DE69231566T2

DE69231566T2 - Filtermedium zur selektiven entfernung von leukozyten und entsprechende vorrichtung

Info

Publication number: DE69231566T2
Application number: DE69231566T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Fukuda; Takao Nishimura; Naokuni Yamawaki
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: EP0554460B1; ATE197547T1; DE69231566D1; EP0554460A1; WO1993003740A1; US5665233A; US5478470A; ES2151492T3; EP0554460A4

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermaterial, das ein poröses Filterelement enthält, und eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten, die mit dem Filtermaterial gepackt ist. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten, durch das Leukozyten aus einer Leukozyten enthaltenden Suspension, wie Gesamtblut, einem roten Blutzellprodukt oder einem Blutplättchenprodukt, effizient entfernt werden können. Sie betrifft auch eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten, die mit dem vorstehend genannten Filtermaterial, welches kompakt ist, gepackt ist und in der die Zunahme des Druckverlustes minimiert werden kann.

Stand der Technik

Entsprechend dem Fortschritt der Immunologie und der Transfusionswissenschaft wird seit einigen Jahren die Blutkomponententransfusion, bei der nur eine Blutkomponente, die zur Behandlung einer speziellen Krankheit erforderlich ist, transfundiert wird, in zunehmenden Maße anstelle der herkömmlichen Gesamtbluttransfusion durchgeführt. Die Blutkomponententransfusion ist eine wünschenswerte Therapie, weil die Belastung eines Patienten, der die Transfusion erhält, verringert wird und weil sie eine hohe Behandlungseffizienz sicherstellt. Verschiedene Typen von Blutprodukten, wie konzentrierte rote Blutzellen (CRC), konzentrierte Blutplättchenzellen (PC) und blutplättchenarmes Plasma (PPP), werden in der Blutkomponententransfusion eingesetzt und durch Zentrifugieren des abgenommenen Gesamtbluts hergestellt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Blutprodukte, die durch Zentrifugationsabtrennung erhalten werden, Leukozyten in hoher Konzentration enthalten und daß Nebenwirkungen der Transfusion durch die enthaltenen Leukozyten verursacht werden. Nebenwirkungen der Transfusion umfassen nicht nur relativ milde Nebenwirkungen, wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Fieberfrost und nicht hämolytische fiebrige Reaktion, sondern auch ernste Nebenwirkungen. Wenn ein Transfusionspatient an einer Immunkrankheit leidet, ist es wahrscheinlich, daß die Transfusion ernste Nebenwirkungen bewirkt, wie eine Implantatabstoßungsreaktion (GVH), wobei die transfundierten Leukozyten die Haut und die inneren Organe des Transfusionspatienten angreifen, Infektionen durch in den Leukozyten vorhandene Viren, wie eine Cytomegalovirusinfektion, und Allosensibilisierung. Die vorstehend genannten Nebenwirkungen von Transfusionsreaktionen können wirksam durch Abfangen und Entfernen der in den Blutprodukten enthaltenen Leukozyten verhindert werden.
Im allgemeinen enthalten Blutprodukte für den Einsatz bei der Transfusion, wie Gesamtblut und roten Blutzellprodukten, 10&sup7; Leukozyten pro ml. Man hat erkannt, daß die Anzahl der bei einer Transfusion in den Empfänger injizierten Leukozyten auf etwa 100.000.000 oder weniger beschränkt werden muß, um relativ milde Nebenwirkungen zu verhindern, wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Fieberfrost und fiebrige Reaktion. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, müssen Leukozyten aus einem Blutprodukt auf eine Konzentration von 10&supmin;¹ bis 10&supmin;² oder weniger, ausgedrückt als der Anteil der verbleibenden Leukozyten, entfernt werden. Um Allosensibilisierung und virale Infektionen zu verhindern, müssen die Leukozyten aus dem Blutprodukt auf eine Konzentration von 10&supmin;&sup4; bis 10&supmin;&sup6; oder weniger, ausgedrückt als der Anteil der verbleibenden Leukozyten, entfernt werden.
Die Verfahren zum Entfernen von Leukozyten aus einem Blutprodukt werden im allgemeinen in zwei Verfahren klassifiziert. Eines ist ein Verfahren, bei dem Leukozyten durch Zentrifugation unter Ausnutzung des Unterschieds im spezifischen Gewicht abgetrennt werden. Das andere ist ein Filterverfahren, bei dem Leukozyten durch Filtration entfernt werden, wobei ein Filter eingesetzt wird, der als Filtermaterial ein faserförmigen porösen Medium, wie einen Vliesstoffs, oder einen porösen Gegenstand mit einem dreidimensionalen Netzwerk von kontinuierlichen Poren enthält.
Insbesondere wird aufgrund der Vorteile, daß Leukozyten mit hoher Effizienz entfernt werden können, die Handhabung einfach ist und die Kosten reduziert werden können, das Filterverfahren weithin eingesetzt.
In den vergangenen Jahren wurden eingehende Studien durchgeführt, um eine Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten zu entwickeln. Insbesondere bestand im Stand der Technik der starke Wunsch, eine Filtervorrichtung zu Entwickeln, die nicht nur die Fähigkeit hat, Leukozyten effizient zu entfernen, sondern auch keine Zunahme des Druckverlusts aufgrund einer Verklumpung von Blutzellen aufweist, so daß die Blutfiltration ohne Unterbrechung kontinuierlich durchgeführt werden kann.
Es ist bekannt, daß die Entfernung von Leukozyten hauptsächlich durch Anhaftung erreicht wird. Dementsprechend wird davon ausgegangen, daß die Differenz in der Leukozyten- Entfernungseffizienz zwischen Filtermaterialien, die aus denselben Materialien bestehen und ähnliche Oberflächen haben, vom Grad der Kollisionsfrequenz zwischen den Filtermaterialien und den Leukozyten abhängt. Zum Verbessern der Leukozyten- Entfernungseffizienz ist es wünschenswert, daß die Oberfläche eines Filtermaterials, an das die Leukozyten haften, größer ist, so daß die Kollisionsfrequenz zwischen dem Filtermaterial und den Leukozyten erhöht wird. Insbesondere wird eine Zunahme der Oberfläche eines Filtermaterials im allgemeinen dadurch erreicht, daß extrem feine Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von etwa 1 bis 3 um eingesetzt werden, wenn das Filtermaterial aus einem faserigen, porösen Medium besteht, wie einem Vliesstoff (vergleiche die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 60-193468/1985). Wenn das Filtermaterial aus einem porösen Gegenstand mit gleichförmigem durchschnittlichen Porendurchmesser besteht, wird andererseits die Zunahme der Oberfläche dadurch erreicht, daß poröse Gegenstände mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 5 bis 20 um eingesetzt werden (vergleiche die veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 63-26089/1988 und die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 3-173825/1991).
Wenn ein Filtermaterial, das aus einem faserigen, porösen Medium besteht, wie einem Vliesstoff, zur Verbesserung der Leukozyten-Entfernungseffizienz pro Volumeneinheit einer Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten eingesetzt wird, ist es im allgemeinen erforderlich, entweder die Packungsdichte des Filtermaterials zu erhöhen, so daß die Menge des Filtermaterials wesentlich erhöht wird, oder ein faseriges, poröses Medium mit einem kleinen Faserdurchmesser einzusetzen. Die obere Grenze der Packungsdichte des Filtermaterials ist etwa 0,4 g/cm³. Jenseits dieser Obergrenze wird die Packung von beispielsweise einem Vliesstoff in einen Filterbehälter aufgrund der Widerstandskraft des Vliesstoffs schwierig. Wenn eine heiße Kompression zur Vermeidung des Widerstandes durchgeführt wird, kollabiert der Vliesstoff in eine Folienform, die nicht mehr als Filtermaterial einsetzbar ist. Deshalb ist es zum Verbessern der Leukozyten- Entfernungseffizienz erforderlich, entweder ein Verfahren, bei dem die Menge des Filtermaterials unter Beibehaltung dessen Packungsdichte von 0,4 g/cm³ oder weniger erhöht wird, oder ein Verfahren einzusetzen, bei dem ein Filtermaterial eingesetzt wird, das Fasern mit geringerem durchschnittlichen Faserdurchmesser enthält. Wenn ein poröser Gegenstand mit einem gleichförmigen durchschnittlichen Porendurchmesser als Filtermaterial eingesetzt wird, ist es erforderlich, daß der Porendurchmesser so gering wie möglich gehalten wird, um die Leukozyten-Entfernungseffizienz zu verbessern. Bei jeder dieser Maßnahmen zum Verbessern der Leukozyten-Entfernungseffizienz tritt jedoch das Problem auf, daß die Verbesserung der Leukozyten-Entfernungseffizienz unweigerlich von einer Zunahme des Druckverlusts im Filtermaterial während des Durchtritts des Blutprodukts begleitet wird, so daß die Filtrationsrate vor der Beendigung der Filtration einer vorbestimmten Menge des Blutprodukts signifikant abnimmt.
Im Hinblick auf die schwammartige Struktur des porösen Gegenstandes offenbart die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 1-224324/1989 eine Struktur mit einem Blasenbildungspunkt ("bubble point") von 0,08 bis 0,3 kg/cm², welche als Leukozytenseparator ohne die Gefahr des Verklumpens mit Leukozyten beschrieben wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben den Leukozytenseparator untersucht. Es ergab sich, daß die Fähigkeit des Separators, die in einem Blutprodukt enthaltenen Leukozyten zu entfernen, nur etwa 10&supmin;² bis 10&supmin;³ ist, ausgedrückt als der Anteil der verbleibenden Leukozyten. Wenn ein poröser Gegenstand mit einem extrem geringen durchschnittlichen Porendurchmesser eingesetzt wird, um einen Anteil der verbleibenden Leukozyten von zu erreichen, ist dies mit Nachteilen behaftet. Das heißt, ein poröser Gegenstand mit einem optimalen durchschnittlichen Porendurchmesser kann denselben Grad der Leukozyten- Entfernungseffizienz zeigen, wie er mit einem Vliesstoff erreicht wird, obwohl die Dicke des porösen Gegenstandes nur ein Bruchteil derjenigen des Vliesstoffs ist, so daß ein vorteilhaftes Mittel zum Erreichen einer Miniaturisierung bereitgestellt werden kann, wobei jedoch ein poröser Gegenstand, der einen Anteil der verbleibenden Leukozyten von 10&supmin;&sup4; zeigen kann, den Nachteil einer Zunahme des Druckverlusts aufgrund des Verklumpens mit Leukozyten aufweist. Dieses Verklumpen bewirkt, daß die Blutfiltrationsrate extrem verringert wird, wie bei der Verwendung eines Vliesstoffs mit einem extrem geringen Durchmesser.
EP-0 406 485 A1 offenbart eine Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten, die angeblich die vorstehend genannten Nachteile überwinden kann. Die Filtervorrichtung wird mit einem porösen Gegenstand als Filtermaterial gepackt, der einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers aufweist, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser in der Fließrichtung verringert wird, in der Blut von einem stromaufwärts gelegenen Endteil zu einem stromabwärts gelegenen Endteil des porösen Gegenstandes fließt, um die Verklumpung der stromaufwärts gelegenen Endoberfläche des porösen Gegenstandes mit Blutzellen zu verhindern. Obwohl durch die Verwendung der Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung, die in EP-0 406 485 A1 offenbart ist, einige Nachteile überwunden werden können, wie die Zunahme des Druckverlusts und die Verlängerung der Filtrationszeit aufgrund des Verklumpens der Blutzellen, kann diese Vorrichtung den Durchfluß von Leukozyten nicht zufriedenstellend verhindern, die eine relativ geringe Haftung und eine relativ geringe Größe unter den Leukozyten haben, so daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten, welcher durch diese Vorrichtung erreicht werden kann, mit 10&supmin;¹ bis 10&supmin;² unvorteilhaft hoch ist.
Ein Filter zur Reinigung von Blutplättchen durch selektives Entfernen von Leukozyten aus Blutkomponenten, der als dessen Hauptbestandteil einen porösen Körper aufweist, der eine dreidimensionale netzartige kontinuierliche Struktur aufweist, ist in EP-0 419 346 A2 offenbart. Es wird angegeben, daß der poröse Körper kontinuierliche offene Poren mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 6 bis 12 um enthält und eine Porosität im Bereich von 30 bis 95% hat, während die Porenvolumen- und Porenoberflächenverteilung nicht angegeben sind.
EP-0 408 462 A2 betrifft ein weiteres Leukozyten- Entfernungsfiltermaterial, das aus einem dreidimensionalen netzartigen kontinuierlichen porösen Material gebildet wird, das einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 60 pin, eine spezifische Oberfläche im Bereich von 0,5 bis 10 m²/g, eine Porosität im Bereich von 30 bis 95%, einen Blasenbildungspunkt ("bubble point") im Bereich von 0,08 bis 0,40 kg/cm² und eine Wanddicke im Bereich von 0,3 bis 9,3 mm hat.
Wie vorstehend beschrieben, ist bislang keine Leukozyten- Entfernungsfiltervorrichtung vorgeschlagen worden, die eine hervorragende Leukozyten-Entfernungseffizienz von 10&supmin;&sup4; oder weniger, ausgedrückt als Anteil der verbleibenden Leukozyten, zeigt und eine glatte Blutfiltration sicherstellt.
Die Miniaturisierung der Filtervorrichtung ist in bezug auf die Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung ein wichtiger Punkt, der zu erreichen ist, wie die Verbesserung der Leukozyten- Entfernungseffizienz und das Erreichen einer glatten Blutfiltration. Üblicherweise wird nach dem vollständigen Ablauf des Filtrationsvorgangs zum Entfernen der Leukozyten das in der Filtervorrichtung verbleibende Blutprodukt zusammen mit der Filtervorrichtung verworfen. Um den Blutproduktabfall zu minimieren, wird deshalb eine Filtervorrichtung mit geringem Innenvolumen gewünscht. Der Ausdruck "Innenvolumen", der hierin verwendet wird, bedeutet das Volumen des gesamten Innenraums einer Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß der Anteil des mit einer Filtervorrichtung verworfenen Blutprodukts auf 10-15% oder weniger eingeschränkt wird. Um dies zu erreichen, ist es wünschenswert, daß die Filtervorrichtung so klein ist, daß sie ein Innenvolumen von 35 ml oder weniger pro Einheit des Gesamtbluts oder des roten Blutzellprodukts oder von 20 ml oder weniger pro 5 Einheiten eines Blutplättchenprodukts hat.
Zusätzlich tritt das Problem auf, daß eine Zunahme der Oberfläche des Filtermaterials und des Innenvolumens einer Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung wahrscheinlich dazu führt, daß die Ausbeute der gewünschten Blutkomponenten, die nicht Leukozyten sind, wie rote Blutzellen und Blutplättchen, verschlechtert wird. Insbesondere haben Blutplättchen eine hohe Haftkraft, und somit bewirkt die Verwendung eines Filtermaterials mit einer zu großen Oberfläche, daß die Ausbeute von Blutplättchen extrem verschlechtert wird.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung umfangreiche und eingehende Untersuchungen dahingehend durchgeführt, ein Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten zu entwickeln, das weniger wahrscheinlich mit Blutzellen verklumpt und eine hervorragende Leukozyten-Entfernungseffizienz von 104 oder weniger hat, ausgedrückt als Anteil der verbleibenden Leukozyten. Es ergab sich, daß ein Filtermaterial zum Entfernen von Leukozyten, das ein poröses Element mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser und einem Gesamtporenvolumen in spezifischen Bereichen enthält, worin die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 um haben, 90% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, nicht nur weniger wahrscheinlich mit Blutzellen verklumpt, sondern auch nicht an einer Verminderung der Filtrationsrate der Leukozyten enthaltenden Suspension leidet und hervorragende Leukozyten-Entfernungseffizienz hat. Überdies wurde gefunden, daß diese Vorteile durch den Einsatz eines porösen Elements mit einer spezifischen Gesamtporenoberfläche deutlich verbessert werden können, worin der Anteil der Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 u m oder von 1 bis 10 um der Gesamtporenoberfläche haben, nicht weniger als ein bestimmter Wert ist. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der vorstehend genannten Ergebnisse vervollständigt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten bereitzustellen, das hinsichtlich der Verhinderung von Leukozytendurchfluß und der Verhinderung des Verklumpens mit Blutzellen im Vergleich zu herkömmlichen Leukozyten- Entfernungsfiltermaterialien verbessert ist. Genauer gesagt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten bereitzustellen, das hinsichtlich der Leukozyten- Entfernungseffizienz pro Volumeneinheit verbessert ist, so daß es eine hervorragende Leukozyten-Entfernungseffizienz von 10&supmin;&sup4; oder weniger zeigt, ausgedrückt als der Anteil der verbleibenden Leukozyten, und bei der Blutfiltration eingesetzt werden kann, ohne daß sich eine Verringerung der Filtrationsrate zeigt, d. h., daß kein Verklumpen mit Blutzellen auftritt und der Druckverlust nicht zunimmt.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten bereitzustellen, die nicht nur keine Zunahme des Druckverlusts zeigt, sondern auch geringe Größe hat und eingesetzt werden kann, um eine Leukozyten enthaltende Suspension mit einer hervorragenden Leukozyten-Entfernungseffizienz von 10 oder weniger zu filtrieren, ausgedrückt als der Anteil der in dem erhaltenen Suspensionsfiltrat vorhandenen verbleibenden Leukozyten.
Die vorstehend genannten und andere Aufgaben, die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende eingehende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche deutlich.
Im wesentlichen wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einer Leukozyten enthaltenden Suspension bereitgestellt, das ein poröses Element mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um, einem Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements und einer Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml enthält, worin:
die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 im haben, 90% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen;
die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von mehr als 30 um haben, 6% oder weniger ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen;
die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 um haben, 60% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche; und
die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von weniger als 1 um haben, 38% oder weniger ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche.
Im Hinblick auf das poröse Element des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten gemäß der vorliegenden Erfindung werden die bevorzugten Bedingungen nachstehend aufgeführt.
(1) Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 10 um haben, ist 50% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche;
(2) das poröse Element hat eine kritische Benetzungs- Oberflächenspannung von mindestens 65 dyn/cm;
(3) das poröse Element hat in einem seiner Oberflächenanteile eine basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup6; bis 3 meq/m²;
(4) das poröse Element hat in einem seiner Oberflächenanteile eine saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 5 meq/m².
(5) das poröse Element ist ein faseriges, poröses Medium, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem gestrickten bzw. gewirkten Stoff, einem Webstoff und einem Vliesstoff besteht, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 um enthalten; oder
(6) das poröse Element ist ein poröser Gegenstand, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer porösen Membran und einer schwammartigen Struktur mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren besteht;
(7) insbesondere, wenn die zu filtrierende Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes rotes Blutzellprodukt ist,
(7-1) hat das poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 25 um und ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 30 um haben, 85% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen,
(7-2) hat das poröse Element eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 30 um haben, 50% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(7-3) ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 10 um haben, 35% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(7-4) ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von weniger als 2 um haben, 8% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von weniger als 2 um haben, weniger als 40%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(7-5) hat das poröse Element eine kritische Benetzungs- Oberflächenspannung von 65 bis 90 dyn/cm,
(7-6) hat das poröse Element in einem seiner Oberflächenanteile eine basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 3 meq/m², oder
(7-7) hat das poröse Element in einem seiner Oberflächenanteile eine saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von 5 · 10&supmin;² bis 5 meq/m², und/oder
(7-8) ist das poröse Element ein faseriges, poröses Medium, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem gewirkten oder gestrickten Stoff, einem Webstoff und einem Vliesstoff ausgewählt ist, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 um enthalten, oder
(7-9) ist das poröse Element ein poröser Gegenstand, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer porösen Membran und einer schwammartigen Struktur mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren besteht;
(8) insbesondere, wenn die zu filtrierende Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes Blutplättchenprodukt ist,
(8-1) hat das poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 15 um, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 85% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen,
(8-2) hat das poröse Element eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 58% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(8-3) ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 10 u m haben, 55% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(8-4) ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von mehr als 25 um haben, 10% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von mehr als 25 um haben, 4% oder weniger, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(8-5) hat das poröse Element eine kritische Benetzungs- Oberflächenspannung von mindestens 85 dyn/cm,
(8-6) hat das poröse Element in einem seiner Oberflächenanteile eine basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup6;-10&supmin; ¹ meq/m², oder
(8-7) hat das poröse Element in einem seiner Oberflächenanteile eine saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 1 meq/m², und/oder
(8-8) ist das poröse Element ein faseriges, poröses Medium, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem gestrickten bzw. gewirkten Stoff, einem Webstoff und einem Vliesstoff besteht, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 um enthalten; oder
(8-9) ist das poröse Element ein poröser Gegenstand, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer porösen Membran und einer schwammartigen Struktur mit einem dreidimensionalen Netzwerk von kontinuierlichen Poren besteht.
Bezogen auf das poröse Element werden in der vorliegenden Erfindung der durchschnittliche Porendurchmesser, das Gesamtporenvolumen, die jeweiligen Porenvolumina der Poren mit spezifischen Porendurchmessern, die Gesamtporenoberfläche und die jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit spezifischen Porendurchmessern mit einem Quecksilberporosimeter gemessen (wobei ein Poresizer® 9320 von Shimadzu Corporation, Japan, verwendet wird). Der hierin verwendete Ausdruck "durchschnittlicher Porendurchmesser" bedeutet einen Durchmesser, der auf den Punkt fällt, bei dem die Menge des Quecksilbers, die unter Druck in die Poren eindringt, 50% ist, mit der Maßgabe, daß die Menge des Quecksilbers, die unter dem Druck in die Poren eindringt, als 0% angesehen wird, wenn keine Spur von Quecksilber in die Poren des porösen Elements eingedrungen ist, und daß die Menge des in die Poren unter dem Druck eingedrungenen Quecksilbers als 100% angesehen wird, wenn alle Poren des porösen Elements mit Quecksilber gefüllt sind. Das Porenvolumen eines porösen Elements der vorliegenden Erfindung ist das Produkt des Porenvolumens (cm³/g oder ml/g) des Elements, das durch das Quecksilberporosimeter bestimmt wurde, multipliziert mit der Massendichte (g/cm³ oder g/ml) des Elements. Die Porenoberfläche des porösen Elements ist das Produkt der spezifischen Oberfläche (m²/g) des Elements, die durch das Quecksilberporosimeter bestimmt wurde, multipliziert mit der Massendichte des Elements. Die vorstehend genannte Messung mit dem Quecksilberporosimeter wird im wesentlichen unter denselben Bedingungen durchgeführt, die beim tatsächlichen Packen des porösen Elements in eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten eingesetzt werden.
