DE69032500T2

DE69032500T2 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von blut für die menschliche transfusion

Info

Publication number: DE69032500T2
Application number: DE69032500T
Authority: DE
Inventors: Thomas Gsell; Brian Muellers; David Pall
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1989-09-12
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2010-09-12
Also published as: EP0856319A2; CA2025069A1; ATE193454T1; KR950010429B1; ATE168577T1; AU649415B2; JPH05501368A; AU669634B2; EP0856319A3; AU6861394A; KR920703170A; EP0856319B1; DE69033564D1; DE69032500D1; JP2570905B2; EP0491850A1; WO1991004088A1; EP0491850B1; AU6449690A; CA2025069C

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Blut, das für eine therapeutische Transfusion von Blutkomponenten gespendet worden ist, und insbesondere eine verbesserte Einrichtung, um aus dem gespendeten Vollblut an Leukozyten verarmtes Blutplättchen-Konzentrat sowie eine Blutkomponente, die im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist, herzustellen.

Stand der Technik

Die Entwicklung von Blutsammelbeuteln aus Kunststoff hat die Trennung von gespendetem Vollblut in dessen verschiedene Komponenten erleichtert, wodurch Blutplättchen-Konzentrate als Transfusionsprodukte verfügbar sind. Die Trennung einer einzelnen Einheit von gespendetem Vollblut, die gemäß US-Praxis etwa 450 ml umfaßt, in seine Komponenten wird typischerweise unter Anwendung einer differentiellen Sedimentation erreicht.
Ein typisches, in den Vereinigten Staaten angewandtes Verfahren, d. h. das citrat-Phosphat-Dextrose-Adenin (CPDA-1)-System bedient sich einer Reihe von Stufen, um das gespendete Blut in drei Komponenten aufzutrennen, wobei jede Komponente einen erheblichen therapeutischen und finanziellen Wert besitzt. Das Verfahren bedient sich typischerweise eines Blutsammelbeutels, an dem in integraler Anordnung mindestens ein und vorzugsweise zwei Satellitenbeutel angebracht sind. Vollblut kann somit auffolgende Weise gesammelt und verarbeitet werden:
(1) Das gespendete Vollblut wird aus der Vene des Spenders direkt im Blutsammelbeutel gesammelt, der das CPDA-1 mit einem Gehalt an Nährstoff und Antikoagulationsmittel enthält.
(2) Der Blutsammelbeutel wird zusammen mit seinen Satellitenbeuteln zentrifugiert, wodurch man die roten Blutkörperchen als gepackte rote Blutkörperchen (PRC) im unteren Bereich des Blutsammelbeutels konzentriert und im oberen Bereich des Beutels eine Suspension von Blutplättchen im klaren Plasma, das als blutplättchenreiches Plasma (PRP) bekannt ist, verbleibt.
(3) Der Blutsammelbeutel wird vorsichtig, ohne die Grenzfläche zwischen der überstehenden PRP-Schicht und der sedimentierten PRC-Schicht zu stören, in eine Vorrichtung übertragen, die als "Plasma-Extraktor" bekannt ist. Diese Vorrichtung umfaßt eine undurchsichtige rückwärtige Platte und eine durchsichtige vordere Platte, wobei die Platten an ihren unteren Enden gelenkig verbunden sind und mit einer Feder gegeneinander vorgespannt sind, so daß im Beutel ein Druck von etwa 200 bis 300 mmHg entsteht.
Während sich der Blutsammelbeutel zwischen den beiden Platten befindet, wird ein Ventil geöffnet, das das Einfließen des überstehenden PRP in einen ersten Satellitenbeutel ermöglicht. Während das PRP aus dem Blutsammelbeutel fließt, steigt die Grenzfläche mit dem PRC. Der Bediener beobachtet sorgfältig die Position der ansteigenden Grenzfläche und klemmt den Verbindungsschlauch ab, wenn seiner Beurteilung nach die größtmögliche Menge an PRP übertragen worden ist, ohne daß rote Blutkörperchen in den ersten Satellitenbeutel gelangen können. Dies stellt einen zeitaufwendigen Vorgang dar, bei dem der Bediener den Beutel visuell überwachen muß und in überlegter und subjektiver Weise bestimmen muß, wann er den Verbindungsschlauch absperrt. Der Blutsammelbeutel, der jetzt nur mehr PRC enthält, wird sodann abgenommen und bis zum Bedarf für eine Transfusion an einen Patienten bei 4ºC gelagert.
(4) Der PRP-enthaltende Satellitenbeutel wird sodann mit dem zweiten Satellitenbeutel aus dem Extraktor entnommen und bei einer erhöhten g-Kraft zentrifugiert, wobei die Zeit und die Geschwindigkeit so eingestellt werden, daß die Blutplättchen im unteren Bereich des PRP-Beutels konzentriert werden. Bei beendeter Zentrifugation enthält der PRP-Beutel in seinem unteren Bereich ein Blutplättchenkonzentrat und im oberen Bereich klares Plasma.
(5) Der PRP-Beutel wird sodann in den Plasmaextraktor gebracht. Klares Plasma wird in den zweiten Satellitenbeutel gedrückt, wobei der erste Beutel nur Blutplättchenkonzentrat (PC) enthält. Erneut muß der Bediener in überlegter und subjektiver Weise bestimmen, wann er den Plasmastrom in den zweiten Beutel beendet. Der PRP-Beutel, der jetzt PC enthält, wird sodann abgenommen und bis zum Bedarf für eine Transfusion von Blutplättchen 5 Tage bei 20-22ºC gelagert. Bei erwachsenen Patienten werden bei Bedarf Blutplättchen von 6 bis 10 Spendern zu einem einzigen Blutplättchen-Transfusionsprodukt vereinigt.
(6) Das Plasma im zweiten Satellitenbeutel wird üblicherweise durch komplexe Verfahren in verschiedene wertvolle Produkte aufgetrennt.
Zu üblichen Systemen, die neben CPDA-1 angewandt werden, gehören Adsol und SAG-M. Bei diesen Systemen wird die Nährlösung vorher im zwei-ten Nährmittelbeutel plaziert. Diese Lösung wird in das PRC in einer zusätzlichen Stufe nach dem Abtrennen des PRP vom PRC übertragen, wodurch man eine höhere Ausbeute an Plasma und eine längere Lagerbeständigkeit für das PRC erzielt.
Die Trennung von Blut in seine Komponenten ist von erheblichem therapeutischen und finanziellen Wert. Dies wird nirgends deutlicher als bei der Behandlung der verstärkten Schädigung des Patienten-Immunsystems, die durch höhere Dosen und stärkere Arzneistoffe, die derzeit bei der Chemotherapie von Krebspatienten Anwendung finden, hervorgerufen wird. Diese aggresiveren vorgehensweisen bei der Chemotherapie führen direkt zu einer Verringerung des Blutplättchengehalts des Blutes auf abnormal niedere Werte. Damit verbundene innere und äußere Blutungen machen zusätzlich häufigere PC-Transfusionen erforderlich. Dadurch kommt es national zu Versorgungsschwierigkeiten mit Blutplättchen und zu einem Druck auf die Blutbanken, die Blutplättchenausbeute pro Bluteinheit zu steigern.
Das Personal von Blutbanken reagiert auf diesen Druck mit dem Versuch, die PC-Ausbeute auf verschiedenen Wegen zu steigern, wozu der Versuch gehört, mehr PRP herauszudrücken, bevor der Strom aus dem Blutsammelbeutel gestoppt wird. Dies hat sich häufig insofern als kontraproduktiv erwiesen, als das PRP und das anschließend daraus extrahierte PC nicht selten durch rote Blutkörperchen verunreinigt sind, was dazu führt, daß das normalerweise hellgelbe PC rosa oder rot gefärbt ist. Die Anwesenheit von roten Blutkörperchen im PC ist in so hohem Maße unerwünscht, daß rosa oder rot gefärbtes PC häufig verworfen oder einer Rezentrifugation unterworfen wird, was in beiden Fällen die Betriebskosten erhöht.
Die Vorrichtungen und Methoden der vorliegenden Erfindung mindern die oben beschriebenen Probleme und liefern außerdem eine höhere Ausbeute an PC von besserer Qualität.

