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特許5917574膜分離装置それを使用するシステムと方法、およびデータ管理システムと方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5917574
(24)【登録日】2016年4月15日
(45)【発行日】2016年5月18日
(54)【発明の名称】膜分離装置それを使用するシステムと方法、およびデータ管理システムと方法
(51)【国際特許分類】
A61M 1/02 20060101AFI20160428BHJP
【ＦＩ】
A61M1/02 570
【請求項の数】10
【全頁数】41
(21)【出願番号】特願2013-557908(P2013-557908)
(86)(22)【出願日】2012年3月9日
(65)【公表番号】特表2014-515629(P2014-515629A)
(43)【公表日】2014年7月3日
(86)【国際出願番号】US2012028512
(87)【国際公開番号】WO2012125463
(87)【国際公開日】20120920
【審査請求日】2014年9月17日
(31)【優先権主張番号】61/550,516
(32)【優先日】2011年10月24日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/451,903
(32)【優先日】2011年3月11日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/538,558
(32)【優先日】2011年9月23日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/537,856
(32)【優先日】2011年9月22日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】308020283
【氏名又は名称】フェンウォール、インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100060368
【弁理士】
【氏名又は名称】赤岡 迪夫
(74)【代理人】
【識別番号】100124648
【弁理士】
【氏名又は名称】赤岡 和夫
(74)【代理人】
【識別番号】100154450
【弁理士】
【氏名又は名称】吉岡 亜紀子
(72)【発明者】
【氏名】カスターズ，ベンジャミン，イー
(72)【発明者】
【氏名】ウェゲナー，クリストファー，ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ボッグス，ダニエル，アール
(72)【発明者】
【氏名】ミン，キュンヨーン
(72)【発明者】
【氏名】コーク，ウィリアム，エイチ
(72)【発明者】
【氏名】カルホウン，ダーリル，アール
(72)【発明者】
【氏名】ブリッケン，ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】リン，ダニエル
【審査官】
宮崎 敏長
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００４−５１７６８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００３−５０８１７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−３１７４１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００５−５１９６５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｍ １／０２
Ａ６１Ｍ １／２６
Ａ６１Ｍ １／３６
Ｂ０１Ｄ ６３／０６
Ｂ０１Ｄ ６３／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドナーから赤血球と血漿を採集するための一回パス自動血液採集システムであって；
再使用し得るハードウェア部分と、該ハードウェア部分とインターフェースするように構成された、あらかじめ組み立てられた使い捨て流体回路部分とを含み；
該使い捨て部分は、
ドナーから全血を引くための吸引ラインを含んでいるドナーアクセス器具と；
ドナーアクセス器具と連通する抗凝固剤源と；
ドナーアクセス器具と連通し、そして相対的に回転する複数の表面を採用する血液分離装置であって、該表面の少なくとも一つは血漿に対し実質的に透過性であり、そして赤血球に対して実質的に不透過性の膜を担持している、全血を実質的に濃縮された赤血球と血漿とに分離するための血液分離装置と；
実質的に濃縮された赤血球の受領のための血液分離装置と連通する第１の採集容器と；
第１の採集容器と連通する保存液源と；そして
血漿の受領のための血液分離装置と連通する第２の採集容器と；を含んでおり、
再使用し得るハードウェア部分は、ドナーアクセス器具と血液分離装置の間の連通を制御するための第１のクランプと、第１の採集容器と関連する重量計と、そして第１の採集容器が予め決定された体積の濃縮赤血球を含んでいることを示す重量計からの信号に応答して第１のクランプを閉塞するように構成されたプログラム可能なコントローラーをさらに含んでいる、自動血液採集システム。
再使用し得るハードウェア部分と、該ハードウェア部分とインターフェースするように構成された、あらかじめ組み立てられた使い捨て流体回路部分とを含み；
該使い捨て部分は、
ドナーから全血を引くための吸引ラインを含んでいるドナーアクセス器具と；
ドナーアクセス器具と連通する抗凝固剤源と；
ドナーアクセス器具と連通し、そして相対的に回転する複数の表面を採用する血液分離装置であって、該表面の少なくとも一つは血漿に対し実質的に透過性であり、そして赤血球に対して実質的に不透過性の膜を担持している、全血を実質的に濃縮された赤血球と血漿とに分離するための血液分離装置と；
実質的に濃縮された赤血球の受領のための血液分離装置と連通する第１の採集容器と；
第１の採集容器と連通する保存液源と；そして
血漿の受領のための血液分離装置と連通する第２の採集容器と；を含んでおり、
再使用し得るハードウェア部分は、ドナーアクセス器具と血液分離装置の間の連通を制御するための第１のクランプと、第１の採集容器と関連する重量計と、そして第１の採集容器が予め決定された体積の濃縮赤血球を含んでいることを示す重量計からの信号に応答して第１のクランプを閉塞するように構成されたプログラム可能なコントローラーをさらに含んでいる、自動血液採集システム。
【請求項2】
使い捨て流体回路部分は、ドナーアクセス器具と連通するサンプリング器具をさらに含んでいる請求項１の自動血液採集システム。
【請求項3】
使い捨て流体回路部分は、第１の採集容器と連通する白血球フィルターと、そして白血球減少赤血球の受領のための白血球フィルターと連通する第３の採集容器をさらに含んでいる請求項１または２の自動血液採集システム。
【請求項4】
再使用し得るハードウェア部分は、
全血を血液分離装置へ輸送するための第１のポンプと、そして
実質的に濃縮された赤血球を分離装置から第１の採集容器へ輸送するための第２のポンプと、
を含んでいる請求項１、２または３の自動血液採集システム。
全血を血液分離装置へ輸送するための第１のポンプと、そして
実質的に濃縮された赤血球を分離装置から第１の採集容器へ輸送するための第２のポンプと、
を含んでいる請求項１、２または３の自動血液採集システム。
【請求項5】
再使用し得るハードウェア部分は、抗凝固剤をドナーアクセス器具へ輸送するための第３のポンプをさらに含んでいる請求項４の自動血液採集システム。
【請求項6】
再使用し得るハードウェア部分は、
抗凝固剤源とドナーアクセス器具の間の連通を制御するための第２のクランプと；
血液分離装置と第１の採集容器の間の連通を制御するための第３のクランプと；そして
血液分離装置と第２の採集容器の間の連通を制御するための第４のクランプと；
をさらに含んでいる請求項１ないし５のいずれか自動血液採集システム。
抗凝固剤源とドナーアクセス器具の間の連通を制御するための第２のクランプと；
血液分離装置と第１の採集容器の間の連通を制御するための第３のクランプと；そして
血液分離装置と第２の採集容器の間の連通を制御するための第４のクランプと；
をさらに含んでいる請求項１ないし５のいずれか自動血液採集システム。
【請求項7】
第３のクランプは、第１の採集容器と白血球フィルターの間の連通をさらに制御する請求項６の自動血液採集システム。
【請求項8】
血液分離装置は、外側ハウジングと、その中に回転可能に取り付けられ、そして全血が流入する隙間によってハウジングの内表面から離間した内側部材を含んでいる請求項１ないし７のいずれかの自動血液採集システム。
【請求項9】
第１の採集容器は、保存液源を含んでいる請求項１ないし８のいずれかの自動血液採集システム。
【請求項10】
吸引ラインを含んでいるドナーアクセス器具は、白血球減少フィルターをさらに含んでいる請求項１ないし９のいずれかの自動血液採集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、一部では相対的に回転する表面を使用し、少なくともその一方が両表面の間を通過する流体から一成分を濾過するため膜を担持しているタイプの分離装置と、そのような分離装置を組み入れた流体流回路およびシステムと、そして赤血球、血漿または白血球のような生物学的細胞を全血、貯蔵媒体、懸濁媒体、上清等から分離するためのそのようなシステムの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
伝統的な血液採集は、血液センターまたは病院等へのドナーの訪問から血液駆動を通じて健康なドナーからの全血の人手による採集に重く依存し続けている。典型的な人手採集においては、全血は重力と静脈圧のもとに、ドナーの静脈から採集容器へ単に流すことによって採集され、引かれる全血の量は典型的には約４５０ｍｌである１単位である。
【0003】
もっと詳しくは、そのような採集は典型的には、チューブとそしてドナーからの全血の１単位を収容するための可撓性プラスチック一次容器またはバッグと、一以上のサテライト容器またはバッグを含む容器またはバッグのあらかじめ組み立てられた配置を採用する。最初血液は、抗凝固剤（典型的にはしばしばＣＰＤと称されるクエン酸ナトリウムとリン酸塩とデキストロースを含んでいる）を含んでいる一次容器に採集される。保存剤（しばしば添加剤溶液またはＡＳと称され、そして普通、ＳＡＧと称される食塩水、アデニンおよびグルコースを含んでいる）を、血液が採集された後の処理に使用されるバッグとチューブの大きなアセンブリの一部として含めることができる。
【0004】
全血１単位の採集後、接続されたチューブおよび容器と共に、全血１単位をさらなる処理のため普通「バックラブ」と称される血液成分処理施設へ輸送するのが血液バンキングにおける普通のプラクティスである。さらなる処理は、通常一次容器と付属するチューブおよびサテライト容器を遠心機中へ人手で装填し、全血を濃縮赤血球と血小板リッチまたは血小板プア血漿のような成分へ分離することを伴う。次にこれらの成分は一次容器からあらかじめ接続されたサテライト容器へ人手で押し出され、そして血漿から血小板を分離するため再び遠心されることができる。その後血液成分はさらなる処理または貯蔵のため濾過によって白血球を減らすことができる。短くいうと、このプロセスは時間消費、労力集中であり、そして起こり得るヒューマンエラーを蒙る。
【0005】
血液銀行および輸血センターによって実施される他の日常的な仕事は、血球洗浄である。これは液体媒体中の血球をさらに濃縮するため、および／または望まない細胞性または他の物質の除去によって血球懸濁液を精製するため、その中に血球が懸濁している液体媒体を除去および／または置換することによって実施することができる。
【0006】
以前の血球洗浄システムは、最も典型的には血球懸濁液の遠心、上清の傾斜、濃縮した血球の新しい媒体中へ再懸濁、そして懸濁液の血球が適度に高いまたは他のように望ましい濃度で提供されるまでこれらのステップの可能性ある繰り返しを含んでいた。血液および血液成分の処理に使用される遠心分離機がそのような血球洗浄方法に普通に使用されてきた。
【0007】
これらのプロセスも全く時間消費であり血液または血液成分の人手による操作の繰り返しと、種々の血液処理装置の組み立ておよび分解を必要とする。勿論これはコストばかりでなく、ヒューマンエラーまたはミステークの可能性を増加させる。それ故血液分離装置およびプロセスの数十年に亘る進歩にもかかわらず、基本的な血液採集および処理様式に適用することができるより良いおよび／またはより効果的な分離装置、システムおよび方法が望まれ続ける。
【0008】
先行技術の血液分離装置および操作の多数は遠心分離の原理を採用しているが、血漿搬出法、すなわち全血から血漿の分離に使用されていた膜の使用に基づいた他のクラスの装置が存在する。もっと詳しくは、このタイプの装置は、少なくとも一方が多孔質膜を担持する相対的に回転する複数の表面を採用する。典型的には、この器具は外側の静止ハウジングと、そして多孔質膜で覆われた内側の回転するローターを採用する。
【0009】
そのような良く知られた血漿搬出装置の一つは、イリノイ州レークズーリックのフェンウォール、インコーポレイテッドから販売されているＡｕｔｏｐｈｅｒｅｓｉｓ−Ｃ セパレーターである。回転膜セパレーターの詳細な説明は、Ｓｃｈｏｅｎｄｏｒｆｅｒの米国特許第５，１９４，１４５号に見られ、ここに参照として取り入れる。この特許は、静止シエル内に配置された内側の採集システムを有する、膜でカバーされたスピナーを記載する。血液はスピナーとシエルの間の環状スペースもしくは隙間へ供給される。血液はシエルの縦軸に沿って出口区域に移動し、血漿は膜を通過してシエルの外の採集バッグ中へ通過する。
【0010】
