專利名稱：使用抗微生物光動力療法除去人類血液和血液制品中的微生物的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物流體中病原微生物的破壞、清除和/或滅活。具體是，它涉及抗微生物光動力激光治療方法和裝置，以消除生物流體例如血液和血液制品中的病原微生物。3.發(fā)明公開內(nèi)容陳述因輸注被污染的血液或血液制品而傳播的血源性疾病被認為是重要的醫(yī)療健康問題。獻血最通常是將導(dǎo)管插入靜脈中并通過重力流動將血液收集在塑料袋中(與抗凝劑混合)。然后將這樣收集的血液分離成組分。除了紅血細胞、血漿和血小板以外，所得的血液組分制品還包括白蛋白、濃縮凝血因子、冷沉淀物、濃縮纖維蛋白原和免疫球蛋白(抗體)。紅細胞、血漿和血小板還可以通過被稱為分離采血(aphaeresis)的更復(fù)雜過程來個別捐獻。輸血的重要性是眾所周知的，特別是在人受到重傷例如汽車失事的情況下或在沒有輸血支持不能進行的許多手術(shù)中。由于急性或大量失血，血管中沒有足夠的血液，就沒有足夠的壓力將新血推到組織中，導(dǎo)致器官由于缺氧而死亡。輸血還可以用來治療血液病引起的重度貧血或血小板減少癥。另一種需要經(jīng)常輸血的情況是患有血友病或鐮刀細胞病的人。根據(jù)疾病要求，應(yīng)該輸注全血或血液制品例如新鮮冰凍血漿、濃縮血小板、濃縮紅血細胞及其他。在任何情況下，為了防止接受者的危險的免疫反應(yīng)，輸入的血液應(yīng)該與接受者身體組分相容。輸血能夠挽救生命，但如同任何治療一樣，也牽涉到風(fēng)險。許多病毒、寄生蟲、細菌和/或毒素可以存在于人類血液中，在輸血之前，如果污染的血液或血液制品未經(jīng)有效滅活或污染物未經(jīng)徹底消除的話，可以引起高死亡率的傳染病。給予輸血會有將病毒感染傳遞給它的接受者的風(fēng)險。通過輸血獲得乙型肝炎病毒(HBV)、人類免疫缺陷病毒(HIV)或丙型肝炎病毒(HCV)的風(fēng)險，即使在發(fā)達國家像美國，也是重要的健康威脅。細菌對抗生素的耐藥性使得感染更難治療得多。在此情況下，可能需要更高劑量或更強的藥物來控制感染。在極端情況下，細菌耐藥性可以致命?？股厥菑娪辛Φ臍⒕?，當(dāng)產(chǎn)生細菌傳染時，它幫助我們的身體恢復(fù)優(yōu)勢。過度使用廣譜抗生素，例如第二和第三代頭孢菌素，極大加快了甲氧西林耐藥性的產(chǎn)生。金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是革蘭氏陽性細菌,是耐藥性不斷增加的病原體的一個實例。在健康人的粘膜和皮膚中也可以發(fā)現(xiàn)。它能夠極度適應(yīng)抗生素壓力。耐藥株，也名為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)，在人類中造成難以治療的感染。因為該菌株往往發(fā)生對超過一種抗生素化合物的耐藥性，它也可以被稱為多重耐藥金黃色葡萄球菌。經(jīng)過一個時期，細菌通常對抗生素產(chǎn)生耐藥性。與所提到的化學(xué)治療方法一起；光動力療法一針對癌細胞的治療方法，已被發(fā)現(xiàn)能夠有效破壞大范圍的微生物。光動力療法基于由適當(dāng)波長進行光敏劑活化。光活化的光敏劑產(chǎn)生單線態(tài)氧和自由基，其造成異常細胞的破壞。已經(jīng)研究了各種光敏劑對病原微生物的殺菌效果，并被發(fā)現(xiàn)是有效的。
為了獲得沒有污染的供體血液，要采取許多步驟，然而主要的處理來自未被檢出的微生物劑，該微生物劑在輸血之前需要被滅活。在許多制備步驟如血液收集、加工、合并和輸注的任何一個期間，血液組分都可能被污染。因此，經(jīng)檢驗，表面上健康的供體血液可能被數(shù)以百萬計未被檢出/未知的感染性微生物所污染。此外，供體的血液裝置可能在儲存期間被細菌污染，這將在接受者中引起可能致命的感染；或可能包含殘留的白血球，其后來釋放化學(xué)物質(zhì)，引起疾病或重度發(fā)燒。Piechocki等人的美國專利No. 