Leukozytenverarmung von Blutplättchensuspensionen

Die Transfusion von Blutplättchenkonzentrat, das keiner Leukozytenverarmung unterzogen worden ist, ist für Patienten mit sowohl akuter als auch chronischer Transfusionsunterstützung nicht ohne Risiko. Bei Patienten mit akuter und chronischer Blutplättchentherapie kann es zu Schüttelfrost, Fieber und allergischen Reaktionen kommen. Wiederholte Blutplättchentransfusionen führen häufig zu einer Alloimmunisierung gegen HLA-Antigene sowie gegen blutplättchenspezifische Antigene. Dies verringert wiederum das Ansprechen auf eine Blutplättchentransfusion. Blutplättchenkonzentrate verunreinigende Leukozyten, einschließlich Granulozyten und Lymphozyten, führen zu fiebrigen Reaktionen und Albimmunisierung, was schließlich ein refraktäres Verhalten gegenüber der Blutplättchentransfusion bewirkt. Eine weitere lebensbedrohende Erscheinung bei Patienten mit starker Immunosuppression ist die Graft-Versus-Host-Krankheit. Bei diesem klinischen Syndrom können Spender-Lymphozyten, die mit den Blutplättchen-Präparaten transfundiert worden sind, eine immunologische Reaktion gegen den Transfusionsempfänger mit pathologischen Folgen auslösen.
Es gibt zunehmende Anhaltspunkte dafür, daß an Leukozyten verarmte Blutplättchen-Konzentrate das Auftreten von fiebrigen Reaktionen und ein refraktäres Verhalten gegen Blutplättchen vermindern. Von Blutkomponenten, die in bezug auf Leukozyten verarmt sind, nimmt man auch an, daß sie eine Rolle bei der Verringerung der Gefahr der Graft-Versus-Host-Krankheit spielen. Ferner wird angenommen, daß die Verarmung von Blutplättchen-Präparaten in bezug auf Leukozyten die Übertragung von mit Leukozyten assoziierten Viren, wie HIV-1 und CMV, vermindert, wenn auch nicht vollkommen verhindert.
Blutplättchen-Präparate enthalten unterschiedliche Mengen an Leukozyten. Blutplättchen-Konzentrate, die durch eine differentielle Zentrifugation von Blutkomponenten hergestellt worden sind, weisen je nach Zentrifugationszeit und angewandter g-Kraft eine unterschiedliche Verunreinigung mit Leukozyten auf. Während die Dosis einer Verunreinigung mit Leukozyten, die erforderlich ist, um eine fiebrige Reaktion hervorzurufen oder um ein refraktäres Verhalten bei wiederholten Transfusionen auszulösen, unbekannt bleibt, berichten verschiedene neuere Untersuchungen über eine Verringerung der Albimmunisierung und des refraktären Verhaltens gegenüber Blutplättchen bei Leukozyten-Verunreinigungsniveaus von < 1 x 10&sup7; pro Einheit. Diese und andere Untersuchungen legen es nahe, daß eine Verringerung der Leukozyten-Verunreinigung um einen logarithmischen Faktor von mindestens 2 (99%) erforderlich ist. Noch aktuellere Untersuchungen legen es nahe, daß eine Verringerung um den logarithmischen Faktor 3 (99,9%) oder um den logarithmischen Faktor 4 (99,99%) noch erheblich günstiger wäre.
Das US-Patent 4 880 548 (nachstehend als '548 bezeichnet) stellt eine zweckmäßige und sehr wirksame Einrichtung zur Verarmung von PC an Leukozyten bereit. PC wird durch einen Faserfilter geleitet, der die Gewinnung von 90% oder mehr der Blutplättchen, die den Filter passieren, ermöglicht, während im Filter mehr als 99,9% der auftreffenden Leukozyten zurückgehalten werden. Dieses System ist derzeit am Krankenbett in Krankenhäusern weit verbreitet, ist jedoch im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anwendung in Blutbanken während der Verarbeitung von Spenderblut nicht gut geeignet. Diese schlechte Eignung beruht vorwiegend auf zusätzlichen Lagerungsbeschränkungen in Verbindung mit PC und den Verfahren zur Verabreichung von PC. Beispielsweise werden Blutplättchen in PC typischerweise in einem Gesamtvolumen von nur etwa 40 bis 60 ml Plasma suspendiert. Im Gegensatz dazu stammen die Blutplättchen, die mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren verarbeitet werden, aus einer einzigen Einheit von Vollblut und werden als PRP in einer Menge von etwa 180 bis 240 ml Plasma suspendiert. Außerdem werden die Blutplättchen in PC während der Zentrifugation drastischen Bedingungen unterworfen, so daß es Grund zu der Annahme gibt, daß die Blutplättchen aufgrund der starken Kräfte, denen sie beim Erreichen des Bodens des Beutels während der Sedimentation ausgesetzt sind, sich im Vergleich zur Blutplättchen-Verteilung in PRP nicht bereitwillig dispergieren lassen, d. h. stärker durch eine Adhäsion von Teilchen an Teilchen aggregiert sind.
Aus diesen und möglicherweise anderen Gründen zeigen Blutplättchen in PC im Vergleich zu Blutplättchen in PRP eine wesentlich stärkere Tendenz, im Filter während der Verarmung an Leukozyten zurückgehalten zu werden. Tätsächlich liegt einer der erfindungsgemäßen Vorteile der Vorrichtungen und Verfahren der Erfindung darin, daß eine wesentlich bessere Ausbeute erreicht wird, wenn die Blutplättchen in Form von PRP an Leucozyten verarmt sind, verglichen mit PC; z.B. kann die Ausbeute an PRP 99% übersteigen, während eine optimale Ausbeute an PC etwa 90 bis 95% beträgt.
EP-A-0 329 303 betrifft die Abtrennung von Leukozyten aus einem Blutplättchen-Konzentrat (PC), indem man einzelne oder vereinigte Einheiten von PC durch einen Leukozyten-Verarmungsfilter leitet. Diese Druckschrift betrifft nicht die Abtrennung von Leukozyten aus einem an Blutplättchen reichen Plasma (PRP).
EP-A-0 243 744 betrifft ein Filtrationssystem zur Entfernung weißer Blutzellen (Leukozyten) von roten Blutkörperchen. Beim Verfahren von EP-A- 0 243 744 wird zunächst Vollblut (im Blutbeutel 3 enthalten) zentrifugiert, um das Blut in dichter gepackte rote Blutkörperchen und in weniger dichtes, an Blutplättchen reiches Plasma (PRP) aufzutrennen, wobei das letztgenannte Produkt in einen der Satellitenbeutel 9 gedrückt wird, wobei im Beutel 3 die gepackten roten Blutkörperchen (RBCs) unter Einschluß von weißen Blutzellen (WBCs) und einigen Blutplättchen zurückbleiben. Der Inhalt im Beutel 3 wird sodann rekonstituiert. Das rekonstituierte Gemisch wird aus dem Beutel 3 durch den Filter 15 geleitet. Dabei werden die Leukozyten durch den Filter 15 entfernt, während die roten Blutkörperchen den Filter 15 passieren und im Beutel 7 gesammelt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine repräsentative Ansicht eines typischen Blutsammel-Sets zum Sammeln und zum Verarbeiten von Blut. Das Set 10 umfaßt einen Sammelbeutel 11 und einen damit verbundenen und zu einem ersten Satellitenbeutel 13 (für PRP) führenden flexiblen Schlauch 12 sowie einen zweiten Satellitenbeutel 15 (für Plasma), der mit dem ersten Satellitenbeutel 13 über einen flexiblen Schlauch 16 verbunden ist.
Fig. 2 ist identisch mit Fig. 1, mit der Ausnahme, daß der Schlauch 12 aufgeschnitten und ein Filter 14 eingesetzt ist.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Blut, die einen ersten Behälter und mindestens einen damit verbundenen zweiten Behälter umfaßt, wobei ein Filter zwischen dem ersten Behälter und dem zweiten Behälter angeordnet ist, wobei der Filter den Durchgang von Blutplättchen erlaubt, den Durchfluß jedoch blockiert, wenn rote Blutkörperchen den Filter erreichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Blut, die einen ersten Behälter und mindestens einen damit verbundenen zweiten Behälter umfaßt, wobei ein Filter zwischen dem ersten Behälter und dem zweiten Behälter angeordnet ist, wobei der Filter ein poröses, faseriges Medium umfaßt, das Leukozyten entfernt und den Durchgang von an Blutplättchen reichem Plasma erlaubt, jedoch den Durchfluß blockiert, wenn rote Blutkörperchen den Filter erreichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer im wesentlichen von roten Blutkörperchen freien Blutkomponente, das folgendes umfaßt:
