CN101868255A

CN101868255A - 全血的病原体灭活

Info

Publication number: CN101868255A
Application number: CN200880101393A
Authority: CN
Inventors: D·J·拉文卡; H·L·瑞蒂; R·P·古德瑞奇
Original assignee: Terumo BCT Biotechnologies LLC
Current assignee: Terumo BCT Biotechnologies LLC
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-10-20
Also published as: WO2009018309A2; RU2010107157A; WO2009018309A3; JP2010535235A; EP2205285A2; AU2008282232A1; CA2694169A1; US20080299538A1

Abstract

本发明涉及灭活全血的病原体的方法。步骤包括将来自供体的全血收集到袋内；用足够能量的光照射全血，从而使得全血中存在的咯嗪光敏剂可以光解以灭活全血中可能存在的任何病原体；和贮存病原体灭活的全血。本发明还包括将病原体灭活的全血分离为组分的方法。

Description

全血的病原体灭活

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.119(e)要求于2007年8月1日提交的美国临时申请60/953374和于2008年7月30日提交的美国申请12/182280的权益。

背景

血液供给被感染性微生物例如HIV、肝炎和其他病毒及细菌的污染对必须接受全血输血或各种血液组分施用的那些人造成严重健康危害，所述血液组分例如血小板、红细胞、血浆、因子VIII、纤溶酶原、纤连蛋白、抗凝血酶III、冷沉淀物、人血浆蛋白成分、白蛋白、免疫血清球蛋白、凝血酶原复合物、血浆生长激素和从血液中分离的其他组分。血液筛选操作可能遗漏污染物，并且近期已开发了不损害细胞血液组分但有效灭活所有感染性病毒和其他微生物的灭菌操作。

吸收确定波长的光且将吸收的能量转移给电子受体的光敏剂或化合物可能是上述问题的解决方法。光敏剂可以用于灭活可能污染血液产品的感染性微生物或其他不希望有的元素例如白细胞，而不损害所需血液组分。

存在许多可用于灭活不希望有的元素的本领域已知的光敏剂化合物。此种光敏剂的例子包括卟啉、补骨脂素、染料例如中性红、亚甲蓝、吖啶、甲苯胺、黄素(盐酸吖啶黄)和吩噻嗪衍生物、香豆素、喹诺酮、醌、蒽醌(anthroquinones)和内源光敏剂例如核黄素。

从志愿者供体收集的用于输血受者的全血一般使用各种已知方法分离为血小板、血浆和红细胞。如果光敏剂用于灭活血液中的病原体，那么在对每种组分实施病原体灭活操作前，通常使全血分离为其组分。这是因为全血的红细胞组分吸收激活特定光敏剂所需的大部分光，增加了可能存在的任何病原体未被灭活的可能性。在红细胞的存在下，将光递送给全血以灭活病原体的所需的量将高至足以引起对全血中的其他组分的损害。在其分离为组分前减少全血的病原体正是本发明针对的问题。

发明概述

本发明涉及灭活全血的病原体的方法。其步骤包括将来自供体的全血收集到袋内；以足够的能量用光照射全血，从而使得全血中存在的咯嗪光敏剂可以光解以灭活全血中可能存在的任何病原体；并且贮存病原体灭活的全血。本发明还包括将病原体灭活的全血分离为组分的方法。

附图简述

图1是本发明的一组袋和过程流程图的示意图。

图2是本发明的另一组袋和另一种过程的示意图。

图3是可以与本发明一起使用的血液组分压榨器(expresser)的示意图。

图4是可以与本发明一起使用的全血分离设备的横截面视图。

图5是设计用于与图4的自动化全血分离设备一起使用的一组分离和收集袋的示意图和部分截面图。

图6是使用图4的设备将病原体灭活的全血分离为组分的过程的流程图。

图7是设计用于与另一种自动化全血分离设备一起使用的另一组分离和收集袋的示意图。

图8是可以与本发明一起使用的另一种全血分离设备的横截面视图。

图9是图8的分离设备的转子的顶视图。

图10是使用图8的设备将病原体灭活的全血分离为组分的过程的流程图。

图11A和11B是根据照射能量的有包膜和无包膜病毒的对数减少的图。

图12是根据照射能量的在处理的红细胞的冷冻贮存过程中的溶血的图。

图13是根据照射能量的在处理的红细胞的冷冻贮存过程中的ATP水平的图。

图14是根据照射能量的在冷冻贮存过程中的处理的红细胞的平均渗透脆性的图。

图15是根据照射能量的处理的和未处理的全血(全血在室温下贮存5天)中的钾水平的图。

图16A和16B是根据照射能量的在冷冻贮存过程中的血浆品质的图。

图17是根据照射能量的关于处理的和未处理的血小板的血小板品质的测量值的表。

详述

在本发明中使用的“光敏剂”定义为吸收在一个或多个确定波长下的放射并且随后利用吸收的能量执行化学过程的任何化合物。

内源光敏剂可以在本发明中使用。术语“内源”意指，由于机体的合成或因为作为必需食品(例如，维生素)摄入或在体内形成代谢产物和/或副产物，而在人或哺乳动物体内天然发现。当使用内源光敏剂时，特别是当此种光敏剂并非固有有毒或在光辐射后不产生有毒光产物时，在净化后无需去除或纯化步骤，并且净化产物可以直接施用于患者。

可以在本发明中使用的此种内源光敏剂的例子是咯嗪例如7，8-二甲基-10-核糖醇基异咯嗪(核黄素)、7，8，10-三甲基异咯嗪(光黄素)、7，8-二甲基咯嗪(光色素)、异咯嗪腺嘌呤二核苷酸(黄素腺嘌呤二核苷酸[FAD])和咯嗪单核苷酸(也称为黄素单核苷酸[FMN]和核黄素-5-磷酸盐)。术语“咯嗪”包括异咯嗪。

内源异咯嗪作为光敏剂以灭活血液和血液组分的用途在美国专利6,258,577和6,277,337中描述，所述2个专利都颁给Goodrich等人，并且通过引用合并入本文至不矛盾的程度。

与待灭活的全血混合的光敏剂的量将是这样的量，其足以充分灭活可能存在于液体中的任何病原体相关核酸，但小于有毒(对于血液组分)或不可溶的量。病原体可以定义为在血液中发现的任何不希望有的元素，例如细菌、病毒和白细胞。

