印袈 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 1、如申請專利範圍第2 9項之裝置,其中該膜孔洞具有 主要及次要的軸,而該孔洞之主要的軸其方向與該膜相同, 以致於該膜爲可排成直線的。 3 2、如申請專利範圍第2 8項之裝置,其中該相對運動是 .大體上平行於該膜孔洞之主要的軸。 3 3、如申請專利範圍第2 9項之裝置,其中該相對蓮動是 大體上平行於該膜孔洞之主要的軸》 3 4、如申請專利範圍第2 8項之裝置*其中該相對運動是 大體上垂直於該膜孔動之主要的軸。 3 5、如申請專利範圍第2 9項之裝置,其中該相對運動是 大體上垂直於該膜孔動之主要的軸。 3 6、如申請專利範圍第2 3項之裝置,其包括改變懸浮液 與該膜間之接觸壓力以增加該第一型粒子通過該孔洞的裝置 ,而實質地抑制該第二型粒子通過該孔洞》 37'如申請專利範國第24項之裝置,其包括改變懸浮液 與該膜間之接觸壓力以增加該第一型粒子通過該孔洞的裝置 ’而寅質地抑制該第二型粒子通過該孔洞》 6 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4現格(210 X 297公釐} ------- 0¾------ι、ΤΓ^-----Αν (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 8、如申請專利範圍第2 8項之裝置,其中包括改變懸浮 液與該膜間之接觸壓力之裝置,使於懸浮液與該膜間之接觸 壓力增加一足夠時間使得該第一型粒子通過該孔洞而不足以 使得該第二型粒子變形以通過該孔涧。 r 3 9、.如申請專利範圍第2 3項之裝置,其中包括改變懸浮 液與該膜間之接觸時間以增加該第一型粒子通過該孔洞之裝 置,而實質地抑制該第二型粒子通過該孔洞。 4〇、如申請專利範圍第2 4項之裝置,其中包括改變懸浮 液與該膜間之接觸時間以增加該第一型粒子通過該孔洞之裝 4 1、如申請專利範圔第3 9項之裝置,其中懸浮液與該膜 間之接觸時間限制在足以使得該第一型粒子通過該孔洞而不 足以使得該第二型粒子變形通過該孔洞》 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 4 2、如申請專利範圍第4 0項之裝置,其中懸浮液與該膜 間之接觸時間限制在足以使得該第一型粒子通過該孔涧而不 足以使得該第二型粒子變形通過該孔洞。 4 3、如申請專利範圍第2 3項之裝置,其中該P—型與第, 二型粒子分別是指紅血球細胞與白血球細胞,而該孔涧實質 7 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央梂準局属工消费合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 上爲具有寬度大約U到3.5微米和長度大約6到14微米的 矩形。 4 4、如申請專利範圔第2 4項之裝置,其中該第一型與第 二型粒子分別是指紅血球細胞與白血球細胞,而該孔洞實質 上爲具有寬度大約1.0到3.5微米和長度大約6到14微米的 矩形》 4 5、如申請專利範圍第2 5項之裝置,其中該第一型與第 二型粒子分別是指紅血球細胞與白血球細胞,而該孔洞實質 上爲具有寬度大約1.0到3.5微米和長度大約6到14微米的 矩形。 4 6、如申請專利範圍第3 0項之裝置,其中該第一型與第 二型粒子分別是指紅血球細胞與白血球細胞,而該孔洞寅質 上爲具有寬度大約1.0到3.5微米和長度大約6到14微米的 矩形,且具有該長度之該孔洞的該膜大體上排列於相對運動 之方向β 47、如申請專利範園第30項之裝置,其中該第一型與第 二型粒子分別是指紅血球細胞與白血球細胞,而該孔洞實質 上爲具有寬度大約1.0到3.5微米和長度大約6到14微米的 矩形,且具有該長度之該孔洞的該膜大髋上正常排列於相對 運動4之方向》 8 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) — 1------! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 48、如申請專利範圓第23項之裝置,其中該第一型粒子 具有長寬尺寸較厚度大,其進一步包栝提供該懸浮液與該孔 ,涧閫.