способ и устройство для инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости

Формула изобретения

1. Устройство для инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости, содержащее по меньшей мере одну стенку, определяющую границы камеры, определенное количество биологической жидкости внутри камеры, причем биологическая жидкость включает в себя одну или несколько загрязняющих примесей, определенное количество фотохимического агента в биологической жидкости, обладающего способностью вызывать инактивацию по меньшей мере некоторой части загрязняющей примеси при освещении источником света, источник света для обеспечения света, имеющего интенсивность по меньшей мере около 30 мВт/см², и по меньшей мере часть стенки камеры выполнена с возможностью взаимодействия света от источника с жидкостью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что биологическая жидкость содержит кровь или компонент крови.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что биологическая жидкость содержит плазму крови.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фотохимический агент производит синглетный кислород при взаимодействии со светом от источника света, причем фотохимический агент выбран из группы, состоящей из фенотиазиновых красителей, псораленов, мероцианинов, порфирина, фталоцианинов, толуидина и флавина.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что фотохимический агент содержит метиленовый синий.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник света включает в себя натриевую лампу высокого давления.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера содержит гибкий пластиковый контейнер, прозрачный для света от источника света.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя систему сенсоров, чувствительных к количеству света, который взаимодействует с биологической жидкостью.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя систему управления, соединенную в рабочем состоянии с сенсором и с источником света для обеспечения того, чтобы количество света, взаимодействующего с биологической жидкостью, составляло от около 20 до 36 Дж/см².

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что система управления обеспечивает, что источник света является продолговатым и испускает свет по всей своей длине.

11. Устройство для инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости, содержащее средства, определяющие границы камеры, определенное количество биологической жидкости внутри камеры, причем биологическая жидкость содержит одну или несколько загрязняющих примесей, определенное количество фотохимического агента в биологической жидкости, обладающего способностью вызывать инактивацию по меньшей мере некоторой части загрязняющих примесей при освещении источником света, средства для взаимодействия биологической жидкости со светом, имеющим интенсивность по меньшей мере около 30 мВт/см², отличающееся тем, что по меньшей мере часть средств, определяющих границы камеры, выполнена с возможностью прохождения света через нее в жидкость.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что средства, определяющие границу камеры, содержат гибкий пластиковый контейнер, прозрачный для света от источника света.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя корпус, имеющий по меньшей мере внутреннюю стенку и несущую конструкцию внутри корпуса, причем камера размещена между внутренней стенкой корпуса и несущей конструкцией.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что средства для взаимодействия биологической жидкости со светом включают в себя продолговатый источник света.

15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что источник света содержит натриевую лампу высокого давления.

16. Устройство по п.11, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средства для отслеживания количества света, взаимодействующего с жидкостью.

17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средства для однородного, по существу, распределения жидкости внутри пластикового контейнера.

18. Устройство по п.12, отличающееся тем, что биологическая жидкость содержится во множестве пластиковых контейнеров, расположенных вокруг источника света.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средство для вращения пластиковых контейнеров вокруг источника света.

20. Устройство по п.11, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средства для отражения света, прошедшего через жидкость, обратно в жидкость.

21. Устройство для обработки биологической жидкости с помощью света, содержащее источник света, несущую конструкцию, расположенную в целом в виде кольца вокруг источника света, причем несущая конструкция выполнена с возможностью удерживания множества контейнеров с биологической жидкостью.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что несущая конструкция и источник света выполнены с возможностью вращения относительно друг друга.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что источник света является стационарным, а несущая конструкция вращается вокруг источника света.

24. Устройство по п.21, отличающееся тем, что источник света обеспечивает свет, имеющий интенсивность по меньшей мере около 30 мВт/см².

25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что источник света обеспечивает свет, имеющий интенсивность предпочтительно 85-130 мВт/см².

26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что источник света испускает по меньшей мере часть света, имеющую длины волн от около 570 до 690 нм.

27. Устройство по п.24, отличающееся тем, что источник света содержит натриевую лампу высокого давления.

28. Устройство по п.21, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя по меньшей мере один сенсор для света, предназначенный для отслеживания количества света, испускаемого источником света.

29. Устройство по п.21, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя сдвигаемую шторку для отгораживания источника света.

30. Устройство для обработки биологической жидкости с помощью света, содержащее корпус, определяющий границы внутренней камеры, причем корпус имеет отражающую внутреннюю поверхность, источник света, расположенный внутри камеры центрально, при этом область обработки биологической жидкости между источником света и отражающей внутренней поверхностью выполнена с возможностью удерживания определенного количества биологической жидкости, и систему управления для контроля экспозиции биологической жидкости светом и для обеспечения нахождения экспозиции в заданных пределах.

31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что отражающая поверхность корпуса является в целом кольцевой.

32. Устройство по п.30, отличающееся тем, что устройство приспособлено для удержания множества гибких контейнеров с биологической жидкостью внутри внутренней камеры.

33. Устройство по п.30, отличающееся тем, что источник света обеспечивает свет, имеющий интенсивность по меньшей мере 30 мВт/см².

34. Устройство по п.33, отличающееся тем, что источник света обеспечивает свет, имеющий интенсивность преимущественно 85-130 мВт/см².

35. Устройство по п.30, отличающееся тем, что источник света испускает по меньшей мере часть света, имеющую длину волны 570-690 нм.

36. Устройство по п.30, отличающееся тем, что источник света включает в себя натриевую лампу высокого давления.

37. Устройство по п.30, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя сенсор для измерения количества света, взаимодействующего с биологической жидкостью, непосредственно от источника света.

38. Устройство по п.30, отличающееся тем, что источник света является продолговатым и испускает свет вдоль всей его длины.

39. Устройство по п.38, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя систему управления для обеспечения того, чтобы количество света, взаимодействующего с биологической жидкостью непосредственно от источника света и от отражающей поверхности, было на заданном минимуме или превышало его.

40. Способ инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости, содержащей фотохимический агент, указанный способ включает в себя взаимодействие жидкости со светом, имеющим интенсивность по меньшей мере 30 мВт/см², для активации фотохимического агента и для инактивации загрязняющих примесей.

41. Способ по п.40, отличающийся тем, что биологическая жидкость содержит протеины и источник света не воздействует отрицательно на протеины.

42. Способ по п.40, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя взаимодействие со светом жидкости в течение периода времени меньшего 9 мин.

43. Способ по п.42, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя отслеживание количества света, взаимодействующего с биологической жидкостью.

44. Способ по п.43, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя контроль времени взаимодействия света с биологической жидкостью.

45. Способ по п.40, отличающийся тем, что включает введение биологической жидкости в контейнер, содержащий фотохимический агент.

46. Способ по п.40, отличающийся тем, что дополнительно включает охлаждение источника света и биологической жидкости по меньшей мере во время части стадии взаимодействия.

47. Способ по п.40, отличающийся тем, что биологическая жидкость является плазмой крови, а фотохимический агент представляет собой метиленовый синий.

