首页 / 专利库 / 太阳能 / 窗口层 / 氧减少一次性套件、装置及其使用方法

减少一次性套件、装置及其使用方法

阅读:904发布:2024-02-29

专利汇可以提供减少一次性套件、装置及其使用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开涉及用于改进的 全血 和血液组分保存的 氧 减少一次性套件(ORDKit)、装置和方法。用于收集血液和血液组分的所述改进的装置和方法提供具有减少的氧 水 平的全血和血液组分。所述装置和方法提供用于储存的脱氧血液和血液组分的快速制备,其改进输血血液的总体品质并改进患者的健康结果。,下面是减少一次性套件、装置及其使用方法专利的具体信息内容。

1.一种用于在厌储存之前从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括:
外部接受器101,其基本上不可渗透氧;
内部可折叠血液容器102,其包括可渗透氧的一个或多个室;以及
吸附剂103,其位于所述外部接受器101内。
2.如权利要求1所述的氧消耗装置10,其中在所述氧消耗和氧消耗装置10中收集的氧合血液以至少-1.28x10-2分钟-1的速率被消耗。
3.如权利要求1所述的氧消耗装置10,其中所述内部血液相容袋102在填充有用于消耗
2 2
的血液并封闭在所述外部接受器101内时具有至少4.48厘米/毫升(cm/ml)的表面积与体积比。
4.如权利要求1所述的氧消耗装置10,其中所述血液相容袋102包括氧渗透性为至少约
25巴勒的材料。
5.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述氧消耗装置10还包括由所述血液相容袋
102和基本上不可渗透氧的所述外部接受器101限定的顶部空间,其中设置有所述氧吸附剂
103。
6.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述可折叠血液容器102的厚度选自由以下组成的组:20微米(μm)、30μm、50μm、76μm和120μm。
7.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述可折叠血液容器102包括孔径在约0.05微米(μm)至约1.5μm范围内的聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔膜。
8.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述可折叠血液容器102通过吹塑模制或插入模制来制造。
9.如权利要求1所述的氧消耗装置,其还包括位于所述外部接受器101与所述内部可折叠血液容器102之间的氧指示器206。
10.如权利要求1所述的氧消耗装置,其还包括体积在10ml与1000ml之间的顶部空间。
11.如权利要求1所述的氧消耗装置,其还包括
穿过所述外部接受器101的至少一个入口/出口30,其包括管件301和粘接物302,其中所述管件301和所述粘接物302基本上不可渗透氧,并且所述入口/出口30与所述可折叠容器102流体连通。
12.如权利要求11所述的氧消耗装置,其中所述入口/出口30还包括端口303。
13.如权利要求2所述的氧消耗装置,其中所述表面积与体积比为至少4.48cm2/ml、
5cm2/ml或至少5.5cm2/ml。
14.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102被构造成使其中包含的血液形成厚度小于1cm的层。
15.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102包括厚度在约
15μm至约200μm范围内的
16.如权利要求15所述的氧消耗装置,其中所述厚度选自由以下组成的组:20μm(μm)、
30μm、50μm、76μm和120μm。
17.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102具有圆柱形状。
18.如权利要求1所述的氧消耗装置,其还包括封闭在所述外部接受器101中的间隔件材料110。
19.如权利要求18所述的氧消耗装置,其中所述间隔件材料110是网状物。
20.如权利要求19所述的氧消耗装置,其中所述网状物110选自由以下组成的组:模制垫、织造垫、非织造垫、绞合纱和绞合垫。
21.如权利要求19所述的氧消耗装置,其中所述网状物110包括面积大于0.75mm2的至少一个缝隙111。
22.如权利要求21所述的氧消耗装置,其中所述缝隙空间占所述网状物110的面积的至少30%。
23.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102包括一个或多个挡板
24.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器包括接触大于
150°的疏性材料或接触角大于90°的疏水性材料。
25.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102包括氧渗透性为至少约25巴勒的材料。
26.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102包括孔径在约
0.05μm至约1.5μm范围内的聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔膜。
27.如权利要求26所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102还包括在所述表面上的透明窗口112。
28.如权利要求26所述的氧消耗装置,其中所述PVDF微孔膜的孔径选自由以下组成的组:0.1μm、0.22μm和1.0μm。
29.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述氧吸附剂103的总质量为至少1克。
30.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述氧吸附剂103还包括二氧化吸附剂。
31.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述氧吸附剂103定位在所述内部可折叠血液容器102的外部。
32.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述氧吸附剂103定位在所述内部可折叠血液容器102的内部。
33.如权利要求1所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102包括可渗透氧的至少两个室,并且所述室流体连通。
34.如权利要求33所述的氧消耗装置,其中可渗透氧的所述至少两个室堆叠在所述外部接受器101内。
35.如权利要求33所述的氧消耗装置,其中可渗透氧的所述至少两个室并排布置在所述外部接受器101内。
36.如权利要求33所述的氧消耗装置,其中所述内部可折叠血液容器102包括可渗透氧的二至八个室,并且所述室流体连通。
37.如权利要求36所述的氧消耗装置,其中所述二至八个室并排布置在所述外部接受器内。
38.如权利要求34所述的氧消耗装置,其中所述至少一种吸附剂103定位在所述内部可折叠血液容器102的所述堆叠的室之间。
39.一种制备用于储存的血液的方法,其包括:
提供氧消耗装置10,其包括:
外部接受器101,其基本上不可渗透氧;
内部可折叠血液容器102,其封闭在所述外部接受器内;以及
氧吸附剂103,其位于所述外部接受器101与所述内部血液相容血液容器102之间,使所述血液流入所述氧消耗装置10的所述内部可折叠血液容器102中,以及产生具有小于20%的氧饱和度的氧减少血液。
40.如权利要求39所述的方法,其中所述血液选自由以下组成的组:全血、压缩红细胞(pRBC)、白细胞减少的压缩红细胞(LRpRBC)、血小板减少的压缩红细胞、血浆和血小板。
41.如权利要求40所述的方法,其中所述氧减少的血液的氧饱和度小于10%。
42.如权利要求40所述的方法,其中所述氧减少的血液的氧饱和度小于5%。
43.如权利要求40所述的方法,其中所述氧减少的血液的氧饱和度小于3%。
44.如权利要求40所述的方法,其中所述血液为全血,并且所述内部可折叠血液容器
102还包括抗凝剂。
45.如权利要求44所述的方法,其中所述全血的温度为约37℃。
46.如权利要求44所述的方法,其中所述全血的温度为约25℃。
47.如权利要求40所述的方法,其中所述血液包括白细胞减少的压缩红细胞(LRpRBC)。
48.如权利要求47所述的方法,其中所述白细胞减少的压缩红细胞(LRpRBC)的温度为约25℃。
49.如权利要求44所述的方法,其还包括从所述氧减少的全血中除去血小板、血浆和白细胞以制备白细胞减少的压缩红细胞。
50.如权利要求40所述的方法,其还包括将具有小于20%的氧饱和度的所述氧减少血液转移到血液储存装置20。
51.如权利要求39所述的方法,其还包括搅动所述内部可折叠血液容器102中的所述血液持续30分钟与24小时之间的时段。
52.如权利要求39所述的方法,其中所述搅动选自由以下组成的组:摇动、章动、转动、搅拌、推揉、摆动、线性振荡和压缩所述氧消耗装置。
53.如权利要求40所述的方法,其中所述方法在环境温度或约25℃下执行。
54.如权利要求39所述的方法,其还包括用氮气冲洗所述装置的所述外部接受器以及在所述流动之前从所述装置中除去所述氮气。
55.如权利要求39所述的方法,其中所述全血之前的初始氧饱和度为至少55%。
56.如权利要求55所述的方法,其中具有小于20%的氧饱和度的所述氧减少血液在从供体收集后小于12小时内产生。
57.如权利要求55所述的方法,其中具有小于20%的氧饱和度的所述氧减少血液在从供体收集后小于8小时内产生。
58.如权利要求55所述的方法,其中具有小于20%的氧饱和度的所述氧减少血液在从供体收集后小于6小时内产生。
59.如权利要求55所述的方法,其中具有小于20%的氧饱和度的所述氧减少血液在从供体收集后小于4小时内产生。
60.一种用于储存氧消耗的血液的血液储存装置20,其包括:
外部接受器201,其基本上不可渗透氧;
可折叠血液容器202,其包括
定位特征件203,其适于对准所述外部接受器201的几何形状内的所述可折叠血液容器;
至少一个入口/出口30,其包括连接到所述可折叠血液容器202的管件106和对所述外部接受器201的粘接物302,其中对所述外部接受器201的所述粘接物302基本上不可渗透氧;以及
氧吸附剂103,其位于所述外部接受器201内。
61.如权利要求60所述的血液储存装置,其中所述管件106是基本上不可渗透氧的多层管件。
62.如权利要求61所述的血液储存装置,其中所述入口/出口30包括连接基本上不可渗透氧的管件205的管301。
63.如权利要求61所述的血液储存装置,其中所述入口/出口30包括连接包含聚氯乙烯(PVC)的管件106的管301。
64.如权利要求61所述的血液储存装置,其中所述外部接受器201和所述管件205基本上不可渗透氧,其中所述可折叠血液容器中的血液在长达64天的储存时段期间维持小于
15mmHg的氧分压(PO2)。
65.如权利要求60所述的血液储存装置,其中所述氧吸附剂的容量为至少60立方厘米(c.c.)氧。
66.如权利要求60所述的血液储存装置,其中基本上不可渗透氧的所述粘接物302经溶剂密封、热密封、粘合粘接、超声焊接或射频焊接。
67.如权利要求60所述的血液储存装置,其中所述定位特征件203选自由以下组成的组:几何切口、触觉表面标记、模切基准点、间隔件、互切口和印刷标记。
68.如权利要求60所述的血液储存装置,其中所述可折叠血液容器202通过吹塑模制或插入模制来制造。
69.如权利要求60所述的血液储存装置,其中所述可折叠血液容器202还包括一个或多个入口/出口30,其包括管301和粘接物302,其中所述管301和所述粘接物302基本上不可渗透氧。
70.如权利要求69所述的血液储存装置,其中所述可折叠血液容器202还包括两个入口/出口30。
71.如权利要求70所述的血液储存装置,其中所述可折叠血液容器还包括第三入口/出口30。
72.一种从全血或其组分中减少氧的方法,所述方法包括:
将所述全血或其组分放置在装置20中持续一定时间段,所述装置包括
外部接受器201,其基本上不可渗透氧;
可折叠血液容器202,其高度可渗透氧并且包括
定位特征件203,其适于对准所述外部接受器201的几何形状内的所述可折叠血液容器
201;
至少一个入口/出口30,其包括管301和粘接物302并且连接到所述内部袋202,其中对所述外部接受器201的所述粘接物302基本上不可渗透氧;以及
氧吸附剂207,其位于所述外部接受器201内以及所述内部血袋202的外部;以及将含有所述全血或其组分的所述装置20温育一定时间段。
73.如权利要求72所述的方法,其还包括搅动储存在所述装置中的所述全血或其组分。
74.如权利要求72所述的方法,其中所述温育是在环境温度下。
75.如权利要求72所述的方法,其中所述温育是在4℃至6℃下。
76.如权利要求72所述的方法,其中所述温育持续长达64天的时间段。
77.如权利要求72所述的方法,其中所述全血或其组分是全血。
78.如权利要求72所述的方法,其中所述其组分选自由以下组成的组:压缩红细胞、白细胞减少的压缩红细胞、血小板和血浆。
79.如权利要求78所述的方法,其中所述其组分是压缩红细胞。
80.如权利要求72所述的方法,其中所述时间段选自由以下组成的组:长达15分钟、长达30分钟、2至3小时之间、2至4小时之间、长达6小时、长达8小时和长达24小时。
81.如权利要求73所述的方法,其中所述搅动以平移形式和每1秒至少一次的速率提供至少3cm的横向搅动。
82.如权利要求73所述的方法,其中所述搅动以每5秒至少一次的速率提供翻转。
83.如权利要求82所述的方法,其中所述翻转是所述装置的部分翻转。
84.如权利要求82所述的方法,其中所述翻转是所述装置的完全翻转。
85.如权利要求73所述的方法,其中所述搅动包括以一秒内至少五次的速率推揉或压缩所述可折叠血液容器上的一个或多个位置
86.如权利要求73所述的方法,其中所述搅动选自由以下组成的组:摇动、章动、转动、搅拌、推揉、摆动和压缩所述可折叠血液容器。
87.如权利要求72所述的方法,其中所述氧吸附剂207的吸收速率为至少10立方厘米/克吸附剂/小时(cc·g-1·小时-1)。
88.如权利要求87所述的方法,其中所述氧吸附剂207的吸收速率为至少5立方厘米/克吸附剂/小时(cc·g-1·小时-1)。
89.如权利要求72所述的方法,其中所述外部接受器还包括气体端口,并且所述方法还包括通过真空从所述外部接受器与所述内部血袋之间的所述顶部空间中除去气体。
90.一种用于在厌氧储存之前从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括:
外部接受器101,其基本上不可渗透氧;
内部可折叠血液容器102,其由整合的硅氧烷膜113制备并且包括可渗透氧的一个或多个室;
间隔件110;以及
氧吸附剂103,其位于所述外部接受器101内。
91.如权利要求90所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述整合的硅氧烷膜
113厚度在约15μm至约200μm之间。
92.如权利要求91所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述整合的硅氧烷膜
113厚度小于或等于76μm。
93.如权利要求91所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其还包括至少一个接合层
105。
94.如权利要求93所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述可折叠血液容器
102包括两个接合层105。
95.如权利要求93所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述接合层105包含硅氧烷。
96.如权利要求95所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述接合层105包含液体硅氧烷橡胶(LSR)。
97.如权利要求90所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述内部血液相容袋
2
102在填充有用于消耗的血液并封闭在所述外部接受器101内时具有至少4.85厘米/毫升(cm2/ml)的表面积与体积比。
98.一种用于在厌氧储存之前从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括:
外部接受器101,其基本上不可渗透氧;
内部可折叠血液容器102,其由微孔膜113制备并且包括可渗透氧的一个或多个室;
间隔件111;以及
氧吸附剂103,其位于所述外部接受器101内。
99.一种氧可渗透的可折叠血液容器102,其包括由周边接合层105连接的第一和第二微孔膜113,所述接合层105包含熔化温度比所述微孔膜113的熔化温度低至少3℃的材料。
100.如权利要求100所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述接合层105的熔化温度比所述微孔膜113的熔化温度低至少10℃。
101.如权利要求98所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述微孔膜113由选自由以下组成的组的微孔膜构成:聚砜、疏水性聚偏二氟乙烯(PVDF)、纤维素酯、纤维素的混合酯(MCE)、聚醚砜(PES)、呈现疏水性的聚丙烯和聚丙烯腈。
102.如权利要求101所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述微孔膜113由聚砜或疏水性聚偏二氟乙烯(PVDF)构成。
103.如权利要求98所述的氧可渗透的可折叠血液容器102,其中所述周边接合层105由低密度聚乙烯(LDPE)构成。
104.一种制备具有整合的间隔件110的内部可折叠血液容器102的方法,所述方法包括:
将20μm至750μm的液体硅氧烷橡胶(LSR)悬浮液层施加到表面;
在第一固化步骤中固化所述LSR层以制备部分固化的层;
将包括网状物的间隔件110施加到所述部分固化的层;
执行第二固化步骤以制备具有整合的间隔件110的固化的10μm至100μm厚的硅氧烷膜
113。
105.如权利要求104所述的方法,其中所述LSR被悬浮在二甲苯、己烷、乙酸叔丁酯、庚烷、丙或石脑油中。
106.如权利要求104所述的方法,其中所述LSR被悬浮在二甲苯中。
107.如权利要求104所述的方法,其中所述LSR是10%至30%的悬浮液。
108.如权利要求104所述的方法,其还包括将具有整合的间隔件110的所述硅氧烷膜
113组装到内部可折叠血液容器102中。

说明书全文

减少一次性套件、装置及其使用方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2015年3月10日提交的美国临时申请号62/131,130的权益,所述临时申请以引用的方式并入本文。发明领域
[0003] 本公开涉及用于改进的全血和血液组分保存的氧减少一次性套件(ORDKit)、装置和方法。更具体地,本公开涉及用于收集血液和血液组分的改进的装置和方法,以提供具有减少的氧平的全血和血液组分。本公开的方法、装置和套件提供用于输血的改进的血液和血液组分的品质以及改进的患者安全性和结果。
[0004] 发明背景
[0005] 液体血液和血液组分的供应当前受到常规血液储存实践中使用的储存系统的限制。使用当前的系统,储存的血液作为压缩血细胞制品在高于点(即4℃)的温度下冷藏储存约42天的时段后过期。例如,世界卫生组织(WHO)估计,每年全球收集和储存超过1亿个单位的血液。根据美国血库协会,单在美国,2013年就收集了1360万个单位的红细胞(RBC)。在冷藏储存期间,RBC由于储存病变而逐渐损坏。在当前的6周限期内输血时,储存的RBC具有较低的品质以及潜在的毒性,这可表现为输血疗法的副作用。在观察到的储存病变中的是与储存的红细胞相关的改变的生物化学和物理参数。这些改变的实例包括体外测量的参数,诸如降低的代谢物水平(三磷酸腺苷(ATP)和2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG))、增加的细胞游离水平、溶血、增加的微粒水平、减小的表面积、棘状红细胞增多、磷脂酰丝酸暴露以及降低的可变形性。过期的血液不能使用并且必须丢弃,因为它可能会伤害最终的接受者。这些原因和其他原因限制了输血所需的容易获得的高品质血液的量。
[0006] 当常规储存时,储存的血液经历与溶血、血红蛋白降解以及ATP和2,3-DPG浓度降低相关的持续恶化。当输血到患者体内时,储存期间持续恶化的影响表现为例如24小时体内恢复的降低。在常规条件下延长时间段储存的红细胞恶化,并且长达25%可在输血不久后被接受者的身体除去。不能存活的RBC在长期输血患者中引起铁过载。由于2,3-DPG的损耗,RBC中的血红蛋白不会在组织中有效释放氧。由于丧失可变形性,RBC不能进入并灌注毛细血管床。输血血液中的储存病变可导致、心脏、肾脏、肝脏和中枢神经系统等主要器官衰竭。输血血液中的储存病变可与发病率增加相关。
[0007] 与输血“更新鲜”红细胞相比,输血在常规条件下储存较长时段的RBC可导致更高的发病率和更长的住院时间。与更新鲜的红细胞相比,储存超过3周的RBC导致更高的发病率和更长的住院时间。例如,当使用“更老”的血液时,心脏手术中出现消极的临床结果,手术患者的多器官衰竭与输血红细胞的年龄有关,更老的单位与增加的严重脓毒症的死亡率之间存在相关性,未能改进O2利用率归因于2,3-DPG减少,并且心脏指数降低与血液粘度增加相关。
[0008] 除了被接受者立即除去某些RBC之外,RBC储存病变的后果包括:(i)ATP的消耗(RBC扩张前毛细血管动脉的能丧失);(ii)2,3-DPG的消耗;(iii)由变性血红蛋白与O2反应形成的活性氧(ROS)引起的氧化性损害的积累;和(iv)部分由细胞膜和细胞骨架的氧化性损害引起的RBC可变形性降低以及RBC粘度增加。少量可变形的RBC从毛细血管通道中排除,从而导致毛细血管占用率降低以及组织灌注减少。大量输血可变形性降低的细胞也可通过阻塞器官的毛细血管床而促成多器官衰竭。输血后,2,3-DPG在体内相对较快地合成,只要7小时就能达到正常水平的大约50%,并且在2-3天达到正常水平的大约95%。然而,由于2,3-DPG消耗的细胞不能立即恢复其水平,载O2容量受损,这不利于需要立即O2递送和组织灌注的危重患者。许多报告强调在此类临床情况下具有高载氧容量的RBC的重要性。