之相對運動的裝置,且該孔洞具有符合該第一型粒子之 長度與厚度之長度和寬度,該長度被排列於相對運動之方向 49、如申請專利範圍第24項之裝置,其中該第一型粒子 具有長寬尺寸較厚度大,其進一步包括提供該懸浮液與該孔 洞間之相對運動的裝置,且該孔洞具有符合該第一型粒子之 長度與厚度之長度和寬度,該長度被排列於相對蓮動之方向 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部中央揉準局工消費合作社印拏 5 0、如申請專利範圍第2 3項之裝置,其中該第一型粒子 具有長寬尺寸較厚度大,其進一步包括提供該懸浮液與該孔 洞間之相對運動的裝置,且該孔洞具有符合該第一型粒子之 長度與厚度之長度和宽度,該長度大體上被排列於正交相對 運動之方向。 5 1、如申請專利範圈第2 3項之裝置,其中該第一型粒子 真有長寬尺寸較厚度大,其進一步包括提供該懸浮液與該孔 洞間之相對運動的裝S,且該孔洞具有符合該第一型粒子之 長度與厚度之長度和寬度,該長度大體上被排列於正交相對 運動之方向。 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Μ規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 5 2 : —種分離包括至少第一與第二型之不同形狀粒子懸浮 液的方法,其中該第一型粒子在比該第二型粒子相對較低的 力童可變形;該方法包括: 提供一個具有實質精確尺寸孔洞大小之過濾膜,該孔洞 ,大小只有藉著該粒子的變形而使得該第一和第二型粒子通過 9 將懸浮液與該膜接觸足夠的力量以使得該第一型粒子變 形而通過該孔洞且不足以使該第二型粒子變形通過該孔洞。 5 3、如申請專利範圍第5 2項之方法,其進一步包括自該 膜去除該第二型粒子,以避免阻塞該孔洞。 5 4、如申請專利範圍第5 2項之方法,其中使該懸浮液與 該膜接觸的步騾包括提供該懸浮液與該膜間之相對運動。 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 55、如申請專利範圍第54項之方法,其.中該膜孔洞爲相 同於提供一個可調整膜及該相對運動之方向大骽上是平行於 該可排成直線膜· 5 6、如申請專利範圍第5 4項之方法,其中該膜孔涧爲相 同於提供一個可調整膜及該相對運動之方向大體上是垂直於 該可排成直線膜。 10 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 5 7、如申請專利範圔第5 4項之方法,其中改變懸浮液與 該膜間之接觭壓力以增加該第一型粒子通過該孔洞。 5 8、如申請專利範圔第5 7項之方法,其中懸浮液與該膜 間之接觭壓力增加一足夠時間使得該第一型粒子通過該孔涧 ,而不足以使該第二型粒子變形通過該孔洞。 5 9、如申請專利範圍第5 2項之方法,其中該第一與第二 型粒子分別是正常人類紅血球細胞與與正常人類白血球細胞 ,且該孔洞爲實質具有寬度大約1.0到3.5微米和長度大約6 到14微米的矩形。 6 0、一種分離包括至少第一與第二型粒子懸浮液的裝置, 該第一型粒子在比該第二型粒子相對較低的力量可變形;該 , * 裝置包括: 提供一個具有實質精確尺寸孔洞大小之過濾膜,該孔涧 大小只有藉著該粒子的變形而使得該第一和.第二型粒子通過 $ 用來使懸浮液與該膜接觸一足夠的力量以使得該第一型 粒子進行任何所需變形而通過該孔洞且不足以使該第二型粒 子變形通過該孔洞之裝置。. 6 1_、如申請專利範圍第6 0項之裝置,其進一步包括自該 膜去除該第二型粒子,以寅質避免阻塞該孔洞之裝置。 11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) m· ii _ --------裝-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6 2、如申請專利範圍第60項裝置,其進一步包括提供該 懸浮液與該膜間的相對運動之裝置。 6 3、如申請專利範圈第6 2項之裝置,其中該相對運動大 體上平行於該膜》 6 4、如申請專利範圍第6 2項之裝置,其中該相對運動大 體上垂直於該膜》 6 5、如申請專利範圔第6 0項之裝置,其包栝改變懸浮液 與該間之接觭壓力以增加該第一型粒子通過該孔洞之裝置。 