本发明专利技术涉及用于治疗和/或预防受治疗者患有炎性病症的系统和装置及其相关方法。更具体地，本发明专利技术涉及隔离白细胞和/或血小板并随后抑制它们的炎性活动的系统、装置和相关方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于治疗和/或预防受治疗者中的炎性病症的系统、装置和方法。更具体地，本专利技术涉及隔离与炎症相关的细胞，例如白细胞和血小板，并随后降低它们的炎性活性的系统、装置和相关方法。
技术介绍
多种医疗病症都是由不期望的炎症引起，加重的，和/或由所述炎症表征的。感染，如细菌、病毒和真菌感染；外伤，如跌倒、车祸、枪伤和刀伤；心血管病状，如动脉瘤和与手术有关的局部缺血；以及内源性炎症反应，如胰腺炎和肾炎，常常会导致调节心血管和调节免疫系统功能所涉及的稳态机制的严重的功能障碍。几种如局部缺血和感染这样的病症，通过免疫系统异常或过量的激活，可能导致在几小时至几天时间内发展成心血管功能障碍，并且在某些情况下，能引起生命危险，甚至是致命的。某些细胞类型对于心血管系统和免疫系统的功能障碍是至关重要的。例如，白细胞，特别是中性白细胞，在各种炎性病症的发病机制及进展中起到重要作用，所述炎性病症包括全身炎症反应综合征(SIRS)、败血症、局部缺血/再灌注损伤和ARDS (见， 例如，Kaneider 等人(2006)FEBS J 273:4416 - 4424; Maroszynska 等人(2000)Αηη· Transplant. 5 (4) :5_11)。此外，活化的血小板能增强白细胞粘附性和促进白细胞活化。 虽然炎症和全身免疫反应在某些情况下是有益的，但是也可能是致命的。器官的炎性损伤可能导致由白细胞活化和聚集以及血小板活化和聚集诱发的微血管损伤。这些活化的细胞可以通过释放毒性化合物到患者的组织中来促进微血管淤滞和再灌注损伤。在急性炎症中，活化的白细胞和血小板在脉管中呈凝胶样结构相互作用。这导致组织的弱灌注，这些组织通常是由毛细血管补给氧气和营养物质的。活化的白细胞还通过从内皮细胞外渗到组织中而导致损伤，在组织中，白细胞释放通常会消灭入侵微生物或清除坏死碎屑的毒性物质。活化的血小板还能通过增强白细胞的活性和白细胞的内皮迁移(endothelial transmigration)而导致损伤。当这些过程没有加以控制时,它们可能导致组织损伤和死亡。在美国，SIRS是引起死亡的第13大主要原因。在美国，每年，伴有SIRS的严重败血症患者达200，000人，即使在重症监护室和使用广谱抗生素的情况下，其死亡率也达 30-40%。SIRS的诊断主要依靠观察生理学的变化，例如体温的增加(发热)或减少(低体温)、心率增快(心动过速)、呼吸次数增加(呼吸急促)、白血细胞数升高或降低，以及组织和器官灌注不足。血压下降是与SIRS相关的发生在综合症晚期的一个并发症。具体而言， 血压下降可以表现为休克的发展(development of shock),并促进多脏器衰竭,这是导致这些受治疗者死亡的主要原因。感染性休克是一种病症，它包括出现感染和血压下降的临床观察，尽管液体复苏(fluid resuscitation)和适当的心脏血液输出(proper cardiac blood output)。类似的疾病是败血症综合征，包括类似的生理信号，却没有任何类型感染的迹象。诱发败血症样的疾病的其他损伤包括胰腺炎、烧伤、局部缺血、多发性创伤及组织损伤(通常是由于手术和移植造成的)、出血性休克和免疫介导的器官功能障碍。SIRS和感染性休克的标准疗法包含，施用抗生素以使感染得到控制，以及流体/ 胶体治疗以维持循环血容量。通常情况下，也施用帮助维持血压的药物，如多巴胺和后叶加压素。心肺分流术(CPB)能够强烈诱导SIRS的发生，激活补体和凝血系统，并刺激细胞因子的产生。多种用于在CPB过程中限制白细胞活化和积聚的治疗方法正在研究中。事实上，动物和早期临床数据表明，在CPB手术过程中，使用白细胞排除过滤器 (leukocyte depletion filter)能够改善对肺脏和肾脏的损害(见,例如，Gu等人(1996) J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 112:494 - 500;Boiling 等人(1997) J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 113:1081 - 1090;Tang 等人(2002) Ann. Thorac. Surg. 74:372 - 377;Alaoja 等人 (2006) J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 132:1339 - 1347)。然而，似乎透析能产生暂时中性粒细胞减少症(见 Kaplow 等人(1968) JAMA 203:1135)。用于开发更多种的靶向疗法来治疗败血症的近期策略都不尽人意。此外，新一代抗感染试剂中的许多分子物质价格非常昂贵，并且能够产生不良的免疫和心血管反应，这使它们在某些情况下被禁止使用，例如非菌血症休克。