Der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Elements des erfindungsgemäßen Filtermaterials kann durch ein Verfahren erhalten werden, das als erstes das Schneiden des porösen Elements in eine Richtung, die zur Fließrichtung senkrecht ist, in der die Leukozyten enthaltende Suspension geleitet wird, wodurch ein Querschnitt erhalten wird, dann das Identifizieren der Poren mit im wesentlichen derselben Größe, die unter den verschiedenen Poren, die über den Querschnitt verteilt sind, am häufigsten vorkommen, und das Ermitteln der Porengröße der identifizierten häufigsten Poren umfaßt, ausgedrückt als Durchmesser eines Kreises mit derselben Fläche wie die Querschnittsfläche der identifizierten Poren. Anschaulich ausgedrückt können die Poren, die über einen willkürlichen Querschnitt des porösen Elements verteilt sind, verschiedene Morphologien mit verschiedenen Größen haben. Im Hinblick auf die einzelnen Poren werden die jeweiligen Querschnittsflächen erhalten, ausgedrückt als die jeweiligen Durchmesser von Kreisen mit denselben Flächen wie die jeweiligen Querschnittsflächen der Poren. Wenn die Anzahl der Poren (Ordinate) gegen den Durchmesser (Abszisse) des entsprechenden Kreises aufgetragen wird, erhält man eine fast normale Verteilungskurve. Der hierin verwendete durchschnittliche Porendurchmesser wird als der Durchmesser definiert, der auf die Spitze der Normalverteilungskurve fällt. Aus dem vorstehend Genannten geht hervor, daß der durchschnittliche Porendurchmesser einen durchschnittlichen Durchmesser von Kreisen darstellt, die den über jeden willkürlichen Querschnitt verteilten Poren entsprechen, und daß es bei der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, daß der durchschnittliche Porendurchmesser bei jedem beliebigen Querschnitt im Bereich von 1 bis 25 um liegt.
Im Hinblick auf die Messung durch Quecksilberporosimetrie unter Druck, wobei ein Quecksilberporosimeter verwendet wird, ist der Druck im allgemeinen im Bereich von 1 bis 2650 psi.
Die Dichte der basischen funktionellen Gruppe oder der sauren funktionellen Gruppe, die gegebenenfalls auf einem Oberflächenanteil des porösen Elements der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, kann durch herkömmliche Techniken gemessen werden, wie durch Infrarotabsorptionsspektroskopie, magnetische Kernresonanzspektroskopie und Elementaranalyse. Die Messung der Dichte kann auch durch einfachere Verfahren durchgeführt werden, wie durch Titrations- und Farbadsorptionsverfahren.
Das poröse Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials ist nicht besonders eingeschränkt, solange es Poren hat, die für die Blutfiltration angepaßt sind, und es die spezifischen Eigenschaften hat, die als wesentlich für die vorliegende Erfindung bezeichnet werden, und die Morphologie des porösen Elements ist nicht kritisch. Besonders repräsentative Beispiele solcher porösen Elemente umfassen einen porösen Gegenstand, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer porösen Membran und einer schwammartigen Struktur mit einem dreidimensionalen Netzwerk aus kontinuierlichen Poren besteht. Weitere repräsentative Beispiele solcher porösen Elemente umfassen ein faseriges, poröses Medium, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer baumwollähnlichen Fasermasse, einem gestrickten bzw. gewirkten Stoff, einem Webstoff und einem Vliesstoff besteht. Ein poröser Gegenstand ist als poröses Element am stärksten bevorzugt.
Die Materialien für das poröse Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials sind nicht besonders eingeschränkt, solange es nicht wahrscheinlich ist, daß sie Blutzellen beschädigen, und verschiedene Typen von Materialien können eingesetzt werden, einschließlich organische Polymere, anorganische Polymere und Metalle. Unter diesen sind organische Polymere wegen der hervorragenden Verarbeitbarkeit, wie gute Schnittfähigkeit, bevorzugt. Beispiele von solchen organischen Polymeren umfassen ein Polyurethan, Polyacrylnitril, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetal, Polyester, Polyamid, Polystyrol, Polysulfon, Cellulose, Celluloseacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Polytrifluorchlorethylen, Polyvinylidenfluorid- Tetrafluorethylen-Copolymer, Polyethersulfon, Poly(meth)acrylat, Butadien-Acrylnitril-Copolymer, Polyether- Polyamid-Blockcopolymer, und Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer. Die Materialien für das erfindungsgemäße poröse Element sind nicht auf die vorstehenden Beispiele eingeschränkt.
Das poröse Element des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden. Ein poröser Gegenstand als Beispiel solcher porösen Elemente kann durch ein beliebiges der Zersetzungsschäumungsverfahren (wie das Atmosphärendruckschäumungsverfahren, Druckschäumungsverfahren, Extrusionsschäumungsverfahren oder Spritzgießschäumungsverfahren), Lösungsmittelverdampfungsverfahren, Gaseinverleibungsverfahren, chemisches Reaktionsverfahren, Herauslösungsverfahren und Brennverfahren hergestellt werden. Der hergestellte poröse Gegenstand wird vorzugsweise einer zweiten Verarbeitung unterworfen, wie einer Heißpreßkompression und dem Quellen mit einer geeigneten Flüssigkeit, so daß der Gegenstand eine spezifische Porendurchmesserverteilung hat, welche die Voraussetzung für die vorliegende Erfindung ist. Andererseits kann ein faseriges, poröses Medium als ein anderes Beispiel der vorstehend genannten porösen Elemente durch herkömmliche Techniken hergestellt werden, wie durch das Schmelzblasverfahren und das Blitzspinnverfahren. Das hergestellte faserige, poröse Medium wird vorzugsweise einer zweiten Verarbeitung unterworfen, wie einer Preßkompression, thermischen Schrumpfung und einer Behandlung mit einer geeigneten Flüssigkeit, so daß das Medium eine spezifische Porendurchmesserverteilung hat, welche eine Voraussetzung für die vorliegende Erfindung ist.
Der hierin verwendete Ausdruck "Leukozyten enthaltende Suspension" bedeutet eine Flüssigkeit, in der Leukozyten suspendiert sind. Beispiele von Leukozyten enthaltenden Suspensionen umfassen Gesamtblut, rote Blutzellprodukte, wie konzentrierte rote Zellen, gewaschene rote Zellen, von Leukozyten befreite rote Zellen, aufgetaute Konzentrate roter Zellen und aufgetaute Suspensionen roter Zellen, Plasmaprodukte, wie blutplättchenarmes Plasma, blutplättchenangereichertes Plasma, frisches lyophilisiertes Plasma, frisches flüssiges Plasma und ein Cryopräzipitat, und andere Leukozyten enthaltende Blutprodukte, wie konzentrierte Blutplättchenzellen, Blut mit einem Gerinnungshäutchen oder Blut, von dem das Gerinnungshäutchen entfernt wurde. Die Leukozyten enthaltende Suspension, die erfindungsgemäß zu behandeln ist, ist nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
Die Blutzellkomponenten eines Blutprodukts umfassen rote Zellen, Blutplättchen und Leukozyten als Oberbegriff für Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten. Die Größen eines Blutplättchens, einer roten Zelle, eines Lymphozyten, eines Granulozyten und eines Monozyten sind in den Bereichen von etwa 2 bis 4 um, etwa 4 bis 9 um, etwa 6 bis 12 um, etwa 10 bis 15 u m bzw. etwa 13 bis 20 um. Die einzelnen Blutzellkomponenten zeigen mehr oder weniger eine Formänderung, der für rote Zellen typisch ist. Man geht davon aus, daß die Haftkraft an ein Polymermaterial in der folgenden Reihenfolge ist: Monozyten > Granulozyten > Blutplättchen > Lymphozyten > rote Zellen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Bedeutung der Größe und der Haftkraft jeder Blutzellkomponente bemerkt und haben umfangreiche und eingehende Studien durchgeführt. Es ergab sich, daß der Porendurchmesser, bei dem Leukozyten wirksam entfernt werden können, im Bereich von 1 bis 30 um ist. Auf der Grundlage dieses Ergebnisses wurde das erfindungsgemäße Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten entwickelt. Anschaulich ausgedrückt haben die Erfinder gefunden, daß Monozyten und Granulozyten als Mitglieder der Leukozytenfamilie selbst bei Porendurchmessern leicht entfernt werden können, bei denen ihre Kontakthäufigkeit mit einem Polymermaterial relativ gering ist, das heißt bei Porendurchmessern von bis zu etwa 30 um, weil sie relativ groß sind und hohe Haftkraft haben, während der effektive minimale Porendurchmesser zum Entfernen von Leukozyten als ein anderes Mitglied der Leukozytenfamilie etwa 1 um ist, wenn ihre Formänderung in Betracht gezogen wird, weil die Leukozyten kleiner sind und eine niedrigere Haftkraft haben als Monozyten und Granulozyten, so daß für die Entfernung von Leukozyten die Entfernung durch Sieben aufgrund des Teilchendurchmessers zusätzlich zur Entfernung durch Anhaftung wichtig ist.
Deshalb sollte für die effektive Entfernung von Leukozyten aus einem Blutprodukt die Aufmerksamkeit auf Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um gerichtet werden. Das erfindungsgemäße Filtermaterial für das selektive Entfernen von Leukozyten ist durch einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um gekennzeichnet, wobei der Anteil der Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um, der für die Entfernung von Leukozyten wirksam ist, zu dem Gesamtporenvolumen relativ hoch ist.
Anschaulich ausgedrückt ist es im Hinblick auf das poröse Element aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten eine Voraussetzung, daß das Gesamtporenvolumen des porösen Elements im Bereich von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Materials ist, und daß in dem porösen Element die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 90% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen.
Im Hinblick auf das poröse Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten hat dieses desweiteren eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements, und in dem porösen Element ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 60% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Zusätzlich zu dem Porenvolumen ist auch die Porenoberfläche eine wichtige physikalische Eigenschaft des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten. Im Speziellen zeigt ein Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten, bei dem im Hinblick auf die Poren, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 um haben und somit für die Entfernung von Leukozyten wirksam sind, nicht nur die Summe deren jeweiligen Porenoberflächen, sondern auch die Summe deren jeweiligen Porenvolumina groß ist, eine hervorragende Leukozyten-Entfernungseffizienz.
Desweiteren ist es für die Verhinderung des Durchflusses von Leukozyten bevorzugt, daß das poröse Element eine enge Porendurchmesserverteilung hat. Der Variationskoeffizient, der durch Dividieren des Standardabweichungswertes der Porendurchmesserverteilung durch den durchschnittlichen Porendurchmesser erhalten wird, ist vorzugsweise 10% oder weniger, stärker bevorzugt 5% oder weniger.
Wie vorstehend erwähnt, ist in dem porösen Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 90% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um ist 6% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Das Gesamtporenvolumen ist vorzugsweise 0,50 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements, stärker bevorzugt 0,60 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements. In dem porösen Element ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um vorzugsweise 95% oder mehr, stärker bevorzugt 98% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um ist stärker bevorzugt 4% oder weniger, am stärksten bevorzugt 2% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Wenn das Gesamtporenvolumen weniger als 0,40 ml/ml des porösen Elements ist, ist das Gesamtporenvolumen unzureichend für den Durchtritt von Blut durch die Poren, was bewirkt, daß das poröse Element mit den Blutzellen verklumpt. Andererseits, wenn das Gesamtporenvolumen größer als 0,95 ml/ml des porösen Elements ist, wird die Festigkeit des porösen Elements verringert, so daß das poröse Element nicht mehr als Filtermaterial wirken kann. Im Fall eines porösen Elements, bei dem die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um geringer als 90% ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, ist die Menge der Poren, die zum Entfernen der Leukozyten wirksam sind, gering, wodurch bewirkt wird, daß Leukozyten durchfließen oder das poröse Element mit den Blutzellen verklumpt. Wenn die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um 6% übersteigt, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, erhöht sich ungünstigerweise die Gefahr des Auftretens eines Durchflusses von Leukozyten, wodurch es unmöglich wird, Leukozyten wirksam zu entfernen.
Desweiteren hat das poröse Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 38 um ist in dem porösen Element 60% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Es ist bevorzugt, daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 50% oder mehr ist. Desweiteren ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um 38% oder weniger, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Gesamtporenoberfläche des porösen Elements ist stärker bevorzugt 0,70 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements, noch stärker bevorzugt 0,80 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements und am stärksten bevorzugt 0,90 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements. In dem porösen Element ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um stärker bevorzugt 65% oder mehr, am stärksten bevorzugt 70% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um ist stärker bevorzugt 55% oder mehr, am stärksten bevorzugt 60% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Desweiteren ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um stärker bevorzugt 30% oder weniger, am stärksten bevorzugt 28% oder weniger, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Wenn die Gesamtporenoberfläche geringer als 0,50 m²/ml des porösen Elements ist, ist die Gesamtporenoberfläche für die wirksame Anhaftung von Leukozyten unzureichend, so daß ein Durchfluß von Leukozyten auftritt. Wenn die Gesamtporenoberfläche größer als 5,70 m²/ml des porösen Elements ist, ist die Zeit, die für die Behandlung des Blutes erforderlich ist, verlängert, und es werden nicht nur Leukozyten, sondern auch rote Blutzellen und Blutplättchen wahrscheinlich entfernt, so daß aufgrund des Verklumpens des porösen Elements der Druckverlust ungünstigerweise ansteigt. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um geringer als 60% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren, die für das Entfernen der Leukozyten wirksam sind, gering, so daß ein Durchfluß von Leukozyten oder ein Verklumpen des porösen Elements wahrscheinlich auftritt. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um geringer als 50% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, tritt wahrscheinlich ein Durchfluß von Lymphozyten oder ein Verklumpen des porösen Elements auf. Da Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um für den Durchtritt von Blutzellen zu fein sind, ist, wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um zu groß ist, die Menge der Blutzellen, die das poröse Element nicht durchdringen können, erhöht, und die Blutzellen akkumulieren in dem porösen Element. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, daß, wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um mehr als 38% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, weniger Blutzellen, die nicht Leukozyten sind, das heißt rote Zellen oder Blutplättchen, gewonnen werden. Der durchschnittliche Porendurchmesser des erfindungsgemäßen Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten ist im Bereich von 1 bis 25 um, vorzugsweise von 3 bis 20 um, stärker bevorzugt von 5 bis 18 um. Der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Elements spiegelt dessen Porendurchmesserverteilung wider. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser weniger als 1 um ist, wird ein Verklumpen des porösen Elements bewirkt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser größer als 25 um ist, tritt ein deutlicher Durchfluß der Leukozyten auf.
Die kritische Benetzungs-Oberflächenspannung (CWST) des porösen Elements aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial zum selektiven Entfernen der Leukozyten ist vorzugsweise mindestens 65 dyn/cm.
Der hierin verwendete Ausdruck "CWST" ist eine physikalische Eigenschaft, die in Beziehung zu den Oberflächeneigenschaften des porösen Elements steht und verwendet wird, um die Benetzungseigenschaften des porösen Elements zu bestimmen. Im speziellen ist CWST eine Oberflächeneigenschaft, die bestimmt, ob das Benetzen eines porösen Elements auftritt oder nicht, wenn eine Flüssigkeit mit der Oberfläche des porösen Elements in Kontakt gebracht wird und ein leichter Druck ausgeübt wird. Wenn das poröse Element einen CWST-Wert von höher als die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit hat, wird die Benetzung des porösen Elements mit der Flüssigkeit bewirkt. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermaterial zum Entfernen von Leukozyten aus einem Leukozyten enthaltenden Blutprodukt. In der Praxis ist es beim Entfernen von Leukozyten aus einem Blutprodukt erwünscht, daß eine Benetzung des porösen Elements mit dem Blutprodukt bei deren Kontakt miteinander auftritt. Deshalb ist es bevorzugt, daß die Oberfläche des porösen Elements, das in der vorliegenden Erfindung einzusetzen ist, einen CWST-Wert hat, der gleich ist oder höher ist als die Oberflächenspannung eines Blutprodukts, das zu filtrieren ist. Die Oberflächenspannungen von Blutplasma und roten Zellen sind bereits gemessen worden und bekannt und sind 73 dyn/cm bzw. 64,5 dyn/cm ("Measurement of the surface tensions of blood cells and protein", A. W. Newman et al. New York Academy of Science, 1983, Seite 276). Ein poröses Element mit einer Oberflächenspannung von weniger als 65 dyn/cm kann nicht als Filtermaterial für Blut eingesetzt werden, solange nicht ein beträchtlicher Druck ausgeübt wird. Deshalb ist ein solches Element nicht bevorzugt. Ein poröses Element mit einem CWST- Wert von weniger als 65 dyn/cm kann oberflächenmodifiziert werden, so daß der CWST-Wert 65 dyn/cm oder mehr wird. Die Oberflächenmodifikation kann durch Einführen eines hydrophilen Monomers oder Polymers auf den Oberflächenteil des porösen Elements unter Einsatz eines Oberflächenmodifizierungsverfahrens durchgeführt werden, wie Pfropfpolymerisation, Beschichtung, chemische Behandlung, Plasmabehandlung oder dergleichen. Ein solches oberflächenmodifiziertes poröses Element mit einem CWST-Wert von 65 dyn/cm oder mehr kann in der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck "CWST" bedeutet einen Wert, der durch das folgende Verfahren erhalten wird. Wäßrige Lösungen von jeweils Natriumhydroxid, Calciumchlorid, Natriumnitrat, Natriumacetat, Essigsäure und Ethanol werden in verschiedenen Konzentrationen in bezug auf jede wäßrige Lösung hergestellt, so daß die Lösungen Oberflächenspannungen haben, die sich der Reihe nach durch einen Wert von 2 bis 4 dyn/cm unterscheiden. Der Bereich der Oberflächenspannung (dyn/cm) jeder der erhaltenen wäßrigen Lösungen ist wie folgt. Die wäßrigen Natriumhydroxidlösungen haben eine Oberflächenspannung von 94 bis 115, die wäßrigen Calciumchloridlösungen haben eine Oberflächenspannung von 9ß bis 94, die wäßrigen Natriumnitratlösungen haben eine Oberflächenspannung von 75 bis 87, reines Wasser hat eine Oberflächenspannung von 72,4, die wäßrigen Essigsäurelösungen haben eine Oberflächenspannung von 38 bis 69 und die wäßrigen Ethanollösungen haben eine Oberflächenspannung von 22 bis 35 ("Chemistry Handbook, Fundamentals II" ("Kagaku Bin-Ran, Kisohen II") zweite überarbeitete Auflage, zusammengestellt von der Chemical Society of Japan, Maruzen, 1975, Seite 164). Die so erhaltenen wäßrigen Lösungen, deren Oberflächenspannungen sich seriell durch einen Wert von 2 bis 4 dyn/cm unterscheiden, werden getrennt auf ein poröses Element in der Form von 10 Tropfen gegeben, und die Tropfen werden 10 Minuten stehengelassen. Die wäßrigen Lösungen werden in der Reihenfolge von einer Lösung mit niedriger Oberflächenspannung zu einer Lösung mit hoher Oberflächenspannung eingesetzt. Nachdem die 10 Tropfen 10 Minuten stehengelassen wurden, wird die Anzahl der Tropfen untersucht, die in das poröse Element aufgenommen wurden. Wenn 9 oder mehr der 10 Tropfen in das poröse Element aufgenommen wurden, wird dieses als mit der Lösung benetzt definiert. Andererseits, wenn die Anzahl der Tropfen, die absorbiert wurden, weniger als 9 der 10 Tropfen ist, wird dieses als mit der Lösung nicht benetzt definiert. Auf diese Weise wurden die Untersuchungen nacheinander unter Einsatz der Lösungen in der Reihenfolge von einer Flüssigkeit niedriger Oberflächenspannung zu einer Flüssigkeit hoher Oberflächenspannung durchgeführt. Es tritt ein benetzter Zustand und ein nicht benetzter Zustand auf. In diesem Fall ist ein durchschnittlicher Wert des höchsten Wertes der Oberflächenspannung, bei der ein benetzter Zustand beobachtet wird, und des niedrigsten Wertes der Oberflächenspannung, bei dem ein nicht benetzter Zustand beobachtet wird, als der CWST- Wert des porösen Elements definiert. Wenn beispielsweise das Benetzen mit einer Flüssigkeit mit einer Oberflächenspannung von 64 dyn/cm beobachtet wird, während das Nichtbenetzen mit einer Flüssigkeit mit einer Oberflächenspannung von 66 dyn/cm beobachtet wird, ist der CWST-Wert des porösen Elements 65 dyn/cm.
Es ist bevorzugt, daß die Oberfläche des porösen Elements aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten durch herkömmliche Verfahren modifiziert wird, wie durch Pfropfpolymerisation, Beschichtung, chemische Behandlung unter Einsatz einer Base oder einer Säure, und durch Plasmabehandlung. Insbesondere sind die Pfropfpolymerisation und die Beschichtung seit langem als Techniken zur Modifizierung der Oberfläche eines Polymermaterials bekannt. Die Pfropfpolymerisation und die Beschichtung sind hervorragende Oberflächenmodifikationstechniken, die es ermöglichen, die Benetzungseigenschaften und elektrischen Eigenschaften der Oberfläche eines Polymermaterials bis zu dem gewünschten Grad zu modifizieren. Da die Grenzflächenreaktionen zwischen den lebenden Zellen und der Oberfläche eines Polymermaterials als von der chemischen Struktur der Oberfläche des Polymermaterials stark beeinflußt angesehen werden, sollte, genauer gesagt, beim Entwerfen eines Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten die Aufmerksamkeit auf die chemische Struktur der Oberfläche des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten sowie auf dessen physikalische Struktur gerichtet werden. Somit können als bevorzugte Beispiele von einfachen und hervorragenden Modifikationsverfahren zum Modifizieren der Oberfläche eines porösen Elements, um ihm eine gewünschte chemische Struktur zu verleihen, die Pfropfpolymerisation und das Beschichten genannt werden.
Das erste Ziel der Oberflächenmodifizierung des porösen Elements des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten ist es, eine Oberfläche zu erhalten, an die Leukozyten gut haften, und das zweite Ziel ist es, eine glatte Blutfiltration zu ermöglichen. Zum Erreichen dieser Ziele durch Modifizierung der Oberfläche des porösen Elements ist es wirksam, verschiedene chemische Gruppen, wie chemische Gruppen mit hydrophilen funktionellen Gruppen, wie eine Hydroxygruppe, eine Polyethylenoxidkette oder dergleichen, oder chemische Gruppen mit einer elektrischen Ladung in ein Oberflächenanteil des porösen Elements einzuführen.