回転する膜セパレーターは、主として回転膜とシエルの間の隙間に誘発された独特の流れパターン（テイラー渦）のため、すぐれた血漿濾過流量を提供することが見出されている。テイラー渦は血球が膜上に沈着し、そして膜を汚染または詰まらせることから保護するのを助ける。
【0011】
回転膜セパレーターは血漿の採集のために広く使用されたが、それらは典型的には他の血液成分、特に赤血球の採集のためには使用されなかった。回転膜セパレーターは血球洗浄のためにも使用されていた。赤血球のような血球の洗浄に使用される回転膜セパレーターの一例は、全体を参照としてここに取り入れる米国特許第５，０５３、１２１号に記載されている。しかしながら、そこに記載されているシステムは、患者のこぼれた血液を洗浄するための直列または並列に組み合わせた二つの別々のスピナーを利用する。血液または血液成分の分離のための回転膜セパレーターの使用は、米国特許第５，３７６，２６３号、第４，７７６，９６４号、第４，７５３，７２９号、第５，１３５，６６７号、第４，７５５，３００号にも見られる。
【0012】
ここに開示した主題は、膜セパレーターにおけるさらなる進歩と、可能性あるコスト削減と、そして先行の人手による採集および血液の処理を上回る種々の他の進歩および利益を提供する。
【発明の概要】
【0013】
本出願の主題は種々の組み合わせで使用することができる多数の局面を有し、そして一以上の特定具体例の開示は開示および説明の目的であって限定ではない。この概要はこの主題の局面の少数のみを強調し、そして追加の局面は図面と、後記のさらなる詳細な説明に開示されている。
【0014】
開示の一局面に従えば、チェアサイド採集および分離を提供するために、ドナーから直接赤血球と血漿を採集するための一回通過自動血液採集システムが提供される。システムは、再使用可能なハードウェア部分と、そしてハードウェア部分とインターフェースするあらかじめ組み立てられた使い捨て流体回路部分とを含む。
【0015】
使い捨て部分は、ドナーから全血を引くためのアクセス器具をさらに含んでいる。ドナーアクセスと連通のため抗凝固剤源が備えられる。血液分離装置は、アクセス器具（そして抗凝固剤源）と連通し、そして相対的に回転する複数の表面を使用する。該表面の少なくとも一方（そして多分両方）は、全血を実質的に濃縮された赤血球と血漿とに分離するため、血漿に対して実質的に透過性であり、赤血球に対して実質的に不透過性の膜を支承する。血液分離装置は、好ましくは外側ハウジングと、その中に回転可能に取り付けられ、そして全血が流入する隙間によってハウジングの内表面から離間した内側のローターを備える。実質的に濃縮された赤血球を受領するため血液分離装置と連通する第１の採集容器が備えられる。第１の採集容器はそれと連通する保存液源も含んでいる。好ましくは、第１の採集容器は保存液源を含む。血漿受領のため血液分離装置と連通する第２の採集容器が備えられる。
【0016】
開示の他の局面において、使い捨て流体回路部分は、任意に実質的に濃縮された赤血球を受領する第１の採集容器と連通する白血球フィルターと、そして白血球減少赤血球の受領のための、白血球フィルターと連通する第３の採集容器を備えることができる。代って、ドナーアクセス器具は、全血を赤血球と血漿とに分離する前に、採集操作の吸引フェーズの間全血から白血球を除去するための白血球減少フィルターを含むことができる。
【0017】
開示の他の局面に従えば、システムは任意に、採集前全血のテストを容易にするための、ドナーアクセス器具と連通するサンプリング分岐器具を含むことができる。
【0018】
開示のさらなる局面において、再使用し得るハードウェア部分は、全血を血液分離装置へ輸送するための第１のポンプと、そして実質的に濃縮された赤血球を分離装置から第１の採集容器へ輸送するための第２のポンプを備えることができる。任意に、再使用し得るハードウェア部分は、抗凝固剤をドナーアクセス器具へ輸送するための第３のポンプを備えることができる。
【0019】
開示のさらなる局面を守って、再使用し得るハードウェア部分は、ドナーアクセス器具と血液分離装置の間の連通を制御するための第１のクランプと、抗凝固剤源とドナーアクセス器具の間の連通を制御するための第２のクランプと、血液分離装置と第１の採集容器の間の連通を制御するための第３のクランプと、そして血液分離装置と第２の採集容器の間の連通を制御するための第４のクランプを含むことができる。好ましくは、再使用し得るハードウェア部分は、ポンプおよびクランプを制御するプログラム可能なコントローラーを含む。
【0020】
開示のさらなる局面において、ドナーアクセス器具と、そして外側ハウジングとその中に取り付けられ、全血が流入する隙間によってハウジングの内表面から離間した内側部材を採用するタイプの血液分離装置を備える自動血液採集システムの使用による、ドナーからの全血の血液成分への単一ステップ採集および分離方法が提供される。この方法は、ドナーアクセス器具と血液分離装置の間の連通を防止し、次にドナーアクセス器具でドナーに静脈穿刺を実施することを含む。システムは次に抗凝固剤でプライミングされる。全血がドナーから流され、そして分離装置の上流で全血へ抗凝固剤が添加される。次に全血が血液分離装置へ流され、全血は実質的に濃縮された赤血球と血漿とに分離される。血漿は分離装置から第１の採集容器へ流され、他方実質的に濃縮された赤血球は分離装置から第２の採集容器へ流される。赤血球のあらかじめ決められた容積が採集された時、ドナーアクセス器具がドナーから除去される。システムは次に抗凝固剤でリンスされる。
【0021】
この方法の他の局面において、実質的に濃縮された赤血球の採集の後、赤血球は第２の採集容器から白血球フィルターを通って第３の採集容器中へ流される。
【図面の簡単な説明】
【0022】
本主題のこれらおよび他の特徴は以下の詳細の説明に記載され、添付図面に示されている。【図1】一部が断面で、詳細を示すため一部を除去した回転膜セパレーターの斜視図である。
【図3】理論的設計モデルに基づいた相対的長さおよびスピナー半径の関数としての出口ヘマトクリット出口壁せん断応力の輪郭プロットである。
【図4】膜接線方向速度が一定している理論的設計モデルに基づいた相対的長さおよびスピナー半径の関数としての出口ヘマトクリットと出口血漿ヘモグロビン濃度の輪郭プロットである。
【図5】理論的設計モデルに基づいた相対的長さおよびスピナー半径の関数としての出口ヘマトクリットとテイラー数の輪郭プロットである。
【図6】理論的設計モデルに基づいた相対的長さおよびスピナー半径の関数としての血漿ヘモグロビン濃度の三次元プロットである。
【図7】本発明に従った回転膜装置またはセパレーターの斜視図である。
【図8】スピナーが別々の流体区域を区切るための放射方向に延びる隆起部分を含んでいる、本発明に従った回転膜セパレーターの概略断面図である。
【図9】使い捨て流体流回路モジュールと、この流体流回路モジュールをその上に組み立てた耐久性コントローラもしくは制御モジュールを含んでいる、前もって採集された全血を処理するための自動化された全血分離システムの概略図である。
【図10】１単位の全血を濃縮赤血球生産物と血漿生産物とに処理するためのここに記載した流体流回路を通る流体流の一具体例を示すフローダイアグラムである。
【図12】システムが前もって採集された全血の分離のために使用される、本発明に従ったシステムの代替具体例の概略図である。
【図16】プライミングフェーズにある、ドナーからの全血のチェアサイド採集および処理のためのシステムの配置を示している本発明に従った自動化全血採集システムの概略図である。
【図23】ここに開示した方法に従った血球の洗浄に有用な使い捨てセットを示す。
【図24】ここに開示した代替方法に従った血球の洗浄に有用な使い捨てセット代替具体例を示す。
【図25】ここに開示した方法に従った血球の洗浄に有用な装置のコントロールパネルの具体例を示す。
【図26】ここに開示した血球洗浄方法のステップのフローチャートである。
【図27】ここに開示した血球洗浄方法のステップのフローチャートである。
【図28】ここに開示した血球洗浄方法のステップのフローチャートである。
【図29】本開示に従ったデータ管理方法を示しているフローチャートである。
【図30】採集容器および処理キットと組み合わせた、本開示に従ったデータ管理システムの概略図である。
【図31】本開示に従ったデータ管理方法を含む種々のステップを示しているフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本開示に従った回転膜セパレーターおよび種々の自動化システムにおけるその使用のもっと詳細な説明が以下に述べられる。特定の装置および方法の以下の説明は例示であり、すべての可能な変形または応用を網羅するものでないことを理解すべきである。このため開示の範囲は限定を意図せず、そして当業者に発生するであろう変形また具体例を包含することを理解すべきである。
【0024】
図１および２へ転ずると、一般に１０で指定した回転膜血液分離もしくは分画システムが示されている。そのようなシステム１０は、個々のヒドドナーから得た全血から血漿を抽出するために典型的に使用される。理解を容易にするため、血液分離装置および付属する駆動ユニットのみを示すが、そのようなセパレーターは採集バッグ、食塩水またはＡＣＤのような添加剤のバッグ、返還バッグ、チューブ等を含んでいる使い捨てシステムの一部を形成すること、および装置の作動のための関連する制御および編成システムが存在することを理解すべきである。
【0025】
システム１０は、縦の垂直中心軸のまわりに同心的に配置された一般に円筒形のハウジング１２を含んでいる。内側部材１４は中心軸と同心に取り付けられる。ハウジングと内側部材は相対的に回転可能である。図示した好ましい具体例では、ハウジングは静止し、そして内側部材は円筒形のハウジング１２内で同心的に回転可能な回転スピナーである。血液流路の境界は一般にハウジング１２の内表面と回転スピナー１４の外表面の間の隙間１６によって区切られる。ハウジングとスピナーの間の間隔はしばしばせん断隙間と称される。典型的なせん断隙間は約０．０２５〜０．０５０インチ（０．０６７〜０．１２７ｃｍ）であることができ、そして例えばスピナーとハウジングの軸が一致している場合、軸に沿って均一な寸法であり得る。
【0026】
せん断隙間は軸方向に沿って変化することもでき、例えば溶血を制限するため好ましくは流れ方向に増大する隙間幅になっている。そのような隙間幅は、約０．０２５ないし約０．０７５インチ（０．０６〜０．１９ｃｍ）の範囲であることができる。例えば、ハウジングとローターの軸を一致させ、ハウジングの内表面の直径を一定に保ちながらローターの直径を軸方向（流れ方向）に減少させるか、またはローターの直径を一定に保ちながらハウジングの直径を増大させるか、または両方の表面の直径を変化させることができる。例えば、隙間幅は隙間の上流または入口端において約０．０３５インチ（約０．０８８ｃｍ）とし、そして隙間の下流端または末端において約０．０５９インチ（約０．１５ｃｍ）とすることができる。隙間幅はローターの外径および／または対面するハウジング表面の内径を変えることによって変化させることもできる。隙間幅は直線的にまたは段階的に、または望んだ他の態様で変化させることができる。いずれの場合でも、隙間の幅寸法は、好ましくは所望の相対的回転速度となるように選ばれる。テイラー渦のようなテイラー・クエット流が隙間の中に創出され、そして溶血が制限される。
【0027】
全血は入口導管２０から、スピナー１４の上端のまわりの円周に対して接線方向の流路中の血液流入口区域中へ全血を導く入口オリフィス２２を通って導入される。円筒形ハウジングの底端において、ハウジングの内壁は出口オリフィス３４を含んでいる。
【0028】
円筒形ハウジング１２は端部ボス４２を有する上端キャップ４０と、そして中心軸と同心の血漿出口オリフィス４６で終わっている底端ハウジング４４で完成されており、該ボス４２の壁は非磁性である。
【0029】
スピナー１４は上端キャップと底端ハウジングの間に回転自在に装荷される。スピナー１４は成形されたマンドレルもしくはローター５０を含み、その外表面は環状ランド５４によって分離されている離間した円周方向溝５２の列を形成するように成形されている。円周方向溝５２によって区切られた表面チャンネルは縦方向の溝５６によって相互接続されている。マンドレル５０の各端部において、これら溝５６は中央オリフィスもしくはマニホールド５８と連通している。
【0030】
図示した具体例においては、回転スピナー１４の表面は、少なくとも部分的に、そして好ましくは実質上もしくは全体に、円筒形の多孔質膜６２によって覆われている。膜６２は典型的には公称６ミクロンのポアサイズを有するが、しかし代って他のポアサイズを使用することができる。ここで記載する洗浄方法に有用な膜は、繊維状メッシュ膜、キャスト膜、トラックエッチド膜または当業者に知られているであろう他のタイプの膜である。例えば一具体例において、膜はナイロン粒子がその上で固化したポリエステルメッシュ（基材）を有し、それによりあるサイズの成分のみが通過する曲りくねった流路が創出された膜であることができる。他の具体例においては、膜は、例えば、ポリカーボネートの薄い膜（約１５ミクロン厚さ）で作成することができる。この具体例では、ポア（孔）は上に記載したものより大きくすることができる。例えばポアは３ないし５ミクロンであり得る。ポアは小さい成分（例えば血小板、微粒子等）は通過するが、所望の血球（例えば白血球）を捕獲することを許容するように寸法決めすることができる。
【0031】
回転スピナーは、片方では端部キャップ４０中に押し込まれ、そして回転スピナー１４の一部を形成する端部シリンダー６６中の円筒形軸受表面６５中に座着されたピン６４のまわりを回転するように上端キャップ中に装荷される。内側スピナーまたは外側ハウジングは任意の適当な回転駆動器具もしくはシステムによって回転させることができる。図示するように、端部シリンダー６６はスピナー１４の間接駆動に使用される磁性材料のリング６８によって部分的に囲まれている。ハウジング１２の外部の駆動モーター７０は、少なくとも一対の内側永久磁石７４を含んでいる環状磁気駆動部材７２を回転させるように連結される。環状駆動部材７２が回転するとき、ハウジング内側のリング６８とハウジング外側の磁石７４の間の磁気誘引がスピナー１４を外部駆動へロックし、スピナー１４を回転せしめる。