48. Способ по п.47, отличающийся тем, что объем плазмы крови составляет примерно 235-310 мл, а объем метиленового синего составляет приблизительно 10 мл.

49. Способ по п.47, отличающийся тем, что соотношение метиленового синего и плазмы составляет приблизительно от 1:20 до 1:35 и приводит к концентрации метиленового синего примерно 0,1-10 мкмоль.

50. Способ для активации метиленового синего, включающий введение определенного количества метиленового синего, взаимодействие метиленового синего со светом, имеющим интенсивность по меньшей мере около 30 мВт/см².

51. Способ по п.50, отличающийся тем, что метиленовый синий находится внутри биологической жидкости.

52. Способ до п.50, отличающийся тем, что включает взаимодействие со светом метиленового синего в течение периода времени не большего 5 мин.

53. Способ по п.50, отличающийся тем, что включает взаимодействие метиленового синего со светом, имеющим интенсивность примерно 85-130 мВт/см².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки биологических жидкостей, таких как кровь и компоненты крови. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способам и устройствам для инактивации загрязняющих примесей, таких как вирусы, в таких биологических жидкостях.

Предшествующий уровень техники

Кровь человека включает как клеточные, так и неклеточные компоненты. Клеточные компоненты крови включают эритроциты (Э), лейкоциты (Л) и тромбоциты. Плазма является неклеточным компонентом крови и представляет собой жидкую среду, в которой суспендированы клеточные компоненты. Плазма также включает различные другие компоненты, такие как белки (например, фибриногены, альбумин и глобулины), электролиты и метаболиты.

Хорошо известно, что вирусы, такие как вирус гепатита или ВИЧ, могут постоянно присутствовать в крови человека. Эти резидентные вирусы могут быть "внутриклеточными", то есть содержаться в одном из клеточных компонентов крови, таких как лейкоциты, или они могут быть "внеклеточными", то есть свободно существовать в плазме. Например, вирус гепатита является преимущественно внеклеточным вирусом, цитомегаловирус (вирус, ответственный за герпес) является преимущественно внутриклеточным вирусом, и ВИЧ (вирус, ответственный за СПИД) является как внутриклеточным, так и внеклеточным. Вне зависимости от того, где присутствует вирус, присутствие вируса в кровотоке предполагает риск инфицирования и заболевания не только для хозяина, но также, если кровь или компонент крови собирают и переливают, и для реципиента.

Соответственно медицинское сообщество предпринимает попытки для уменьшения риска при переливании крови, которая заражена активным вирусом, путем разработки способов и устройств для удаления вируса из кровотока или инактивации вируса другим образом. Например, одна такая попытка включает фильтрование крови и/или компонентов крови для удаления внутриклеточных вирусов, содержащихся, например, в лейкоцитах, Rawal et al., "Reduction of human immunodeficiency virusinfected cells from donor blood by leukocyte filtration", Transfusion, pp.460-462 (1989). Хотя фильтрование крови и/или компонентов крови является в определенной степени эффективным при удалении внутриклеточных вирусов, оно в целом является неэффективным при удалении внеклеточных вирусов, поскольку такие вирусы обычно являются слишком малыми для того, чтобы захватываться коммерческими доступными в настоящее время фильтрами.

Другие способы для инактивации вирусов, в частности внеклеточных вирусов, в крови включают стерилизацию плазмы крови паром для инактивации вируса. Кроме того, другие способы включают использование "детергентов" для отмывки крови и/или компонента крови от любых вирусов, или процедур, при которых компоненты крови замораживаются, оттаиваются и промываются для удаления вируса.

Более современный подход для инактивации вируса заключается в обработке крови или компонентов крови с помощью фотохимического агента и света. Когда он активируется с помощью света с соответствующей длиной волны, фотохимический агент либо убивает вирус непосредственно, либо опосредованно ингибирует способность вируса к репликации, и таким образом в любом случае "инактивируют" вирус. Как он здесь используется, термин "инактивировать" (и его формы) означает реальное разрушение, уничтожение загрязняющей примеси, такой как вирус, или непосредственное либо опосредованное воздействие на загрязняющую примесь, которое ингибирует ее способность к репликации или возможность другим способом отрицательно влиять на живого реципиента.

Несколько известных фотохимических агентов используются или описываются в качестве предлагаемых для использования при инактивации вирусов в крови. Они включают, например, псоралены (которые используются при инактивации вирусов в собранных тромбоцитах), как описано в патенте США 5459030. Другие фотохимические агенты, которые описаны для инактивации вирусов в крови, включают семейство активируемых светом лекарственных средств, получаемых из бензопорфирина, как описано в патенте США 5536238, который выдан автору настоящей заявки и включается сюда в качестве ссылки. Дополнительные фотохимические агенты, рассматриваемые в качестве агента для использования при инактивации вирусов в биологических жидкостях, являются соединениями из семейства фенотиазиновых красителей, которые включают, но не ограничиваются ими, толуидиновый синий О, лазурь А, лазурь В, лазурь С, тианин-метиленовый синий и метиленовый зеленый.

Для фотохимических агентов, предназначенных для инактивации вирусов, свет, падающий на фотохимический агент, должен иметь длину волны, которая может поглощаться фотохимическим агентом. Как описано в патенте США 5527704, также выданном автору настоящей заявки и включающемся сюда в качестве ссылки, в случае метиленового синего известно, что метиленовый синий поглощает свет, имеющий длины волн между 550 и 700 нм.

Как понятно в настоящее время, молекула метиленового синего, которая активируется светом, становится катализатором для вторичных и третичных взаимодействий, которые инактивируют вирус. Более конкретно, активация фотохимического агента, такого как метиленовый синий, как предполагается, приводит к образованию синглетного кислорода, который ускоряет вторичные и третичные взаимодействия. Детальное обсуждение метиленового синего, его фотофизики и фотодинамического действия на белки, нуклеиновые кислоты, вирусы и бактерии представлены в Tuite et al. , "Photochemical interactions of methylene blue and analogues with DNA and other biological substrates", J. Photobiol. B.Biol., 21, (1993), который включается сюда в качестве ссылки.

В дополнение к действию в качестве катализатора для взаимодействий инактивации вируса фотохимические агенты (когда они активируются с помощью света), такие как метиленовый синий, могут также приводить к повреждению белков плазмы и, в частности, терапевтических белков, как описано в европейском патенте 0196515, который включается сюда в качестве ссылки. Как представлено в Европейском патенте 0196515 и как используется здесь, терапевтические белки включают любой биологически активный белок, который имеет качества, которые делают его пригодным для использования при лечении медицинских расстройств. Примеры таких белков включают белки плазмы крови человека, такие как фактор VIII, фактор фон Виллебранда, фактор IX, фактор X, фактор XI, фактор Хагемана, активированные формы таких факторов, протромбин, антитромбин III, фибронектин, плазминоген, сывороточный иммуноглобулин, модифицированный иммуноглобулин, альбумин, 1-антитрипсин и прекалликреин. До настоящего изобретения система, способная обеспечить максимальное уничтожение вирусов при минимальном повреждении терапевтических белков, рассматривалось как недостижимая, поскольку усиленное производство синглетного кислорода, как предполагалось, является ответственным за повреждение белков.