[0009] 红细胞(RBC)输血是旨在改进严重贫血患者中组织和重要末梢器官的氧合的救命疗法。用于输血的大多数RBC单位在1-6℃下在含有添加剂/防腐剂溶液的氧可渗透的聚氯乙烯血袋中储存长达42天。
[0010] 冷冻血液的储存是本领域已知的,但是此类冷冻血液具有局限性。多年来,冷冻血液已经被血库和军方用于某些高需求和罕见类型的血液。然而,冷冻血液很难处理。它必须解冻,然后必须逐渐洗掉冷冻保护剂,这对紧急情况而言是不切实际的。一旦血液解冻,它必须在48小时内使用。Serebrennikov的美国专利号6,413,713涉及在低于0℃的温度下储存血液的方法。
[0011] Hamasaki等的美国专利号4,769,318和Sasakawa等的美国专利号4,880,786涉及用于血液保存和活化的添加剂溶液。Bitensky等的美国专利号5,624,794、Bitensky等的美国专利号6,162,396和Bitensky的美国专利号5,476,764涉及在氧消耗条件下储存红细胞。Bitensky等的美国专利号5,789,151涉及血液储存添加剂溶液。例如,在冷储存(即,4℃)之后正好输血之前或冷冻(即,用甘油在-80℃下)用于长期储存之前将Rejuvesol(可从Citra Lab LLC,Braintree,MA获得)加入到血液中。Hess等的美国专利号6,447,987涉及用于冷藏储存人类红细胞的添加剂溶液。
[0012] Sato等的美国专利号4,837,047涉及用于长期储存血液以保持血液品质处于良好状况下的容器。
[0013] 传统的手动血液收集通过训练有素的抽血师使用血液收集套件来执行,所述血液收集套件包括至少血液收集袋、放血针以及足以将针连接到含有抗凝剂的血液收集袋的管件。通常,血液收集袋还包括抗凝剂溶液,但是抗凝剂溶液可另选地供应在用合适的管件连接到血液收集袋的单独的袋或容器中。当前的商业系统的任何组件都不提供或包括减少氧。
[0014] 需要在储存之前在收集时开始从血液中减少氧。为了在现有的基础设施内以及在当前的监管制度限制的时间段内完成血液还原,需要尽可能早地开始氧减少,优选在所收集的血液的温度显著降低之前的收集时开始。
[0015] 发明概述
[0016] 本公开提供并且包括用于在厌氧储存之前从血液中消耗氧的氧消耗装置,所述氧消耗装置包括基本上不可渗透氧的外部接受器(receptacle)、包括可渗透氧的一个或多个室的内部可折叠血液容器以及位于所述外部接受器内的氧吸附剂。
[0017] 本公开提供并且包括用于在厌氧储存之前从全血中消耗氧的氧消耗装置,所述氧消耗装置包括基本上不可渗透氧的外部接受器、包括可渗透氧的一个或多个室的内部可折叠血液容器以及位于所述外部接受器内的氧吸附剂。
[0018] 本公开提供并且包括用于在厌氧储存之前从压缩红细胞中消耗氧的氧消耗装置,所述氧消耗装置包括基本上不可渗透氧的外部接受器、包括可渗透氧的一个或多个室的内部可折叠血液容器以及位于所述外部接受器内的氧吸附剂。
[0019] 本公开提供并且包括制备用于储存的血液的方法,所述方法包括提供氧消耗装置,所述氧消耗装置包括基本上不可渗透氧的外部接受器、封闭在外部接受器内的内部可折叠血液容器以及位于外部接受器与内部血液相容性血液容器之间的氧吸附剂;使血液流入氧消耗装置的内部可折叠血液容器中;以及产生具有小于20%的氧饱和度的氧减少血液。
[0020] 本公开提供并且包括制备用于储存的血液的方法,所述方法包括提供氧消耗装置,所述氧消耗装置包括基本上不可渗透氧的外部接受器、封闭在外部接受器内的内部可折叠血液容器以及位于外部接受器与内部血液相容性血液容器之间的氧吸附剂;使血液流入氧消耗装置的内部可折叠血液容器中;以及产生具有小于10%的氧饱和度的氧减少血液。
[0021] 本公开提供并且包括用于储存氧消耗的血液的血液储存装置,所述血液储存装置包括基本上不可渗透氧的外部接受器;内部可折叠血液容器,其包括适于对准外部接受器的几何形状内的可折叠血液容器的定位特征件;至少一个入口,其包括连接到可折叠血液容器的管件和对外部接受器的粘接物,其中对外部接受器的粘接物基本上不可渗透氧;以及位于外部接受器内的氧吸附剂。
[0022] 本公开提供并且包括用于在厌氧储存之前从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括基本上不可渗透氧的外部接受器101;氧指示器206;间隔件材料110以及约80克氧吸附剂103,其位于外部接受器101与15μm至200μm厚的氧烷可折叠血液容器102之间。
[0023] 本公开提供并且包括用于在厌氧储存之前从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括基本上不可渗透氧的外部接受器101;氧指示器206;间隔件材料110以及约80克氧吸附剂103,其位于外部接受器101与由具有0.2μm孔径的PVDF制备的可折叠血液容器102之间。本公开提供制备用于储存的血液的方法,所述方法包括:提供氧消耗装置10并使血液流入内部可折叠血液容器102中,搅动氧消耗装置10长达3小时,产生具有小于20%的氧饱和度的氧减少血液,以及将氧减少血液转移到血液储存装置20。所述方法还提供在从供体收集后不到8小时内产生具有小于20%的氧饱和度的氧减少血液。在另一实施方案中,搅动是章动。
[0024] 本公开提供并且包括从全血或其组分中减少氧的方法,所述方法包括将全血或其组分放置在包含吸附剂207的装置20中,所述吸附剂207的吸收速率为至少1.86立方厘米/克吸附剂/小时(cc·g-1·小时-1);将充满血液的装置20在环境温度下温育长达四小时,同时通过平移至少3cm来每秒搅动至少一次;将充满血液的装置20转移到4℃至6℃下储存。在另一方面,充满血液的装置20在4℃至6℃下储存长达42天。
[0025] 附图简述
[0026] 本公开的一些方面仅通过举例的方式并参考附图而在本文中描述。现在具体参考附图,应强调,所示的细节是通过举例的方式,并且是为了说明性地讨论本公开的实施方案的目的。在这方面,使用附图进行的描述使本领域技术人员可如何实施本公开的方面变得显而易见。
[0027] 图1A-C示出根据本公开的具有并排布置的两个隔室的氧消耗装置的示例性实施方案。
[0028] 图2A和2B示出根据本公开的具有并排布置的三个隔室的氧消耗装置的示例性实施方案。
[0029] 图3A和3B示出根据本公开的厌氧储存袋的示例性实施方案。
[0030] 图4A和4B示出根据本公开的氧减少一次性储存系统的示例性实施方案,其具有分别具有两个或三个隔室的血液消耗装置和厌氧储存袋。
[0031] 图5是根据本公开的方法的示例性氧消耗装置中的sO2减少的图。
[0032] 图6A和6B示出根据本公开的厌氧储存袋的示例性实施方案。
[0033] 图7示出在根据本公开的两步过程中连接膜113与114的接合层105的示例性实施方案。
[0034] 图8A和8B示出根据本公开的间隔件110的示例性实施方案,所述间隔件110包括与粘接网状物118共挤出并连接到膜113(114)的内网状物117。
[0035] 图9A和9B示出根据本公开的厌氧储存袋的示例性实施方案,所述厌氧储存袋具有连接膜113与114的接合层105(9A)及施加到膜113和114提供密封件108的接合层105,其中接合层105延伸超出密封件108一段距离109(9B)。
[0036] 图10A至10D示出接合层105的示例性实施方案,其具有根据本公开的几何特征件121并且还包括如10C和10D所示的混合结构109。
[0037] 图11示出根据本公开的可折叠血液容器的示例性实施方案,其具有间隔件110、接合层105和几何特征件121。
[0038] 图12是根据本公开的方法的示例性氧消耗装置中的sO2减少的图。
[0039] 图13是根据本公开的方法的具有各种血液体积的示例性内部可折叠血液容器102中的sO2减少的图。
[0040] 图14是根据本公开的方法的示例性氧消耗装置中的sO2减少的图。
[0041] 图15是根据本公开的方法的具有不同表面积的示例性氧消耗装置中的sO2减少的图。
[0042] 图16是间隔件110对根据本公开的示例性氧消耗装置中的sO2减少的作用的图。
[0043] 对应的参考字符在几个视图中始终指示对应的部件。本文阐述的实例说明本发明的几种实施方案但是不应解释为以任何方式限制本发明的范围。
[0044] 鉴于当前技术,需要改进血液和血液组分(诸如待储存的红细胞)的品质,并在输血前延长此类血液和血液组分的储存期以帮助最小化与输血相关的发病率。为了符合法规要求并确保可靠性,红细胞的制备和处理必须在有限的时间段内完成。此外,制备氧减少的血液和血液组分的方法不得引入病变,其包括但不限于血液溶血。最后,需要与现有抗凝剂和添加剂溶液相容的方法和装置,以产生改进品质的血液和血液组分。
[0045] 详述
[0046] 为了满足此类需要和其他需要,本公开包括并且提供用于保存血液和血液组分的装置和方法,其中在供体收集阶段开始氧减少的血液和血液组分的制备。
[0047] 在详细地解释本公开的至少一个方面之前,应理解本公开并不一定限于其在以下描述中所阐述的或通过实施例所示例的细节的应用。本公开能够具有其他方面或者能够以各种方式来实践或进行。
[0048] 如本文所用,术语“袋”是指由柔性材料制备的可折叠容器并且包括小袋、管和撑袋。如本文所用,并且包括在本公开中,所述术语包括具有一次、两次、三次或更多次折叠的折叠袋,并且所述折叠袋在一个、两个、三个或更多个侧面上被密封或粘接。可使用本领域已知的多种技术来制备袋,所述技术包括粘接一种或多种材料的片材。粘接材料以形成袋的方法是本领域已知的。在本公开中还包括并且提供了通过注射模制和吹塑模制制备的容器。制备吹塑模制容器和注射模制容器的方法是本领域已知的。吹塑模制容器或注射模制容器的优选类型是柔性容器,其可以减小尺寸用于有效地包装和运输,同时能够膨胀以适应用于减少氧的血液或血液组分。它们还可被设计成符合血液的体积直到它们完全膨胀。如整个本公开所用,袋是可折叠容器的一种形式,并且这两个术语在整个本公开中可互换使用。
[0049] 如本文所用,术语“可折叠容器”包括袋、容器、外壳、管壳、小袋、口袋、接受器以及可包含并保留液体或流体的其他装置。在某些方面,可折叠容器可通过常规手段(诸如注射模制或插入模制)来制造。在其他方面,可折叠容器可由聚合物材料的片材制备,所述聚合物材料的片材使用本领域已知的方法粘接在一起以制备能够容纳一定体积的容器。此类可折叠容器是本领域中熟知的。参见例如授予Waage的美国专利3,942,529;授予Rinfret的美国专利4,131,200;以及授予Gajewski等的美国专利5,382,526。用于粘接聚合物材料以制备根据本公开的可折叠容器的合适方法包括热焊接、超声焊接、射频(RF)焊接和溶剂焊接。在某些方面,可使用多种粘接方法来制备根据本公开的可折叠容器。根据本公开的可折叠容器包括具有一个或多个褶裥、折叠、隔膜、气泡和角撑板的外壳。用于制备可折叠容器的方法是本领域中已知的。参见例如授予Grob的美国专利3,361,041;授予Martensson的美国专利4,731,978;授予Richter等的美国专利4,998,990;以及授予Ferrell的美国专利4,
262,581。本公开中还包括并且提供具有柔性部件和非柔性部件的组合的容器,其中柔性部件允许体积通过例如褶裥、折叠或角撑板以及包装形状中的其他类似几何特征件来膨胀,而非柔性部件可为容器提供刚性和几何定义。用于制备具有柔性部件和非柔性部件的可折叠容器的方法和设计是本领域中已知的,诸如Randall在美国专利6,164,821中所描述的以及LaFleur在美国专利5,328,268中所描述的。
[0050] 如本文所用,术语“约”是指±10%。
[0051] 术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(having)”以及它们的同源词意指“包括但不限于”。
[0052] 术语“由...组成”意指“包括并限于”。
[0053] 术语“基本上由...组成”意指组合物、方法或结构可包括另外的成分、步骤和/或部件,但仅是如果另外的成分、步骤和/或部件未实质性改变所要求的组合物、方法或结构的基本特征和新颖特征。
[0054] 除非上下文另外明确指出,否则如本文所用,单数形式“一个(种)(a/an)”和“所述(the)”包括复数对象。例如,术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可包括多种化合物,包括其混合物。
[0055] 在整个本申请中,本公开的各种实施方案可呈范围形式来呈现。应理解,呈范围形式的描述仅仅是为了方便和简洁,并且不应解释为对本公开的范围的硬性限制。因此,范围的描述应被认为具有确切公开的所有可能的子范围以及所述范围内的单独数值。例如,诸如“1至6”的范围描述应被认为具有确切公开的子范围,诸如“1至3”、“1至4”、“1至5”、“2至4”、“2至6”、“3至6”等,以及所述范围内的单独数字,例如1、2、3、4、5和6。不管范围有多宽,这都适用。
[0056] 每当在本文中指示数值范围时,意味着包括所指示范围内的任何引用的数值(分数或整数)。短语第一指示数字与第二指示数字“之间的范围/范围(ranging/ranges between)”以及“从”第一指示数字“到”第二指示数字的“范围/范围(ranging/ranges)”在本文中可互换使用并且意指包括第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。
[0057] 如本文所用,术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序,其包括但不限于已知的方式、手段、技术和程序或者化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者从已知的方式、手段、技术和程序很容易地开发的方式、手段、技术和程序。
[0058] 本公开提供并且包括用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括基本上不可渗透氧的外部接受器101、可渗透氧的内部可折叠血液容器102以及位于外部接受器101内的氧吸附剂103。
[0059] 本公开还提供并且包括氧消耗装置10,其被构造成血液收集和氧消耗装置10。被构造成收集和减少血液氧的氧消耗装置与整个本说明书中所述的氧消耗装置10的不同之处在于,血液收集和氧消耗装置10还包括抗凝剂以在收集过程期间防止全血的凝固。在某些方面,血液收集和氧消耗装置10的抗凝剂溶液提供在血液收集和氧消耗装置10中。因此,所包括的抗凝剂溶液也是氧消耗的抗凝剂溶液。在替代实施方案中,可单独包括作为氧消耗的溶液或具有氧的溶液的抗凝剂溶液。血液收集和氧消耗装置10旨在与从供体收集的全血一起使用。如整个本公开所用,氧和消耗装置10包括并且提供血液收集和氧消耗装置10。这两个术语可以互换使用。
[0060] 如本文所用,外部接受器由基本上不可渗透氧并且任选地不可渗透二氧化的材料制备。在某些方面,外部接受器101由柔性膜材料制备。在其他方面,外部接受器101由刚性或非柔性膜材料制备。
[0061] 本公开提供并且包括基本上不可渗透氧的外部接受器101。如本文所用,基本上不可渗透氧的外部接受器101对氧是足够不可渗透的,以允许经过3个月时段接受器内部的氧不超过10cc,并且更优选经过6个月氧不超过5cc。如本文所使用的,术语基本上不可渗透氧(SIO)是指材料和组合物提供阻隔层以阻隔氧从阻隔层的一侧向另一侧穿过,这足以防止氧分压的显著增加。
[0062] 值得注意,很少材料提供完全的不渗透性,并且甚至高不渗透性的材料当连接、焊接、折叠和以其他方式组装外部接受器101时也会受损。如下文将讨论的,氧消耗装置10还可并入一个或多个入口/出口30,所述一个或多个入口/出口30包括管301和对外部接受器101(或下述的外部接受器201)的粘接物302。外部接受器101还必须被设计成适应内部可折叠血液容器102的体积变化。因此,特别注意并入特殊的设计元素和制造方法来确保不可渗透阻隔层的完整性。
[0063] 本公开还提供并且包括基本上不可渗透氧的外部接受器101,其具有小于约1.0cc氧/平方米/天的氧渗透性。在某些方面,适用于制备本公开的外部接受器和其他元件的膜是特征在于小于约0.140巴勒(Barrer)的巴勒值的材料。
[0064] 制备外部接受器101的材料和方法是本领域已知的。参见例如授予Gawryl等的美国专利7,041,800,授予Gustafsson等的美国专利6,007,529和McDorman的美国专利申请公布号2013/0327677,所述专利各自以引用的方式整体并入本文。不可渗透材料常规用于本领域中,并且可以使用任何合适的材料。在模制聚合物的情况下,常规加入添加剂以增强氧(和CO2)阻隔特性。参见例如授予Sato等的美国专利4,837,047。例如,授予Smith等的美国专利7,431,995描述了由不可渗透氧和二氧化碳进入的乙烯乙烯醇共聚物和改性的乙烯乙酸乙烯酯共聚物的层构成的不可渗透氧和不可渗透二氧化碳的接受器。在另一方面,外部接受器101不可渗透氧和二氧化碳。
[0065] 在某些方面,基本上不可渗透氧的膜可以是层压膜。在一方面,基本上不可渗透氧的层压膜是层压箔膜。膜材料可以是聚合物或箔材料或箔和聚合物的组合的多层构造。在一方面,层压膜可以是与层压的聚酯膜。基本上不可渗透氧的合适的铝层压膜(也称为层压箔)的实例是本领域已知的。例如,Sugisawa的美国专利4,798,728公开了尼龙、聚乙烯、聚酯、聚丙烯和偏二氯乙烯的铝层压箔。其他层压膜是本领域已知的。例如,Chow等的美国专利7,713,614公开了基本上不可渗透氧的包含乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)树脂的多层容器。在一方面,外部接受器101可以是通过热密封密封三个或四个侧面而构成的阻隔袋。所述袋由多层构造构成,所述袋包括提供增强的O2和CO2阻隔特性的材料。所述袋由多层构造构成,所述袋包括提供增强的O2和CO2阻隔特性的材料。此类材料包括氧透过率为0.01cc/100英寸2/24小时的Rollprint V2膜、氧透过率为0.004cc/100英寸2/24小时的
Rollprint X膜以及氧透过率为0.0008cc/100英寸2/24小时的 Z膜
(Rollprint Packaging Products,Addison,IL)。其他制造商生产具有类似氧透过率的产品,诸如Renolit Solmed 膜(American Renolit Corp.,City of Commerce,
CA)。基本上不可渗透氧的合适的铝层压膜(也称为层压箔)的实例可从Protective Packaging Corp.(Carrollton,TX)获得。
[0066] 适用于制备SIO材料的另一种途径包括通过氧化石墨烯层压体与氢碘酸抗坏血酸的温和化学还原而制成的多层石墨膜。参见Su等,“Impermeable barrier films and protective coatings based on reduced graphene oxide,”Nature Communications 5,文章编号:4843(2014),其以引用的方式整体并入本文。增强氧阻隔特性的纳米颗粒也是本领域已知的,例如由Tera-Barrier (Tera-Barrier Films Pte,Ltd,The Aries,Singapore)提供并由Rick Lingle在2014年8月12日的Packaging Digest Magazine中所描述的多层阻隔层叠膜。
[0067] 在根据本公开的方面中,外部接受器101可由不可渗透气体的塑料制备。在一个实施方案中,不可渗透气体的塑料可以是层压体。在某些实施方案中,层压体可以是透明阻隔膜,例如尼龙聚合物。在实施方案中,层压体可以是聚酯膜。在一个实施方案中,层压体可以是 在某些实施方案中,层压体可以是金属化膜。在一个实施方案中,金属化膜可以用铝涂覆。在另一实施方案中,涂层可以是氧化铝。在另一实施方案中,涂层可以是层压在低密度聚乙烯(LDPE)层之间的乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)。
[0068] 本公开的外部接受器101可由一个或多个部件形成,所述一个或多个部件由包括塑料或其他耐用的轻质材料的不可渗透气体的材料制备。在一些实施方案中,外壳可以由多于一种材料形成。在一个实施方案中,外部接受器101可由一种材料形成并且涂覆有不可渗透气体的材料以制备不可渗透气体的外壳。在一个实施方案中,刚性或柔性的外部接受器101可由可注射模制的塑料制备。在根据本公开的实施方案中,塑料可选自聚苯乙烯、聚氯乙烯或尼龙。在一个实施方案中,外部接受器101材料可选自由以下组成的组:聚酯(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚酰胺(PA)(例如尼龙)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)、聚氨酯(PU)、三聚氰胺甲(MF)、可塑性淀粉材料、酚醛树脂(PF)、聚醚醚(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)(Ultem)、聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、脲-甲醛和乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)。在某些实施方案中,外部接受器101可以是聚乙烯。在一些实施方案中,聚乙烯外部接受器101可包括焊接在一起的一个或多个聚乙烯组件。在某些方面,外部接受器由具有聚乙烯外层、聚酯内层和分散在内层与外层之间的氧化铝阻隔层的多层膜构成,例如氧透过率为0.0008cc/100英寸2/24小时的 Z膜(Rollprint Packaging Products,Addison,IL)。
[0069] 本公开提供并且包括由膜制备外部接受器101以及由膜制备内部可折叠血液容器102。如本文所用,膜一般是指用于制备内部可折叠血液容器102的材料,而膜习惯于是指用于制备外部接受器101的材料。尽管应理解,为了清楚起见,某些材料可被制造商称为“膜”或者一般可称为“膜”,但是除非另外指明,否则膜被认为是基本上不可渗透的。膜包括片材形式的一层或多层材料,其允许一种或多种物质从片材的一侧穿过到片材的另一侧。如本文所用,膜也可被制备成管,所述管适于将氧消耗装置10的组件与血液收集套件连接在一起或将血液收集装置的元件、添加剂溶液袋、白细胞减少过滤器和厌氧储存袋连接在一起。