das Zentrifugieren von Blut oder einer Blutkomponente in einem ersten Behälter unter Bildung einer überstehenden Schicht und einer Sedimentschicht, wobei die Sedimentschicht rote Blutkörperchen enthält;
das Zuführen der überstehenden Schicht aus dem ersten Behälter in einen zweiten Behälter durch eine Vorrichtung, die einen Filter umfaßt, der das Durchströmen von Flüssigkeit ermöglicht und den Durchfluß stoppt, wenn rote Blutkörperchen den Filter erreichen, und
das Sammeln der Blutkomponente, die im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist, im zweiten Behälter.
PC wird typischerweise aus Spenderblut hergestellt, das bis zum Bedarf gelagert und dem Patienten bei Bedarf am Krankenbett transfundiert wird. Sofern eine Leukozyten-Verarmung an Blutplättchen, die aus Spenderblut stammen, durchgeführt worden ist, wurde dies im allgemeinen unmittelbar vor oder gleichzeitig mit der Transfusion an den Patienten vorgenommen. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verarmung an Leukozyten zum Zeitpunkt der Verarbeitung des Bluts durchgeführt, die gemäß US-Praxis innerhalb von 8 Stunden nach der Blutentnahme stattfindet. Die Stufe Nr. 3 des 6-stufigen Verfahrens gemäß der vorstehend geschilderten Blutbankpraxis wird modifiziert, indem man unmittelbar stromabwärts vom Blutsammelbeutel 11 einen Leukozyten-Verarmungsfilter 14 dazwischensetzt (vgl. Fig. 2). In dem Maß, in dem das überstehende PRP durch den Plasma-Extraktor ausgepreßt wird, werden Leukozyten durch das Filter entfernt und an Leukozyten verarmtes PRP wird im Satellitenbeutel gesammelt und wird anschließend zentrifugiert, um an Leukozyten verarmtes PC und Plasma zu erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters sind die Fasern, aus denen das Filterelement zusammengesetzt ist, modifiziert, indem man ein Gemisch aus zwei Monomeren aufpfropft, von denen eines Hydroxylgruppen und das andere anionische Gruppen, wie Carboxylgruppen, enthält, wobei die Hydroxylgruppen in einer größeren Anzahl vorliegen. Wie im US-Patent 4 880 548 (auf das hier durch Verweis Bezug genommen wird) beschrieben, sind die erfindungsgemäßen Filtermedien vorzugsweise an der Oberfläche modifiziert, wozu man ein Gemisch mit hydroxylendständigen und carboxylendständigen Monomeren verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Monomeren um Hydroxyethylmethacrylat bzw. um Methacrylsäure, wobei das Monomerenverhältnis (Carboxyl:Hydroxyl) vorzugsweise im Bereich von 0,01:1 bis 0,5:1 und insbesondere im Bereich von 0,05:1 bis 0,35:1 liegt. Ein bevorzugtes Monomerenverhältnis bewirkt ein erwünschtes zeta-Potential beim pH-Wert des Plasmas (7,3) von -3 bis -30 mV; ein besonderes bevorzugtes Verhältnis bewirkt ein zeta-Potential von -7 bis -20 mV; und ein ganz besonders bevorzugtes Verhältnis bewirkt ein zeta-Potential von -10 bis -14 mV.
Die erfindungsgemäß aus Polybutylenterephthalat-Fasern hergestellten Filterelemente weisen einen CWST-Wert von etwa 50 bis 54 dyn/cm auf. Die meisten übrigen Fasern, die verwendet werden können, weisen einen CWST-Wert unter 55 dyn/cm auf. Eine Oberflächenpfropfung unter Verwendung der vorerwähnten Monomeren bewirkt, daß der CWST-Wert der Fasern steigt. Der genaue Wert hängt vom Verhältnis der beiden Monomeren ab. Ein bevorzugter Bereich für den CWST-Wert der erfindungsgemäßen Vorrichtungen beträgt etwa 70 bis 115 dyn/cm, ein besonders bevorzugter Bereich beträgt 90 bis 100 dyn/cm und ein ganz besonders bevorzugter Bereich beträgt 93 bis 97 dyn/cm, wobei diese Bereiche durch Variieren des Verhältnisses von carboxylendständigen und hydroxylendständigen Monomeren erreicht werden.
Obgleich die Fasern des porösen Mediums unbehandelt bleiben können, werden sie vorzugsweise behandelt, um sie noch wirksamer zu machen. Beispielsweise können die Fasern einer Oberflächenmodifikation unterzogen werden, um die kritische Benetzungsoberflächenspannung (CWST) der Fasern zu erhöhen.
Wie im US-Patent 4 880 548 beschrieben ist, kann der CWST-Wert eines porösen Mediums bestimmt werden, indem man individuell auf ihre Oberfläche eine Reihe von Flüssigkeiten aufbringt, deren Oberflächenspannungen von 2 bis 4 dyn/cm variieren, und indem man die Absorption oder Nichtabsorption der einzelnen Flüssigkeiten im zeitlichen Verlauf beobachtet. Der CWST-Wert eines porösen Mediums (in der Einheit dyn/cm) ist definiert als der Mittelwert aus der Oberflächenspannung der Flüssigkeit, die absorbiert wird, und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit mit der am nächsten kommenden Oberflächenspannung, die innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht absorbiert wird. Die Werte für die absorbierte und nicht-absorbierte Flüssigkeit hängen in erster Linie von den Oberflächeneigenschaften des Materials, aus dem das poröse Medium gefertigt ist, und in zweiter Linie von den Porengrößeneigenschaften des porösen Mediums ab. Flüssigkeiten, deren Oberflächenspannungen unter dem CWST-Wert eines porösen Mediums liegen, benetzen das Medium beim Kontakt spontan und fließen dann, wenn das Medium durchgehende Löcher aufweist, bereitwillig hindurch. Flüssigkeiten mit Oberflächenspannungen über dem CWST-Wert des porösen Mediums fließen bei geringen Druckdifferenzen möglicherweise überhaupt nicht und fließen möglicherweise in unregelmäßiger Weise bei Druckdifferenzen, die ausreichend hoch sind, um die Flüssigkeit durch das poröse Medium zu drücken. Um eine angemessene Grundbenetzung eines faserigen Mediums mit einer Flüssigkeit, wie Blut, zu erreichen, weist das faserige Medium vorzugsweise einen CWST-Wert im Bereich von etwa 53 dyn/cm oder mehr auf.
Die Anzahl an Carboxylgruppen pro Oberflächeneinheit scheint einen wichtigen Einfluß auf die Haftung von Blutplättchen auf Faseroberflächen auszuüben. Dieser Einfluß spiegelt sich wider im Verhältnis der im aus dem Filter ausströmenden Produkt gewonnenen Blutplättchen zu der vor der Filtration vorhandenen Anzahl an Blutplättchen. Die Blutplättchengewinnung erreicht ihr Maximum beim optimalen Anteil an Methacrylsäure (MAA). Es wird angenommen, daß die Anzahl an Carboxylgruppen pro Einheit der Faseroberfläche über den für die Erfindung interessanten Bereich eng proportional zur Menge an MAA in der monomeren Pfropflösung ist.
Das erfindungsgemäße poröse Medium kann beispielsweise aus beliebigen synthetischen Polymeren gebildet werden, die zur Bildung von Fasern befähigt sind und sich als Substrat für den Pfropfvorgang eignen. Vorzugsweise soll das Polymere zur Umsetzung mit mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomeren unter dem Einfluß von ionisierender Strahlung befähigt sein, ohne daß die Matrix durch die Strahlung ungünstig beeinflußt wird. Zu geeigneten Polymeren zur Verwendung als Substrat gehören (ohne Beschränkung hierauf) Polyolef ine, Polyester, Polyamide, Polysulfone, Acrylprodukte, Polyacrylnitrile, Polyaramide, Polyarylenoxide und -sulfide sowie Polymere und Copolymere aus halogenierten Olefinen und ungesättigten Nitrilen. Beispiele hierfür sind (ohne Beschränkung hierauf) Polyvinylidenfluorid, Polyethylen, Polypropylen, Celluloseacetat und Nylon 6 und 66. Bevorzugte Polymere sind Polyolefine, Polyester und Polyamide. Beim besonders bevorzugten Polymeren handelt es sich um Polybutylenterephthtalat (PBT).
