用于量化光敏材料中的光致反应的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了利用与液体相混合的光敏材料对带有污染物的生物液体进行处理的系统和方法。该系统（１０）包括：具有透明区域和盛有溶液（１４）的容器（１２），该溶液包括一种受设定光线照射能进行氧化还原反应的光敏材料，和与该光敏材料相混合的还原剂。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般说涉及利用光促疗法来消除各种污染物。更具体地说，涉及利用亚甲蓝光敏材料来处理各种生物液体，以便消除病毒和其它各种病原污染物。
技术介绍
一种生物液体如人的血液包括细胞和非细胞成分。在血液中的细胞成分包括红血球(RBC)、白血球(WBC)和血小板。血浆是血液中的非细胞成分并且是一种其中悬浮有细胞成分的液体媒质。众所周知，各种病毒例如肝炎或HIV病毒可能滞留在人的血液内。滞留在血液中的病毒可能是“细胞内的”，即包括在血液中的一种细胞成分例如白血球中，或者它们可以是“细胞外的”，即游离存在于血浆中。例如，肝炎病毒主要是一种细胞外的病毒，巨细胞病毒(引起疱疹的病毒)主要是一种细胞内的病毒，而HIV病毒(是引起AIDS的病毒)在细胞内和细胞外均可发现。医学界已经开发了一些用于从血流中消除病毒或者使病毒失活的方法和装置。一种最新的使病毒失活的方案是利用光化学制剂和光对血液或血液成分进行处理。当利用适当波长的光照射时，光化学制剂或者直接灭活病毒或者间接抑制病毒的繁殖能力，因此，两种情况下均可“灭活”病毒。这里所用的术语“灭活”(和其方式)意指，实际破坏、消除污染物例如病毒，或者直接或间接地对污染物起作用，以抑制其繁殖能力，或者对其成活受体施加不利的影响。已经使用或公开了几种公知的光化学制剂，用以灭活血液中的病毒。一种这样的制剂是亚甲蓝。按照目前理解，已由光激活的亚甲蓝分子变成灭活病毒的二级和三级反应的催化剂。更确切地说，据信光化学制剂例如亚甲蓝的激活作用导致形成单态氧，能增强该二级和三级反应。在Tuit等人所著的“亚甲蓝及类似物与DNA和其它生物基质的光化学相互作用”(J Photochea,Photobiol.B.Biol.,21(1993))中，详细讨论了亚甲蓝、其光物理学和对蛋白质、核酸、病毒及细菌的光动力作用，这里引用可供参考。在研制开发照射亚甲蓝溶液以便实现杀病毒效果的光源过程中，有很多参数可以影响亚甲蓝激活的光化学反应效率。主要的参数包括光的波长、光源到亚甲蓝溶液的距离、盛有亚甲蓝的容器的几何特性，以及光的强度。已经发现难于将这些参数减少到单一的定量的数值，而该数值可以用来使亚甲蓝光化学反应的光源标准化及用于定量控制/确证目的。由于这和其它原因。光促疗法用于处理国家血库的血源的希望在很大程度上还未实现。专利技术概述本专利技术提供用于在设定的一个或多个照射时间段中量化在光敏材料例如亚甲蓝中的光致反应的系统和方法。本专利技术的一个实施方案提供一种系统，其包括一用于盛放液体的容器。该容器具有一可透过设定光线的区域。该系统还包括装在该容器内部的溶液。该溶液包括一种光敏材料，其在受到设定的光线照射时能产生氧化还原反应。该溶液还包括与光敏材料混合的还原剂。本专利技术的另一个实施方案提供一种分析在光敏材料中的光致反应的方法。该方法包括提供一种光敏材料，其处于氧化状态时呈现第一种颜色，而在还原状态时呈现与第一种颜色不同的第二种颜色。该方法还提供一种还原剂，其引起该光敏材料处于还原状态。该方法将还原剂和光敏材料相混合以形成一种混合物。该方法在该混合物未受到活化用光线照射时获得该混合物的第一个光密度测量值。该方法包括用活化用光线对混合物照射，并在照射步骤之后获得第二个光密度测量值。然后将第一和第二个光密度测量值进行比较。与光敏材料混合的还原剂的存在使得能在用设定的光线照射之前和之后对混合物的光密度进行差值分析。差值分析能对由于设定的光线照射而产生的光致反应的强度进行量化。在一优选实施方案中，该光敏材料包括吩噻嗪染料，例如亚甲蓝。在这一实施方案中，还原剂包括乙二胺四乙酸(ADTA)。