Das poröse Element aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten hat vorzugsweise in einem seiner Oberflächenanteile eine basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup6; bis 3 meq/m², stärker bevorzugt 10&supmin;&sup5; bis 1 meq/m². Alternativ dazu hat das poröse Element aus dem Filtermaterial vorzugsweise in einem seiner Oberflächenanteile eine saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von 104 bis 5 meq/m², stärker bevorzugt 5 · 10&supmin;³ bis 1 meq/m². Die Anhaftung der Leukozyten an ein Polymermaterial wird durch die Oberflächeneigenschaften des Polymermaterials beeinflußt. Im allgemeinen haben Blutzellen, einschließlich Leukozyten, auf ihrer Oberfläche eine negative Ladung. Deshalb sind Polymermaterialien mit einer positiven Ladung auf ihrer Oberfläche im allgemeinen dafür bekannt, daß sie für die Entfernung von Leukozyten wirksam sind (WO 87/05812). Auch eine negative elektrische Ladung ist für die Entfernung von Leukozyten wirksam. Da eine elektrostatische Abstoßungskraft zwischen den Zellen mit einer negativen Ladung und einer sauren funktionellen Gruppe mit einer negativen Ladung bewirkt wird, wird es als selbstverständlich erachtet, daß die Anhaftung von Zellen an die Oberfläche eines Filtermaterials verringert wird, wenn eine saure funktionelle Gruppe auf der Oberfläche des Filtermaterials vorhanden ist. Wie vorstehend erwähnt, ist die Oberfläche mit einer negativen elektrischen Ladung auch für die Entfernung von Leukozyten wirksam. Als Grund dafür wird angenommen, daß ein bestimmter Typ eines Proteins, das im Blutplasma enthalten ist, an die Oberfläche des Materials mit einer sauren funktionellen Gruppe haftet, und die Haftung der Leukozyten durch die Vermittlung durch das Protein erleichtert wird. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenanteil geringer als 10&supmin;&sup6; meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenanteil geringer als 10&supmin;&sup4; meq/m² ist, ist es wahrscheinlich, daß die elektrostatische Wirkung gering ist. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenanteil höher als 3 meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenanteil höher als 5 meq/m² ist, wird die Wirkung der funktionellen Gruppe nicht nur auf die Leukozyten, sondern auch auf andere Blutkomponenten ausgeübt, nämlich auf rote Zellen und Blutplättchen, was zum Auftreten von ungünstigen Phänomenen führt, wie Hämolyse.
Auf ein poröses Element mit weder einer basischen funktionellen Gruppe noch einer sauren funktionellen Gruppe auf einem seiner Oberflächenanteile kann die funktionelle Gruppe auf seinen Oberflächenanteil durch Oberflächenmodifikation durch ein Verfahren eingeführt werden, bei dem ein Monomer oder ein Polymer mit einer basischen funktionellen Gruppe oder einer sauren funktionellen Gruppe auf die Oberfläche des porösen Elements durch Pfropfpolymerisation oder Beschichtung aufgetragen wird, so daß das poröse Element auf einem seiner Oberflächenanteile die basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup6; bis 3 meq/m² hat, oder das poröse Element auf einem seiner Oberflächenanteile die saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 5 meq/m² hat. Ein solches oberflächenmodifiziertes poröses Element wird auch vom Umfang des porösen Elements, auf das in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, umfaßt.
Als in der vorliegenden Erfindung einsetzbare basische funktionelle Gruppen können beispielsweise eine primäre Aminogruppe, eine sekundäre Aminogruppe, eine tertiäre Aminogruppe, eine quartäre Ammoniumgruppe und Stickstoff enthaltende aromatische Ringgruppen, wie eine Pyridylgruppe und eine Imidazoylgruppe, genannt werden. Beispiele von Monomeren mit diesen funktionellen Gruppen umfassen Allylamin, (Meth)acrylsäurederivate, wie Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, Diethylaminoethyl(meth)acrylat, Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, und 3-Dimethylamino-2- hydroxypropyl(meth)acrylat, Styrolderivate, wie p- Dimethylaminomethylstyrol und p-Diethylaminoethylstyrol, Vinylderivate von Stickstoff enthaltenden aromatischen Verbindungen, wie 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin und 4- Vinylimidazol, und Derivate, die durch Umwandeln der vorstehend genannten Vinylverbindungen in ein quartäres Ammoniumsalz durch die Reaktion mit einem Alkylhalogenid oder dergleichen erhalten werden. Die chemischen Spezies mit basischen funktionellen Gruppen, die in der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, sind jedoch nicht auf die vorstehend genannten chemischen Spezies beschränkt.
Als Beispiele von sauren funktionellen Gruppen, die in der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, können beispielsweise eine Carboxygruppe, Phosphorsäuregruppe, Sulfonsäuregruppe und eine Phenolgruppe genannt werden. Beispiele von Monomeren mit diesen funktionellen Gruppen umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Methacryloyloxyethylbernsteinsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäurederivate, wie Mono(2- methacryloyloxyethyl)säurephosphat und 2-Sulfoethylmethacrylat und dergleichen, Styrolderivate, wie Natrium-p-styrolsulfonat, Phenolderivate, wie Vinylphenol oder dergleichen, verschiedene Vinylmonomere, wie Allylverbindungen, wie Natriumallylsulfonat, Acetylenderivate, und Trioxanderivate und dergleichen. Die chemischen Spezies mit sauren funktionellen Gruppen, die in der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, sind jedoch nicht auf die vorstehend genannten chemischen Spezies beschränkt.
Ein faseriges, poröses Medium, wie ein gestrickter bzw. gewirkter Stoff, ein Webstoff oder ein Vliesstoff, kann als poröses Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten eingesetzt werden. In diesem Fall hat das faserige, poröse Medium vorzugsweise einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 um, stärker bevorzugt 0,5 bis 2,5 um. Wenn der Faserdurchmesser des faserigen, porösen Mediums größer als 3,0 um ist, wird die Leukozyten-Entfernungseffizienz des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten verringert. Andererseits, wenn der durchschnittliche Faserdurchmesser des faserigen, porösen Mediums geringer als 3,0 um ist, ist es schwierig, ein solches faseriges, poröses Medium stabil herzustellen, und der Viskositätswiderstand des Blutes wird zu hoch. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck "durchschnittlicher Faserdurchmesser" bedeutet einen Wert, der nach dem folgenden Verfahren erhalten wird. Von einer oder mehreren Schichten eines faserigen Körpers, aus dem das poröse Element besteht, wird ein Anteil des faserigen Körpers, der als im wesentlichen gleichförmig erkannt wird, als Probe entnommen, und die erhaltene Probe wird beispielsweise unter Einsatz eines Rasterelektronenmikroskops fotografiert. In der Probe wird ein effektiver Filter-Querschnittsflächenanteil des faserigen Körpers in Quadrate von 0,5 cm · 0,5 cm unterteilt. Unter diesen werden sechs Quadrate statistisch als Proben genommen. Bei der statistischen Probennahme wird beispielsweise jedem der vorstehend genannten Quadratabschnitte eine Nummer gegeben, und geeignete Quadratabschnitte werden ausgewählt, beispielsweise durch ein Verfahren, bei dem die Liste der statistischen Nummern verwendet wird. Beim Fotografieren wird eine Vielzahl von Fotos im zentralen Teil und seiner Nachbarschaft bei jedem der als Proben genommenen Quadratabschnitte genommen. Das Fotografieren wird fortgesetzt, bis die Anzahl der Fasern, die in den Fotos erscheint, 100 übersteigt. Der hierin verwendete Ausdruck "Durchmesser" bedeutet die Breite einer Faser, wie sie in einer Richtung senkrecht zur Faserachse gesehen wird. Der durchschnittliche Faserdurchmesser ist der Quotient der Summe aller gemessenen Faserdurchmesser geteilt durch die Anzahl der Fasern, mit der Maßgabe, daß wenn eine Vielzahl von Fasern einander überlappen, was bewirkt, daß die Messung der Faserbreite aufgrund der Schatten der anderen Fasern unmöglich wird, wenn eine Vielzahl von Fasern in einer dicken Faser durch Schmelzkleben oder dergleichen gebildet wird, oder wenn Fasern mit deutlich verschiedenen Durchmessern gemischt werden, die gemessenen Daten weggelassen werden.
Im allgemeinen werden Blutprodukte grob in ein rotes Blutzellprodukt, das eine große Menge von roten Zellen enthält, wie Gesamtblut (WB) und konzentrierte rote Zellen (CRC), und ein Blutplättchenprodukt grob klassifiziert, welches eine große Menge von Blutplättchen enthält, wie Blutplättchen-reiches Plasma (PRP) und Blutplättchenkonzentrat (PC). Wie vorstehend erwähnt, ist jede Blutzellkomponente im Teilchendurchmesser und ihrer Haftkraft unterschiedlich, und die Viskosität des Blutes unterscheidet sich nach dem Typ des Blutprodukts. Deshalb sollte in Abhängigkeit des durch Filtration zu behandelnden Blutprodukts das für das selektive Entfernen von Leukozyten einzusetzende Filtermaterial im Hinblick auf die physikalische Struktur und die chemische Struktur mehr oder weniger geändert werden. Im Folgenden wird ein Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten von entweder roten Blutzellprodukten oder Blutplättchenprodukten erklärt.
Rote Blutzellprodukte, wie WB und CRC, sind Produkte, die jeweils einen Blutzellenkomponentengehalt von etwa 40 bis 70% und eine relativ hohe Viskosität haben. In diesen Blutprodukten sind etwa 60% der enthaltenen Leukozyten Granulozyten und Monozyten, die beide hohe Haftkraft und große Teilchendurchmesser haben, und etwa 40% der Leukozyten sind Lymphozyten, die niedrige Haftkraft und kleine Teilchendurchmesser haben. Wenn das Filtermaterial, das zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem roten Blutzellprodukt unter gleichzeitigem Durchtritt der roten Zellen verwendet wird, hat das poröse Element aus dem Filtermaterial einen durchschnittlichen Porendurchmesser von vorzugsweise 3 bis 25 um, stärker bevorzugt 5 bis 20 um und ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements, wobei die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um vorzugsweise 85% oder mehr, stärker bevorzugt 90% oder mehr, noch stärker bevorzugt 96% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Das poröse Element hat vorzugsweise eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um vorzugsweise 50% oder mehr, stärker bevorzugt 60% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. In dem porösen Element ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um vorzugsweise 35% oder mehr, stärker bevorzugt 45% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die roten Zellen, die in den roten Blutzellprodukten enthalten sind, haben die starke Fähigkeit, ihr Form zu ändern, so daß rote Zellen aufgrund der Formänderung selbst relativ kleine Poren passieren können. Wenn rote Zellen jedoch Poren mit jeweils einem Porendurchmesser von weniger als 2 um passieren, besteht die Gefahr, daß der Druckabfall aufgrund des Widerstandes gegen den Durchtritt der roten Zellen zunimmt. Deshalb ist in dem porösen Element des Filtermaterials zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem Produkt roter Blutzellen die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um vorzugsweise 8% oder weniger, stärker bevorzugt 5% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um ist vorzugsweise weniger als 40%, stärker bevorzugt weniger als 30%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Elements geringer als 3 um ist, ist es wahrscheinlich, daß die Blutzellen das poröse Element verklumpen, und der Widerstand gegen den Durchlauf der roten Zellen wird erhöht, so daß es wahrscheinlich ist, daß der Druckverlust zunimmt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Elements größer als 25 um ist, erhöht sich die Gefahr, daß die Leukozyten ungünstigerweise durchfließen. Wenn die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um weniger als 85% ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, oder wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um weniger als 50% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, wird es schwierig, Leukozyten ohne das Bewirken von Verklumpen und mit einer hohen Effizienz zu entfernen, so daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10&supmin;&sup4; oder weniger wird. Wenn die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um höher als 8% ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, oder wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um 40% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, wird desweiteren nicht nur die Geschwindigkeit der Blutfiltration ungünstigerweise aufgrund des Auftretens von Verklumpen und einer Erhöhung des Druckabfalls verringert, sondern es werden auch ungünstigerweise weniger rote Zellen gewonnen.
Es ist bevorzugt, daß der CWST-Wert des porösen Elements des Filtermaterials zum Entfernen von Leukozyten aus einem roten Blutzellprodukt 65 bis 90 dyn/cm ist. Wenn eine basische funktionelle Gruppe in einen Oberflächenanteil des porösen Elements eingeführt wird, hat das poröse Element in seinem Oberflächenanteil die basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von vorzugsweise 10&supmin;&sup4; bis 3 meq/m², stärker bevorzugt 10&supmin; ³ bis 1 meq/m², am stärksten bevorzugt 10&supmin;² bis 10&supmin;¹ meq/m². Wenn die saure funktionelle Gruppe in einen Oberflächenanteil des porösen Elements eingeführt wird, hat das poröse Element in seinem Oberflächenanteil die saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von vorzugsweise 5 · 10&supmin;² bis 5 meq/m², stärker bevorzugt 8 · 10&supmin;² bis 1 meq/m², am stärksten bevorzugt 10&supmin;¹ bis 5 · 10&supmin;¹ meq/m². Der CWST-Wert der meisten der üblichen synthetischen Polymermaterialien ist 55 dyn/cm oder weniger, so daß es unwahrscheinlich ist, daß ein synthetisches Polymermaterial mit Blut benetzt wird. Durch die Verwendung eines porösen Elements, dessen Oberfläche durch Pfropfpolymerisation, Beschichtung oder dergleichen modifiziert wurde, um den CWST-Wert auf 65 bis 90 dyn/cm zu erhöhen, oder durch die Verwendung eines porösen Elements, das aus einem Polymermaterial mit einer hydrophilen funktionellen Gruppe gebildet wird und einen CWST-Wert innerhalb des vorstehend genannten Bereichs selbst ohne Oberflächenmodifizierung hat, wird jedoch das Benetzen des porösen Elements mit Blut erleichtert, so daß eine Verringerung der Filtrationsrate nicht auftritt, wenn nicht Verklumpung auftritt. Desweiteren ist die Einführung einer basischen funktionellen Gruppe oder einer sauren funktionellen Gruppe in den Oberflächenanteil des porösen Elements auch wünschenswert, weil die Leukozyten- Entfernungseffizienz aufgrund der elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Leukozyten und der Oberfläche des porösen Elements verbessert wird.
Blutplättchenprodukte, wie PRP und PC, sind Produkte, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen niedrigen Blutzellenkomponentenanteil haben und hauptsächlich aus Wasser bestehen. Deshalb haben diese Produkte eine relativ geringe Viskosität. Desweiteren sind etwa 90% der Leukozyten, die in einem Blutplättchenprodukt enthalten sind, Lymphozyten, die eine geringe Haftkraft und einen geringen Teilchendurchmesser haben. Wenn das Filtermaterial für das selektive Entfernen von Leukozyten aus einem Blutplättchenprodukt unter gleichzeitigem Durchlaufen der Blutplättchen durch das Filtermaterial eingesetzt werden soll, hat das poröse Element aus dem Filtermaterial einen durchschnittlichen Porendurchmesser von vorzugsweise 1 bis 15 um, stärker bevorzugt 2 bis 12 um und ein Gesamtporenvolumen von vorzugsweise 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements, wobei die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um vorzugsweise 85% oder mehr ist, stärker bevorzugt 90% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Desweiteren hat das poröse Element eine Gesamtporenoberfläche von vorzugsweise 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um vorzugsweise 58% oder mehr, stärker bevorzugt 65% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um vorzugsweise 55% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Da die meisten Leukozyten, die in einem Blutplättchenprodukt vorhanden sind, Lymphozyten mit einer niedrigen Haftkraft und einem kleinen Teilchendurchmesser sind, sind Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um für die Entfernung von Leukozyten aus einem Blutplättchenprodukt im wesentlichen unwirksam. Aus diesem Grund ist, wenn das Filtermaterial, das zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem Blutplättchenprodukt in dem daraus bestehenden porösen Element eingesetzt werden soll, die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um vorzugsweise 10% oder weniger, stärker bevorzugt 5% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um ist vorzugsweise 4% oder weniger, stärker bevorzugt 2% oder weniger, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser geringer als 1 um ist, ist es wahrscheinlich, daß Blutzellen eine Verklumpung bewirken, und es besteht zusätzlich die Gefahr, daß Blutplättchen mit einer hohen Haftkraft durch das Anhaften an Leukozyten entfernt werden. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser größer als 15 um ist, ist es wahrscheinlich, daß Lymphozyten mit einem kleinen Teilchendurchmesser durchfließen. Wenn die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um geringer als 85% ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, oder wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um geringer als 58% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, wird es desweiteren schwierig, Leukozyten ohne Verklumpung und mit hoher Effizienz zu entfernen, so daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10&supmin;&sup4; oder weniger wird. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um weniger als 55% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, ist es desweiteren wahrscheinlich, daß ein Durchfluß von Lymphozyten auftritt, und wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um mehr als 4% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, ist es in ähnlicher Weise wahrscheinlich, daß ein Durchfluß von Lymphozyten auftritt. Der CWST-Wert des Filtermaterials zum Entfernen von Leukozyten aus einem Blutplättchenprodukt ist vorzugsweise 85 dyn/cm oder mehr, stärker bevorzugt 95 dyn/cm oder mehr. Wenn eine basische funktionelle Gruppe in den Oberflächenanteil des porösen Elements eingeführt wird, hat das poröse Element in seinem Oberflächenanteil die basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von vorzugsweise 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;¹ meq/m², stärker bevorzugt 10&supmin;&sup5; bis 10&supmin;¹ meq/m², noch stärker bevorzugt 10&supmin;&sup4; bis 10&supmin;² meq/m². Wenn eine saure funktionelle Gruppe in den Oberflächenanteil des porösen Elements eingeführt wird, hat das poröse Element in seinem Oberflächenanteil die saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von vorzugsweise 10&supmin;&sup4; bis 1 meq/m², stärker bevorzugt 5 · 10&supmin;³ bis 5 · 10&supmin;¹ meq/m², stärker bevorzugt 5 · 10&supmin;³ bis 10&supmin;² meq/m². Wenn ein Blutplättchenprodukt unter Einsatz entweder eines porösen Elements, dessen Oberflächenanteil durch Pfropfpolymerisation, Beschichtung oder dergleichen modifiziert wurde, so daß der CWST-Wert 85 dyn/cm oder mehr ist, oder durch Verwendung einer porösen Struktur behandelt wird, die aus einem Polymermaterial mit einer hydrophilen funktionellen Gruppe gebildet wird und einen CWST-Wert in dem vorstehend genannten Bereich selbst ohne Oberflächenmodifikation hat, wird nicht nur die Benetzung des porösen Elements mit dem Blutplättchenprodukt erleichtert, sondern es wird auch die Anhaftung von Blutplättchen vorteilhaft gering gehalten. Desweiteren ist die Einführung einer basischen funktionellen Gruppe oder einer sauren funktionellen Gruppe in den Oberflächenanteil des porösen Elements auch gewünscht, weil die Leukozyten- Entfernungseffizienz aufgrund der elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Leukozyten und der Oberfläche des porösen Elements verbessert wird und die Ausbeute an Blutplättchen verbessert werden kann. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe geringer als 10&supmin;&sup6; meq/m² wird, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe geringer als 10&supmin;&sup4; meq/m² wird, wird die Verbesserung der Leukozyten- Entfernungseffizienz jedoch unbefriedigend. Wenn das poröse Element in einem seiner Oberflächenanteile eine basische funktionelle Gruppe in einer Dichte von mehr als 10&supmin;¹ meq/m² hat, oder wenn das poröse Element in einem seiner Oberflächenanteile eine saure funktionelle Gruppe in einer Dichte von mehr als 1 meq/m² hat, ist es andererseits wahrscheinlich, daß nicht nur Leukozyten, sondern auch Blutplättchen ungünstigerweise entfernt werden.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einer Leukozyten enthaltenden Suspension bereitgestellt, welche einen Behälter mit einem Einlaß für eine Leukozyten enthaltende Suspension und einem Auslaß für ein Filtrat und eine in dem Behälter gepackte poröse Struktur enthält, wobei die poröse Struktur, die ein poröses Hauptelement mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml hat, worin:
die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 90% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen;
die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um 6% oder weniger ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen;
die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 60% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche; und
die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um 38% oder weniger ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten sind die nachstehenden Bedingungen bevorzugt:
(1) die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 u m ist 50% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche;
(2) die poröse Struktur umfaßt desweiteren mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), das sich stromaufwärts vom porösen Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) befindet, bezogen auf die Fließrichtung, in der die zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen der Leukozyten geleitet wird, wobei das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 300 um und einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers hat, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur abnimmt, wobei der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger haben, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende bzw. von der Oberfläche am stromabwärts liegenden Ende der porösen Struktur;
(3) der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 bis 300 um, und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um, mit der Maßgabe, daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur den 2- bis 100-fachen durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur hat; und/oder
(4) das vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe) kann mindestens 60% aller Leukozyten abfangen, die in der Leukozyten enthaltenden Suspension enthalten sind;
(5) insbesondere, wenn die zu filtrierende, Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes Produkt roter Blutzellen ist,
(5-1) hat das poröse Hauptelement einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 25 um, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um 85% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um 50% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 35% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(5-2) umfaßt die poröse Struktur desweiteren mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), daß sich im Hinblick auf die Fließrichtung, in der ein zu behandelndes, Leukozyten enthaltendes Produkt roter Blutzellen zur Entfernung von Leukozyten geleitet wird, stromaufwärts vom porösen Hauptelement (Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) befindet, wobei das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 300 um besitzt, und wobei die poröse Struktur einen solchen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers hat, daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung von dem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur abnimmt, wobei der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger haben, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende bzw. der Oberfläche am stromabwärts liegenden Ende der porösen Struktur,