Die Oberflächeneigenschaften lassen sich durch eine Anzahl von Verfahren modifizieren, beispielsweise durch chemische Umsetzung unter Einschluß einer nassen oder trockenen Oxidation, durch Beschichten der Oberfläche unter Abscheiden eines Polymeren darauf und durch Pfropfreaktionen, die durch Einwirken einer Energiequelle, wie Wärme, einen Van der Graff-Generator, UV-Licht oder verschiedene andere Strahlungsformen aktiviert werden. Beim bevorzugten Verfahren handelt es sich um eine Pfropfreaktion unter Anwendung von gamma-Strahlung, beispielsweise aus einer Kobaltquelle.
Ein Pfropfvorgang unter Bestrahlung hat bei Durchführung unter geeigneten Bedingungen den Vorteil einer erheblichen Flexibilität in der Wahl der Reaktantengase, der Oberflächen und der Verfahren zur Aktivierung der erforderlichen Umsetzung. Eine Pfropfung durch gamma-Strahlung ist besonders bevorzugt, da sich dann sehr stabile Produkte mit einem unter der Nachweisgrenze liegenden, niedrigen Gehalt an mit Wasser extrahierbaren Bestandteilen ergeben. Ferner wird die Möglichkeit zur Herstellung von synthetischen, organischen, faserigen Medien mit einem CWST-Wert innerhalb eines gewünschten Bereiches leichter bei Anwendung der Pfropftechnik unter gamma-Bestrahlung erreicht.
Bei einem Beispiel für eine Pfropftechnik unter Bestrahlung wird mindestens eines einer Vielzahl von Monomeren, die jeweils einen Ethylenoder Acrylrest und eine zweite Gruppe, die unter hydrophilen Gruppen (z. B. -COOH oder -OH) ausgewählt werden kann, enthalten. Ein Pfropfen des faserigen Mediums kann auch mit Verbindungen, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppe, z. B. einen Acrylsäurerest, in Kombination mit einer Hydroxylgruppe enthalten, erreicht werden, wie mit Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Acrylsäure oder in Kombination mit Methacrylsäure. Die Verwendung von HEMA als Monomeres trägt zu einem sehr hohen CWST-Wert bei. Analoge mit ähnlichen funktionellen Eigenschaften können zur Modifikation der Oberflächeneigenschaften der Fasern verwendet werden.
In einer ersten Ausführungsform, die in der vorliegenden Erfindung nicht beansprucht wird, deren Beschreibung jedoch auf den nächsten Seiten folgt und mit den Unterabschnitten (a) bis (f) endet, wird das von einer einzigen Einheit von etwa 450 ml menschlichem Blut abgeleitete PRP typischerweise während eines Fließzeitraums von 10 bis 40 Minuten durch einen Filter aus gepfropften Fasern geleitet, wobei das Element des Filters vorzugsweise Fasern mit einer Oberfläche im Bereich von 0,15 bis 1,0 m² und insbesondere von 0,2 bis 0,7 m² und mit einem Hohlraumvolumen im Bereich von 78 bis 89% (d. h. bei Verwendung von PBT-Fasern entsprechend einer Dichte des Filterelements im Bereich von 0,15 bis 0,30 g/ml) und insbesondere von 81 bis 85% (für PBT 0,21 bis 0,26 g/ml) aufweist. Das Filterelement weist vorzugsweise die Form eines geraden Zylinders auf, dessen Verhältnis von Durchmesser zur Dicke vorzugsweise im Bereich von 7:1 bis 40:1 liegt. Der Bereich der Faserdurchmesser beträgt vorzugsweise 1,0 bis 4 um und insbesondere 2 bis 3 um. Diese Parameter können variiert werden. Beispielsweise kann der Durchmesser des Filterelements verringert und die Dicke des Filterelements erhöht werden, wobei die Gesamtmenge an Fasern unverändert bleibt, oder die Fasern können einen größeren Durchmesser bei Erhöhung der Gesamtmenge der Fasern aufweisen. Schließlich können die Fasern gepackt werden, im Gegensatz zu einer vorherigen Formgebung unter Bildung einer zylindrischen Scheibe.
Gegebenenfalls kann die Fließgeschwindigkeit des PRP durch den Filter unter Erzielung einer Gesamtströmungsdauer von 10 bis 40 Minuten reguliert werden, indem man in geeigneter Weise den Durchmesser des Elements, die Dicke des Elements, den Faserdurchmesser und die Dichte auswählt und/oder indem man den Durchmesser des Schlauchs 12 entweder stromaufwärts oder stromabwärts vom Filter oder sowohl stromaufwärts und stromabwärts variiert. Bei diesen Strömungsgeschwindigkeiten kann ein Wirkungsgrad der Verarmung an Leukozyten von mehr als 99,9% und sogar in einer Höhe von 99,9995% erreicht werden. Diese Wirkungsgrade führen zu einem PC-Produkt, das erheblich weniger als 10&sup7; Leukozyten pro PC-Einheit enthält (eine PC-Einheit ist das Volumen an PC, das von einer einzigen Einheit an Spenderblut erhalten wird).
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung und die Art ihrer Anwendung führen unter anderem zu den nachstehend angegebenen Vorteilen.
(a) In der Blutbahk ist für die Filtrationsstufe im Vergleich zur gegenwärtigen Praxis kein zusätzlicher Arbeitsaufwand erforderlich. Im Krankenhaus entfällt die Notwendigkeit für eine Filtrationstätigkeit am Krankenbett vollständig.
(b) Das Volumen des verarbeiteten PRP beträgt im Vergleich zum Volumen des PC, das vom PRP abgeleitet ist, etwa das 5-fache oder mehr. Da das verarbeitete Volumen größer ist, beträgt der Verlust an PC aufgrund der im Filter zurückgehaltenen Menge nur etwa 1% im Vergleich zu einem etwa 5-fachen Verlust oder einem noch größeren Verlust, wenn PC am Krankenbett filtriert wird.
(c) Im Vergleich zur Praxis im Krankenhaus kann die Filtration in der Blutbank im allgemeinen besser kontrolliert werden, da sie in relativ großer Zahl von Personen, die für die spezielle Aufgabe geschult sind, vorgenommen wird.
(d) Einige Forscher vertreten die Auffassung, daß bei Lagerung von PC vor Entfernung von Leukozyten die Blutplättchen während der Lagerung beim Zerfall der Leukozyten unter Freisetzung ihrer Komponenten geschädigt werden, von denen einige für menschliches Gewebe stark toxisch sind. Es wird angenommen, daß eine Entfernung der Leukozyten innerhalb einiger Stunden nach dem Sammeln des Blutes in starkem Umfang eine darauf zurückgeführte Schädigung verringert.
(e) Beim Vorgang des Punktierens der Vene des Spenders schneidet die hypodermische Nadel eine Scheibe aus der Haut des Spenders, die in das gesammelte Blut übertragen wird. Der vor der Venenpunktion aufgebrachte Alkoholtupfer kann nicht in angemessener Weise die Sterilität dieser Hautscheibe gewährleisten. Somit kann die Hautscheibe eine oder mehrere Arten von Bakterien enthalten. Das gebräuchlichste Bacterium darunter, das zusammen mit anderen Organismen in PC nachgewiesen worden ist, ist Staphylococcus epidermidis. Die Anwesenheit der Hautscheibe im PC stellt eine mögliche Quelle für ein bakterielles Wachstum während der Lagerung dar. Die Furcht vor einem derartigen Wachstum ist der Hauptgrund für die Bestimmung (in den USA), die die Lagerzeit der Blutplättchen auf 5 Tage beschränkt. Die Entfernung der Hautscheibe durch Filtration in einem frühen Stadium der Verarbeitung stellt aus diesem Grund einen wichtigen Vorteil dar, was eine Lockerung der Fünftagesregelung ermöglichen kann.