5，660，731公開了從抗微生物治療后的生物流體中除去亞甲基藍的方法、系統(tǒng)和裝置。在該專利中。他們公開了使用亞甲基藍滅活血液和血液制品中諸如病毒和細菌的物質(zhì)的治療方案。還公開了使用碳纖維將亞甲基藍從生物流體中分離的方法。Wollowitz等人在其美國專利No. 6，686，480中公開了補骨脂內(nèi)脂化合物如何用來與病原體核酸形成共價交聯(lián)，用于血液中存在的病原體的去污染。Wagner的美國專利No. 5, 545, 516公開了使用吩噻嗪-5_ fit染料加560_800nm福射來滅活所有病原體，從而滅活全血、血漿、血液細胞組分中的病原性污染物的方法。在美國專利No. 7, 407, 948 中，Griffiths 等人公開了名為 Phonoselenazinium 的光敏組合物及其在光動力療法中作為抗感染、抗癌和殺菌劑的應(yīng)用。在一個實施方案中，其公開了在體外條件下，通過施用需要劑量的光敏劑并將細胞培養(yǎng)后用665nm的CeramOptec二極管激光器福射，該組合物滅活金黃色葡萄球菌(S. aureus)、大腸桿菌(E. coli)及其他微生物的應(yīng)用。美國專利No. 6，843，961 (Hlavinka等)公開了使用光敏劑和適當(dāng)波長的光來滅活血液和血液制品中污染物的PDT方法和設(shè)備。在美國專利No. 7244841中，Love等人公開了應(yīng)用一種組合物通過不包括將該組合物暴露于光動力療法的光或聲動力療法超聲源下的方法來殺死微生物或減弱微生物的生長。所述化合物的刺激是固有的。一種完全不同并且有希望的途徑是噬菌體療法。Wilson在其美國申請公布No. 2007/0020241中公開了由光敏劑和細菌噬菌體構(gòu)成的組合物。用作尋靶劑的細菌噬菌體是葡萄球菌噬菌體(staphylophage)。該細菌噬菌體與光敏劑接合，它們?nèi)缓筇禺愋园卸毦Ｔ摪l(fā)明可用于滅活葡萄球菌(staphylococci)，更具體是MRSA、EMSA、VRSA、異質(zhì)性VRSA、VISA或CA-MRSA菌株。噬菌體療法是更復(fù)雜的系統(tǒng)。在美國申請no. 2002/0001590中，Kelly等使用帶有抗菌劑如抗生素和化療劑的細菌噬菌體來滅活病原體。Sowemimo-Coker等人在美國專利No. 6，235，508中公開了使用具有光敏劑與阻滯劑相連并具有至少一個鹵素取代的或一個非氫鍵合的離子部分或二者的組合物滅活病毒和細菌污染物的方法。優(yōu)選的兩種光敏化合物是補骨脂內(nèi)脂和香豆素，它們被制成在用紫外線燈或電離輻射輻射后非常特異性地靶定核酸并與DNA和RNA共價結(jié)合，導(dǎo)致病原體的失活。與PS和電離輻射一起使用低毒性化合物可能是有害的。補骨脂內(nèi)脂是光活性的DNA-嵌入化合物并且不產(chǎn)生單線態(tài)氧。在美國專利No. 6，323，012中，Ben-Hur等公開了通過對病毒感染的細胞施用5_氨基乙酰丙酸來治療病毒感染的PDT方法。短時間之后，施加紅光以光動力活化在被病毒感染的細胞中積聚的原卟啉IX。 在美國專利No. 7, 094, 378中，Goodrich等公開了處理和滅活存在于生物流體中的微生物的方法和設(shè)備。該方法包括調(diào)節(jié)待處理的流體中血漿的百分比并與光敏劑(核黃素)混合，以及將所述流體暴露于光下，從而滅活微生物。類似地，Hlavinka等人在其美國專利No. 7，077，559中公開了使用核黃素和光減少血液和血液制品中病原體的一種混合系統(tǒng)、設(shè)備和方法。擠壓或夾緊裝置確保了血液和血液組分的恰當(dāng)?shù)墓廨椛?。Reddy等人在其美國專利No. 7，049, 110中公開了通過向流體添加無毒PS并將該流體暴露于光輻射下來滅活生物流體中微生物的PDT方法和設(shè)備。沒有發(fā)現(xiàn)針對病原微生物使用的傳統(tǒng)篩查和處理方法能夠非常有效地控制病原微生物通過污染的血液和血液制品迅速傳播。沒有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中公開的消除微生物的方法能夠像所宣稱的那樣有效減弱所有細菌、病毒及其他病原體。