(5-3) hat der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 15 bis 300 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 25 um, mit der Maßgabe, daß der stromaufwärts liegende Endteil einen 3- bis 100-fachen durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur hat, und/oder
(5-4) kann das vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe) mindestens 60% aller Leukozyten abfangen, die in dem Leukozyten enthaltenden roten Blutzellprodukt enthalten sind;
(6) insbesondere, wenn die Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes Blutplättchenprodukt ist,
(6-1) hat das poröse Hauptelement einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 15 um, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um 85% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um 58% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 55% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche,
(6-2) enthält die poröse Struktur desweiteren mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), daß sich im Hinblick auf die Fließrichtung, in der ein zu behandelndes, Leukozyten enthaltendes Blutplättchenprodukt für die Entfernung von Leukozyten geleitet wird, stromaufwärts vom porösen Hauptelement ((Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) befindet das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 200 um hat, und die poröse Struktur einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers hat, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur abnimmt, der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger haben, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende bzw. der Oberfläche am stromabwärts liegenden Ende der porösen Struktur,
(6-3) hat der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 bis 200 um und hat der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 15 um, mit der Maßgabe, daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur den 2- bis 60-fachen durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur hat,
(6-4) kann das vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe) mindestens 60% aller Leukozyten abfangen, die in dem Leukozyten enthaltenden Blutplättchenprodukt enthalten sind, und/oder
(6-5) hat die poröse Struktur eine Porenoberfläche von 0,01 bis 0,08 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen, die in dem Blutplättchenprodukt enthalten sind.
Das vorstehend genannte poröse Hauptelement der porösen Struktur, die in den Behälter der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten zu packen ist, entspricht dem vorstehend beschriebenen porösen Element aus dem Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten, das entsprechend dem grundlegenden, hauptsächlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Deshalb sind die kritischen Punkte und die Wirkung jeder der Eigenschaften des porösen Hauptelements im wesentlichen dieselben wie diejenigen, die vorstehend im Hinblick auf das poröse Element aus dem Filtermaterial beschrieben wurden.
In der bevorzugten Form der Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, wie vorstehend beschrieben, die poröse Struktur mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe), das sich im Hinblick auf die Fließrichtung, in der die zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen von Leukozyten geleitet wird, stromaufwärts vom porösen Hauptelement ((Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) befindet. Das vorstehend genannte vorgeschaltete poröse Element hat vorzugsweise einen durchschnittlichen Porendurchmesser, der größer ist als der des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 300 um hat. Desweiteren hat die poröse Struktur vorzugsweise einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder allmählich in der Fließrichtung von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur abnimmt. Der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil sind als Teile definiert, die eine Dicke von 0,5 mm oder weniger haben, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende bzw. der Oberfläche am stromabwärts liegenden Ende der porösen Struktur.
Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten bedeutet der hierin verwendete Ausdruck "im wesentlichen kontinuierliche Abnahme" im Hinblick auf den durchschnittlichen Porendurchmesser der porösen Struktur, daß die Porendurchmesser der porösen Struktur allmählich von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil in der Fließrichtung abnimmt, in der die zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen von Leukozyten geleitet wird. Andererseits bedeutet der hierin verwendete Ausdruck "stufenweise Abnahme", daß es in der porösen Struktur in Richtung der Dicke reichende Anteile gibt, von denen jeder Poren mit im wesentlichen demselben durchschnittlichen Porendurchmesser enthält, und die Porendurchmesser der porösen Struktur von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil in einer Fließrichtung abnehmen, in der eine zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen von Leukozyten durch die vorstehend genannten Teile mit im wesentlichen demselben durchschnittlichen Porendurchmesser geleitet wird. Der vorstehende Ausdruck "im wesentlichen" bedeutet, daß die Abnahme des durchschnittlichen Porendurchmessers der porösen Struktur in Richtung der Dicke nicht notwendigerweise kontinuierlich oder stufenweise im strengen Sinn abnimmt, solange der durchschnittliche Porendurchmesser im weiteren Sinne zur Abnahme neigt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser an drei Punkten oder mehr gemessen wird, vorzugsweise an fünf Punkten oder mehr, die willkürlich entlang der Richtung der Dicke der porösen Struktur genommen werden, und danach der durchschnittliche Porendurchmesser (Ordinate) gegen die Dicke (Abszisse), gemessen von der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende der porösen Struktur, aufgetragen wird, werden in dem erhaltenen Graphen verschiedene Muster erhalten. Beispielsweise wird ein Muster erhalten, bei dem der durchschnittliche Porendurchmesser linear abnimmt, ein Muster, bei dem der durchschnittliche Porendurchmesser in einer Kurve abnimmt, und ein Muster, bei dem der durchschnittliche Porendurchmesser stufenweise abnimmt. Der hierin verwendete Ausdruck "Abnahme des durchschnittlichen Porendurchmessers" ist so gemeint, daß er alle solchen Fälle der durch diese Muster dargestellten Abnahmen umfaßt.
Wie im Fall des porösen Elements des Leukozyten- Entfernungsfiltermaterials kann der vorstehend genannte durchschnittliche Porendurchmesser durch ein Verfahren erhalten werden, das zuerst das Schneiden der porösen Struktur in einer Richtung senkrecht zur Fließrichtung, in der eine Leukozyten enthaltende Suspension geleitet wird, wodurch ein Querschnitt erhalten wird, als zweites das Identifizieren der Poren mit im wesentlichen derselben Größe, die unter den verschiedenen über den Querschnitt verteilten Poren am häufigsten sind, und drittens das Bestimmen der Porengröße der identifizierten häufigsten Poren, ausgedrückt als Durchmesser eines Kreises mit derselben Fläche wie die Querschnittsfläche der identifizierten Poren, umfaßt. Anschaulich ausgedrückt können die über einen willkürlichen Querschnitt verteilten Poren der porösen Struktur verschiedene Morphologien mit verschiedenen Größen haben. Im Hinblick auf die einzelnen Poren werden die jeweiligen Querschnittsflächen erhalten, ausgedrückt als die jeweiligen Durchmesser von Kreisen mit denselben Flächen wie die jeweiligen Querschnittsflächen der Poren. Wenn die Anzahl der Poren (Ordinate) gegen den Durchmesser (Abszisse) des entsprechenden Kreises aufgetragen wird, wird fast eine Normalverteilungskurve erhalten. Der hierin verwendete durchschnittliche Porendurchmesser ist als der Durchmesser definiert, der auf die Spitze der Normalverteilungskurve fällt.
Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß der durchschnittliche Porendurchmesser einen durchschnittlichen Durchmesser der Kreise darstellt, die den über jedem willkürlichen Querschnitt verteilten Poren entsprechen, und daß es eine Voraussetzung für die vorliegende Erfindung ist, daß der durchschnittliche Porendurchmesser in jedem der Querschnitte im Bereich von 1 bis 300 um liegt. In diesem Zusammenhang kann der durchschnittliche Porendurchmesser der porösen Struktur dadurch gemessen werden, daß die als Proben genommenen Teile, die jeweils den vorstehend genannten Querschnitt umfassen und eine Dicke von nicht größer als 0,5 mm haben, einer Quecksilberporosimetrie unterworfen werden (unter Einsatz eines Poresizers® 9320 von Shimadzu Corporation, Japan), was im wesentlichen auf dieselbe Weise wie vorstehend im Hinblick auf die Messung des porösen Elements beschrieben durchgeführt werden soll.
Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten sind der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur als Teile definiert, die jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger haben, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende bzw. der Oberfläche am stromabwärts liegenden Ende der porösen Struktur (im folgenden häufig einfach als "stromaufwärts liegender Endteil" bzw. "stromabwärts liegender Endteil" bezeichnet). In der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche der porösen Struktur das Produkt der spezifischen Oberfläche (m²/g) der porösen Struktur, gemessen durch Quecksilberporosimetrie, multipliziert mit der Massendichte (g/cm³ oder g/ml) der porösen Struktur. Die vorstehend genannte Messung durch Quecksilberporosimetrie wird im wesentlichen unter denselben Bedingungen durchgeführt, die beim tatsächlichen Packen der porösen Struktur in der erfindungsgemäßen Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung eingesetzt werden.
Im Hinblick auf die Messung durch Quecksilberporosimetrie unter Druck unter Einsatz eines Quecksilberporosimeters ist der Druck im selben Bereich von 1 bis 2650 psi, der bei der Messung des porösen Elements eingesetzt wird.
Desweiteren ist es bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten bevorzugt, daß die poröse Struktur ein vorgeschaltetes poröses Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), das mindestens 60% aller Leukozyten abfangen kann, die in der Leukozyten enthaltenden Suspension enthalten sind, und das vorstehend genannte poröse Hauptelement umfaßt (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe), wobei das vorgeschaltete poröse Element in bezug auf die Fließrichtung, in der die Leukozyten enthaltende Suspension geleitet wird, stromaufwärts angeordnet ist.
Bevorzugte Formen der erfindungsgemäßen Filtervorrichtungen zum selektiven Entfernen von Leukozyten werden im folgenden beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, hat in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten die poröse Struktur vorzugsweise mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), das stromaufwärts des porösen Hauptelements (Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) in bezug auf eine Fließrichtung angeordnet ist, in der eine zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen von Leukozyten geleitet wird. Das vorgeschaltete poröse Element hat vorzugsweise einen durchschnittlichen Porendurchmesser, der größer ist als der des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 300 um hat. Die poröse Struktur hat vorzugsweise einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur abnimmt. In einem speziellen Beispiel dieser bevorzugten Form der Filtervorrichtung ist ein faseriges Medium oder eine schwammartige Struktur zum Abfangen von Gelen, Mikroaggregaten und dergleichen, die in einem Blutprodukt enthalten sind, als obere Schicht stromaufwärts des porösen Hauptelements angeordnet. Desweiteren ist zwischen dem vorstehend genannten Material zum Abfangen von Gelen, Mikroaggregaten und dergleichen, und dem porösen Hauptelement als Leukozyten-Entfernungsfiltermaterial ein anderes faseriges Medium oder schwammartige Struktur vorzugsweise als Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe angeordnet, das mindestens 60% aller Leukozyten abfangen kann, die in einer Leukozyten enthaltenden Suspension enthalten sind.
Es ist wahrscheinlich, daß ein Blutprodukt Gel, Mikroaggregate (MA) und dergleichen zusätzlich zu den Blutzellen, wie Leukozyten, roten Blutzellen und Blutplättchen, und Plasma enthält. Im allgemeinen hat das Gel einen Durchmesser von 200 u m oder weniger, und die MA haben einen Durchmesser von 50 um oder weniger. Je länger das Blutprodukt in konservierter Form aufbewahrt wird, desto wahrscheinlicher ist es, daß die Anzahl der Gele und MA größer wird. Wenn die Leukozyten aus einem solchen konservierten Blutprodukt entfernt werden, das Gele und MA in großen Konzentrationen enthält, ist es erforderlich, das Verklumpen mit den Gelen und den MA zu beachten. Eine Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung, die im wesentlichen frei von solchem Verklumpen mit Gelen und MA ist, wird durch Anordnen des vorstehend genannten faserigen Mediums oder der schwammartigen Struktur stromaufwärts vom porösen Hauptelement als Leukozyten-Entfernungsfiltermaterial angeordnet. Als Gel- Abfangmaterial wird ein faseriges Medium eingesetzt, das Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 8 bis 45 um, vorzugsweise 10 bis 32 um und stärker bevorzugt 15 bis 28 um und eine schwammartige Struktur mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 20 bis 200 um, vorzugsweise 25 bis 180 um enthält. Als MA-Abfangmaterial wird ein faseriges Medium eingesetzt, wie ein gestrickter bzw. gewirkter Stoff, ein Webstoff und ein Vliesstoff, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 3 um oder mehr, vorzugsweise 3 bis 10 um, und eine schwammartige Struktur mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 um oder mehr, vorzugsweise 10 bis 50 um enthalten.
Als vorgeschaltetes poröses Element ((Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), das zwischen dem Gel- und/oder dem MA- Abfangmaterial und dem porösen Hauptelement ((Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) als Leukozyten- Entfernungsfiltermaterial angeordnet werden soll, wird ein faseriges Medium eingesetzt, wie ein gestrickter bzw. gewirkter Stoff, ein Webstoff und ein Vliesstoff, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,8 bis 3 um und eine schwammartige Struktur mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 6 bis 30 um umfassen. In dem Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe sind das Gesamtporenvolumen der Poren des Materials und die Gesamtporenoberfläche der Poren des Materials mindestens 0,20 ml/ml des Materials bzw. mindestens 0,25 m²/ml, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um, die zum Abfangen von Leukozyten geeignet sind, 35% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und daß die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 40% oder mehr ist.
Ein faseriges Medium, das bevorzugt für das vorstehend genannte Gel-Abfangmaterial eingesetzt werden soll, ist ein genadeltes faseriges Gewebe. Das genadelte faserige Gewebe hat eine Struktur, in der die Orientierung der Fasern entlang der Fließrichtung der Leukozyten enthaltenden Suspension erhöht wird, und die sich deshalb in ihrer Struktur von einem planparallelen faserigen Medium mit einer Struktur unterscheidet, in der die Orientierung der Fasern in der Richtung senkrecht zur Fließrichtung der Leukozyten enthaltenden Suspension hoch ist. Wenn ein faseriges Medium, das aus dem vorstehend genannten genadelten faserigen Gewebe besteht, als Gel-Abfangmaterial eingesetzt wird, werden Gele nicht nur auf einem Oberflächenteil davon, sondern auch in einem inneren Teil davon abgefangen. Dementsprechend ist die Kapazität des faserigen Mediums zum Abfangen von Gelen pro Volumeneinheit höher als diejenige des planparallelen faserigen Mediums, in dem Gele nur auf der Oberfläche an seinem stromaufwärts liegenden Ende abgefangen werden. Durch die Verwendung des faserigen Mediums, das aus dem genadelten faserigen Gewebe besteht, ist es möglich, die Menge des einzusetzenden Gel-Abfangmaterials zu reduzieren, was erwünscht ist, um eine Filtervorrichtung von kleiner Größe mit verringertem Innenvolumen zu erhalten.
Es ist bevorzugt, daß die Porenoberfläche der zu packenden porösen Struktur in einer exponentiellen Beziehung von dem stromaufwärts liegenden Endteil zu dem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur zunimmt, wobei eine Leukozyten- Entfernungsfiltervorrichtung erhalten wird, die verbesserte Leukozyten-Entfernungseffizienz aufweist, ohne ein Verklumpen der porösen Struktur aufzuweisen. Der Grund für diese Bevorzugung ist wie folgt. Wenn die Porenoberfläche des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur im wesentlichen dieselbe ist wie die des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur, haftet eine extrem hohe Anzahl von Leukozyten an die Oberfläche des stromaufwärts liegenden Endteils, während Leukozyten kaum an die Oberfläche des stromabwärts liegenden Endteils anhaften, wodurch es wahrscheinlicher wird, daß ein Verklumpen in dem stromaufwärts liegenden Endteil auftritt. Anschaulich ausgedrückt wird, wenn die Leukozyten enthaltende Suspension durch die poröse Struktur läuft, die Konzentration der Leukozyten in einer exponentiellen Beziehung entlang der Richtung der Dicke der porösen Struktur verringert. Um die Anhaftung der Leukozyten entlang der Richtung der Dicke der porösen Struktur gleichförmig zu machen, wodurch das Verklumpen mit Leukozyten minimiert wird, ist es dementsprechend effektiv und bevorzugt, die Porenoberfläche der porösen Struktur in einer exponentiellen Beziehung von dem stromaufwärts liegenden Endteil zu dem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur zu erhöhen.
Das in die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zu packende Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten hat vorzugsweise eine Querschnittsfläche für die effektive Filtration von 1,0 bis 100 cm² und eine Dicke von 0,05 bis 100 mm.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten, worin ein vorgeschaltetes poröses Element als Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe, das mindestens 60% aller Leukozyten abfangen kann, die in der zu filtrierenden Leukozyten enthaltenden Suspension enthalten sind, und ein Material, das Gele und MA abfangen kann, um ein Verklumpen mit Gelen und MA zu verhindern, stromaufwärts von dem porösen Hauptelement als Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe angeordnet sind, können die Leukozyten mit einer hohen Effizienz aus der Leukozyten enthaltenden Suspension, selbst wenn es eine Suspension ist, die aus konserviertem Blut, das Gele und MA in hoher Konzentration enthält, nicht nur ohne eine Verringerung der Filtrationsrate, sondern auch ohne eine Zunahme des Druckverlusts entfernt werden.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten kann auch Filtervorrichtungen enthalten, die nicht die vorstehend genannten sind, solange sie mit dem porösen Hauptelement mit den als wesentlich für die vorliegende Erfindung beschriebenen Eigenschaften gepackt werden, selbst wenn irgendein anderes Material zusätzlich enthalten ist. Wenn das poröse Hauptelement als Leukozyten- Entfernungsfiltermaterial der vorliegenden Erfindung in eine Filtervorrichtung gepackt wird, befindet es sich vorzugsweise in der stromabwärtigsten Position im Hinblick auf die Fließrichtung, in der die zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen von Leukozyten geleitet wird. Das poröse Hauptelement, welches die für die vorliegende Erfindung als wesentlich beschriebenen Eigenschaften hat, ist im Hinblick auf die Dicke, das Material und die Morphologie nicht eingeschränkt.
Wenn ein faseriges Medium als erfindungsgemäßes Leukozyten- Abfangmaterial, als Gel-Abfangmaterial oder als MA- Abfangmaterial eingesetzt wird, ist es bevorzugt, daß das faserige Medium vor dem Packen in eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten einer Heißkompression unterworfen wird. Die Heißkompression ist bevorzugt, um eine Filtervorrichtung mit einem kleinen Innenvolumen zu erhalten. Die Heißkompression kann beispielsweise durch ein Verfahren, bei dem ein faseriges Medium einer äußeren Erwärmung unter Druck unterworfen wird, oder durch ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem ein faseriges Medium von seiner Innenseite durch Hochfrequenzmikrowellen oder dergleichen unter Druck erhitzt wird. Die vorstehend genannte Heißkompression kann im Hinblick auf jedes poröse Hauptelement (das Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe), das vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe), das mindestens 60% aller Leukozyten abfangen kann, die in einer Leukozyten enthaltenden Suspension enthalten sind, das Gel- Abfangmaterial und das MA-Abfangmaterial unabhängig durchgeführt werden. Alternativ dazu kann die Heißkompression in bezug auf zwei oder mehr der vorstehend genannten Abfangmaterialien gleichzeitig durchgeführt werden.
Wenn ein Blutprodukt, wie Gesamtblut, ein Produkt roter Blutzellen und ein Blutplättchenprodukt, unter Einsatz der Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung mit der vorstehend genannten Struktur filtriert wird, wird, da der Porendurchmesser des porösen Elements in einer stromaufwärts liegenden Position in bezug auf die Fließrichtung der Leukozyten enthaltenden Suspension relativ groß ist, das Verklumpen der porösen Struktur mit Blutzellen, Gelen und MA verhindert, so daß die Blutzellen durch den porösen Kanal treten können. Während des Durchtritts des Blutprodukts haften die Leukozyten allmählich an die Oberfläche der porösen Struktur und werden somit entfernt, so daß der Druckverlust bei der Filtration vermindert werden kann.
Das poröse Hauptelement der porösen Struktur, die in bezug auf die Fließrichtung der Leukozyten-Entfernungssuspension in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten stromabwärts gepackt wird, entspricht dem porösen Element des Leukozyten-Entfernungsfiltermaterials, das nach einem wie vorstehend erwähnten grundlegenden, primären Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Die kritischen Punkte und die Wirkung jeder der Eigenschaften des porösen Hauptelements sind im wesentlichen dieselben wie die, die in bezug auf das poröse Element des Leukozyten- Entfernungsfiltermaterials beschrieben werden.
Im Folgenden wird eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weiter beschrieben, wobei die poröse Struktur, die in diese gepackt wird, aus mindestens einem vorgeschalteten porösen Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) besteht, das in bezug auf die Fließrichtung stromaufwärts des porösen Hauptelements (Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) angeordnet ist, in der die zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension zum Entfernen von Leukozyten geleitet wird, wobei das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 300 um hat, und worin die poröse Struktur einen Gradienten der durchschnittlichen Porendurchmesser hat, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur verringert wird. In dieser Ausführungsform hat der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 bis 300 um, stärker bevorzugt 10 bis 150 um, und am stärksten bevorzugt 10 bis 100 um. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur kleiner als 10 um ist, ist es wahrscheinlich, daß das Filtermaterial während der Leukozyten- Entfernungsfiltration mit Blutzellen verklumpt, wodurch der Druckverlust zunimmt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur 300 um übersteigt, ist es andererseits wahrscheinlich, daß die Kontakthäufigkeit der Blutzellen mit der Oberfläche des Filtermaterials verringert wird, so daß das Entfernungsverhältnis von Leukozyten auf der Oberfläche des Filtermaterials an dem stromaufwärts liegenden Endteil verringert wird, und bewirkt wird, daß der Innenteil des Filtermaterials mit Blutzellen und dergleichen verklumpt. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat einen durchschnittlichen Porendurchmesser von vorzugsweise 1 bis 25 u m, stärker bevorzugt 3 bis 20 um, und am stärksten bevorzugt 5 bis 18 um. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur kleiner als 1 um ist, ist es wahrscheinlich, daß der darin gebildete poröse Kanal zu eng ist, wodurch der Druckverlust zunimmt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur 25 um übersteigt, ist es andererseits wahrscheinlich, daß die Menge der entfernten Leukozyten zu gering wird.