如通篇所用,应理解,根据应用,本公开的膜可形成为片材或管。还如先前所提供的,制备外部接受器101的膜基本上不可渗透氧,而内部可折叠血液容器102是可渗透氧的。如本文所用,膜也可被制备成管,所述管适于将氧消耗装置10的组件与血液收集套件连接在一起或将血液收集装置的元件、添加剂溶液袋、白细胞减少过滤器和厌氧储存袋连接在一起。如本文所用,外部接受器101包含如段落[00172]和[00175]中进一步描述的102的所有实施方案。
[0070] 如本文所用,内部可折叠血液容器102是可渗透氧的。在某些方面,内部可折叠血液容器102是可渗透氧和二氧化碳的。在其他方面,内部可折叠血液容器102是不可渗透氧而可渗透二氧化碳的。
[0071] 本公开提供并且包括使用热密封、吹塑模制和注射模制技术来制备外部接受器101。用于使用热密封、吹塑模制和注射模制来制备外部接受器101的合适材料包括PET、标准的和多层的聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS以及本领域技术人员已知的其他聚合物。制备吹塑模制和注射模制的外部接受器101的方法是本领域已知的,例如,由位于两层聚丙烯(PP)之间的乙烯乙烯醇(EVOH)或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的阻隔层构成的多层结构,并且所述多层结构由Kortec(Kortec,Inc.,Rowley,MA)提供并且也如授予Slat的美国专利5,906,
285所描述。在模制之前或其配制期间或在安装期间加强聚合物的氧和CO2阻隔特性的添加剂是本领域已知的。一个实例是得到多层PET的多层聚合物共注射成型。此种阻隔树脂通常在预成型体阶段作为内层与PET一起并入在两侧上,从而使PET成为液体接触层以及外层。
如下文所提供,合适的吹塑模制或注射模制的外部接受器101不可渗透氧。在某些方面,合适的热密封、吹塑模制或注射模制的外部接受器101基本上不可渗透氧和二氧化碳。
[0072] 本公开提供并且包括用于制备可渗透膜或基本上不可渗透膜的两种类型的材料。在一方面,根据本公开的可渗透膜使得物质穿过材料,具体地但不一定仅仅是氧。在某些方面,选择膜以允许氧和二氧化碳穿过,同时防止水、蛋白质、盐(例如血浆组分)和细胞(例如红细胞、白细胞和血小板)穿过。穿过材料的速率取决于一个或多个特性,其包括粒度、材料相(液体与气体)、亲水性、疏水性或溶解度。穿过材料的速率或通量还取决于驱动力的存在或不存在,诸如压力(或分压)的差异、温度差异或膜的一侧与另一侧之间的浓度差异。穿过膜的通量被称为膜渗透通量。物质穿过膜的膜渗透通量与膜厚度成反比。
[0073] 气体的膜渗透通量被定义为每单位时间内每单位面积流过膜的体积。所使用的SI3 2
单位为m/m·s。对于气体和蒸气,所述体积很大程度上取决于压力和温度。因此,往往根据标准温度和压力(STP)给出气体的渗透通量,所述标准温度和压力被定义为0℃和1个大气压(1.0013巴)(例如273°K和760托)。如上文所述,穿过速率取决于膜两侧之间的驱动力或差异,并且这种依赖性被并入到渗透性系数P或单纯的渗透性中。
[0074] 渗透性(P)被定义为每单位膜厚度每单位驱动力的渗透性通量。渗透性系数P的SI单位在表1中提供。如本公开中,用于气体分离的通用单位是巴勒,并且也在表1中呈现。术语cm3气体(STP)/cm2s是指在0℃和1个大气压的标准条件下扩散物质的体积跨膜通量,术语cm是指膜厚度并且cm-Hg是指扩散物质的跨膜分压驱动力。渗透性必须通过实验确定。
[0075] 表1:渗透性单位
[0076]
[0077] 适于根据本公开的方法和装置的膜包括致密膜、多孔膜、不对称膜和复合膜。在某些方面,合适的膜可以是多层的膜。在其他方面,合适的膜由无机材料制备。致密膜是由不具有孔或空隙的固体材料制备的膜。材料通过溶解和扩散的过程渗透致密膜。致密膜的实例包括硅氧烷膜(聚二甲基硅氧烷或PDMS)。本公开还包括并且提供多孔膜,其具有基于尺寸排阻分离的特定尺寸范围的孔。适于根据本公开使用的多孔膜的实例包括PVDF和聚砜膜。
[0078] 本公开包括并且提供由多于一种材料往往作为层压体制成的复合膜,其中致密材料被施加到多孔支撑层。适于根据本公开使用的复合膜的实例是具有1.0μm或0.22μm孔径的EMD Millipore的GVHP疏水性PVDF。
[0079] 表2:含氟聚合物的渗透性(100μm厚;23℃)
[0080]
[0081] 本公开提供并且包括由膜113制备的内部可折叠血液容器102,其主要特征在于它们的氧渗透性。除非另外指明,否则“基本上不可渗透膜”是指基本上不可渗透氧的膜。然而,在某些装置和方法中,膜还可特征在于对二氧化碳的渗透性或不渗透性。对于某些应用,膜材料基本上不可渗透氧,并且提供对氧引入血液、血液组分或由多个组件构成的血液收集套件的阻隔层。此类基本上不可渗透膜一般用于制备本公开的外部接受器。合适的基本上不可渗透膜也可用于制备用于装置和套件的连接组件的管件。基本上不可渗透膜可包括单层,或者可以是具有两层或更多层的层压片或管。
[0082] 本公开还提供并且包括基本上可渗透氧的膜113。在本公开中使用基本上可渗透氧的膜113用于制备内部可折叠血液容器102。在某些方面,可渗透氧的膜113还是生物相容性的膜,其被批准并且适于与待输血至患者体内的血液长期接触。像基本上不可渗透膜一样,基本上可渗透膜113可包括单层或者可包括具有两层或更多层的层压结构。
[0083] 在一方面,氧渗透性为大于约2.5x 10-9cm3O2(STP)/((cm2s)*(cm Hg cm-1))的氧可渗透膜113用于制备可折叠血液容器102。在另一方面,氧渗透性为大于约5.0x 10-9cm3O2(STP)/((cm2s)*(cm Hg cm-1))的氧可渗透膜113用于制备可折叠血液容器102。在又另一方面,氧可渗透膜113的氧渗透性为大于约1.0x 10-8cm3O2(STP)/((cm2s)*(cm Hg cm-1))。在某些方面,适用于制备可折叠血液容器102的氧可渗透膜113的特征在于大于约25的巴勒值。在其他方面,适用于制备可折叠血液容器102的氧可渗透膜113的特征在于大于约50的巴勒值。在某些其他方面,适用于制备可折叠血液容器102的氧可渗透膜113的特征在于大于约100的巴勒值。
[0084] 在一方面,基本上可渗透氧的膜113可以是由无孔材料制备的致密膜。具有高氧渗透率的合适的材料的实例包括硅氧烷、聚烯环氧树脂和聚酯。在另一方面,基本上可渗透氧的膜可以是由有机聚合物制备的多孔膜。基本上可渗透氧的膜113可以由选自由以下组成的组的材料制备:呈现疏水性的PVDF、尼龙、纤维素酯、聚砜、聚醚砜、呈现疏水性的聚丙烯和聚丙烯腈。
[0085] 本公开提供并且包括不仅通过选择材料,而且还通过选择并控制厚度来制备基本上可渗透氧的膜113。如上文所提供,渗透性与膜的厚度成比例。因此,改进的渗透性可通过减小膜的厚度来实现。在某些方面,最小厚度由其强度以及抗穿刺性和抗撕裂性来决定。
[0086] 本公开还提供并且包括使用吹塑模制和注射模制技术制备的基本上可渗透氧的膜113。用于使用吹塑模制和注射模制来制备内部可折叠血液容器102的合适的材料包括硅氧烷材料,诸如50硬度的Bluestar4350、Silbione级液体硅氧烷橡胶和Shin-Etsu KEG-2000-40A/B液体硅氧烷。针对可折叠性和渗透性仔细选择硅氧烷硬度选择,其次是控制良好的壁厚。较薄的材料将具有较高的渗透性。制备吹塑模制和注射模制的可折叠血液容器
102的方法是本领域已知的,例如授予Okudaira等的美国专利4,398,642;授予Sato等的美国专利7,666,486;授予Sano等的美国专利8,864,735;和Oda等的美国专利申请公布号
2012/0146266。在一方面,可以使用用于制造可折叠水容器的LDPE来制备吹塑模制的可折叠血液容器102。如下文所提供,合适的吹塑模制或注射模制的可折叠血液容器102具有至少约25巴勒的氧渗透性。
[0087] 在根据本公开的一个方面,可折叠血液容器102可以通过各种密封方法(诸如热密封、热铆接粘合剂粘接由微孔膜113制造。在根据本公开的一个方面,一对PVDF微孔膜围绕周边粘接在一起,其中PVC入口管件的一部分使用粘合剂(诸如Loctite 4011)连同粘合底漆(诸如Loctite770)一起被固定在接缝的适当位置处。在根据本公开的另一方面,可折叠血液容器可以由一对微孔膜通过将膜对的4个边缘热密封在一起来制造,其中多层管件的一部分被密封在接缝中以提供流体连通性。
[0088] 本公开提供并且包括由多于一种类型的膜113制备的可折叠血液容器102。在一方面,可折叠血液容器102包括合适地粘接以制备容器的第一膜113和第二膜114。如本文所用,膜114一般是指与膜113完全相同的膜。也就是说,可折叠血液容器102一般由两个连接的膜113制成。本公开提供并且包括由包含不同材料的膜113和膜114制备的可折叠血液容器102。如图1C所示,可折叠血液容器102被示为由膜113和膜114制备。除非另外指明,否则应理解,膜113和膜114可以交换。在另一方面,可折叠血液容器102包括与第二膜114组合的膜113,所述第二膜114的渗透性小于第一膜113的渗透性的约30%。在某些方面,第二膜114包括相对不可渗透或不充分可渗透的膜以能够自己提供足够的脱氧,但可以与合适的膜113组合。在某些方面,第二膜114是相对不可渗透的。在另外的方面,第二膜114包括并入脊、挡板或其他结构以促进混合的模制膜。在一方面,第二膜114可包括连接到氧可渗透的膜113的刚性结构。在根据本公开的方面,第二膜114被热密封到膜113。
[0089] 在某些方面,内部可折叠血液容器102含有位于血液接触区域内部或外部的流动挡板,其在搅动时提供可折叠血液容器102内部的湍流的增加。在一方面,挡板位于距离彼此1至2英寸之间,并且占内部可折叠血液容器102面积的10%至45%。
[0090] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride/polyvinylidene difluoride,PVDF)制备的微孔膜。在某些方面,PVDF膜是基本上可渗透氧的疏水性微孔膜。
[0091] 在根据本公开的方面,微孔PVDF膜包括在0.01μm与2.0μm之间的范围的孔。在其他方面,微孔PVDF膜113包括在0.01μm与1.0μm之间的范围的孔。在一些方面,微孔PVDF膜113具有直径在0.03μm与1.0μm之间的孔径。在其他方面,微孔PVDF膜113具有直径在0.03μm与0.45μm之间的孔径。
[0092] 在根据本公开的方面,用于制备可折叠血液容器102的PVDF膜113的空隙率位于20%与80%之间。在另一方面,用于制备可折叠血液容器102的PVDF膜113的空隙率位于
35%与50%之间。
[0093] 在某些方面,具有大于约1.0μm的微孔的PVDF膜的渗透性可允许流体渗透穿过膜,从而损害流体封闭以及氧和二氧化碳渗透性。为了克服高孔径下的这种渗透性,可以采用所谓的“超疏水性”膜,其中接触角大于150°。如本文所用和本领域已知的,接触角量化固体表面的可湿性并且理论上由杨氏方程来描述。在根据本公开的某些方面,不推荐使用非疏水性PVDF材料,因为所述材料的表面张力较低并且允许流体渗漏穿过甚至在上述范围内的孔。
[0094] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径的PVDF可渗透膜113制备。在其他方面,多孔PVDF膜的微孔的直径可以为0.22μm至0.8μm。在一方面,多孔PVDF膜的微孔为0.2μm至1.0μm。在另一方面,多孔PVDF膜的微孔可以大于0.1μm并且小于1.0μm。在另一方面,多孔PVDF膜的微孔范围为约0.05μm至约1.0μm。在一些方面,多孔PVDF膜的微孔可以大于0.3μm或0.4μm。在其他方面,多孔PVDF膜的微孔可以大于0.5μm或0.6μm。
[0095] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于1.0μm的PVDF膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.8μm的PVDF膜113。在根据本公开的某些方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.65μm的PVDF膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.45μm的PVDF膜113。
[0096] 在根据本公开的一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.1μm的PVDF膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.22μm的PVDF膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.20μm的PVDF膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.45μm的PVDF膜113。在又一方面,氧消耗装置
10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.65μm的PVDF膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.8μm的PVDF膜
113。
[0097] 在根据本公开的方面,PVDF膜厚度可小于250μm。在某些方面,所述膜厚度大于10μm。在一些方面,PVDF膜厚度可位于10μm与250μm之间。在其他方面,PVDF膜厚度可位于10μm与125μm之间或25μm与150μm之间。在一方面,PVDF膜厚度可位于50μm与125μm之间、75μm与125μm之间、50μm与150μm之间、75μm与150μm之间、100μm与125μm之间、150μm与250μm之间或
25μm与150μm之间。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约20μm。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约30μm。在又另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约50μm。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约76μm。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约120μm。
[0098] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由厚度位于100μm与125μm之间的PVDF可渗透膜113制备。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由PVDF可渗透膜113制备,所述PVDF可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于100μm与125μm之间。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由PVDF可渗透膜113制备,所述PVDF可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于50μm与150μm之间。
[0099] 根据本公开的用于制备可渗透氧的内部可折叠血液容器的合适的PVDF膜的实例包括VVSP 115μm厚/0.1μm孔;GVSP 115μm厚/0.22μm孔;HVSP 115μm厚/0.45μm孔;DVSP 115μm厚/0.65μm孔;BVSP 115μm厚/1.0μm孔;VVHP 107μm厚/0.1μm孔;GVHP 125μm厚/0.22μm孔;HVHP 115μm厚/0.45μm孔;或DVHP 115μm厚/0.65μm孔。
[0100] 合适的PVDF膜包括可商购获得的膜。PVDF膜的非限制性实例可从Millipore Corporation,Bedford,MA获得。在一方面,PVDF膜可从Millipore Corporation,Bedford,MA获得。此种PVDF膜的实例为VVSP、GVSP、HVSP、DVSP、BVSP、VVHP、GVHP、HVHP或DVHP。
[0101] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由聚砜制备的微孔膜。在某些方面,聚砜膜是基本上可渗透氧的疏水性微孔膜。
[0102] 在根据本公开的方面,微孔聚砜膜包括在0.01μm与2.0μm之间的范围的孔。在其他方面,微孔聚砜膜113包括在0.01μm与1.0μm之间的范围的孔。在一些方面,微孔聚砜膜113具有直径在0.03μm与1.0μm之间的孔径。在其他方面,微孔聚砜膜113具有直径在0.03μm与0.45μm之间的孔径。
[0103] 在根据本公开的方面,用于制备可折叠血液容器102的聚砜膜113的空隙率位于20%与80%之间。在另一方面,用于制备可折叠血液容器102的聚砜膜113的空隙率位于
35%与50%之间。
[0104] 在某些方面,具有大于约0.2μm的微孔的渗透性聚砜膜可允许流体渗透穿过膜,从而损害流体封闭以及氧和二氧化碳渗透性。为了克服高孔径下的这种渗透性,可以采用所谓的“超疏水性”膜,其中接触角大于150°。如本文所用和本领域已知的,接触角量化固体表面的可湿性并且理论上由杨氏方程来描述。在根据本公开的某些方面,不推荐使用非疏水性聚砜材料,因为所述材料的表面张力较低并且允许流体渗漏穿过甚至在上述范围内的孔。
[0105] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由具有直径在0.3μm与0.8μm之间的孔径的聚砜可渗透膜113制备。在其他方面,多孔聚砜膜的微孔的直径可以为0.22μm至0.8μm。在一方面,多孔聚砜膜的微孔为0.2μm至1.0μm。在另一方面,多孔聚砜膜的微孔可以大于0.1μm并且小于1.0μm。在另一方面,多孔聚砜膜的微孔范围为约0.05μm至约1.0μm。在一些方面,多孔聚砜膜的微孔可以大于0.3μm或0.4μm。在其他方面,多孔聚砜膜的微孔可以大于0.5μm或0.6μm。
[0106] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于1.0μm的聚砜膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.8μm的聚砜膜113。在根据本公开的某些方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.65μm的聚砜膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.45μm的聚砜膜113。
[0107] 在根据本公开的一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.1μm的聚砜膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.22μm的聚砜膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.20μm的聚砜膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.45μm的聚砜膜113。在又一方面,氧消耗装置
10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.65μm的聚砜膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.8μm的聚砜膜
113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.03μm的聚砜膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.05μm的聚砜膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为1.2μm的聚砜膜113。
[0108] 在根据本公开的方面,聚砜膜厚度可小于250μm。在某些方面,所述膜厚度大于10μm。在一些方面,聚砜膜厚度可位于10μm与250μm之间。在其他方面,聚砜膜厚度可位于10μm与125μm之间或25μm与150μm之间。在一方面,聚砜膜厚度可位于50μm与125μm之间、75μm与125μm之间、50μm与150μm之间、75μm与150μm之间、100μm与125μm之间、150μm与250μm之间或
25μm与150μm之间。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约20μm。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约30μm。在又另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约50μm。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约76μm。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约120μm。
[0109] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由厚度位于100μm与125μm之间的聚砜可渗透膜113制备。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由聚砜可渗透膜113制备,所述聚砜可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于100μm与125μm之间。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由聚砜可渗透膜113制备,所述聚砜可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于50μm与150μm之间。
[0110] 根据本公开的用于制备可渗透氧的内部可折叠血液容器的合适的聚砜膜的实例包括SS003AH 10-250μm厚/0.03μm孔;SS005AH 10-250μm厚/0.05μm孔;SS010AH 10-250μm厚/0.1μm孔;SS020AH 10-250μm厚/0.2μm孔;SS045AH 10-250μm厚/0.45μm孔;SS065AH 10-250μm厚/0.65μm孔;SS080AH 10-250μm厚/0.8μm孔;或SS120AH 10-250μm厚/1.2μm孔。
