DE3523616A1

DE3523616A1 - Filter

Info

Publication number: DE3523616A1
Application number: DE19853523616
Authority: DE
Inventors: Reiner Gessler
Original assignee: Cytomed Medizintechnik GmbH
Current assignee: Cytomed Medizintechnik GmbH
Priority date: 1985-07-02
Filing date: 1985-07-02
Publication date: 1987-01-15

Abstract

The invention relates to a filter for removing pathogenic viruses, bacteria, fungi and pathogenic metabolic products from the blood, where the filter consists of a physiologically acceptable plastic through which blood can flow and whose surface is occupied with homologous or monoclonal immunoglobulins of class G1, G2, G3 and/or G4 against the specific antigens or antigenic determinants of the particular viruses, bacteria and pathogenic metabolic products.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter für die Abtrennung von krankheitserregenden Viren, Bakterien, Pilzen, pathogenen Stoffwechselprodukten oder Toxinen aus Blut, insbesondere menschlichem Blut.The invention relates to a filter for the separation of pathogenic viruses, bacteria, fungi, pathogenic metabolites or toxins from blood, especially human blood.

Die Medizin versucht seit langem, Behandlungsschemata für hochtoxische, virale oder bakterielle Infektions krankheiten, wie Aids, Hepatitis A, Hepatites B, Hepa titis Non-A, Hepatitis Non-B, Tetanus und genetisch be dingte Stoffwechselerkrankungen wie z.B. Phenylketonurie oder andere Vergiftungen wie z.B. mit Digitalis-Glykosiden oder Barbituraten zu entwickeln. Die Erfolge sind jedoch äußerst gering. Als bekanntes Mittel gegen virale Erkran kungen wird Interferon eingesetzt. Die Effektivität der Interferon-Behandlung ist jedoch nur gering, da die Spektren der verschiedenen Interferone und deren Organ spezifitäten äußerst mannigfaltig sind.Medicine has long tried treatment regimens for highly toxic, viral or bacterial infection diseases such as AIDS, hepatitis A, hepatites B, hepa titis non-A, hepatitis non-B, tetanus and genetically be related metabolic diseases such as Phenylketonuria or other poisonings such as with digitalis glycosides or develop barbiturates. The successes are however extremely low. As a well-known remedy for viral cranes interferon is used. The effectiveness of Interferon treatment, however, is minimal since that Spectra of the different interferons and their organs specificities are extremely varied.

Auch bei bakteriell bedingten Krankheitsbildern wie z.B. Tetanus, genetisch bedingten Stoffwechselerkrankungen wie z.B. Phenylketonurie oder Vergiftungen z.B. mit Digi talis-Glykosiden oder Barbituraten sind die bisherigen Therapieerfolge trotz erheblichem materiellem und perso nellem Aufwand gering.Even with bacterial diseases such as e.g. Tetanus, genetic metabolic disorders such as. Phenylketonuria or poisoning e.g. with digi Talis glycosides or barbiturates are the previous ones Successful therapy despite considerable material and personal low effort.

Es bestand daher der Wunsch nach einer einfachen Methode, mit der die krankheitserregenden Viren, Bakterien, Pilze, pathogenen Stoffwechselprodukte bzw. Toxine aus dem Blut herausgenommen bzw. herausgefiltert werden können. Die Behandlungsmethode sollte jedoch so gestaltet sein, daß die krankheitserregenden Stoffe, falls sie herausge filtert werden können, nicht als Antigen-Antikörper- Komplex im Blut verbleiben.So there was a desire for a simple method with which the pathogenic viruses, bacteria, fungi, pathogenic metabolites or toxins from the blood can be removed or filtered out. The Treatment method should, however, be designed so that the pathogenic substances, if they come out can be filtered, not as an antigen-antibody Remain complex in the blood.

Es wurde nunmehr ein Filter der eingangs angegebenen Art entwickelt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einem von Blut durchströmbaren, physiologisch unbedenklichen Kunststoff besteht, wobei die Kunst stoffoberfläche des Filters mit homologen bzw. mono clonalen Immunglobulinen der Klasse G 1, G 2, G 3 und/ oder G 4, gezielt wirksam gegen die spezifischen Antigene bzw. antigenen Determinanten der jeweiligen Viren, Bak terien, Pilze, pathogenen Stoffwechselprodukte und Toxine besetzt ist. Die Immunglobuline ind an der Oberfläche des Filters durch Adsorption oder Haftver mittler fest aufgebracht.A filter of the type specified at the outset has now been developed, which is characterized in that it consists of a blood-flowable, physiologically harmless plastic, the plastic surface of the filter having homologous or monoclonal immunoglobulins of class G 1 , G 2 , G 3 and / or G 4 , specifically effective against the specific antigens or antigenic determinants of the respective viruses, bacteria, fungi, pathogenic metabolites and toxins. The immunoglobulins are firmly applied to the surface of the filter by adsorption or adhesive.