Andererseits ist es ein Erfordernis, daß der stromabwärts liegende Endteil (poröses Hauptelement) der porösen Struktur ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml der porösen Hauptstruktur hat, worin die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 90% oder mehr ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat eine Gesamtporenoberfläche von vorzugsweise 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Hauptelements, stärker bevorzugt 0,70 bis 5,70 m²/ml des porösen Hauptelements, worin die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um vorzugsweise 50% oder mehr, stärker bevorzugt 55% oder mehr, am stärksten bevorzugt 60% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 60% oder mehr, vorzugsweise 65% oder mehr, am stärksten bevorzugt 70% oder mehr ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um ist 38% oder weniger, vorzugsweise 30% oder weniger, am stärksten bevorzugt 28% oder weniger. Wenn die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils geringer als 0,50 m²/ml des porösen Hauptelements ist, ist die Gesamtporenoberfläche für die wirksame Anhaftung von Leukozyten unbefriedigend, wodurch ein Durchfluß von Leukozyten bewirkt wird. Wenn die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils 5,70 m²/ml des porösen Hauptelements übersteigt, wird andererseits die Zeit, die zur Behandlung des Blutes erforderlich ist, verlängert, und es ist wahrscheinlich, daß nicht nur Leukozyten, sondern auch rote Blutzellen und Blutplättchen entfernt werden, so daß der Druckverlust aufgrund des Verklumpens der porösen Struktur unvorteilhaft zunimmt. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um bzw. die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um weniger als 50% bzw. weniger als 60% sind, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur, ist es wahrscheinlich, daß ein Durchfluß von Leukozyten oder eine Verklumpung der porösen Struktur auftritt. Da Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um weniger wahrscheinlich den Durchtritt von Blutzellen erlauben, wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um mehr als 38% ist, wird die Ausbeute an roten Zellen und der Blutplättchen unvorteilhaft verschlechtert.
Wie vorstehend erwähnt, ist in dem stromabwärts liegenden Endteil (poröses Hauptelement) die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um 90% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um ist 6% oder weniger. Das Gesamtporenvolumen ist vorzugsweise 0,50 bis 0,95 ml/ml des porösen Hauptelements, stärker bevorzugt 0,60 bis 0,95 ml/ml des porösen Hauptelements, und in dem porösen Hauptelement ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um vorzugsweise 95% oder mehr, stärker bevorzugt 98% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um ist vorzugsweise 4% oder weniger, stärker bevorzugt 2% oder weniger. Wenn das Gesamtporenvolumen weniger als 0,40 ml/ml des Hauptporenelements ist, ist das Gesamtporenvolumen für den wirksamen Durchtritt von Blut unbefriedigend, wodurch ein Verklumpen der porösen Struktur mit Blutzellen verursacht wird.
Wenn das Gesamtporenvolumen größer als 0,95 ml/ml des porösen Hauptelements ist, ist andererseits die Stärke des porösen Hauptelements zu gering, wodurch es für das poröse Hauptelement unmöglich wird, als Filtermaterial zu funktionieren. Wenn die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um geringer als 90% ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, hat das poröse Hauptelement eine geringe Menge an Poren, die zum Entfernen von Leukozyten wirksam sind, wodurch ein Durchfluß von Leukozyten oder ein Verklumpen der porösen Struktur mit Blutzellen verursacht wird. Wenn die Summe der jeweiligen Porenvolumina von Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um mehr als 6% ist, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, wird andererseits die Gefahr des Auftretens eines Leukozytendurchflusses erhöht, wodurch es unmöglich wird, die Leukozyten effektiv zu entfernen.
Der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat vorzugsweise einen 2- bis 100-fachen, stärker bevorzugt 3- bis 50-fachen, am stärksten bevorzugt 3- bis 25-fachen durchschnittlichen Porendurchmesser des Porendurchmessers des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils kleiner als 2 ist, tritt ein Verklumpen der porösen Struktur mit Leukozyten und dergleichen auf. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils größer als 100 ist, tritt andererseits ein Verklumpen der porösen Struktur mit Leukozyten und dergleichen in dem stromabwärts liegenden Endteil auf, wodurch der Druckverlust zunimmt.
Wenn eine basische funktionelle Gruppe in den Oberflächenteil der porösen Struktur eingeführt wird, ist die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur vorzugsweise 10&supmin;&sup6; bis 3 meq/m², stärker bevorzugt 10&supmin;&sup5; bis 1 meq/m². Wenn eine saure funktionelle Gruppe in einen Oberflächenteil der porösen Struktur eingeführt wird, ist die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur vorzugsweise 10&supmin;&sup4; bis 5 meq/m², stärker bevorzugt 5 · 10&supmin;³ bis 1 meq/m².
Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur geringer als 10&supmin;&sup6; meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur geringer als 10&supmin;&sup4; meq/m² ist, ist es wahrscheinlich, daß die elektrostatische Wirkung nicht zufriedenstellend ist. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur höher als 3 meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur höher als 5 meq/m² ist, ist es andererseits wahrscheinlich, daß die Wirkung der funktionellen Gruppe nicht nur auf die Leukozyten, sondern auch auf andere Blutkomponenten ausgeübt wird, wie rote Blutzellen und Blutplättchen, so daß ungünstige Phänomene auftreten, wie Hämolyse.
Es ist bevorzugt, daß die poröse Struktur, die in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten eingesetzt wird, eine kritische Benetzungs- Oberflächenspannung (CWST) von mindestens 65 dyn/cm hat.
Wie vorstehend erwähnt, unterscheiden sich die einzelnen Blutzellkomponenten im Hinblick auf den Teilchendurchmesser und die Haftkraft voneinander, und unterschiedliche Typen von Blutprodukten haben unterschiedliche Viskositäten. Deshalb kann in Abhängigkeit vom Typ des Blutprodukts, das der Leukozyten- Entfernungsbehandlung zu unterwerfen ist, der bevorzugte durchschnittliche Porendurchmesser und die bevorzugte Porendurchmesserverteilung der porösen Struktur innerhalb der jeweiligen in der vorliegenden Erfindung definierten Bereiche variieren.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung beschrieben, wobei sowohl die Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung für ein Produkt roter Blutzellen als auch eine Leukozyten- Entfernungsfiltervorrichtung für ein Blutplättchenprodukt als Beispiel genommen werden.
Wie vorstehend erwähnt, sind Produkte roter Blutzellen, wie Gesamtblut (WB) und konzentrierte rote Zellen (CRC) Blutprodukte, die einen Blutzellkomponentengehalt von 40 bis 70% und eine relativ hohe Viskosität haben. Desweiteren machen in diesen Blutprodukten Granulozyten und Monozyten etwa 60% der enthaltenen Leukozyten aus, die beide hohe Haftkraft und einen großen Teilchendurchmesser haben, und ist der Anteil der Lymphozyten, die eine geringe Haftkraft und einen geringen Teilchendurchmesser haben, etwa 40%. Wenn eine poröse Struktur zum Entfernen von Leukozyten aus solch einem roten Blutzellprodukt entfernt werden soll, während rote Zellen passieren können, hat die poröse Struktur vorzugsweise kontinuierliche Poren mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 300 um, stärker bevorzugt 3 bis 200 um, am stärksten bevorzugt 3 bis 100 um, und einen Gradienten der durchschnittlichen Porendurchmesser, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise von dem stromaufwärts liegenden Endteil zu dem stromabwärts liegenden Endteil abnimmt. Der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur ist vorzugsweise 15 bis 300 pin, stärker bevorzugt 15 bis 200 um und am stärksten bevorzugt 15 bis 100 um, und der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur ist vorzugsweise 3 bis 25 Im, stärker bevorzugt 5 bis 20 um. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils kleiner als 15 um ist, ist es wahrscheinlich, daß ein Verklumpen der Oberfläche der porösen Struktur auftritt, während, wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils größer als 300 um ist, es wahrscheinlich ist, daß ein Verklumpen des stromabwärts liegenden Endteils auftritt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils geringer als 3 um ist, ist es wahrscheinlich, daß der Druckverlust zunimmt, während, wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils größer als 25 um ist, es wahrscheinlich ist, daß die Menge der zu entfernenden Leukozyten abnimmt. Der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat vorzugsweise einen 3- bis 100- fachen, stärker bevorzugt 3- bis 50-fachen, am stärksten bevorzugt 3- bis 25-fachen durchschnittlichen Porendurchmesser des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromabwärts liegenden Endteils (poröses Hauptelement) der porösen Struktur. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils kleiner als 3 ist, ist es wahrscheinlich, daß ein Verklumpen der porösen Struktur auftritt. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils größer als 100 ist, ist es andererseits wahrscheinlich, daß ein Verklumpen der porösen Struktur auftritt, wodurch der Druckverlust zunimmt. Der stromabwärts liegende Endteil (poröses Hauptelement) der porösen Struktur hat ein Gesamtporenvolumen vom 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Hauptelements, und in dem porösen Hauptelement ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um vorzugsweise 85% oder mehr, stärker bevorzugt 90% oder mehr, am stärksten bevorzugt 96% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat eine Gesamtporenoberfläche von vorzugsweise 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Hauptelements, stärker bevorzugt 0,80 bis 5,70 m²/ml des porösen Hauptelements, und in dem stromabwärts liegenden Endteil ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um vorzugsweise 35% oder mehr, stärker bevorzugt 45% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um ist vorzugsweise 50% oder mehr, stärker bevorzugt 60% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils. Rote Zellen, die in dem roten Blutzellprodukt enthalten sind, haben eine starke Fähigkeit, ihre Form zu ändern, und können somit aufgrund der Formänderung die relativ kleinen Poren passieren. Wenn rote Zellen die Poren passieren, die jeweils einen Porendurchmesser von weniger als 2 um haben, besteht jedoch die Gefahr, daß eine Zunahme des Druckverlusts aufgrund des Widerstandes gegen den Durchtritt der roten Zellen auftritt. Deswegen ist in dem stromabwärts liegenden Endteil der Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem roten Blutzellprodukt die Summe der jeweiligen Porenvolumina von Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um vorzugsweise 8% oder weniger, stärker bevorzugt 5% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen von Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um ist vorzugsweise weniger als 40%, stärker bevorzugt weniger als 30%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2- 10 um und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2-30 um weniger als 35% bzw. weniger als 50% sind, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils, ist es wahrscheinlich, daß die Menge der zu entfernenden Leukozyten verringert wird oder ein Verklumpen der porösen Struktur auftritt. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um höher als 40% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, ist es wahrscheinlich, daß ein Druckverlust aufgrund des Widerstandes gegen den Durchtritt von roten Blutzellen auftritt.
Wenn die Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Behandeln eines Produkts roter Blutzellen verwendet wird, ist die CWST der porösen Struktur vorzugsweise 65 bis 90 dyn/cm. Wenn eine basische funktionelle Gruppe in einen Oberflächenteil der porösen Struktur eingeführt wird, ist die Dichte der basischen funktionellen Gruppe indem Oberflächenteil vorzugsweise 10&supmin;&sup4; bis 3 meq/m², stärker bevorzugt 10&supmin;³ bis 1 meq/m², am stärksten bevorzugt 10&supmin;² bis 10&supmin;¹ meq/m². Wenn eine saure funktionelle Gruppe in einen Oberflächenteil der porösen Struktur eingeführt wird, ist die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil vorzugsweise 5 · 10&supmin;² bis 5 meq/m², stärker bevorzugt 8 · 10&supmin;² bis 1 meq/m², am stärksten bevorzugt 10&supmin;¹ bis 5 · 10&supmin;¹ meq/m². Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur geringer als 10&supmin;&sup4; meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur geringer als 5 · 10&supmin;² meq/m² ist, ist es wahrscheinlich, daß die Verbesserung der Leukozyten- Entfernungseffizienz unbefriedigend wird. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur höher als 3 meq/m² ist oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur höher als 5 meq/m² ist, ist es andererseits wahrscheinlich, daß ungünstige Phänomene auftreten, wie Hämolyse.
Blutplättchenprodukte, wie Blutplättchen-reiches Plasma (PRP) und Blutplättchenkonzentrat (PC) haben einen geringen Gehalt an Blutzellkomponenten und bestehen im wesentlichen aus Wasser. Deshalb haben Blutplättchenprodukte relativ geringe Viskosität. Desweiteren sind Blutplättchenprodukte dadurch gekennzeichnet, daß 90% der Leukozyten, die darin enthalten sind, Leukozyten mit geringer Haftkraft und einem geringen Teilchendurchmesser sind. Wenn eine poröse Struktur zum Entfernen von Leukozyten aus einem solchen Blutplättchenprodukt eingesetzt werden soll, während die Blutplättchen passieren können, ist es erwünscht, daß die poröse Struktur kontinuierliche Poren mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von vorzugsweise 1 bis 200 um, stärker bevorzugt 1 bis 100 um, am stärksten bevorzugt 2 bis 50 um haben, und sie einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers haben, so daß der durchschnittliche Porendurchmesser im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise von dem stromaufwärts liegenden Endteil zu dem stromabwärts liegenden Endteil abnimmt. Der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur ist vorzugsweise 10 bis 200 um, stärker bevorzugt 10 bis 100 um, am stärksten bevorzugt 10 bis 50 um, und der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur ist vorzugsweise 1 bis 15 um, stärker bevorzugt 2 bis 12 um. Der stromabwärts liegende Endteil (poröses Hauptelement) der porösen Struktur hat ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Hauptelements, und in dem porösen Hauptelement ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um vorzugsweise 85% oder mehr, stärker bevorzugt 90% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils geringer als 10 um ist, tritt ein Verklumpen der Oberfläche der porösen Struktur mit Blutzellen und dergleichen auf, während, wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils größer als 200 um ist, es wahrscheinlich ist, daß ein Verklumpen des stromabwärts liegenden Endteils auftritt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils geringer als 1 um ist, ist es wahrscheinlich, daß der Druckverlust zunimmt, während, wenn der durchschnittliche Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils größer als 15 um ist, im wesentlichen keine Entfernung von Lymphozyten erreicht wird. Somit ist in dem stromabwärts liegenden Endteil (poröses Hauptelement) der porösen Struktur, die in der Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem Blutplättchenprodukt eingesetzt wird, die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um vorzugsweise 10% oder geringer, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat einen vorzugsweise 2- bis 60-fachen, stärker bevorzugt 2- bis 30-fachen, am stärksten bevorzugt 2- bis 20-fachen durchschnittlichen Porendurchmesser des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils geringer als 2 ist, tritt ein Verklumpen der porösen Struktur auf oder wird die Menge der zu entfernenden Leukozyten verringert. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Porendurchmessers des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem durchschnittlichen Porendurchmesser des stromabwärts liegenden Endteils größer als 60 ist, ist es andererseits wahrscheinlich, daß ein Verklumpen der porösen Struktur auftritt, wodurch der Druckverlust zunimmt. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hat vorzugsweise eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Hauptelements, stärker bevorzugt 0,50 bis 2,50 m²/ml des porösen Hauptelements, und in dem porösen Hauptelement ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um vorzugsweise 55% oder mehr, stärker bevorzugt 65% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um ist vorzugsweise 58% oder mehr, stärker bevorzugt 65% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils. In dem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur ist die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um vorzugsweise 4% oder weniger, stärker bevorzugt 2% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die meisten der Leukozyten, die in dem Blutplättchenprodukt enthalten sind, sind Lymphozyten mit geringer Haftkraft und einem kleinen Teilchendurchmesser, und das Blutplättchenprodukt enthält eine große Menge Blutplättchen mit hoher Haftkraft. Deshalb ist es wahrscheinlich, daß ein Durchfluß von Lymphozyten auftritt, wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Durchmesser von 1 bis 25 u m weniger als 55% bzw. weniger als 58% sind, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche des stromabwärts liegenden Endteils. Wenn die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um mehr als 4% ist, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, ist es wahrscheinlich, daß ein Durchfluß von Lymphozyten auftritt. Wenn die Filtervorrichtung zum Behandeln eines Blutplättchenprodukts eingesetzt wird, hat die poröse Struktur eine Porenoberfläche von vorzugsweise 0,01 bis 0,08 m², stärker bevorzugt 0,02 bis 0,08 m², am stärksten bevorzugt 0,02 bis 0,06 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen, die in dem Blutplättchenprodukt enthalten sind. Wenn die poröse Struktur eine Porenoberfläche von kleiner als 0,01 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen hat, die in dem Blutplättchenprodukt enthalten sind, ist die Menge der zu entfernenden Leukozyten zu gering, was es unmöglich macht, die Filtervorrichtung zum Behandeln eines Blutplättchenprodukts praktisch einzusetzen. Wenn die poröse Struktur eine Porenoberfläche von größer als 0,08 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen hat, die in dem Blutplättchenprodukt enthalten sind, ist es andererseits wahrscheinlich, daß Blutplättchen an die poröse Struktur anhaften, wodurch die Ausbeute von Blutplättchen verringert wird. Die vorstehend genannte Anzahl der Blutplättchen "2 · 10¹&sup0;" entspricht der Anzahl der Blutplättchen, die in 20 ml Blutplättchenkonzentrat enthalten sind.
Wenn die Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Behandeln eines Blutplättchenprodukts verwendet wird, ist der CWST-Wert der porösen Struktur vorzugsweise 85 dyn/cm oder mehr, stärker bevorzugt 95 dyn/cm oder mehr. Wenn eine basische funktionelle Gruppe in den Oberflächenteil der porösen Struktur eingeführt wird, ist die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil vorzugsweise 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;¹ meq/m², stärker bevorzugt 10&supmin;&sup5; bis 10&supmin;¹ meq/m², am stärksten bevorzugt 10&supmin;&sup4; bis 10&supmin;² meq/m². Wenn eine saure funktionelle Gruppe in einen Oberflächenteil der porösen Struktur eingeführt wird, ist die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil vorzugsweise 10&supmin;&sup4; bis 1 meq/m², stärker bevorzugt 5 · 10&supmin;³ bis 5 · 10&supmin;¹ meq/m², am stärksten bevorzugt 5 · 10&supmin;³ bis 10&supmin;² meq/m². Wenn ein Blutplättchenprodukt entweder mit einer porösen Struktur, deren Oberflächenteil durch Pfropfpolymerisation, Beschichtung oder dergleichen modifiziert wurde, um einen CWST-Wert von 85 dyn/cm oder mehr zu erhalten, oder mit einer porösen Struktur behandelt wird, die aus einem Polymermaterial mit einer hydrophilen funktionellen Gruppe gebildet wird und einen CWST-Wert in dem vorstehend genannten Bereich sogar ohne Oberflächenbehandlung hat, wird nicht nur die Benetzung der porösen Struktur mit dem Blutplättchenprodukt erleichtert, sondern es wird auch die Anhaftung der Blutplättchen vorteilhaft verringert. Desweiteren verbessert die Einführung einer basischen funktionellen Gruppe oder einer sauren funktionellen Gruppe in einen Oberflächenteil der porösen Struktur nicht nur die Leukozyten-Entfernungseffizienz durch elektrostatische Wechselwirkungen zwischen Leukozyten und dem Oberflächenteil der porösen Struktur, sondern auch die Ausbeute an Blutplättchen. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur geringer als 10&supmin;&sup6; meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur geringer als 10&supmin;&sup4; meq/m² ist, ist es wahrscheinlich, daß die Verbesserung der Leukozyten-Entfernungseffizienz unbefriedigend wird. Wenn die Dichte der basischen funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur größer als 10&supmin;¹ meq/m² ist, oder wenn die Dichte der sauren funktionellen Gruppe in dem Oberflächenteil der porösen Struktur größer als 1 meq/m² ist, ist es wahrscheinlich, daß nicht nur die Leukozyten, sondern auch Blutplättchen entfernt werden.
Wie vorstehend erwähnt, ist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten im allgemeinen nicht nur dahingehend vorteilhaft, daß die Vorrichtung kompakt ist und der Druckverlust gering gehalten werden kann, sondern auch dahingehend, daß eine hohe Leukozyten-Entfernungseffizienz erreicht werden kann, so daß, wenn eine Leukozyten enthaltende Suspension mit einem Filterapparat der vorliegenden Erfindung behandelt wird, der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10&supmin;&sup4; oder geringer ist. Insbesondere im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit einer Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem Produkt roter Blutzellen verwendet werden soll, ist es erwünscht, daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10&supmin;&sup4; oder geringer ist, daß die Ausbeute roter Blutzellen 80% oder mehr ist und daß der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration 150 mmHg oder weniger ist. Andererseits ist es insbesondere im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, die zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einem Blutplättchenprodukt eingesetzt werden soll, erwünscht, daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10&supmin;&sup4; oder geringer ist, die Ausbeute an roten Zellen 85% oder höher ist und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration 70 mmHg oder geringer ist.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele veranschaulicht, die jedoch nicht als einschränkend für die vorliegende Erfindung betrachtet werden sollten.