【0032】
回転スピナー１４の下端において、中央出口オリフィス５８は中心軸と同心の端部軸受７８中の中央ポア７６と連通している。中央開口８２の下縁を形成する内側ショルダー８０によって端部軸受座が形成される。中央開口８２は血漿出口オリフィス４６と連通している。もしハウジングの内側対面表面が膜によって完全にまたは部分的に覆われていれば、流体採集もしくはマニホールドを膜の下に設置し、血漿を採集し、そしてハウジング出口（図示せず）を通ってそれを誘導することができる。
【0033】
Ｉ．膜セパレーター設計本出願の一局面に従って、保留した血液の溶血の許容できる低いレベルを有する改善された血漿流量を提供する回転膜セパレーターが提供される。回転速度、回転膜とシエルの間の隙間の寸法、膜の有効面積、赤血球の濃度（またはヘマトクリット）および血液の粘度を含む、種々のファクターが回転膜セパレーターを通る濾過流量に影響することが知られている。回転膜装置の設計における以前のプラクティスは、性能および溶血に対する種々の設計パラメータの効果の漠然として現象学的記述によってある程度助けられた大部分経験的なものであった。このことは費やされた開発時間および技術的資源に関して非効果的であることを証明している。
【0034】
対照的に本出願の回転膜セパレーターのパラメータは、膜を通る局部的血漿速度および局部的ヘモグロビン濃度を考慮した定量的微分モデルに基づいて決定された。これら微分モデルは、全体の血漿流量および装置の出口における血漿ヘモグロビン濃度を提供するように装置の長さに亘って積分された。
【0035】
この方法は、ドナーヘマトクリット、入口血液流量、回転速度、および有効膜面積を含む、既存のＰｌａｓｍａｃｅｌｌ−Ｃの構造および作動条件に基づいた作動入力を含んでいた。またローターの半径の幾何学的入力、環状隙間の幅、および積分が行われる長さもファクターに取り入れられた。以下の表１を見よ。
【0036】
仮想セパレーターのための予見される値を得るため、ローターの半径および濾過長さは、０．０５増分において現在のＰｌａｓｍａｃｅｌｌ−Ｃ値の約１．０倍から約２．０倍まで変えられ、関心である各出力変数に対して２１×２１設計スペースグリッドが提供された。すべての装置について、ハウジングのテーパーおよび出口の隙間はコンスタントに保たれ、そして入口隙間および回転速度がそれに従って変えられた。ヘマトクリット、濃度および抗凝固剤濃度に関係した血液粘度と密度に関するモデルも開発された。【表1】
【0037】
この方法の一つの実行において、ローター半径、回転速度および積分長の種々の値に対する血漿流量の出力およびヘモグロビン濃度が得られた。出力ヘマトクリットと出口壁せん断応力（図３）、出口ヘマトクリットと出口血漿ヘモグロビン濃度（図４）および出口ヘマトクリットと、テイラー数（図５）の輪郭プロットに重ねたモデルの結果を示す。これらはすべて相対的濾過長およびスピナー半径の関数と示してある。ここで使用する“濾過長”とは、溝もしくはリブ５２の始めから終わりまでの中央マンドレルもしくはローター５０の軸方向長さであると理解すべきである。これは一般に濾過に利用される膜の長さを代表する。“スピナー半径”または“スピナー直径”とは、膜を装着したローターの半径または直径と理解すべきである。図６は、より大きい装置におけるヘモグロビンの増加を示している、濾過長およびスピナー半径の関数として三次元プロットにおける血漿ヘモグロビン結果を示している。次にこれらの結果は、許容し得るように低い溶血レベルを有する高い血漿流量の最良バランスを提供するために評価された。
【0038】
モデルは、膜の有効面積が性能に対して最も強い正の影響を有することを示した。さらに、ローターの直径を増すことによる膜面積の増加は、ローターの長さを増すことによる膜面積の増加よりも一層正にインパクトするけれども、それは膜の増加した速度のため、そしてそのために隙間中のせん断力の増加により溶血の可能性を増加させる。
【0039】
従ってモデルは、増加した膜面積をもたらし、その使用が溶血の許容し得る低いレベルを有するローターの長さおよび直径を予見させた。プロトタイプのセパレーター（モデルの結果に基づいた）が作成され、そしてモデルによって予見された結果を確認するためにテストされた。以下の表２は、現在のＰｌａｓｍａｃｅｌｌ−Ｃの血漿搬出装置とモデルに基づいた二つの可能性ある代替装置を比較する。
【0040】
【表2】
【0041】
表２および図７に関し、回転膜セパレーター１０は回転直径Ｄ、濾過長ＦＬ、および全体長さＬＯＡを有する回転スピナー１４を含んでいる。Ｐｌａｓｍａｃｅｌｌ−Ｃのような典型的な血漿搬出装置においては、ローターは約１．１インチの直径Ｄと、約３インチの濾過長ＦＬと、そして約５．０インチの全体長さＬＯＡを持っている。
【0042】
本出願に従えば、膜の直径は典型的な血漿搬出装置の膜の直径の約２．０倍まで増加することができ、長さは典型的な血漿搬出装置の約２．５倍まで増加することができることが見出された。これらの限界内のローター寸法の増加は高い血漿流量と、同時に溶血の許容し得る低いレベルを提供するのに充分な濾過膜面積を増加する。特定実施例において、本出願に従った回転膜セパレーターは、１．６５インチの直径Ｄと、５．５２インチの濾過長ＦＬと、そして７．７インチの全長ＬＯＡを有利に持つことができる。
【0043】
プロトタイプ回転膜セパレーターは、この方法によって予見された結果を確認するためにウシおよびヒト血液でテストされた。１００ｍｌ／ｍｉｎの血液流量が、１０００から３５００ｒｐｍまで変化するスピナー速度で得られた。８０％およびそれより高い出口ヘマトクリットは、膜汚染の高いレベルを経験する前に得られた。血漿８８０ｍｌの採集時間は約１８分と２０分の間の範囲であった。
【0044】
上で認めたように、せん断隙間中の赤血球の滞留時間は溶血の量に対し直接の関係を有する。回転膜分離装置においては、流れ区域はローターの軸長に沿って存在し、そこでは流体流が比較的停滞し、溶血のポケットが形成される。高い溶血区域からの赤血球が低い溶血区域中の流れと相互に混じり合う限り、採集された赤血球の品質が低下する。
【0045】
それ故本出願の他の局面に従い、シールを使用することなく、回転膜セパレーターの隙間内に別々の流体流区域を創出するための方法が提供される。別々の流れ区域は、二つの流れ区域の間の流体の混合の影響を減らし、または最小化する。別々の流れ区域は、スピナーと外側シリンダーの間の隙間を減らしまたは最小化するための隙間内を盛り上がったリブもしくは隆起を持つことによって得られる。好ましくは、隆起もしくはリブは回転膜が取り付けられる位置を越えたローターの表面に設けられる。
【0046】
隆起は好ましくは高い灌流流れ区域の境界を形成するように配置される。隆起の放射方向寸法は隆起によって区切られた二つの区域間に許容される混合に反比例し、隆起の大きい放射方向寸法はより少ない混合を許容する。隆起の軸方法寸法も許容される混合の程度に反比例し、より大きい軸方向寸法はより少ない混合を許容する。隆起の軸方向寸法は、好ましくは望まない混合を発生させる隣接するテイラー渦の生成を最小にするため、少なくとも１隙間寸法の長さである。
【0047】
図８を参照すると、回転膜分離装置１０の概略的断面が示されている。装置は固定外側シリンダー１２と、担持された濾過膜を有する回転する内側シリンダー１４を含んでいる。この隆起はスピナーと外側ハウジングの間の隙間を二つの流れ区域に分割する役目を果たす。第１の流体区域９２は典型的には濾過膜を越えて広がるスピナーの部分において流れの停滞した灌流されない区域を有する。第２の流体区域９４、典型的には濾過膜と接触し、流れの高度の灌流される区域を有する。
【0048】
第１の流体区域９２は灌流されないため、そこに滞在する血液は第２の流体区域９４にある血液よりも長い期間増加したせん断応力へ曝露される。このため第１の流体区域９２はしばしば溶血を受け、そして遊離ヘモグロビン（Ｈｂ）の高い濃度を有する。隆起９０は二つの流れ区域の間の流体の流れを阻止し、このため第１の区域９２中のＨｂ汚染血液が第２の区域９４中の低いＨｂ血液と混合する程度を最小にする。
【0049】
隆起はローターと一体であるように示されているが、同じ効果を得るため外側シリンダーの内側に形成することもできる。上で記載したように、隆起の軸方向寸法は少なくとも隙間一つの長さでなければならない。血漿搬出法を実施するための典型的な回転膜分離装置は、典型的には０．０２３インチないし０．２６５インチのスピナーと収容壁間の隙間を持っており、本出願に従った隆起は同じ一般的範囲内の軸方向寸法を持つことができる。しかしながら、より大きい隆起の軸方向寸法は減少した混合をもたらし、そして一実施例においては、軸方向寸法０．０９２インチを有する放射方向に延びる隆起を有するローターが効果的であることが見出された。
【0050】
ＩＩ．前もって採集された全血の処理のためのシステムおよび寸法上に記載した回転膜分離装置は、先行技術装置が一般に適しなかった種々の血液処理システムおよび方法に、特に赤血球を得るためのシステムおよびプロセスに有利に使用することができる。システムおよび方法の一タイプにおいて、スピナーは図９ないし１５Ａに示すように、前もって採集した全血の“バックラブ”処理に使用することができる。
【0051】
図９へ転ずると、使い捨て流体流回路もしくはモジュールＡと、流体回路Ａと協力し、そしてそれを通る流れを制御するように構築された再使用耐久性コントローラもしくはモジュールＢが概略的に図示されている。図９に示された流体回路Ａは、部分間の流路を形成する可撓性プラスチックチューブによって相互接続された種々の部品を含んでいる。好ましくは回路は、全血容器と血球保存容器のユニットを除くことが可能であるが、完全にあらかじめ組み立てられ、あらかじめ減菌される。もっと詳しくは、図９に図示した使い捨て回路は全血容器１０１、血球保存溶液容器１０２、血液成分セパレーター１０８、血漿採集容器１１２、任意の白血球減少フィルター１１３、および赤血球採集容器１１５を含んでいる。図９には示していないが、再使用可能なモジュールＢは容器１０１、１０２、１１２および１１５のどれかまたは全部を支持するためのハンガーと付属する重量計を持つことができる。ここで論ずる種々の具体例において、そのようなハンガー／重量計は図示されないであろうが、しかし記載したシステムの一部であることが理解される。
【0052】
全血採集容器１０１は任意の適当な容器でよいが、しかし典型的には全血約４５０ｍｌがその中に前もって採集されている可撓性プラスチックパウチもしくはバッグである。容器１０１は採集の間の別のシステムの一部でよく、そしてその後流体回路Ａの残りへ合体することができ、または採集の時点で回路Ａの実際の一部であることもできる。採集の時点において、慣例的な操作に従い、全血は早期凝固を防止するため一次容器内に所在する抗凝固剤と混合される。従ってここで使用する全血の用語は、抗凝固剤と混合した血液を含む。
【0053】
可撓性プラスチックチューブ１０５は無菌接続器具または他の適当なメカニズムによって全血採集容器１０１へ取り付けられ、そして全血容器１０１と、そして血球保存液容器１０２から流路合流点まで延びる血球保存液流路との合流点の間の全血流路を形成する。全血流路とをすべての保存液流路の間の流路合流点は入口クランプ１１６に配置される。この合流点から流路はチューブ１０７を通ってセパレーター１０８の入口ポートへ延びている。
【0054】
図９に示すように、セパレーターハウジングは、ハウジングとローターの間の隙間、およびセパレーター隙間から濃縮赤血球を引き出すための濃縮赤血球流路チューブ１１０と連通する出口を持っている。加えてハウジングは、隙間から遠方へ向いている膜の側（例えばローターの内側）と連通している出口を含み、そして血漿流路チューブ１１１と連通している。
【0055】
赤血球中に存在し得る白血球の数を減らすため、使い捨て流体流回路Ａは任意に、赤血球の溶血を過度に生ずることなしに、または採集した製品の赤血球の数を過度に減らすことなしに濃縮赤血球から白血球を除去するための任意の適した良く知られた構成で良い白血球減少フィルター１１３を含んでいる。濃縮赤血球は、白血球減少フィルター１１３から濃縮赤血球流路の延長部１１４を通って赤血球貯蔵に耐えられる任意の適したプラスチック材料製の貯蔵容器１１５中へ流入する。
【0056】
図９に概略的に示した再使用可能または耐久性コントローラモジュールＢは、好ましくは全血容器１０１から流れる全血のヘマトクリットを検知するためのヘマトクリットセンサー１０４を含んでいる。ヘマトクリット検知器は任意の好適は設計または構成でよいが、しかし好ましくはここに参照として取り入れる米国特許第６，４１９，８２２号に記載されている検知器である。
【0057】
耐久性再使用可能コントローラまたはコントロールモジュールＢは、全血容器１０１または血球保存容器１０２または任意に同時にそして比例的に容器１０１と１０２の両方からの流れを制御するように作動し得る入口クランプ１１６を含んでいる。セパレーターへの血液の流れをコントロールするため、再使用可能なモジュールは入口ポンプ１０６を含んでおり、このポンプは任意の適当な構造でよく、そして例えばセパレーター中への入口流路を形成するチューブ１０７を漸進的に圧縮または絞ることによって作動するぜん動ポンプか、可撓性ダイアフラムポンプか、または他の適当なポンプでよい。圧力センサー１１７がポンプ１０６とセパレーター１０８の間の入口流路と連通し、入口ポンピング圧力を決定する。このセンサーは過圧力条件または低圧力条件の場合に警告機能を提供するように制御システムへ出力することができる。
【0058】