Die Kunststoffoberfläche des Filters ist vorzugsweise eine mit Gamma-Strahlen oder Ozon vorbehandelte Ober fläche, da dadurch die Haftfestigkeit der durch ein Tränkungsverfahren aufgebrachten Immunglobuline erhöht wird. Die Anhaftung der Immunglobuline der Klasse G 1, G 2, G 3 und/oder G 4 auf der Kunststoffoberfläche des Filters kann weiterhin dadurch erreicht werden, daß nach der Oberflächenbehandlung mit Gamma-Strahlung oder Ozon ein Haftvermittler auf die Oberfläche aufge bracht wird, der die Haftung der Immunglobuline auf der Kunststoffoberfläche verbessert.The plastic surface of the filter is preferably a surface pretreated with gamma rays or ozone, since this increases the adhesive strength of the immunoglobulins applied by an impregnation process. The adherence of the immunoglobulins of class G 1 , G 2 , G 3 and / or G 4 to the plastic surface of the filter can also be achieved in that after the surface treatment with gamma radiation or ozone, an adhesion promoter is applied to the surface improves the adhesion of the immunoglobulins on the plastic surface.

Als Kunststoffmaterial für das Filter sind in der Medizintechnik übliche Kunststoffe einsetzbar, z.B. Polystyrol-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polybutylen-, Polyurethan-, Polysilikon- und Polysulfon-Kunststoffe. Besonders geeignet sind Polystyrol-Kunststoffe und Polyurethane. As a plastic material for the filter are in the Medical technology usual plastics can be used, e.g. Polystyrene, polyethylene, polypropylene, polybutylene, Polyurethane, polysilicon and polysulfone plastics. Polystyrene plastics and are particularly suitable Polyurethanes.

Das Filter kann aus einem Kompaktfilter, Membranfilter, Füllkörperfilter, Molekularsiebfilter oder Kapillar filter bestehen. Besonders geeignet ist auch ein Gehäuse, das mit kugelförmigen, ringförmigen, sattelförmigen, spiralförmigen, sternförmigen, zylinderförmigen oder netzförmigen Kunststoffteilchen gefüllt ist. Auch die bekannten Kapillarhämofilter sind für den erfindungsge mäßen Zweck einsetzbar.The filter can consist of a compact filter, membrane filter, Packing filters, molecular sieve filters or capillaries filters exist. A housing is also particularly suitable, that with spherical, ring-shaped, saddle-shaped, spiral, star, cylindrical or reticulated plastic particles is filled. Also the Known capillary hemofilters are for the Invention Can be used for the intended purpose.

Die Abtrennung der krankheitserregenden Stoffe aus dem Blut erfolgt in der Form, daß das Blut aus dem Körper über eine Blutpumpe in das Filter gedrückt wird, wobei die Filtrationsgeschwindigkeit etwa 6 bis 30 ml Blut pro Minute beträgt. Das gesamte Blutvolumen des Patien ten, der z.B. an Aids, Hepatitis A, Hepatitis B, Hepa titis Non-A, Hepatitis Non-B, einer viralen Encephalitis oder an einer anderen hochpathogenen therapieresisten ten, bakteriellen oder mykotischen Infektion oder einer genetisch bedingten virusinduzierten oder genetischen Stoffwechselerkrankung, wie z.B. Phenylketonurie oder an einer Intoxikation erkrankt ist, wird ähnlich wie bei der Hämodialyse über das erfindungsgemäße Filter geleitet.The separation of the pathogenic substances from the Blood takes the form of blood from the body is pressed into the filter via a blood pump, whereby the filtration rate is about 6 to 30 ml of blood per minute. The patient's total blood volume ten who e.g. an AIDS, hepatitis A, hepatitis B, hepa titis Non-A, Hepatitis Non-B, a viral encephalitis or on another highly pathogenic therapy resist bacterial or mycotic infection or one genetically determined virus-induced or genetic Metabolic disease, such as Phenylketonuria or who is ill with intoxication becomes similar to in hemodialysis via the filter according to the invention headed.