(f) Im Vergleich zum Filtrationsverfahren am Krankenbett gemäß US-A- 4 880 548 wird eine verbesserte Ausbeute an Blutplättchen erzielt, d. h. die Ausbeute beträgt mehr als 98 bis 99%, verglichen mit etwa 90 bis 95%, die typischerweise bei einer Filtration am Krankenbett erreicht werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die unter die vorliegende Erfindung fällt, wird der zwischengeschaltete Filter 14 im Vergleich zur ersten Ausführungsform mit einer geringeren Faseroberfläche, einer geringeren Filterelement-Strömungsfläche, einer höheren Filterelement-Dichte und einem verminderten Hohlraumvolumen ausgebildet. Die Gesamtmenge der Fasern ist ebenfalls vermindert, so daß ein bevorzugter Bereich der Faseroberfläche des Filterelements 0,04 bis 0,3 m² und ein besonders bevorzugter Bereich 0,06 bis 0,20 m² beträgt. Ein bevorzugter Bereich für die Filterelement-Strömungsfläche beträgt 3 bis 8 cm² und ein besonders bevorzugter Bereich 4 bis 6 cm². Ein bevorzugter Bereich für das relative Hohlraumvolumen beträgt 71 bis etwa 83% (entsprechend für PBT-Fasern bis zu einer Dichte von 0,23 bis 0,40 g/ml) und ein besonders bevorzugter Bereich beträgt 73 bis 80% (0,27 bis 0,37 g/ml). Ein bevorzugter Bereich für den CWST-Wert der Fasern beträgt 70 bis 115 dyn/cm, ein besonders bevorzugter Bereich 90 bis 100 dyn/cm und ein ganz besonders bevorzugter Bereich 93 bis 97 dyn/cm. Aufgrund der sehr geringen Größe hält eine bevorzugte Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung intern nur 0,5 bis 1 ml PRP zurück, was einen Verlust von weniger als 0,5% an Blutplättchen darstellt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform hergestellte Filter, die zwischen dem Blutsammelbeutel und dem PRP-Beutel zwischengeschaltet sind, entfernen im allgemeinen 85 bis 99% oder mehr der auftreffenden Leukozyten. Tabelle II zeigt, daß diese Entfernungsrate nicht ausreicht, um beständig eine Restleukozytenzahl von weniger als 10&sup7; Leukozyten pro 50 ml PC zu erreichen. Eine Hauptfunktion dieser Vorrichtung besteht jedoch darin, während des Dekantiervorgangs als automatisches "Ventil" zu wirken, indem der PRP-Strom zu dem Zeitpunkt sofort gestoppt wird, an dem rote Blutkörperchen in Kontakt mit der Filteroberfläche kommen. Der Mechanismus dieser ventilartigen Wirkung ist nicht vollständig aufgeklärt, kann aber auf eine Aggregation der roten Blutkörperchen beim Erreichen der Filteroberfläche zurückzuführen sein, wodurch eine Sperre gebildet wird, die einen weiteren Durchstrom von PRP durch das Filterelement verhindert oder blockiert. Eine Aggregation von roten Blutkörperchen bei Kontakt mit der Filteroberfläche scheint mit dem CWST-Wert und/oder den Oberflächeneigenschaften der Fasern, die durch das hier beschriebene Verfahren zum Modifizieren der Fasern erzeugt werden, zusammenzuhängen. Diese Theorie für den vorgeschlagenen Mechanismus wird durch das Vorhandensein von Filtern gestützt, die zu einer hochwirksamen Leukozytenverarmung von humanen Suspensionen von roten Blutkörperchen befähigt sind und Porengrößen von nur 0,5 um aufweisen. Rote Blutkörperchen passieren ungehindert und vollständig diese Filter ohne Verstopfungen bei Anlegen eines Drucks der gleichen Größenordnung, wie er erfindungsgemäß angewandt wird. Andererseits stoppen die erfindungsgemäßen Filter, die typischerweise Porendurchmesser von mehr als etwa 0,5 um aufweisen, abrupt den Strom von roten Blutkörperchen, wenn der Filter mit den roten Blutkörperchen in Kontakt kommt. Dies läßt darauf schließen, daß die ventilartige Wirkung des Filters nicht mit der Porengröße oder einem Filtrationsmechanismus in Zusammenhang steht oder von diesen verursacht wird. Der Mechanismus dieser ventilartigen Wirkung ist nicht völlig geklärt, kann aber die mit dem zeta-Potential in Zusammenhang stehende Aggregation der roten Blutkörperchen beim Erreichen der Filteroberfläche widerspiegeln, wobei diese eine Sperre bilden, die den weiteren Durchstrom von PRP durch das Filterelement verhindert oder blockiert.
Nachstehend sind Vorteile aufgeführt, die bei Anwendung dieser Vorrichtung erzielt werden:
(a) Das gesammelte PRP und das daraus abgeleitete PC sind im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen.
(b) Das Bedienungspersonal muß lediglich den PRP-Strom starten, der sich dann unter Einströmen in den ersten Satellitenbeutel fortsetzt, bis rote Blutkörperchen in Kontakt mit der Filteroberfläche kommen, wonach der Strom gestoppt wird. Dadurch wird keine Bedienungsperson zur Bestimmung des Zeitpunkts, wann der Strom zu stoppen ist, benötigt. Das auf diese Weise erhaltene PRP weist die schwach gelbe Färbung von normalem PRP auf und kann für praktische Zwecke als frei von roten Blutkörperchen angesehen werden. Das vom PRP abgeleitete PC weist die charakteristische hellgelbe Farbe von PC auf und kann für praktische Zwecke als im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen angesehen werden.
(c) Das aus dem Blutsammelbeutel während des Plasmaextraktionsvorgangs gewonnene PRP-Volumen wird um etwa 2 bis etwa 3% im Vergleich zu einer sehr geschickten manuellen Bedienung und vermutlich um etwa 2 bis etwa 5% im Vergleich zur durchschnittlichen Blutbankpraxis erhöht.
(d) Der Arbeitsaufwand wird verringert, da eine Überwachung der Grenzfläche während des Dekantiervorgangs nicht erforderlich ist.
(e) Frisch gespendetes Blut enthält Blutplättchen, deren Alter von frisch gebildeten Blutplättchen bis zu 9 Tagen oder mehr variiert (die in vivo-Halbwertszeit von Blutplättchen beträgt etwa 9 Tage). Frisch gebildete Blutplättchen sind größer und gelten im allgemeinen als aktiver. Da die jüngeren Blutplättchen größer sind, tendieren sie zu einer rascheren Sedimentation während der Zentrifugation und sind infolgedessen im PRP ganz in der Nähe zur Grenzfläche der roten Blutkörperchen in größerer Anzahl vorhanden. Messungen haben ergeben, daß die Konzentration an Blutplättchen im 10%-Volumenanteil des PRP ganz in der Nähe zur Grenzfläche etwa 2 mal so groß wie im obersten 10%-Volumenbereich des PRP ist. Berücksichtigt man diese Tatsache, so wird die Gesamtzahl an gewonnenen Blutplättchen um etwa 4 bis 10% erhöht.
(f) Der höhere Anteil an jüngeren Blutplättchen im PC, das dem Patienten verabreicht wird, bedeutet, daß im Vergleich zur derzeitigen Blutbankpraxis deren Lebensdauer im Patienten nach der Verabreichung länger ist und die Blutplättchen eine höhere Aktivität aufweisen.
(g) Die Ausbeute an Plasma, einer Komponente, die einen vergleichbaren Wert wie PRC und PC aufweist, wird ebenfalls um etwa 2 bis etwa 5% erhöht.
(h) Mit zunehmender Plasmaausbeute nimmt der Plasmagehalt des PRC ab. Dies ist vorteilhaft, da der MHC (Haupthistokompatibilitätskomplex) im Plasma für das Auftreten von Urticaria (Nesselfieber) bei einem Teil der PRC-Transfusionsempfänger verantwortlich ist.
Ferner wird gemäß einer dritten Variation, die ebenfalls unter die Erfindung fällt, die Faser wie bei den vorhergehenden Versionen einer Oberflächenmodifikation unterzogen, wobei aber die Faseroberfläche des Elements erhöht wird, während gleichzeitig die Dichte des Filterelements etwas verringert wird. Auf diese Weise werden sämtliche Vorteile der vorstehenden Ausführungsformen zusammen mit einem höheren Wirkungsgrad in bezug auf die Leukozytenverarmung erzielt.
Ein bevorzugter Bereich der Filteroberfläche für die dritte Ausführungsform der Erfindung beträgt 0,3 bis 2,0 m² und ein besonders bevorzugter Bereich beträgt 0,35 bis 0,6 m³. Die Obergrenze für die Faserober fläche spiegelt das Bestreben wider, die Filtration in einer relativ kurzen Zeitspanne zu beenden. Die Obergrenze kann erhöht werden, wenn längere Filtrationszeiten akzeptabel sind. Ein bevorzugtes Hohlraumvolumen eines Filters für ein Filterelement liegt im Bereich von 71 bis 83% (d. h. wenn PBT-Fasern verwendet werden, entsprechend einer Dichte des Futerelements im Bereich von 0,24 g/ml bis 0,40 g/ml) und insbesondere 75 bis 80% (für PBT 0,28 g/ml bis 0,35 g/ml). Eine bevorzugte Filterelement- Strömungsfläche beträgt 2,5 bis 10 cm² und insbesondere 3 bis 6 cm². Leukozyten-Verarmungswirkungsgrade von mehr als etwa 99,9 bis 99,99%, was einem durchschnittlichen Restleukozytengehalt pro Einheit von weniger als etwa 0,005 x 10&sup7; entspricht, können erreicht werden.