セパレーター１０８から濃縮赤血球の流量を制御するため、再使用可能モジュールは、出口流路１１０に付属し、そして入口ポンプ１０６について記載したのと類似の態様で機能する出口ポンプ１０９を含んでいる。このポンプもぜん動ポンプ、可撓性ダイアフラムポンプまたは他の適当なポンピング構造のような任意の適当な構造でよい。セパレーターから出て行く血漿流路１１１は、好ましくはポンプによって制御されず、そして血漿流路チューブを通る体積流量は、ポンプ１０６からの入口体積流量とポンプ１０９からの出口体積流量の間の差である。再使用可能なモジュールＢは、血漿流路チューブ１１１を通る血漿の流れをコントロールするためのクランプ１１８を含んでいる。
【0059】
使い捨てモジュールＡは、セパレーター１０８によって分離された血漿を収容するため、血漿流路と流体接続にある血漿採集容器１１２を含むことができる。血漿はセパレーター１０８中の多孔質膜を通過するため、容器１１２に採集される血漿は大部分血球不含血漿であり、そして患者への投与、貯蔵のため凍結、または後からの処理に適している。
【0060】
図１０は一般に図９に図示したシステムを通る流路を図示する。詳しくは、一単位全血容器１０１から全血ヘマトクリット検知器１０４を通って二元クランプ１１６に配置された流路の合流点への全血の流れを示している。赤血球保存液のような血球保存液も赤血球保存液容器１０２から二元クランプ１１６にある合流点へ流れる。処理段階に応じて二元クランプは全血または血球保存液がシステムの残部中へ下流へ流れるのを許容する。任意にクランプ１１６は、全血と赤血球保存液の選択した比例流を同時に許容する比例クランプとすることができる。
【0061】
二元クランプ１１６から赤血球または血球保存液は入口ポンプ１０６を通って分離装置１０８中へ流れる。前に説明したように、この分離装置は相対的に回転するハウジングとローターを使用し、少なくともその一方が血漿の通過を許容する膜を担持している。一具体例において、膜はローターの表面に担持され、血漿は膜を通り、そしてローター内の内部通路ラビリンスを通って最終的に血漿採集容器１１２へ出て行く。膜をローター上に取り付ける時、装置は図１０に示した回転膜セパレーターと普通呼ばれる。しかしながら、膜はハウジング壁の内側表面と膜の外側表面の間の隙間に面する。ハウジングの内側表面に装着するか、または膜は血漿が両方の膜を同時に通って流れ、それ故多分セパレーター１０８の分離速度または性能を増加させるように、ローターの外表面とハウジングの内表面の両方に担持させることができるかも知れない。セパレーター１０８から濃縮赤血球は、ローターとハウジングの間の隙間と連通しているハウジング出口と、そして赤血球流路１１０および濃縮赤血球の体積流量をコントロールする出口ポンプ１０９を通って流れる。
【0062】
セパレーター１０８から除去される濃縮赤血球のヘマトクリットは変化し得るけれども、濃縮赤血球のヘマトクリットは約８０〜８５％であることが予想される。出口ポンプ１０９は、任意にポンプ１０９を採集容器の間の赤血球流路に配置された白血球減少フィルターを通って、濃縮赤血球を赤血球採集容器１１５中へポンプする。濃縮赤血球を白血球減少フィルターを通って押し出すポンプの力は、例えば濃縮赤血球が白血球減少フィルターを通るマニュアルセッティングの重力流に要する時間と比較して、処理時間を合理的範囲に維持するのを助ける。
【0063】
図１０に示すように、セパレーター１０８によって分離された血漿は、セパレーター装置から、例えば、ローター内の通路のラビリンスと連通している出口から単一制御クランプ１１８を通って血漿採集容器１１２へ流れる。前に述べたように、血漿は膜を通過するから、それは大きく血球不含であり、そして後で患者への投与、凍結および／または他の治療製品に使用のための血漿成分を得るための分画のような処理に適している。このシステムは、もし望むならば、血漿流れライン１１１中に白血球減少フィルターのようなフィルターを含むことができる。
【0064】
図１１は、使い捨て流体流回路モジュールＡと再使用可能もしくは耐久性コントロールモジュールＢの両方を使用する可能性あるシステムの一つのバージョンを図示する。組み立てられて示されているが、流体回路モジュールＡと耐久性モジュールＢは別々の独立した有用性を有し、そして他のシステムと共に使用することができる。図１１に見られるように、使い捨てモジュールＡは、再使用可能なモジュールＢの前面に都合良く装荷される。モジュールＢは、一部が重量計と関連させることができる、使い捨てシステムの各種容器を支持するための関連するハンガーもしくは支持具を持っている。使い捨てモジュールは、前に示したように、好ましくは事前に組み立てられ、事前に滅菌される。血球保存液容器は使い捨てシステムの一部として事前に取り付けることができ、または例えば無菌接続器具または他の適当な取付具によって後で追加することができる。前もって採集された全血の一単位を収容する全血容器も事前に組み立てられた流体回路へ事前に接続することができ、または無菌の接続器具もしくは他の適当な接続機構によって接続することができる。
【0065】
再使用可能なモジュールモジュールＢの前面は、この具体例では、高い溶液支持ポールから懸架されている容器１０２からの血球保存液の流れをコントロールするための別体の溶液クランプ１１６ａを含んでいる。全血容器１０１は重量計から懸架される。重量計は慣用構造のもので良く、そして容器に残っている全血の量および／またはシステムを通って処理された全血の量を感知するため、モジュールＢの制御システムによって使用することができる重量測定信号を提供し得る。使い捨てシステムは、全血容器からヘマトクリット検知器１０４を通り、そして容器からシステム中へ全血の流れを制御するための別の全血クランプ１１６を通って延びる全血流路１０５を含んでいる。血球保存液流路１０３と全血流路１０５とは入口ポンプ１０６の上流でＶ部位もしくはＹ部位のような合流点で結合される。結合した流路は入口ポンプを通ってセパレーター装置１０８の入口まで延びる。図１１に見られるように、再使用可能なモジュールＢは、ハウジングを通って物理的に延びる駆動部材もしくは部品を必要とすることなく、セパレーターハウジング内でローターを回転させるための磁気駆動ユニットのような駆動ユニットを含んでいる。この構成において、ローターは再使用可能なモジュールに関連した磁気駆動ユニットによって回転させられる磁気連結駆動エレメントを含んでいる。このシステムはここに参照として取り入れるＳｃｈｏｅｎｄｏｒｆｅｒの米国特許第５，１９４，１４５号に詳細に記載されている。
【0066】
セパレーター１０８からの濃縮赤血球出口は、出口ポンプ１０９を通って任意の白血球減少フィルター１１３へ延びている赤血球流路１１０へ接続される。白血球減少フィルターの入口と出口の間に所存する濾過媒体は、赤血球から実質上白血球を除去する。フィルター出口から赤血球流路チューブ１１４は赤血球を赤血球採集容器へ運ぶ。
【0067】
血漿はセパレーターの血漿出口から血漿流制御クランプ１１８を通って血漿採集容器１１２へ導かれる。全血容器に類似の態様で、濃縮赤血球容器１１５と血漿採集容器１１２は、全血から採集された濃縮赤血球および／または血漿の量または採集量に関する情報を提供するため、耐久性もしくは再使用可能なモジュールＢの制御システムと電子的に通信することができる重量計から吊り下げられている。
【0068】
このシステムは上に記載したいくつかの基本的部品および特徴で例証されたが、この説明は、所望によりセンサー、ポンプ、フィルター等のような他の部品の追加を禁止することを意図するものではない。例えば、血漿が血漿採集容器へ入る前に血漿を濾過すること、または赤血球の白血球濾過を省略することを任意に望むことができる。セパレーター１０８から除去された血漿は大部分血球不含であるが、後での投与または処理のため血漿を濾過するさらなる要望が存在し得る。この説明は、さらなる部品の可能性ある追加または上に記載した一以上の部品の削除を禁止することを意図しない。
【0069】
今や例証したシステムの全血の処理へ転ずると、分離プロセスはシステムをプライミングすることから始まる。“プライミング”とは、フィルター膜が使用前準備される（すなわち濡らされる）ことを指す。流体での濡れは、膜を通る圧力で誘発された流体の流れの前に膜のマトリックス中に存在する空気を置換することを助ける。典型的には赤血球保存液（Ａｄｓｏｌ溶液のような赤血球保存液）のような低粘度非生物学的流体が空気の最も効果的な追い出しを許容するため濡らすのに使用される。プライミングの間、流体は、溶液ライン１０３、全血ライン１０５、入口ライン１０７、そして回転膜装置１０８が完全に溶液で満たされるまで、入口ポンプ１０６によって血球保存液バッグ１０２から除去される。適切なプライミングを確実にするため、入口ポンプ１０６はプライミングの間時計方向と反時計方向の両方に動くことができる。溶液プライミングの目的は、溶液一血液界面をつくることによって空気一血液界面が形成されるのを防止すること、および分離装置内の膜を濡らすことである。どれも赤血球の溶血を減らすために取られる対策である。
【0070】
システムが首尾よくプライミングされた後、血球保存液流路１０３は入口クランプ１１６によって閉じられるであろう。図示した入口クランプは、血球保存液流路１０３または全血流路１０５のどちらかを閉鎖することができる二元クランプである。次に全血は入口ポンプ１０６によって全血流路１０５と入口流路１０７を通ってセパレーター１０８中へポンプされる。入口ポンプ１０６のポンプ流量は、特定の操作のための所望の製品結果に応じて約１０ｍｌ／ｍｉｎから１５０ｍｌ／ｍｉｎまで変化することができる。全血が全血容器１０１を離れる時、それはＩＲ ＬＥＤ反射率測定によって全血ヘマトクリットの推定値を発生する全血ヘマトクリット検知器１０４を通過するであろう。このヘマトクリット検知器の詳細は、ここに参照として取り入れる米国特許第６，４１９、８２２号（題名 赤血球ヘマトクリットを感知するためのシステムおよび方法）に説明されている。全血ヘマトクリット値は例示したシステムの初期コントロールアルゴリズムのために必要であるが、しかし他のシステムにおいては必須ではないこともある。
【0071】
全血がセパレーター１０８を満たした後、システムは回転膜装置へ流入する全血を赤血球濃縮物と実質上血球不含血漿とに分離するセパレーターからの血漿の引き出しを開始するであろう。約８０〜８５％ヘマトクリットにあるパックされた赤血球は、出口ポンプ１０９によって赤血球流路１１０を通って赤血球の白血球フィルター１１３中へポンプされるであろう。出口ポンプはパック赤血球が白血球フィルター１１３を通ることを強制し、そして白血球フィルター１１３を出て赤血球ライン１１４を通って赤血球採集バッグ１１５中へ流れる赤血球濃縮物は首尾よく白血球が除去され、そして血小板も除去されるであろう。白血球フィルター１１３を使用することなく全血自動分離を終了することも可能である。この場合は白血球フィルター１１４はシステムから取り除かれ、そして赤血球製品から白血球または血小板が涸渇されない。
【0072】
この操作を通じ、血漿は血漿流路１１０を通って血漿バッグ１１２中へ、入口ポンプ１０６の流量と出口ポンプ１０９の流量の差に等しい流量で流れるであろう。これはＦｅｎｗａｌｌ，Ｉｎｃ．によって販売されているＡｕｔｏｐｈｅｒｅｓｉｓ−Ｃ機器に適用されているような他の回転膜分離用途において現在行われている。流量の差によって発生した膜を横切る圧力は圧力センサー１１７によってモニターされる。この圧力測定は、参照としてここに取り入れる２０１１年４月２７日出願の米国出願番号１３／０９５，６３３（題名：濾過操作の間汚染をコントロールするシステムおよび方法）に記載されたアルゴリズムを使用する血漿流量のコントロールに使用される。
【0073】
図９−１１のシステムは、空気が全血ヘマトクリット検知器１０４を通過することによって検知され、全血バッグ１０１が空になるまでパック赤血球と血漿とに分離し続けるであろう。この時点で全血ライン１０５が閉じられ、そして溶液リンスもしくは洗浄を開始するため入口ポンプ１１６によって血球保存液ラインが開かれるであろう。溶液リンスの間、保存液は溶液バッグ１０２から除去され、そして入口ポンプ１０６によってセパレーター１０８中へポンプされる。溶液リンスの間は血漿流路１１１は血漿クランプによって閉じられる。溶液リンスはシステムに残っている血液を赤血球製品容器１１５中へ洗い流すために使用される。溶液リンスはまた、適切な赤血球貯蔵のための所望のレベルへ赤血球製品容器１１５の体積を増加するであろう。溶液リンスが終了した後、全血単位の分離が終了する。
【0074】
図１２へ転ずると、さらなる代替２ポンプシステムが示されている。この具体例は、血球保存液が全血から赤血球が分離された後に添加される点で主に図９の具体例と相違する。さらに詳しくは、前もって採集された全血（好ましくは既に抗凝固剤と混合された）を収容している容器／バッグ１０１は血液セパレーター１０８へ延びているチューブセグメント１０７を通って使い捨てシステムＡへ接続される。ポンプ１０６はチューブ１０７と協力し、全血をセパレーター１０８へポンプする。赤血球保存液を収容している容器１０２は、分離された赤血球が白血球フィルター１１４を通って分離された赤血球もそれを通って誘導されるチューブ１１４を通って、分離された赤血球のための採集容器１１５へ接続される。
【0075】
使い捨てシステムへの容器１０１，１０２の無菌接続は多数の異なる方法で達成し得る。添加剤溶液のための容器１０２は使い捨てシステムＡの一部として供給することができ、そして使い捨てシステムの残りが滅菌（例えば水蒸気処理）された後の最終包装の間に使い捨てシステムの残り（例えばガンマ線または電子線処理により滅菌された後）へ合体される。代って、容器１０２は使い捨てシステムの残りと一体に形成することもできる。さらなる代替具体例においては、容器１０２と全血容器１０１の両方が使い捨てシステムの残りから別体であることができ、そして使用時例えば図１２に概略的に示した無菌スパイクコネクター１７０を通って接続することができる。そのようなスパイクコネクターは無菌性を保つため好ましくは０．２ミクロンフィルターを含んでいる。
【0076】