因此，在輸血之前從血液和血液制品中消除或滅活這些病原體物質(zhì)是必要的。令人遺憾的是，到目前為止，由于裝置的過濾能力不充分、難治微生物的抗生素耐藥性、或缺乏有效和靈驗的裝置和/或方法，從血液或血液制品中消除或滅活血液病原體一直有許多困難。因此，有必要提供一種有效和靈驗的方法和裝置從血液和血液制品中、從單個供體中消除或滅活病原性物質(zhì)，同時不損害這樣的生物流體的治療和生物學(xué)性質(zhì)。本發(fā)明的目標和概要本發(fā)明的一個目標是提供用于清除、破壞和/或滅活在生物流體例如從供體收集的血液和血液制品中發(fā)現(xiàn)的病原微生物的抗微生物光動力治療方法和治療裝置。本發(fā)明的另一個目標是提供利用有效的抗微生物光敏劑和光來純化被感染的血液和血液制品的抗微生物光動力治療方法和治療裝置。本發(fā)明的又一個目標是提供具有帶光源的照射單元的抗微生物光動力治療方法和治療裝置，用于消除污染血液和血液制品的未被檢出的病毒組分。本發(fā)明的再一個目標是提供用于根除(eradiation)、消除和/或滅活病原體但不改變或影響經(jīng)處理的血液和血液制品的生物和治療性質(zhì)的抗微生物光動力治療方法和治
療裝置。本發(fā)明還有一個目標是提供抗微生物光動力激光治療方法和裝置以殺死、消除和/或滅活全血和血液制品如人類新鮮冰凍血漿、濃縮血小板、紅血細胞(RBC)和凝血因子(V，VII，IX，X和XIII)中的病原性物質(zhì)。
本發(fā)明再一種目標是提供具有適當(dāng)波長的適當(dāng)光源，以引起單線態(tài)氧的產(chǎn)生。可能的光源選自二極管激光器系統(tǒng)、高功率LED、白光或發(fā)射可見光的其它光源、乃至發(fā)射近UV或近IR的光的光源。簡單說，本發(fā)明提供了創(chuàng)造性的治療方法和裝置，用于減弱/滅活在生物流體例如血液和血液制品包括人類單供體新鮮冷凍血漿、濃縮血小板、紅血細胞(RBC)、凝血因子(例如因子V、VII、VII、IX、X和XIII)中發(fā)現(xiàn)的病原微生物?？刮⑸锕鈩恿χ委熡脕硐汉脱褐破分卸喾N(耐藥)細菌、病毒、真菌、寄生蟲和其它未被檢出或不容易檢出的病原微生物或粒子，但不影響血液和血液制品的生物學(xué)性質(zhì)。所述耐藥菌難以被消除。這對于金黃色葡萄球菌和相關(guān)菌株、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)或瘡皰丙酸桿菌(Propionibacterium acnes)、疏螺旋體(Borrelia)和在皮膚上發(fā)現(xiàn)的其它細菌尤其如此。本發(fā)明的其它實施方案消除了污染血液和血液制品的未被檢出或不容易檢出的病毒，它們造成肝炎、獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)和其它血源性病毒疾病的傳播。人類免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎和丙型肝炎病毒近來已經(jīng)成為主要的血源性傳染。通過血液和 衍生制品傳播的許多寄生蟲也被這些新穎的方法和裝置消除。從以下結(jié)合附圖的說明閱讀中，本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點將變得明了。


圖I描繪了具有四個LED環(huán)單元的四重照射單元的頂視圖。圖2繪出了具有兩個LED環(huán)的照射單元和具有接頭的照射袋的實施方案。優(yōu)選實施方案的詳細說明血源性的、輸血傳播的和相關(guān)的疾病有許多。本發(fā)明提供了抗微生物光動力治療方法和裝置，用于有效消除、減少和/或失活在全血和血液制品中發(fā)現(xiàn)的病原微生物。全血內(nèi)容物包括懸浮在被稱為血漿的流體中的紅血細胞(RBC)、白血細胞(WBC)和血小板。術(shù)語“微生物”、“病原體”、“微生物”、“微生物因子”或“微菌”在本發(fā)明中包括在人類和動物中均能引起嚴重感染的所有類型有害的或污染血液的細菌和它們的耐藥種類、朊病毒、真菌、病毒(viri)、原生動物和血液寄生蟲。