Abwandlung der Dichte bei Verwendung von anderen Fasern als PBT

In den vorstehenden Ausführungen wurde der Ausdruck "Dichte" verwendet. Die angegebenen Dichtewerte für das Filterelement basieren auf der Verwendung von PBT-Fasern. Andere Fasern, die eine von PBT unterschiedliche Dichte aufweisen, können, wie vorstehend erwähnt, verwendet werden, mit der Maßgabe, daß ihre Oberfläche die vorstehend angegebenen Eigenschaften, d. h. einen CWST-Wert von mehr als 70 dyn/cm, aufweist oder entsprechend modifiziert worden ist. Erfindungsgemäß kann bei Verwendung anderer Fasern von unterschiedlicher Dichte die Dichte eines Elements, das unter Verwendung dieser anderen Fasern gefertigt wird, auf folgende Weise berechnet werden:
V wird als der prozentuale Anteil des Hohlraumvolumens in bezug zum scheinbaren Volumen des PBT-Elements bezeichnet (d. h. V = (Hohlraumvolumen/Volumen des Elements) x 100]. Die Aufgabe besteht darin, die Elementdichte eines Elements aus anderen Fasern zu berechnen, das ein relatives prozentuales Hohlraumvolumen aufweist, das V entspricht.
Wenn F die Dichte der anderen Fasern ist und die Dichte von PBT 1,38 g/cm³ beträgt und wenn M, die Elementdichte des PBT-Elements ist und M&sub2; die erforderliche Dichte für ein Element, das ein gleichwertiges Verhalten aufweist, ist, so ergibt sich das Hohlraumvolumen V des PBT-Faserelements aus folgender Gleichung
V = (1 - M&sub1;/1,38) x 100
und die Dichte, die für das unter Verwendung der anderen Fasern hergestellte Element erforderlich ist, gemäß folgender Gleichung
M&sub2; - F (1 - V/100).
Der besonders bevorzugte Faserdurchmesserbereich für die erfindungsgemäße Praxis beträgt etwa 2 bis 3 um, wobei der Durchmesser als Oberfläche gemäß den Angaben im US-Patent 4 880 548 definiert ist. Dieser Bereich wird bevorzugt, da bei Werten, die erheblich über diesem Bereich liegen, die Abmessungen der Elemente und infolgedessen die Flüssigkeitsrückhaltevolumina der Filter erheblich größer werden, und bei Werten unterhalb dieses Bereichs die Filterelemente relativ kohärent werden und leichter zusammengedrückt werden. Beispielsweise wird ein Element, das unter Verwendung von Polypropylenfasern von weniger als 2 um gefertigt ist, durch den vom Plasmaextraktor entwickelten Druck, der eine Höhe von 300 mmHg erreichen kann, zusammengedrückt
Die Porendurchmesser der erfindungsgemäßen Filterelemente lassen sich gemäß dem modifizierten OSU F2-Verfahren gemäß den Angaben im US-Patent 4 925 572 bestimmen.
Eine erfindungsgemäß geeignete Technik zur Messung der Faseroberfläche, beispielsweise durch Adsorption von Stickstoffgas, ist die von Brunauer, Emmet und Teller in den 30'er Jahren entwickelte Technik, die häufig als "BET"-Messung bezeichnet wird. Bei Verwendung von PBT als Beispiel kann die Oberfläche von schmelzgeblasenen Bahnen zur Berechnung des durchschnittlichen Faserdurchmessers herangezogen werden:
Gesamtvolumen der Fasern in g = 1/1,38 ml
(worin 1,38 = Faserdichte von PBT, g/ml)
daher πd²L/4 = 1/1,38 (1)
Die Fläche der Fasern ist πdL = Af (2)
Division von (1) durch (2),
d/4 = 1/1,38Af und d = 4/1,38Af = 2,9/Af, oder (0,345Af)&supmin;¹
worin L = Gesamtlänge der Fasern pro Gramm, d = durchschnittlicher Faserdurchmesser in Zentimeter und Af = Faseroberfläche in cm²/g. Wenn d in der Einheit pm angegeben wird, ergibt sich für Af die Einheit m²/g (Quadratmeter/Gramm), die nachstehend verwendet wird. Für von PBT abweichende Fasern, ist der Dichtewert anstelle von 1,38 einzusetzen.