仍然需要一种有效的治疗炎性病症的方法，这些炎性病症如心源性休克 (cardiovascular shock)、败血症、全身炎症反应综合征和过敏反应。专利技术概述受治疗者产生的炎性病症，一部分是来源于与炎症相关的细胞活化，如白细胞和血小板。本专利技术涉及通过隔离(sequester)白细胞或血小板，和抑制或消除它们的炎性作用，来治疗和/或预防这种病症的系统、装置和方法。本专利技术的系统、装置和方法在体外隔离白细胞和血小板中的一种或两种，并抑制它们的炎性作用。例如，这些细胞可以被灭活， 和/或可以抑制其释放促炎性物质。虽然有许多方法来实现本专利技术，但其中一种方法是在一个装置的内部隔离白细胞和血小板中的一种或两种，该装置提供了这些细胞可以结合 (associate)的表面，并提供了能够灭活细胞和/或抑制其释放促炎性物质的试剂。在一个非限制性实施方式中，该装置含有中空纤维，而细胞则结合在这些纤维的外表上。柠檬酸盐被提供来灭活细胞和/或预防其释放促炎性物质。使用本专利技术的这种及其他实施方式进行指导的实验，在最大化受治疗者的存活率上取得了前所未有和出人意料的成功。这些结果体现了本专利技术的系统、装置和方法在一系列炎性疾病和病症中起到的引人注目的效用。因此，本专利技术的一方面提供了一种处理白细胞的系统，该系统包括定义通道的装5置，该通道允许生物样品流动穿过，并且该装置还包含配置用以隔离一种或多种来源于样品的白细胞的区域。该系统还包括能够抑制白细胞释放促炎性物质或灭活白细胞的试剂。本专利技术的这个方面可以有一种或多种以下特征。白细胞可以被活化和/或致敏 (prime)。该系统可以进一步包含第二装置，该第二装置与定义通道的装置相连。试剂可以与通道的表面相结合。在一定环境条件下，试剂可以灌注入该通道。试剂可以包含免疫抑制剂、丝氨酸白细胞抑制剂、氧化氮、多形核白细胞抑制因子、分泌性白细胞抑制剂，以及钙螯合剂，其中，钙螯合剂可以是柠檬酸盐、偏聚磷酸钠、乙二胺四乙酸(EDTA)、三乙烯四胺、 二亚乙基三胺、菲罗啉，或草酸。不过，试剂优选是钙螯合剂，如柠檬酸盐。配置用以隔离白细胞的区域可以包含膜。这种膜可以是多孔的、半多孔或非多孔的，和/或该膜的表面积可以大于约O. 2m2。配置用以隔离白细胞的区域可以配置成使得该区域内的剪切力足够低，从而使白细胞比血液或液体的其它成分在该区域内停留的时间更长。例如，配置用以隔离白细胞的区域内的剪切力可以低于大约1000达因/厘米本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种体外装置，其包括：（a）外壳，其包括用于接受来自受治疗者的体液的流体入口和用于在流过外壳后将体液返回受治疗者的液体出口；以及（b）放置在外壳内的大量中空纤维，每一个中空纤维具有第一末端、第二末端、限定从第一末端至第二末端延伸的毛细管内空间的内表面、以及外表面，所述外表面与流体入口和流体出口流体连通、用于结合来自通过流体入口进入外壳的体液的活化的白细胞和/或活化的血小板，中空纤维的外表面一起提供了足以减轻受治疗者中炎症的白细胞和/或血小板结合能力，其中外壳配置为阻止体液通过中空纤维的第一末端进入中空纤维的毛细管内空间。
【技术特征摘要】
2007.08.31 US 60/969,3941.一种体外装置，其包括(a)外壳，其包括用于接受来自受治疗者的体液的流体入口和用于在流过外壳后将体液返回受治疗者的液体出口 ；以及(b)放置在外壳内的大量中空纤维，每一个中空纤维具有第一末端、第二末端、限定从第一末端至第二末端延伸的毛细管内空间的内表面、以及外表面，所述外表面与流体入口和流体出口流体连通、用于结合来自通过流体入口进入外壳的体液的活化的白细胞和/或活化的血小板，中空纤维的外表面一起提供了足以减轻受治疗者中炎症的白细胞和/或血小板结合能力，其中外壳配置为阻止体液通过中空纤维的第一末端进入中空纤维的毛细管内空间。2.根据权利要求I所述的装置，其中外壳配置为当体液以约100毫升/分到约500毫升/分的流速通过流体入口至流体出口时，产生小于100达因/厘米2的剪切力。3.根据权利要求I所述的装置，其中外壳包括阻止液体到达中空纤维的第一末端的至 JHL ο4.根据权利要求通。5.根据权利要求末端排出装置。6.根据权利要求二末端的盖。7.根据权利要求端的液体连通。8.根据权利要求I所述的装置，其中中空纤维的外表面一起限定的表面积为从约 O. 2m2 到约 2. Om2。9.根据权利要求8所述的装置，其中中空纤维的外表面用于结合来自受治疗者的白细胞和/或血小板。10.根据权利要求I所述的装置，其中中空纤维是多孔的并且允许流体通过其中。11.根据权利要求I所述的装置，其中中空纤维包括尼龙、聚乙烯、聚氨基甲酸酯、聚对苯二甲酸乙酯、聚四氟乙烯、聚芳基醚砜、聚芳基聚砜、聚砜、纤维素、醋酸纤维素、...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·D·休姆斯，D·巴芬顿，
申请(专利权)人：密执安州立大学董事会，塞托菲克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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