術(shù)語“血液制品”和“血液組分”是指人類單供體新鮮冷凍血漿、濃縮血小板、單采血小板、紅血細胞(RBC)、白細胞(WBC)、濃縮粒細胞、白蛋白、冷沉淀物、抗硫胺素III、抗血友病因子(AHF)、凝血因子(例如因子V、VII、VII、IX、X和XIII)和它們的組合。術(shù)語“生物流體”或“體液”是指全血或血液制品?？股啬退幮缘漠a(chǎn)生是處理細菌感染時面對的主要問題。尤其是多重耐藥菌例如甲氧西林敏感型金黃色葡萄球菌(MSSA)和甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌(MRSA)是美國醫(yī)院中最經(jīng)常鑒定到的抗微生物耐藥病原體。同時，表面上健康的供體捐獻的血液中真正的威脅源于皮膚細菌，如表皮葡萄球菌或瘡皰丙酸桿菌、疏螺旋體菌種和在獻血過程中傳播的其他病原菌。本發(fā)明提供了消除生物流體的這種細菌感染的方法和裝置。輸血傳播的病毒是相對新發(fā)現(xiàn)的污染血液的病毒。病毒如皰疹病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)、丙型肝炎病毒(HCV)和乙型肝炎病毒(HBV)是在血液中發(fā)現(xiàn)的并且常常未能檢出。其它較少知道的病毒包括T細胞親淋巴性病毒、巨細胞病毒和細小病毒。被病毒感染的血液然后造成血源性疾病如AIDS、肝炎等的傳播。使用本發(fā)明的方法和裝置，使得有可能消除生物流體例如血液和血液制品中像這樣未被檢出的病毒、耐藥菌和其它微生物。本發(fā)明的目的還在于消除傳染性血源性原生動物寄生蟲如克氏錐蟲(Trypanosoma cruzi),其引起查加斯(Chagas)病；引起非洲昏睡病的錐蟲；引起痕疾的痕原蟲，尤其是造成惡性和日益耐藥的痕疾類型的惡性痕原蟲(Plasmodium falciparum)。除了這種威脅之外，還有尚未鑒別的其它未知微生物。總的目的是破壞健康供體捐獻的血液中不容易檢出的危險。光敏劑和它們的衍生物被有效用作抗微生物劑。本文發(fā)現(xiàn)的優(yōu)選光敏劑是番紅0，其有兩個互變異構(gòu)形式并可以在532nm處被光活化。番紅0表現(xiàn)出高度抗微生物活性。發(fā)現(xiàn)番紅0即使在復(fù)雜的生物流體如血液、血清等的存在下，仍然非常有效。雖然其它光敏劑也可用作抗微生物劑，但在本發(fā)明中，優(yōu)選的光敏劑選自吩噻嗪、葉啉、二氫卟酚及其他。 在一個實施方案中，提供了抗微生物光動力療法的治療裝置，其包括照射單元、無菌透光容器袋和持袋器、以及光敏劑-吸收劑單元。本發(fā)明的照射單元包括光源，所述光源選自但因此不限于激光器、二極管激光器系統(tǒng)、LED、高功率LED、燈、白光、或具有被選定光敏劑吸收的一種或多種波長的其它光源。所述光源在適當(dāng)波長包括電磁光譜(EMS)的可見光、近紫外線(UV)和/或近紅外線(NIR)區(qū)下運行。照射單元利用光源引起單線態(tài)氧的產(chǎn)生，同時執(zhí)行光動力療法。優(yōu)選，所述光源包括LED燈。照射單元還包括冷卻元件和作為持袋器的盒子。另外，照射單元包含滑動、旋轉(zhuǎn)或起類似作用的構(gòu)件，確保血液在容器袋內(nèi)充分混合并暴露于來自照射單元的光下。它還被良好配備以在過程將無菌透光容器袋保持在位。準備放入照射單元中的容納血液的容器袋是透光的，允許光穿透以活化光敏劑。因此，在執(zhí)行照射之前，包含血液的容器袋被恰當(dāng)覆蓋以避免光敏劑過早活化。優(yōu)選，無菌透光容器袋聯(lián)合串聯(lián)或并聯(lián)管的幫助，向所處理的生物流體提供適當(dāng)照射劑量。光敏劑-吸收劑單元用來除去存在于所處理的生物流體中過量、未反應(yīng)或未活化的光敏劑。在一個實施方案中，光敏劑-吸收劑單元包含填充了多孔珠子和海綿的外殼，所述多孔珠子和海綿從處理的血液和血液制品中提取和/或吸收過量的或未活化的光敏劑。