Beispiele

Die Beispiele 1 und 2 entsprechen der in der vorliegenden Erfindung nicht beanspruchten ersten Ausführungsform, die jedoch für das Verständnis der vorliegenden Erfindung als erforderlich angesehen werden.
Die einzelnen Beispiele wurden unter Anwendung des folgenden grundlegenden Verfahrens zum Verarbeiten und Testen eines Beutels von Spenderblut durchgeführt. Das Blutsammelset entsprach der Darstellung in Fig. 1+ Der Beutel 11, in den ein Antikoagulationsmittel gegeben worden war, wurde zum Sammeln von 1 Einheit von etwa 450 ml Blut eines freiwilligen menschlichen Spenders verwendet. Der Beutel 11 wurde zusammen mit seinen beiden Satellitenbeuteln 5 Minuten bei 2280 x g zentrifugiert, wodurch die roten Blutkörperchen zu einer Sedimentation in den unteren Bereich des Beutels veranlaßt wurden und eine durchsichtige, gelbstichig gefärbte Schicht von Plasma, das frei von roten Blutkörperchen war, im oberen Bereich des Beutels verblieb. Dieser Beutel wurde sodann in einen Plasmaextraktor übertragen, wobei sorgfältig darauf geachtet wurde, den Inhalt nicht aufzuschütteln. Unter Abklemmen des Schlauches 12 in der Nähe des Beuteis 11 mit dem Ziel, ein Fließen zu verhindern, wurde der Schlauch 12 durchschnitten. Der Testfilter wurde in der Position 14 gemäß der Darstellung in Fig. 2 eingesetzt. Mit dem Plasmaextraktor wurde auf den Beutel eine ausreichende Kraft ausgeübt, um einen Druck von etwa 200 bis 300 mmHg innerhalb des Beutels zu erzeugen. Nach Entfernen der Klemme am Schlauch 12 konnte die überstehende Flüssigkeit durch den Filter in den Beutel 13, der in einer Waagschale lag, strömen. Einer von mehreren geschulten Bedienungspersonen wurde angehalten, ein Signal zu geben, wenn gemäß normaler Blutbankpraxis der Strom manuell abgestellt worden wäre. Für die Beispiele 1 und 2, die der ersten Ausführungsform entsprechen, wurde der Schlauch 12 zum Signalzeitpunkt sofort abgesperrt, das Gewicht des gesammelten PRP wurde aufgezeichnet, und der Beutelinhalt wurde analysiert, wobei die in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse erzielt wurden.
Für die Beispiele 3-8 und 9-10 wurde das Gewicht des PRP-Beutels 13 zum Signalzeitpunkt, d. h. zum genauen Zeitpunkt, wenn gemäß normaler Blutbankpraxis der Durchfluß abgestellt worden wäre, aufgezeichnet, während man den Durchfluß fortsetzte, bis die Schicht der roten Blutkörperchen den Filter 14 erreicht hatte. Zu diesem Zeitpunkt stoppte der Durchfluß spontan und abrupt. Das Gewicht des gesammelten PRP wurde aufgezeichnet. Die Ergebnisse für die Beispiele 3-8 sind in Tabelle II und für die Beispiele 9 und 10 in Tabelle III aufgeführt.
In jedem der zehn Beispiele war das erhaltene PRP visuell frei von roten Blutkörperchen. Das Gewicht des PRP wurde durch Division durch die Plasmadichte (1,04 g/ml) in das Volumen umgerechnet. Die Daten für den restlichen Leukozytengehalt des vom filtrierten PRP abgeleiteten PC sind in den Tabellen II und III als Mehrfache von 10&sup7; (d. h. x 10&sup7;) aufgeführt, die in zweckmäßiger Weise mit einem angestrebten Kriterium von weniger als etwa 1 x 10&sup7; Leukozyten pro Einheit verglichen werden können. Hierbei handelt es sich um einen Wert, von dem angenommen wird, daß er geeignet ist, die Albimmunisierung von Patienten, die Blutplättchentransfusionen erhalten, erheblich zu verringern.
Das weit verbreitete Schmelzblasverfahren zur Herstellung von faserigen Kunststoffbahnen stellt eine zweckmäßige, wirtschaftliche und wirksame Maßnahme zur Herstellung von faserigen Bahnen mit Faserdurchmessern im Bereich von 1-4 um dar. Charakteristisch für dieses Verfahren ist, daß die Qualität der schmelzgeblasenen Bahnen optimal ist, wenn das Bahngewicht in einem bevorzugten Bereich von 0,0005 bis 0,01 g/cm² und insbesondere von 0,0005 bis 0,007 g/cm² gehalten wird. Aus diesem Grund wurden die für die Beispiele der Erfindung eingesetzten Bahnen, sofern erforderlich, durch Übereinanderlegen von zwei oder mehr Bahnen mit einem Gewicht von etwa 0,006 g/cm² gebildet. Anschließend wurden diese Bahnen unter Bildung eines integralen Filterelements heiß verpreßt.

Beispiele 1-2

Vorrichtungen wurden wie bei der ersten Ausführungsform hergestellt. Die Filterelemente dieser Vorrichtungen wurden aus PBT-Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2,6 um vorgeformt. Die Oberfläche dieser Fasern war auf die vorstehend beschriebene Weise und gemäß der Lehre im US-Patent 4 880 548 unter Verwendung eines Gemisches aus Hydroxyethylmethacrylat und Methacrylsäure in einem Monomerenverhältnis von 0,35:1 zur Erzielung eines CWST-Werts von 95 dyn/cm und eines zeta-Potentials von -11,4 mV modifiziert worden. Das Filterelement wies einen effektiven Durchmesser von 4,74 cm, eine Filterfläche von 17,6 cm², eine Dicke von 0,15 cm, ein Hohlraumvolumen von 83% (Dichte = 0,23 g/ml) und eine Faseroberfläche von 0,69 m² auf. Das im Filtergehäuse zurückgehaltene PRP-Volumen betrug 2,5 ml, was einen PRP-Verlust aufgrund zurückgehaltenen Materials von etwa 1% bedeutet. Die Ergebnisse, die gemäß der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise für die erste Ausführungsform erhalten wurden, sind in Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I Wirkungsgrad der Leukozytenverarmung bei der ersten Ausführungsform
* Gesamtleukozytenzahl im PC nach Zentrifugation des filtrierten PRP zur Gewinnung von PC.
** Unter der Annahme, daß der Leukozytenanteil des PRP vor der Filtration einem Durchschnittswert von 5 x 10&sup7; pro Einheit entsprach.