6 6、如申請專利範圍第6 5項之裝置,其中懸浮液與該膜 間之接觸壓力增加一足夠時間使得該第一型粒子通過該孔洞 ,而不足以使第二型粒子爱形通過該孔洞。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印— (請先Μ讀背面之注意ί項再填寫本頁) 6 7、如申請專利範圍第6 0項之裝置,其包括用來限制懸 浮液與該膜間之接觸時間以增加該第一型粒子通過該孔洞之 裝置· 6 8、如申請專利範圍第6 7項之裝置,其中懸浮液與該膜 間之接觸時間爲限制於足以使得該第一型粒子通過該孔洞, 而不足以使該第二型粒子變形通過該孔洞》 12 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4说格(2丨0X297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6 9、如申諝專利範圍第6 0項之裝置,其中該孔洞爲實質 具有寬度大約1.0到3.5微米和長度大約6到14微米的矩形 〇 7 0、一種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的方法, 包括: 提供一個具有實質精確尺寸孔洞之過濾膜,該孔洞大小 只有藉著該血球細胞的變形而使得該第紅血球細胞和該白血 球細胞通過; 將該全血與該膜接觭一足夠時間以使該紅血球細胞變形 通過該膜而不足以使該白血球細胞變形通過該膜· · 7 1、一種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的方法, 包括= 提供一個具有實質精確尺寸孔洞之過濾膜,該孔洞大小 只有藉著該血球細胞的變形而使得該第紅血.球細胞和該白血 球細胞通過; 將全血與該膜接觸一足夠的力量以使該紅血球細胞變形 通過該膜而不足以使該,白血球細胞變形通過該膜。 7 2、一種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的裝屋, 包括: 一個具有實質精確尺寸孔洞之過濾膜,該孔洞只有藉著 13 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 m ^1— · --------0¾. —I (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂 經濟部中央橾準局属工消费合作社印装 經濟部中央揉準扃負工消费合作社印*. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該血球細胞的變形而使得該紅血球細胞和該白血球細胞通過 ;及 用來使全血與該膜接觸一足夠的時間以使得該紅血球細 胞變形通過該孔洞而不足以使該白血球細胞變形通過該孔洞 之裝罱· \ 7 3、一種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的裝置, 包括: 一個具有寊質精確尺寸孔洞之過濾膜,該孔涧只有藉 著該血球細胞的變形而使得該紅血球細胞和該白血球細胞通 適,及 用來使全血與該膜接觸一足夠的力量以使得該紅血球細 胞變形通過該孔洞而不足以使該白血球細胞樊形通過該孔洞 之裝置》 7 4、一種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的方法, 包括: 提供一個具有實質精確尺寸孔涧之過濾膜,該孔洞尺寸 寊買符合該紅血球細胞橫切面的形狀使得實質未變形紅血球 細胞通過該孔洞而阻止未變形白血球細胞通過;及 使全血與該膜接觸一段小於使該白血球細胞變形至能通 輿該膜的大小和形狀所需之時間· 7 5 > —種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的方法, 14 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) .-ο 裝· -訂' 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印裝 A8 ?S D8 六、申請專利範圍 包括: 提供一個具有實質精確尺寸孔洞之過濾膜,該孔洞尺寸 實質符合該紅血球細胞橫切面的形狀使得實質未變形紅血球 細胞通過該孔洞而阻止未變形白血球細胞通過;及 使全血與該膜接觸一段小於使該白血球細胞變形至能通 過該膜的大小和形狀所需之力量。 