Beispiel 1

Ein heiß komprimierter Vliesstoff, der aus Poylyethylenterephthalat (PET)-Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1,8 um bestand, wurde in einen Behälter mit einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß und einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 4,9 cm · 4,9 cm gepackt, so daß die Dicke des gepackten Vliesstoffs (Filtermaterial) 3,3 mm wurde. Das Filtermaterial in der erhaltenen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten bestand aus einem porösen Element mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 9,2 um, einem Gesamtporenvolumen von 0,85 ml/ml des porösen Elements und einer Gesamtporenoberfläche von 0,95 m²/ml des porösen Elements. In dem porösen Element ist die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Durchmesser von 2 bis 10 u m 53%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 98%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren war 71%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 94%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren war 60%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 28%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 5%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren war 39% der Gesamtporenoberfläche.
513 ml Blut, das durch Zugeben von 63 ml CPD (Citratphosphatdextrose)-Lösung zu 450 ml Gesamtblut hergestellt wurde, wurde innerhalb 8 Stunden nach Gewinnung des Gesamtbluts zentrifugiert, wobei 243 ml Blutplättchenangereichertes Plasma aus dem Gesamtblut abgetrennt wurde, wodurch ein rotes Blutzellprodukt erhalten wurde. Das rote Blutzellprodukt (Hämatokrit: 68%) wurde 15 Tage bei 4ºC gelagert, und dann bei Raumtemperatur (26ºC)stehengelassen, bis die Temperatur des Produkts 25ºC erreichte. Dann wurde das rote Blutzellprodukt durch einen Filter filtriert, der durch Packen eines genadelten faserigen Gewebes mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 20 um als Gel- Abfangmaterial, eines Vliesstoffs, der aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 3 um als MA- Abfangmaterial bestand, und eines Vliesstoffs, der aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 2,2 um als vorgeschaltetes poröses Element bestand (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe), in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 6,7 cm · 6,7 cm hergestellt worden war. Somit wurde Gel, NA und 90% der Leukozyten aus dem roten Blutzellprodukt entfernt. 200 ml des so behandelten Produkts roter Zellen wurden in eine frische Bluttasche überführt und mit der vorstehend hergestellten Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten filtriert.
Das Herstellungsverfahren vor der Filtration wurde durch Verbinden der Filtervorrichtung mit der Bluttasche, die das rate Blutzellprodukt enthielt, über einen Blutkreislauf und das manuelle Ausüben von Druck auf die Bluttasche durchgeführt, wodurch die Filtervorrichtung mit dem Blut gefüllt wurde. Nach dem Füllen der Filtervorrichtung mit Blut wurde bewirkt, daß das Blut bei einer konstanten Rate von 4,5 ml/Minute mittels einer Perista Pump kontinuierlich floß, während der Druckverlust im Verlauf der Filtration mit einem Druckmeßgerät vom digitalen Typ gemessen wurde. Zu dem Zeitpunkt, an dem kein Blut mehr in der Bluttasche war, war die Filtration vollständig abgelaufen, und die Sammeltasche, die an die stromabwärts liegende Seite der Filtervorrichtung über eine Blutleitung verbunden worden war, wurde von der Filtervorrichtung durch Durchschneiden der dazwischenliegenden Blutleitung bei einer Position von 30 bis 40 cm stromabwärts vom Blutauslaß der Filtervorrichtung abgeschnitten, wodurch als Sammelflüssigkeit das rote Blutzellprodukt erhalten wurde, das in der Sammeltasche und der Blutleitung enthalten war.
Das rote Blutzellprodukt vor der Filtration (im folgenden als "Vorfiltrationsflüssigkeit" bezeichnet) und die Sammelflüssigkeit wurden im Hinblick auf das Volumen, den Hämatokrit und die Anzahl der Leukozyten gemessen, wodurch die Ausbeute roter Zellen und der Anteil der verbleibenden Leukozyten bestimmt wurden.
Ausbeute roter Zellen = [Sammelflüssigkeitsvolumen · Hämatokrit (Sammelflüssigkeit)]/[Vorfiltrationsflüssigkeitsvolumen · Hämatokrit (Vorfiltrationsflüssigkeit)].
Anteil der verbleibenden Leukozyten = [Anzahl der Leukozyten (Sammelflüssigkeit)]/[Vorfiltrationsflüssigkeitsvolumen · Leukozytenkonzentration (Vorfiltrationsflüssigkeit)].
Im Hinblick auf die Volumina der Vorfiltrationsflüssigkeit und der Sammelflüssigkeit wurden die Werte, die durch Dividieren des Gewichts dieser Flüssigkeiten durch 1,075 (ein repräsentativer Wert des spezifischen Gewichts eines Produkts roter Zellen) erhalten wurden, als die jeweiligen Volumina genommen. Desweiteren wurde die Messung der Leukozytenkonzentration der Vorfiltrationsflüssigkeit durch das folgende Verfahren durchgeführt.
Die Messung der Leukozytenkonzentration der Vorfiltrationsflüssigkeit: Eine Vorfiltrationsflüssigkeit, die mit Türk's Reagens 10-fach verdünnt wurde, wurde in eine Blutzellzählkammer vom Burker-Türk-Typ injiziert, und die Leukozyten, die in vier Hauptbereichen vorhanden waren, wurden durch ein optisches Mikroskop gezählt, und die erhaltene Anzahl wurde als npre genommen.
Leukozytenkonzentration (vor der Filtration) = npre · 0,25 · 10&sup5; Zellen/ml.
Die Messung der Anzahl der Leukozyten, die in einer Sammelflüssigkeit enthalten war, wurde durch das nachstehend beschriebene, extrem empfindliche Verfahren durchgeführt.
Eine EBSS-Lösung (im folgenden als "FICOLL-Lösung" bezeichnet), die 5% FICOLL 400 DL enthielt, wurde in eine Tasche, die eine Sammelflüssigkeit enthielt, unter Schütteln gegeben, wodurch die Vermischung erleichtert wurde, wobei die EBSS-Lösung das gleiche Volumen hatte wie die Sammelflüssigkeit. Dann wurde die Sammeltasche an einen Plasmaabtrennungsstand befestigt, und 40 Minuten stehengelassen. Nach diesem Zeitraum wurde der Überstand ohne Störung der präzipitierten Schicht roter Zellen vorsichtig gesammelt. Dann wurde FICOLL erneut in die Sammeltasche in demselben Volumen wie vorstehend verwendet gegeben, und dasselbe wie vorstehend beschriebene Verfahren wurde wiederholt. Der durch die so durchgeführte zweimalige Sammlung gesammelte Überstand wurde in vier Zentrifugenröhrchen, jeweils CORNING 25350, geteilt und 15 Minuten bei 840 · g zentrifugiert. Danach wurde der Überstand mit einem Aspirator so vorsichtig abgenommen, daß kein Niederschlag entnommen wurde. 200 ml einer Hämolyselösung (eine 1,145%ige Ammoniumoxalat-physiologische Kochsalzlösung) wurde in jedes Röhrchen gegeben, und die Röhrchen wurden geschüttelt, um das Vermischen zu erleichtern, und unmittelbar danach 10 Minuten bei 468 · g zentrifugiert. Danach wurde der Überstand mit einem Aspirator entnommen, wobei genauso sorgfältig wie vorstehend beschrieben gearbeitet wurde.
Die Niederschläge in den vier Röhrchen wurden in einem 15 ml Zentrifugenröhrchen gesammelt, und eine Hämolyselösung wurde dazugegeben, so daß das Gesamtvolumen 15 ml wurde. Das Röhrchen wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen und dann 10 Minuten bei 468 · g zentrifugiert. Ein Teil des Überstandes wurde sorgfältig abgenommen, so daß das Volumen des Anteils, der die Niederschläge enthielt, 0,5 ml wurde. Die Flüssigkeit in dem Röhrchen, das die Niederschläge enthielt, wurde gut gerührt, wobei eine einzige Zellsuspension erhalten wurde, und 50 ul einer Lösung eines fluoreszierenden Farbstoffs (69,9 mg/l Acridin Orange) wurden zugegeben, und danach wurde gerührt. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in sechs Blutzellzählkammern vom verbesserten Neubauer-Typ injiziert, und die in 108 Hauptbereichen vorhandenen Leukozyten wurden durch ein Epi- Fluoreszenzmikroskop gezählt.
Aus der erhaltenen Zählung (npost) der Leukozyten wurde die Anzahl der Leukozyten (Sammelflüssigkeit) berechnet.
Anzahl der Leukozyten (Sammelflüssigkeit) = npost · (1/108) · 10&sup4; · 0,55 · (1/0,55).
Der unterstrichene Teil der Formel stellt die Leukozytenkonzentration (Zellen/ml) in der Flüssigkeit dar (im folgenden als "Konzentrat" bezeichnet), die durch Konzentrierung der Sammelflüssigkeit unter Einsatz einer FICOLL-Lösung auf ein Gesamtvolumen von 0,55 ml erhalten wurde. Die Leukozytenkonzentration wird mit dem Volumen des Konzentrats (0,55 ml) multipliziert, wobei die Anzahl der Leukozyten erhalten wird. Der Grund dafür, daß die so erhaltene Anzahl der Leukozyten weiter durch 0,55 geteilt wird, ist, daß die erzielte Ausbeute an Leukozyten mit einer FICOLL-Lösung 55% ist.
Die vorstehenden Berechnungen ergaben, daß gute Ergebnisse erhalten wurden. Das heißt, die Ausbeute roter Zellen war 95%, der Anteil der verbleibenden Leukozyten war 10-4,2 und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war 103 mmHg.

Vergleichsbeispiel 1

Ein heiß komprimierter Vliesstoff, der aus Poylyethylenterephthalat (PET)-Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1,8 um bestand, wurde in einen Behälter mit einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß und einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 4,9 cm · 4,9 cm gepackt, so daß die Dicke des gepackten Vliesstoffs 3,3 mm wurde. Das erhaltene Filtermaterial zum Entfernen der Leukozyten bestand aus einem porösen Element mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 14,2 um, einem Gesamtporenvolumen von 0,72 ml/ml des porösen Elements und einer Gesamtporenoberfläche von 0,56 m²/ml des porösen Elements. In dem porösen Element war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 29%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 78%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren war 56%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 74%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren war 34%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 16%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 42%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 10%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren war 57%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche.
Ein. Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß das vorstehend erhaltene Filtermaterial eingesetzt wurde. Es ergab sich, daß mit diesem Filtermaterial der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-2,2 war (welches eine Porendurchmesserverteilung hatte, die im Vergleich zu der des erfindungsgemäßen Filtermaterials breit war, und in dem die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um, die wahrscheinlich einen Durchfluß der Leukozyten verursachen, 16% war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen). Die Ausbeute an roten Zellen war 91%, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war 118 mmHg, was gut war.

Beispiel 2

In einen Behälter mit einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß und mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 6,7 cm · 6,7 cm wurde eine poröse Struktur gepackt, die aus einem Gel- Abfangmaterial, einem MA-Abfangmaterial, einem vorgeschalteten porösen Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) und einem porösen Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) gemäß der vorliegenden Erfindung bestand, die in bezug auf die Fließrichtung, in der das Blut geleitet wird, von einem stromaufwärts liegenden Endteil zu einem stromabwärts liegenden Endteil angeordnet waren, so daß die Gesamtdicke der porösen Struktur 5 mm wurde. Das Gel-Abfangmaterial, das MA- Abfangmaterial, das vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe) und das poröse Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) waren im wesentlichen dieselben wie die in Beispiel 1 verwendeten, welche vorher heiß komprimiert wurden. Somit wurde eine Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten hergestellt.
Durch die so hergestellte Filtervorrichtung wurde eine 0,5%ige Ethanollösung eines Polymers geleitet, welches aus Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und Dimethylaminoethylmethacrylat (DM) (DM-Anteil im Polymer: 30 Mol-%) hergestellt wurde, wodurch eine Beschichtung der porösen Struktur durchgeführt wurde. Danach wurde Stickstoffgas durchgeleitet, nachfolgend erfolgte eine Trocknung unter Vakuum bei 1 mmHg oder weniger während 24 Stunden bei 40ºC. Nach dem Trocknen wurde das poröse Hauptelement im Hinblick auf den CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppen gemessen. Die Ergebnisse zeigten, daß der CWST-Wert 80 dyn/cm und die Dichte der basischen funktionellen Gruppe 4,8 · 10³ meq/m² war.
513 ml Blut, das durch Zugeben von 63 ml CPD-Lösung zu 450 ml Gesamtblut hergestellt wurde, wurde 8 Stunden nach der Entnahme des Gesamtbluts zentrifugiert, wobei 243 ml Blutplättchenangereichertes Plasma aus dem Gesamtblut abgetrennt wurden, wodurch ein Produkt roter Blutzellen erhalten wurde. Das rote Blutzellprodukt wurde 3 Tage bei 4ºC gelagert, und eine physiologische Kochsalzlösung wurde dazugegeben, so daß das Volumen 352 ml wurde (Hämatokrit: 55%). Das rote Blutzellprodukt wurde bei Raumtemperatur (26ºC) stehengelassen, bis die Temperatur des Produkts 25ºC erreichte. Dann wurde das rote Blutzellprodukt durch einen Blutkreislauf filtriert, in dem die vorstehende Filtervorrichtung eingebaut war. Die Filtrierungsrate wurde auf konstant 10 ml/Minute mit Hilfe einer Perista Pump eingestellt, während der Druckverlust im Verlauf der Filtration mit Hilfe eines digitalen Druckmeßgeräts gemessen wurde.
Die Ergebnisse waren hervorragend. Das heißt, die Ausbeute roter Blutzellen war 92%, der Anteil der verbleibenden Leukozyten war 10-5,2 und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war 132 mmHg.

Vergleichsbeispiel 2

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt, und weiter wurde dasselbe poröse Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) wie in Vergleichsbeispiel 1 verwendet unter den stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 5 mm war (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 6,7 cm · 6,7 cm). Die einzelnen Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 heiß komprimiert. Somit wurde eine Leukozyten- Entfernungsfiltervorrichtung hergestellt. Auf die so hergestellte Filtervorrichtung wurde eine Schicht desselben Polymers (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Gehalt darin: 30 Mol-%) wie in Beispiel 2 verwendet aufgetragen. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 80 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppe von 4,7 · 10&supmin;³ meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß die vorstehend hergestellte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Günstig war, daß die Ausbeute roter Blutzellen 90% und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Ablaufs der Filtration 148 mmHg war. Ungünstig war jedoch, daß die Leukozyten- Entfernungseffizienz dieser Filtervorrichtung relativ gering war und der Anteil der verbleibenden Leukozyten mit 10-3,2 groß war.