Также были разработаны различные устройства для использования фотохимических агентов при инактивации вирусов.

Например, патент США 5300019, выданный автору настоящей заявки и также включаемый сюда в качестве ссылки, также описывает устройство для обработки жидкости, содержащей биологическую загрязняющую примесь, с помощью фотохимического агента. В патенте США 5300019 кровь, содержащую загрязняющую примесь, такую как вирус, и фотохимический агент, прокачивают из исходного контейнера через камеру для обработки в контейнер для сбора. Когда она находится в камере для обработки, кровь экспонируется источником света, который активирует фотохимический агент, когда кровь подвергается обработке в камере для обработки. Для обеспечения того, чтобы кровь в достаточной степени и однородно экспонировалась для источника света, кровь (с загрязняющими примесями и с фотохимическим агентом) непрерывно перемешивается внутри камеры для обработки. После обработки кровь собирается в контейнере для сбора. Фотохимический агент, который описывается в этом патенте, представляет собой бензопорфирин.

В патенте США 5527704, который также включается сюда в качестве ссылки, единственный контейнер с кровью или с компонентом крови размещается между двумя расположенными друг напротив друга рядами испускающих свет светодиодов. Контейнер включает компонент крови (плазму), вирусную загрязняющую примесь и некоторое количество метиленового синего. Контейнер облучается с помощью испускающих свет светодиодов, которые испускают свет, имеющий длину волны примерно 620-670 нм, чтобы активировать метиленовый синий. Контейнер с кровью или с компонентом крови подвергается воздействию света в течение периода приблизительно в пять (5) минут.

Хотя известные из литературы способы и устройства представляют собой прогресс в инактивации загрязняющих примесей, таких как вирусы, в биологических жидкостях, таких как кровь или компоненты крови, все еще остается место для усовершенствований. Например, одним из первоочередных областей для усовершенствования является обеспечение лучшей инактивации достаточной части загрязняющей примеси, имея при этом в качестве цели 100% инактивацию. Более конкретно, является желательным, чтобы экспозиция биологической жидкости источником света обеспечивала максимальную инактивацию вирусов с минимальным повреждением терапевтических белков. Также является желательным, чтобы экспозиция биологической жидкости источником света имела бы малую длительность, чтобы увеличить эффективность обработки и уменьшить стоимость. Кроме того, является желательным, чтобы экспозиция биологической жидкости источником света была бы по существу однородной при ее применении, и предпочтительно, без необходимости в непрерывном перемешивании крови и/или компонентов крови. Поскольку биологические жидкости, такие как кровь или компоненты крови, часто собираются или хранятся в пластиковых контейнерах, является желательным, кроме того, обеспечить возможность обработки более чем одного контейнера за один прием, чтобы увеличить эффективность, но без отрицательного воздействия на инактивацию вируса.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение в целом воплощается в способе и устройстве для инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости. В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения устройство включает средства, определяющие границы камеры, в частности по меньшей мере одну стенку, определяющую границы камеры, и некоторое количество биологической жидкости, включающей одну или несколько загрязняющих примесей, в камере. Биологическая жидкость также включает в себя фотохимический агент. Фотохимический агент способен вызвать инактивацию по меньшей мере некоторых загрязняющих примесей при экспозиции источником света. Чтобы увеличить инактивирующее воздействие фотохимического агента, устройство содержит средства для взаимодействия биологической жидкости, в частности источник света высокой интенсивности, обеспечивающий интенсивность по меньшей мере 30 мВт/кв.см. По меньшей мере часть стенки камеры делает возможной взаимодействие света, испускаемого источником света с жидкостью.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения биологическая жидкость представляет собой компонент крови, такой как плазма крови, а фотохимический агент выбран из группы, состоящей из фенотиазинового красителя, такого как метиленовый синий, псораленов, мероцианинов, порфирина, фталоцианинов, толуидина и флавина.

Источник света может содержать натриевую лампу, и система управления может соединяться при работе с источником света и с одним или несколькими сенсорами для обеспечения того, чтобы свет, взаимодействующий с биологический жидкостью, затрачивал энергию между около 1 и 100 Дж/кв.см.

Камера может быть гибким пластиковым контейнером, один или несколько таких контейнеров в несущей кассете обладают относительной способностью вращаться вокруг источника света. Для обеспечения более полного и однородного взаимодействия света с жидкостью источник света может быть продолговатым, чтобы обеспечивать испускание света по всей длине источника, в противоположность, например, точечному источнику света.

Настоящее изобретение также направлено на устройство для обработки биологической жидкости с помощью света, где устройство включает в себя корпус, определяющий границы внутренней камеры, и источник света, расположенный внутри камеры. Корпус содержит отражающую внутреннюю поверхность и предназначен для размещения некоторого количества биологической жидкости между источником света и отражающей внутренней поверхностью корпуса. Свет проходит через жидкость непосредственно от источника и при отражении от внутренней поверхности.

В другом аспекте настоящее изобретение направлено на способ для инактивации по существу загрязняющих примесей в биологической жидкости, которая содержит фотохимический агент и другие соединения. Настоящий способ включает в себя взаимодействие жидкости со светом, имеющим интенсивность, которая дает возможность активировать фотохимический агент, а по существу по меньшей мере около 30 мВт/кв.см, для инактивации загрязняющих примесей. В одном из аспектов настоящего изобретения биологическая жидкость включает в себя другие соединения, которые предпочтительно не подвержены отрицательному воздействию со стороны источника света. В другом аспекте настоящего изобретения количество света, взаимодействующее с биологической жидкостью, и время взаимодействия оцениваются и, если это желательно, контролируются системой управления. Это изобретение находит конкретное воплощение, когда биологическая жидкость представляет собой плазму крови, и фотохимический агент представляет собой метиленовый синий.

В другом аспекте настоящее изобретение направлено на способ активации метиленовиго синего с помощью введения некоторого количества метиленового синего и взаимодействия метиленового синего со светом, имеющим интенсивность по меньшей мере 30 мВт/кв.см. Метиленовый синий может быть размещен внутри биологической жидкости и может взаимодействовать со светом в течение периода времени приблизительно между 0,3 и 30 минутами.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет собой вид в перспективе устройства, воплощающего настоящее изобретение.

Фигура 2 представляет собой деталированный вид в перспективе устройства фигуры 1, при этом части наружного покрытия удалены для лучшего обзора внутренних деталей.

Фигура 3 представляет собой вид в перспективе устройства фигуры 1, при этом внешнее покрытие удалено, чтобы показать внутреннюю часть устройства.

Фигура 3а представляет собой вид в перспективе контейнера, подвешенного на крюке, и держателя контейнера в открытом положении.