處理和清潔過的血液和血液制品可以儲存，供進一步應(yīng)用。在另一種實施方案中，用于從血液和血液制品中消除、根除和/或失活病原體而不會不利地影響它們生物活性的必要元素的抗微生物光動力治療(TOT)方法包括以下步驟1)收集血液；2)如有必要，將全血分離成血液組分；3)將光敏劑與包含血液或血液組分的處理流體混合；4)照射所述處理流體；5)除去過量和/或未活化的光敏劑和殘留片段；和6)以無菌方式收集和存儲經(jīng)處理和清潔的血液或血液組分，直到進一步應(yīng)用。為了防止凝血，向收集袋添加抗凝血物質(zhì)如肝素或檸檬酸鹽。優(yōu)選，從健康供體收集血液和血液組分。可以使用離心來促進分離步驟。分離的血液組分然后被放在無菌袋中并儲存，準備后續(xù)的抗微生物PDT處理。優(yōu)選的光敏劑是BLC 2003 (番紅-0)。步驟3)之后或期間存在停留期，以確保光敏劑與待處理的血液或血液組分的充分混合。另外，處理裝置提供的滑動、旋轉(zhuǎn)或類似的運動允許進一步混合光敏劑和血液或血液組分，并徹底照射生物流體和/或它的組分。用處理裝置的光源針對所采用的選定光敏劑編碼的波長執(zhí)行照射步驟。當(dāng)使用的光敏劑是BLC 2003時，光源優(yōu)選在532nm下運行/包含。將活性的無微生物的處理流體通過光敏劑-吸收劑單元，所述單元也可以吸附或吸收殘留片段例如滅活的微生物等，從而可以完成除去過量和/或未活化的光敏劑和殘留片段的步驟。經(jīng)處理的血液或血液組分可以調(diào)節(jié)所有必要的參數(shù)例如溫度、密度組成及其他后，被重新混合并重新輸入人類或動物液流。本發(fā)明的抗微生物PDT方法不會不利地影響經(jīng)處理的血液或血液制品的生物活性的必要元素，也沒有顯示出它們在處理之后功能性能力受損。本發(fā)明由以下實施例進一步說明，但不限于此。實施例I 從血液和血液制品中消除微生物的一般處理過程消除、根除和/或失活血液和血液制品中病原體的一般步驟包括步驟I :包括從健康供體收集血液。向收集袋添加抗凝劑如肝素或檸檬酸鹽以防止凝血。 步驟2 :分離血液組分。血液組分包括紅血細胞、血漿、血小板和(冷沉淀的)抗血友病因子(AHF)。在處理血液防止凝血并容許置于容器中的情況下，重量超過其它組分的紅血細胞將沉降到底部；血漿將留在頂部；白血細胞和血小板將在血漿和紅血細胞之間保持懸浮。離心可以用于促進這種分離過程。然后移出富血小板的血漿并放置在無菌袋子中，可用于制備血小板和血漿或冷沉淀AHF。為了獲得血小板，將富血小板的血漿離心，引起血小板沉降到底部。然后分離血漿和血小板并準備用于輸血。血漿也可以與來自其它供體的血漿合并和進一步處理、或分級，以提供純化的血漿蛋白例如白蛋白、靜脈內(nèi)用免疫球蛋白(IVIG)和凝血因子。步驟3 :包含血液和血液制品的無菌透光容器袋被注入光敏劑，優(yōu)選BLC 2003 (番紅-0)。步驟4 :確保光敏劑與血液和血液制品充分混合，然后是短的停留期。步驟5 :將裝有與光敏劑混合的血液或血液制品的無菌透光容器袋放置在具有持袋器的處理裝置中，持袋器可以通過滑動運動移動。一旦袋子固定于持袋器，就將持袋器設(shè)置成滑動運動。這確保了在無菌透光容器袋內(nèi)徹底輻照血液和它的組分。步驟6 :在針對選定的光敏劑編碼的波長(當(dāng)使用BLC 2003時是532nm)下輻照。步驟7 :然后將無微生物的流體經(jīng)過光敏劑-吸收劑。該吸收劑單元除去存在于經(jīng)處理的生物流體中的過量和未活化的光敏劑。步驟8 :收集和儲存經(jīng)清潔和處理的血液/血液組分，直到進一步應(yīng)用。這樣處理的血液既沒有顯示凝血因子活性減少，也沒有影響血漿的功能性能力。本發(fā)明可以用于在血庫、醫(yī)院或?qū)嶒炇覝缁畈≡w。實施例I :處理血液和血液制品的處理裝置和抗微牛物PDT方法圖I描繪了在矩形立方體形狀的照射單元四邊帶有四個LED環(huán)單元101的四重照射單元100。所述四個LED單元位于中心的冷卻元件103上，并具有相應(yīng)的盒子105容納無菌透光容器袋。所述無菌透光容器袋另有管子，為了獲得流經(jīng)所有四個袋子和四重照射LED單元的流。