7 6、一種從全血中分離紅血球細胞與白血球細胞的裝置, 包括: 提供一個具有實質精確尺寸孔洞之過濂膜,該孔洞尺寸 寅質符合該紅血球細胞横切面的形狀使得寅質未變形紅血球 細胞通過該孔洞而阻止未變形白血球細胞通過;及 用來使全血與該膜接觸一段小於使該白血球細胞變形至 能通過該膜的大小和形狀所需時間之裝置。 7 7、一種從全血申分離紅血球細胞與白血球細胞的裝置, 包括: 提供一個具有寘質精確尺寸孔洞之過濂膜,該孔润尺寸 實質符合該紅血球細胞横切面的形狀使得寅質未變形紅血球 細胞通過該孔涧而阻止未變形白血球細胞通過;及 用來使全血與該膜接觸一段小於使該白血球細胞變形至 能通過該膜的大小和形狀所需力置之裝置· 7 8,一種分離包含不同形式粒子之懸浮液的方法,包括提 15 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) (請先閾讀背面之注意事項再填寫本頁)經濟部中央標準局員工消费合作社印氧 A8 B8 _g| _ 六、申請專利範園 供一個具有寅質精卻大小與形狀孔洞之過濾膜+使懸浮液和 該膜接觴而分離不同粒子;且淸除膜表面之粒子減少阻塞孔 洞。 7 9、·如申請專利範圍第7 8項之方法,其中使懸浮液與該 膜接觴的步驟包括提供懸浮液與該膜間之相對運動。 8 0、如申請專利範圔第7 9項之方法,其中該相對運動包 括大髏上平行於該膜之運動。 8 1 .、如申請專利範困第7 9項之方法,其中該相對運動包 括大髋上垂直於該膜之運動。 8 2、如申請專利範圔第7 8項之方法,其中包栝改變懸浮 楝與該膜間之接觸壓力以增加粒子通過孔洞。 8 3、一種分離包含不同形式粒子之懸浮液.的裝置,包括: 一個具有寅質精確大小與形狀孔洞之過濾膜 用來使懸浮液與該膜接觭而分離不同粒子之裝置;及 用來淸除膜之粒子以減少阻塞孔洞之裝置。 8 4、如申請專利範園第8 3項之裝置,其進一步包括提供 懸浮液與該膜間之相對運動· 16 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4現格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)A8 ?! D8 六、申請專利範圍 . 8 5、如申請專利範圍第8 4項之裝置,其中該相對運動包 括大骽上平行於該膜之運動。 8 6 '如申請專利範圍第8 4項之裝置,其中該相對運動包 括大體上垂直於該膜之運動。 8 7、如申請專利範圍第8 3項之裝置,其包栝可改變懸浮 液與該膜間之接觸壓力以增加粒子通過孔洞之裝置。 8 8、一種濃縮包含至少一種形式懸浮於介質中、的粒子之懸 浮液的方法,該方法包括: 提供一個具有精確尺寸孔洞之過瀘膜,該孔洞尺寸可避 ~免成對體孔洞且實質地阻止該粒子通過; 將懸浮液與該_膜接觸使該介質通過該孔洞且阻止該粒子 通過該孔洞》 89、 如申請專利範圍第88項之方法,其進一步包括: 經濟部中央揉準局*C工消費合作社印«. (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) ,將懸浮液與該膜接觭一段時間且施一力置以增加該介質 流過該孔洞而不足以使該粒子變形通過該孔洞· 90、 如申請專利範圈第88項之方法,其進一步包括: 身該膜去除該粒子以避免阻塞該孔涧· 9 1、如申請專利範園第8 8項之方法,其中使該懸浮液H 17 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) ~ Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 該膜接觭的步媒包括提供該懸浮液與該膜間之相對運動。 9 2、如申請專利範圍第8 8項之方法,其中該至少一種形 式的粒子包括血小板,且該孔洞爲具有寅質0.4到1.2'微米 直徑的豳形· 9 3、一種濃縮包含至少一種形式懸浮於介質的粒子之懸浮 液的裝置,該裝置包括: 一個具有精確尺寸孔洞之過濂膜,該孔洞尺寸可避免成 對體孔洞且實質地阻止該粒子通過; 用來將懸浮液與該膜接觸使該介質通過該孔涧且阻止該 粒子通過該孔洞之裝置· 9 4、如申請專利範圍第9 3項之裝置,其進一步包括: 用來使懸浮液與該膜接觴一段時間且施一力置以增加介 質流過該孔洞而不足以使該粒子變形通過該孔洞之裝霣。 