如果核黄素用作光敏剂，那么它可以以约50-500μM的终浓度加入全血。病原体相关核酸包括任何不希望有的核酸，例如白细胞、细菌或病毒中包含的核酸。核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)或两者。

使已向其中加入光敏剂的全血暴露于合适波长的光，以激活光敏剂并且基本上灭活病原体相关核酸和引起对病原体相关核酸的永久性损伤。基本上永久性损伤意指核酸在贮存过程中或在输注到供体内后将不经历自我修复或复制，同时维持病原体的抗原潜力以由接受者的免疫系统去除。

应当指出，附图中的同样的元素由同样的数字表示。

如图1中所示，待灭活病原体的全血可以通过本领域已知的任何方法从供体收集。一般地，单位全血(～450mL)从供体1收集到全血收集袋3内。收集袋可以是标准血液收集袋(在图1中显示)，或可以是圆形袋，例如图5中显示的袋11。收集全血后，血液可以转移至分开的照射袋(参见图2)，或可以在收集袋3中进行照射，取决于收集袋的材料。如果照射在收集袋中进行，那么收集袋必须是至少光可透过的，且具有允许全血和光敏剂在照射过程中混合的大小。将袋5中包含的35mL 500μM核黄素加入至袋3的全血中，并且袋3中的全血+核黄素用22-110J/mL_RBC的辐射进行照射。照射后，灭活的全血可以贮存用于随后使用或可以分离为所需组分，所述组分可以立即使用或贮存用于随后使用。病原体灭活的全血可贮存少于半小时，或可贮存一段时间直至血液不再有活力。对于本发明，在添加光敏剂、照射和后续病原体灭活前全血无需去白细胞，或者在输注入患者前的任何时间点上全血或分开的病原体减少的血液组分无需去白细胞。

在图2中显示的另一个实施方案中，将全血收集到全血收集袋2中，并且转移至照射袋4。袋2随后从其余管道组中取出。光敏剂5随后加入至照射袋4的全血中，并且袋在照明器6中进行照射。照射后，病原体灭活的全血可以转移至固有附着或预连接的贮存袋8。

如果希望将灭活的全血分离为各种血液组分，那么灭活的全血可以手工分离或使用自动化全血分离机进行分离。

全血最通常手工分离为组分。从患者收集全血后，在实验室中处理全血。在处理实验室中，技术人员将包含全血的袋放置到大型摇摆斗式离心机(swinging bucket centrifuge)中，当装载袋时，所述离心机必须小心平衡。启动离心机并且以高速率旋转袋。在第一次离心中，其为最稠密组分的红细胞被迫至袋底部，而较轻的富含血小板的血浆上升至顶部。

技术人员接下来将每个袋放置在压榨器80(参见图3)中，所述压榨器80包括通过弹簧加载的铰链84连接的2块刚性板81、82。所述板之一是固定的，并且另一块是可动的。将血液袋86置于2块板之间，并且释放弹簧销，促使可动板挤压袋。在袋顶部的口87随后打开并且将富含血小板的血浆压榨到预连接的空袋88内。当技术人员观察到红细胞将要到达排出口时，停止压榨并且夹紧管道。

如果要分离血小板，那么将包含富含血小板的血浆的袋放回离心机中，使转子再次平衡并且开始第二次旋转，这次以更高的速度。这次离心将血小板迫至袋的底部，并且允许更轻的血浆上升至顶部。随后重复上文描述的压榨过程，从而使得血小板可以递送至分开的袋用于贮存。

全血也可以通过使用自动化全血分离机分离为组分。可以执行全血分离以获得2种组分产物，例如血浆和红细胞(RBC)，或获得3种(或更多)组分产物，例如血浆、RBC和血沉棕黄层或血小板产物。当要将病原体减少的全血以完全无菌的方式分离为组分时，本系统和方法可能是特别希望的。

图4显示用于通过离心分离一定体积的复合液体的设备的实施方案。该设备包含适合于接受图5中显示的分离袋的离心机和用于促使分离的组分转移到附属袋(satellite bag)内的组分转移装置。

离心机包含由轴承组件30(其允许转子围绕竖直中心轴线(未显示)转动)支承的转子。转子包括圆柱状转子轴32、33；用于容纳附属袋的中央区室34，其与转子轴32、33连接；用于支承在中央区室34内的确定位置中的至少一个附属袋的支承部件(图4中未显示)；和用于支承分离袋的圆形转台35，其与区室34连接。

转子轴包含第一上部部分32和第二下部部分33。轴的上部部分32部分延伸通过轴承组件30。滑轮36与轴的上部部分32的下端连接。

离心机进一步包含通过接合于滑轮36的凹槽中的带41与转子偶联的电动机40，以便使转子围绕中心竖直轴线转动。

分离设备进一步包含第一、第二和第三夹管阀(pinch valve)部件(未显示)，其安装在转子上用于选择性阻断或允许液体流经软塑料(flexible plastic)管，并且选择性密封且切断塑料管。

转台35包含中心截头圆锥形(frusto-conical)部分46(其上部、较小边缘与区室34的缘连接)，与截头圆锥形部分46的下部、较大边缘连接的环状扁平部分47，和从环状部分47的外围向上延伸的外部圆柱状凸缘48。转台35进一步包含通过铰链固定至凸缘48的拱形圆形盖49，以便在开启和闭合位置之间枢转。盖49配备栓51，借此盖49可以在闭合位置封闭。盖49在其上部包含大型断流器，其提供进入转子的中心区室34的通道。盖49具有如此成形的环状内表面，当盖49处于闭合位置时，它与转台38的截头圆锥形部分46和环状扁平部分47一起限定截头圆锥形环状区室53(其具有基本上平行四边形形状的径向截面)。截头圆锥形环状区室53(随后的“分离区室”)意欲用于容纳分离袋11。

组分转移装置包含挤压系统，用于挤压在分离区室53内的分离袋且促使分离的组分转移到附属袋内。挤压系统包含如此成形的弹性环状隔板54，以便沿转台35的截头圆锥形部分46和环状扁平部分47排列，它沿着它的较小和较大圆形边缘固定至所述部分。挤压系统进一步包含液压泵站60，用于经由导管37(其从转子轴的下部部分33的下端通过转子延伸到转台35)将液压液体泵进和泵出在弹性隔板54和转台35之间限定的可膨胀液压室。泵站60包含具有可在液压缸62中移动的活塞61的活塞泵，所述液压缸62经由转动流体联轴节38与转子导管37流体连接。活塞61通过步进电动机63驱动，所述步进电动机63推动与活塞杆连接的导螺杆64。液压缸62还与具有由阀66控制的入口的液压贮液器65连接，用于选择性允许将液压液体引入或抽出液压回路，所述液压回路包括液压缸62、转子导管37和可膨胀液压室。压力表67与液压回路连接用于测量其中的液压。

