[发明专利]包封颗粒分馏装置和系统以及该装置和系统的使用方法

说明书

一种用于分馏液体的方法，包括使包含至少一种类型的包封颗粒的液体与至少一个中孔均孔嵌段共聚物材料接触，其中，液体的至少一种成分被分离。一种用于分馏具有包封颗粒的液体的装置，包括至少一个中孔均孔嵌段共聚物材料。该装置还可以包括允许液体接触中孔均孔嵌段共聚物材料的入口、以及用于允许分馏的液体通过的出口。在一些情况下，装置可以是带褶的胶囊状件、扁平片材盒、螺旋卷绕模块、中空纤维模块、注射器式过滤器、微量离心管、离心管、旋转柱、多孔板、真空过滤器、扁平片材或移液器吸头。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月4日提交的美国临时申请No.62/652,682的权益，该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文中。

技术领域

本公开涉及使用中孔均孔嵌段共聚物材料来分馏包含包封颗粒的液体的方法。本公开还涉及包括用于分馏包含包封颗粒的液体的中孔均孔嵌段共聚物材料的装置。

背景技术

包封颗粒包括但不限于比如细胞、病毒、囊泡、脂质体、液泡、溶酶体、外来体和多聚体的结构。更具体地这些包封颗粒包括包封其内部物质的外部屏障，所述内部物质可以包括气体、液体或固体，或者气体、液体或固体的任意组合。将包封颗粒从液体分离特别具有挑战性，因为颗粒通常易于破裂、变形和粘结。用于分离包封颗粒的一个常用策略是使用过滤器/膜进行的过滤。在选择用于这样的分离的过滤器时，膜/过滤器的孔尺寸应该足够小以阻止包封颗粒通过，但是应该足够大以防止堵塞和低的体积通量。

血液分馏是分离包封颗粒的常用示例，在血液分馏中，血细胞从血浆分离。血液分馏被用于各种应用，包括用于患者护理和制药生产的临床血液分析和血浆蛋白的分离。将血细胞从血浆分离对于许多应用而言是典型的。

用于特别是临床分析中的血液分馏的常用技术是离心分离。离心分离需要离心机，该离心机不是在每种环境中都实用的。例如，在自动的血液分析机中，对离心机的包括引入了需要维护的附加部件并且增加了成本和体积。离心机还不便于定点护理使用。

血液过滤——使用膜/过滤器的血液分馏的特定方法——例示了与分离包封颗粒相关联的挑战性。红细胞具有约8μm的最大直径但是可以在压力下变形并且穿过约3μm的孔。当使用约3μm的孔过滤全血时，红细胞变形并且被卡在孔中，这被称为孔堵塞。孔堵塞引起低流量并且如果增大压力来提高流量，则细胞溶解，从而排出其物质，这是不期望的。为了减轻孔堵塞，可以使用更小的孔，所述更小的孔一般在约800nm至约2μm的范围内。然而，还已知的是，减小孔的尺寸引起红细胞在膜表面上粘结，从而导致减小的通量或甚至完全的体积通量损失。

此外，一些血液过滤方法依靠沉积作用并且提供很小的驱动力供血细胞穿过膜。具体地，在这些方法中的血液样本不能从血液过滤装置的入口侧有效地加压或不能从血液过滤装置的出口侧部经受真空，否则压力差会引起细胞溶解。当没有比如压力或真空等驱动力迫使血液样本在与膜接触时分离的情况下，由于卡在膜中的大量的血浆无法被推动穿过的血浆并且因此被损失，因此导致低血浆产量。此外，为了使血浆的滞留体积最小，通常在没有任何类型的容纳件或壳体的情况下使用这种沉淀过滤器，并且血浆仅通过毛细作用从膜的底部吸出并且滴入到一些收集容器中；这种设置不方便并且使血浆易于被位于膜片顶部上的全血污染。

Bruil等(Transfusion Medicine Rrviews(输血医学评论),Vol IX,No.2,1995pp145-166)和Kitagawa等(美国专利#6241886B1)都指出孔尺寸(Bruil)或3μm的有效作为孔尺寸的平均水压直径(Kitagawa)允许红细胞穿过膜。Togawa等(美国专利#7927810B2)指出红细胞甚至可以穿过2μm的孔。Kitagawa等指出500nm的较小的有用水压直径，因为在500nm以下血液堵塞过滤器并且如果提高压力则进一步引起溶解。Togawa等提及低至50nm的孔尺寸，指出在50nm以下的孔的情况下其他血液成分将堵塞过滤器；但是Togawa等仅论证了低至200nm的孔尺寸。Togawa等还指出增加的孔隙度是有害的，因为其导致进一步的溶血作用。