無菌透光容器袋的每個流入口位于底部。圖2顯示了四重照射單元100的每側(cè)上每個照射單元與相應(yīng)的無菌透光容器袋如何排列。圖2顯示了照射單元200每側(cè)內(nèi)的LED單元以及盒子與準備被照射的無菌透光容器袋的布置。每個LED單元具有被布置成兩個同心環(huán)201的高功率LED陣列(當(dāng)使用優(yōu)選的光敏劑時，具有總共18個LED單元Luxeon 環(huán)，LED波長為530nm)。LED可以被布置成一個或多個環(huán)和許多不同的方式。照射單元具有相應(yīng)的盒子，其中放置具有管接頭205的袋子203。箭頭指出細菌懸液的流向。抽取健康供體的被感染的全血并收集在無菌檸檬酸鹽或肝素?zé)o菌透光容器袋中。本發(fā)明中無菌透光容器袋是被專門設(shè)計用于抗微生物光動力治療處理期間使用的照射單元的。通過現(xiàn)有技術(shù)中和本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員已經(jīng)知道的方法分離這樣收集的血液的各個組分，或者全血本身就可以接受本處理方法。光敏劑被添加到透光無菌袋中。所添加的光敏劑利用定軌振蕩器與血液和/或血液組分混合，以確保微生物完全暴露于光敏劑下?，F(xiàn)在將這樣準備的血液袋放入設(shè)在照射單元內(nèi)的持袋器中。一旦所述袋子被固定在持袋器中，就將其設(shè)置為滑動運動。接通照射單元并且滑動運動中的無菌透光容器袋暴露于與所添加的光敏劑的吸收光譜匹配的特定波長下，暴露時間通常長得足以消除細菌和寄生蟲粒子。光敏劑在微生物細胞上和內(nèi)蓄積，所述細胞隨后通過光細胞毒作用被破壞。使處理的流體通過光敏劑-吸收劑單元，該單元由裝有微小的多孔珠子和較大的海綿的塑料殼構(gòu)成。這些珠子/海綿從處理的流體中提取/吸收過量 或未活化的光敏劑。經(jīng)處理的血液中過量或未反應(yīng)的光敏劑最后被除去。清潔的血液和血液制品可以被儲存供進一步應(yīng)用。這樣處理后的血液及其制品它們的生物功能仍然完整和它們的治療作用沒有降低。本發(fā)明中使用的所述方法和裝置有效用于消除微生物病原體。這種方法可以用于消除生物流體中的病原體，所述生物流體包括但不限于全血、血液制品和血液組分；術(shù)語血液組分進一步包括個別或組合的人類單供體新鮮冷凍血漿、濃縮血小板、紅血細胞(RBC)、凝血因子(例如因子V、VII、VII、IX、X和XIII)。實施例3 從捐獻的血液中凈化和消除未被檢出的病毒輸血在一些情況中、例如創(chuàng)傷導(dǎo)致的大量失血中可以挽救生命，或者可用于補充手術(shù)期間損失的血液。輸血也可以用來治療血液病引起的嚴重貧血或血小板減少癥?；加醒巡』蜱牭都毎〉娜丝赡苄枰?jīng)常輸血。早期輸血使用全血，而現(xiàn)代的醫(yī)療實踐只使用血液組分。捐獻的血液在它被收集后通常進行處理，使他適合用于特定的患者群體。在許多傳染病例如HIV、梅毒、肝炎等中，未被檢出的微生物可以通過輸血從看起來健康的獻血者傳到接受者。本發(fā)明幫助消除未被檢出的或不容易檢出的病毒，并提供沒有病原微生物的生物流體供安全使用。從患者收集的全血與很少量的無毒光敏劑、優(yōu)選番紅0混合。使用定軌振蕩器將含有全血和番紅0的無菌透光容器袋徹底混合，并放到照射單元中的持袋器中，設(shè)置成滑動運動。照射單元裝備有波長532nm的光源。使用的光源可以包括激光或高功率LED光。根據(jù)選定的光敏劑的吸收特性，照射單元可使用發(fā)射可見區(qū)、近UV和/或近IR的光的光源。因此含有經(jīng)處理的血液的袋子應(yīng)該儲存在空調(diào)室中直到最終用于血液透析/或用于其它目的。這種通常延長的時間應(yīng)該足以消除病毒粒子。使用由裝有微小的多孔珠子和較大的海綿的塑性殼構(gòu)成的光敏劑-吸收劑單元/機構(gòu)，除去經(jīng)處理的血液和血液制品過量或未活化的光敏劑。這些珠子從處理后的生物流體中提取/吸收過量或未活化的光敏劑分子。實施例4 從捐獻的血液中凈化和消除寄牛蟲一般認為，健康人的血液也可能被在儲存條件下生長的病原微生物污染，特別是在37°C儲存的濃縮血小板中。