95、 如申請專利範圃第93項之裝置,其、進一步包括: 經濟部中央橾準局工消費合作社印$» (請先閲讀背面之注意事項再填寫本筲) 訂- 用來自該膜去除該粒子以避免阻塞該孔洞之裝置· 96、 如申猜專利範困第93項之裝置,其進一步包括: 用來提供懸浮液與該膜W的相對運動之裝置。 9 7、如申猜專利範圔第9 3項之裝置,其中該孔洞爲實質 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 _ _D8___ 六、申請專利範圍 具有0.4到1.2微米直徑的圖形· 9 8、、一種用來微過濾血球粒子的裝置,其包括一個具有統 —的形狀和精確空間孔洞之平滑、可撓性旋轉的有機膜,該 膜具有至少10%的孔隙度,a裝設於一個可依軸而扭轉之圖 筒形支撐物上,該膜具有一個中心曲線的半徑他的依軸而與 可扭轉圚柱形的支撐物一致。 9穸、如申請專利範圍第2 3項之裝置,其中該過濾膜具有 曲線的表面》 1 00 :、如申請專利範國第72項之裝置*其中該過濾膜具 有曲線的表面· 101、 如申請專利範國第83項之裝置,其中該過瀘膜具 有曲線的表面。 102、 如申請專利範圍第93項之裝S,其中該過濾膜具 有曲線的表面。 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 1 0 3、一種分離包括至少第一與第二型之不同形狀生物粒 子之生知懸浮液的方法,該方法包括: 搛供一個包括具有實質精確尺寸形狀與大小之多數孔洞 之過濾膜,該孔洞延伸過該膜,該孔洞形狀及大小一般使得 19 本紙張尺度逋用中圔國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 '該第一型粒子通過而幾乎阻止第二型粒子通過;及 將懸浮液與該膜接觸,以使得該第一型粒子通過該膜, 而胆止該第二型粒子通過。 1 0 4、如申請專利範困第1 〇 3項之方法,其包括於該懸 浮液與該膜間提供相對運動,以避免阻塞該孔洞。 1 0 5、一種分離懸浮液之方法,該方法包括: 提供一個包括延伸過該膜之多數精確尺寸孔洞之過濾膜 ,該孔洞具有在約6至1 4微米範圔內之長度及在約1.8至 3.5微米範園內之寬度;及 將懸浮液與該膜接觸· Λ 1 0 6、如申請專利範圔第1 0 5項之方法,其進一步包括 於該懸浮液與該膜間提供相對運動,以避免阻塞該孔洞。 1 07、如申請專利範画第1 0 3或1 0 5.項之分離包括至 少第一與第二型可變性粒子之生物懸浮液之方法,該第一型 p子在比第二型粒子相對較快速率或較低力量時可變形,該 懸,浮液及該膜被以一力量或一段時間接觸,足以使該第一型 粒子變形至可通過該孔洞之大小及形狀,但不足以使該第二 型粒子變形至可通過該孔润之大小及形狀,使該第一型粒子 通過該膜,但該第二型粒子無法通過· 20 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --- —:------11u:"7 訂!——---" (請先《讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉率局貝工消费合作杜印策 A8 ?S __ _______ D8 六、申請專利範圍 108、 如申請專利範園第l〇3或105項之分離包括至 少第一與第二型粒子之生物懸浮液之方法,其中該第一型粒 子爲紅血球及該第二型粒子爲白血球。 109、 如申請專利範困第1〇3或105項之方法,其中 該膜具有在約1至1 5撖米範園內之厚度。 1 1 〇、如申請專利範画第1 0 3或1 0 5項之方法,其中 該膜具有在約3 5- 80%範圍內之多孔性。 1 1 1、如申請專利範圍第103或105項之方法,其中 該孔洞具有在約8至1 2微米範圍內之長度及在約2至2.5 微米範圍內之寬度· 1 1 2、一種分離於懸浮液中之粒子之膜,該膜包括延伸過 該膜之多數實質精確尺寸孔洞,該孔涧具有在約6至1 4微 米範園內之長度及在約1.8至3.5微米範圍內之寬度· 1 1 3、如申請專利範圍第1 1 2項之膜,其中該膜具有在 約1至1 5微米範園內之厚度· 1 1 4、如申請專利範圔第1 1 2項之膜,其中該孔涧被以 約3至4.6微米分隔· 21 本紙張尺度適用中國Η家橾率(CNS > A4規格(2丨0X297公釐) (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁)輕濟部中央榣準局Λ工消费合作社印氧 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 5、如申請專利範圍第1 1 2項之膜,其具有在約3 5 至δ 0 %範圔內之多孔性, 1 1 6、如申請專利範圍第1 1 2項之膜,其中該孔洞具有 約8至1 2微米之長度及約2至2.5微米之宽度· 1 1 7、一種分離包括至少第一與第二型生物粒子之生物懸 ► . 