[0111] 合适的聚砜膜包括可商购获得的膜。聚砜膜的非限制性实例可从Pacific Membranes获得。在一方面,聚砜膜可以是SS120AH、SS080AH、SS065AH,SS045AH、SS020AH、SS010AH、SS005AH或SS003AH。
[0112] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由聚烯烃制备的微孔膜。在某些方面,聚烯烃膜是基本上可渗透氧的疏水性微孔膜。
[0113] 在根据本公开的方面,微孔聚烯烃膜包括在0.01μm与2.0μm之间的范围的孔。在其他方面,微孔聚烯烃膜113包括在0.01μm与1.0μm之间的范围的孔。在一些方面,微孔聚烯烃膜113具有直径在0.03μm与1.0μm之间的孔径。在其他方面,微孔聚烯烃膜113具有直径在0.03μm与0.45μm之间的孔径。
[0114] 在根据本公开的方面,用于制备可折叠血液容器102的聚烯烃膜113的空隙率位于20%与80%之间。在另一方面,用于制备可折叠血液容器102的聚烯烃膜113的空隙率位于
35%与50%之间。
[0115] 在某些方面,具有大于约1.0μm的微孔的渗透性聚烯烃膜可允许流体渗透穿过膜,从而损害流体封闭以及氧和二氧化碳渗透性。为了克服高孔径下的这种渗透性,可以采用所谓的“超疏水性”膜,其中接触角大于150°。如本文所用和本领域已知的,接触角量化固体表面的可湿性并且理论上由杨氏方程来描述。在根据本公开的某些方面,不推荐使用非疏水性聚烯烃材料,因为所述材料的表面张力较低并且允许流体渗漏穿过甚至在上述范围内的孔。
[0116] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径的聚烯烃可渗透膜113制备。在其他方面,多孔聚烯烃膜的微孔的直径可以为0.22μm至0.8μm。在一方面,多孔聚烯烃膜的微孔为0.2μm至1.0μm。在另一方面,多孔聚烯烃膜的微孔可以大于0.1μm并且小于1.0μm。在另一方面,多孔聚烯烃膜的微孔范围为约0.05μm至约1.0μm。在一些方面,多孔聚烯烃膜的微孔可以大于0.3μm或0.4μm。在其他方面,多孔聚烯烃膜的微孔可以大于0.5μm或0.6μm。
[0117] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于1.0μm的聚烯烃膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.8μm的聚烯烃膜113。在根据本公开的某些方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.65μm的聚烯烃膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.45μm的聚烯烃膜113。
[0118] 在根据本公开的一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.1μm的聚烯烃膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.22μm的聚烯烃膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.20μm的聚烯烃膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.45μm的聚烯烃膜113。在又一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.65μm的聚烯烃膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.8μm的聚烯烃膜113。
[0119] 在根据本公开的方面,聚烯烃膜厚度可小于250μm。在某些方面,所述膜厚度大于10μm。在一些方面,聚烯烃膜厚度可位于10μm与250μm之间。在其他方面,聚烯烃膜厚度可位于10μm与125μm之间或25μm与150μm之间。在一方面,聚烯烃膜厚度可位于50μm与125μm之间、75μm与125μm之间、50μm与150μm之间、75μm与150μm之间、100μm与125μm之间、150μm与
250μm之间或25μm与150μm之间。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约20μm。
在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约30μm。在又另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约50μm。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约
76μm。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约120μm。
[0120] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由厚度位于100μm与125μm之间的聚烯烃可渗透膜113制备。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由聚烯烃可渗透膜113制备,所述聚烯烃可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于100μm与125μm之间。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由聚烯烃可渗透膜113制备,所述聚烯烃可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于50μm与
150μm之间。
[0121] 根据本公开的用于制备可渗透氧的内部可折叠血液容器的合适的聚烯烃膜的实例包括在授予Zomorodi等的美国专利4,440,815中描述的聚烯烃膜。
[0122] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由聚四氟乙烯(PTFE)制备的微孔膜。在某些方面,PTFE膜是基本上可渗透氧的疏水性微孔膜。
[0123] 在根据本公开的方面,微孔PTFE膜包括在0.01μm与2.0μm之间的范围的孔。在其他方面,微孔PTFE膜113包括在0.01μm与1.0μm之间的范围的孔。在一些方面,微孔PTFE膜113具有直径在0.03μm与1.0μm之间的孔径。在其他方面,微孔PTFE膜113具有直径在0.03μm与0.45μm之间的孔径。
[0124] 在根据本公开的方面,用于制备可折叠血液容器102的PTFE膜113的空隙率位于20%与80%之间。在另一方面,用于制备可折叠血液容器102的PTFE膜113的空隙率位于
35%与50%之间。
[0125] 在某些方面,具有大于约1.0μm的微孔的PTFE膜的渗透性可允许流体渗透穿过膜,从而损害流体封闭以及氧和二氧化碳渗透性。为了克服高孔径下的这种渗透性,可以采用所谓的“超疏水性”膜,其中接触角大于150°。如本文所用和本领域已知的,接触角量化固体表面的可湿性并且理论上由杨氏方程来描述。在根据本公开的某些方面,不推荐使用非疏水性PTFE材料,因为所述材料的表面张力较低并且允许流体渗漏穿过甚至在上述范围内的孔。
[0126] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径的PTFE可渗透膜113制备。在其他方面,多孔PTFE膜的微孔的直径可以为0.22μm至0.8μm。在一方面,多孔PTFE膜的微孔为0.2μm至1.0μm。在另一方面,多孔PTFE膜的微孔可以大于0.1μm并且小于1.0μm。在另一方面,多孔PTFE膜的微孔范围为约0.05μm至约1.0μm。在一些方面,多孔PTFE膜的所述微孔可以大于0.3μm或0.4μm。在其他方面,多孔PTFE膜的微孔可以大于0.5μm或0.6μm。
[0127] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于1.0μm的PTFE膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.8μm的PTFE膜113。在根据本公开的某些方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.65μm的PTFE膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.45μm的PTFE膜113。
[0128] 在根据本公开的一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.1μm的PTFE膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.22μm的PTFE膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.20μm的PTFE膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.45μm的PTFE膜113。在又一方面,氧消耗装置
10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.65μm的PTFE膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.8μm的PTFE膜
113。
[0129] 在根据本公开的方面,PTFE膜113厚度可小于250μm。在某些方面,所述膜厚度大于10μm。在一些方面,PTFE膜113厚度可位于10μm与250μm之间。在其他方面,PTFE膜113厚度可位于10μm与125μm之间或25μm与150μm之间。在一方面,PTFE膜113厚度可位于50μm与125μm之间、75μm与125μm之间、50μm与150μm之间、75μm与150μm之间、100μm与125μm之间、150μm与
250μm之间或25μm与150μm之间。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113为约30μm。在又另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113为约50μm。在另一方面,内部可折叠血液容器
102的膜113为约76μm。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约120μm、100μm与
125μm之间、150μm与250μm之间或25μm与150μm之间。
[0130] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由厚度位于100μm与125μm之间的PTFE可渗透膜113制备。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由PTFE可渗透膜113制备,所述PTFE可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于100μm与125μm之间。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由PTFE可渗透膜113制备,所述PTFE可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于50μm与150μm之间。
[0131] 根据本公开的用于制备可渗透氧的内部可折叠血液容器的合适的PTFE膜的实例包括来自Sumitomo Electric Interconnect Products,San Marcos,CA的 FP、WP和HP系列PTFE膜以及来自Donaldson Membranes,Ivyland,PA的 2。
[0132] 合适的PTFE膜包括可商购获得的膜。PTFE膜的非限制性实例可从Sumitomo Electric Interconnect Products,San Marcos,CA和Donaldson Membranes,Ivyland,PA获得。在一方面,PTFE膜可以是来自Sumitomo Electric Interconnect Products,San Marcos,CA的FP-010。
[0133] 在某些方面,基本上可渗透氧的合适的膜可以是多层膜。在某些方面,多层膜是基本上可渗透氧的疏水性微孔膜。合适的多层膜包括具有选自由以下组成的组的两种或更多种材料的多层膜:呈现疏水性的PVDF、尼龙、纤维素酯、聚砜、聚醚砜、呈现疏水性的聚丙烯和聚丙烯腈。
[0134] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由挤出的、织物的、非织物的单层或多层膜制备的微孔膜。在某些方面,多层膜是基本上可渗透氧的疏水性微孔膜。
[0135] 在根据本公开的方面,微孔多层膜包括在0.01微米(μm)与2.0μm之间的范围的孔。在其他方面,微孔多层膜113包括在0.01μm与1.0μm之间的范围的孔。在一些方面,微孔多层膜113具有直径在0.03μm与1.0μm之间的孔径。在其他方面,微孔多层膜113具有直径在0.03μm与0.45μm之间的孔径。
[0136] 在根据本公开的方面,用于制备可折叠血液容器102的多层膜113的空隙率位于20%与80%之间。在另一方面,用于制备可折叠血液容器102的多层膜113的空隙率位于
35%与50%之间。
[0137] 在某些方面,具有大于约1.0μm的微孔的多层膜的渗透性可允许流体渗透穿过膜,从而损害流体封闭以及氧和二氧化碳渗透性。为了克服高孔径下的这种渗透性,可以采用所谓的“超疏水性”膜,其中接触角大于150°。如本文所用和本领域已知的,接触角量化固体表面的可湿性并且理论上由杨氏方程来描述。在根据本公开的某些方面,不推荐使用非疏水性多层材料,因为所述材料的表面张力较低并且允许流体渗漏穿过甚至在上述范围内的孔。
[0138] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径的多层可渗透膜113制备。在其他方面,多孔多层膜的微孔的直径可以为0.22μm至0.8μm。在一方面,多孔多层膜的微孔为0.2μm至1.0μm。在另一方面,多孔多层膜的微孔可以大于0.1μm并且小于1.0μm。在另一方面,多孔多层膜的微孔范围为约0.05μm至约1.0μm。在一些方面,多孔多层膜的微孔可以大于0.3μm或0.4μm。在其他方面,多孔多层膜的微孔可以大于0.5μm或0.6μm。
[0139] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于1.0μm的多层膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.8μm的多层膜113。在根据本公开的某些方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.65μm的多层膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸小于0.45μm的多层膜113。
[0140] 在根据本公开的一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.1μm的多层膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.22μm的多层膜113。在另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.20μm的多层膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.45μm的多层膜113。在又一方面,氧消耗装置
10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.65μm的多层膜113。在根据本公开的另一方面,氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,其包括微孔尺寸为0.8μm的多层膜
113。
[0141] 在根据本公开的方面,多层膜113厚度可小于250μm。在某些方面,所述膜厚度大于10μm。在一些方面,多层膜113厚度可位于10μm与250μm之间。在其他方面,多层膜厚度可位于10μm与125μm之间或25μm与150μm之间。在一方面,多层膜113厚度可位于50μm与125μm之间、75μm与125μm之间、50μm与150μm之间、75μm与150μm之间、100μm与125μm之间、150μm与
250μm之间或25μm与150μm之间、100μm与125μm之间、150μm与250μm之间或25μm与150μm之间。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113为约30μm。在又另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113为约50μm。在另一方面,内部可折叠血液容器102的膜113为约76μm。在一方面,内部可折叠血液容器102的膜113厚度为约120μm
[0142] 在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由厚度位于100μm与125μm之间的多层可渗透膜113制备。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由多层可渗透膜113制备,所述多层可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于100μm与125μm之间。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102由多层可渗透膜113制备,所述多层可渗透膜113具有直径在0.1μm与0.8μm之间的孔径并且厚度位于50μm与150μm之间。
[0143] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由聚氯乙烯(PVC)制备的膜。在根据本公开的方面,可折叠血液容器102可以由厚度在5μm与250μm之间并且更优选在约10μm与约100μm之间的PVC膜制备。
[0144] 在制造可折叠血液容器中使用PVC是本领域熟知的。在各种PVC制剂中使用各种增塑剂也是本领域熟知的,并且包括使用邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)用于长期储存红细胞。典型的由PVC-DEHP制造可折叠血液容器利用一对膜的射频(RF)焊接来方便地制作袋结构,其中此类单独的膜具有约350μm至约400μm的厚度。示例性PVC-DEHP膜为Renolit ES-3000膜(American Renolit Corp.,City of Commerce,CA)。
[0145] 由于此类膜的氧渗透性相对低并且需要更高的氧渗透性用于血小板储存,因此已经发现用于PVC的其他增塑剂在制造可折叠血液容器中的效用并且包括使用柠檬酸盐等(参见例如,Colin R.Blass的“The Role of Poly(Vinyl Chloride)in Healthcare”,版权2001Rapra Technology,Ltd.,ISBN:1-85957-258-8)。PVC-柠檬酸盐膜的合适的实例为Renolit ES-4000膜(American Renolit Corp.,City of Commerce,CA)。
[0146] 本公开提供了用于基本上可渗透氧的可折叠血液容器102中的合适的PVC材料。厚度为约5μm至约250μm并且更优选约10μm至约100μm的PVC-柠檬酸盐膜(诸如Renolit ES-4000)的使用适用于提供具有所需的高氧渗透性、RF焊接和连接以及高拉伸强度的特征的可折叠血液容器。
[0147] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其基本上可渗透氧并且是由硅氧烷制备的膜。在根据本公开的方面,可折叠血液容器102可以由厚度在15μm与100μm之间的硅氧烷膜制备。在根据本公开的方面,可折叠血液容器102可以由厚度在5μm与500μm之间的硅氧烷膜制备。在其他方面,可折叠血液容器102的厚度可以在5μm与200μm之间。在其他方面,可折叠血液容器102的厚度可以在20μm与120μm之间。在另一方面,可折叠血液容器102厚度在30μm与120μm之间。在又另一方面,可折叠血液容器102厚度在50μm与120μm之间。在另一方面,可折叠血液容器102厚度可以在76μm与120μm之间。在另一方面,可折叠血液容器102厚度在20μm与50μm之间。本公开提供并且包括厚度为20μm的可折叠血液容器102。在另一方面,可折叠血液容器102厚度为15μm。在另一方面,可折叠血液容器102厚度为30μm。在又另一方面,可折叠血液容器102厚度为50μm。在一另外方面,可折叠血液容器102厚度为120μm。
[0148] 在根据本公开的方面,可折叠血液容器102可以由厚度在20μm与400μm之间的硅氧烷膜制备。在其他方面,可折叠血液容器102的厚度可以在20μm与200μm之间。在其他方面,可折叠血液容器102的厚度可以在40μm与300μm之间。在另一方面,可折叠血液容器102厚度在40μm与400μm之间。在又另一方面,可折叠血液容器102厚度在300μm与450μm之间。在另一方面,可折叠血液容器102厚度可以在350μm与450μm之间。本公开提供并且包括厚度为约450μm的可折叠血液容器102。在另一方面,可折叠血液容器102厚度为425μm。在又另一方面,可折叠血液容器102厚度为400μm。在一另外方面,可折叠血液容器102厚度为350μm。
[0149] 合适的硅氧烷膜包括可商购获得的膜。硅氧烷膜的非限制性实例可从Wacker Silicones获得,诸如 品牌的医用级硅氧烷片材膜(Wacker Silicones,Adrian,MI)和Polymer  Sciences PS-1033 硅氧烷弹性体膜(Polymer 
Sciences,Inc.,Monticello,IN)。在一方面,硅氧烷膜可以是Polymer Sciences PS-1033或Wacker 6000硅氧烷。硅氧烷膜可以由各种液体硅氧烷橡胶(LSR)材料制备,