Фигура 3b представляет собой вид в перспективе контейнера фиг.3а, при этом держатель контейнера находится в закрытом положении.

Фигура 3с представляет собой вид сбоку контейнера, подвешенного на крюке, и держатель контейнера находится в открытом положении.

Фигура 3d представляет собой вид сбоку контейнера фиг.3с, при этом держатель контейнера находится в закрытом положении.

Фигура 4 является видом спереди с вертикальным разрезом устройства фигуры 3.

Фигура 5 является видом сбоку с вертикальным разрезом устройства фигуры 3.

Фигура 6 является видом сверху устройства фигуры 1, при этом верх внешнего покрытия удален.

Фигура 7 является видом поперечного сечения устройства фигуры 5 по линии 7-7.

Фигура 8 представляет собой блок-схему, представляющую систему управления для настоящего изобретения.

Фигура 9 является графиком, представляющим нормированное спектральное распределение света натриевой лампы высокого давления в области 500-700 нм.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение в целом воплощается в устройстве 10, изображенном на фигуре 1, которое иногда упоминается как осветительная камера. Как представлено на фиг. 1, устройство 10 содержит цилиндрический корпус 12, имеющий верхнюю часть или крышку 14, среднюю часть 16 и нижнюю часть 18. Средняя часть может включать в себя панель 20 управления для управления работой осветительной камеры со стороны оператора. Дверца 22 в средней части делает возможным доступ во внутреннюю часть устройства 10. Дверца 22 может либо открываться на петлях, либо, как показано на фиг.1, сдвигаться в сторону. Устройство 10 может также включать в себя поддон для пролившейся жидкости (не показан) для сбора пролившейся жидкости внутри устройства 10.

Фигура 2 представляет собой деталированный вид устройства 10 и показывает его основные составляющие части. Конкретно, иллюстрируемое устройство 10 содержит базовый узел 23, который поддерживает расположенный по центру источник света 24 и узел шторки 26. Прозрачная для света труба 28 покоится на базовом узле, а на своем верхнем краю опирается на несущую конструкцию 30 для вращения вокруг прозрачной трубы и источника света. Несущий узел является в целом цилиндрической шестиугольной каркасной структурой для удерживания по меньшей мере одного по существу прозрачного пластикового контейнера 32, содержащего биологическую жидкость, которая подлежит обработке. Чтобы защитить пользователя от ненужного облучения источником света, внешний корпус 12, в частности его верхняя и средняя части, окружают несущую конструкцию и источник света.

Базовый узел 23 содержит нижнюю базовую плиту 34 и возвышающуюся над ней платформу 36, поддерживаемую над базовой плитой с помощью жестких вертикальных опорных элементов 38. Пространство между базовой плитой и платформой делает возможной сдвигание узла шторки 26, создает пространство для установки охлаждающих вентиляторов 39а и 39b для охлаждения различных областей осветительной камеры, и содержит установочный патрон для источника света 24.

Источник света 24 обычно устанавливается по центру на базовом узле 23, а более конкретно - на платформе 36. Источник света предпочтительно содержит продолговатую трубку для обеспечения однородного освещения внутренней части устройства 10. Источник света 24 может быть лампой или колбой, предпочтительно способной испускать свет высокой интенсивности.

Более конкретно, источник света 24 может быть лампой или колбой, которая обеспечивает свет с длинами волны и интенсивностью, эффективными (а) для инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости, которая должна быть обработана, или, более точно, (b) для активации фотохимического агента (если какой-либо из них имеется), используемого при обработке биологической жидкости. Например, если фотохимический агент представляет собой метиленовый синий, источник света должен быть способен к испусканию более чем 25% своего света в видимом спектре и в области длин волн примерно 550-700 нм, чтобы обеспечить лучшую эффективность и более низкое выделение тепла.

Кроме того, источник света 24 должен обеспечивать свет высокой интенсивности, который способен обеспечивать максимальную активацию фотохимического агента без значительного отрицательного воздействия на другие желательные компоненты в биологической жидкости. Например, термин "высокая интенсивность", как он здесь используется, означает интенсивность по меньшей мере 30 мВт/кв. см, если измерять в биологической жидкости или в контейнере с ней. В случае, например, метиленового синего интенсивность должна составлять по меньшей мере 30 мВт/кв.см, а предпочтительно - между 85 и 130 мВт/кв.см, если измерять в биологической жидкости (или в контейнере с ней), и в диапазоне длин волн от 550 до 700 нм. Разумеется, другие фотохимические агенты могут работать при других интенсивностях и длинах волн. Примеры источников света, которые могут использоваться для того, чтобы активировать фотохимические агенты, включают в себя натриевые лампы высокого давления, галогеновые лампы, серные лампы, металлогалоидные лампы или ксеноновые лампы. Одна из таких ламп представляет собой лампу с парами натрия высокого давления, которая содержит керамическую разрядную трубку, такую как трубка из окиси алюминия (Al₂O₃), в прозрачной или снабженной покрытием внешней колбе со снабженным резьбой основанием в средней части или в виде выступа для установки в патрон (в базовом узле 23). Такие натриевые лампы продаются Phillips Lighting под торговой маркой Ceramalux, Model No. C1000S52.

Для защиты источника света и пользователя, как представлено на фиг.2, 3 и 4, устройство 10 содержит узел сдвигаемой шторки 26, которая окружает источник света 24 во время, например, процедур загрузки и запуска, и сдвигается после того, как загрузка завершается, и лампа полностью запущена. Узел шторки 26 содержит цилиндрическую трубу 41, которая, когда она поднята, загораживает собой источник света. Трубка имеет верхний радиальный фланец 26а, который монтируется на консолях 51 шторки. Движение шторки осуществляется с помощью приводного двигателя 53 шторки, как представлено на фиг.4, с помощью червячной передачи.

Как отмечено выше, верхняя часть шторки 26 содержит верхний радиальный фланец 26а, который, когда шторка 26 сдвигается, покрывает большую часть платформы 36 внутри трубы 28. Верхняя поверхность верхнего радиального фланца 26а является отражающей для дополнительного распределения света во внутреннюю часть осветительной камеры. Фланец предпочтительно покрывается сильно отражающим материалом, таким как White 91, продаваемым Alcoa Brite Products.