分离设备进一步包含控制器70，其包括控制单元(微处理器)以及用于给微处理器提供信息和程序指令的存储器，所述信息和程序指令与各种分离方案和依照此种分离方案的设备操作有关。特别地，微处理器经编程用于接受与离心速度(在分离过程的各个阶段中转子将以所述离心速度转动)有关的信息，以及与各种转移流速(分离的组分将以所述转移流速从分离袋11转移到附属袋12、14内)有关的信息。与各种转移流速有关的信息可以例如表示为在液压回路中的液压液体流速，或液压泵站60的步进电动机63的转动速度。微处理器进一步经编程用于直接接受或通过存储器接受来自压力表67和光电池(未显示)的信息，且用于控制离心电动机40、步进电动机63和夹管阀部件，以便促使分离设备按照选择的分离方案运转。

可以与本发明的系统/机器一起使用的各种备选的容器组10显示于图5中。分离容器11可以是袋组的部分，其中在一个实施方案中，分离容器11是环状和/或具有环形形状。在某些实施方案中，其可以是扁平的，或其可以是稍微截头圆锥形分离容器11，并且可以由软塑料材料制成，其在某些情况下，可以是与常规血液或血液组分或其他生物学流体袋中使用的相同或相似的类型。如果要照射袋11，那么它必须是至少光可透过的。

如图5的基本上示意性实施方案中所示，第一组分收集容器12可以通过管13与分离容器11连接，并且第二组分收集容器14可以相似地通过第二管15与分离容器11连接。这2个连接都可以在环袋11的内圆周处，或尽管未显示，任一者或两者可以与外圆周连接或在其间的任何希望的径向位置处。组分收集容器12、14可以以多种方法中的任何一种成形，和/或由多种材料中的任何一种制成，尽管如显示的，在某些实施方案中，它们可以是由基本上常规类型的软塑料片材料制成的基本上矩形的袋，塑料片材料优选考虑到可能选择贮存在各自的容器中的细胞或血液组分产物的类型而进行选择。在图4的二组分(2C)的组10中，这2个组分收集袋12、14是仅有的末端组分袋；然而，在三组分(3C)的组中，第三组分收集袋(未显示)也可以通过第三管道线与环袋11连接。在病原体灭活的全血(WB)的分离中，第一收集袋12可以适合于接受血浆，第二收集袋14适合于接受RBC，并且第三收集袋(在3C组中)适合于接受血小板。

在病原体灭活的全血的分离和病原体灭活的血液组分的制备中，袋最初可以都是空的，或一个或多个最终的组分收集容器或产物袋，例如第二组分容器14(在图5中)，最初可以装有一定量的添加或贮存流体或液体16，用于将组分例如红细胞分配在其中。此种流体的例子可以包括贮存溶液，例如SAG、SAG-M、AS-1、AS-3或AS-5。

可选地，贮存或添加溶液可以预先分配在任选的分离袋中，参见例如，图5中的附属袋26，其将或可以经由从袋14引导的添加溶液管27以及连接管28与袋14连接。还可以包括在管线28上示意性表示的任选的无菌屏障或滤器29。添加或贮存溶液16随后可以经由管线28、27从附属容器26传递到容器14。在某些实施方案中，溶液袋26可以与袋14预先连接，即在组10的制造过程期间连接，或可选地，添加溶液袋26可以随后经由无菌对接或长钉连接进行连接或对接，并且因此先前未贮存在组10内或作为组10的部分，而是相反地在不同时间(在血液组分分离/处理前或后)加入。在此种情况下，组分容器14可以随后暂时密封(通过例如易碎或折断销17，或其他密封装置例如可剥离或压力可断裂封条)，以维持密封在其中的溶液直至可能需要使用它时，即直至装载到离心机中且准备接受组分产物例如RBC时。

对于其他组分袋，贮存或添加溶液可以类似地预先分配在袋中或适合于加入袋中，以有益于随后加入其中的组分产物。如果要收集血小板，那么第三组分收集容器可以包含用于血小板的贮存溶液，例如PAS、PAS IIIM或Composol。

在例如举例说明的实施方案中，分离容器11可以装备连接管19，所述连接管19可以通过无菌对接部23与病原体灭活的全血的来源20连接。在另一个实施方案中，依照上文图1和2中描述的原理，全血可以在分离容器11中收集并且进行病原体灭活。在这个实施方案中，将不需要袋20和管道线19。

如图6中所示，在一般过程110的第一个步骤121中，将病原体灭活的全血供应给分离容器/袋11。随后在第二个一般步骤122中，病原体灭活的全血进行离心并从而分离组分部分。接下来，如框123中所示，将第一组分产物从分离容器11中移出或压榨到第一组分容器12。第二组分产物也从分离容器11中移出或压榨到其第二组分容器14。这由过程图解110中的框124描述。最后，第一和/或第二组分容器12、14通过装阀(valving)、密封和/或切断至其上的入口例如管道线进行封闭。这由框125/在框125中描述。注意，作为一般概念，第三个、第四个和第五个步骤123、124和125可以独立地发生，和/或在第二个步骤122的离心机转速下降和分离后发生，或更一般地，步骤122的转动/离心持续贯穿其他步骤123、124和/或125和任何备选和/或另外的中间步骤的执行。因此，此处转动/离心和分离步骤122将最通常仅在步骤123、124和/或125和任何另外的中间和/或备选步骤完成后停止。随后，第二个步骤122的停止将构成通常过程的结束(注意，尽管如此，但如果执行后处理，那么还有卸出和/或其他管理类型的操作过程，标识、标记、贮存等离心后过程步骤)。注意，在图5中还显示了(以虚线)备选、任选的过程线123a，以强调备选方案，即装阀、密封和/或切断步骤125可以相对于第一组分容器执行，在第四个步骤124前或期间，并且无论如何，在第二产物容器的装阀、密封和/或切断步骤前且与其分开。