この具体例の他の局面において、添加剤溶液容器１０２を白血球フィルター１１３へ接続するチューブ１０３は、ポンプ９によって協力的に係合されることができる。詳しくは、ポンプ１０９は各自チューブ１０３と１１０の内径に基づいて各自の流量を制御する、添加剤溶液とセパレーター１０８を出る赤血球の両方を流す二重ポンプヘッドとすることができる。
【0077】
図１２の具体例は、白血球フィルター１１３からの背圧をモニターするための追加の圧力検知器１１７ｂを使用する。フィルター詰まり時のように、背圧が過剰になった時、使い捨てシステムが破損しないことを確実にするため流量を制御するように作用するであろう。
【0078】
ＩＩＩ．膜プライミングこの開示の他の局面に従って、フィルター膜の表面積の最大量が濡らされ、このため濾過／分離に利用し得る膜面積を最大にする、膜フィルターのプライミング方法が提供される。詳しくは、回転軸が実質上垂直となるように回転膜を配向して回転膜フィルターシステムを前述のようにプライミングする時、濡らし溶液は回転セパレーターの入口ポンプのトップにおいて入り、重力が流体をセパレーターの底の出口は向かって引く。そのような状況のもとで、プライミング流体の表面張力は膜表面を横切って不均等に動き、中断を作り出す空気一流体界面を形成する。この結果は、フィルター膜のいくらかの面積がプライミングの間に濡れず、このため空気が膜マトリックス中に捕捉される可能性を増すことになる。膜の濡れなかった区域は分離に利用されず、空気が追い出されるのに十分な圧力が発生するまで膜の分離効率に悪影響する。
【0079】
それ故、プライミングの間もっと均一な空気一流体界面を提供することによって膜をもっと均一に濡らす膜セパレーターをプライミングする方法が提供される。このためプライミング流体は、流体一空気界面が膜の表面を横切って上方向に進むように重力に逆らって働くようにセパレーター中へ導入される。このことは、空気一流体界面が膜を横切って進む時プライミングの間置換された空気が捕捉されることなく一方向へ動くことができるから、膜の一層均一な濡れを確実にする。
【0080】
このようにこの代替プライミング方法に従えば、プライミング流体はセパレーターの底のポートを通って導入される。プライミング溶液は重力に逆らってセパレーターのハウジングの中を上向きに進み、膜の表面を濡らす。空気はセパレーターの頂部にあるポートを通ってセパレーターから追い出される。この底からトップへのプライミングは回転膜セパレーターの文脈において記載されるが、使用前流体プライミングを必要とする膜セパレーターのどんなタイプにも適用可能である。
【0081】
図９および１２に関し、セパレーター１０８は垂直に配向され、膜セパレーターとハウジングは一般に垂直な軸のまわりを互いに相対的に回転することができ、全血を受け取るためのポートはセパレーターのトップにあり、そして分離されたＷＢＣおよび血漿が出て行くポートはセパレーターの底にある。このため代替プライミング方法を実施する一方法に従い、そして図１および２に関し、プライミング溶液は出口オリフィス３４または血漿出口オリフィス４６の一方から導入することができ、空気は入口オリフィス２２を通って追い出される。代替プライミング方法を実施するための他の方法に従えば、セパレーター１０は、出口オリフィス３４と血漿出口オリフィス４６がセパレーター１０のトップにあり、そして入口オリフィス２２がセパレーター１０の底にあるように、プライミングのため逆転させることができる。その時プライミング溶液は入口２２を通って導入され、流体一空気界面は上方へ進み、そして空気は出口オリフィス３４と血漿出口オリフィスの一方または両方を通って追い出される。プライミング後、セパレーター１０は元の配向へ復帰させることができ、入口オリフィス２２がトップに、そして出口オリフィス２４と血漿出口オリフィス４６とが底になる。
【0082】
上に記載した血液セパレーター１０８の底をトップにしたプライミングを使用することができる、さらなる代替法が図１２Ａに示されている。図１２とは対照的に、全血のための入口ライン１０７はセパレーター１０８の下方のポート（図１２の具体例ではそこへ出口ライン１１０が接続されていた）へ接続され、出口ライン１１０はセパレーター１０８のトップにあるポート（図１２の具体例ではそこへ入口ライン１０７が接続されていた）へ接続される。図１２Ａのシステムをプライミングするため、クランプ１１６Ｂが開かれそしてポンプ１０６は、全血（好ましくは添加した抗凝固剤とともに）を入口ライン１０７を通って流し、そのためそれはハウジングの下端にあるポートを通ってセパレーター１０８に入るように運転される。全血がセパレーターハウジングを満たすにつれ、空気は頂部ポートを通って追い出され、すべての空気が装置から実質上排除され、そしてフィルター膜が濡らされる。
【0083】
プライミングの終了後、図１２Ａに示すようにシステムは全血を容器１１２に収容される血漿と、容器１１５に収容される赤血球に分離するために作動し続ける。分離操作の終わりに、セパレーターを容器１０２からの添加剤溶液でリンスすることができる。
【0084】
図１４および１５へ転ずると、本開示に従ったさらなる代替血液分離システムが示されている。図１４および１５のシステムは、耐久性モジュールＢがプライミングフェーズの間添加剤溶液をセパレーター１０８へ（図１４に示すように）、または分離フェーズの間分離した赤血球へ（図１５に示すように）選択的に流すための第３のポンプ１１９を含んでいることを除いて、図９，１１および１２のシステムに類似である。図１４および１５のシステムは、白血球フィルター１１３を通ってそして赤血球容器１１５中への流体（分離した赤血球および添加剤溶液）の流れを選択的に許容または阻止するためさらなるクランプ１２０を含んでいる。プライミング前、クランプ１２０を短時間開いたままとし、そして容器１１５とフィルター１１３をから残存空気をポンプし、操作の終わりに容器１１５中に残っている空気の量を最小にすることができる。図１２Ａと同様に、図１４および１５のシステムは、全血の代りに添加剤溶液をプライミング流体のために使用することを除いて、セパレーター１０８の底からトップへのプライミングを採用する。図１４に示すようにシステムのプライミングの間、使い捨てシステムＡからの空気は全血容器１０１へ押し出される。
【0085】
分離フェーズの間、システムは図１５に示すように運転される。分離フェーズの終了時、添加剤溶液はセパレーターをリンスするためセパレーター１０８へポンプされる（図１４に示したプライミングフェーズに示したように）。
【0086】
図１５Ａへ転ずると、さらなる代替具体例が示されている。図１５Ａのシステムは、再使用可能な部品Ｂが３台のポンプ１０６，１０９および１１９を含む点で図１４および１５のシステムと同様である。しかしながら、図１５Ａのシステムは、全血のための入口ライン１０７がセパレーター１０８の底のポートへ接続され、分離された赤血球のための出口ラインがセパレーターのトップにあるポートへ接続されている点で、図１２Ａのシステムと似ている。このため図１５Ａのシステムでは、図１２Ａのシステムと同様に、全血がプライミングのために使用される。
【0087】
ＩＶ．データ管理システムおよび方法ここに記載したシステムはデータ管理解決手段を組み込むことができる。重量計およびシステムへのラベル印刷器の追加は、操作の終了時、ユーザーが分離システムから直接製品重量ラベルを得ることを許容する。これは現在の処理方法に使用されているマニュアル計量およびデータ記録をなくす。モジュールＢは、ユーザーおよびドナー同定番号、血液銀号同定、流体回路キット番号、ロット番号等のような情報をユーザーが入力することを許容し、血液製剤センターにおいてデータ管理効率を改善するタッチスクリーン、キーパッドもしくはキーボード、それにスキャナーのような適当なユーザーインターフェースを含むことができる。
【0088】
さらに詳しくは、そして本開示の局面に従って、全血採集容器に関連したデータおよび他の適当な情報を後の全血の分離のために使用される処理回路と、そしてそのような分離された血液成分のための最終貯蔵容器への伝送を自動化するための方法が提供される。この方法は図２９のフローチャートに概略的に示されており、そこでは典型的には前に採集された一単位の全血を収容するソース容器が提供される（ステップ１２２）。しかしソース容器は前に処理された血液製品を収容することもできる。ソース容器は、典型的にはドナーの同定および採集時間および場所等に関して関連するデータを持っており、そのようなデータは好ましくはバーコードまたはＲＦＩＤタグのような機械読み取り可能なフォーマットにある。このデータは次に検索されそして伝送され（ステップ１２４）、そして次に処理回路および最終貯蔵容器と関連付けられる（ステップ１２６）。
【0089】
図３０へ転ずると、本開示に従ったデータ管理システムの使用のための一つの可能なシステムが示されている。血液採集容器１２８と、３個の最終貯蔵容器１３２、１３４および１３６を有する分離処理回路１３０が提供される。全血の採集の間、ドナー同定情報が符号化され、採集した全血のための容器に関連させられる。これはドナー同定のためのバーコードラベルを容器ラベル、容器ピン、またはチューブに人手で貼ることによって実施することができる。これは採集時点でＲＦＩＤライターを使用してドナーＩＤを採集スケールまたは手持ち器具から採集容器へ付けられるＲＦＩＤタグへ伝送することによって行うこともできる。ＲＦＩＤの使用は、容器タイプ、期限消滅日、採集時間、採集体積、看護師同定、採集場所等のようなデータを含む大量の情報を管理することを許容する。
【0090】
採集容器１２８と処理キット１３０／貯蔵容器１３２，１３４，１３６間の自動データ伝送は、処理キット１３０への採集容器１２８の無菌接続の環境において発生し得る。例えば、処理キットへの全血採集容器無菌接続を達成するエレクトロメカニカルシステムを使用することができる。そのようなシステムは、ここに参照として取り入れるそれぞれ２０１１年１２月２１日と２０１２年１１月１１日に出願され、アメリカ仮特許出願６１／５７８，６９０号および６１／５８５，４６７号に記載されている。無菌接続装置は上の仮出願に示されているように自立していることができ、または上に記載した再使用可能モジュールＢと一体であってもよい。代ってデータ管理システムは、それに関連した無菌接続装置なしに再使用可能なモジュールＢと単に関連されることができる。どの場合でも、無菌接続装置または再使用可能なモジュールＢは、以下に詳しく記載するデータ管理方法の種々のステップを自動的に実行するか、またはユーザーに実行することを催促するように構成されたプログラム可能なコントローラを含んでいる。
【0091】
データ管理システム１３８は、処理ユニット、ユーザーへ情報を提供するためのスクリーン１４０（催促または確認のような）、ユーザーが情報を入力することを許容するタッチパッド１４２、そして採集容器１２８と処理キット１３０の間で情報を検索し、そして伝送するためのスキャナー／リーダー１４４を含んでいる。システム１３８は、バーコードラベルの印刷または処理キットに関連した一以上のＲＦＩＤへデータの伝送を提供する。
【0092】
図３１へ転ずると、データ管理方法を一般的に例証するフローチャートが示されている。この方法は、採集バッグと処理キットを再使用可能なモジュールおよび／または無菌接続装置へ装荷することを含む（ステップ１４０）。処理キットに関連したデータおよび採集容器に関連したデータが検索される（ステップ１４２および１４４）。認められるように、これらステップが実施される順序は重要でない。上で記したように、このデータはバーコード、ＲＦＩＤタグまたは他の形を取ることができる。処理キットおよび関連する採集容器はそれに関連した採取容器からの適切なデータを持っている。これはバーコードラベルの印刷またはＲＦＩＤタグへデータの書き込みの形を取ることができる。（ステップ１４６および１４８）。採集容器と処理キットは好ましくは無菌接続操作において接続され（ステップ１５０）、そのような接続は上で記載した実行シーキンスの間に起こる。
【0093】
次に採集容器中の全血が処理される（ステップ１５２）。処理キット／貯蔵容器情報が次に検索され、採集容器データに対して検証される（ステップ１５４および１５６）。そのような検証の後、貯蔵容器を採集容器から取り外すことができる（ステップ１５８）。
【0094】
本開示のシステムは、種々のステップに対して催促および確認を提供することでユーザーが上に記載したステップを実行するのを助ける。例えば、同定する情報がバーコードの形であれば、システムはユーザーに処理キットのバーコードＩＤと採集容器のドナーＩＤを走査するように催促する。次にシステムは、システムと一体のまたはそれへ取り付けたプリンター上の繰り返すバーコードラベルを印刷するであろう。ラベルのタイプおよび品質は装荷した処理キットのタイプによって決定される。次にシステムはユーザーにバーコードラベルを最終貯蔵容器へ貼るように催促する。システムが血液をその成分へ処理した後、貯蔵容器が採集容器と処理キットから取り外される前にシステムが正しいバーコード情報を検証できるように、システムはユーザーに成分容器バーコードＩＤを走査するように催促する。
【0095】
もし同定情報がＲＦＩＤタグに関連しているならば、システムは採集容器上のＲＦＩＤタグを自動的に走査し、次に処理キット上に含まれたＲＦＩＤ上の情報を自動的に読み取る。次にシステムは採集容器情報を処理キット貯蔵容器に関連するＲＦＩＤタグへ繰り返す。システムが血液をその成分へ処理した後、機器によって検知された処理キットのタイプに従って、システムは血液貯蔵容器を処理キットおよび採集容器から取り外す前に同定情報の検証を許容するため最終貯蔵容器上のＲＦＩＤタグを読み取るであろう。
【0096】
システムは、冗長システムとしてバーコードとＲＦＩＤの両方を採用し、上に記載したステップの一部または全部が適用可能として含むことが意図される。バーコードスキャナー／ＲＦＩＤリーダーが再使用可能なモジュールＢと関連しているとして記載したが、それは、データ管理ソフトウェアを通じてリンクされているが、処理マシン自体から物理的に分離した専用のステーションであることができる。