Как представлено выше и показано на фиг.2, осветительная камера содержит цилиндрическую трубу 28, прикрепленную к верхней части платформы 36 базового узла 23. Как представлено на фиг.6, для предотвращения ненужного нагрева жидкости, подвергающейся обработке, труба 28 разделяет внутреннюю часть устройства 10 на область 40 источника света и область обработки жидкости 42 между трубой 28 и корпусом 12. Как представлено на фиг.2, труба 28 окружает источник света 24 и сдвигаемую шторку 26. Труба 28 делается из любого материала, по существу прозрачного для света, испускаемого источником света, и может быть сделана из материала, который нечувствителен к теплу. Соответствующие материалы с хорошим пропусканием света и хорошими тепловыми свойствами включают в себя многие из акриловых полимеров, хотя могут быть использованы также и другие материалы. Кроме того, внутренняя (или наружная) поверхность трубы 28 может быть сделана из материала, или покрыта им, который является прозрачным для желательных длин волн, но отражающим для нежелательных длин волн. Например, поверхность трубы 28 может содержать материал, который удаляет ультрафиолет (УФ) или другой свет, который не является обязательным для активации фотохимического агента. Также поверхность трубки 28 может включать материал, который удаляет инфракрасный свет, который в противоположном случае производил бы нежелательное тепло (которое будет нагревать биологическую жидкость). Такой материал включает в себя пленку, состоящую из подложки из ПЭТ, на которую напылены металлические слои. Такая пленка распространяется на рынке Southwall Technologies под названием Altair ALT-M-20. Для установки и вращения несущий конструкции 30 верхняя часть трубы 28 содержит двигатель и плиту 44 для установки несущей конструкции, как показано на фиг.2. Установочная плита 44 в большей части открыта, чтобы дать возможность теплу, выделяемому в области 40 источника света, выходить через верх трубы 28 (и через вентиляционные отверстия в корпусе).

Как показано на фиг.2 и 3, приводной двигатель подвешен на установочной плите 44. Вал приводного двигателя проходит через плиту 44 и прикреплен к верхней части каркаса несущей конструкции 30, чтобы вращать несущую конструкцию вокруг ее центральной оси 48. Двигатель 46 присоединен к источнику энергии через соединительные провода (не показаны). Альтернативно, двигатель 46 может быть расположен в другом месте. В другом исполнении двигатель 46 может быть расположен, например, между базовой плитой 34 и платформой 36, и несущая конструкция может быть установлена на большом поддерживающем кольце на платформе 36 для вращения вокруг источника света. В этом исполнении двигатель мог бы приводить в движение несущую конструкцию посредством шестеренок или приводных ремней, как ясно специалисту в данной области.

Вне зависимости от того, где расположен двигатель 46, двигатель 46 должен быть такого типа, который дает возможность прецизионного управления функциями двигателя, и, более конкретно, дает возможность управляемого изменения вращения несущей конструкции 30. Один из примеров таких двигателей представляет собой шаговый двигатель. Шаговые двигатели хорошо известны специалистам в данной области и доступны у производителей, таких как Applied Motion Products, Watsonville, CA.

Для удержания мешков с биологической жидкостью, такой как плазма крови, несущая конструкция, как правило, 30 размещается внутри корпуса 12. Как показано на фиг. 2-5, несущая конструкция 30 включает в себя верхнюю консоль 25а, нижнюю консоль 25b и вертикальный каркас 25с между ними, образуя в целом цилиндрическую каркасную структуру для удержания мешков с биологической жидкостью, которая подлежит обработке. Как лучше всего показано на фигуре 2, консоли 25а и 25b являются шестиугольными, создавая шестиугольную цилиндрическую каркасную структуру, при этом каждая сторона шестиугольника определяет собой область для размещения мешка в каркасной структуре. Несущая конструкция 30, включающая в себя ее верхнюю консоль 25а, нижнюю консоль 25b и вертикальный каркас 25с, может образовывать другие регулярные многоугольные структуры, чтобы приспосабливаться к различному количеству контейнеров. (Например, цилиндрическая каркасная структура может иметь треугольную, восьмиугольную или другую форму).

Как лучше всего видно на фиг.3a-3d и 4-5, верхняя консоль 25а содержит крюки 50 для подвешивания пластиковых контейнеров или мешков с биологической жидкостью, такой как плазма крови или другие компоненты крови. Крюк 50 расположен на каждой из шестиугольных сторон карусели, давая возможность гибким пластиковым контейнерам 32 (представлены на фиг.3-3(a-d)) с биологической жидкостью, такой как плазма крови, подвешиваться в области для размещения мешков. Пара жестко закрепленных вертикальных стержней 52 проходит между верхними и нижними консолями 25а и 25b в каждой области для размещения мешков, чтобы обеспечить внутренние опоры, к которым контейнер 32 с биологической жидкостью может быть прижат для более равномерного распределения жидкости в контейнере для обработки. В этой связи каждая область несущей конструкции 30 для размещения мешков содержит держатель 54 мешка для прижимания мешка, чтобы более равномерно распределить жидкость для обработки. Держатель мешка включает в себя проволочную рамку, закрепленную на петлях на нижней консоли 25b, для открывания и закрывания. Верхняя часть каждой области для размещения мешков (выше крюка 50) содержит защелку 56 для удержания держателя 54 в закрытом положении.

Таким образом, как показано на фиг.3а-3d, когда пластиковый контейнер 32, заполненный биологической жидкостью, висит на крюке 50, и держатель 54 располагается поверх контейнера и в закрытом положении, горизонтальная перекладина 58 держателя 54 нажимает на жидкость (которая стремится собраться в нижней половине контейнера 32 под действием силы тяжести) к вертикальным внутренним стержням и таким образом более равномерно распределяет биологическую жидкость по контейнеру 32.

Контейнер 32 делается из любого прозрачного материала, который пригоден для хранения биологической жидкости, такой как кровь или компоненты крови, и фотохимического агента. Предпочтительно контейнер 32 делается из пластика, такого как полимерный материал или полимерная смесь. Контейнеры, пригодные для использования в настоящем изобретении, описаны в патенте США 5514106, который включается в качестве ссылки, в заявке на патент США 08/121820, также включаемой в качестве ссылки, и/или в заявке на патент США, озаглавленной "Systems and Methods for Pemoving Viral Agents from Blood", Robert Herman, John Chapman, Sun Chong-Sun, Jean M.Mathias, Veronique Mayadoun, Serge Degheidere and Daniel Bischof, поданной 28 октября 1996 г., и также включающейся сюда в качестве ссылки.

Конкретная несущая конструкция, представленная на фигуре 2, может быть приспособлена для удерживания вплоть до шести контейнеров (один контейнер в каждом отделении) с биологической жидкостью. Разумеется, нужно понимать, что несущая конструкция 30 может иметь так много или так мало областей для размещения мешков, как это возможно и/или необходимо. Реально, несущая конструкция 30 может удаляться с платформы 36 и заменяться несущей конструкцией, которая может удерживать, например, три контейнера большего размера или больше (например, восемь) меньших контейнеров.

Как показано на фиг.4-6, несущая конструкция 30 также включает клинообразные или V-образные рефлекторы 60, размещенные вдоль вертикальных элементов 25с и разделенные между всеми областями для размещения мешков с целью отражения света от источника света 24 (и того, который проходит сквозь контейнеры 32). Как лучше всего представлено на фиг.6, поверхности 62 рефлекторов 60 расположены лицом к внутренней части устройства 10, а более конкретно - углом клина, расположенным по направлению к источнику света 24. Поверхность 62 рефлектора 60 может быть составлена из двух или более углов или может быть в целом гладкой вогнутой поверхностью. Рефлекторы 60, а более конкретно - поверхности 62, могут быть покрыты различными способами или сделаны из любого сильно отражающего материала, который не уменьшает значительно интенсивность света и/или энергию света, отражаемого обратно на контейнеры. Один из таких материалов известен под его торговой маркой Everbrite 95, который продается Alcoa Brite Products. Everbrite 95 включает сильно отражающий слой серебра, нанесенный на слой полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки. Обработанная пленка ПЭТ затем связывается с алюминиевой или стальной подложкой.