Dabei erfolgt durch die auf die Kunststoffoberfläche des erfindungsgemäßen Filters aufgebrachten homologen bzw. monoclonalen Immunglobuline die jeweils spezifische Antigen-Antikörper-Komplexbildung, d.h. daß die jeweili gen Viren, Bakterien, pathogenen Stoffwechselprodukte oder Toxine durch die Bindung an die Antikörper aus dem durch das Filter strömende Blut herausgefiltert werden. This is done by the on the plastic surface homologous applied to the filter according to the invention or monoclonal immunoglobulins the specific Antigen-antibody complex formation, i.e. that the resp against viruses, bacteria, pathogenic metabolic products or toxins by binding to the antibodies from the blood flowing through the filter can be filtered out.

Die obengenannten pathogenen Substanzen oder Organismen werden auf diese Weise auf dem Filter immobilisiert. Der Antigen-Antikörper-Komplex wird somit nicht von dem Blutstrom mitgerissen.The above pathogenic substances or organisms are immobilized on the filter in this way. The antigen-antibody complex is therefore not affected by that Blood flow swept away.

Die Berechnung der Reaktionsfläche, d.h. die Größe der mit Antikörper beschichteten Filterfläche, wird auf der Grundlage der jeweiligen Filter ermittelt. Das auf diese Weise gereinigte Blut wird im Anschluß daran retransfundiert.The calculation of the reaction area, i.e. the size of the filter surface coated with antibody, is on based on the respective filter. The Blood purified in this way will then follow retransfused.

Die Blutwäsche erfolgt bei etwa 37 Grad Celsius und wird bei krankheitserregenden Bakterien und Pilzen zwei- bis dreimal und bei der Abtrennung von krankheitserregenden Viren fünf- bis sechsmal wiederholt, jedoch solange, bis die Erreger vollständig aus dem Blut entfernt sind. Bei der Beseitigung der Viren ist die Wiederholung der Blutwäsche nach der Lyse der Zellen vorzunehmen, d.h. der jeweilige Zyklus der Lyse, die sich durch einen entsprechenden Temperaturanstieg zeigt, wird als Maß für die nächste Blutwäsche genommen. Die wiederholte Anwendung der Blutwäsche bei Viren, die an DNS gebunden sind, ist deshalb notwendig, da eine Reaktion dieser Viren mit den Antikörpern auf der Oberfläche des Fil ters erst nach der entsprechenden Lyse der Zellen er folgen kann.The blood wash takes place at around 37 degrees Celsius for pathogenic bacteria and fungi two to three times and in the separation of pathogenic Viruses repeated five to six times, but as long as until the pathogens are completely removed from the blood. When eliminating the viruses, the repetition is the Perform blood washing after cell lysis, i.e. the respective cycle of lysis, which is characterized by a shows the corresponding rise in temperature is used as a measure taken for the next blood wash. The repeated Use of blood washing for viruses bound to DNA are necessary because a reaction of this Viruses with the antibodies on the surface of the fil only after the corresponding lysis of the cells can follow.

Bei hochpathogenen therapieresistenten Keimen und bei Intoxikationen, die nicht an DNS gebunden sind, ist im allgemeinen eine ein- bis zweimalige Durchleitung des infizierten Blutes durch das erfindungsgemäße Filter ausreichend. Bei genetisch bedingten Stoffwech selerkrankungen ist die Blutwäsche je nach Höhe der angefallenen Konzentration der pathogenen Stoffwechsel produkte zu wiederholen.With highly pathogenic therapy-resistant germs and with There are intoxications that are not linked to DNA generally one or two passages of the infected blood by the invention Sufficient filter. With genetically determined metabolism Blood wash is depending on the amount of accumulated concentration of pathogenic metabolism repeat products.

Das Aufbringen der Immunglobuline G 1, G 2, G 3 und/oder G 4 auf die Kunststoffoberfläche des Filters erfolgt durch Eintauchen des Filters in die entsprechende Immunglo bulinlösung. Die Tränkungszeiten betragen etwa 1 bis 10 Stunden. Danach wird das mit den Immunglobulinen be setzte Filter mit einer Phosphatpufferlösung gewaschen, um die überschüssigen Immunglobuline abzuwaschen. Dann wird das Filter getrocknet.The immunoglobulins G 1 , G 2 , G 3 and / or G 4 are applied to the plastic surface of the filter by immersing the filter in the corresponding immunoglobulin solution. Soaking times are about 1 to 10 hours. Thereafter, the filter set with the immunoglobulins is washed with a phosphate buffer solution in order to wash off the excess immunoglobulins. Then the filter is dried.