【0097】
処理キットおよび貯蔵容器から別体の容器に全血を採集することに関し記載したが、採集容器が処理キットおよびその貯蔵容器と一体のシステムに関しても等しく良く使用することができる。さらにこの方法は、ドナー同定データが採集容器ではなくドナーによって提供される以下に記載されるドナーから直接引き出される全血の処理、または同定データがソース容器に関連する血球洗浄操作にも使用することができる。
【0098】
Ｖ．ドナーからの全血の処理システムおよび方法本開示の他の局面に従い、上に記載した回転膜セパレーターは、全血の血液成分への単一ステップもしくはチェアサイド採集に有益に使用することができる。後で記載するように、ドナーからの全血の採集と同時に全血を一単位の赤血球と血漿に分離する自動血液採集システムが提供される。このシステムは血液成分のドナーへの再注入戻しなしの１回通過システムであることが意図される。システムは好ましくは、使い捨て流体流回路と、該回路とインターフェースし、そしてそれを通る流体流を制御する耐久性の再使用可能なコントローラを含んでいる。流体回路は好ましくは一回使用のあらかじめ滅菌された使い捨て流体流回路であり、好ましくは赤血球および血漿採集容器、抗凝固剤および赤血球添加剤容器、セパレーターと、そしてドナーから流体回路中への全血のための通路を提供する瘻管を含んでいる。耐久性コントローラは、好ましくは回路を通る流れを制御するように構成されたバルビング、ポンピングおよびセンシングメカニズムを備えたエレクトロメカニカルデバイスと、全血採集操作のために適した安全システムおよび警報機能を含んでいる。
【0099】
このシステムを使用する血液採集方法は、ドナーに静脈穿刺を行い、そしてドナーから使い捨て回路中へ全血を引き出すことを含み、使い捨て回路では流体回路の機器および部品によって全血が所望の赤血球と血漿成分との分離されるように操作される。ドナーは操作を通じシステムへ接続され続けられ、そしてすべての流体は操作が終了するまで一回使用キットの流路内に存在し続ける。一回通過のため、全血は好ましくは１回だけ流れ回路を通過し、血液成分がドナーへ返還されることはない。
【0100】
採集によって得られた赤血球は白血球減少処理される必要はない。しかしながら、濾過による白血球減少は、好ましくは一回使用回路と一体の白血球減少フィルターにより、または赤血球採集容器へ無菌接続される別体の処理回路によって達成することができる。
【0101】
機器は好ましくは、タッチスクリーン、キーパッド、マウス、キーボード等のような、情報を入力し、および／または情報をディスプレーするためのオペレーターインターフェースを含む。メッセージディスプレーは、オペレーターが操作をコントロールし、その状態の情報を集め、そして発生し得るエラー状態の場所を特定することを許容する。
【0102】
図面に転ずると、図１６ないし１９に、作業の異なる段階における本開示に従った一般に２１０で指定した全血自動採集システムの概略図が見られる。システムは、好ましくは流体流を制御するためのポンプ、クランプおよび圧力センサーを含む再使用可能なハードウェア部品２１２と、そしてハードウェア部品へ装着することができ、そして可撓性プラスチックチューブのような無菌流体通路によってすべての相互接続された、種々の容器／パウチ、ドナーアクセス器具もしくは瘻管、および血液分離チャンバーを含む一回使用予め組み立てられた無菌使い捨て流体流回路部品２１４を含んでいる。容器／パウチは典型的には潰れることができ、そしてこの分野で良く知られた適当なプラスチック材料製である。容器の材料は用途に応じて異なることができ、そして特に専用でなく赤血球貯蔵のためのＤＥＨＰ不含ポリマーのような可塑剤不含材料であることができる。
【0103】
さらに詳しくは、図示した流体回路もしくはモジュール２１４は、全血がドナーからそれを通って引かれ、そして流体回路２１４へ導入される第１のチューブ２１８を含んでいる。ドナーアクセス器具２１６は好ましくは針、そして好ましくはもし望むならば不注意な針刺しを防止するための針ガードを備えた、増強したドナー快適性のためのゲージ針（１８〜２１ゲージ）を含む。チューブ２１８は一般に２２０で指定した血液分離装置と連通し、そして前記のように全血をセパレーターへ導入する。
【0104】
第２のチューブ長さ２２２は、セパレーター２２０と、分離された濃縮赤血球を受け取るための第１の容器／パウチ２２４の間の流体連通を提供するために提供され、第３のチューブ長さ２２６は、セパレーター２２０と血漿を受け取るための第２の容器／パウチ２２８の間の流体連通を提供するために提供される。
【0105】
流体導管２１４は、第１の長さのチューブ２１８と例えばＹ−コネクターによって合流する第４の長さのチューブ２３２によって第１の長さのチューブ２１８と連通する第３の容器２３０中に収容された抗凝固剤（例えばＣＰＤ）の源を含んでいる。流体回路２１４はまた、容器／パウチ２２４へ送るべき赤血球のための保存液の源を含むことができる。保存液は容器２２４と連通する別体のパウチに収容することができる。代って容器の２２４は採集操作の間、その中に受け入れられる赤血球の量に適切な量の保存液であらかじめ満たされても良い。
【0106】
流体回路２１４は、献血プロセスの前および間に血液サンプルの無菌採集のための一体のサンプリングシステム２３４を含むことができる。サンプリングシステム２３４は、チューブ２１８と抗凝固剤がそれを通って導入されるチューブ２３２の間の接続点の上流で第５の長さのチューブ２３６と通ってドナーアクセス器具の第１の長さのチューブ２１８と連通するパウチを含んでいる。チューブ２３６は好ましくはＹ−コネクターまたは同様の器具を通ってチューブ２１８と連通する。
【0107】
耐久性ハードウェアコンポーネント２１２は、好ましくは全血を分離装置２２０へポンプするためチューブ２１８と協力する第１のポンプ２３８と、そして実質上濃縮された赤血球を分離チャンバー２２２から第１の採集容器２２４へ輸送するためチューブ２２２と協力する第２のポンプを含んでいる。ポンプ２３８および２４０は、好ましくは流体がそれを通って動くことを強制するようにチューブを圧縮するための一以上のローラー備えたローターを含んでいるぜん動もしくはローラーポンプであるが、可撓性ダイアフラムポンプのような他の適したポンプ設計も使用することができる。ハードウェアコンポーネントは、好ましくは全血がそれを通ってセパレーター２２０へ輸送される吸引ラインチューブ２１８へ抗凝固剤を輸送するためチューブ２３２と協力する第３のポンプ２４２を含んでいる。第３のポンプ２４２は抗凝固剤の計量を提供し、そして後で記載するように、システムのプライミングおよび洗浄を容易化する。しかしながら、第３のポンプ２４２は任意で、そして抗凝固剤は、採集操作の間適切な流量を提供するようにチューブ２３２を寸法決めし、重力流によって全血吸収ライン２１６へ抗凝固剤を計量することができる。
【0108】
ハードウェアコンポーネント２１２はまた、好ましくはそれぞれチューブセグメント２１８，２３２，２２および２２６を選択的に閉塞および解放するためのクランプ２４４，２４６、２４８および２５０を含んでいる。用語「クランプ」はここでは広義に使用され、そして流体回路を通る流体の流れを選択的に許容または禁止するため流体回路の流路、例えばチューブセグメントと協力するあらゆる機構を含む。ハードウェアコンポーネント２１２はまた、好ましくは静脈圧潰のような入口圧力をモニターするための針に近接もしくは隣接した（圧力センサー２５２）、そしてセパレーター２２０内入口に接近もしくは隣接した（圧力センサー２５４）、吸引ラインチューブ２１８中の圧力センサー２５２，２５４を含んでいる。好ましくは採集された赤血球体積のフィードバックを提供するため少なくとも第１の容器２２４のための重量計（図示しない）も提供される。
【0109】
この開示の他の局面に従って、再使用可能なハードウェアコンポーネントは好ましくは、全血採集操作を実質自動化することができるようにポンプおよびクランプを作動し、そして圧力センサーおよび重量計を監視するためのプログラム可能なコントローラ２５６を含んでいる。コントローラ２５６は、プログラム可能なマイクロプロセッサーを含み、そしてオペレーターがデータを入力し、そして目視し、操作をコントロールし、状態の情報を収集し、そして発生し得るエラー状態を突き止めることと許容するためタッチスクリーンおよびメッセージディスプレーのようなオペレーターインターフェースを含んでいる。
【0110】
これまで開示した自動血液採集システム２１０により、自動採集および分離操作を実施するため、使い捨て流体流回路２１４が図１６に示したように再使用可能なハードウェアコンポーネント２１２の作業位置に装着される。図１６に示したフェーズもしくは段階において、システムは実質的に空気を除去し、フィルター膜を濡らすために流体でプライミングされる。プライミング段階において、ドナーアクセス器具２１６と、血液分離チャンバー２２０の間の流体連通を阻止するように第１のクランプ２４４が閉じられ、そしてシステムをプライミングするため抗凝固剤がポンプ２４０および２４２によってチューブ２１８とセパレーター２１２とチューブ２２２を通ってポンプされる。次にドナーアクセス器具の針でドナーに静脈穿刺が行われ、全血をチューブ２１８へ受け入れる。この時点で全血をサンプリングパウチ２３４によってサンプリングすることができる。
【0111】
図１７へ転ずると、プライミング後第１のクランプ２４４が開かれ、採集操作の採集／分離フェーズを始めるためポンプ２３８によりチューブ２１８を通って血液セパレーター２２０へ全血を流す。抗凝固剤は第３のポンプ２４２によってチューブセグメント２３２を通って吸引ラインチューブセグメント２１８中へ計量され続ける。赤血球はチューブ２２２を通ってセパレーター２２０を出る。血漿がセパレーター２２０を出てチューブ２２６を通って第２の採集容器２２８へ流れるのを許容するため第４のクランプ２５０が開かれる。第１のポンプ２３８はセパレーター２２０へ全血流を提供し、入口圧力はセンサー２５４によってモニターされ、他方赤血球はセパレーターチャンバー２２０から第２のポンプ２４０によってポンプされる。第１のポンプ２３８と第２のポンプ２４０の流量差が分離された血漿がセパレーター２２０から第２の採集容器２２８中へ出て行くことを強制する。
【0112】
図１８に関し、第１の採集容器２２４中の赤血球の体積があらかじめ定めた体積に達する時（重量計によって検出された第１の採集容器２２４の重さによって測定された）、重量計はコントローラが第１のクランプ２４４を閉じ、吸引ライン２１６を閉塞することによって採集操作を終了させるようにコントローラを催促する。この時ドナーアクセス器具２１６をドナーから引き抜くことができる。もしシステムを洗浄すべきならば、血漿のための第２の採集容器２２８への流れライン２２６を閉塞するように第４のクランプ２５０が閉じられる。第１のポンプ２３８は停止され、第３のポンプ２４２はセパレーター２２０へ抗凝固剤を送り続ける。抗凝固剤はチューブセグメント２２２を通って第１の採集容器２２４へ排出される。
【0113】
図１９へ転ずると、洗浄サイクルの終了時、第２のクランプ２４６および第３のクランプ２４８が閉じられ、そして第２のポンプ２４０および第３のポンプ２４２が停止される。
【0114】
この時点で実質的に濃縮された赤血球を収容する第１の採集容器２２４が貯蔵または白血球濾過を容易にするため、使い捨て流体流回路２１４から切離されることができる。これは単に採集容器２２４を吊り下げ、赤血球が白血球減少フィルターを通って最終貯蔵容器中へ重力流濾過されるのを許容することによって実行し得る。しかしながら、開示の他の局面に従い、そして図２０に示すように、第１の採集容器２２４とチューブセグメント２６０を通って流体連通にある第３の採集容器２５８を提供することができ、チューブセグメント２６０はセパレーター２２０の出口と第２のポンプ２４０の間のチューブセグメント２２２上に配置されたＹ−コネクターによってチューブセグメント２２２と流体連通とすることができる。次に第３のクランプ２４８を開き、濃縮赤血球の流れが採集容器２２４を出て行くことを許容することができる。この時第２のポンプ２４０が作動化され、濃縮赤血球の流れを白血球減少フィルター２６２を通って採集容器２５８中へ強制するように逆方向にポンプする。ポンプ２４０によって発生した圧力は赤血球の重力供給白血球濾過に比較して濾過プロセスを有意義に早める。
【0115】
さらなる代替として、白血球減少は作業の引き出しフェーズの間全血に関して実施することができる。図２１および２２へ転ずると、引き出しラインチューブ２１８はチューブ２１８と一直線の白血球減少フィルター２６４を含むことができる。フィルター２６４は第１のポンプ２３８の上流に配置され、そのためポンプは採集の間フィルター２６４を通って引くように血流へ十分な吸引力を加えるであろう。白血球フィルター２６４は、チューブセグメント２１８上で抗凝固剤がシステムへ導入される場所の上流に（図２１に示すように）、または抗凝固剤が引き出しライン２１８中へ導入される場所の下流に（図２２に示すように）配置することができる。抗凝固剤合流の下流への配置は、ドナーからの吸引が終了した後残っている全血をフィルター２６４から残っている全血を洗い流すために抗凝固剤の使用を許容する。引き出しラインチューブ２１８に白血球フィルターの設置はまた、別の下流白血球減少濾過の必要性をなくし、このため血液採集プロセスをさらに能率的にする。
【0116】
ここに記載した自動一回通過全血採集システムおよび方法は、全血の赤血球と血漿成分への分離を後からの人手による作業の必要なしで達成することにより、血液採集センターの効率を改善し、作業コストを低減することが期待される。さらにこのシステムと共に使用される小さいゲージの針の使用はドナーの快適さを増進し、吸引ポンプの使用はシステムが典型的な全血採集と同様な献血時間を達成するのを許容する。加えてマイクロプロセッサーによって制御される全血採集を持つことにより、上で記載した集積したバーコードリーダーおよび／またはＲＦＩＤの使用を含む、現在の人手による全血採集方法には見られないデータ管理のためのより多くの機会が提供される。