Как описано выше, несущая конструкция 30 окружена корпусом 12. Внутренняя поверхность 64 корпуса 12 (представлена на фиг.2) также покрыта различными способами или сделана из сильно отражающего материала, подобного или идентичного материалу, использованному для рефлектора 60, как описано выше, и в целом является кольцевой. Внутренняя поверхность, сделанная из сильно отражающего материала, дает возможность свету от источника света 24 (и прошедшему сквозь контейнер 32) отражаться обратно на контейнер. Сильно отражательная природа внутренних поверхностей отражает свет обратно на контейнеры с минимальным ослаблением его интенсивности. Это помогает обеспечить по существу однородное освещение жидкости, а также однородное освещение от контейнера к контейнеру.

Наконец, устройство 10 содержит вентиляторы 39а и 39b. Вентилятор 33а нагнетает холодный воздух через трубу 28 и в область источника света для охлаждения источника света 24. Вентилятор 39b нагнетает холодный воздух сквозь область обработки жидкости 42, чтобы предотвратить ненужный нагрев контейнеров 32, когда они вращаются с помощью несущей конструкции 30.

Программируемая система управления на основе компьютера, представленная в общем виде и схематически на фиг.8, может быть использована для управления работой устройства 10. Как представлено на фиг.8, система тестирует, отслеживает и управляет различными аспектами работы осветительной камеры, такими как стадии запуска лампы, загрузки контейнеров, обработки контейнеров и выгрузки контейнеров. Различные стадии могут инициироваться оператором с помощью панели 20 управления или автоматически, с помощью системы управления. Например, во время фазы "запуска" система управления тестирует работу источника света, чтобы определить соответствующим ли образом он функционирует. Как часть проверки источника света 24, система управления приводит в действие источник света 24, подымает шторку 26 и после периода разогрева измеряет энергию, генерируемую источником света (Альтернативно, энергия, генерируемая источником света, может измеряться при опущенной шторке 26). Если энергия находится в диапазоне значений, приемлемых для обработки биологической жидкости, источник света 24 выключается, и шторка 26 опускается (Альтернативно, источник света может оставаться включенным и быть закрытым шторкой 26 до тех пор, пока не подойдет время фазы обработки контейнеров.) На основании данных об энергии света система управления может рассчитать установленное время обработки. Если система управления определяет, что компоненты осветительной камеры функционируют соответствующим образом, оператор может инструктировать систему управления (или система управления может сделать это автоматически), чтобы перейти к осуществлению фазы "Загрузка контейнеров" при работе системы.

Во время фазы "Загрузка контейнеров" система управления определяет тип несущей конструкции и число мешков, которые необходимо обработать. Во время загрузки контейнеров несущей конструкции 30 может автоматически быть представлена дополнительная возможность сбалансированной загрузки несущей конструкции. Например, если несущая конструкция сконструирована для удержания шести контейнеров, несущая конструкция дополнительно получает возможность равномерного распределения контейнеров 32 по несущей конструкции 30. Таким образом, если, например, в несущей конструкции, способной удерживать шесть контейнеров, должны обрабатываться только четыре контейнера, несущая конструкция получает возможность поместить первый контейнер в первом положении, а затем автоматически переходит к положению, расположенному непосредственно напротив первого положения. Затем несущая конструкция получает возможность для загрузки третьего контейнера и переходит к положению, непосредственно противоположному по отношению к третьему контейнеру, для загрузки четвертого контейнера. Балансирование несущей конструкции, как описано выше, делает более правдоподобным то, что во время цикла освещения каждый контейнер будет получать по существу одинаковое количество света, и ни один из контейнеров не будет по существу закрыт от света соседними контейнерами. Это также уменьшает ненужную нагрузку на двигатель и на подвесы, вызываемые несбалансированными нагрузками.

Кроме того, во время фазы "Загрузка контейнеров" система также может проверять и записывать данные о контейнере и, если биологическая жидкость является кровью или компонентом крови, следить за тем, чтобы кровь или компонент крови был соответствующим для обработки (например, что компонент является плазмой крови). Например, контейнеры могут содержать штриховые коды или другие идентификаторы, которые указывают коды продукта и номера серий контейнера, и другие детали относительно приема крови (например, тип компонента). Если система управления обнаруживает неправильный код, номер серии или другой дефект, она отмечает контейнер и/или выдает сигнал тревоги оператору.

По окончании фазы "Загрузка контейнеров" оператор может инструктировать систему, чтобы она перешла к следующей фазе, фазе "Обработка контейнеров". Во время фазы "Обработка контейнеров" инструмент опять проходит через последовательность тестов, чтобы убедиться в том, что ее составляющие части, такие как источник света, функционируют соответствующим образом. Если источник света выключается (после фазы запуска), источник света приводится в действие, и ему предоставляется возможность достичь необходимой интенсивности до того, как опускается шторка 26. Это предотвращает освещение контейнеров 32 на свету, который не достиг желаемой интенсивности, и который может быть спектрально нестабильным или нежелательным.

Устройство 10 включает в качестве части ее системы управления сенсоры 66 и 68 для отслеживания количества света, испускаемого источником света 24, и количества света, проходящего через биологическую жидкость в контейнерах 32. Как показано на фиг.2, сенсор 66 может располагаться на трубе 28 или вблизи него, и измеряет и отслеживает количество света, взаимодействующего с биологической жидкостью и поступающего непосредственно от источника света 24. Второй сенсор 68 может быть размещен на внутренней поверхности корпуса 12 или вблизи нее для измерения и отслеживания количества света, прошедшего через биологическую жидкость для отражения обратно на контейнеры 32. Альтернативно, система управления может использовать один сенсор в качестве первичного сенсора, а второй сенсор в качестве дублирующего или контрольного. В другом исполнении система управления может отслеживать обработку биологической жидкости путем измерения величины времени, в течение которого биологическая жидкость освещается от источника света, и вычисления количества энергии, полученной биологической жидкостью. Также система управления может отслеживать обработку биологической жидкости в каждом контейнере на базе измерений от контейнера к контейнеру или может отслеживать процесс обработки в целом и исходить из среднего профиля обработки для контейнеров.

Система управления может предварительно программироваться для определения того, является ли количество света, испускаемого непосредственно источником света и проходящего через контейнеры 32, достаточным для эффективной обработки биологической жидкости. Таким образом, если осветительная камера используется для инактивации вирусов в крови или в компоненте крови с фотохимическим агентом, система управления может быть предварительно запрограммирована так, чтобы определять, находится ли количество света в диапазоне значений, необходимых для активации фотохимического агента, или, другими словами, для инактивации загрязняющих примесей.