所述材料购自许多硅氧烷供应商,举几个例子,诸如Wacker Silicones(Adrian,MI)、美国的Shin-Etsu Silicones(Akron,OH)、NuSil Technology(Carpenteria,CA)以及Blue Star Silicones(East Brunswick,NJ)。
[0150] 在根据本公开的一方面,可折叠血液容器102可以通过各种模制方法(诸如压缩模制、注射模制和插入模制)由硅氧烷制造,并且还可以通过使用硅氧烷粘合剂粘合粘接硅氧烷片材来制造。在根据本公开的一个方面,一对硅氧烷片材围绕周边粘接在一起,其中硅氧烷入口管件的一部分使用硅氧烷粘合剂固定在接缝的适当位置处。在根据本公开的另一方面,将硅氧烷液体橡胶注射模制到模板上以形成三面形状,然后使用硅氧烷粘合剂进一步粘接所述三面形状以封闭在围绕硅氧烷入口管的剩余第四面上。在根据本公开的另一方面,将硅氧烷液体橡胶注射模制到模板上以形成三面形状,然后将所述三面形状插入模制到剩余第四面上的封闭形状上,所述第四面将入口管件并入到封闭形状中。
[0151] 本公开提供并且包括具有抗撕裂性的可折叠血液容器102。如本文所用,以kN/m为单位测量“撕裂抗性”或“撕裂强度”。在根据本公开的方面,可折叠血液容器102应由也抵抗撕裂的氧可渗透材料制备。撕裂抗性的测量是本领域已知的,例如ASTM D-412,其也可以用于测量拉伸强度、模量和伸长率。在某些方面,可折叠血液容器102应由抵抗撕裂形成(例如撕裂激发)的氧可渗透材料制备。测量撕裂激发和撕裂扩展的方法是本领域已知的,例如ASTM D-624。其他方法包括根据DIN 53504-S1测量拉伸强度和断裂伸长率。
[0152] 在根据本公开的一方面,可折叠血液容器102应由拉伸强度为至少2.4N/mm2的氧可渗透材料制备。
[0153] 本公开提供并且包括能够从环境中结合并除去氧的吸附剂。除非另外提供,否则术语“吸附剂”是指氧吸附剂和氧清除剂。如本文所用,“氧清除剂”或“氧吸附剂”是在使用条件下与O2不可逆地结合或组合的材料。本文中术语“氧吸附剂”可以与“氧清除剂”互换使用。在根据本公开的某些方面,材料可不可逆地与氧结合或组合。在其他方面,氧可与吸附剂材料结合并且具有非常慢的释放速率koff。在一方面,氧可与材料的一些组分发生化学反应并且转化成另一种化合物。其中结合氧的解离率远低于血液驻留时间的任何材料都可以用作氧清除剂。
[0154] 如本文所用,吸附剂的量被提供为具有如通过标准温度和压力(例如0℃(273.15开尔文)和1.01x105pa(100kPa,1巴,0.986atm,760mmHg)的压力)下的体积(例如,立方厘米(cc)或毫升(ml))所测量的一定的氧结合容量。在其他方面,氧吸附剂和氧清除剂还能够从环境中结合并除去二氧化碳。在某些方面,吸附剂103可以是无毒无机盐和/或有机盐与亚铁或其他对氧、二氧化碳或者氧和二氧化碳具有高反应性的材料的混合物。在某些方面,将氧吸附剂或氧清除剂与二氧化碳吸附剂组合。在其他方面,氧吸附剂的二氧化碳结合能力的存在或不存在不是必需的。
[0155] 合适的氧吸附剂或氧清除剂是本领域已知的。根据本公开的合适的氧吸附剂的最小氧吸附速率为0.44ml/min。具有合适的吸附曲线的吸附剂在60分钟内结合至少45ml的O2,在120分钟内结合70ml的O2,并且在180分钟内结合80ml的O2。合适的吸附剂可具有较高的容量和结合速率。
[0156] 氧清除剂或氧吸附剂的非限制性实例包括铁粉和有机化合物。O2吸附剂的实例包括钴、铁和席夫螯合物。O2吸附剂的另外的非限制性实例可以在授予Bulow等的美国专利7,347,887、授予Ramprasad等的美国专利5,208,335和授予Sievers等的美国专利4,654,053中找到;所述专利各自以引用的方式整体并入本文。氧吸附剂材料可以形成为或并入到纤维、微纤维、微球、微粒和泡沫
[0157] 在某些方面,合适的吸附剂包括可从Multisorb Technologies(Buffalo,NY)、Sorbent Systems/Impak Corporation(Los Angeles,CA)或Mitsubishi Gas Chemical America(MGC)(New  York,NY)获得的吸附剂。示例性氧吸附剂包括Multisorb Technologies 包、吸附剂系统P/N SF 100PK100 100cc氧吸收剂和Mitsubishi 
Gas Chemical America SS-200氧吸收剂。MGC还提供适用于本公开的方法和装
置的吸附剂。此类合适的氧吸附剂包括MGC 和SS-200氧吸收剂。
[0158] 在根据本公开的方面,吸附剂可以是具有聚合物主链和多个侧基的可氧化有机聚合物。具有聚合物主链的吸附剂的实例包括饱和烃(<0.01%碳-碳双键)。在一些方面,主链可以含有乙烯或苯乙烯的单体。在一方面,聚合物主链可以是乙烯的。另一方面,可氧化有机化合物可以是乙烯/乙烯基环己烯共聚物(EVCH)。取代部分和催化剂的另外的实例在Yang等的美国专利公布号2003/0183801中提供,所述专利以引用的方式整体并入本文。在另外的方面,可氧化有机聚合物还可以包含取代的烃部分。氧清除聚合物的实例包括由Ching等的国际专利公布W099/48963描述的氧清除聚合物,所述专利以引用的方式整体并入本文。氧清除材料可以包括授予Ebner等的美国专利7,754,798、授予Ebner等的美国专利7,452,601或授予Ebner等的美国专利6,387,461中提供的氧清除材料;所述专利各自以引用的方式整体并入本文。
[0159] 如本文所用,本公开的吸附剂可以是游离的或包含在可渗透的外壳、容器、管壳等中。在某些方面,吸附剂提供在由具有高孔隙率且基本上不抗气体输送的材料制成的一个或多个小袋中。此类材料的实例包括纺丝聚酯膜、穿孔金属箔及其组合。
[0160] 本公开还包括并且提供并入为基本上不可渗透氧的外部制品的一个或多个层压层的吸附剂。可以使用本领域已知的方法将聚合物吸附剂(诸如上述的聚合物吸附剂)层压到用于制备外部接受器的片材,所述方法包括软接触层压、热层压或溶剂层压。
[0161] 本公开还包括并且提供在多孔微玻璃纤维的孔内部形成或被封装在其他惰性材料中的吸附剂。过渡金属络合物在多孔材料的孔内的封装可以通过使用瓶中造船(ship-in-a-bottle)合成法来实现,其中通过使较小的前体反应而在孔内部制备最终分子。此类封装的吸附剂的实例是本领域已知的,例如,如Kuraoka等,“Ship-in-a-bottle synthesis of a cobalt phthalocyanine/porous glass composite membrane for oxygen separation,”Journal of Membrane Science,286(1-2):12-14(2006)中所述的,其以引用的方式整体并入本文。在一些方面,多孔玻璃纤维可以如授予Beaver等的美国专利4,748,
121所提供的来制造,所述专利以引用的方式整体并入本文。另一方面,吸附剂可以使用造纸/非织造湿法成网状物设备形成为多孔片材产品。具有O2清除制剂的片材可以如授予Inoue的美国专利4,769,175(其以引用的方式整体并入本文)中所述,所述片材可以形成然后用硅氧烷膜封装。
[0162] 如本文所用,“二氧化碳清除剂”是在使用条件下与二氧化碳结合或组合的材料。本文中术语“二氧化碳吸附剂”可以与“二氧化碳清除剂”互换使用。在某些方面,二氧化碳吸附剂与氧可以是非反应性的或者最低反应性的。在其他实施方案中,氧吸附剂可以展示出二氧化碳清除的次级功能。二氧化碳清除剂包括金属氧化物和金属氢氧化物。金属氧化物与水反应以产生金属氢氧化物。金属氢氧化物与二氧化碳反应以形成水和金属碳酸盐。
在根据本公开的某些方面,材料可不可逆地与CO2结合或组合。在根据本公开的方面,材料可以比血红蛋白更高的亲和力结合CO2。在其他方面,吸附剂材料可以高亲和力结合CO2,使得存在于血液或RBC细胞质中的碳酸被释放并且被吸附剂吸收。在其他方面,CO2与吸附剂材料结合并且具有非常慢的释放速率koff。在一方面,二氧化碳可与材料的一些组分发生化学反应并且转化成另一种化合物。
[0163] 二氧化碳清除剂是本领域已知的。在根据本公开的某些方面,二氧化碳清除剂可以是氧化。氧化钙与水的反应产生氢氧化钙,其可与二氧化碳反应以形成碳酸钙和水。在根据本公开的某些方面,用于产生氢氧化钙的水通过血液来源的水蒸汽扩散穿过内部氧可渗透容器来获得。在另一方面,水可以由环境通过基本上不可渗透氧的外部接受器来提供。在又另一方面,水可被包括在氧消耗装置的外部接受器中。
[0164] CO2清除剂的非限制性实例包括由Multisorb Technologies(Buffalo,NY)提供的氧清除剂和二氧化碳清除剂。氧清除剂可以展示出二氧化碳清除的次级功能。
[0165] 在根据本公开的方面,可将O2消耗介质和CO2消耗介质共混至所需比例以实现所需结果。
[0166] 本公开还包括并且提供包含在小袋中的吸附剂。如本文所用,“小袋”是封闭并含有氧吸附剂、二氧化碳吸附剂或氧吸附剂和二氧化碳吸附剂的组合的任何外壳。根据本公开的小袋被包含在可渗透氧和二氧化碳的外包装材料内。在某些实施方案中,外包装材料可以是两种或更多种材料的组合,所述材料的至少一种是可渗透氧和二氧化碳的。合适的外包装材料具有已知的生物相容性特征或符合ISO 10993。
[0167] 小袋被密封使得吸附剂内容物完全被包含在外包装材料内,并且不允许吸附剂泄漏或以其他方式离开其外包装的包装件。小袋可以采取任何形状,虽然通常采取矩形或正方形。在一方面,小袋为约50x 60mm。在一方面,在STP下每小袋氧吸附剂103结合30cc氧。在一方面,在STP下每小袋氧吸附剂103结合60cc氧。在一方面,在STP下每小袋氧吸附剂103结合120cc氧。在一方面,在STP下每小袋氧吸附剂103结合30cc至120cc氧。在一方面,在STP下每小袋氧吸附剂103结合30cc至120cc氧。在一方面,在STP下每小袋氧吸附剂103结合50cc至200cc氧。在根据本公开的某些方面,小袋在STP下具有100cc O2的总氧吸附容量。在本公开的某些其他方面,小袋在STP下具有至少200cc O2的总氧吸收容量。
[0168] 在根据本公开的方面,氧吸附剂103可提供在一个或多个小袋中。在另一方面,氧吸附剂103提供在单个较大的小袋中。在其他方面,氧吸附剂103提供在分布在内部可折叠容器102与外部接受器101之间的顶部空间内的两个小袋中。在又其他方面,氧吸附剂103提供在分布在内部可折叠容器102与外部接受器101之间的顶部空间内的四个小袋中。在根据本公开的方面,氧消耗装置10可包括2至20个吸附剂包装件。
[0169] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10包括包含在一个或多个小袋中的1至50克吸附剂103。在一方面,氧消耗装置10包括包含在一个或多个小袋中的1至100克吸附剂103。在一方面,氧消耗装置10包括包含在一个或多个小袋中的25至75克吸附剂103。在另一方面,氧消耗装置10包括约25克吸附剂103。在又另一方面,氧消耗装置10包括约50克吸附剂103。在一方面,氧消耗装置10包括包含在一个或多个小袋中的约35或45克吸附剂103。在一方面,氧消耗装置10包括包含在一个或多个小袋中的约10或15克吸附剂103。小袋可以是正方形、矩形、圆形或椭圆形并且周长为40至150mm。
[0170] 根据本公开的小袋还可包括二氧化碳吸附剂。在一方面,氧吸附剂103还提供二氧化碳吸附。在一方面,氧吸附剂103在STP下结合30cc二氧化碳。在一方面,氧吸附剂103结合至少170cc氧和至少30cc二氧化碳,其中两种气体都在STP下测量。
[0171] 本公开提供并且包括基本上不可渗透氧的外部接受器101。如上所述,当连接、焊接、折叠或以其他方式组装外部接受器101时,应维持氧阻隔层的完整性。外部接受器101的组装失败损害氧消耗装置10的寿命或使其不能执行其从血液中消耗氧的预期目的。重要的是,不完全消耗氧的血液在储存期间没有实现消耗的益处,并且在输血到患者体内时可能会具有显著的负面结果。除了满足血液收集和消耗的要求之外,这对于待通过标准化端口303采样的血液以及待引入到收集的血液中的各种添加剂是常规的。更具体地,几乎所有收集的血液在收集时或在收集期间都被提供有抗凝剂。
[0172] 为了解决将材料引入收集的血液中的需要,并且为了将已经消耗了氧的血液转移到适当的厌氧储存袋中,氧消耗装置10还可以包括一个或多个入口/出口30。如本文所提供,特别注意外部接受器101(和外部接受器201)的组装是必需的以确保当氧不可渗透的外部接受器101(和外部接受器201)来回移动时,入口/出口30不会变成不希望的氧进入的来源。
[0173] 在根据本公开的方面,外部接受器101包括一个或多个入口/出口30。在某些方面,一个或多个入口/出口30还包括尖端口303。
[0174] 值得注意,很少材料提供完全的不渗透性,并且甚至高不渗透性的材料当连接、焊接、折叠或以其他方式组装外部接受器101时也会受损。如下文将讨论的,氧消耗装置10还可并入任选的尖端口303和入口/出口30,并且还必须设计成适应内部可折叠血液容器102的体积变化。因此,特别注意并入特殊的设计元素和制造方法来确保不可渗透阻隔层的完整性。
[0175] 用于血液收集套件和系统的尖端口303通常是本领域已知的,并且包括产品,诸如Vitalmed#20391(Vitalmed,Inc.,Lakeville,MA)和Qosina 65842(Qosina Corp.,Edgewood,NY)。这些端口通常由PVC模制而成并且具有可移除盖,所述可移除盖在使用前提供无菌阻隔层并且还对内容物提供一定程度的氧不渗透性。在一些方面,尖端口303被外部接受器膜的密封的易碎部分覆盖,从而提供无菌阻隔层并且还提供附加程度的氧不渗透性。需要改进的氧不渗透性,因为它增加具有氧消耗装置10的套件和系统的寿命。
[0176] 如将了解的,常规的端口、入口和出口是不希望的氧进入的潜在来源,所述氧进入取决于材料的选择和用于将端口、入口或出口粘接到外部接受器101的方法。粘接材料的方法是本领域熟知的。如本文所提供的,入口/出口30包括使用粘接物302连接到外部接受器101(或外部接受器201)的管301,粘接物302对外部接受器101(或外部接受器201)产生氧不可渗透的密封件。在一方面,粘接物302通过使用加热到并维持在约210°F的恒定热密封模具来实现。在一方面,将膜放置在加热模具之间并夹在一起以实现热焊接接缝。在某些方面,在约5秒内产生热密封件。在某些方面,密封模具具有从其中机器加工的带槽断面以适应中间组件。在一些方面,管301包括中间组件,其可以是如下所讨论的一段多层管件或者一小机械加工聚合物或模制装置。在某些方面,模制装置由聚烯烃(诸如聚乙烯)制备。在根据本公开的方面,槽的大小设定成比组件的特征件小约10%,从而在密封期间提供压缩。
[0177] 在一些方面,氧不可渗透的粘接物由热密封到外部接受器101的接缝中的多层管的一部分构成。在某些方面,多层管由聚乙烯外层和PVC(聚氯乙烯)内层和EVA(乙烯-乙烯醇)(Pexco,Inc.Athol,MA)中间层构成。在一些方面,使用例如环己酮将PVC管件的另外部分溶剂粘接到多层管中。
[0178] 在一些方面,入口/出口30包括由具有穿过中心的孔的小菱形块的聚乙烯制备的管301,使得菱形块被热密封到外部接受器的接缝中,以提供氧不可渗透的粘接物302,而中心通孔提供与内容物的流体连通性。在一方面,使用能够与聚乙烯粘接的氧不可渗透的粘合剂(诸如Loctite 4310、Masterbond X17或3M Scothweld 4693)将PVC管件的一部分粘接到菱形块的中心孔中,从而提供通过氧不可渗透的外部接受器到其中的内容物的流体连通性。在其他方面,可以使用本领域已知的方法将多层管件粘接到菱形块的中心孔。在其他方面,可以利用多层管件来代替标准PVC静脉管件以提供增强的氧阻隔特性。
[0179] 可折叠容器的使用者需要方便的填充和除去内容物,并且根据血液容器的ISO 3826标准必须能够在2分钟内清空内容物。外部接受器可以通过约束可折叠容器并防止其膨胀来减少填充时间。因此,在一些实施方案中,血液储存装置还由膨胀特征件构成以允许可折叠容器不受限制的填充。在一些实施方案中,膨胀特征件由沿着外部接受器的一个或多个边缘的角撑板折叠构成。通常,约1/4英寸的折叠足以提供内部容器的膨胀,并且折叠的褶裥被密封在端部的接缝中。在一些实施方案中,膨胀特征件由沿着外部接受器的底部密封的阻隔膜的第三面板构成,从而提供三维袋。
[0180] 在氧消耗装置10的开发期间,发现需要控制内部可折叠血液容器102的室的尺寸、形状和数量以便获得合适的消耗动力学。更具体地,即使使用高度可渗透的材料,使用标准的血袋构型已经被确认是不够的并且具有显著更慢的反应动力学。不受理论的限制,假设脱氧是多步骤过程,其包括从血红蛋白中释放溶解氧、溶解氧在红细胞细胞质内扩散以及溶解氧扩散穿过红细胞细胞膜。还不受理论的限制,假设对氧具有非常高的亲和力的高浓度的血红蛋白大大降低了溶解氧在细胞质内的扩散速率。类似地,溶解氧一旦穿过质膜到血浆中,溶解氧的扩散还受到吸收以及与其他红细胞结合的限制。再次,不受理论的限制,假设溶解氧的另外扩散阻隔层出现在气体可渗透膜处,其中溶解氧不仅需要穿过膜,而且还将状态从溶解相变为气相。随后的扩散和由吸附剂进行的吸附以气态发生,并且通过在外部接受器101内并入并维持顶部空间而最大化。因此,相信通过在从内部可折叠血液容器102的表面至氧吸收剂103的顶部空间内维持浓度梯度而使气态氧的扩散最大化。还不受理论的限制,认为通过选择具有高吸收动力学、高结合容量以及两者的组合的吸附剂,维持气态氧的合适扩散梯度以驱动氧消耗装置10中氧消耗的快速动力学。
[0181] 本公开提供并且包括用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括封闭在外部接受器101内的表面与体积比在4.75厘米2/毫升(cm2/ml)与6.9cm2/ml之间的内部可折叠血液容器102。在某些方面,用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,当填充有用于氧消耗的血液时,封闭在外部接受器101内的所述内部可折叠血液容器102的表面与体积比在4.84cm2/ml与6.9cm2/ml之间。在某些方面,用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,当填充有用于氧消耗的血液时,封闭在外部接受器2 2
101内的所述内部可折叠血液容器102的表面与体积比在5.0cm/ml与6.9cm /ml之间。在一些方面,用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,当填充有用于氧消耗的血液时,封闭在外部接受器101内的所述内部可折叠血液容器102的表面与体积比在5.0cm2/ml和6.5cm2/ml之间。在一些方面,用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10包括内部可折叠血液容器102,当填充有用于氧消耗的血液时,封闭在外部接受器101内的所述内部可折叠血液容器102的表面与体积比在5.5cm2/ml和6.5cm2/ml之间。
[0182] 如本文所用,表面比体积与表面积比体积在整个本公开中可互换使用。如本文所用,表面与体积比相对于全血的标准单位约1品脱或450-500ml来定义。如本领域技术人员显而易见的,收集小于一单位的血液导致甚至更高的表面与体积比,并且氧消耗装置10适用于收集一单位的血液的一部分而无需修改。为了收集超过一单位的血液,需要调整可折叠血液容器102的尺寸以提供所需的血液消耗的快速动力学。为了收集超过一单位的血液,氧消耗装置10所必需的类型的修改在本领域普通技术人员的水平内。
[0183] 本公开还包括并且提供用于收集和消耗压缩红细胞的氧消耗装置10。添加剂溶液中的一个完整单位的压缩红细胞包含约280±60ml。
[0184] 在根据本公开的一方面,当填充有用于氧消耗的血液时,可折叠血液容器102的表面与体积比为至少4.84厘米2/毫升(cm2/ml)。不受理论的限制,相信通过增加表面与体积比,由血液本身(特别是红细胞和血红蛋白)施加的扩散限制可以通过减少溶解氧在内部可折叠血液容器102内的扩散距离来克服。在一方面,当填充有用于氧消耗的血液时,血液容2
器102的表面与体积比为至少5.0cm/ml。在另一方面,当填充有用于氧消耗的血液时,可折叠血液容器102的表面与体积比为至少5.5cm2/ml。在另一方面,当填充有用于氧消耗的血液时,可折叠血液容器102的表面与体积比为至少6.0cm2/ml。在一些方面,当填充有用于氧消耗的血液时,可折叠血液容器102的表面与体积比为至少6.5cm2/ml。
[0185] 本公开还包括并且提供通过修改内部可折叠血液容器102的大小来增加血液脱氧的动力学。不受理论的限制,红细胞在血液中的平均扩散距离随着高度降低而最小化,从而导致脱氧动力学增加。在根据本公开的某些方面,可折叠血液容器102在填充有血液之前为25.4cm×30.5cm×0.02cm,并且在填充有血液之后高度为约1.5cm。在根据本公开的其他方面,可折叠血液容器102在填充有血液之前为17.5cm×28.0cm(7x11英寸)×0.04cm,并且在填充有血液之后高度为约2.0cm。在根据本公开的其他方面,可折叠血液容器102在填充有血液之前为25.0cm×60.0cm(10x23英寸)×0.04cm,并且在填充有血液之后高度为约
0.3cm。
[0186] 在某些方面,可折叠血液容器102的高度在空时不大于0.005cm。在一方面,可折叠血液容器102的高度不大于0.1cm。在某些方面,可折叠血液容器102的高度在0.002cm与0.1cm之间。在填充有血液时,可折叠血液容器102的高度不大于0.3cm。在一方面,在填充有血液时,可折叠血液容器102的高度不大于1.5cm。在某些方面,在填充有血液时,可折叠血液容器102的高度在0.2cm与2.5cm之间。
[0187] 本公开还包括并且提供具有适用于使用现有设备并入现有血液收集方案的大小的氧消耗装置10。设计具有识别现有技术的氧消耗装置10可以降低集中处理中心的资本成本并且还提供增加的一致性和可靠性。如本文所用,氧消耗装置10的大小主要受到外部接受器101的长度和宽度的限制,其中袋的高度由可折叠血液容器102含有约一品脱或450ml至500ml全血(其相当于一“单位血液”)的要求来确定。在另一方面,提供可折叠血液容器102的大小以含有220ml至380ml压缩红细胞,其相当于一单位压缩红细胞。氧消耗装置10的高度还受到所包括的一个或多个吸附剂包和装置的存在的约束,以维持适当的顶部空间。