如果收集第三产物，那么中间步骤126可以用于将第三产物从分离容器中移出或压榨到第三产物容器。注意，还显示了(以虚线)备选、任选的过程线124a，以强调备选方案，即装阀、密封和/或切断步骤125可以相对于第二组分容器执行，在中间任选步骤126前或期间，并且无论如何，在第三产物容器的装阀、密封和/或切断步骤前且与其分开。

图7显示适合于与另一种系统/机器的一组袋的另一个例子，所述系统/机器可以用于将病原体灭活的全血离心分离为组分产物。这个袋组包含弹性分离袋1000和与之连接的3个弹性附属袋200、300、150。

分离袋1000可以用作全血收集袋、病原体灭活袋和用于将病原体灭活的全血分离为组分的袋。分离袋1000是扁平的并且一般是矩形的。它由2片矩形塑料材料制成，所述塑料材料熔接在一起，以便在其间限定具有与三角形顶端的下游部分连接的主要矩形部分的内部空间。第一管400与三角形部分的尖端连接，并且第二管500和第三管600分别与三角形部分的任一侧面边缘连接。三根管400、500、600的近端嵌入2片塑料材料之间，以便平行。分离袋1000在其各个角中进一步包含开孔800，其与三根管400、500、600邻近。开孔800用于将分离袋固定至分离区室。

最初将一定体积的抗凝血剂(对于约450ml的捐献血液一般约63ml)加入分离袋，并且第一管400和第三管600在其近端分别配备可折断塞90、100，用于阻止液体流动通过其。

第二管500是具有与其远端连接的针120的收集管。在献血开始时，将针120插入供体的静脉中，并且血液流入收集(分离)袋1000内。在收集(分离)袋1000中已收集所需体积的血液后，密封且切断收集管500。光敏剂可以在加入全血前最初加入袋1000，或可以在全血加入后通过管道500加入。它还可以通过分离管(未显示)加入。

第一个附属袋200意欲用于接受血浆组分。它是扁平的且基本上矩形的。它与第一管400的远端连接。

第二个附属袋300意欲用于接受红细胞组分。它是扁平的且基本上矩形的。它与第三管600的远端连接。第二个附属袋300可能包含一定体积的贮存溶液用于贮存红细胞，并且第三管600在其远端处配备可折断塞140，用于阻止液体流动通过其。

第三个附属袋150意欲用于接受血小板组分。如同第一个和第二个附属袋200、300，第三个附属袋150是扁平的且基本上矩形的。

袋组还包含T形三向连接器160，其支腿通过第一管400与分离袋1000连接，第一臂通过第四管170与第一个附属袋200(血浆组分袋)连接，和第二臂通过第五管180与第三个附属袋150(血小板组分袋)连接。

用于通过离心同时分离4个具有各自体积的病原体灭活的全血的设备可以与图7的袋组一起使用。该设备包括适合于接受4个图7中显示的袋组的离心机，其中在4个分离袋中包含4个具有各自体积的复合液体；用于将至少一种分离的组分从各个分离袋转移入与其连接的附属袋的组分转移系统；当4个分离袋的重量不同时，用于使转子初始平衡的第一平衡系统；和当转移到附属袋内的分离的组分的重量引起转子不平衡时，用于使转子平衡的第二平衡系统。

如图8中所示，离心机包含由轴承组件3000支承的转子，允许转子围绕旋转轴线310转动。转子包括滑轮330与之连接的圆柱状转子轴320；用于容纳附属袋的包含中心圆柱状容器340的系统，其与转子轴320在转子轴上端处连接，从而使得转子轴320的纵向轴线和容器340的纵向轴线与旋转轴线310一致，以及截头圆锥形转台350，其与中心容器340的上部连接，从而使得它的中心轴线与旋转轴线310一致。截头圆锥形转台350在容器340的开口下外展。4个相同的分离小室4000安装在转台350上，以便形成相对于旋转轴线310的对称布置。

离心机进一步包含通过接合于滑轮330的凹槽中的带370与转子偶联的电动机360，以便使转子围绕旋转轴线310转动。

每个分离小室4000包含具有长方体的一般形状的容器410。分离小室4000安装在转台350上，以使得它们各自的中间纵向轴线420与旋转轴线310相交，使得它们基本上位于距离旋转轴线310的相同距离处，并且使得它们的中间纵向轴线420之间的角基本上相同(即，90度)。调整分离小室4000在转台350上的确切位置，以使得当分离小室4000是空的时，转台上的重量均匀分布，即使得转子是平衡的。由于分离小室4000在转台350上的布置，分离小室4000相对于旋转轴线310倾斜与平截头圆锥体的角相等的锐角，所述圆锥体在几何学上限定转台350。

每个容器410包含腔430，其如此成形且具有如此尺寸，以便松散容纳具有图4中显示的类型的、充满液体的分离袋1000。腔430(其在下文中也称为“分离区室”)通过距离旋转轴线310最远的底壁，与转台350最近的下壁，与下壁相对的上壁，和2个侧壁限定。腔430包含由底壁延伸的主要部分，其具有带圆角的基本上长方体的形状；以及上部，其具有基本上含会聚三角形基部的棱柱的形状。换言之，腔430上部由朝向腔430的中心中轴线420会聚的2对相对的壁限定。

这种设计的一个益处是在通过离心分离后促使全血的次要组分(例如，血小板)的薄层的辐射扩张，并且使得它在分离袋的上部中可更容易检测。如图8中所示，分离小室4000的上部的2对相对的壁朝向3个圆柱形平行通道440、450、460会聚，在容器410的顶部开口，并且当将分离袋1000置于容器410中时，3根管400、500、600在其中延伸。

容器410还包含铰接的侧盖(未显示)，其由容器410外壁(即与转台350相对的壁)的上部组成。盖具有如此的尺寸以便在打开时能够容易地将充满液体的分离袋1000装载到分离小室4000内。容器410包含通过其盖可以锁定至容器410的其余部分的牢固的锁定装置(未显示)。

容器410还包含用于将分离袋1000固定在分离小室4000内的固定装置。袋固定装置包含在盖的内表面上突出的接近于分离小室4000的顶部的2个销(未显示)，和在容器410的上部中的2个对应凹部。2个销如此隔开且具有如此的尺寸，以便装配在分离袋1000的上方角中的2个开孔800。