Beispiele 3-9

Vorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie bei der zweiten ("automatisches Ventil") erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellt. Die Filterelemente dieser Vorrichtungen wurden aus PBT-Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2,6 um vorgefertigt. Die Fasern waren auf die vorstehend beschriebene Weise und gemäß der Lehre im US-Patent 4 880 548 unter Verwendung von Hydroxyethylmethacrylat und Methacrylsäure in einem Monomerenverhältnis von 0,35:1 zur Erzielung eines CWST-Werts von 95 dyn/cm und eines zeta-Potentials von -11,4 mV einer Oberflächenmodifikation unterzogen worden. Das Filterelement wies einen wirksamen Durchmesser von 2,31 cm, eine Filterfläche von 4,2 cm², eine Dicke von 0,051 cm, ein Hohlraumvolumen von 75% (Dichte = 0,34 g/ml) und eine Faseroberfläche von 0,08 m² auf.
Das im Filtergehäuse zurückgehaltene PRP-Volumen betrug < 0,4 ml, was einen PRP-Verlust aufgrund des zurückgehaltenen PRP von weniger als 0,2% darstellte. Bei jedem Test wurde der Durchfluß abrupt gestoppt, sobald rote Blutkörperchen die stromaufwärtige Oberfläche des Filterelements erreichten. Es gab keine sichtbaren Anzeichen für rote Blutkörperchen oder Hämoglobin im stromabwärtigen Bereich. Dieunter Anwendung der im vorstehenden Abschnitt für die zweite Ausführungsform beschriebene Betriebsweise erzielten Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Tabelle XI
* Gesamtleukozytenzahl im PC nach Zentrifugation des filtrierten PRP zur Bildung von PCA

Beispiele 9-10

Vorrichtungen wurden gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellt, d. h. eine Kombination aus einem automatischen Absperrventil und einem Filter von hohem Wirkungsgrad, beide in einem einzigen Filter. Die Filterelemente dieser Vorrichtungen waren aus PBT-Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2,6 um vorgeformt. Die PBT-Fasern waren auf die vorstehend beschriebene Weise und gemäß der Lehre im US-Patent 4 880 548 unter Verwendung eines Gemisches aus Hydroxyethylmethacrylat und Methacrylsäure in einem Monomerenverhältnis von 0,35:1 zur Erzielung eines CWST-Werts von 95 dyn/cm und eines zeta- Potentials von -11,4 mV beim pH-Wert des Plasmas (7,3) einer Oberflächenmodifikation unterzogen worden. Das Filterelement wies einen wirksamen Durchmesser von 2,31 cm, eine Filterfläche von 4,2 cm², eine Dicke von 0,305 cm, eine Dichte von 0,31 g/ml (Hohlraumvolumen = 77,5%) und eine Faseroberfläche von 0,46 m² auf.
Das im Filtergehäuse zurückgehaltene PRP-Volumen betrug 1,3 ml, was einen PRP-Verlust aufgrund des im Filter zurückgehaltenen PRP von etwa 0,5% bedeutet. In jedem Fall wurde der Strom der roten Blutkörperchen beim Erreichen der stromaufwärtigen Oberfläche des Filterelements abrupt gestoppt. Es gab keine sichtbaren Anzeichen für rote Blutkörperchen oder Hämoglobin im stromabwärtigen Bereich. Die unter Anwendung der im vorstehenden Abschnitt für die dritte Ausführungsform beschriebenen Betriebsweise erzielten Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Tabelle XXX Zusätzliches Volumen und Wirkungsgrad der Leukozytenverarmung bei der dritten Ausführungsform
* Gesamtleukozytenzahl im PC nach Zentrifugation des filtrierten PRP zur Gewinnung von PC.
** Unter der Annahme, daß der Leukozytenanteil des PRP vor der Filtration einem Durchschnittswert von 5 x 10&sup7; pro Einheit entsprach.

Claims

1. Vorrichtung zur Verarbeitung von Blut, umfassend einen ersten Behälter (11) und mindestens einen damit verbundenen zweiten Behälter (13), wobei ein Filter (14) zwischen dem ersten Behälter (11) und dem zweiten Behälter (13) angeordnet ist, wobei der Filter (14) den Durchgang von Blutplättchen ermöglicht, aber den Durchstrom blockiert, wenn rote Blutkörperchen den Filter (14) erreichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fasern des Filters (14) so modifiziert sind, daß sie Hydroxylgruppen und Carboxylgruppen aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fasern des Filters (14) mit einem Gemisch aus Monomeren mit einem Gehalt an Hydroxyethylmethacrylat und Methacrylsäure modifiziert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gewichtsverhältnis von Säure/Acrylat-Monomeren im modifizierenden Gemisch 0,01:1 bis 0,5:1 beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fasern des Fasermediums eine kritische Benetzungsoberflächenspannung von 93 bis 97 dyn/cm aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fasern des Filtermediums ein zeta-Potential von -3 bis -30 mV beim pH-Wert 7,3 aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Fasern Polybutylenterephthalat umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Rückhaltevolumen weniger als 1 ml beträgt.

9. Vorrichtung zur Verarbeitung von Blut, umfassend einen ersten Behälter (11) und mindestens einen damit verbundenen zweiten Behälter (13), wobei ein Filter (14) zwischen dem ersten Behälter (11) und dem zweiten Behälter (13) angeordnet ist, wobei der Filter (14) ein poröses, faseriges Medium zur Entfernung von Leukozyten umfaßt und den Durchgang eines an Blutplättchen reichen Plasmas ermöglicht, jedoch den Strom blockiert, wenn rote Blutkörperchen den Filter (14) erreichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 91 wobei das faserige Medium eine kritische Benetzungsoberflächenspannung (CWST) von 70-115 dyn/cm aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 91 wobei das zeta-Potential des Filtermediums -7 bis -20 mV beim pH-Wert 7,3 beträgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Oberfläche des Filtermediums 0,3 bis 2,0 m² beträgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Hohlraumvolumen des Filters (14) 71 bis 83% beträgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Strömungsfläche des Filters (14) 2,5-10 cm² beträgt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das faserige Medium Polybutylenterephthalatfasern umfaßt.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich beim ersten Behälter (11) um einen Blutsammelbeutel und beim zweiten Behälter (13) um einen Satellitenbeutel handelt.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend einen dritten Behälter (15), wobei der erste, zweite und dritte Behälter (11, 13, 15) und der Filter (14) in integrierter Bauweise angebracht sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, 7 und 9-15, wobei die Fasern einen durchschnittlichen Faserdurchmesser im Bereich von 2 bis 3 um aufweisen.

19. Verfahren zur Herstellung einer Blutkomponente, die im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist, umfassend:

das Zentrifugieren von Blut oder einer Blutkomponente in einem ersten Behälter (11) unter Bildung einer überstehenden Schicht und einer Sedimentschicht, wobei die Sedimentschicht rote Blutkörperchen enthält;

das Durchleiten der überstehenden Schicht aus dem ersten Behälter (11) in einen zweiten Behälter (13) unter Durchlaufen einer Vorrichtung, die einen Filter (14) umfaßt, der einen Durchgang eines Flüssigkeitsstroms ermöglicht und den Strom blockiert, wenn rote Blutkörperchen den Filter erreichen; und

das Sammeln der Blutkomponente, die im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist, im zweiten Behälter (13).

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Sedimentschicht gepackte rote Blutkörperchen umfaßt.

21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Überstand ein an Blutplättchen reiches Plasma umfaßt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-21, umfassend das Zentrifugieren von Vollblut im ersten Behälter (11) unter Bildung einer überstehenden Schicht mit einem Gehalt an Blutplättchen und einer Sedimentschicht mit einem Gehalt an roten Blutkörperchen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-22, wobei der Filter eine Verarmung an Leukozyten aus der den Filter (14) durchlaufenden Flüssigkeit bewirkt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-23, umfassend das Erhalten von Blut im ersten Behälter (11), wobei das Verfahren innerhalb von 8 Stunden nach Erhalten des Bluts im ersten Behälter (11) durchgeführt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-24, ferner umfassend das Zentrifugieren der Blutkomponente, die im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist, im zweiten Behälter (13) unter Bildung einer überstehenden Schicht mit einem Gehalt an Plasma und einer Sedimentschicht mit einem Gehalt an konzentrierten Blutplättchen.

26. Verfahren nach Anspruch 25, ferner umfassend das Durchleiten der überstehenden Schicht in einen dritten Behälter (15).

27. Verfahren nach Anspruch 26, umfassend das Zentrifugieren des Blutes im ersten Behälter (12), das Bilden der Blutkomponente, die im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist, im zweiten Behälter (13) und das Durchleiten der überstehenden Schicht in den dritten Behälter (15), wobei die Behälter in integrierter Bauweise angebracht sind.