鉴于这些考虑,显而易见的是,对氧消耗装置10的外部接受器101的大小的约束必然限制了可折叠血液容器102的大小。因此,可折叠血液容器102可被分成彼此流体连通的一个或多个室。
[0188] 在根据本公开的方面,氧消耗装置10被设计成并入到现有的血液搅动设备中。在某些方面,氧消耗装置10的大小被设定成有效利用搅动器和混合台中可用的空间。在一方面,氧消耗装置10的大小被设定成最大化地利用血小板搅动器(例如Helmer Labs血小板搅动器PF96型)中可用的面积。氧消耗装置10的合适的大小包括允许1、2、4、6、8、10个或更多个袋放置在平坦的搅动器或混合器表面上的大小。
[0189] 在氧消耗装置10内的可折叠血液容器102的区域具有在约900em2至1800cm2之间的面积。因此,还包括间隔件110的氧消耗装置10有效地使可用于气体交换的表面积增加一倍。在不存在间隔件110的情况下,下表面上的可折叠血液容器102的膜113的交换率显著降低,并且可渗透膜与不可渗透膜接触。
[0190] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其还包括接合层105,例如如图1A、1C、6、7、9A、9B、10和11所示。如本文所用,接合层105包含将膜113(114)粘接(连接)在一起的中间材料。在某些方面,接合层105包含具有限定形状的固体材料。如下文所讨论,具有限定形状的接合层提供包括圆角和其他混合增强形状的几何特征件121的并入。在某些方面,接合层105包括可被干燥或固化以在膜113之间提供连接粘接的液体或凝胶。因此,包括硅氧烷膜113的可折叠血液容器102可以通过液体硅氧烷接合层105来连接。在某些方面,硅氧烷接合层116可以是液体硅氧烷橡胶(LSR)。
[0191] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其还包括由具有比膜113更低的熔点的固体材料制备的接合层105。通过提供具有较低熔融温度的接合层105,膜113可以通过接合层105热连接而不损害微孔膜的结构,包括熔融和/或结晶。在一方面,选择接合层105以具有比微孔膜113的熔融温度低至少3℃的熔融温度。在其他方面,接合层105具有比微孔膜113的熔融温度低至少10℃的熔融温度。在其他方面,选择合适的接合层105以使接合层与待连接的微孔膜113(114)之间的温度差最大化。
[0192] 在根据本公开的方面中,接合层105选自LDPE,并且微孔膜113选自由以下组成的组:聚砜、疏水性聚偏二氟乙烯(PVDF)、纤维素酯、纤维素的混合酯(MCE)、聚醚砜(PES)、呈现疏水性的聚丙烯和聚丙烯腈。在一方面,接合层105为LDPE,并且微孔膜113为聚砜或疏水性聚偏二氟乙烯(PVDF)。本公开提供并且包括如段落[0081]至[00123]详细提供的合适的微孔膜的选择,并且还包括如段落[00124]至[00133]所提供的多层膜113。
[0193] 本公开提供并且包括具有接合层的可折叠血液容器102的构造,其中接合层延伸超出密封件,其被指示为间隙109,例如如图9B所示。
[0194] 本公开提供并且包括在密封件终止处与接合层终止处之间的空间的间隙109。在某些方面,间隙109在0.05cm与2.5cm之间。在其他方面,间隙109宽度为至少0.1cm。在其他方面,间隙109宽度为至少0.5cm。在其他方面,间隙109宽度为至少1cm。在其他方面,间隙109宽度为至少1.5cm。在一些方面,间隙109宽度在0.5cm与1.5cm之间。在其他方面,间隙
109宽度为至少2cm。在其他方面,间隙109宽度在2cm与2.5cm之间。在其他方面,间隙109宽度为至少2.5cm。
[0195] 如图9B所示,密封件107被层压到膜113,并且进而彼此层压作为密封件108。如图7所示,接合层105的层压可以在两个步骤中完成,首先层压到单独的膜113,然后是第二步骤将预先层压的膜113连接在一起。在替代方案中,层压步骤可以组合成单个步骤,其中单个接合层105用于将膜连接在一起。
[0196] 如图9B所示,密封件107可以延伸超出密封件108的宽度。通过将密封件107延伸超出密封件108的宽度,密封件107提供挠曲点115的加强,如图9A所示。不限于具体的机构,相信接合层105用作密封件内侧的增强应变消除装置,并且允许袋在其被填充并排放血液制品时在密封件处的挠曲。
[0197] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其具有在脱氧过程期间改进血液混合的几何特征件。本公开的改进的几何形状还包括增强可折叠血液容器102的填充和排放的几何形状。改进的几何形状可以减少或消除袋中的‘死角’。不受理论的限制,死角出现在正方形几何形状的袋的拐角。在本公开之前,方法和血液消耗装置没有时间限制,并且通常采用的气体交换方法导致充分的混合。因此,早期设计的缺陷并没有被揭示。
[0198] 在根据本公开的方面,可折叠血液容器102包括一个或多个几何特征件121。在一方面,几何特征件包括可折叠血液容器102中的圆角,并且在混合期间提供“死角”消除。本公开提供待直接并入到接合层105中的几何特征件121。在其他方面,几何特征件121可以使用外部模具或板并入到可折叠血液容器102中。在其他方面,可折叠血液容器102的几何特征件可以由具有几何特征件121的形状的合适的模子提供。在某些方面,几何特征件121向可折叠血液容器102提供圆形或椭圆形,例如如图10所示。
[0199] 在某些方面,几何特征件121可以是具有约0.1cm至约7.6cm的第一半径和约1cm至约7.6cm的第二半径的椭圆。在一方面,几何特征件121可以是具有约2.5cm的第一半径和约5cm的第二半径的椭圆。在一方面,几何特征件121可以是具有约5cm的第一半径和约7.6cm的第二半径的椭圆。在一方面,几何特征件121可以是具有约5cm的直径的圆。在一方面,几何特征件121可以是具有约7.6cm的直径的圆。
[0200] 显而易见的是,具有限定尺寸的氧消耗装置10必定约束根据本公开的可折叠血液容器102的大小。在某些方面,可折叠血液容器102还受到指定的表面与体积比的限制。根据这些限制,本公开提供并包括具有彼此流体连通的两个或多个室的可折叠血液容器102。
[0201] 氧消耗容器装置可以此类方式构造,即允许血液体积与袋面积比相对于氧消耗容器装置的整体尺寸来进行优化,同时在利用空间中将更多的血液体积暴露于具有氧渗透性的材料。血液体积可以包含在具有两个或更多个室的可折叠血液容器102中,所述两个或更多个室允许其在外部接受器101内的具体布置。在某些方面,当放置在表面上时,氧消耗装置10的高度不占用预期混合仪器中的不切实际的空间。这些室可以从一侧到另一侧、彼此上下叠置、彼此部分堆叠、交错成一排或者彼此上下架置在一个或多个堆叠高度上来进行布置。吸附剂103可以按需定位在室之上或室之间。当此类室通过允许容易填充和排放的管件或流体导管连接时,室可以单独地或一致地进行填充和排放。应理解,具有两个或更多个室的可折叠血液容器102的布置和互连可以由本领域技术人员执行。
[0202] 在某些方面,可折叠血液容器102包括两个或更多个室。在一方面,可折叠血液容器102可以具有根据大小并排放置或首尾相连放置的两个室。在另一方面,可折叠血液容器102可以具有根据大小并排放置或首尾相连放置的三个室。在又另一方面,可折叠血液容器
102可以具有根据大小并排放置或首尾相连放置的三个室。普通技术人员可以制备具有放置在相邻位置和方向上的多个室的可折叠血液容器102的另外的构型,以最大化空间利用。
[0203] 在本公开中提供和包括的其他方面,可折叠血液容器102可包括堆叠的两个或更多个室。当处于堆叠构型时,为了维持最佳的气体扩散速率,包括间隔件110或网状物110以确保相邻室的分离。在某些方面,堆叠室之间的空间还包括一个或多个吸附剂小袋,以便维持最佳的气体扩散速率。在某些方面,可堆叠两个室。在另一方面,可堆叠三个室。在又另一方面,可堆叠四个室。
[0204] 本公开提供并且包括可折叠血液容器102,其包括堆叠的和相邻的室的组合。如本文所提供,可折叠血液容器102的室的数量和堆叠还包括至少0.4cm2/ml的组合室的表面与体积比。本领域普通技术人员可以制备与本公开一致的另外的变型。
[0205] 本公开提供并且包括用于从血液中消耗氧的氧消耗装置10,其包括基本上不可渗透氧的外部接受器101、可渗透氧的内部可折叠血液容器102和位于所述外部接受器内的氧吸附剂,其中可折叠血液容器102还包括一个或多个混合结构119,其在氧消耗期间增加血液的混合。在某些方面,混合结构119被并入到可折叠血液容器102的结构中。在其他方面,混合结构119被加入到可折叠血液容器102的内部,而不是物理连接到可折叠血液容器102。在又其他方面,混合结构119是可折叠血液容器102外部的结构,其限制或修改容器102的形状以减少或破坏层流。根据本公开的混合结构119被设计成增加可折叠血液容器102中的血液运动、增加可折叠血液容器102内的湍流或两者的组合。重要的是,混合结构和混合不应显著增加红细胞的裂解或损害。
[0206] 在根据本公开的方面,混合结构119被包括在膜113的结构中。在某些方面,膜113中的混合结构119包括在可折叠血液容器102内部上的脊、凸起或突起,并且与血液接触。在一方面,膜113中的混合结构119包括一个或多个脊。在一方面,混合结构119包括将上膜113和下膜114连接到一起,例如如图10C和10D所示。在一方面,一个或多个脊在可折叠血液容器102的内表面的整个宽度或长度上延伸。在其他方面,脊交替并且可交错。在某些方面,膜113中的混合结构119包括设计成破坏层流并诱导湍流的凸起或其他突起。类似地,在某些方面,膜113中的混合结构119包括设计成破坏层流并诱导湍流的凹陷。在某些方面,混合结构119是并入到膜113中的挡板。挡板是导流叶片或面板。在一些方面,包括一个或多个挡板的混合结构119可并入到第二膜114中。
[0207] 在某些方面,混合结构119被包含在可折叠血液容器102内。在一方面,可折叠血液容器102内的混合结构119包括当可折叠血液容器102被搅动时有助于混合的一个或多个小珠或小球。在另一方面,可折叠血液容器102内的混合结构119包括当可折叠血液容器102被搅动时有助于混合的一个或多个细绳或细长结构。在又另一方面,可折叠血液容器102内的混合结构119包括当可折叠血液容器102被搅动时有助于混合的网状物。
[0208] 本公开内容提供并且包括具有外部接受器101的氧消耗装置10,所述外部接受器101基本上不可渗透氧,从而封闭内部可折叠血液容器102并提供顶部空间。在一方面,氧吸附剂103设置在顶部空间内,从而在顶部空间内产生氧消耗状态。在一方面,设置在顶部空间中的所述氧吸附剂103通过除去可穿过外部接受器101或穿过一个或多个入口/出口30进入的氧进一步将顶部空间维持在氧消耗状态。
[0209] 将顶部空间维持在氧消耗状态为氧消耗装置10提供了改进的寿命。在一方面,组装的氧消耗装置10具有至少24个月的寿命。在另一方面,氧消耗装置10在组件组装之后具有至少12个月的寿命。在根据本公开的一方面,组装的氧消耗装置10符合ISTA-2A标准。
[0210] 在本公开的某些方面,顶部空间提供改进的处理时间。对于氧消耗装置10,在密封外部接受器101之前,从组件中除去存在的环境空气或惰性冲洗气体减少了顶部空间的体积。在密封之前对外部接受器101施加真空减少了顶部空间的体积并减小了组装的氧消耗装置的总体积。虽然减少的总体顶部空间体积提供减少的运送体积,但是通过约束可折叠血液容器102可以导致填充时间增加。在某些方面,顶部空间可以用氮气冲洗,并且然后在略低于环境压力下密封,以在氧消耗装置10中提供减少的顶部空间体积而不显著增加填充和处理时间。
[0211] 在某些方面,顶部空间最初可通过用氮气冲洗顶部空间来消耗氧。在一方面,在密封外部接受器101之前,用氮气冲洗氧消耗装置10的顶部空间。在一方面,冲洗气体是≥99.9%的氮气。
[0212] 本公开包括并且提供具有被分成两个或更多个隔室的内部可折叠血液容器102的氧消耗装置10。在某些方面,具有被分成多个隔室的可折叠血液容器102的氧消耗装置10的顶部空间在每隔室10ml与500ml之间。在一方面,顶部空间在每隔室20ml与400ml之间。在另一方面,顶部空间体积在每隔室60ml与300ml之间。在另一方面,顶部空间体积在每可折叠血液容器的隔室100ml与200ml之间。在一方面,具有被分成隔室的内部可折叠血液容器102的氧消耗装置10的顶部空间为每隔室约10ml。在另一方面,顶部空间为每隔室约100ml至约200ml。在另一方面,顶部空间为每隔室约300ml至约500ml。
[0213] 本公开包括并且提供具有被分成两个或更多个隔室的内部可折叠血液容器102的氧消耗装置10。在某些方面,具有被分成两个隔室的可折叠血液容器102的氧消耗装置10的顶部空间在20ml与1000ml之间。在一方面,顶部空间在100ml与800ml之间。在另一方面,顶部空间体积在200ml与700ml之间。在另一方面,对于两隔室可折叠血液容器,顶部空间体积在300ml与500ml之间。在一方面,具有被分成两个隔室的内部可折叠血液容器102的氧消耗装置10的顶部空间为约700ml。在另一方面,顶部空间为约200ml至约700ml。在另一方面,顶部空间为约300ml至约500ml。
[0214] 本公开包括并且提供具有被分成两个或更多个隔室的内部可折叠血液容器102的氧消耗装置10。在某些方面,具有被分成三个隔室的可折叠血液容器102的氧消耗装置10的顶部空间在20ml与1000ml之间。在一方面,顶部空间在100ml与800ml之间。在另一方面,顶部空间体积在200ml与700ml之间。在另一方面,对于三隔室可折叠血液容器,顶部空间体积在400ml与600ml之间。在一方面,具有被分成三个隔室的内部可折叠血液容器102的氧消耗装置10的顶部空间为约800ml。在另一方面,顶部空间为约200ml至约700ml。在另一方面,顶部空间为约400ml至约600ml。在一方面,由于顶部空间区域的充分膨胀,顶部空间为约7000ml。在另一方面,顶部空间在700ml与7000ml之间。在另一方面,顶部空间在800ml与
6000ml之间。在另一方面,顶部空间在1000ml与5000ml之间。在另一方面,顶部空间在
2000ml与4000ml之间。
[0215] 本公开包括并且提供具有内部可折叠血液容器102并且还包括一个或多个间隔件110的氧消耗装置10,所述一个或多个间隔件110确保外部接受器101和内部可折叠血液容器102的分离。间隔件110提供在氧消耗装置中维持顶部空间以确保氧从膜113的表面到吸附剂103的有效扩散。间隔件110可以由选自由以下组成的组的一种或多种材料制备:网状物、模制垫、织造垫、非织造垫、绞合纱和绞合垫。在某些方面,间隔件110可以作为维持外部接受器101与内部可折叠血液容器102之间的分离的肋、凹坑或其他凸出特征件直接整合到可折叠血液容器102中。本说明书还包括并且提供间隔件110,其作为能够维持外部接受器
101与内部可折叠血液容器102之间的分离的肋、凹坑或其他合适的凸出特征件整合到外部接受器101中。混合是本公开的重要方面。在本公开的一方面,间隔件110被选择为柔性的,以便不干扰血液制品的流动。
[0216] 本公开包括并且提供具有开放区域的间隔件110,用于气体从可渗透膜113和114的表面自由扩散。在一方面,间隔件110作为具有开放空间111的网状物110来提供。如本文所用,开放空间111也被称为缝隙111。如本文所提供,缝隙111可以由网状物110的规则的交织提供,使得缝隙111是规则的并且在间隔件110内重复。在其他方面,缝隙111可包括不规则的开放区域,例如如通过由非织造网状物构造的间隔件110所提供的。在一方面,缝隙1112 2 2 2 2
的面积在约0.5毫米 (mm)与约100mm 之间。在另一方面,缝隙111的面积在1mm与10mm 之间。在其他方面,缝隙111具有每个开口大于0.75mm2的开口。在一方面,网状物的开放区域或缝隙空间占间隔件110的总面积的30%至90%之间。在一方面,网状物的开放区域或缝隙空间占间隔件110的总面积的50%至80%之间。在另一个方面,开放区域占约60%。在其他方面,开放区域占总面积的高达75%。
[0217] 本公开内容提供并且包括内部可折叠血液容器102,其具有并入到膜113、膜114或两者中的间隔件110。在根据本公开的方面,间隔件110提供了外部接受器101与内部可折叠血液容器102的分离,而且还提供可渗透膜的增强。在根据本公开的方面,间隔件110防止内部可折叠血液容器102在填充有血液并且用于本公开的消耗方法中时的撕裂、穿刺和破裂。在一些方面,间隔件110作为在制造过程期间被整合到硅氧烷膜中的网状物110来提供。在其他方面,间隔件110被施加并连接到成品硅氧烷膜。在其他方面,间隔件110作为整合的多孔膜网状物来提供。
[0218] 在一方面,由液体硅氧烷橡胶(LSR)的悬浮液制备具有整合的间隔件110的膜113或114。在一方面,将LSR悬浮在二甲苯、己烷、乙酸叔丁酯、庚烷、丙酮或石脑油中。在根据本公开的方面,所述悬浮液包含10%至30%LSR。如本文所提供,具有整合的间隔件110的膜113或114通过如下来制备:提供20μm至750μm的LSR悬浮液层,部分固化LSR层并施加如本公开中所提供的间隔件110,并且执行第二次固化步骤以提供具有整合的间隔件110的固化的
10μm至100μm厚的硅氧烷膜113。
[0219] 本公开还包括并且提供网状物110,其包含具有内部材料117和结合材料118的共挤出纤维。在根据本公开的方面,在将网状物110施加到膜期间,将结合材料118整合到膜113(114)的孔中。在一方面,通过加热将结合材料118整合到多孔膜113的孔中。在根据本公开的方面,结合材料118可选自由以下组成的组:乙烯乙烯醇(EVOH)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或丙烯酸酯。在根据本公开的方面,具有内部材料117和结合材料118的共挤出纤维是包括改性乙烯乙酸乙烯酯和改性乙烯丙烯酸乙酯的DuPont 系列的网状物110。
[0220] 本公开还包括并且提供还包括窗口112的内部可折叠血液容器102。如本文所用,窗口112由透明材料制成并且被粘接或以其他方式并入到内部可折叠血液容器102中。根据本公开,用于窗口112的合适的材料是血液相容的。在某些方面,适用于窗口112的材料是氧不可渗透的。在其他方面,适用于窗口112的材料是氧不可渗透的。窗口112的尺寸仅需要足够大以提供对血液的观察。
[0221] 本公开还包括并且提供具有邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)的可折叠血液容器。DEHP作为增塑剂被包括在大多数基于PVC的血液储存袋中,其中已经观察到DEHP对储存的红细胞提供保护作用。参见授予Estep的美国专利4,386,069。在某些方面,氧消耗装置10还可包括并入到内部可折叠血液容器102中的DEHP。在其他方面,DEHP可在内部可折叠血液容器102内分开提供。
[0222] 本公开提供并且包括不包括DEHP的氧消耗装置10。假设DEHP可用作内分泌干扰物,并且某些管理机构正在考虑命令从血袋中除去DEHP。已经观察到,当厌氧储存红细胞时,DEHP可能不是必需的。参见国际专利公布号WO 2014/134503,其以引用的方式整体并入本文。因此,在某些方面,氧消耗装置10完全将DEHP从所有血液接触表面排除。在其他方面,氧消耗装置10将含有DEHP的表面限制为管件、端口和入口,诸如图中所示的那些,例如106和205。在一方面,氧消耗装置10排除含有DEHP的可折叠血液容器102。
[0223] 本公开提供并且包括具有氧指示器104的氧消耗装置10。类似地,本公开提供并且包括具有氧指示器206的血液储存装置20。在一方面,氧指示器206检测氧并且指示氧消耗装置10已被损坏并且不再适用于其预期目的。在一方面,氧指示器206提供氧存在的视觉指示。在某些方面,氧指示器206提供氧量的指示。
[0224] 在根据本公开的一方面,外部接受器可含有氧指示器以通知使用者氧吸附剂是否由于任何原因(诸如寿命)而不再有效,或者是否外部接受器已经损坏从而允许过量的氧从环境空气中进入。此类氧指示器容易获得并且基于亚甲基蓝指示剂染料,在约0.5%或更高的氧存在下,所述染料变成蓝色,而当氧水平低于约0.1%时,所述染料变成粉红色。这些氧指示器的实例是来自Sorbent Systems,Inc.(Impak Corp.,Los Angeles,CA)的Tell-Tab氧指示片剂和来自Mitsubishi Gas Chemical America(MGCA,NY,NY)的氧指示器片剂。
[0225] 本公开提供并且包括用于在氧消耗的条件下制备用于储存的血液的方法,所述方法包括向氧消耗装置10提供具有红细胞的血液,所述血液具有待除去的氧,将所述血液温育一定的时间段,以及将脱氧血液转移到厌氧储存袋。在根据本公开的方面,所述方法还包括搅动氧消耗装置10以提供用于脱氧的血液的混合。在其他方面,由于氧消耗装置10的构型,搅动不是必需的。
[0226] 为了安全起见,血液的收集和处理由国家或地区政府机构监管。在美国,食品和药物管理局(FDA)制定了用于正确处理血液和血液制品的指南。类似地在欧洲,欧盟已获得对成员国具有约束力的监管机构,并且通常遵循欧洲委员会提供的指南。例如,英国(UK)血液企业和医院血库的关键要求在血液安全和品质管理(2005年第50号法定文件)中进行限定,并且由权力来自英国立法的药品与保健品管理局强制执行以维持英国血液和血液制品输血的安全和品质。
[0227] 一般来说,各机构制定的指南分为两大组。在第一组中,由美国所举例说明,从供体收集到血小板处理、从而驱动RBC在2℃至6℃下的储存的允许时间段为8小时。也就是说,需要在8小时内完成目前包括血浆分离和收集、白细胞减少、血小板分离和收集以及压缩红细胞制备的各种处理步骤并且储存各种组分以便保存血小板的活力(参见Moroff&Holme,“Concepts about current conditions for the preparation and storage of platelets”in Transfus Med Rev 1991;5:48-59)。在欧洲,可供用于处理的时段为24小时。因此,本公开提供的方法和处理被设计成在静脉穿刺约8小时内实现有益的和储存病变降低的脱氧水平的血液储存。