分离设备进一步包含组分转移装置，用于将至少一种分离的组分从各个分离袋转移到与其连接的附属袋内。组分转移装置包含挤压系统，用于挤压在分离区室430内的分离袋1000且促使分离的组分转移到附属袋200、300、150内。

挤压系统包含固定至各个容器410的弹性隔板500，以便限定在容器腔中的可膨胀室510。更具体而言，隔板500具有如此的尺寸，以便沿腔430的底壁和腔430的大部分下壁排列，其最接近于转台350。

挤压系统进一步包含外围圆形歧管520，其在转台350内形成环，延伸接近转台350外围。各个膨胀室510通过供应通道530与歧管520连接，所述供应通道530延伸通过各自容器410的壁，接近于其底部。

挤压系统进一步包含液压泵站6000，用于将液压液体泵进和泵出在分离小室4000内的可膨胀室510。液压液体经选择，以便具有略高于待分离的复合液体中较密集组分(例如，当复合液体是血液时，红细胞)的密度。因此，在离心过程中，在可膨胀室510内的液压液体，无论其体积，将一般保留在分离小室4000的最外部中。泵站6000经由导管560，通过转动密封部690与可膨胀室510连接，所述导管560延伸通过转子轴320，中心容器340的底壁和侧壁，并且从中心容器340的边缘辐射通过转台350，并在转台350中与歧管520连接。

泵站6000包含具有可在液压缸620中移动的活塞610的活塞泵，所述液压缸620经由转动流体联轴节与转子导管540流体连接。活塞610由步进电动机640驱动，所述步进电动机640推动与活塞杆连接的导螺杆650。液压缸620还与具有由阀670控制的入口的液压贮液器660连接，用于选择性允许将液压液体引入或抽出液压回路，所述液压回路包括液压缸620、转子导管560和可膨胀液压室510。压力表680与液压回路连接用于测量其中的液压。

分离设备进一步包含4对第一和第二夹管阀部件700、710，其安装在转子上中心容器340的开口周围。每对夹管阀部件700、710朝向它与之关联的一个分离小室4000。夹管阀部件700、710设计用于选择性阻止或允许液体流动通过软塑料管，并且选择性密封和切断塑料管。每个夹管阀部件700、710包含细长的圆柱形主体和具有凹槽720的头部，所述头部通过固定的上钳夹以及可在打开和关闭位置之间移动的下钳夹限定。凹槽720具有如此的尺寸，以使得当下钳夹处于打开位置时，图7中显示的袋组的管400、170、180之一可以紧贴地接合于其中。细长的主体包含用于移动下钳夹的机构，并且它与供应密封和切断塑料管所需的能量的射频发生器连接。夹管阀部件700、710安装在中心容器340内，邻近其内表面，从而使得它们的纵向轴线与旋转轴线310平行，并且它们的头部突出于容器340的缘。通过滑动环阵列将电力供应给夹管阀部件700、710，所述滑动环阵列安装在转子轴320的下部周围。

分离设备进一步包含第一平衡装置，当分离小室4000中包含的4个分离袋1000的重量不同时，其用于使转子初始平衡。第一平衡装置基本上包含与上文描述的组分转移装置的元件相同的结构元件，即：通过外围圆形歧管520互联的4个可膨胀液压室510，和用于通过转子导管560将液压液体泵到液压室510内的液压液体泵站6000，所述导管560与圆形歧管520连接。为了使转子初始平衡(它的4个分离小室4000包含4个具有各自体积的复合液体，所述复合液体可能不具有相同重量(因为4个体积可能不相等，和/或相互之间液体密度可能略微不同))，控制泵站6000，以便在分离过程开始时，将预定体积的液压液体(其经选择以便能够平衡处于最不平衡位置的转子)泵到互联的液压室510内。对于病原体灭活的全血，该平衡体积的确定考虑到2份捐献血液之间的最大体积差异，以及2份捐献血液之间的最大血细胞比容(即，密度)差异。在离心力下，取决于分离袋1000的重量差异，液压液体将在4个分离小室4000中不均匀地分布，并且使转子平衡。为了获得最佳初始平衡，分离小室4000的腔430的体积应进行选择以使得腔430，无论其中包含的分离袋1000的体积，在将确定量的液压液体泵入互联的膨胀室510后不是充满的。

分离设备进一步包含第二平衡装置，当转移到中心容器340中的附属袋200、300、150内的组分的重量不同时，其用于使转子平衡。例如，当2份捐献血液具有相同血细胞比容和不同体积时，从每份捐献血液提取的血浆体积不同，和当2份捐献血液具有相同体积和不同血细胞比容时，情况也是一样的。

如图9中所示，第二平衡装置包含4个弹性矩形小袋810、820、830、840，所述小袋通过4个管部分(未显示)互联，每个管部分通过其底部连接2个邻近小袋。小袋810、820、830、840包含一定体积的具有与复合液体密度接近的密度的平衡液体。平衡液体体积经选择，以便能够平衡处于最不平衡位置的转子。4个小袋810、820、830、840具有如此的尺寸，以便沿中心容器340的内表面排列并且具有大于平衡液体体积的内部容量，从而使得平衡液体可以在小袋810、820、830、840的任何一个中自由扩张。在操作过程中，如果例如分别与4个小袋810、820、830、840邻近的4个附属袋200接受不同体积的血浆组分，那么4个附属袋200在离心力下将不均匀地压迫4个小袋810、820、830、840，这将导致平衡液体在4个小袋810、820、830、840中变得不均匀分布，并且补偿附属袋200中的重量差异。

分离设备进一步包含控制器900，其包括控制单元(例如，微处理器)以及用于给微处理器提供信息和程序指令的存储器单元，所述信息和程序指令与各种分离方案(例如，用于分离血浆组分和血细胞组分的方案，或用于分离血浆组分、血小板组分和红细胞组分的方案)和依照此种分离方案的设备操作有关。特别地，微处理器经编程用于接受与离心速度(在分离过程的各个阶段(例如，组分分离阶段、血浆组分压榨阶段、血小板在血浆级分中悬浮的阶段、血小板组分压榨阶段等)期间，转子将以所述速度转动)有关的信息，和与各种转移流速(分离的组分将以所述流速从分离袋1000转移到附属袋200、300、150内)有关的信息。与各种转移流速有关的信息可以例如表示为在液压回路中的液压液体流速，或液压泵站6000的步进电动机640的转动速度。微处理器进一步经编程用于直接接受或通过存储器接受来自压力表680和4对光电池730、740的信息，且用于控制离心电动机360、泵站6000的步进电动机640以及4对夹管阀部件700、710，以便促使分离设备按照选择的分离方案运转。