血液具有營養(yǎng)物、糖、氧，提供了供微生物生長的完美環(huán)境和溫度。如果免疫系統(tǒng)健康的話，寄生蟲被遏制。最常見于血液中的原生動物寄生蟲包括體內(nèi)寄生蟲，例如瘧原蟲和錐蟲，它們在宿主血液中具有感染階段。通常知道的原生動物是引起瘧疾的瘧原蟲、引起查加斯病或美國人昏睡病的另一種原生動物克氏錐蟲、和引起剛果錐蟲病的布氏錐蟲(Trypanosoma brucei)。發(fā)現(xiàn)這些寄生蟲在供血中數(shù)量越來越多。所述寄生蟲進入脂肪和肌細胞并開始繁衍，最終釋放到血液中并由此分布到整個身體。他們最終變得在血液中相當(dāng)少，但是在器官中持續(xù)生存和繁衍。傳染性的活寄生蟲在血液和器官中持續(xù)無止境地感染。寄生蟲可以在再次被蟲咬時傳出，這時寄生蟲與蟲的食物一起攝入，并隨后被傳到下一個被它咬的人中。寄生蟲還可以通過輸血或器官捐贈來傳播。本發(fā)明有效用于從血液和血液制品中消除這樣的寄生蟲，使它們安全地供醫(yī)院和血庫進一步應(yīng)用。從健康供體收集的血液與番紅0 —起輸注，番紅0是可以靶向并在照射之后滅活血液流體中的寄生蟲的光敏劑。包含光敏劑和血液的無菌透光容器袋現(xiàn)在放入照射艙中。持袋器設(shè)成滑動運動，以確保將具有血液和光敏劑的袋子徹底暴露于光下。血液和它的組分沒有受到損害。除去血液中未反應(yīng)的和任何過量的光敏劑，現(xiàn)在血液可以安全地供進一步用于患者。
可以使用本發(fā)明的處理方法和裝置，如實施例I的一般程序所述個別處理全血或分離的血液組分。在參考附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的情況下，要了解，本發(fā)明不局限于精確的實施方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以實施改變和修改而不背離權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.抗微生物光動力治療方法，用于除去、消除或滅活混有微生物的血液和血液制品但對所述血液和血液制品的生物活性的必要元素沒有不利的影響，所述方法包括以下步驟 a.收集血液； b.如有必要，將全血分離成血液組分； c.將光敏劑與包含血液或血液組分的處理流體混合； d.在適合選定的光敏劑的波長照射所述處理流體； e.除去過量和/或未活化的光敏劑和/或殘留片段；和 f.以無菌方式收集和儲存經(jīng)處理和清潔的所述處理流體，直到進一步應(yīng)用。
2.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述微生物包括病毒、細菌、多重耐藥細菌、甲氧西林敏感型金黃色葡萄球菌(MSSA)、原生動物、寄生蟲、朊病毒、真菌，及其他未被檢出的、不容易檢出的和未知的病原體。
3.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述血液和血液制品包括全血、紅血細胞、白血細胞、血漿、血小板、濃縮血小板、單采血小板、新鮮冷凍血漿、冷沉淀物、冷沉淀抗血友病因子(AHF)、人類單供體新鮮冷凍血漿、濃縮粒細胞、白蛋白、抗硫胺素III、凝血因子和它們的組合。
4.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述光敏劑選自番紅-O、吩噻嗪、葉啉和二氫卟酚。
5.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述照射為采用與所施用的光敏劑的吸收譜匹配的波長輻照所述血液和血液制品。
6.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述除去過量和失活的光敏劑的步驟使用光敏劑-吸收劑執(zhí)行。
7.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述殘留片段包括光敏劑片段、滅活的微生物等。