Vergleichsbeispiel 3

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt. Desweiteren wurde ein Vliesstoff, der aus PET-Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1,8 um bestand, als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Packungsmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 5 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 6,7 cm · 6,7 cm). Die vorstehenden Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 heiß komprimiert. Das poröse Hauptelement, das im stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet wurde, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 5,1 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,37 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,55 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 33%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 87%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 46%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 86%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 35%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 53%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um war 13%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 64%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Abfangen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 30 Mol-%) wie in Beispiel 2 aufgetragen. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 80 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 4,8 · 10&supmin;³ meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß die vorstehend hergestellte Filtervorrichtung eingesetzt wurde, wodurch sich ergab, daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-4,8 war, was eine ausreichende Leukozyten- Entfernungseffizienz war. Das Gesamtporenvolumen war jedoch gering, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Durchmesser von weniger als 2 um, die für Blutzellen schwer zu passieren waren, und die Summe der jeweiligen Oberflächen solcher Poren waren 13% bzw. 64%. Dementsprechend war die Ausbeute roter Zellen mit 79% gering, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Ablaufs der Filtration war mit nicht unter 500 mmHg hoch.

Beispiel 3

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt, und desweiteren wurde eine aus Polyvinylformal (PVF) hergestellte schwammartige Struktur mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 4 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 6,7 cm · 6,7 cm). Das vorstehend erwähnte Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wurden durch Heißkompression auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 vorläufig geformt.
Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 9,4 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,90 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,81 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 55%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 98%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 73%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 96%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 61%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 2%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Oberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 26%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um war 4%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 38%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so erhaltene Leukozyten- Ent fernungsfiltervorrichtung wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 30 Mol-%) wie in Beispiel 2 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 82 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 4,7 · 10&supmin;³ meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß die so hergestellte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Es wurden günstige Ergebnisse erhalten. Das heißt, die Ausbeute roter Zellen war 95%, der Anteil der verbleibenden Leukozyten war 10&supmin; 5,1, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war 108 mmHg.

Vergleichsbeispiel 4

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt, und desweiteren wurde eine aus PVF hergestellte schwammartige Struktur als poröses Hauptelement unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 4 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 6,7 cm · 6,7 cm). Das vorstehend genannte Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 heiß komprimiert. Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 8,0 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,41 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,59 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 35%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 81%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 54%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 78%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 41%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 9%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 44%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um war 13%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 57%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 30 Mol-%) wie in Beispiel 2 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 82 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 4,6 · 10&supmin;³ meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß die wie vorstehend hergestellte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Es ergab sich, daß die Ausbeute roter Blutzellen mit 89% gut war. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um, welche die Leukozyten schwer passieren konnten, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren waren jedoch mit 13% bzw. 57% relativ groß, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um, bei denen ein Durchfluß von Leukozyten auftrat, war mit 9% relativ hoch. Somit ergab sich, daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-3,4 war, was zeigte, daß die Leukozyten-Entfernungseffizienz verhältnismäßig schlecht war. Desweiteren ergab sich, daß der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration mit 205 mmHg hoch war.

Vergleichsbeispiel 5

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt, und desweiteren wurde eine aus PVF hergestellte schwammartige Struktur als poröses Hauptelement (Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 4 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 6,7 cm · 6,7 cm). Das vorstehend genannte Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 heiß komprimiert. Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 25,4 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,55 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,60 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 41%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 70%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 58%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 69%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 46%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 28%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 33%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 2 um war 3%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 46%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 30 Mol-%) wie in Beispiel 2 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 82 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 4,8 · 10&supmin;³ meq/m² hatte. Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß die so vorstehend hergestellte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Es ergab sich, daß die Ausbeute roter Blutzellen mit 97% hoch war, und daß der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration mit 51 mmHg gering war. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um, bei dem ein Durchfluß von Leukozyten auftrat, war mit 28% hoch, und der durchschnittliche Porendurchmesser war mit 25,4 um relativ groß. Deshalb war der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10 1,4, was zeigte, daß die Leukozyten-Entfernungseffizienz der Filtervorrichtung gering war.

Beispiel 4

In einen Behälter mit einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß und einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 3,0 cm · 3,0 cm wurde ein genadeltes faseriges Gewebe, das aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 15 um als Gel- Abfangmaterial bestand, ein Vliesstoff, der aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 3 um als MA- Abfangmaterial bestand, und ein Vliesstoff, der aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 2,2 um bestand, als vorgeschaltetes poröses Element gepackt (Leukozyten- Abfangmaterial der ersten Stufe). Unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien wurde ein Vliesstoff als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) angeordnet, der aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1,2 um bestand, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 5 mm wurde. Das Gel-Abfangmaterial, das MA-Abfangmaterial, das vorgeschaltete poröse Element und das poröse Hauptelement wurden vorher heiß komprimiert. Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, bestand aus PET-Fasern mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 9,2 um, einem Gesamtporenvolumen von 0,83 ml/ml des porösen Hauptelements und einer Gesamtporenoberfläche von 1,02 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 63%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 95%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 72%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 92%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 71%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 2%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 27%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 5%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 2%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Durch die erhaltene Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten wurde eine 1,0%ige Ethanollösung eines Polymers geleitet, das aus HEMA und DM hergestellt wurde (DM-Gehalt in dem Polymer: 3 Mol- %), wodurch die poröse Struktur beschichtet wurde. Danach wurde Stickstoffgas durchgeleitet, nachfolgend wurde 24 Stunden unter einem Vakuum von 1 mmHg bei 40ºC getrocknet. Nach dem Trocknen wurde die poröse Struktur im Hinblick auf den CWST-Wert und der Dichte der basischen funktionellen Gruppen gemessen. Die Ergebnisse zeigten, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen Stickstoff enthaltenden funktionellen Gruppen von 9,5 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte.
230 ml eines Blutplättchenkonzentrats (zu dem 30 ml CPD-Lösung gegeben worden waren) als Blutplättchenprodukt wurden 2 Tage bei Raumtemperatur unter Schütteln gelagert und unter Einsatz eines Blutkreislaufes filtriert, in den die vorstehende Filtervorrichtung eingebaut war. Zum Starten der Filtration wurde die Filtervorrichtung mit einer Bluttasche, die das Blutplättchenprodukt enthielt, über einen Blutkreislauf verbunden, wodurch die Filtervorrichtung mit dem Blutplättchenprodukt gefüllt wurde. Nach dem Füllen der Filtervorrichtung wurde ein kontinuierlicher Fluß des Blutplättchenprodukts bei einer konstanten Rate von 5 ml/Min. mit Hilfe einer Perista Pump bewirkt, während der Druckverlust im Verlauf der Filtration mit einem digitalen Druckmeßgerät gemessen wurde. Zu dem Zeitpunkt, an dem kein Blutplättchenprodukt mehr in der Bluttasche war, war die Filtration vollständig abgelaufen. Die Sammeltasche, die mit dem stromabwärts liegenden Endteil der Filtervorrichtung über einen Blutkreislauf verbunden worden war, wurde von der Filtervorrichtung durch Durchschneiden des dazwischenliegenden Blutkreislaufes an einer Stelle, die 30 bis 40 cm stromabwärts vom Blutauslaß der Filtervorrichtung lag, abgeschnitten, wodurch als Sammelflüssigkeit das Blutplättchenprodukt erhalten wurde, das in der Sammeltasche und dem Blutkreislauf vorhanden war.
Das Blutplättchenprodukt vor der Filtration (im folgenden als "Vorfiltrationsflüssigkeit") und die Sammelflüssigkeit wurden hinsichtlich dem Volumen, der Anzahl der Blutplättchen und der Anzahl der Leukozyten gemessen, wodurch die Blutplättchenausbeute und der Anteil der verbleibenden Leukozyten bestimmt wurde.
Blutplättchenausbeute = {(Sammelflüssigkeitsvolumen · Blutplättchenkonzentration (Sammelflüssigkeit)}/{Vorfiltrationsflüssigkeitsvolumen · Blutplättchenkonzentration (Vorfiltrationsflüssigkeit)}
Anteil der verbleibenden Leukozyten = {Anzahl der Leukozyten (Sammelflüssigkeit)}/{(Vorfiltrationsflüssigkeitsvolumen) · Leukozytenkonzentration (Vorfiltrationsflüssigkeit)}
Im Hinblick auf die Volumina der Vorfiltrationsflüssigkeit und der Sammelflüssigkeit wurden die Werte, die durch Dividieren der Gewichte dieser Flüssigkeiten durch 1,030 (ein repräsentativer Wert des spezifischen Gewichts eines Blutplättchenprodukts) erhalten wurden, als die jeweiligen Volumina genommen. Desweiteren wurde die Messung der Leukozytenkonzentration durch das folgende Verfahren durchgeführt.
Die Messung der Leukozytenkonzentration der Vorfiltrationsflüssigkeit: Eine Vorfiltrationsflüssigkeit, die 10-fach mit Türk's Reagens verdünnt wurde, wurde in ein Burker- Türk-Typ Hämocytometer injiziert, und die Leukozyten, die in acht Hauptbereichen vorhanden waren, wurden mit einem optischem Mikroskop gezählt, und die erhaltene Anzahl wurde als npre eingesetzt.
Leukozytenkonzentration (Vorfiltration) = npre · 1/8 · 10&sup5;/ml.
Die Messung der Anzahl der Leukozyten, die in der Sammelflüssigkeit enthalten waren, wurde durch das extrem empfindliche Verfahren durchgeführt, das dem Verfahren in Beispiel 1 entsprach.
Die Messung der Blutplättchenkonzentration wurde durch Messen von Spezies, die 250.000-fach verdünnt waren, mit einem automatischen Blutzellzählgerät durchgeführt.
Es ergab sich, daß die Blutplättchenausbeute mit 93% hervorragend war, daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten mit 10-5,0 hervorragend war, und daß der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration mit 48 mmHg hervorragend war. Die Oberfläche der porösen Struktur, die zur Behandlung von Blutplättchen erforderlich war, war 0,072 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Vergleichsbeispiel 6

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 3 wurden in einen Behälter gepackt. Desweiteren wurde ein Vliesstoff, der aus PET-Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1,2 um bestand, als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 4 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 3,0 cm · 3,0 cm). Die vorstehenden Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 heiß komprimiert. Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10,6 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,79 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,58 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 44%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 84%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 54%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 80%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 53%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 8%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 42%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 14%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 5%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 3 Mol-%) wie in Beispiel 4 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,6 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte. Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt. Es ergab sich, daß die Ausbeute roter Blutzellen mit 87% gut war. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um, bei dem ein Durchfluß der Leukozyten auftrat, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war jedoch mit 14% bzw. 5% relativ hoch. Dementsprechend war der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-2,9, was zeigte, daß die Leukozyten- Entfernungseffizienz relativ schlecht war, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 85 mmHg hoch. Die Oberfläche der porösen Struktur, die zum Behandeln von Blutplättchen erforderlich war, war 0,055 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Vergleichsbeispiel 7

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 3 wurden in einen Behälter gepackt. Desweiteren wurde ein Vliesstoff, der aus PET-Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1,2 um bestand, als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 4 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 3,0 cm · 3,0 cm). Die vorstehenden Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 heiß komprimiert.
Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 16,2 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,86 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,51 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 39%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 77%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 51%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 71%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 49%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 20%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 40%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 26%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 11%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 3 Mol-%) wie in Beispiel 4 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9, 4 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt, außer daß die vorstehend genannte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Im Hinblick auf die Blutplättchenausbeute und den Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration wurden gute Ergebnisse erhalten, die 98% bzw. 26 mmHg waren. Die Leukozyten- Entfernungseffizienz dieser Filtervorrichtung war jedoch gering, weil die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um, bei dem ein Durchfluß von Leukozyten auftrat, mit 26% groß war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren mit 11% groß war, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und weil der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements mit 16,2 um relativ groß war. Der Anteil der verbleibenden Leukozyten war 100-0,8, was zeigte, daß der Anteil der verbleibenden Leukozyten gering war. Die Porenoberfläche der porösen Struktur, die zur Behandlung von Blutplättchen erforderlich ist, war 0,045 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Beispiel 5

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt. Desweiteren wurde eine schwammartige Struktur mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren, welches aus PU-Fasern bestand, als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Dicke der erhaltenen porösen Struktur 3 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 6,7 cm · 6,7 cm). Die vorstehend genannten einzelnen Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 heiß komprimiert.
Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 7,4 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,73 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,94 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 60%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 96%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 66%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 94%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 65%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 34%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 3%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 1%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 3 Mol-%) wie in Beispiel 4 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,6 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt, außer daß die vorstehend genannte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Hervorragende Ergebnisse wurden im Hinblick auf die Blutplättchenausbeute, den Anteil der verbleibenden Leukozyten und den Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration erhalten, welche 95%, 10-5,3 bzw. 62 mmHg waren. Die Oberfläche des porösen Hauptelements, die zur Behandlung von Blutplättchen erforderlich ist, waren 0,070 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Vergleichsbeispiel 8

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt. Desweiteren wurde eine schwammartige Struktur, welche aus PU-Fasern bestand, als poröses Hauptelement (Leukozyten- Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Dicke der erhaltenen porösen Struktur 3 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 3,0 cm · 3,0 cm). Die vorstehend genannten einzelnen Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 heiß komprimiert.
Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 8,1 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,58 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,78 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 41%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 81%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 50%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 79%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 48%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 10%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 47%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 12%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 5%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (ein Polymer, das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM-Anteil darin: 3 Mol-%) wie in Beispiel 4 beschichtet. Das vorstehende poröse Hauptelement hatte einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,4 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt, außer daß die vorstehend genannte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. In Bezug auf die Blutplättchenausbeute wurde mit 89% ein gutes Ergebnis er zielt. Die Leukozyten-Entfernungseffizienz dieser Filtervorrichtung war jedoch gering, weil die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um, bei dem ein Durchfluß der Leukozyten auftrat, mit 12% relativ groß war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren 5% war, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Das Verhältnis der verbleibenden Leukozyten war 10-2,5, was zeigte, daß die Leukozyten- Entfernungseffizienz gering war, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 90 mmHg auch hoch. Die Oberfläche der porösen Struktur, die zur Behandlung der Blutplättchen erforderlich ist, war 0,085 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Vergleichsbeispiel 9

Dasselbe Gel-Abfangmaterial, MA-Abfangmaterial und vorgeschaltete poröse Element (Leukozyten-Abfangmaterial der ersten Stufe) wie in Beispiel 1 wurden in einen Behälter gepackt. Desweiteren wurde eine schwammartige Struktur, welche aus PU-Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 um bestand, als poröses Hauptelement (Leukozyten-Abfangmaterial der zweiten Stufe) unter dem stromabwärtigsten Endteil der Abfangmaterialien angeordnet, so daß die Dicke der erhaltenen porösen Struktur 3 mm wurde (effektive Filtrationsquerschnittsfläche: 3,0 cm · 3,0 cm). Die vorstehend genannten einzelnen Abfangmaterialien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 heiß komprimiert.
Das poröse Hauptelement, das an dem stromabwärtigsten Endteil der porösen Struktur angeordnet war, hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 2,5 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,11 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,49 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 12%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 67%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 14%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 66%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 13%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um war 3%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 um war 85%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um war 4%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 2%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die so hergestellte Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer (das aus HEMA und DM hergestellt wurde, DM- Anteil darin: 3 Mol-%) wie in Beispiel 4 beschichtet. Es ergab sich, daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,6 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt, außer daß die vorstehend genannte Filtervorrichtung eingesetzt wurde. In Bezug auf den Anteil der verbleibenden Leukozyten wurde mit 10&supmin; 5,4 ein gutes Ergebnis erzielt. Die Blutplättchenausbeute war jedoch mit 51% gering, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit nicht weniger als 500 mmHg hoch, weil die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um, bei dem Verklumpen mit Blutzellen auftrat, mit 85% groß war, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Porenoberfläche der porösen Struktur, die zur Behandlung von Blutplättchen erforderlich war, war 0,12 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.
Die Ergebnisse der vorstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 1 Tabelle 2

Beispiel 6

Ein poröser Gegenstand, der aus PU-Laminaten bestand und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 30 um an seinem stromaufwärts liegenden Endteil und einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 8 um an seinem stromabwärts liegenden Endteil hatte, wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 43 · 43 mm gepackt. Die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur war 3 mm. Die poröse Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,80 ml/ml und eine Gesamtporenoberfläche von 0,68 m²/ml an ihrem stromabwärts liegenden Endteil. In der porösen Struktur war an ihrem stromabwärts liegenden Endteil die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 65%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 96%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 74%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 93%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 72%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um war 4%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 3%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 25%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Durch die erhaltene Leukozyten-Abfangfiltervorrichtung wurde eine 1%ige Ethanollösung eines Polymers, das aus HEMA und DM hergestellt wurde (DM-Anteil in dem Polymer: 3 Mol-%), geleitet. Danach wurde Stickstoffgas durchgeleitet, und nachfolgend wurde 24 Stunden unter einem Vakuum von 1 mmHg oder weniger bei 40ºC getrocknet. Die poröse Struktur hatte eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,5 · 10&supmin;&sup4; meq/m² und einen CWST-Wert von 102 dyn/cm.
460 ml eines Blutplättchenkonzentrats (zu dem 30 ml CPD-Lösung gegeben worden waren) wurden 2 Tage unter Schütteln bei Raumtemperatur gelagert und dann mit einem Blutkreislauf filtriert, in den die vorstehende Leukozyten- Abfangfiltervorrichtung eingebaut war.
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt. Im Hinblick auf den Anteil der verbleibenden Leukozyten, der Blutplättchenausbeute und des Druckverlusts zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration wurden gute Ergebnisse erzielt, nämlich 10-4,5, 92% bzw. 26 mmHg. Die Oberfläche der porösen Struktur, die zur Behandlung von 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen erforderlich war, war 0,049 m².

Vergleichsbeispiel 10

Ein poröser Gegenstand, der aus PU bestand und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 8 um hatte, wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 43 · 43 mm gepackt, so daß die Gesamtdicke des erhaltenen porösen Elements 3 mm wurde. Das poröse Element hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,73 ml/ml und eine Gesamtporenoberfläche von 0,72 m²/ml an seinem stromabwärts liegenden Endteil. In der porösen Struktur war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 48%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 86%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 53%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 81%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 50%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um war 10%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 8%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 42%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurcbmesser von größer als 30 um war 5%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Auf die erhaltene Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung wurde eine Beschichtung desselben Polymers, das aus HEMA und DM hergestellt wurde (DM- Anteil darin: 3 Mol-%), wie in Beispiel 6 aufgetragen. Der CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppen des porösen Elements waren 102 dyn/cm bzw. 9,7 · 10&supmin;&sup4; meq/m². Danach wurde ein Blutplättchenprodukt mit demselben Blutkreislauf wie in Beispiel 6 filtriert. In Bezug auf die Blutplättchenausbeute wurde mit 83% ein gutes Ergebnis erzielt. Da jedoch die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um, der für die Leukozytenentfernung wirksam ist, mit 81% relativ gering war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren mit 50% relativ gering war, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, war der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-3,1, was eine relativ geringe Leukozyten-Entfernungseffizienz zeigte, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 154 mmHg hoch. Die Porenoberfläche des porösen Elements, die zur Behandlung von Blutplättchen erforderlich war, war 0,074 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Vergleichsbeispiel 11

Ein poröser Gegenstand, der aus PU-Laminaten bestand, und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 315 um an seinem stromaufwärts liegenden Endteil und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 um an seinem stromabwärts liegenden Endteil hatte, wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 43 · 43 mm gepackt, so daß die Gesamtdicke der erhaltenen porösen Struktur 3 mm wurde. Die poröse Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,24 ml/ml und eine Gesamtporenoberfläche von 0,61 m²/ml an ihrem stromabwärts liegenden Endteil. In der porösen Struktur war an ihrem stromabwärts liegenden Endteil die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 16%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 79%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 18%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 79%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 18%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um war 0%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 0%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 82%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 0%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Auf die erhaltene Leukozyten-Entfernungsfiltervorrichtung wurde eine Beschichtung desselben Polymers, das aus HEMA und DM hergestellt wurde (DM- Anteil darin: 3 Mol-%), wie in Beispiel 6 aufgetragen. Der CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppen des porösen Elements waren 9,5 · 10&supmin;&sup4; meq/m² bzw. 102 dyn/cm. Danach wurde ein Blutplättchenprodukt mit demselben Blutkreislauf wie in Beispiel 6 filtriert. In Bezug auf den Anteil der verbleibenden Leukozyten wurde mit 10-4,3 ein gutes Ergebnis erzielt. Die Blutplättchenausbeute dieser Filtervorrichtung war jedoch mit 40% schlecht, weil die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um, bei dem ein Verklumpen mit Blutzellen auftrat, mit 82% hoch war, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Da der durchschnittliche Porendurchmesser am stromaufwärts liegenden Endteil der porösen Struktur gleich dem durchschnittlichen Porendurchmesser an seinem stromabwärts liegenden Endteil war, war der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration desweiteren mit nicht weniger als 500 mmHg hoch. Die Oberfläche der porösen Struktur, die zur Behandlung von Blutplättchen erforderlich war, war 0,030 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen.