【0117】
この開示の他の局面に従い、血球または他の血液または生物学的成分のような生物学的細胞の洗浄に有用な方法、システムおよび装置が以下に記載される。
【0118】
ＶＩ．細胞洗浄のためのシステムおよび方法生物学的細胞の洗浄はいくつかの目的に役立つ。例えば、細胞洗浄は生物学的細胞が懸濁している液体媒体を置換するために使用し得る。この場合、第２の液体媒体が元の液体媒体を置換および／または希釈するために加えられる。元の液体媒体および置換液体媒体の一部分が細胞から分離される。元の液体媒体の濃度があるパーセント以下になるまで追加の置換液体媒体を加えることができる。その後細胞は、例えば置換液体媒体中に懸濁されることができる。
【0119】
細胞洗浄は液体媒体中の細胞を濃縮またはさらに濃縮するためにも使用することができる。液体媒体中に懸濁している細胞は、液体媒体の一部が分離され、そして細胞から除去されるように洗浄される。
【0120】
さらに細胞洗浄は、特定のサイズの細胞懸濁液から巨大粒子または望まない細胞物質のような望まない粒子を除去するために、または所望の細胞懸濁液もしくは他の液体を精製するためにも使用することができる。
【0121】
以下に記載する方法、システムおよび装置は細胞を前記の理由のどれかのために洗浄するのに使用することができる。もっと詳しくは、しかし限定なしに、以下に記載する方法、システムおよび装置は、赤血球または白血球または血小板のような血球を洗浄するために使用することができる。
【0122】
特定の一具体例において、液体培養培地中に白血球を含んでいる懸濁液をさらなる処理の前に食塩水のような他の媒体で液体培養培地を置換するために洗浄することができる。液体培養培地中に白血球を含んでいる血球懸濁液が交付され、そして回転膜セパレーターのようなセパレーター中に導入される。回転膜セパレーターは白血球より小さいポア寸法を持った膜フィルターを持っている。一具体例において、食塩水のような置換液体媒体を含んでいる液体洗浄媒体も液体培養培地を希釈するためにセパレーターへ加えられる。セパレーターは、液体が膜のポアを通過し、廃棄物として抽出されるように運転される。この具体例においては、液体が抽出されるにつれ、得られる血球懸濁液が置換液体媒体（例えば食塩水）中に懸濁した白血球を含むように洗浄媒体が加えられる。
【0123】
他の具体例においては、細胞懸濁液が濃縮され（上清を除去することによって）、そして濃縮された細胞懸濁液が処理セットの容器へ採集されることができる。置換流体は該容器中の濃縮細胞と混合してセパレーター中へ導入することができ、そして細胞は次に置換流体で再懸濁されることができる。もし必要ならば、再懸濁された細胞／置換流体は、細胞をさらに濃縮し、上清を除去し、そして濃縮した細胞を追加の置換流体で再懸濁するためにセパレーターへ導入することができる。このサイクルは必要なだけ繰り返すことができる。
【0124】
同様なプロセスは液体貯蔵媒体中に懸濁した赤血球を洗浄するために使用することができる。液体貯蔵媒体中に懸濁している赤血球を含んでいる細胞懸濁液は、使用またはさらなる処理前に、液体貯蔵媒体を食塩水のような他の媒体で置換するために洗浄することができる。細胞懸濁液が交付され、そして回転膜セパレーターのようなセパレーターに導入される。回転膜セパレーターは赤血球より小さいポア寸法を有する膜フィルターを有する。一具体例においては、洗浄媒体、すなわち食塩水のような置換液体媒体も液体貯蔵媒体を希釈するためにセパレーターへ加えることができる。セパレーターは、液体が膜のポアを通過し、そして廃液として抽出されるように運転される。液体が抽出されるにつれ、得られる細胞懸濁液が置換液体媒体（すなわち食塩水）中に懸濁した赤血球を含むように洗浄媒体が加えられる。洗浄および／または置換液体は細胞の長期貯蔵を許容する栄養素および他の成分を含んでいる貯蔵媒体でも良い。代って他の具体例においては、赤血球は最初濃縮され、そして上で一般的に記載した容器へ除去することができる。置換流体が次に容器中の赤血球と混合することができる。置換流体は容器へ直接導入するか、またはセパレーターを通ってそして次に容器へ導入することができる。
【0125】
ここに記載した細胞洗浄のためのシステム，方法および装置は回転膜セパレーターのようなセパレーターを含んでいる使い捨てセットを利用する。回転膜セパレーターを備えた使い捨てセットはシステムのハードウェアコンポーネント、すなわち分離装置に取り付けられる。分離装置は、クランプ、ポンプ、モーター、空気検知センサー、圧力トランスジューサーセンサー、Ｈｂ検知器、重量計、およびマイクロプロセッサーに含まれている制御論理／マイクロプロセッサーを含んでいる。制御論理／マイクロプロセッサーはオペレーターおよび／または種々のセンサーからの入力データおよび信号を受領し、そしてクランプ、ポンプおよびモーターの運転を制御する。
【0126】
洗浄すべき細胞懸濁液、すなわち媒体中に懸濁している細胞は、使い捨てセットへ無菌態様で接続された無菌の使い捨てソース容器中に提供することができる。食塩水または他の適切な液体のような洗浄媒体も無菌態様で使い捨てセットへ接続されるか、またはあらかじめ接続される。装置の制御論理は、細胞懸濁液が使い捨てセットのチューブを通ってセパレーター（回転膜）へ循環するようにクランプとポンプを作動させる。分離装置は、その制御システムを通じて洗浄液を使い捨てセットのチューブを通って回転膜セパレーターへ指向させる。細胞懸濁液と洗浄液とは回転膜セパレーター中で混合されるか、回転膜セパレーターに入る前に混合されるか、または細胞懸濁液が濃縮された後容器内で混合されることができる。回転膜セパレーター内で懸濁媒体はその中に懸濁している細胞から分離される。懸濁媒体と残っている洗浄媒体（もし懸濁媒体と洗浄媒体とが混合されたならば）は廃液ポートを通って出て行き、一方細胞は別の出口ポートを通過する。
【0127】
もしさらなる洗浄または希釈が必要であれば、洗浄した細胞は洗浄液の追加体積と共にセパレーターを通って再循環させることができる。一具体例において、再洗浄すべき細胞は、以後記載されるであろう一以上のプロセス途中容器（中間容器）へ移されることができる。装置の制御論理は、細胞懸濁液を中間容器からチューブを通って回転膜セパレーターの入口へ、または第２の回転膜セパレーターの入口へ循環させるようにクランプとポンプを操作する。さらなる洗浄媒体が加えられ、そして細胞の許容し得る量または濃度が得られるまでのこのプロセスが繰り返される。細胞を含有している最終細胞懸濁液は好ましくは最終製品容器に採集される。
【0128】
この開示に従って、図２３−２５は、限定でなく赤血球および白血球のような生物学的細胞の洗浄に有用な例示的システムを図示する。前記したように、開示した特定具体例は例示であって限定を意図しない。このため一具体例において、ここに記載したシステムは使い捨てセット３００（図２３ないし２４）と、ハードウェアコンポーネントもしくは装置４００（図２５）を含んでいる。図２３と図２４に示した使い捨て処理セット３００は多数の点において同じであり、そして使い捨て処理セットの同じまたは類似のエレメントを同定するため図２３と２４の両方で共通の参照数字が使用されていることが認められるであろう。使い捨て処理セットが構造またはその使用において異なる範囲内において、そのような相違は以下で論議される。使い捨てセット３００は、後で詳しく記載される装置４００（図２５）上に装着される。
【0129】
図２３−２４に示されているようにセパレーター３０１は例示的使い捨てセット３００へ一体化される。加えて、後で詳しく記載されるように、使い捨てセット３００はチューブ、Ｙ−コネクター、中間バッグ、サンプルパウチ、最終製品バッグ、廃液バッグ、および無菌フィルターを含んでいる。
【0130】
洗浄すべき細胞懸濁液は典型的には使い捨てセットから取り外した図２３と２４に示したソース容器に３０２中に提供される。上で認めたように、ソース容器３０２は使用時（無菌態様で）取り付けることができる。ソース容器３０２は一以上の受け入れポート３０３，３０５を有し、その一つは使い捨てセット３００のスパイクコネクター３０４（図２３）を受け入れるのに適合させ得る。詳しくは、ソース容器３０２は、アクセスポート３０３へ接続されるスパイクコネクター３０４を介して使い捨てセット３００へ接続される。しかしながら、もっと好ましくは、ソース容器（およびその中の流体）はスパイクコネクターなしで（図２４に示すように）、そしてＳａｒｔｏｒｉｕｓ ＡＧから提供されるＢｉｏＷｅｌｄｅｒ，またはＴｅｒｕｍｏ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから提供されるＳＣＤ ＩＩＢチューブウェルダーのような無菌ドッキング装置を使用することによって無菌的にアクセスされる。第２のアクセスポート３０５はソースバッグ３０２から流体を抽出するために提供することができる。
【0131】
図２３−２４にさらに示すように、チューブセグメント３０６は任意に分岐コネクター３０８においてサンプリングユニットを含むことができる。分岐コネクター３０８の一方の枝は、サンプルパウチもしくは部位３１２へ延びる流路３１０を含むことができる。サンプルパウチもしくは部位３１２は入って来るソース流体のサンプルの採取を許容する。サンプルパウチもしくは部位３１２への流れは典型的にはクランプ３１４によって制御される。チューブ３１６はさらなる下流分岐コネクター３１８へ接続される。分岐コネクター３１８はチューブ３１６と、そして後で詳しく記載するプロセス途中バッグ３２２からの流体流を提供するチューブ３２０と連通する。チューブセグメント３２４は分岐コネクター３１８のポートの一つからさらに下流の分岐コネクター３２６のポートの一つへ合体する。チューブ３２８によって形成された別の流路も分岐コネクター３２６のポートへ接続される。チューブ３２８は、流体が第２の分岐コネクター３２６へ、そして最終的にはセパレーター３０１へ入る前に流体から粒状物を濾過するためのインライン無菌バリヤーフィルター３３０を含むことができる。
【0132】
ここに記載したシステムに従えば、洗浄液をセット３００へ接続（またはあらかじめ接続）することができる。図２３および２４に示すように、チューブ３３２（流路を形成する）は、好ましくはその末端にスパイクコネクター３３４を含んでいる。スパイクコネクター３３４は、食塩水または他の溶液を収容している使い捨てバッグ（図示せず）のような洗浄流体の容器との流れ連通を確立するために提供される。洗浄媒体もしくは流体は、洗浄流体ソースから第２のスパイクコネクター３３４を通り、上に記載した無菌バリヤーフィルター３３０によって濾過されるチューブセグメント３３２を通り、次にチューブ３２８を通って上に記載した分岐コネクター３２６の入力へ通過する。
【0133】
チューブセグメント３３６は、分岐コネクター３２６のポートの一端とそしてセパレーター３０１の入口ポートへ接続された流路を区切る。好ましくは本開示に従って、セパレーター３０１は、上に記載した回転膜セパレーターである。
【0134】
図２３，２４および２５に示すように、回転膜セパレーター３０１は少なくとも二つの出口ポートを持っている。セパレーター３０１の出口６４６は洗浄物（すなわち希釈された懸濁媒体）から廃物を受け取り、そして廃棄物容器３４０への流路を形成するチューブ３３８へ接続される。廃棄物容器はそこから廃棄物をサンプリングまたは引き出すためのさらなる接続ポート３４１を含んでいる。
【0135】
セパレーター３０１は、好ましくはチューブセグメント３４２へ接続された第２の出口６４８を含んでいる。チューブセグメント３４２の他端は分岐コネクター３４４へ接続され、分岐コネクター３４４は一以上のプロセス途中容器３２２への流路と、そして最終製品容器３５０への流路とに分岐する。最終製品容器３５０はサンプルパウチ（図２３を見よ）と、そしてアクセスポートもしくはルーアコネクター３５４を含むことができる。図２３に示したあらかじめ接続したチューブホルダーを有するサンプルパウチ３５２は最終製品のサンプル採取を許容する。サンプルパウチ３５２への流れコントロールは、好ましくはクランプ３５６によってコントロールされる。アクセスポート３５４を通る流路はクランプ３５８によってコントロールされる。
【0136】
今や図２３および２４のキット３００を使用する洗浄方法へ転ずると、使い捨てセット３００は最初に図２５に示した分離装置（すなわちハードウェア）４００のコントロールパネル４０１上に装着される。装置４００は、ぜん動ポンプ、クランプおよび使い捨てセットを通る流れを制御するセンサーを含んでいる。もっと詳しくは、ポンプ、クランプ等の制御は、装置４００のソフトウェア駆動マイクロプロセッサー／コントローラによって提供される。チューブセグメント３６２、３６６および３６８（図２３に示した）は、ぜん動ポンプ４０２、４０４または４０６（図２５に示した）と選択的に組み合わされる。（もし望むならば廃棄物ラインポンプセグメント３６８はセパレーター出口ライン３４２へ再配置することができる。）一旦使い捨てセット３００が装置４００のコントロールパネル上に装着されれば、製品バッグ３０２中の細胞懸濁液が、前に記載したように、スパイクコネクター３０４により、または無菌接続により接続される。容器（図示せず）中に提供される洗浄媒体も同様に接続される。装置４００の作動に従い、クランプ３６０が開かれ、細胞懸濁液が製品容器３０２から流れることが許容される。
【0137】
細胞懸濁液の流れは、ポンプセグメント３６２によって指定されたチューブ３２４を通って回転膜セパレーター３０１中へぜん動ポンプの作用によって進められる。同様に洗浄媒体は、ポンプセグメント３６６によって指定されたチューブ３２８の長さを通って開位置の弁３６２と３６４と共にぜん動ポンプの作用によって進められる。洗浄媒体はチューブ３３２、無菌バリヤーフィルター３３０、チューブ３２８、Ｙ−コネクター３２６を通り、そして回転膜セパレーター３０１中へ流入する。洗浄媒体および細胞懸濁液を回転膜セパレーター３０１へ逐次的に導入し、懸濁液と洗液の混合はセパレーターのチャンバー（隙間）内で、または後で詳しく記載するようにプロセス途中容器３２２中で起こることを許容することができる。代って、洗浄媒体および細胞懸濁液は、（例えば）第２の分岐コネクター３２６においてセパレーター３０１へ導入の前に混合されても良い。