浮液之膜,該膜包括具有一般使該第一型粒子通過,但幾乎 阻止該第二型粒子通過之形狀及大小之多數實質精確尺寸孔 洞。 * . _ _ - 1 1 8、如申請專利範圃第1 1 7項之膜,其中該生物粒子 爲細胞:七』 , !''*^··*; ·' . . · . .... · Γ .. · I ·; 1 1 9、如申請專利範圍第1 1 7項乏膜,:::其中該孔洞具奋 延長形狀大小以使紅血球細胞橫向通遇及幾¥阻止白血球細 • . . . 胞之通過· • . . . . 1 2 0、如申請專利範園第1 1 7項之膜,其中該孔洞大小 爲僅在紅血球細胞之變形以使至少一些紅血球細胞龜過該孔 * · .“··,. - 洞· 1 2 1、如申猜專利範園第1 1 7項之膜,其ΐ該腆具有在 3 5至8 0 %範画內之多孔性* 22 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS )八4規《格(210X297公釐)Λ濟部中夹揉準货工消费合作社Ϊ A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 22、如申睛專利範圍第1 1 7項之膜,其中該膜有小於 成熟紅血球細胞之直徑之厚度。 1 2 3、却申請專利範圍第1 1 7項之膜,其中該孔洞之形 狀一般相當於在該第一型細胞允許該型細胞通過該孔洞及阻 止該第二型細胞通過該孔涧之2個選擇尺寸中之形狀· 1 2 4、一種分離包括第一與第二型生物粒子之生物懸浮液 之裝置,該裝置包括: 一個包括一入口及一出口之外锻,該入口及出口與度於.g 該外殻中的嫌膜間有流ϋ相通,該濾膜包括寅箄精確尺寸形:I 狀及大小的孔洞;且 ,1 - ... ' .1. . .· *!·-- ,. 、 « 該配«之該過濾膜以使懸浮液流過該膜以減少阻塞^ : ^ ' ... .+, 1 2 5、一種分離懸浮液之裝置,該裝置包括: . . ·-. ' . 一個包括一入口及一出口之外殼,該入.口及出口與置於 該外殼中的濾膜間有流«相通,該瀘膜包括實質稍確尺寸形. 狀及大小且具有在約6至1 4微米範園內之長度及在約1.8 至3.5微米範園內之宽度之孔涧· . . ' ' : 1 2 6、一種分離包括第一與第二型生物粒子之生物想挣液 ». , . ·- 之裝置,該裝匿包括: 一個包括一入口及一出α之外殼,該入口及出口與置於 ·. . 23 本^張尺度逍用中國國家梂準(CNS ) Λ4规格(210X297公釐)A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該外殻中的濾膜間有流髏相通,該.濂膜包括實質稍確尺寸形 狀及大小的孔洞;且 該孔洞形狀及大小一般允許該第一型粒子通過且幾乎阻 止該第二型粒子通過。 1 2 7、如申請專利範圈第1 2 4,1 2 5或1 2 6項中任 一項之裝置,其中該膜具有在約1至1 5微米範圍內之厚度 1 28、如申請專利範圖第1 2 4,1 25或1 26項中任. —項之裝S,其中該孔涧被以約3至4.6微米分隔> ... . :ο . · : : Λ . ^ 1 2 9、如申請專利範圍第1 2 4,1 2 5或li2 6廣中:任、今: 一項之裝置,其具有在約35至8 0 %範國内泛多孔々 1 3 0、如申猜專利範園第1 2 4,1 2 5_1 2 6項中任 -項之裝置,其中該孔润具有約8至1 2歡米之長度及約2 至2.5微米之寬度》經濟部中央樑率為真工消费合作社印氧 ^々v.-. ./f、s--r:.£^$.. 24 本紙張尺度適用中國i家橾準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐}
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