根据图10中所示的分离方案，将4个具有各自体积的病原体减少的全血分离为血浆组分，包含血小板、白细胞、一些红细胞和小体积血浆的第一细胞组分(随后的“血沉棕黄层”组分)，和主要包含红细胞的第二细胞组分。各个体积的血液包含在图7中表示的袋组的分离袋1000中(先前已使用收集管500将它从供体收集到所述分离袋1000中)。在血液收集后，收集管500在接近分离袋处密封且切断。一般地，4个分离袋1000中的血液体积不同，并且血细胞比容在分离袋1000之间相互不同。因此，分离袋1000具有略微不同的重量。

如图10中所示，通过将4个袋组装载到转子上的4个分离小室4000中开始分离操作的第一个阶段。

在第二个阶段中，转子进行平衡，以便补偿分离袋的重量差异。

在第三个阶段中，将分离袋1000内的病原体灭活的全血沉降至所需水平。

在第四个阶段中，将血浆组分转移到血浆组分袋200内。

在第五个阶段中，将血小板组分转移到血小板组分袋150内。

在第六个阶段中，离心过程结束。

当第五个阶段完成时，将红细胞从分离袋1000转移到红细胞组分袋300内。

病原体灭活的全血还可以使用美国专利6,910,998中描述的全血分离机分离为血液组分。

在上文描述的任何全血分离过程中，在病原体灭活的全血分离为单独组分前无需在先的去白细胞(leukoreduction)。在分离后红细胞也无需去白细胞。使用核黄素和光进行的全血的病原体灭活在功能上灭活全血中的白细胞。这在下文实施例1中显示。当收集包含白细胞的血沉棕黄层时，病原体灭活操作特别重要。

方法

对于对照单元，手工处理全血，使用柔和旋转(soft spin)离心，压榨富含血小板的血浆(PRP)上清液，并且将完全体积(约100mL)的AS-3添加溶液加入分离的RBC用于贮存。血小板浓缩物由PRP制备，并且在取样前在Helmer培养箱中在22℃下贮存1天和5天，用于第1天和第5天的血小板品质测量。其余血浆冷冻贮存28天，并且评估第0天和第28天的样品的蛋白质品质。用于对照的血浆、血小板浓缩物和RBC经历与处理单元相同的测试。

对于处理单元，将35ml核黄素加入在1L ELP袋中的470±10mL全血中，并且在照明器(

Whole Blood IlluminatorR5.0.wb.12，可从CaridianBCT，Inc.，Lakewood，CO获得)中在22、33、44、80和110J/mL_RBC下进行照射。在照射前取出样品以测量体外血浆品质。在照射后，将全血转移至UBB袋，使用柔和旋转离心，压榨PRP/核黄素上清液，并且将完全体积的一袋AS-3添加溶液(约100mL)加入RBC用于贮存。血小板组分和血浆组分如上所述由PRP制备。血小板组分在取样前在Helmer培养箱中在22℃下贮存，用于第1天和第5天的血小板品质测量。

在第1和5天用pH、卷曲(swirl)、乳酸盐生产率和葡萄糖消耗率的测量值评估血小板品质。

在冷冻贮存的第0天和第28天，用纤维蛋白原，总蛋白质以及因子V、VIII和XI的测量值评估血浆品质。

监控RBC品质直到在4℃下贮存的第42天，以评估溶血、渗透脆性和ATP释放。取出样品用于第0天取样，且后续取样在第28、35和42天发生。也在未将红细胞从全血中分离的情况下，评估红细胞品质。处理的全血贮存在室温下并且测量溶血百分比和钾浓度([K⁺])。

实施例1

输注包含白细胞(WBC)的血液制品可以导致免疫应答的诱导，所述免疫应答可以负面影响输血接受者。这些免疫学后果可包括输血相关的移植物抗宿主病(TA-GvHD)以及细胞因子和同种抗体的产生。TA-GvHD，一种供体抗接受者应答，几乎总是致命的，并且由供体的增殖T淋巴细胞介导。灭活白细胞且预防TA-GvHD的标准方法是使血液制品暴露于γ放射。

在下述测定法中，非去白细胞单元的新鲜(从收集起＜8小时)全血在22、33和44J/mL_RBC的能量下进行处理。对于处理的细胞，在照射前将核黄素加入全血中。在照射后，从全血单元中分离白细胞并且就下述评估白细胞(WBC)的功能性：(1)显示响应PMA(佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯)的细胞激活(CD69表达)，(2)响应PHA(植物血凝素)、同种异基因刺激细胞和CD3/CD28刺激的WBC增殖，(3)对同种异基因应答细胞的抗原呈递，和(4)WBC响应LPS(脂多糖)或CD3/CD28抗体产生细胞因子的能力。

1.)WBC由PMA激活且表达CD69的能力

CD69是T细胞上的早期激活标记，并且可以通过流式细胞术使用抗CD69抗体显现。在T细胞活化的4小时内，CD69是可检测的并且保持上调，只要细胞处于激活状态。如图1中所示，在测试的所有能量下，用核黄素和光进行的处理在PMA激活后抑制CD69在T细胞上的表达。

图1：在全血处理后PMA在T细胞上诱导CD69上调

2.)响应PHA和抗CD3/CD28的WBC增殖

在3天的温育后通过胸苷掺入分析处理的WBC增殖的能力。如图2中所示，暴露于PHA(A)或血小板结合的抗CD3加抗CD28抗体(B)在未处理的WBC中诱导增殖。当暴露于这些丝裂原时，处理的WBC在33J/ml_RBC和更高的能量下未显示可检测的诱导增殖。