Alternativ zu dem obengenannten Tränkungsverfahren kön nen die genannten Immunglobuline über aktivierte Kunst stoffe mittels Bromcyan, Thiophosgen oder Thionyl chlorid nach einer Gamma-Bestrahlung durch Haftvermitt ler aufgebracht werden.As an alternative to the impregnation process mentioned above the aforementioned immunoglobulins via activated art substances using cyanogen bromide, thiophosgene or thionyl chloride after gamma radiation by means of an adhesive be applied.

Claims

1. Filter für die Abtrennung von krankheitserregenden Viren, Bakterien, Pilzen, pathogenen Stoffwechselpro dukten oder Toxinen aus Blut, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem von Blut durchströmbaren physiologisch unbedenklichen Kunststoff besteht, wobei die Kunststoff oberfläche des Filters mit homologen bzw. monoclonalen Immunglobulinen der Klasse G 1, G 2, G 3 und/oder G 4, gezielt wirksam gegen die spezifischen Antigene bzw. antigenen Determinanten der jeweiligen Viren, Bakterien, Pilze, pathogenen Stoffwechselprodukte und Toxine, besetzt ist.1. Filter for the separation of pathogenic viruses, bacteria, fungi, pathogenic metabolic products or toxins from blood, characterized in that it consists of a blood-flowable physiologically safe plastic, the plastic surface of the filter with homologous or monoclonal immunoglobulins Class G 1 , G 2 , G 3 and / or G 4 , specifically effective against the specific antigens or antigenic determinants of the respective viruses, bacteria, fungi, pathogenic metabolic products and toxins.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffoberfläche des Filters eine mit Gamma- Strahlen, Ionenätzung, Ozonätzung oder Säurebehandlung vorbehandelte Oberfläche ist.2. Filter according to claim 1, characterized, that the plastic surface of the filter is one with gamma Radiation, ion etching, ozone etching or acid treatment pretreated surface.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Immunglobuline durch Adsorption auf der Kunst stoffoberfläche fixiert sind.3. Filter according to claim 1 or 2, characterized, that the immunoglobulins by adsorption on art surface are fixed.

4. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffoberfläche mit einem für Immunglobuline wirksamen Haftvermittler ausgerüstet ist, der die Haft festigkeit der Immunglobuline auf der Kunststoffoberfläche erhöht.4. Filter according to claim 1 or 2, characterized, that the plastic surface with one for immunoglobulins effective adhesion promoter is equipped, the detention strength of the immunoglobulins on the plastic surface elevated.

5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polyolefin, Polyester, Polyäther, Polyamid, Polyimid, Polyurethan, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polysulfon, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinylpyrrolidon, ein Fluor-Polymer oder ein Abkömmling dieser Verbindungen oder ein Silikonkautschuk oder ein Copolymer oder eine Mischung dieser Polymeren ist.5. Filter according to claim 1, characterized, that the plastic is a polyolefin, polyester, polyether, Polyamide, polyimide, polyurethane, polypropylene, polystyrene, Polyvinyl chloride, polysulfone, polyacrylate, polymethacrylate, Polyvinyl pyrrolidone, a fluoropolymer or a derivative of these compounds or a silicone rubber or a Is a copolymer or a mixture of these polymers.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus einem Kompaktfilter, Membranfilter, Füll körperfilter, Molekularsiebfilter oder Kapillarfilter besteht. 6. Filter according to one of claims 1 to 5, characterized, that the filter consists of a compact filter, membrane filter, filling body filter, molecular sieve filter or capillary filter.

7. Filter nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftvermittler Bromcyan, Thiophosgen oder Thionylchlorid verwendet wird.7. Filter according to claim 1 or 4, characterized, that as an adhesion promoter bromine cyanide, thiophosgene or Thionyl chloride is used.

8. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffoberfläche mittels Bromcyan, Thiophos gen oder Thionylchlorid aktiviert ist.8. Filter according to one of the preceding claims, characterized, that the plastic surface using cyanogen bromide, Thiophos gene or thionyl chloride is activated.