【0138】
なおさらなる代替例として、細胞懸濁液は、上で一般的に記載したように、最初ソース容器３０２からセパレーター３０１へ導入されることができる。細胞懸濁液はセパレーター３０１内で濃縮され、上清が膜を通り、出口ポート３８２を通って廃棄物容器３４０へ通過することを許容する。濃縮された赤血球はポート３８４を通ってセパレーターから出て行き、そして中間容器３２２へ導かれる。
【0139】
細胞懸濁液の上清から濃縮赤血球の分離が終了した時、置換流体が置換流体容器（図示せず）からセパレーター３０１中へ導入され（残存細胞を洗い流すため）、そして同様にポート３８４を通って中間容器３２２へ指向される。濃縮赤血球は、図２３に示した中間容器３２２中で置換流体中に再懸濁される。もし追加の洗浄が望ましいかまたは必要であれば、システムは再懸濁した細胞／置換流体をセパレーター３０１へ（再）導入し、そこで濃縮赤血球の上清からの分離が繰り返されるように、システムを事前にプログラムするか、または他のようにコントロールすることができる。最終細胞製品は最終製品容器３５０中に採集され、そこでは追加の置換流体で再懸濁されることができる。
【0140】
細胞懸濁／洗浄液導入の順序または使用する使い捨てセットに関係なく、装置の回転作用は、細胞のそれが懸濁している流体の残りおよび／または洗浄液からの分離を生じさせる。好ましくは上清および洗浄液は膜を通過し、他方所望の細胞はセパレーターのチャンバー内で濃縮される。洗浄媒体および上清を含んでいる分離によって生じた廃液はポート３８２を出てチューブ３３８を通って廃棄物容器３４０へ流れる。廃液の流れは、ポンプセグメント３６８と指定されたチューブ３３８の一部を通るぜん動ポンプによってコントロールされる。
【0141】
上に記載したように、濃縮され、分離された細胞懸濁液は回転膜セパレーター３０１の第２の出口３８４を出る。もしさらなる洗浄が必要なければ、制御システムはクランプ３７０を閉じ、そしてクランプ３７２を開く。クランプ３７０の閉鎖は洗浄した細胞懸濁液がチューブ３４６を通って流れるのを防止し、そしてそれをチューブ３４８を通って最終製品バッグ３５０へ導く。最終製品容器３５０は分離され、濃縮された細胞懸濁液のための入力を有する。分離装置は、最終製品容器３５０中の採集した細胞の体積が許容し得る範囲内か否か、従って洗浄サイクルが終了したか否かを決定するため、この容器の重量３７４を測定する。
【0142】
もし分離された細胞懸濁液のさらなる洗浄が望ましいかまたは必要であるならば、分離装置の制御システムはクランプ３７２を閉じ、クランプ３７０を開く。クランプ３７２の閉鎖は細胞懸濁液がチューブ３４８を通って流れるのを防止し、それをチューブ３４６を通って中間バッグ３２２へ導く。中間バッグ３２２は分離された細胞懸濁液のための入口を有する。中間バッグ３２２は重量センサー３７８へ接続される。分離装置の制御システムは、重量センサーによって感知することにより重量を決定し、他の洗浄サイクルを実施するのに十分な分離した細胞懸濁液が中間容器中に存在するか否かを決定する。もし十分な細胞懸濁液が存在すると決定され、そしてさらなる洗浄が望ましいと決定されたならば、セパレーター装置の制御システムはクランプ３７６を開き、そして希釈され、分離された細胞懸濁液を中間バッグの出力を通り、チューブ３２０を通って分岐コネクター３１８へ、そして空気検出センサー３８０を通るように導く。空気検出センサー３８０はチューブ３８４を通過する細胞懸濁液中の空気を検出する。制御および作動装置は、空気検出センサー３８０からの読みを測定し、取るべきさらなる処理を決定する。
【0143】
希釈された懸濁媒体中に懸濁された細胞を含んでいる分離された細胞懸濁液は、次に上に記載した洗浄プロセスを再び通過する。洗浄プロセスは所望の回数そして好ましくは希釈され、分離された細胞懸濁液が懸濁媒の許容し得る残りの濃度を持つまで繰り返すことができる。最終の希釈され、分離された細胞懸濁液は最終製品バッグ３５０中に採集される。
【0144】
代って１個の中間容器を通って流体を繰り返して処理するのではなく、２個またはそれより多い中間容器３２２（採集容器３５０と組み合わせて）の使用によるバッチ式処理操作を続けることができる。
【0145】
図２４の使い捨て処理セット３００はそのようなバッチ式処理に特に良く適している。図２４の使い捨てセット３００を使用する細胞洗浄操作に従えば、元の懸濁媒から最初に分離された細胞はセパレーター３０１から除かれ、そして中間容器の一つ３２２ａへ導入される。置換流体が容器３２２ａへ導入され、そして細胞が懸濁される。容器３２２ａ中の再懸濁された細胞は次にセパレーター３０１へ導入することができ、そこで細胞は上清から分離される。濃縮された細胞はセパレーター３０１の出口６４８を通って出て行き、そして新しい（第２の）中間容器３２２ｂ中へ導入される。追加の置換流体を中間容器３２２ｂへ導入することができ、そしてもし必要ならば、さらなる（第３の）中間容器（図示せず）で上のプロセスが繰り返される。最終細胞製品は、上に記載した最終製品容器３５０に採集される。
【0146】
上に記載したバッチ式細胞洗浄方法に従えば、チューブセグメント３７０ａ、３７０ｂ、３２０ａ、３２０ｂは多数の中間容器３２２ａおよび３２２ｂへのまたはそれからの流れの制御するためクランプ（図示せず）と関連させることができる。このため例えばライン３７０ａ上のクランプが開かれ、ライン３７０ｂ上のクランプは閉じられ、そのためセパレーター３０１を出て行く細胞は（第１の）中間容器３２２ａ中へ導かれるであろう。
【0147】
追加の洗浄のため、容器３２２ａからの新しい置換流体に再懸濁された細胞はセパレーター３０１へ導入され、そこで細胞は、以前記載したように、上清から分離される。装置の制御システムはチューブセグメント３７０ａ上のクランプ（図２４には示されていない）を閉じ、チューブセグメント３７０ｂ上のクランプ（図２４には示されていない）を開き、細胞が新しい（第２の）中間容器３２２ｂ中へ流入することを許容する。最終洗浄の後、セグメント３７０ａ、３７０ｂ上のクランプ（図示せず）が閉じられ、そしてクランプ３７２（例えば図２３に示した）が開かれ、容器３５０中に最終製品の採集を許容する。
【0148】
図２５は、ぜん動ポンプ４０２，４０４および４０６を含んでいる分離装置４００、すなわちハードウェアを図示する。上で記載したように、使い捨てセットからのポンプセグメント３６２，３６４および３６６が選択的にぜん動ポンプ４０２，４０４および４０６と協力する。ぜん動ポンプは、図２３の流体セットをポンプセグメント３６２，３６４および３６６において圧縮し、当業者によって理解されるように、使い捨てセット中の細胞懸濁液を前進させる。制御および作動装置４００はクランプ４１０、４１４，４１６をも含む。クランプ４１０，４１２，４１４および４１６は、上で記載したように、使い捨てセットの異なるセグメントを通る細胞懸濁液の流れを制御するために使用される。
【0149】
装置４００は種々の状態を測定するためいくつかのセンサーも含んでいる。センサーの出力は洗浄サイクルを作業するために装置４００によって利用される。一以上の圧力トランスジューサーセンサー４２６を装置４００に設けることができ、そして操作の間圧力をモニターするためどこかの点で使い捨てセット３００と協力させることができる。圧力トランスジューサーセンサー４２６は、セパレーター３０１内の圧力をモニターするためインライン圧力をモニター部位（例えばチューブセグメント３３６）中へ一体化することができる。空気検出器４３８センサーも必要に応じ使い捨てセット３００に関連させることができる。空気検知器４３８は任意であり、そして液体／空気界面を検出するために備えることができる。
【0150】
装置４００は重量計４４０，４４２，４４４および４４６を含むことができ、それらから最終バッグ、中間バッグ、細胞懸濁液バッグ、および任意の追加のバッグをそれぞれ吊り下げることができ、そして重量を測ることができる。バッグの重量は重量センサーでモニターされ、そして洗浄操作の間記録される。重量センサーの測定から、装置は各バッグが空、部分的に充満また充満しているかを決定し、そしてぜん動ポンプおよびクランプ４１０，４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２および４２４のような、制御および作動装置４００の構成部品を制御する。
【0151】
装置４００は、回転膜セパレーター３０１の間接駆動を行う少なくとも一つの駆動ユニットまたはスピナー４４８を含んでいる。スピナー４４８は、少なくとも一対の永久磁石を含んでいる環状の磁気駆動部材を回転させるように連結され、そして装置４００によって作動される駆動モーターよりなることができる。環状の駆動部材が回転すると、回転膜セパレーターのハウジング内の対応する磁石との磁気誘引が回転膜セパレーターのハウジング内のスピナーを回転させる。
【0152】
図２６−２８は、ここに開示した細胞洗浄方法を図解する。以下に記載するステップは、装置４００のソフトウェア駆動マイクロプロセッサーによって実施され、一部のステップは記載したようにオペレーターによって実施される。最初に図２６へ転ずると、ステップ５００において装置がスイッチオンされる。装置は、ぜん動ポンプ、クランプおよびセンサーのチェックを含む自己較正チェック５０２を行う。装置４００は次に、実施すべき洗浄操作、洗浄すべき細胞懸濁液の量、行うべき洗浄回数等のような、選択した操作パラメータを入力するようにユーザーを催促する（ステップ５０４）。オペレーターは次に洗浄プロセスのための操作パラメータを選択し、入力することができる（ステップ５０６）。
【0153】
装置（コントローラを通じて）はパラメータ入力５０６を確認し、次にオペレーターに使い捨てセットを装着するように催促する（ステップ５１０）。オペレーターは次に使い捨てセットを装置４００のパネル上に装着する（ステップ５１２）。使い捨てセットの装着後、装置は示した装着を確認する（ステップ５１４）。
【0154】
使い捨てセットが取り付けられた後、装置は、使い捨てセットが適切に装着されたかどうかを決定するため自動的にチェックする（ステップ５１６）。使い捨てセットが正しく装着されたことを装置が決定した後、コントローラはオペレーターに細胞懸濁液および洗浄媒体を接続するように催促する（ステップ５１８）。オペレーターはその後、洗浄媒体（限定しないが食塩水のような）を、以前記載したように、スパイクコネクターを介して使い捨てセットへ接続する（ステップ５２０）。オペレーターは次に製品バッグ中の細胞懸濁液をスパイクコネクターを介して使い捨てセットへ接続する（ステップ５２２）。
【0155】
図２７に示すように、細胞懸濁液および洗浄媒体が使い捨てセットへ接続された後、オペレーターは溶液が接続されたことを確認する（ステップ５２４）。装置はオペレーターに細胞懸濁液サンプルを採取するように催促する（ステップ５２６）。オペレーターまたは装置は、流体をサンプルパウチ中に導入するためサンプルパウチクランプ５２８を開く（ステップ５２８）。サンプルパウチが満たされた時、それはシールされそして使い捨てセットから除去される（ステップ５４２）。オペレーターはサンプルが採取されたことを確認する（ステップ）。サンプルパウチ除去の後、洗浄プロセスのため使い捨てセットがプライミングされる（ステップ５４６）。
【0156】
分離装置のコントローラは、次に洗浄プロセスを開始させる。洗浄すべき細胞懸濁液がその容器（例えば図２３の３０２）から使い捨てセットを通って回転膜セパレーター３０１へ移される。同様に洗浄媒体はそのソースから使い捨てセットを通って回転膜セパレーター３０１へ移される。好ましい具体例においては、細胞懸濁液の元の細胞は、中間容器中に濃縮および／または採集されるか、または後で使い捨てセットから除去される最終製品バッグ中に採取される。もし細胞懸濁液の（さらなる）洗浄または希釈が必要ならば、中間バッグ中の細胞懸濁液は、上で述べたプロセスに続いて、同じもしくは異なる洗浄媒体で洗浄（２回目）することができる。各洗浄サイクルの終了前、細胞懸濁液の体積または重量が測定され、記録される（ステップ５５０）。洗浄媒体に対する細胞の濃度が許容レベルに達した時、最終製品バッグが充填される。
【0157】
図２８に示すように、最終製品の所望の体積が採集された時、制御および作動装置はオペレーターに最終製品バッグをサンプルし、シールすることを催促する（ステップ５５２）。サンプルパウチが最終製品バッグへ取り付けられる。オペレーターは次に最終製品バッグ中の洗浄した細胞懸濁液をシールし、そして使い捨てセットから除去する（ステップ５５４）。最終製品バッグは、次に撹拌される（ステップ５５６）。オペレーターはクランプを除去することによってサンプルパウチを開く（ステップ５５８）。サンプルパウチが充填されることが許容される（ステップ５６０）。サンプルパウチが充填された時、クランプが閉じられ、そしてサンプルパウチがシールされ、除去される（ステップ５６２）。オペレーターは次に使い捨てセットラインをシールし（ステップ５６４）、そして製品バッグがシールされ、除去されたこと、サンプルパウチが充填され、除去されたこと、および使い捨てセットラインがシールされたことを確認する（ステップ５６６）。次に制御および作動装置は、オペレーターに、ステップ５６８に示すように、使い捨てセットを除去するように催促する。オペレーターはその後、ステップ５７０に示すように、使い捨てセットを除去し、廃棄する。
【0158】
このように、改良された回転膜セパレーターと、そのような回転膜を使用するための方法およびシステムが開示される。上に提供された説明は例証目的のためのみを意図し、この開示をここに記載した特定の方法、システム、装置または器具に限定することを意図しない。