图2：处理对响应PHA(图A)或抗CD8/CD29(图B)的增殖应答的作用

3.)响应同种异基因刺激物的WBC增殖和对同种异基因应答细胞的抗原呈递

血液制品中的WBC能够将抗原呈递给接受者的细胞并且诱导增殖和同种抗体形成。处理的WBC在混合淋巴细胞培养(MLC)中作为应答细胞(响应刺激而增殖)和作为刺激物(促进应答WBC的增殖)进行评估。在MLC中作为应答细胞进行测试的处理的WBC无法响应同种异基因刺激细胞而增殖(图3A)，但未处理的WBC则可以。在MLC中检测到的增殖量依赖于刺激者-应答者组合，并且因此是供体依赖性的。同种异基因刺激细胞用丝裂霉素C(有丝分裂纺锤体毒剂)进行处理，以防止与未处理和处理的应答细胞一起培养的刺激细胞的增殖。

就其在MLC中诱导同种异基因应答细胞的增殖(图3B)的能力分析处理的WBC(刺激者)。未能检测到同种异基因应答细胞的增殖，表明用核黄素和光进行的处理抑制WBC的抗原呈递。

总之，未处理的WBC响应丝裂原(PHA)、经由抗体(抗CD 3/CD28)交联的表面受体和同种异基因刺激细胞而增殖。相比之下，用核黄素+UV光(在所有测试能量下)处理WBC抑制响应任何这些刺激的增殖，表明增殖的抗原特异性以及非特异性诱导由于处理而被阻断。处理的WBC不呈递抗原或诱导同种异基因应答细胞的增殖，而未处理的WBC则可以。

图3：与未处理的相比较，处理对同种异基因刺激或应答细胞的作用。虚线表示在不存在刺激细胞的情况下的细胞增殖率。

处理对增殖的抑制水平显示于表1中，其中将刺激的对照细胞与刺激的处理的细胞比较。增殖应答减少93-99％。处理的细胞的增殖降至测定法的检测极限，因为刺激的处理的细胞的增殖水平与在PBS中培养的细胞中检测到的增殖水平一样低。刺激的对照细胞与PBS培养的对照细胞的比较显示增殖减少99％(数据未显示)。

表1：抑制水平

4.)WBC响应抗CD3/CD28或LPS产生细胞因子的能力。

WBC功能性的另一个量度是测量响应LPS(脂多糖)或抗CD3/CD28抗体的细胞因子产生。用抗CD3/28进行的刺激诱导T细胞中的细胞因子产生(TH1/TH2细胞因子)。LPS激活单核细胞和巨噬细胞，导致炎症细胞因子的释放。使用CBA(Cytometric Bead Assay)(购自BDBiosciences，PharMingen的试剂盒)检测细胞因子。试剂盒中提供含标准品的溶液。基于对于标准曲线获得的值，计算机程序测定线性回归和单独样品的结果。这些CBA测定法的检测极限是约5-10pg/ml。

如表2A中所示，用抗CD3/28刺激(表2A)诱导的TH1/TH2细胞因子比用LPS(表2B)诱导的更高。在测试的所有能量下，处理使抗CD3/28刺激诱导的TH1/TH2细胞因子产生显著减少至与处理或未处理的细胞的培养基对照相当的水平。当暴露于抗CD3/28抗体时，在33J/ml_RBC和更高的能量下，IL-2、TNF-α和IFN-γ产生未减少至培养基对照水平，但与未处理的细胞产生的细胞因子水平相比，细胞因子产生水平被抑制＞90％。LPS诱导的TH1/TH2细胞因子水平在44J/ml_RBC下的处理后减少至培养基对照水平。

炎症细胞因子由LPS以及抗CD3/28刺激诱导。处理显著减少响应抗CD3/28抗体的炎症细胞因子产生。培养基对照中的高水平的IL-8表示贮存的细胞因子，而不是产生的细胞因子。处理还减少培养基对照细胞中的IL-8的水平。响应LPS的炎症细胞因子产生由于处理而减少，但未减少至培养基对照水平(如用抗CD3/28刺激可观察到的)。

在测试的所有能量下，响应抗CD3/抗CD28抗体的细胞因子产生被阻断＞90％，除了在22J/ml_RBC下的IL-4和IL-8外(参见表2A)。响应LPS的细胞因子产生的抑制在33J/ml_RBC下对于下述细胞因子低于90％：IL-5和IL-2。IL-5和IL-2在响应LPS的未处理的细胞中以极低水平产生，并且在处理后减少至检测水平。TNF-α和IL-10使用用于炎症和TH1/TH2细胞因子的CBA试剂盒进行测量。

与在抗CD3/28刺激后获得的值相比，标准差值在LPS刺激后在样品中很高。抗CD3/28刺激通过T细胞受体特异性激活T淋巴细胞。相比之下，LPS是革兰氏阴性细菌外膜的主要组分，并且在许多细胞类型(主要是巨噬细胞)中促进细胞因子的分泌。LPS触发多克隆应答的这种内毒素功能可解释在供体之间观察到的变异性。

表2：处理后的细胞因子产生的抑制

总之，在测试的所有能量下，响应所有测试刺激的WBC增殖和对同种异基因应答细胞的抗原呈递被抑制＞90％。在测试的所有能量下，响应抗CD 3/抗CD28抗体的细胞因子产生被阻断＞90％，除在22J/ml_RBC下分别被抑制84％和89％的IL-4和IL-8外。

实施例2

为了测试全血的病原体灭活在灭活全血中可能存在的病毒中是否有效，测试了无包膜和有包膜模型病毒。甲型肝炎病毒(HAV)、犬细小病毒(CPV)、水疱性口炎病毒(VSV)和感染性牛鼻气管炎病毒(IBR)是使用的病毒。

如在图10中可观察到的，无包膜(图10A)和有包膜(图10B)病毒的对数减少相对于能量线性增加。

实施例3

为了测试全血的病原体灭活在灭活全血中可能存在的临床相关水平的细菌中是否有效，进行低滴度细菌研究。在全血的病原体灭活后，将全血分离为红细胞(RBC)组分和富含血小板的血浆(PRP)组分。结果显示于下表3中。+符号意指该组中的培养物的某些平行测定(replicate)在5天中生长。-符号意指该组中的培养物的平行测定无一在5天中生长。

^a2次平行测定中1次阴性

^b3次平行测定中2次阴性

^c8次平行测定中7次阴性

^d8次平行测定中3次阴性

^e8次平行测定中1次阴性

表3：低细菌滴度研究

如在表3中观察到的，仅表皮葡萄球菌在110J/mL_RBC下照射的红细胞中生长。

实施例4

全血在20、33、44、60、80和110J/mL_RBC下进行照射。分离的红细胞组分在AS-3中贮存于4℃直至42天。在贮存28、35和42天后测量贮存过程中的红细胞溶血百分比。