Vergleichsbeispiel 12

Poröse Gegenstände, die aus Polyurethan bestanden, wurden aufeinander laminiert, wodurch eine poröse Struktur erhalten wurde, so daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 80 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 25 um hatte. Die poröse Struktur wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 43 · 43 mm gepackt, so daß die Dicke der gepackten porösen Struktur 3 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,91 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,22 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 um 35%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 56%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 45%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 50%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 41%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um war 48%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 28%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 31%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurcbmesser von größer als 30 um war 42%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die poröse Struktur in der so erhaltenen Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer wie in Beispiel 6 beschichtet, so daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,2 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte. Dann wurde ein Blutplättchenprodukt einer Leukozyten-Entfernungsbehandlung mit der vorstehend erhaltenen Filtervorrichtung durchgeführt, an die derselbe Blutkreislauf wie in Beispiel 6 gebunden war. Die Filtration ergab eine Blutplättchenausbeute von 93% und einen Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration von 18 mmHg, was gut war. Da jedoch in dem porösen Hauptelement die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 25 um, bei dem es wahrscheinlich ist, daß ein Durchfluß von Lymphozyten bewirkt wird, mit 48% hoch war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit 28% hoch war, bezogen auf die Gesamtoberfläche, war der Anteil der verbleibenden Leukozyten mit 10-1,3 hoch, was eine geringe Leukozyten- Entfernungseffizienz anzeigte. Die poröse Struktur hatte eine Porenoberfläche von 0,022 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen, die in dem filtrierten Blutplättchenprodukt enthalten waren.

Vergleichsbeispiel 13

Poröse Gegenstände, die aus Polyurethan bestanden, wurden aufeinander laminiert, wodurch eine poröse Struktur erhalten wurde, so daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 25 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 5 um hatte. Die poröse Struktur wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 43 · 43 mm gepackt, so daß die Dicke der gepackten porösen Struktur 3 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,82 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 1,04 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 10 pin 52%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 88%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 58%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 25 um war 84%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und, die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 56%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 25 um war 5%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 2%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 42%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die poröse Struktur in der so erhaltenen Filtervorrichtung zum Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer wie in Beispiel 6 beschichtet, so daß das poröse Hauptelement einen CWST-Wert von 102 dyn/cm und eine Dichte der basischen funktionellen Gruppen von 9,2 · 10&supmin;&sup4; meq/m² hatte. Dann wurde ein Blutplättchenprodukt mit der vorstehend erhaltenen Filtervorrichtung einer Leukozyten-Entfernungsbehandlung unterworfen, an die derselbe Blutkreislauf wie in Beispiel 6 gebunden war. Als Ergebnis der Filtration ergab sich ein Verhältnis der verbleibenden Leukozyten von 10-3,7, was eine etwas geringe Leukozyten-Entfernungseffizienz andeutete. Weil die poröse Struktur eine große Porenoberfläche von 0,12 m² pro 2 · 10¹&sup0; Blutplättchen hatte, die in dem filtrierten Blutplättchenprodukt enthalten waren, war die Blutplättchenausbeute mit 71% gering, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 237 mmHg hoch.

Beispiel 7

Poröse Gegenstände, die aus Cellulose bestanden, wurden aufeinander laminiert, wodurch eine poröse Struktur erhalten wurde, so daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 50 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 12 um hatte. Die poröse Struktur wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 67 · 67 mm gepackt, so daß die Dicke der gepackten porösen Struktur 5 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,84 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,81 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 52%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 98%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 70%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 96%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 62%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 3%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 36%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 26%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Eine 0,5%ige Lösung eines Polymers, das aus HEMA und DM bestand (DM- Anteil im Polymer: 30 Mol-%), wurde durch die so erhaltene Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten geleitet, und die erhaltene beschichtete poröse Struktur wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 getrocknet. Der CWST-Wert des porösen Hauptelements war 82 dyn/cm, und die Dichte der basischen funktionellen Gruppen in dem Oberflächenteil des porösen Hauptelements war 4,5 · 10&supmin;³ meq/m².
Ein Experiment wurde im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß die vorstehend erhaltene Filtervorrichtung eingesetzt wurde. Es wurden gute Ergebnisse erzielt. Das heißt, der Anteil der verbleibenden Leukozyten war 10-4,8, die Ausbeute roter Blutzellen war 93% und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war 136 mmHg.

Vergleichsbeispiel 14

Ein poröser Gegenstand, der aus Cellulose bestand und einen gleichförmigen durchschnittlichen Porendurchmesser von 12 um hatte, wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 67 · 67 mm gepackt, so daß die Dicke der erhaltenen gepackten porösen Struktur 5 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,38 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,45 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 34%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 74%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 55%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 73%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 48%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 7%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 49%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 42%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 20%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die poröse Struktur in der so erhaltenen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer wie in Beispiel 7 beschichtet, so daß der CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppe 84 dyn/cm bzw. 4,5 · 10&supmin;³ meq/m² wurde. Dann wurde ein rotes Blutzellprodukt einer Leukozyten-Entfernungsbehandlung mit der so erhaltenen Filtervorrichtung unterworfen, an die derselbe Blutkreislauf wie in Beispiel 7 gebunden war. Als Ergebnis wurde eine Ausbeute roter Blutzellen von 85% erhalten, was etwas gering war. Da in dem porösen Hauptelement die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um, die wahrscheinlich einen Durchfluß von Leukozyten bewirken, mit 20% hoch war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, war zusätzlich der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-3,7 was eine etwas schlechte Leukozyten-Entfernungseffizienz zeigte. Da der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur den gleichen durchschnittlichen Porendurchmesser hatten, trat das Verklumpen in dem stromaufwärts liegenden Endteil der porösen Struktur auf, und er Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 348 mmHg hoch.

Vergleichsbeispiel 15

Poröse Gegenstände, die aus Cellulose bestanden, wurden aufeinander laminiert, wodurch eine poröse Struktur erhalten wurde, so daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 310 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 um hatte. Die poröse Struktur wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 67 · 67 mm gepackt, so daß die Dicke der gepackten porösen Struktur 5 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,75 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 1,20 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 32%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 88%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 42%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 86%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 34%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 12%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 64%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 57%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 2%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die poröse Struktur in der so erhaltenen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer wie in Beispiel 7 beschichtet, so daß der CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppe 82 dyn/cm bzw. 4,0 · 10&supmin;³ meq/m² wurde. Dann wurde ein rotes Blutzellprodukt einer Leukozyten-Entfernungsbehandlung mit der so erhaltenen Filtervorrichtung unterzogen, an die derselbe Blutkreislauf wie in Beispiel 7 gebunden war. Es ergab sich ein Verhältnis der verbleibenden Leukozyten von 10-4,5, was gut war. Weil jedoch in dem porösen Hauptelement die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um, die wahrscheinlich ein Durchlaufen der Blutzellen nicht erlauben, mit 64% hoch war, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und weil das Verhältnis der durchschnittlichen Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils zu dem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur mit 103 groß war, trat ein Verklumpen in dem stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur auf, die Ausbeute an roten Zellen war mit 79% gering, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 500 mmHg oder mehr hoch.

Vergleichsbeispiel 16

Poröse Gegenstände, die aus Cellulose bestanden, wurden aufeinander laminiert, wodurch eine poröse Struktur erhalten wurde, so daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 105 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 30 um hatte. Die poröse Struktur wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 67 · 67 mm gepackt, so daß die Dicke der gepackten porösen Struktur 5 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,69 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,20 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 25%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 66%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 55%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 65%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 40%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 46%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 31%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 34%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die poröse Struktur in der so erhaltenen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer wie in Beispiel 7 eingesetzt beschichtet, so daß der CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppe 82 dyn/cm bzw. 4,8 · 10&supmin;³ meq/m² wurde. Dann wurde ein rotes Blutzellprodukt einer Leukozyten-Entfernungsbehandlung mit der so erhaltenen Filtervorrichtung unterzogen, an die derselbe Blutkreislauf wie in Beispiel 7 gebunden war. Die erzielte Ausbeute an roten Blutzellen war 95%, und der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war 46 mmHg, was gut war. Da jedoch in dem porösen Hauptelement die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von mehr als 30 um, die wahrscheinlich einen Durchfluß von Leukozyten bewirken, mit 34% hoch war, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, war der Anteil der verbleibenden Leukozyten 10-1,5, was eine geringe Leukozyten-Entfernungseffizienz zeigte.

Vergleichsbeispiel 17

Poröse Gegenstände, die aus Cellulose bestanden, wurden aufeinander laminiert, wodurch eine poröse Struktur erhalten wurde, so daß der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 30 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 5 um hatte. Die poröse Struktur wurde in einen Behälter mit einer effektiven Filtrationsquerschnittsfläche von 67 · 67 mm gepackt, so daß die Dicke der gepackten porösen Struktur 5 mm wurde, wodurch eine Filtervorrichtung erhalten wurde. Der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur hatte ein Gesamtporenvolumen von 0,41 ml/ml des porösen Hauptelements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,52 m²/ml des porösen Hauptelements. In dem porösen Hauptelement war die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 10 um 41%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um war 84%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 53%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 2 bis 30 um war 83%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 46%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 2 um war 16%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen solcher Poren war 53%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche. Die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren mit einem Porendurchmesser von kleiner als 1 um war 46%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von größer als 30 um war 1%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen. Die poröse Struktur in der so erhaltenen Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten wurde mit demselben Polymer wie in Beispiel 7 beschichtet, so daß der CWST-Wert und die Dichte der basischen funktionellen Gruppe 84 dyn/cm bzw. 4,3 · 10&supmin;³ meq/m² wurde. Dann wurde ein rotes Blutzellprodukt einer Leukozyten-Entfernungsbehandlung mit der so erhaltenen Filtervorrichtung unterzogen, an die derselbe Blutkreislauf wie in Beispiel 7 gebunden war. Das erhaltene Verhältnis der verbleibenden Leukozyten war 10-3,5, und die Ausbeute an roten Zellen war 86%, was etwas schlecht war. Der Druckverlust zum Zeitpunkt des Abschlusses der Filtration war mit 269 mmHg hoch.
Die in den Beispielen 6 und 7 und den Vergleichsbeispielen 10 bis 17 erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 gezeigt. Tabelle 3 Tabelle 4

Industrielle Anwendbarkeit

Das poröse Element des erfindungsgemäßen Filtermaterials hat die Eigenschaft, daß der Anteil der Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren mit einem Porendurchmesser von 1 bis 30 um hoch ist. Das Filtermaterial zeigt eine hervorragende Leukozyten-Entfernungseffizienz ohne eine Zunahme des Druckverlusts im Vergleich zu herkömmlichen Filtermaterialien. Zusätzlich kann die Filtervorrichtung, die mit diesem Filtermaterial gepackt ist, kompakt gemacht werden. Wenn diese Filtervorrichtung zur Behandlung einer Leukozyten enthaltenden Suspension eingesetzt wird, wird nicht nur das Auftreten von Nebeneffekten einer Blutkomponententransfusion reduziert, sondern es können auch Leukozyten effizient ohne Entfernung von wirksamen Komponenten, wie roten Zellen und Blutplättchen, entfernt werden, so daß eine hervorragende Behandlungseffizienz erreicht werden kann.

Claims

1. Filtermaterial zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einer Leukozyten enthaltenden Suspension, das ein poröses Element umfaßt, welches einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um, ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml aufweist, wobei

die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 um aufweisen, 90% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt,

die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von mehr als 30 um haben, 6% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt,

die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 um haben, 60% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt, und

die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von weniger als 1 um haben, 38% oder weniger, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

2. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 10 um haben, 50% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

3. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das poröse Element eine kritische Benetzungs-Oberflächenspannung von mindestens 65 dyn/cm hat.

4. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das poröse Element im Oberflächenbereich basische funktionelle Gruppen in einer Dichte von 10&supmin;&sup6; bis 3 meq/m² aufweist.

5. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das poröse Element im Oberflächenbereich saure funktionelle Gruppen in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 5 meq/m² aufweist.

6. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das poröse Element ein faseriges poröses Medium ist, das aus der Gruppe der gestrickten bzw. gewirkten Stoffe, der Webstoffe und der Vliesstoffe ausgewählt ist, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 pm enthalten.

7. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das poröse Element ein poröser Gegenstand ist, der aus der Gruppe der porösen Membranen und schwammartigen Strukturen mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren ausgewählt ist.

8. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes rotes Blutzellprodukt ist und wobei das poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 25 um und ein Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements aufweist und wobei die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 30 um haben, 85% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt.

9. Filtermaterial nach Anspruch 8, wobei das poröse Element eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml hat und wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 30 um haben, 50% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

10. Filtermaterial nach Anspruch 9, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 10 um haben, 35% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

11. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Summe der jeweiligen der Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von weniger als 2 um haben, 8% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt und wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von weniger als 2 um haben, weniger als 40%, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

12. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das poröse Element eine kritische Benetzungs-Oberflächenspannung von 65 bis 90 dyn/cm hat.

13. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das poröse Element im Oberflächenbereich basische funktionelle Gruppen in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 3 meq/m² aufweist.

14. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das poröse Element im Oberflächenbereich saure funktionelle Gruppen in einer Dichte von 5 · 10&supmin;² bis 5 meq/m² aufweist.

15. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das poröse Element ein faseriges poröses Medium ist, das aus der Gruppe der gestrickten bzw. gewirkten Stoffe, der Webstoffe und der Vliesstoffe ausgewählt ist, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 um enthalten.

16. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das poröse Element ein poröser Gegenstand ist, der aus der Gruppe der porösen Membranen und schwammartigen Strukturen mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren ausgewählt ist.

17. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes Blutplättchenprodukt ist, und wobei das poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 15 um hat, und die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 85% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt.

18. Filtermaterial nach Anspruch 17, wobei das poröse Element eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml des porösen Elements hat und wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 58% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

19. Filtermaterial nach Anspruch 18, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 10 um haben, 55% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

20. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von mehr als 25 um haben, 10% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt und wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von mehr als 25 um haben, 4% oder weniger, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

21. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das poröse Element eine kritische Benetzungs-Oberflächenspannung von mindestens 85 dyn/cm besitzt.

22. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das poröse. Element im Oberflächenbereich basische funktionelle Gruppen in einer Dichte von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;¹ meq/m² besitzt.

23. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das poröse Element im Oberflächenbereich saure funktionelle Gruppen in einer Dichte von 10&supmin;&sup4; bis 1 meq/m² besitzt.

24. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei das poröse Element ein faseriges poröses Medium ist, das aus der Gruppe der gestrickten bzw. gewirkten Stoffe, der Webstoffe und der Vliesstoffe ausgewählt ist, die jeweils Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,3 bis 3,0 um enthalten.

25. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei das poröse Element ein poröser Gegenstand ist, der aus der Gruppe der porösen Membranen und schwammartigen Strukturen mit einem dreidimensionalen Netzwerk kontinuierlicher Poren ausgewählt ist.

26. Filtervorrichtung zum selektiven Entfernen von Leukozyten aus einer Leukozyten enthaltenden Suspension, die einen Behälter mit einem Einlaß für eine Leukozyten enthaltende Suspension und einem Auslaß für ein Filtrat und eine in den Behälter gepackte poröse Struktur umfaßt, wobei die poröse Struktur ein poröses Hauptelement mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um, einem Gesamtporenvolumen von 0,40 bis 0,95 ml/ml des porösen Elements und eine Gesamtporenoberfläche von 0,50 bis 5,70 m²/ml umfaßt, wobei

die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 30 um aufweisen, 90% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen beträgt,

die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Elements, die eine Porendurchmesser von mehr als 30 um haben, 6% oder weniger, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt,

27. Filtervorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 10 um haben, 50% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

28. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 26 und 27,

wobei die poröse Struktur weiterhin mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element enthält, welches im Hinblick auf die Fließrichtung, in der die zur Entfernung von Leukozyten zu behandelnde Leukozyten enthaltende Suspension geleitet wird, stromaufwärts von dem porösen Hauptelement angeordnet ist, wobei das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements ist, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 300 um besitzt,

und wobei die poröse Struktur einen solchen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers aufweist, daß der durchschnittliche Porendurchmesser sich im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in Fließrichtung von dem stromaufwärts liegenden Endteil zum stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur vermindert, wobei der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende und der Oberfläche der am stromabwärts liegenden Ende der porösen Struktur, aufweist.

29. Filtervorrichtung nach Anspruch 28, wobei der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 bis 300 um hat und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 25 um hat, mit der Maßgabe, daß der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur das 2- bis 100-fache des des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur beträgt.

30. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 29, wobei das vorgeschaltete poröse Element zum Abfangen von mindestens 60% aller in der Leukozyten enthaltenden Suspension vorhandenen Leukozyten befähigt ist.

31. Filtervorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes rotes Blutzellprodukt ist und wobei das poröse Hauptelement einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 25 um hat, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 30 um haben, 85% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt und wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 30 um haben, 50% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt, und die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 2 bis 10 um haben, 35% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

32. Filtervorrichtung nach Anspruch 31, wobei die poröse Struktur weiterhin mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element umfaßt, das im Hinblick auf die Fließrichtung, in der ein zur Entfernung von Leukozyten zu behandelndes, Leukozyten enthaltendes rotes Blutzellprodukt geleitet wird, stromaufwärts von dem porösen Hauptelement angeordnet ist, wobei das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 300 um hat, und wobei die poröse Struktur einen solchen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers besitzt, daß der durchschnittliche Porendurchmesser sich im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung vom stromaufwärts liegenden Endteil zum stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur kontinuierlich oder stufenweise vermindert, wobei der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche des stromaufwärts liegenden Endes und des stromabwärts liegenden Endes der porösen Struktur, besitzt.

33. Filtervorrichtung nach Anspruch 32, wobei der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 15 bis 300 um hat und stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3 bis 25 um hat, mit der Maßgabe, daß der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils das 3- bis 100-fache des des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur beträgt.

34. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 33, wobei das vorgeschaltete poröse Element befähigt ist, mindestens 60% aller in dem Leukozyten enthaltenden roten Blutzellprodukt vorhandenen Leukozyten abzufangen.

35. Filtervorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Leukozyten enthaltende Suspension ein Leukozyten enthaltendes Blutplättchenprodukt ist und wobei das poröse Hauptelement einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 15 um aufweist, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 85% oder mehr beträgt, mit der Maßgabe, daß die Summe der jeweiligen Porenvolumina der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 85% oder mehr, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, beträgt, wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 25 um haben, 58% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt und wobei die Summe der jeweiligen Porenoberflächen der Poren des porösen Hauptelements, die einen Porendurchmesser von 1 bis 10 um haben, 55% oder mehr, bezogen auf die Gesamtporenoberfläche, beträgt.

36. Filtervorrichtung nach Anspruch 35, wobei die poröse Struktur weiterhin mindestens ein vorgeschaltetes poröses Element umfaßt, das in der Fließrichtung, in der ein zum Entfernen von Leukozyten zu behandelndes Leukozyten enthaltendes Blutplättchenprodukt geleitet wird, stromaufwärts von dem porösen Hauptelement angeordnet ist, wobei das vorgeschaltete poröse Element einen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, der größer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser des porösen Hauptelements, so daß die poröse Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 200 um hat, und wobei die poröse Struktur einen Gradienten des durchschnittlichen Porendurchmessers aufweist, derart, daß der durchschnittliche Porendurchmesser sich im wesentlichen kontinuierlich oder stufenweise in der Fließrichtung vom stromaufwärts liegenden Endteil zum stromabwärts liegenden Endteil der porösen Struktur vermindert, wobei der stromaufwärts liegende Endteil und der stromabwärts liegende Endteil jeweils eine Dicke von 0,5 mm oder weniger, gemessen in Richtung der Dicke der Oberfläche am stromaufwärts liegenden Ende und der Oberfläche am stromabwärts liegenden Ende, besitzt.

37. Filtervorrichtung nach Anspruch 36, wobei der stromaufwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 bis 200 um und der stromabwärts liegende Endteil der porösen Struktur einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 bis 15 um hat, mit der Maßgabe, daß der durchschnittliche Porendurchmesser des stromaufwärts liegenden Endteils der porösen Struktur das 2- bis 60-fache des des stromabwärts liegenden Endteils der porösen Struktur beträgt.

38. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 37, wobei das vorgeschaltete poröse Element zum Abfangen von mindestens 60% aller in dem Leukozyten enthaltenden Blutplättchenprodukt vorhandenen Leukozyten befähigt ist.

39. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 38, wobei die poröse Struktur eine Porenoberfläche von 0,01 bis 0,08 m² pro 2 · 10¹&sup0; in dem Blutplättchenprodukt enthaltener Blutplättchen aufweist.