Например, если биологическая жидкость представляет собой плазму крови, и фотохимический агент является метиленовым синим, система управления может быть предварительно запрограммирована так, чтобы определять, находится ли значение световой энергии, взаимодействующей с контейнером (с обеих сторон), в диапазоне значений, необходимых для экспозиции. Если сенсоры 66 и 68 определяют, что один или несколько контейнеров не освещаются в достаточной степени, время обработки может быть увеличено для обеспечения того, чтобы контейнер с дефицитом получил дополнительную обработку, но без излишней экспозиции остающихся контейнеров, которые могут быть в предпочтительном диапазоне значений интенсивности. Если осуществление дальнейшей обработки контейнера с дефицитом обработки приведет к избыточной экспозиции остальных контейнеров, дополнительная обработка не будет осуществляться, и система управления отметит контейнер с дефицитом обработки или другим образом даст знать оператору, что отмеченный контейнер с дефицитом не получил обработку в достаточной степени.

Устройство 10, описанное выше, может быть использовано для обработки с помощью света любых жидкостей, но является особенно пригодным для использования при обработке с помощью света крови и других биологических жидкостей, а более конкретно для инактивации вирусов в крови и в компонентах крови.

Устройство 10 делает возможной одновременную обработку множества контейнеров или единиц биологической жидкости. Это приводит к понижению стоимости обрабатываемой единицы. Способность к обработке нескольких контейнеров или единиц биологической жидкости обеспечивает экономию для центра по обработке, поскольку для обработки данного количества биологической жидкости будет требоваться меньшее количество оборудования. Устройство 10 довольно компактно (примерно 32 дюйма в высоту х 30 дюймов х на 18 дюймов в ширину(817646 см)), и таким образом требует меньше места и делается более удобным для размещения в различных положениях.

Хотя работа устройства 10 будет описываться в контексте обработки крови с помощью света для целей инактивации вирусов в крови, необходимо понять, что настоящее изобретение не ограничивается конкретным примером, описанным ниже, а также не является ограниченным инактивацией вирусов в крови или в компонентах крови.

Согласно способу обработки биологической жидкости с помощью света контейнеры 32 с биологической жидкостью, содержащие фотохимический агент и загрязняющую примесь, размещают на несущей конструкции 30 устройства 10. Как это здесь используется, термин "загрязняющие примеси" относится к любому вредному биологическому материалу, в частности включает бактерии, паразиты и вирусы. Как описано выше, контейнеры 32 могут висеть на крючках 50 несущей конструкции 30 и фиксироваться с помощью держателей мешков 54. Во время размещения контейнеров 32 и во время приведения в действие источника света является желательным, чтобы сдвигаемая шторка 26 была в закрытом положении, чтобы отгораживать оператора и контейнеры 32 от источника света до того, как он достигнет своей желательной интенсивности. Отгораживание контейнеров от источника света в то время, когда он приводится в действие, и когда контейнеры размещаются на несущей конструкции, представляет собой другой способ для обеспечения однородной обработки контейнеров путем предотвращения получения некоторого количества света некоторыми из контейнеров до того, как другие контейнеры будут размещены на несущей конструкции. Шторка также отгораживает контейнеры от источника света, который может быть спектрально нестабильным. Спектрально нестабильный источник света может вызвать ошибочные данные в отношении полезной энергии (то есть энергии в полосе поглощения фотохимического агента), полученной контейнером. Как только источник света достигает своей желаемой интенсивности, сдвигаемая шторка 26 опускается, и контейнеры 32 освещаются светом.

Несущая конструкция 30 вращается вокруг ее центральной оси 48 в течение заданного периода времени. Согласно настоящему изобретению типичное время экспозиции биологической жидкости может быть любым между 0,3 и 30 минутами или более предпочтительно - от 1 до 5 минут. Время экспозиции будет зависеть от величины энергии света, взаимодействующего с контейнерами, и от вида жидкости в них. Как описано выше, если жидкость, которую необходимо обработать, является кровью, и фотохимический агент представляет собой метиленовый синий, соединенные в отношениях, приведенных ниже, является желательным, чтобы контейнеры 32 с плазмой крови обрабатывались энергией в диапазоне 17-31 джоулей/кв. см света с диапазоном длин волн, соответствующим полосе поглощения фотохимического агента (например, для метиленового синего соответствующие длины волн составляют 550-700 нм). Если какой-либо из контейнеров не получает при экспозиции энергии в желаемом диапазоне значений, процедура обработки может быть продлена.

Вращение несущей конструкции 30 также обеспечивает однородную обработку биологической жидкости. Вращение несущей конструкции 30 обеспечивает, чтобы каждый контейнер был экспонирован в любой части области обработки жидкости 42 в течение примерно одного и того же времени. Вращение также обеспечивает, чтобы каждый контейнер однородно охлаждался с помощью, например, вентилятора 39b.

Согласно настоящему изобретению предполагается, что использование света высокой интенсивности с биологической жидкостью, такой как кровь или плазма крови, содержащей заданное количество метиленового синего, усиливает воздействие метиленового синего в отношении уничтожения вирусов. По сравнению с лампой, которая обеспечивает в биологической жидкости свет низкой интенсивности, предполагается, что использование света высокой интенсивности для взаимодействия с биологической жидкостью увеличивает количество фотонов, взаимодействующих с молекулой метиленового синего за единичное время, и, если фотоны имеют энергии, соответствующие длинам поглощаемых волн (в свободном пространстве) метиленового синего, увеличивает производство синглетного кислорода, который вызывает вторичные взаимодействия, ответственные за инактивацию вирусов, например, в плазме крови. Согласно настоящему изобретению предпочтительное отношение метиленового синего к плазме крови составляет от около 1:20 до 1:35, но может составлять от 1:200 до 1:350. Таким образом, должно использоваться примерно 1-10 мл метиленового синего, когда объем плазмы составляет в целом между 200 и 350 мл. Концентрация метиленового синего может составлять примерно от 1 до 10 мкМ, а предпочтительно - примерно 1 мкМ.

Как представлено выше, метиленовый синий активируется с помощью света, имеющего длины волн примерно от 550 и до 700 нм, с пиком при 663 нм. Поглощение света в этом диапазоне, как понятно, обеспечивает активацию метиленового синего без какого-либо значительного отрицательного воздействия на плазму или белки плазмы (которые прежде всего поглощают свет с длиной волны между 300 и 560 нм). Кроме того, для максимального уничтожения вирусов за короткий период времени интенсивность света в биологической жидкости или в контейнере с ней должна быть большей, чем 30 мВт/кв.см, а предпочтительно - в диапазоне 85-130 мВт/кв.см, если измерять в биологической жидкости (или в контейнере с ней) и в диапазоне длин волн 550-700 нм.