如图11中所示，在110J/mL_RBC下照射的全血在贮存42天时具有最大量的溶血。其他能量下的照射在42天的贮存期间在溶血方面不产生显著差异。

实施例5

在从病原体灭活的全血中分离的红细胞中测量ATP水平或浓度。ATP浓度是在给定时间时存在于细胞中的ATP量的量度。

如图12中所示，增加的能量水平减少细胞中的总ATP浓度。

实施例6

测量在从病原体灭活的全血中分离的红细胞的贮存过程中的渗透脆性。正常红细胞是相对不透性双凹形盘，其与周围介质维持渗透平衡。随着周围介质变得低渗，流体将被摄取到细胞内以维持稳定性。最终在非常低渗的条件下，细胞将充满至最大限度且破裂。具有受损的膜的红细胞具有减少的扩张能力，并且将在无法裂解正常红细胞的轻度低渗条件下破裂。它们因此显示增加的渗透脆性。平均渗透脆性(MOF)是红细胞膜脆性的量度。MOF越高，红细胞越脆弱。MOF是50％的红细胞发生溶血时的NaCl浓度。

如在图13中可观察到的，从照射的全血中分离且随后贮存42天的处理的红细胞平均略微比未处理的细胞更脆弱。

实施例7

贮存的红细胞中的钾浓度的测量值是红细胞活力(viability)的另一个量度。当红细胞膜中的钾泵无法正常工作时，钾泄漏至红细胞外。对钾泵的损害可能在病原体灭活操作过程中发生。

测量在室温下贮存5天期间的全血(并非分离的血液组分)的钾浓度。如图14中所示，能量对红细胞完整性的影响随着能量增加而增加。

实施例8

从病原体灭活的全血中分离血浆并且在第0天和第28天时测量血浆蛋白质品质。

如在图15A和15B中观察到的，与未处理的血浆和在较低能量下处理的血浆相比，血浆蛋白质的百分比活性或浓度显示在于110J/mL_RBC下处理的血浆中减少。这在第0天和第28天时都发生。

实施例9

从病原体灭活的全血中分离血小板并且测量血小板品质标志。结果显示于图16中。尽管对于处理的和未处理的细胞，pH在5天贮存期间保持相同，但氧消耗显示在5天贮存期间在于较高能量水平下处理的血小板中增加，乳酸盐产生也一样，而二氧化碳产生和葡萄糖消耗显示在5天贮存期间在较高能量水平的情况下减少。

根据以上结果，从病原体灭活的全血中分离的血液组分显示即使在各种能量水平下照射时也是存活的。

Claims

1.灭活全血的病原体的方法，其包括步骤：

将来自供体的全血收集到袋内；

用足够能量的光照射所述全血，从而使得所述全血中存在的咯嗪光敏剂能够光解以灭活全血中可能存在的任何病原体；和

贮存所述病原体灭活的全血。

2.权利要求1的方法，其进一步包括在收集所述全血前将咯嗪光敏剂加入袋中。

3.权利要求1的方法，其进一步包括在收集所述全血后将咯嗪光敏剂加入袋中。

4.权利要求1的方法，其中所述咯嗪光敏剂是核黄素。

5.权利要求1的方法，其中足以光解所述全血中的咯嗪光敏剂的能量是约22-110J/mL_rbc。

6.权利要求1的方法，其中所述全血在所述收集袋中进行照射。

7.权利要求1的方法，其中所述全血在与所述收集袋分开的袋中进行照射。

8.权利要求1的方法，其进一步包括将贮存的病原体灭活的全血分离为分开的血液组分的步骤。

9.权利要求8的方法，其中所述全血在所述收集袋中分离为组分。

10.权利要求8的方法，其中所述全血在与所述收集袋分开的袋中分离为组分。

11.权利要求8的方法，其中所述分离的血液组分进一步包括红细胞。

12.权利要求8的方法，其中所述分离的血液组分进一步包括血小板。

13.权利要求8的方法，其中所述分离的血液组分进一步包括血浆。

14.收集全血、灭活全血的病原体且将全血分离为至少一种病原体减少的血液组分的方法，其包括步骤：

将全血收集在袋中；

照射所述全血和咯嗪光敏剂，持续足以灭活全血中可能存在的任何病原体的时间，以产生病原体灭活的全血；

将所述病原体灭活的全血分离为至少一种血液组分和

压榨所述至少一种血液组分。

15.权利要求14的方法，其中所述咯嗪光敏剂是核黄素。

16.权利要求14的方法，其中所述至少一种血液组分是红细胞。

17.权利要求14的方法，其中所述至少一种血液组分是血小板。

18.权利要求14的方法，其中所述至少一种血液组分是血浆。

19.权利要求14的方法，其中所述光敏剂在收集所述全血前加入所述袋中。

20.权利要求14的方法，其中所述光敏剂在收集所述全血后加入所述袋中。

21.权利要求14的方法，其中所述分离步骤是离心步骤。

22.权利要求14的方法，其中所述收集、照射、分离和压榨步骤在相同的袋中发生。

23.权利要求14的方法，其中所述收集、照射、分离和压榨步骤在分开的袋中发生。

24.权利要求16的方法，其中所述红细胞在将其施用于患者前未去白细胞。

25.用于将病原体灭活的全血分离为组分的方法，其包括步骤：

将包含病原体灭活的全血的袋装载到转子上；

使所述转子旋转以将所述病原体灭活的全血分离为至少第一组分和第二组分；和

挤压所述袋以将所述第一组分转移到第一个附属袋内。

26.权利要求25的方法，其进一步包括挤压所述袋以将所述第二组分转移到第二个附属袋内的步骤。

27.权利要求25的方法，其中所述第二组分保留在所述袋中。

28.权利要求25的方法，其进一步包括使所述转子旋转以将所述病原体灭活的全血进一步分离为第三组分的步骤。

29.权利要求25的方法，其中所述挤压袋的步骤在所述转子上发生。

30.预连接的袋和溶液组，其包括：

用于收集全血的收集袋；

经由转移管道与所述收集袋预连接的照射袋；和

经由转移管道与所述照射袋预连接的贮存袋。

31.权利要求28的预连接的袋和收集组，其进一步包括经由转移管道与所述照射袋预连接的包含光敏剂的光敏剂袋。