根据如下的附图、说明书和权利要求，将指出本专利技术的其它特点和优点，或使之更明显。附图简述附图说明图1是部分平视、部分透视的附图，表示用于减少在血浆中的病毒存在的系统，其包括一收集容器和光照室。图2为透视图，大体示出图1中所示光照室内部，表示该部件的一个实施方案，其根据在设定照射剂量期间产生的光致反应的程度，对该光照室的性能参数进行定量测量；图3是大体示意的透视图，概略表示位于图1中所示光照室内部的性能参数测量部件和容器中产生的光致反应；图4是图1中所示光照室内部的大体示意的透视图，表示该部件的另一个实施方案，其根据在设定照射剂量期间产生的光致反应的程度，对该光照室的性能参数进行定量测量。图5是一曲线图，表示利用该部件测量的光吸收(光密度)相对于连续的光照周期的相互关系；图6表示该部件的另一个实施方案，其根据在设定照射剂量期间产生的光致反应的程度，对光照室的性能参数进行定量测量；图7表示该部件的再一个实施方案，其根据在设定照射剂量期间产生的光致反应的程度，对光照室的性能参数进行定量测量；本专利技术不局限于在如下的说明书部分所述的或在附图中所表示的结构的细节和零部件配置。本专利技术可以按照其它实施方案以及其它各种方式来实施。说明书中所用的名词和术语不应视为限制性的。优选实施方案的叙述图1表示系统10，其意在用来帮助由血浆中除去病毒。下面将从降低血浆的单个供体单位中的病毒存在这一角度，介绍图1中所示的系统10，因为其特别适合于这一目的。该系统包括一处理和存储用容器12，其盛放一种光敏材料14。在使用时，将血浆倒入该容器14，在其中与光敏材料14相混合。系统10还包括一光照室16。将盛有血浆和光敏材料14的混合物的容器12置于在光照室16中的一个托板17上。光照室16包括光源18，其由托板17的上方和下方在所选择的波长范围内发射光线。托板17是由透光材料(例如石英)制成，以使来自光源18的光进入在托板17上放置的容器12中的血浆-光敏材料混合物。该光线的能量能活化该光敏材料14并因此消除在血浆中的游离病毒。在所述实施方案中，将一种噻嗪染料亚甲蓝用作光敏材料14。亚甲蓝具有以高亲合力结合核酸的能力，用以在利用具有特定光谱的光线照射时消灭该病毒。亚甲蓝吸收处于在可见光谱范围内的660纳米波长的光，在该光谱范围内血浆是最透明的。亚甲蓝能灭活范围广泛的各种病毒，例如HIV、人乙肝病毒(HBV)、人丙肝病毒(HCV)和细小病毒B19，而治疗用血浆蛋白的损失最小。在一代表性的实施方式中，容器12能够盛放235至310毫升的血浆，光敏材料14包括约10毫升的溶液，该溶液为在水中含83毫克的亚甲蓝，pH值为3.1的溶液，没有缓冲剂或其它添加剂。可以按各种不同方式构成该处理和存储用容器12。在该所述优选实施方案中，容器12包括一内室20。连成一体的输送管22与内室20相连通，用于将血浆输送到内室20中。管22有一常规的串联套管24，通常阻止液体经其流过。容器12由对所用的光线基本上透明的材料制成。用于容器12的材料还应适于承受血浆的预计存储条件(通常温度低于-30℃)。在所述和优选实施方案中，使所用的光线处于白光光谱(400到700纳米)范围内。因此，容器12是由一种塑料聚乙烯(乙酸乙烯酯)制成的。这种材料是市售的，例如由Baxter Healthcare Corpotation以商标PL-732制造和销售的塑料。容器308还包括一折板26，其延伸至内室20下方。折板26带有一具有识别标记的印刷标签28。该折片26使标签28远离内室20，这样它就不能挡住或妨碍照射的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：一个用于盛放液体的容器，该容器具有对于设定光线为透明的区域，以及一种装在该溶器内的溶液，该溶液含有一种光敏材料以及与该光敏材料混合的还原剂，所述光敏材料在设定的光线照射时能进行氧化还原反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J查普曼，JM马蒂尔斯，
申请(专利权)人：巴克斯特国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]