В одном примере единицы свежезамороженной плазмы, однократно зараженной вирусом ложного бешенства (ВЛБ), обрабатывают с помощью фильтра, понижающего количество лейкоцитов, и освещают светом натриевой лампы высокого давления в осветительной камере-прототипе, подобной в основных отношениях устройству 10. В одном эксперименте единственный пакет плазмы, включающий 310 мл плазмы, однократно зараженной ВЛБ (инъекция 1:10), и 10 мл метиленового синего, облучают светом натриевой лампы высокого давления, имеющим интенсивность примерно 119 мВт/кв.см, если измерять в области поглощения 550-700 нм (что соответствует 137 мВт/кв.см, если измерять в полосе приблизительно 350-800 нм) в течение вплоть до восьми минут. Уровни вирусов измеряют через 0,5, 1,0, 2,0, 4,0 и 8,0 минутные интервалы с использованием обычной реакции розеткообразования. Дополнительно измеряются уровни вируса в 5 мл кратности через указанные выше интервалы времени.

В дополнение к вышеуказанному проводят отдельный эксперимент, включающий один контейнер с однократно зараженной ВЛБ плазмой и метиленовым синим (как описано выше), который обрабатывают вместе с пятью контейнерами с плазмой (незараженной) в устройстве 10. Интенсивность используемого света составляет 115 мВт/кв.см, если измерять в диапазоне поглощения 550-700 нм (что соответствует 133 мВт/кв.см, если измерять в полосе примерно 350-800 нм), и образцы отбирают через указанные выше интервалы времени. Уровни вируса измеряют в соответствии с обычной реакцией розеткообразования и в 5 мл кратности. Результаты этих экспериментов представлены в таблице 1.

Как представлено в таблице 1, используя обычную реакцию розеткообразования, через одну минуту освещения из плазмы извлекают минимальное количество инфекционно опасных вирусов. Воспроизводящиеся вирусы не идентифицируются в образцах, экспонирующихся более чем 2 минуты освещения. Таким образом, можно сказать, что экспозиция плазмы крови, загрязненной вирусом и обрабатываемой метиленовым синим и светом высокой интенсивности, приводит к полной инактивации вирусов через короткий период времени (например, около 2 минут). Кроме того, использование более чем одного контейнера за один прием не влияет значительно на уровень уничтожения вирусов.

Устройство и способ настоящего изобретения также обеспечивает более эффективное уничтожение вирусов по сравнению с другими устройствами или способами, которые могут обеспечить такое же или подобное количество энергии (часто выражаемое в Дж/кв.см или Дж/кв.см). Энергия является произведением интенсивности света и времени. Согласно настоящему изобретению обнаружено, что увеличение интенсивности приводит к большему биологическому эффекту (такому как уничтожение вирусов и/или сохранение терапевтического белка), чем дает увеличение времени экспозиции. Говоря другими словами, более высокий биологический эффект получается при уровне энергии, где интенсивность более высокая, чем при таком же по существу уровне энергии, когда время экспозиции является более высоким.

Например, единицы плазмы крови (примерно 300-310 мл на единицу) однократно заражают вирусом ложного бешенства с получением примерной конечной нагрузки вируса 610⁵ PFU/мл. Единицы плазмы фильтруют для удаления внутриклеточных загрязняющих примесей и собирают в контейнеры для обработки, которые содержат по 10 мл метиленового синего в каждом контейнере. Плазма с метиленовым синим освещается светом натриевой лампы высокого давления, обеспечивающей интенсивность примерно 120 мВт/кв.см, если измерять в контейнере, в диапазоне поглощения 550-700 нм (что соответствует 140 мВт/кв.см в биологической жидкости или в контейнере с ней, если измерять в полосе примерно 350-800 нм). Используя обычную реакцию розеткообразования, количество оставшихся вирусов измеряют при различных уровнях энергии. Результаты представлены в таблице 2.

Другая загрузка единиц с плазмой (примерно 300-315 мл на единицу) также однократно заражается вирусом ложного бешенства, чтобы получить примерную конечную нагрузку вируса 110⁶ PFU/мл. Эти единицы плазмы фильтруют для удаления внутриклеточных загрязняющих примесей и собирают в подобных же контейнерах для обработки, содержащих 10 мл метиленового синего в каждом мешке, чтобы получить концентрацию 1 мкМ. Единицы плазмы с метиленовым синим освещают белым флуоресцентным светом, обеспечивающим интенсивность примерно 24 мВт/кв. см в контейнере, если измерять в полосе 350-500 нм. Используя обычную реакцию розеткообраэования, количество оставшегося вируса измеряют при различных уровнях энергии. Результаты представлены в таблице 2.

Как видно в таблице 2, интенсивности и дозы измеряются в диапазоне 350-800 нм. Если эти интенсивности и дозы измерять по всему спектру поглощения метиленового синего (550-700 нм), интенсивность света натриевой лампы составляет 121 мВт/кв.см, и дозы составляют, сверху вниз в левом столбце, 0, 1,7, 7, 14 и 28. Подобным же образом для белого флуоресцентного света интенсивность составляет 12 мВт/кв. см, и дозы составляют, сверху вниз по столбцу 3, 0, 0,5, 2,5, 7,5 и 15.

Таким образом, как показано в таблице 2, при использовании белого флуоресцентного света с уровнем энергии приблизительно 7,5 Дж/кв.см, если измерять в контейнере в области поглощения 550-700 нм (что соответствует примерно 15 Дж/кв.см, если измерять в полосе приблизительно 350-800 нм), логарифм уменьшения концентрации вируса (ВЛБ) составляет приблизительно 4,8 по сравнению с большими, чем 6,2, логарифмами при уровне энергии приблизительно 14 Дж/кв.см, если измерять в контейнере в области поглощения 550-700 нм (что соответствует 16 Дж/кв. см, если измерять в полосе примерно 350-800 нм) с использованием света натриевой лампы высокого давления.

Устройство и способ настоящего изобретения могут также сделать возможными меньшие повреждения терапевтических белков. Например, получают образцы примерно по 235 мл и примерно с 10 мл метиленового синего (чтобы получить концентрацию примерно 1,1 мкМ. Один образец обрабатывают белым флуоресцентным светом, обеспечивающим интенсивность в контейнере 8,8 мВт/кв.см, если измерять в полосе поглощения 550 нм - 700 нм, а другой образец обрабатывают светом натриевой лампы высокого давления, обеспечивающей интенсивность в контейнере 121 мВт/кв.см, если измерять в диапазоне длин волн 550 нм - 700 нм. Как представлено в таблице 3, примерно через 2 минуты экспозиции на свету натриевой лампой высокого давления воспроизводимый вирус не детектируется, и извлечение фибриногена составляет примерно 88%. В противоположность этому взаимодействие с белым флуоресцентным светом после 30 минут экспозиции не обеспечивает полного уничтожения вирусов и дает приблизительно 81% извлечения фибриногена.

Являются возможными различные модификации исполнений и способов, описанных здесь, согласно области действия прилагаемой формулы изобретения.