[0228] 根据本公开的方法,血液可从供体获得并且在收集的12小时内被处理至小于20%的氧饱和度。在收集之时或收集之后不久开始消耗处理,通过利用由于较高温度引起的反应速率的增加来改进处理的效率。在一方面,在约37℃下从供体收集血液并且收集在具有合适量抗凝剂的氧消耗装置10中。除了升高的温度外,当通过静脉穿刺从患者中收集时,全血通常为约35%-65%的氧饱和度。在本公开的一方面,当通过静脉穿刺从患者中收集时,全血为35%-65%的氧饱和度。在另一方面,当通过静脉穿刺从患者中收集时,全血为40%-60%的氧饱和度。在另一方面,当通过静脉穿刺从患者中收集时,全血为45%-55%的氧饱和度。在另一方面,当通过静脉穿刺从患者中收集时,全血为50%-65%的氧饱和度。常规方法不提供防止氧进入的收集套件和袋。因此,开始氧减少过程的延迟可以大大增加制备具有小于20%的氧饱和度的氧减少血液所必需的时间。
[0229] 本公开的方法和装置还提供了具有小于10%的氧饱和度的氧减少血液的制备。在一方面,10%水平在从供体收集的8小时或更短时间内实现。在其他方面,血液在6小时或更短时间内减少至小于10%的氧饱和度。在又其他方面,血液在4小时或更短时间内减少至小于10%的氧饱和度。
[0230] 如本文所用,术语“血液”是指全血、白细胞减少的RBC、血小板减少的RBC以及白细胞和血小板减少的RBC。术语血液还包括压缩红细胞、血小板减少的压缩红细胞、白细胞减少的压缩红细胞(LRpRBC)以及白细胞和血小板减少的压缩红细胞。血液的温度可以根据收集过程的阶段而变化,从收集的时间和地点的正常体温37℃开始,但一旦血液离开患者体内就迅速降低到约30℃,并且之后在未处理时在约6小时内进一步降低到室温,并且最终在约2℃与6℃之间冷藏。
[0231] 如本文所用,术语“全血”是指含有悬浮在血浆中的红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、血小板的血细胞的悬浮液并且包含电解质、激素、维生素、抗体等。在全血中,白细胞正常存在于4.5x 109与11.0x109个细胞/L的范围内,并且在海平面处的正常RBC范围为男性4.6-6.2x 1012/L,并且女性为4.2-5.4x 1012/L。正常的血细胞比容或红细胞压积百分比为男性约
40%-54%并且女性约38%-47%。男性和女性二者的血小板计数通常为150-450x 109/L。
全血从血液供体中收集,并且通常与抗凝剂组合。全血在收集时最初在约37℃,并在收集期间和收集后不久快速冷却至约30℃,但在约6小时内缓慢冷却至环境温度。根据本公开的方法,可在30-37℃或室温(通常约25℃)下开始收集全血。如本文所用,血液的一个“单位”为约450-500ml,包括抗凝剂。
[0232] 如本文所用,“血液供体”是指通常通过静脉切开或静脉穿刺从其中收集全血的健康个体,其中所捐献的血液被处理并保存在血库中供以后使用以最终被与供体不同的受体使用。血液供体可以是预定进行手术或其他治疗的受试者,其可在被称为自体血液捐献的过程中为自己捐献血液。可替代地并且最常见的是,在被称为异源输血的过程中,血液被捐赠以供另一人使用。从供体抽出的全血样本的收集,或者在患者自体输血的情况下,可以通过本领域已知的技术(诸如通过献血或单采血液成分术)来完成。使用静脉穿刺从供体获得的全血具有约30%至约70%范围内的饱和氧(sO2)的氧饱和度。
[0233] 如本文所用,“红细胞”(RBC)包括全血中存在的RBC、白细胞减少的RBC、血小板减少的RBC以及白细胞和血小板减少的RBC。人红细胞在体内处于动态状态。红细胞含有血红蛋白,即在整个身体内携带氧并赋予血液颜色的含铁蛋白质。由红细胞组成的血液体积的百分比称为血细胞比容。如本文所用,除非另外限定,RBC还包括压缩红细胞(pRBC)。使用本领域通常已知的离心技术由全血制备压缩红细胞。如本文所用,除非另有指明,pRBC的血细胞比容为约50%。
[0234] 血小板是血液的小细胞成分,其通过黏附到血管的衬里来促进凝血过程,并且还通过在活化时释放生长因子来促进愈合。像红细胞一样,血小板由骨髓制成并且在循环系统中存活9-10天,然后由脾脏除去。血小板通常使用离心机制备,以将血小板与夹在血浆层与红细胞颗粒之间的血沉棕黄层分离。
[0235] 血浆是一种蛋白质盐溶液,并且是血液中的红细胞和白细胞和血小板悬浮其中的液体部分。血浆是90%的水,并且占血液体积的约55%。血浆的主要功能之一是协助凝血和免疫。通过将血液的液体部分与细胞分离而获得血浆。通常,通过离心将血浆与细胞分离。离心是用于将全血的组分分离成血浆、白细胞、血小板和压缩红细胞的过程。在离心期间,血浆最初将在轻度自旋期间迁移到器皿的顶部。然后将血浆从器皿中取出。在第二次离心循环期间除去白细胞和血小板以产生压缩红细胞。
[0236] 本公开包括并且提供用于制备用于储存的氧消耗的血液的方法。适用于储存并且受益于减少的储存病变损害、减少的毒性和重要的减少的发病率的氧减少的血液或血液组分是氧饱和度小于约20%的血液或血液组分。在某些方面,血液或血液组分中的氧水平降低到小于15%的水平。在其他方面,血液的氧饱和度在储存之前降低到10%或以下。在又另一方面,血液的氧饱和度在储存之前降低到小于5%或小于3%。
[0237] 根据本公开的方法,血液或血液组分在收集后4至24小时内被消耗氧并且被放置到储存器中。在其他方面,所述方法提供了在收集后8小时内消耗氧并放置到储存器中。在其他方面,血液或血液组分在收集的小于6小时内被消耗氧并且被放置到储存器中。在又另一方面,血液在收集的小于4小时内被消耗氧并且被放置到储存器中。
[0238] 本公开提供并且包括用于在氧消耗的条件下制备用于储存的血液的方法,所述方法包括向氧消耗装置10提供具有红细胞的血液,所述血液具有待除去的氧,以及将所述血液温育一定的时间段。在某些方面,通过搅动来混合血液。在其他方面,氧消耗装置提供足够的脱氧,且很少混合或不混合。
[0239] 如将理解的,用于消耗的血液可以不同水平的氧饱和度开始。在某些方面,血液是以约70%饱和度和约40%至45%之间的血细胞比容收集的全血。本公开的方法还提供通常具有血细胞比容为约50%和饱和度水平为高达90%或更高的LRpRBC的快速脱氧。
[0240] 本公开的装置和方法旨在提供用于在24小时或小于24小时内储存的氧消耗血液。在某些方面,使用氧消耗装置10通过在搅动下温育一定时间段来除去氧。在其他方面,使用氧消耗装置10使用其中消耗装置在温育期间不搅动或以其他方式混合的方法来除去氧。如本领域技术人员将理解的,在所述过程中包括搅动或混合步骤允许氧消耗装置10具有较低的表面与体积比。搅动还可以降低达到所需的脱氧水平所必需的渗透性。为了实现最快速的消耗动力学,在消耗期间将具有高渗透性和高表面与体积比的氧消耗装置10的组合与搅动组合。根据所采用的应用和处理方案,完成处理所必需的时间可以在4与24小时之间变化。因此,可以将本公开的装置和方法并入到现有血液处理中心的方案中,并且通过调整如本公开所提供的装置和方法来遵守适用的地区管理。
[0241] 在根据本公开的方面,为了减少达到小于20%的血液饱和度的处理时间,可以在消耗期间内搅动或混合血液。在大多数方面,血液被搅动或混合小于24小时。由于处理期间血液的混合和搅动会导致裂解和降解,因此在搅动情况下的消耗时间应最小化。
[0242] 在某些方面,血液在搅动情况下被温育小于12小时。在其他方面,温育和搅动时间小于8小时。还提供了使用氧消耗装置10并在搅动情况下温育小于6小时或小于4小时将氧减少至小于20%的方法。在又其他方面,在搅动情况下的温育时间为3.5小时或3.0小时。在某些方面,通过在氧消耗装置10中在搅动情况下温育4小时,可以将血液还原至20%或更少。在又另外的方面,所述方法提供0.5或1.0小时的温育时间。在其他方面,血液在氧消耗装置10中温育1.5小时或2.0小时。
[0243] 充分理解的是反应速率是温度依赖性的,其中较高的温度使反应速率增加。速率-Ea/RT常数k随着温度以指数方式变化,其中k=Ae (阿雷尼厄斯方程)。值得注意的是,对温度的依赖性不依赖于反应物的浓度,并且不依赖于速率的级数是否是常数(例如,一级相对于二级)。通常,温度升高10℃可以导致反应速率增加两倍。因此,本领域技术人员将认识到,从血红蛋白中释放氧以及脱氧过程的其他步骤是温度依赖性的。重要的是,一旦血液温度降低到2℃与6℃之间的标准储存温度,脱氧速率显著降低。更进一步,在用于输血目的的血液的收集、处理和储存的当前批准的方案的条件下,所储存的血液不经混合,这进一步降低了可以除去氧的速率。因此,本公开的方法和装置被设计成在储存之前并且在由适当的管理机构建立的时间段内除去大部分的氧。如本文所提供的,氧的消耗旨在从供体收集之后尽可能快地开始,并且旨在在用于储存的血液冷却之前大部分完成。
[0244] 如本文所提供的,所述方法可以使用在从供体收集时约37℃的最近收集的血液来执行。在其他方面,血液可以在消耗之前进行处理,其包括除去白细胞、血浆和血小板。在替代方案中,血液可以在氧减少之后进一步处理。
[0245] 本公开提供并且包括处理已经从体温冷却至环境温度(通常约25℃)的血液。使用在此公开的方法和装置,可在环境温度(例如约25℃)下制备具有小于20%的氧饱和度的氧减少血液。在环境温度下将氧降低到所需的且有益的水平的能力允许将所述系统和方法并入现有的血液收集方案和血液收集中心。
[0246] 本公开提供并且包括用于在氧消耗的条件下制备用于储存的血液的方法,所述方法包括向氧消耗装置10提供具有红细胞的血液,所述血液具有待除去的氧,将所述血液温育一定的时间段,并且还包括在温育时段期间搅动或混合。如本文所用,术语“搅动”或“混合”可互换使用并且包括各种混合方法,其包括但不限于摇动、章动、转动、搅拌、推揉、摆动、线性振荡和压缩氧消耗装置。
[0247] 在根据本公开的方法中,在搅动情况下的温育时段可以短至30分钟并且长达24小时。在某些方面,所述方法包括在氧消耗装置10中在搅动情况下的1与3小时之间的温育时段。在其他方面,温育时段在1与4小时之间或1与6小时之间。在其他方面,温育时段为约2小时或约4小时。
[0248] 在根据本公开的一方面,从红细胞中减少氧的方法包括将红细胞放置于根据本公开的装置中并将所述装置放置于搅动器上以通过混合作用增强氧从红细胞中的去除。在输血实践中使用搅动器在关于防止凝块形成方面是熟知的,诸如使用摇床和献血型混合器(donation scale mixer),其提供约7度倾斜以及每分钟1至约15次振荡的轻微摇动运动。可以使用氧消耗中心已经可用的和工作人员熟悉的类似装置来确保适当的混合。
[0249] 为了最大化氧消耗过程的动力学,可以应用物理和方法学的途径。如上文所讨论,通过选择具有高渗透性的材料以及通过减小材料的厚度以降低巴勒值来实现降低内部血液相容袋的扩散阻力的物理途径。对于微孔材料,可以通过减小微孔的尺寸以及通过增加微孔的数量来降低表观巴勒值。应理解,微孔的尺寸必须受到防止在约1μm的某些微孔材料中出现的水灌注穿过阻隔层的必要限制。同样如上文所提供,选择表面与体积比以在溶解氧进入可渗透表面时减小溶解氧的扩散距离。上文讨论了实现血液中氧的有效且快速的减少的这些材料和设计的限制和要求。
[0250] 除了通过设计和通过适当选择材料使扩散阻隔层和扩散距离最小化之外,还可以通过适当混合来进一步降低有效扩散距离。如将理解,随着含氧的红细胞进入可渗透膜附近的无氧环境中,完全且有效的混合有效地消除了扩散距离对血液还原过程的影响。类似地,扩散距离也将通过将血液铺展成不切实际的薄体积来消除。本公开提供了优化所述装置和方法以实现高消耗速率的方法和装置。
[0251] 本公开提供并且包括在氧消耗装置10中混合血液的方法,所述方法实现快速的脱-2 -1 -2 -1氧速率以及在约0.5x 10 分钟 与约5.0x 10 分钟 之间的速率常数。在根据本公开的方面,速率常数为至少-1.28x 10-2分钟-1。在其他方面,脱氧以速率常数为至少-0.5x 10-2的速率发生。在另一方面,脱氧以速率常数为至少-0.9x 10-2的速率发生。在另一方面,脱氧以速率常数为至少-1.0x 10-2的速率发生。在另一方面,脱氧以速率常数为至少-1.5x 10-2的-2 -1 -2 -1
速率发生。在另外的方面,脱氧以速率常数在-1.0x 10 分钟 与-3.0x 10 分钟 之间的速率发生。在另外的方面,脱氧以速率常数在-1.0x 10-2分钟-1与-2.0x 10-2分钟-1之间的速率发生。在另外的方面,脱氧以速率常数在-1.0x 10-2分钟-1与-4.0x 10-2分钟-1之间的速率发生。
[0252] 在根据本公开的一方面,在表面与体积比为至少5.0cm2/ml的氧消耗装置10中实现适当的混合。不受理论的限制,假设在较低的表面与体积比下,可折叠血液容器不具有足够的容量以允许血液的运动并且不发生混合。应了解,填充至容量像吸满血的蜱虫一样的袋将基本上难以混合,并且不能容易地引起对流或其他流动。换句话说,被填充至容量达到袋材料的柔性降低超过其在搅动期间产生的能力的程度的内部可折叠容器102导致基本上不混合。因此,通过选择至少4.85cm2/ml的表面与体积比,可以在血液左右‘搅动’时发生混合。应了解,不适当的混合导致不希望的红细胞溶血。因此,混合也具有实际的界限。本公开提供了在实现显著混合的同时减少潜在溶血的装置和方法。
[0253] 在根据本公开的一方面,从红细胞中减少氧的方法包括将红细胞放置于根据本公开的装置中并将所述装置放置于搅动器上以增强氧从红细胞中的去除。在输血实践中使用搅动器在关于防止凝块形成方面是熟知的,诸如当与全血和红细胞悬浮液一起使用时使用摇床和献血型混合器,以及还当用于血小板储存时使用摇床和献血型混合器,其中血小板需要氧用于存活以及搅动以防止血小板的聚集和活化。
[0254] 关于用于搅动红细胞(无论是全血还是其他红细胞悬浮液)的当前可用的装置,平台通常围绕中心轴转动几度以提供轻微的摇动运动,并且存在许多可商购获得的可用选择。例如,Bellco Glass型号#7740-10000(Bellco Glass,Inc.,Vineland,NJ)提供7度倾斜以及每分钟1至约12次振荡。Medicus Health型号5277M5章动混合机(Medicus Health,Kentwood,MI)在24转/分钟下为红血细胞悬浮液样本提供20度角的倾角,而在献血时防止全血凝血所使用另一种格的装置是Genesis血液收集混合器型号CM735A(GenesisBPS,Ramsey,NJ),其提供约20度的倾斜并且在约3秒内执行3个循环,然后静置约2秒以称重样本并且重复直到达到所需的重量。Benchmark Scientific型号B3D2300(Benchmark Scientific,Inc.,Edison,NJ)提供可变的0-30度倾斜角以及每分钟2-30次振荡。
[0255] 本公开还包括并且提供搅动血液样本的其他可用手段,其包括定轨振荡器,诸如具有20mm的位移和20-240转/分钟的振荡速率的来自Labocon(Labocon Systems,Ltd,Hampshire,U.K.)的型号LOS-101,或具有20mm的位移和50-250转/分钟的振荡速率的来自Cole-Parmer(Cole-Parmer,Inc.,Vernon Hills,IL)的型号EW-51820-40。
[0256] 搅动血小板的装置也是本领域熟知的并且包括各种型号,诸如提供约70个循环/分钟的线性振荡以及约38mm(1.5英寸)的位移的来自Helmer Scientific(Helmer Scientific,Noblesville,IN)的PF96h,和具有约60个循环/分钟的线性振荡和约36mm(1.4英寸)的位移的来自Terumo Penpol(Terumo Penpol Ltd.,Thiruvananthapuram,India)的型号PAl 200。
[0257] 虽然本公开的装置提供增强的红细胞脱氧,但使用改进的运动提供了更进一步的氧从红细胞中的去除。熟知的是血小板可以通过机械搅动(诸如剪切力)来活化,并且因此受到在此类活化发生之前可以耐受多少物理搅动的限制。估计红细胞的溶血发生在高于约6000达因/cm2的剪切应力水平下(Grigioni等,J.Biomech.,32:1107-1112(1999);Sutera等,Biophys.J.,15:1-10(1975)),其比血小板活化所需的剪切应力水平高一个数量级(Ramstack等,J.Biomech.,12:113-125(1979))。在某些方面,目前可用的以约36mm位移和约65个循环/分钟(cpm)操作的血小板搅动器提供如本文所公开的红细胞脱氧。在其他方面,使用位移在30mm与约125mm之间的线性振荡运动来实现改进的无溶血的脱氧速率和程度。在另一方面,搅动是约50mm至约90mm的线性振荡。
[0258] 本公开还提供并且包括调整振荡的频率以确保有效的混合。除了位移为约36mm和频率为约65cpm的血小板振荡器之外,在某些方面,所述频率为约60至约150个循环/分钟(cpm)。在某些方面,搅动的频率在约80cpm与约120cpm之间。
[0259] 在根据本公开的某些方面,当使用搅动器或混合器时,提供具有多于一个室的收集装置10中的室的各种构型。对于以水平运动移动的搅动器,在一方面,二至八个水平(平铺在表面上)室按以下来布置:并排、首尾相连、彼此上下、彼此上下且一个或更多个部分地覆盖下面的室。在其他方面,对于以垂直运动移动的搅动器,二至八个垂直(垂直于表面)室按以下来布置:并排、首尾相连、彼此上下、彼此上下且一个或更多个部分地覆盖下面的室。在另一方面,对于以与水平方向>0且<90度的角来回上下移动的搅动器,二至八个直立(与水平方向>0且<90度)室按以下来布置:并排、首尾相连、彼此上下、彼此上下且一个或更多个部分地覆盖下面的室。
[0260] 氧消耗装置10的搅动和混合的另一个优点是由搅动器引起的血液或血液组分的移动也使位于氧消耗装置10的顶部或底部的吸附剂小袋移动。由于吸附剂小袋在停留顶部时上下移动,所以吸收顶部空间中的氧的活性成分连续沉降。活性成分的这种连续移动使氧化的铁颗粒避开非氧化的铁颗粒移动,从而加速吸附剂的氧吸收势。
[0261] 本公开提供并且包括通过压缩可折叠血液容器102来混合氧消耗装置10。可折叠容器102的压缩通过以下来实现:在1-3秒钟内以30cm/秒在可折叠容器的较大表面之一上施加压力,从而在可折叠容器内产生100-300mmHg的静水压力,然后在1-3秒内以10-30cm/秒在可折叠容器的相反的表面上施加压力,从未在可折叠容器内产生100至300mmHg的静水压力。此操作将执行2至4小时。
[0262] 本公开提供并且包括通过推揉可折叠血液容器102来混合氧消耗装置10。可折叠容器102的推揉通过以下来实现:沿着可折叠容器的一个表面移动辊型装置,从而在1-3秒内完成完全平移,并且使可折叠容折叠起来并搅动其内容物。此操作将执行1-2小时。在另一方面,辊沿着可折叠容器的另一个表面行进,从而在1-3秒内完成完全平移,并且使可折叠容折叠起来并搅动其内容物。此操作将执行1-2小时。
[0263] 本公开提供并且包括用于储存氧消耗的血液并在储存期间维持血液处于脱氧状态的血液储存装置20。某些厌氧血液储存装置(ASB)是本领域已知的,其包括例如Bitensky等的美国专利号6,162,396。现有技术的厌氧血液储存装置不包括被设计成基本上不可渗透氧的端口和入口。因此,现有技术的厌氧储存装置在使用之前具有差的寿命,并且容易受到显著的氧进入的影响。如本公开所提供的,改进的血液储存装置20包括针对维持装置的完整性同时允许在储存和血液库存期间发生血液取样的特征件。改进的ASB还提供改进的氧从血液中的扩散,从而在储存期间提供额外的消耗。
[0264] 血液储存装置20包括基本上不可渗透氧的外部接受器201,可折叠血液容器202,其包括适于对准外部接受器201的几何形状内的可折叠血液容器202的定位特征件203;至少一个入口/出口30,其包括到可折叠血液容器202的连接和对外部接受器201的粘接物302,其中对外部接受器201的粘接物302基本上不可渗透氧,以及位于外部接受器201内的氧吸附剂207。
[0265] 如本文所用,外部接受器201至少等同于外部接受器101。还如本文所用,内部可折叠血液容器202包括如上文所提供的内部可折叠血液容器102的血液容器,而且还提供包含较少渗透氧的材料(诸如PVC)的可折叠血液容器202。还如本文所提供,氧吸附剂207至少等同于吸附剂103,并且可以如上文所讨论的以小袋形式提供。
[0266] 本公开还包括并且提供血液收集套件。在根据本公开的一方面,用于从血液中消耗氧的氧消耗装置被包括在血液收集套件中,所述氧消耗装置在血液收集过程期间减少或消除氧的引入。本领域的血液收集套件不包括在收集过程期间防止氧引入的任何特征件或元件。因此,本领域的具有多个容器的套件提供约3cc残留氧/容器加上通过材料和配件的额外进入,并且从而将氧饱和度(sO2)从约40%至60%的静脉血氧饱和度(SvO2)增加至高达完全饱和。在根据本公开的一方面,整个血液收集套件被包含在无氧的或氧减少的环境中。在一方面,血液收集套件被包含在基本上不可渗透氧的套件包装袋中,并且在包装袋内包括一定量的吸收氧的氧吸附剂。根据本公开的血液收集套件的吸附剂的量与可包括在血液收集袋或厌氧储存袋中的吸附剂的量分开,并且不包括可包括在血液收集袋或厌氧储存袋中的吸附剂的量。
[0267] 在根据本公开的某些方面,包括在血液收集套件中的氧吸收剂的量足以除去在制造期间引入血液收集套件的氧。在一方面,血液收集套件包括足以吸收10cc的氧的氧吸收剂。在另一方面,血液收集套件包括足以吸收60cc的氧的氧吸收剂。在另一方面,血液收集套件包括足以吸收100cc的氧的氧吸收剂。在另一方面,血液收集套件包括足以吸收200cc的氧的氧吸收剂。在另一方面,血液收集套件包括足以吸收500cc的氧的氧吸收剂。在另一方面,血液收集套件包括足以吸收10cc至500cc的氧的氧吸收剂。在另一方面,血液收集套件包括足以吸收多达24,000cc的氧的氧吸收剂以允许管理装置的寿命。在根据本公开的某些方面,氧吸附剂设置在一个或多个小袋中。
[0268] 在一方面,氧吸附剂的量足以在储存期间维持血液收集套件的氧消耗环境。在某些方面,在制造期间从血液收集套件中冲洗掉氧。因此,可减少氧吸附剂的量以考虑基本上不可渗透的套件包装袋的泄漏和残留渗透性。
[0269] 本公开还包括并且提供基本上不可渗透氧的添加剂溶液袋。在根据本公开的一方面,基本上氧不可渗透的添加剂溶液袋避免了在氧减少血液收集袋中的氧减少后将氧再次引入氧减少的血液中。
[0270] 在本公开的方面,所述方法还可包括将添加剂溶液加入到压缩RBC中以形成悬浮液。在某些方面,添加剂溶液可选自由以下组成的组:单独或组合的AS-1、AS-3AS-5、SAGM、PAGG-SM、PAGG-GM、MAP、SOLX、ESOL、EAS61、OFAS1和OFAS3。添加剂AS-1公开在Heaton等,“Use of Adsol preservation solution for prolonged storage of low viscosity AS-1 red blood cells,”Br J Haematol.,57(3):467-78(1984)中。在另一方面,添加剂溶液的pH可为5.0至9.0。在另一方面,添加剂可包括抗氧化剂。在本公开的一些方面,抗氧化剂可以是槲皮素、α-生育酚、抗坏血酸或氧化酶的酶抑制剂