8.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述血液組分的分離步驟通過選自稀釋、離析、傾析、離心和它們的組合的方法執(zhí)行。
9.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述混合步驟和照射步驟進一步通過選自滑動作用、旋轉(zhuǎn)作用和它們的組合的運動被增強。
10.權(quán)利要求I的抗微生物光動力治療方法，其中所述進一步應(yīng)用包括在適當(dāng)?shù)臈l件下將經(jīng)處理的血液或血液組分重新混合和重新注入到人類或動物的液流中。
11.權(quán)利要求10的抗微生物光動力治療方法，其中所述適當(dāng)?shù)臈l件是指調(diào)節(jié)必要的已知生理參數(shù)，包括溫度、密度、組成等。
12.用于抗微生物光動力治療處理的裝置，其用于從生物流體中除去微生物，所述裝置包括 照射單元； 無菌透光容器袋和持袋器；和 光敏劑-吸收劑單元。
13.權(quán)利要求12的裝置，其中所述照射單元包括光源、冷卻元件、持袋器、和用于滑動、旋轉(zhuǎn)和執(zhí)行組合運動的機構(gòu)。
14.權(quán)利要求13的裝置，其中所述光源包括高功率光源。
15.權(quán)利要求13的裝置，其中所述照射單元中的光源是與預(yù)先選定的光敏劑相容的激光器、二極管激光器系統(tǒng)、高功率LED、燈、LED、白光、和具有電磁光譜的可見、近UV和近IR區(qū)波長的其它光源。
16.權(quán)利要求14的裝置，其中所述光源包括在532nm運行的高功率LED源。
17.權(quán)利要求13的裝置，其中所述滑動、旋轉(zhuǎn)和組合運動確保生物流體-光敏劑充分混合并暴露于來自照射單元的光下。
18.權(quán)利要求12的裝置，其中所述持袋器能夠滑動運動。
19.權(quán)利要求12的裝置，其中所述無菌透光容器袋允許光的穿透以活化所述光敏劑。
20.權(quán)利要求12的裝置，其中所述光敏劑-吸收劑單元被設(shè)計成從經(jīng)處理的血液和血液制品中除去過量和未反應(yīng)的光敏劑和殘留片段。
21.權(quán)利要求20的裝置，其中所述殘留片段包括在處理血液和血液制品之后存在的光敏劑片段、滅活的微生物和類似的片段物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了創(chuàng)造性的處理方法和裝置，用于減弱/滅活在生物流體例如包括人類單供體新鮮冷凍血漿、濃縮血小板、紅血細胞(RBC)、凝血因子(例如因子V、VII、VII、IX、X和XIII)在內(nèi)的血液和血液制品中發(fā)現(xiàn)的病原微生物。抗微生物光動力療法用來消除血液和血液制品中多種(耐藥)細菌、病毒、真菌、寄生蟲和其它未被檢出或不容易檢出的病原微生物或粒子，但不影響血液和血液制品的生物學(xué)性質(zhì)。所述耐藥菌難以被消除。這在金黃色葡萄球菌和相關(guān)菌株、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)或瘡皰丙酸桿菌(Propionibacterium acnes)、疏螺旋體(Borrelia)和在皮膚上發(fā)現(xiàn)的其它細菌情況下尤其如此。本發(fā)明的其它實施方案消除了污染血液和血液制品的未被檢出或不容易檢出的病毒，它們造成肝炎、獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)和其它血源性病毒疾病的傳播。人類免疫缺陷(HIV)、乙型肝炎和丙型肝炎病毒近來已經(jīng)成為主要的血源性傳染。通過血液和衍生制品傳播的許多寄生蟲也被這些新穎的方法和裝置消除。
文檔編號A61M1/36GK102802694SQ201080024400
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者杰哈德·D·維蘭德, 弗克爾·阿布萊切特, 卡爾-海因茲·沃佩爾, 貝克哈德·基特爾 申請人:拜萊泰克制藥市場有限公司