实施例:
[0271] 实施例1:外部接受器101的制造
[0272] 阻隔袋通过将约23x30.5cm(9x12英寸)的一对RollPrint Z膜#37-1275(Rollprint Packaging Products,Inc.,Addison,IL)片材沿着较短的23cm的长度放置在热封机中来沿着一个边缘进行热密封而制造。将0.4cm内径×0.55cm外径×约2.6cm长的一段具有聚乙烯外层、PVC内层和EVA中间粘接层的多层管件(Pexco,Inc.,Athol,MA或Extrusion Alternatives,Inc.,,Portsmouth,NH)放置在约0.4cm直径×约2.5cm长的实心心轴上,并且然后放置在膜之间并定位在加热至约130℃的热密封模具的横向槽中。压力机被激活并且在21x104帕斯卡(Pa)下设定约4秒的持续时间,以沿着模具的长度产生连续的焊接密封,其中短段的多层管件被密封在适当位置。短的多层管件提供围绕管件外径的氧不可渗透的密封件,同时还提供通过所述密封件的流体连通性。将0.3cm内径x 0.41cm外径×约30.5cm长的一段PVC管件(Pexco,Inc.,Athol,MA或Extrusion Alternatives,Inc.,,Portsmouth,NH)使用环己酮与袋的外部的多层管件进行溶剂粘接。
[0273] 用脉冲热封机(McMaster Carr#2054T35,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)来执行阻隔膜的两个长边缘的密封,留下阻隔袋的最后剩余的短边缘未密封以将血液容器102放置在其内部。
[0274] 实施例2:硅氧烷片材的制备
[0275] 液体硅氧烷橡胶(LSR)
[0276] 厚度约25μm的硅氧烷片材通过将等份的两部分硅氧烷弹性体分散体混合在合适的溶剂中(诸如二甲苯,例如NuSil MED10-6640)而制造。MED 10-6640作为2部分树脂系统来供应。作为第一步,部分A和部分B相等地混合以产生分散体。接着,在真空下除去空气。选择真空时间以确保分散体中没有留下气泡。接着,将分散体在精确的刀刃下展开并传递到定制的刮刀涂布盘上。通过加热将片材部分固化,然后将聚酯网状物状织物(Surgical Mesh,Inc.,Brookfield,CT#PETKM3002)的片材放置到部分固化的硅氧烷片材上。通过在层压体上施加负荷将聚酯网状物状织物压入部分固化的片材中。层压体使用以下时间和温度组合顺序使用倾斜固化进行固化:在环境温度和湿度下30分钟、在75℃(167°F)下45分钟以及在150℃(302T)下135分钟,生成约25μm厚并具有整合的间隔件110的硅氧烷膜113,其厚度不包括所得的硅氧烷膜。聚酯网状物状织物附着到固化的硅氧烷膜113上,但并未被硅氧烷膜113完全封装。膜113的一个表面具有适于与血液或血液制品接触的无光整饰面。
[0277] 厚度约13μm和约50μm的另外的整合的硅氧烷膜使用硅氧烷分散体法制造。
[0278] 实施例3:内部可折叠血液容器102的制造
[0279] 硅氧烷血袋由一对硅氧烷片材通过以下来制造:用Smooth On Sil-Poxy RTV粘合剂(Smooth-On,Inc.Easton,PA)将边缘粘接在一起,并将粘接的片材放置在一对平坦的铝板之间以产生硅氧烷血袋。将硅氧烷入口管(McMaster Carr#5236K83,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)粘接在接缝内以提供流体通道并且嵌套在铝板中的槽内,然后用大的结合夹将板夹在一起并允许粘合剂过夜固化。第二天将硅氧烷血袋从铝板中取出,并且通过用压缩空气吹入并浸没在水中进行泄漏测试,以在使用之前观察气泡。然后将硅氧烷血袋放置在如实施例1所述制造的外部阻隔袋中。
[0280] 将硅氧烷血袋放置在如实施例1所公开的阻隔袋的内部,并且使用塑料倒钩配件(McMaster Carr#5116K18,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)将硅氧烷血袋的硅氧烷入口管连接到多层管,并且将氧传感器片(Mocon#050-979,Mocon,Inc.,Minneapolis,MN)固定在阻隔袋的内部。将一对塑料网状物状间隔件(McMaster Carr#9314T29,NJ McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)切成约12.7x 17.8cm(5x 7英寸),并且将一个或多个氧吸附剂小袋(Mitsubishi Gas Chemical America,New York,NY)固定在每片塑料网状物的中心附近,仅在几秒钟之后,将塑料网状物状间隔件放置在血袋与阻隔袋之间并用脉冲封机密封阻隔袋的最后边缘。所得的氧消耗装置10用于随后的测试。
[0281] 实施例4:血液制备
[0282] 使用本领域已知的技术制备全血和血液制品,其包括白细胞减少的全血和白细胞减少的压缩红细胞。如所指示根据制造商的说明书使用Radiometer ABL-90血液分析仪(Radiometer America,Brea,CA)来分析样本,包括pH、血液气体、电解质、代谢物、血氧定量和基线sO2以及pO2水平。根据制造商的说明书,使用 Plasma Low Hb光度计来测量游离血红蛋白。
[0283] 通过使血液或血液组分穿过用氧作为交换气体的Sorin D100氧合器(Arvada,CO),将血液sO2水平增加到收集的全血的典型水平(65%至90%)。所有实验在将血液转移到氧消耗装置用于测试之前以≥50%sO2开始。
[0284] 实施例5:脱氧测试
[0285] 实施例2的氧消耗装置配备有血液并如下进行测试。获得全血(124克)并通过注射几cc纯氧气用氧进行饱和,并且通过使用Terumo无菌连接装置(SCD)的无菌转移并在转移期间称量袋将所述全血放置在实施例2的硅氧烷血袋中。使用Mocon OpTech Platinum氧分析仪来测量外部接受器101顶部空间氧水平,并在实验开始时测定为1.60托。取血液的初始样本并在Radiometer ABL-90血液分析仪(Radiometer America,Brea,CA)上进行测量,并且饱和氧含量(sO2)被认为是98.7%。将具有血液的阻隔袋在室温(21.0℃)下放置在工作台上,并静置1小时而不搅动。1小时后,sO2被测定为93.5%sO2,并且阻隔袋顶部空间氧被测定为0.70托氧。将具有血液的阻隔袋在室温(21.0℃)下温育约14小时而不搅动。温育14小时后,sO2被测定为66.7%,而在21℃下不搅动再温育7小时后,sO2的最终测定值为51.2%。脱氧速率遵循一级动力学,并且速率常数被计算为在约分钟-1的数量级上。
[0286] 实施例6:蛇形氨基甲酸酯流动氧消耗装置
[0287] 可折叠血袋由报道的水蒸气传输率为1800克/m2/24小时的透气聚氨酯膜(American Polyfilm,Branford,CT)制造,其中蛇形弯曲流动路径使用定制的热密封模具将一对膜焊接在一起以产生几何形状来制造。具有曲折路径的可折叠袋包括一系列约5mm宽和220mm长的12个通道,提供约2640mm的总流动路径。可折叠袋被密封在根据实施例1的外部阻隔层内。如本公开中先前所述,所得的消耗装置还包括两个密封在一端内的多层管,使得弯曲路径的入口和出口与多层管段流体连通。
[0288] 将两片塑料间隔件网状物(McMaster Carr#9314T29,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)切割成约125x 180mm(5x 7英寸),并放置在外部阻隔接受器内的可折叠血液容器的两侧。将氧吸附剂(SS-200,Mitsubishi Gas Chemical America,NY,NY)的小袋放置在每个塑料网状物状间隔件之间以及外部阻隔容器(总共2个小袋)与氧传感器片(Mocon#050-979,Mocon,Inc.Minneapolis,MN)之间,然后密封外部阻隔接受器的最后边缘。使用环己酮将914mm(36英寸)长度的标准IV管件(Qosina T4306,Qosina,Corp.,Edgewood,NY)溶剂粘接到每个多层管中。将棘轮夹(Qosina#140072,Qosina,Corp.,Edgewood,NY)放置到出口管件上以控制流动。
[0289] 使用Terumo无菌管件焊机(型号TSCD-II,Terumo BCT,Inc.,Lakewood,CO)将标准的500mL血袋(型号KS-500,KS Mfg.,Avon,MA)连接到所述长度的出口管件。在20.8℃下向第二标准的500mL血袋(型号KS-500型,KS Mfg.,Avon,MA)中填充325克血液,并且在Radiometer ABL-90血液分析仪(Radiometer America,Brea,CA)上测量样本并认为具有83.0%sO2和70.1mm Hg pO2。将棘轮夹(Qosina#140072,Qosina,Corp.,Edgewood,NY)放置到出口管件上以控制流动,并且然后使用Terumo无菌管件焊机(型号TSCD-II,Terumo BCT,Inc.,Lakewood,CO)将填充的血袋连接到入口管。关闭棘轮夹以防止流动,并将填充的血袋从IV杆上悬挂下来,使得入口管件完全延伸并且可折叠血袋位于实验室台上。将出口袋在天平上称量皮重,然后放置在地板上并将出口管件完全延伸。使用Mocon Op-Tech platinum氧分析仪测量外部接受器中的顶部空间氧水平,并且开始时认为具有0.05托氧。
打开夹子并启动秒表计时器来测量流动持续时间,并且在3分25秒后,清空入口血袋并关闭棘轮夹。提取并测量血液样本并且认为具有84.1%sO2和71.6mmHg pO2,增加大概来自空回路中的残留氧。顶部空间测量出0.00托氧,并且出口血袋含有277克血液。
[0290] 将空的入口血袋从IV杆上移除并放置在地板上,而具有277克血液的出口血袋从IV杆悬挂下来以重复所述流动。IV杆被降低到457mm(18英寸)以减少流动速率,并且打开夹子以重复所述循环。所述过程重复5次,并且然后将可折叠血袋填充血液并允许其在实验台上保持静止80分钟,并且取终端血液样本在血液分析仪上测量。下表总结了结果,其示出了流动期间血液氧水平的轻微逐渐增加以及静置后的略微降低。结果表明,所述系统在研究过程中不提供可观的血液脱氧,而是从可渗透的标准PVC血袋中吸收氧。从此,证明了采取额外措施来防止入口、出口、端口和管件中的氧进入的重要性。
[0291] 表3:使用氨基甲酸酯袋进行的脱氧
[0292]流动通路# 时间(分钟:秒) sO2% pO2mmHg 顶部空间O2托
开始 n/a 83.0 70.1 0.05
1* 3:25 84.1 71.6 0.00
2 7:45 84.8 72.6 0.09
3 6:38 85.2 72.9 0.09
4 7:16 85.6 73.4 0.13
5 6:31 85.4 72.9 0.15
停滞的 80:00 83.6 64.3 0.15
[0293] *914mm顶部高度;所有其他流动通路在457mm高度。
[0294] 实施例7:内部可折叠血液容器102构型的测试
[0295] 根据下表4制备一系列内部可折叠血液容器102,并密封在如实施例1所提供的外部接受器101中。将白细胞减少的压缩红细胞(LRpRBC)引入到容器102中。所得的氧消耗装置10还包括Mocon Optech-O2传感器。将根据表4的组装的血液容器放置在型号PF96的Helmer Labs血小板振荡器上,并在0与300分钟之间的时间点获得并分析血液和顶部空间样本。
[0296] 表4:内部可折叠血液容器102测试构型
[0297]
[0298] 如图5所示,氧的消耗遵循一级动力学。速率常数在表5中提供。
[0299] 表5:速率常数
[0300]
[0301]
[0302] 实施例8:30.5x 30.5cm(12x 12英寸)厚的硅氧烷袋
[0303] 可折叠血液容器102通过以下制造:由分别152μm厚和228μm厚的一对硅氧烷片材(McMaster Carr#87315K71,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)围绕周边Sil-Poxy硅氧烷粘合剂(Smooth-On,Inc.,Easton,PA)粘接在一起并且粘接硅氧烷管件(McMaster Carr#9628T42,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)作为入口管用于流体连通。粘接的片材在夹紧的铝板之间固化两天。
[0304] 用塑料倒钩配件(McMaster Carr#5116K18,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ)将可折叠血袋入口管与根据实施例1的外部接受器阻隔袋101的多层管连接。所得的外部接受器袋101通过如实施例1所述的吹入浸没进行泄漏测试。
[0305] 装置10组装有两个330x 330mm的网状物状间隔件(McMaster Carr#9314T29,McMaster Carr,Inc.,Robbinsville,NJ),并且将四个氧吸附剂小袋(SS-200,Mitsubishi Gas Chemical America,NY,NY)用胶带固定到插入并热密封在阻隔袋101中的每个网状物状间隔件、可折叠血液容器和氧传感器片(Mocon#050-979,Mocon,Inc.Minneapolis,MN)。将包含标准IV管件(200mm Qosina T4306,Qosina,Corp.,Edgewood,NY)的入口管用环己酮溶剂粘接到阻隔袋101的多层管。棘轮夹(Qosina#140072,Qosina,Corp.,Edgewood,NY)提供控制流动。
[0306] 通过在离心后将血细胞比容调整至50%并重新组合红细胞和所需量的血浆以实现目标血细胞比容来制备一对匹配的血液单位用于研究。初始血液sO2在Radiometer ABL-90血液分析仪(Radiometer America,Brea,CA)上测量并被认为具有39.0%sO2;在开始研究之前,将含有30cc的100%氧的三种注射剂加入血液中以获得85.6%的sO2水平。将血液的一部分转移到称量皮重的标准的500mL血袋(型号KS-500,KS Mfg.,Avon,MA)中,并填充
532克血液以代表具有高血细胞比容和饱和氧水平的典型的500mL献血单位。使用Terumo无菌管件焊机(型号TSCD-II,TerumoBCT,Inc.,Lakewood,CO)将标准的500mL血袋(型号KS-
500,KS Mfg.,Avon,MA)连接到所述长度的入口管件,并且将内容物转移到待测试的可折叠血袋中。
[0307] 将可折叠血袋放置在Helmer型号PF96血小板搅动器(Helmer Scientific,Nobelsville,IN)上,并且取血液样本并在Radiometer ABL-90血液分析仪(Radiometer America,Brea,CA)上测量,并且在Mocon Op-Tech platinum氧分析仪(Mocon,Inc.,Minneapolis,MN)上测量顶部空间氧水平。一开始,认为血液具有84.5%sO2,并且顶部空间氧分压为2.48托。在血小板搅动器上搅动样本,并且每30分钟取样本并测量,持续150分钟。结果总结于下表6中。
[0308] 袁6:使用30.5x 30.5cm硅袋的脱氧
[0309]时间(分钟) sO2% pO2 mmHg pCO2 mmHg 顶部空间O2托
0 84.5 63.9 88.9 2.48
30 70.3 40.0 50.7 4.63
60 64.9 34.9 43.6 5.24
[0310] 所计算的脱氧速率常数为-0.34x 10-2分钟-1。
[0311] 实施例9:混合对氧消耗的影响
[0312] 根据实施例3制备具有硅氧烷内部可折叠血液容器102的四个氧减少袋(ORB)。内部可折叠血液容器102填充有根据实施例4制备的白细胞减少的压缩红细胞(LRPRBC),以获得约6cm2/ml的表面积与体积(SAV)比。将三个LRPRBC填充的ORB平放在Helmer PF-96血小板搅动器(Noblesville,IN)或PF-8搅动器上,其中每分钟标准循环(72cpm)或修改为降低标准cpm(42cpm)的线性振荡。将第三组填充的ORB放置在Benchmark 3D 5RVH6搅动器(Sayretville,NJ)上。在0、60、120和180分钟收集样本并分析实施例4中列出的各种ABL-90输出。
[0313] 如图12所示,与线性振荡方法的混合相比,3D混合导致最高的氧消耗速率和T180下的最低的sO2百分比。此外,与降低标准cpm的线性振荡(R-SLO)相比,标准cpm线性振荡(SLO)获得较高的氧消耗速率。
[0314] 实施例10:表面与体积比对氧消耗的影响
[0315] 在另一个实例中,使用Bentec硅氧烷制备具有内部可折叠血液容器102的六个氧减少袋(ORB)。根据实施例4收集和制备LRPRBC。硅氧烷内部可折叠血液容器102填充有176、220、250、270、300和350mL的LRPRBC,以提供如表7所示的3.41-6.8cm2/ml之间的表面与面积比。如实施例4所述,在0、30、60、120和180分钟在含有各种LRPRBC体积的ORB中测量sO2百分比。
[0316] 表7:表面积与体积比
[0317]血液体积(ml) 176 220 250 270 300 350
SAV比(cm2/ml) 6.8 5.45 4.8 4.4 4 3.41
[0318] 如图13所示,一旦SAV比低于5.45cm2/ml,表面积动力学速率降低。
[0319] 在另一个实例中,使用PVDF代替硅氧烷制备具有内部可折叠血液容器102的五个氧减少袋(ORB)。根据实施例4收集和制备LRPRBC。PVDF内部可折叠血液容器102填充有95、110、220、300或360ml的血液体积,以提供如表8所示的表面积与体积比。如实施例4所述,在
0、30、60、120和180分钟在含有各种LRPRBC体积的ORB中测量sO2百分比。
[0320] 如图14所示,当SAV比大于5时,180分钟后达到最低的sO2百分比。
[0321] 表8:表面积与体积比
[0322]血液体积(ml) 95 110 220 300 360
SAV比(cm2/ml) 6.8 5.9 2.9 2.2 1.8
动力学速率(x100) -1.39 -1.9 -0.82 -0.06 -0.32
[0323] 在另一个实例中,制备了具有单面或双面膜(PSU或PVDF)的四个氧减少袋(ORB)。根据实施例4收集和制备LRPRBC。内部可折叠血液容器102填充有112-118ml LRPRBC,以在双面膜中提供减少50%的表面积体积。如实施例4所述,在含有单面或双面膜的ORB中测量sO2百分比。如图15所示,表面积减少50%导致总动力学速率减少50-60%。
[0324] 实施例11:由微孔聚砜或PVDF制备可折叠血液容器
[0325] 制备热密封的聚砜和PVDF的氧可渗透的可折叠血液容器102。制备的密封导致膜的微孔结构破坏,以产生对与所得的容器102中的流体移动相关的弯曲应力敏感的结晶区域。容器102受到泄漏和破坏的影响,并且不适用于旨在实验环境之外使用的ORB。
[0326] 为了克服无法以适用于输血医学的方式热密封聚砜或PVDF膜,将热层压“接合”层105包括在由多孔膜113制备的容器102的构造中。如图9B所示,通过将低密度聚乙烯(LDPE)条预先层压到上膜和下膜的内表面以与袋密封区域对准来增强密封区域。如图9B所示,预先层压导致预先层压密封件107。如图9B所示,然后将两个预先层压的膜113(114)热密封以形成密封件108。还如图9B所示,接合层延伸超出密封件一定量的宽度。
[0327] LDPE在约105℃下熔化,远低于聚砜(187℃)或PVDF(177℃)的熔化温度。所述袋通过对准密封区域并将上下膜热密封在一起形成袋来完成。不限于具体的机构,相信LDPE流入膜孔,用作密封件内侧的增强应变消除装置和密封件的低温“接合”层。
[0328] 除了增强微多孔膜113之间的密封之外,接合层还用作几何特征件121。因此,可以通过选择接合层105的形状来容易地调整整个内部几何形状。图10中示出了示例性几何形状的实例。如图所示,几何特征件121提供圆形的内部几何形状,从而避免与拐角相关的混合减少。如图10所示,所得的容器102可以是椭圆形或圆形的,并且还可包括混合特征件119,其提供血液制品的循环流动并增强混合。
[0329] 内部可折叠血袋由一对具有0.22μm孔径、177x 177mm平方的Millipore PVDF膜通过首先将低密度聚乙烯(LDPE)接合层框架热粘接到每个膜来制造。LDPE接合层框架的厚度为约0.02-0.10mm并且外部尺寸上为约177x 177mm平方,并且内部尺寸为约160x 160mm平方,与15mm宽的密封件一起使用,从而在密封件的边缘与接合层的端部之间提供约4mm的重叠以在密封件边缘中提供应力消除。接合层框架使用脉冲热封机热粘接到PVDF膜。如先前所述,然后将一对接合层粘接的膜使用具有管密封槽的一对定制制造的恒定热铝模具围绕它们的周边热密封在一起,以产生内部可折叠血液容器。将一对Conwed Thermanet part#R03470聚合物整合的网状物状片材切割成比内部可折叠血袋周边大约10mm,并且放置在内部可折叠血袋的两侧,其中聚合物整合的网状物的粘合剂侧与内部可折叠血袋接触。将组件放置在一对铝板之间并加热至约93-110℃、最多达120℃约3-15分钟以熔化粘合剂并使其流入PVDF膜的孔中,所述PVDF膜直接位于整合的聚合物网状物下方并且还围绕与聚合物整合的网状物接触的内部可折叠血袋的周边,从而提供强力的机械粘接。使组件冷却到约50℃以下,然后移除所述板。
[0330] 实施例12:间隔件110对脱氧速率的影响
[0331] 内部可折叠血袋和氧消耗装置根据具有和不具有根据本公开的间隔件110的上述实施例。如图16所示,间隔件110的并入显著增加了氧消耗速率。
[0332] 虽然已经参考具体实施方案描述本发明,但是本领域的技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可做出各种改变并可使用等效物来取代其元件。此外,在不脱离本发明的范围的情况下,可做出许多修改来使具体情况或材料适应本发明的教义。
[0333] 因此,希望本发明不限于作为预期用于实施本发明的最佳模式来公开的具体实施方案,相反,本发明将包括所附权利要求书的范围和精神内的所有实施方案。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